Versuchsanlage zum Thema

"Baulicher Wärmeschutz" am Beispiel eines Energiehauses.

  Für die Beurteilung einer Wärmedämmung sind folgende Kenndaten von Bedeutung:

            - Wärmeleitfähigkeit der Baustoffe

            - Feuchtedynamik im Raum und in der Konstruktion

            - Wärmespeicherung / Auskühlzeit der Konstruktion

            - Luftdichtigkeit der Konstruktion

 

Die moderne Messtechnik macht es möglich, aussagekräftige Daten schnell und sicher zu erfassen und anschaulich darzustellen.

  Aufbau der Anlage:                                                        Prüfkörper

       
 

 
 

 
 
 

      Datenerfassung                                                 und Auswertung

        

            Temperatursensor innen                                                          Wärmequelle (z.B. Lampe)

            Temperatursensor außen                                                         (Feuchteschutz beachten)

            Luftfeuchtesensor innen                                                           Luftbefeuchter

            Luftfeuchtesensor außen

            Luftdrucksensor innen

            Luftdrucksensor außen

 

Die Umhüllungsflächen des Prüfkörpers sind austauschbar und werden aus unterschiedlichen Materialien sowie in unterschiedlichen Aufbauarten hergestellt.

Zum Beispiel:

            - mineralische oder organische Baustoffe

            - einschalige oder mehrschalige Aufbauten

            - undichte Konstruktionen ( Luft u. Wärme )

            - gekühlte Teilflächen ( Wärmebrücken )

   

Am Projekt waren folgende Klassen und Gruppen beteiligt:

In einer Arbeitsgemeinschaft des 9. Schuljahres ist das Haus in seinen Grundzügen entworfen, gezeichnet und dann im Werkunterricht gebaut worden.

Die Arbeitsgemeinschaft "Kunst" der Jahrgangsstufe 9 hat die künstlerische Gestaltung vorgenommen, nach Hundertwassermotiven.

Eine Informatikgruppe der BBS-Technik in Cloppenburg hat das Programm für die Temperaturmessungen geschrieben und die Messapparaturen gebaut.

Die Klasse R9B hat dann alles zusammengefügt und installiert. Es waren 19 Schülerinnen und Schüler beteiligt.

 

Thema: Energiehaus zur Demonstration von Energiesparmöglichkeiten

Im WPK-Unterricht Physik wurde die Aufgabe gestellt, den Energieverbrauch eines Wohnhauses zu untersuchen. Es sollten verschiedene Isolationswerkstoffe in verschiedenen Stärken  getestet werden.

Die gewonnenen Werte sollten in die Realität übertragbar sein.

Es wurde eine Werkgruppe gebildet. Unter Anleitung von Frau Dwertmann wurden Technische Zeichnungen angefertigt und das Haus gebaut. Das Dach ist abnehmbar, um die Isolationsstoffe leichter austauschen zu können. Die Messtechnik und Heizung konnte nach Fertigstellung des Hauses eingebaut werden.

Parallel dazu hatte eine Informatikgruppe der BBS-Technik Cloppenburg das Interface gebaut und die Software dazu programmiert.

 

Zum Schluss wurde das Haus von der Kunst-AG künstlerisch gestaltet und angemalt.

 

Nachdem der WPK-Kurs Physik die technischen Geräte eingebaut hatte und das Programm auf dem Messcomputer installiert worden war, konnten die ersten Messreihen aufgenommen werden:

 Das Haus wird auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt, nach abschalten der Heizung wird dann die Temperatur in Abhängigkeit des Druckes und der Luftfeuchtigkeit aufgezeichnet und dann mit geeigneten Programmen weiter bearbeitet.

Für die verschiedenen Isolierstoffe und Stärken werden die entsprechenden Messungen durchgeführt. Sie können dann miteinander verglichen werden. Anhand der Temperaturabnahme kann dann auf den Energieverbrauch geschlossen werden.

Modellrechnungen erlauben in den entsprechenden Grenzen Rückschlüsse auf ein normales Wohnhaus.

Die Erkenntnisse für die Schüler sind sehr beeindruckend:

 Der Preis für das Isolationsmaterial für ein Wohnhaus wird durch die Energieeinsparung sehr schnell amortisiert. Die Umwelt wird durch den geringeren Energieverbrauch geschont. Der Kohlenstoffdioxidausstoß wird verringert.

 

Am Energiehaus kann mit verschiedenen Altersstufen und Schularten gearbeitet werden, denn es werden keine intensiven physikalischen Grundkenntnisse gebraucht, lediglich einige Grundkenntnisse am PC.

In unserer ländlich geprägten Gegend ist der Eigenheimanteil sehr hoch. Umso wichtiger ist für die Schüler der "praktische Umgang mit dem Energiebegriff". Sie bekommen ein Gefühl für den sparsamen Umgang mit Energie. Weiter ist diese Arbeit aus dem direkten Erfahrungsfeld unserer Schüler. Sie können das Erlernte direkt auf das eigene Zuhause anwenden.  

Zusammenfassung: In diesem Projekt wurde die Teamarbeit gefördert und der sinnvolle Umgang mit Energie praktiziert. Das Gelernte hat direkten Bezug zur Erfahrungswelt der Schüler. Es herrschte während der Arbeit eine hohe Motivation. Das Energiehaus ist für unsere Schule aus verschiedenen Gründen von sehr großem Wert:

- es kann immer wieder eingesetzt werden

- der Energiebegriff wird auf ganz einfache Art und Weise für die Schüler erfahrbar

- Energiesparen lohnt sich.

- das Modell kann ständig erweitert und verfeinert werden.

- die Messtechnik und Auswertung muss erweitert und verfeinert werden und somit der 

   Realität angeglichen werden

 

Haupt - und Realschule mit Orientierungsstufe Cappeln

Schulstraße 6

49692 Cappeln

Tel.; 04478/323

Fax :04478 947910

Schule.Cappeln@tonline.de

 

Haupt-und Realschule mit Orientierungsstufe

420 Schüler und 30 Lehrpersonen  

Werner Kühling

Händelstraße 7

49661 Cloppenburg

 

Mit freundlichen Grüßen

Das Energiehausteam

i.V. Werner Kühling