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Aufgabe

Energiesparlampen

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Energiesparlampe

Es soll die Energieersparnis abgeschätzt werden, wenn alle der 38,5 Millionen Haushalte in der BRD gewöhnliche Glühlampen zu \(50\%\) durch Energiesparlampen ersetzen würden. Der jährliche Durchschnittsverbrauch eines Haushalts werde mit \(3600\,\rm{kWh}\) angenommen, \(7\%\) des Durchschnittsverbrauchs eines Haushalts werde zu Beleuchtungszwecken verwendet. Die Energiesparlampen brauchen nur 1/5 der elektrischen Energie einer gewöhnlichen Lampe.

a)Schätze den Energiebetrag ab, der durch den Einsatz der Sparlampen nicht benötigt wird.

b)Ein \(200\,\rm{MW}\) Kohlekraftwerk sei an 300 Tagen im Jahr in Betrieb.

Würde durch Einsatz der Sparlampen ein solches Kohlekraftwerk überflüssig?

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a)Energiebetrag, den alle Haushalte im Jahr für Beleuchtung brauchen:\[\Delta {E_1} = 3600 \cdot 38{,}5 \cdot {10^6} \cdot 0{,}07\,{\rm{kWh}} = 1 \cdot {10^9}\,{\rm{kWh}}\]Wenn die Hälfte der Lampen durch Energiesparlampen ersetzt wird und diese von ΔE1/2 vier Fünftel einsparen, so ist der gesparte Energiebetrag\[{E_{{\rm{Spar}}}} = \frac{4}{5} \cdot \frac{{\Delta {E_1}}}{2} \Rightarrow {E_{{\rm{Spar}}}} = \frac{4}{5} \cdot \frac{{1 \cdot {{10}^{10}}{\rm{kWh}}}}{2} = 4 \cdot {10^9}\,{\rm{kWh}}\]

b)Energiebetrag, den das Kohlekraftwerk an 300 Tagen liefert:\[{{E_{{\rm{Kohle}}}} = P \cdot t \Rightarrow {E_{{\rm{Kohle}}}} = 200 \cdot {{10}^6} \cdot 300 \cdot 24 \cdot 3600\,{\rm{Ws}} = 5{,}2 \cdot {{10}^{15}}\,{\rm{J}} = 1{,}4 \cdot {{10}^9}\,{\rm{kWh}}}\]Man könnte also fast 3 Kohlekraftwerke einsparen.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Elektrische Arbeit und Leistung

Übergreifend

Energieentwertung