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Aufgabe

Stromtarife

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

a)Ein Schüler, gefragt nach dem Begriff "Lichtjahr" sagt: "Dies ist der Preis, den man an das Elektrizitätswerk dafür zahlen muss, dass es ein Jahr den Strom für das Licht geliefert hat". Kläre den Schüler auf.

b)Die Stadtwerke München bieten für Privatkunden u.a. die beiden folgenden Tarife an:

M-Kompakt - abgestimmt auf Single- und Zwei-Personenhaushalte
M-Kompakt heißt unser Angebot mit der niedrigen Grundgebühr. Maßgeschneidert für den typischen Ein- oder Zwei-Personen-Haushalt ist dieser Tarif für Sie am günstigsten, wenn Sie weniger als 3.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr verbrauchen. Bei M-Kompakt bezahlen Sie nur 15,20 Cent für eine Kilowattstunde, kombiniert mit einem monatlichen Grundpreis von 5,25 Euro.

M-Basis - die Lösung für Haushalte ab drei Personen
M-Basis ist das neue Angebot Ihrer SWM für einen Haushalt, in dem drei oder mehr Personen leben. Bei diesem Tarif profitieren Sie vom günstigen Preis pro Kilowattstunde. Wenn Ihr jährlicher Stromverbrauch zwischen 3.000 und 10.000 Kilowattstunden liegt, ist M-Basis genau das richtige Angebot für Sie.
Pro Kilowattstunde zahlen Sie mit M-Basis nur 14,05 Cent, kombiniert mit einem monatlichen Grundpreis von 8,25 Euro.

Stelle in einem geeigneten Diagramm den Preis der Jahresabrechnung in Abhängigkeit vom "Verbrauch" dar und überprüfe damit die Angaben des Anbieters.

c)Wie teuer kommt im Durchschnitt eine kWh bei den verschiedenen Tarifen, wenn man von einem "Jahresverbrauch" von 5000kWh ausgeht?

d)Der Stromzähler des Rupprecht-Gymnasiums ist etwas komplexer als der in einem Privathaushalt. Er zählt einmal den Verbrauch in der Hochenergie-Zeit (Mo-Fr von 6.00-21.00 Uhr), zu welcher der teuere HT-Tarif berechnet wird und registriert auch den NT-Verbrauch (Nacht und Wochenende) für den der günstigere Niedertarif NT bezahlt werden muss.

Warum greifen die Elektrizitätsversorger zu dieser Tarifgestaltung?

e)Überlege dir mindestens drei Vorschläge für die Einsparung elektrischer Energie am Rupprecht-Gymnasium.

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a)Ein Lichtjahr hat nichts mit der Stromrechnung zu tun. Es gibt die Entfernung an, die das Licht (Geschwindigkeit 300000km/s) in einem Jahr zurücklegt.

b)M-Kompakt: P = 5,25·12 € + 0,152·x €/kWh

M-Basis: P = 5,25·12 € + 0,152·x €/kWh

x: Zahl der Kilowattstunden

P: Gesamtstrompreis im Jahr

Die Stadtwerke München haben recht: Der Tarif M-Basis wird tatsächlich ab etwa 3000 kWh/a etwas günstiger.

Durchschnittlicher Preis für die kWh bei Abnahme von 4000 kWh:

c)M-Kompakt:     \[ Durchschnittspreis = \frac {5,25 \cdot 12 + 0,152 \cdot 4000}{4000} \frac{\rm{Euro}}{\rm{kWh}} = 0,168 \frac{\rm{Euro}}{\rm{kWh}} \]

M-Basis:          \[ Durchschnittspreis = \frac {8,25 \cdot 12 + 0,1405 \cdot 4000}{4000} \frac{\rm{Euro}}{\rm{kWh}} = 0,165 \frac{\rm{Euro}}{\rm{kWh}} \]

d)Die Menge der pro Zeiteinheit bereitgestellten elektrischen Energie ist in den meisten Kraftwerkstypen rund um die Uhr etwa konstant.
Der Bedarf an elektrischer Energie ist tagsüber an den Werktagen höher, in der Nacht und an Wochenenden geringer (warum?).
Da es jedoch noch keine sehr effiziente Form der Speicherung elektrischer Energie gibt, schaffen die Elektrizitätsversorger durch die Tarifgestaltung Anreize, dass auch in der Nacht und an Wochenenden genügend Energie abgenommen wird (z.B. Nachtspeicheröfen u.ä.).

e)Mögliche Antworten sind:

•  Überlegter Einsatz der Raumbeleuchtung: zum Teil reicht es im Klassenzimmer nur eine Lichterzeile einzuschalten.

•  Abschalten der Gangbeleuchtung, wenn sie nicht benötigt wird. Bewegungsmelder könnten die ausgeschaltete Gangbeleuchtung bei Bedarf aktivieren.

•  Abschalten der Klassenzimmerbeleuchtung während der Pause.

•  Verstärkter Einsatz von Energiesparlampen.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Elektrische Arbeit und Leistung