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Aufgabe

"Stromverbrauch"

Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe

Hinweis: Die Idee zu dieser Aufgabe stammt aus NiU Physik 1/2007 - S. 27

Lisa, Paul und Simone unterhalten sich während der großen Pause.

Lisa fragt: "Im Physikunterricht heißt es immer, dass Energie nicht verbraucht, sondern umgewandelt wird. Dann gilt das auch für elektrische Energie, oder?"

Simone antwortet: "Na klar, das ist doch auch Energie!"

Lisa: "Und was ist mit Strom?" Mein Vater sagt immer, ich solle Strom sparen, weil der so teuer geworden sei."

Paul (halb im Scherz): "Lass uns doch mal an das Elektrizitätswerk schreiben, dass wir aus Prinzip keine Stromrechnung mehr bezahlen. Strom wird doch gar nicht verbraucht."

Wie müsste das Energieversorgungsunternehmen antworten? Stelle dir vor, du bist Dipl.-Ing. Gabriele Gerdes aus der technischen Abteilung der "Energieversorgung Nord". Verfasse einen Antwortbrief (maximal eine Seite).

"Liebe Lisa und Simone, lieber Paul,

ich will euch erklären, warum Rechnungen der Energieversorgung Nord auch physikalisch vollkommen gerechtfertigt sind: ... "

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Liebe Lisa und Simone, lieber Paul,

ich will euch erklären, warum Rechnungen der Energieversorgung Nord auch physikalisch vollkommen gerechtfertigt sind:

Zunächst einmal habt ihr recht: Elektrischer Strom im Sinne eines Stroms von Ladungsträgern in einem Leiter brauchte man nicht zu bezahlen, denn er wird weder verbraucht noch entwertet. Wenn man im Alltag vom "Strom" spricht, meint man damit aber nicht etwa einen solchen Ladungsträgerstrom, sondern vielmehr die elektrische Energie, die im Stromkreis transportiert wird. Das gleiche Wort "Strom" hat in der physikalischen Fachsprache und in der Alltagssprache unterschiedliche Bedeutungen. Das führt zu Missverständnissen. Eine "Stromrechnung" ist also eigentlich eine "Energierechnung".

Nun kommt das zweite Problem: Warum soll man Energie bezahlen? Sie wird doch ebenfalls nicht verbraucht. Auch hier habt ihr zunächst recht: Wenn man Geräte mit elektrischer Energie betreibt, wird die Energie nicht verbraucht, sondern in eine andere Form umgewandelt, z.B. in innere Energie bei einem elektrischen Heizofen. Dabei geht die Energie zwar nicht verloren, aber sie hat als innere Energie einen geringeren Gebrauchswert. Was ist damit gemeint: Elektrische Energie kann man in sehr viele andere Energieformen umwandeln und damit praktisch beliebige Geräte betreiben: Lampen (Lichtenergie und innere Energie), Motoren (mechanische Energie und innere Energie), Heizplatten (innere Energie). Für die bei der Umwandlung immer entstehende innere Energie gilt das nicht in gleicher Weise: Man kann innere Energie nur sehr begrenzt in elektrische oder mechanische Energie umwandeln. Selbst wenn wir als Energieversorgungsunternehmen es wollten, könnten wir die Wärmeenergie nicht einfach "zurücknehmen" und wieder in hochwertige elektrische Energie zurückverwandeln.

Das Energieversorgungsunternehmen liefert also hochwertige elektrische Energie, die in den Haushalten umgewandelt und dabei physikalisch "entwertet" wird. Dafür ist es auch aus physikalischer Sicht vollkommen gerechtfertigt eine Rechnung auszustellen.

Mit freundlichen Grüßen,

Gabriele Gerdes, Dipl.-Ing.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Elektrische Arbeit und Leistung