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Aufgabe

Kostenersparnis durch Energiesparlampen

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Eine Energiesparlampe

Für insgesamt \(8000\) Beleuchtungsstunden müssen auf der einen Seite \(8\) Glühlampen mit je \(1000\) Stunden Lebensdauer eingesetzt werden. Sie kosten zusammen \(8{,}00\,\text{€}\). Auf der anderen Seite erreicht eine einzige Energiesparlampe um Preis von \(19{,}50\,\text{€} \) diese Lebensdauer.

a)

Stelle die Betriebskosten (incl. Anschaffungskosten) von \(60\,{\rm{W}}\)-Glühlampen und einer \(11\,{\rm{W}}\)-Energiesparlampe während \(8000\) Betriebsstunden in einem Betriebsstunden-Betriebskosten-Diagramm (ganze DIN A4-Seite) eindrucksvoll gegenüber. Gehe davon aus, dass \(1\,{\rm{kWh}}\) \(15\) Cent kostet. Rechtswertachse: \(1000\) Stunden entsprechen \(1\,{\rm{cm}}\) ; Hochwertachse: \(10\,\text{€}\) entsprechen \(2\,{\rm{cm}}\).

b)

Entnimm dem Diagramm, nach wie vielen Betriebsstunden die Energiesparlampe günstiger ist.

c)

Berechne, wie viel Geld man mit der Energiesparlampe im Vergleich zum Glühlampen-Betrieb nach \(8000\) Betriebsstunden spart.

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a)
Abb. 2 Zusammenhang zwischen Betriebszeit und Gesamtkosten für Glühlampen und Energiesparlampe

Das Diagramm in Abb. 1 zeigt den Zusammenhang zwischen der Betriebszeit und den Gesamtkosten für Glühlampen und Energiesparlampe.

b)

Nach etwas mehr als \(1800\) Betriebsstunden ist die Energiesparlampe günstiger.

c)

Gesamtkosten der Energiesparlampe nach \(8000\) Betriebsstunden:\[{\rm{Gesamtkosten}} = 19{,}50\, \text{€} + {11\,\rm{W}} \cdot {8000\,\rm{h}} \cdot 0{,}15\,\frac{{ \text{€} }}{{1000\,{\rm{Wh}}}} = 32{,}70\, \text{€} \]Gesamtkosten des Glühlampenbetriebs nach \(8000\) Betriebstunden:\[{\rm{Gesamtkosten}} = 8{,}00\,\text{€} + {60\,\rm{W}} \cdot {8000\,\rm{h}} \cdot 0{,}15\,\frac{{\text{€}}}{{{1000\,\rm{Wh}}}} = 80{,}00\,\text{€}\]Ersparnis durch Verwendung der Energiesparlampe:\[80{,}00\,\text{€} - 32{,}70\,\text{€} = 47{,}30\,\text{€}\]

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Elektrische Arbeit und Leistung