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Adminator f282c79a25 Schulbuch komplett: 13 Kapitel, je 3 Versionen (Schüler / Leichte Sprache / Lehrperson)
- Gemeinsame Infrastruktur: assets/css/buch.css + pages/_partials/buch_helpers.php
  (Foto-Slots, Glossar-Tooltips, Nav mit 3-Modi-Umschalter ?leicht=1/?lehrer=1)
- Neu: Leichte-Sprache-Version in jedem Kapitel (inklusiver Unterricht):
  kurze Sätze, eine Aussage pro Zeile, Bindestrich-Komposita, einspaltig, größere Schrift
- 12 neue Kapitel: tourismusregion, kofferdetektiv (Themenfeld Reise/Transport/
  Flugverkehr/Nachhaltigkeit), busfahrt, logistik (Alpentransit), weltkueche, farmer,
  klima (2D+3D), fluss (Alpenrhein/Rhesi), energiemanager (Illwerke), heli, sonnensystem,
  eu-werkstatt — alle mit verifizierten Quellen, echten Sim-Mechanik-Kästen,
  D-A-CH-Lehrplan-Chips und 7 Foto-Slots mit konkreten Vorschlägen
- Pilot tourismustal: geschichte-1948 halb so groß (b-klein), Spielsprache-Fixes
- buch.php: 13 Kapitel, Status automatisch aus Dateiexistenz

Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
2026-07-14 17:12:19 +02:00

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<?php
/**
* Schulbuch — Kapitel: Energiemanager
* -----------------------------------
* Schulbuchseiten zur Simulation: Sachinhalte lehrplankonform (GW 2023),
* mit Glossar-Tooltips, echten Daten und Sim-Mechanik-Kästen.
*
* URL: /buch-energiemanager → Schüler:innen-Version
* /buch-energiemanager?leicht=1 → Leichte Sprache (inklusiver Unterricht)
* /buch-energiemanager?lehrer=1 → Lehrpersonen-Version (+ didaktische Kästen)
*
* Fotos: Thomas legt echte Bilder unter assets/img/buch/energiemanager/<slug>.jpg
* ab — die Platzhalter tauschen sich dann automatisch aus.
*/
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$bp = BASE_PATH;
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require __DIR__ . '/_partials/buch_helpers.php';
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<html lang="de">
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<title>📖 Strom rund um die Uhr Schulbuch<?= $LEHRER ? ' (Lehrperson)' : ($LEICHT ? ' (Leichte Sprache)' : '') ?> · GeoGraSim</title>
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<link rel="stylesheet" href="<?= $bp ?>/assets/css/buch.css">
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</head>
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<div class="b-wrap">
<?php buchNav([
'Modulseite' => 'modul-energiemanager',
'🎮 Simulation starten' => 'energiemanager',
'Glossar' => 'glossar?module=energiemanager',
'Lehrplan' => 'lehrplan?module=energiemanager',
]) ?>
<!-- ============ OPENER ============ -->
<section class="b-seite">
<span class="b-nr">ENERGIEMANAGER · KAPITEL-START</span>
<p class="b-kicker">Geografie und wirtschaftliche Bildung · Sek I</p>
<h1>⚡ Strom rund um die Uhr</h1>
<?php if ($LEICHT): ?>
<p class="b-leitfrage">Du drückst den Licht-Schalter. Das Licht geht an.<br>
Auch mitten in der Nacht. Wie geht das?</p>
<?= buchBild('opener-strommast',
'Hochspannungs-Leitung mit Masten in der Landschaft.',
'Diese Leitungen bringen den Strom zu uns. Sie arbeiten Tag und Nacht.') ?>
<div class="b-box b-merke"><b>Darum geht es in diesem Heft:</b><br>
Strom kann man fast nicht aufheben.<br>
Man muss ihn genau dann machen, wenn man ihn braucht.<br>
Du lernst: Woher kommt unser Strom?<br>
Du lernst: Was macht das Wetter mit dem Strom?<br>
Du lernst: Wie speichert man Strom mit Wasser und einem Berg?<br>
Und du lernst: Was passiert bei einem Strom-Ausfall?</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 So arbeitest du mit der Simulation:</b><br>
Du steuerst ein Pump-Speicher-Kraftwerk.<br>
Es hat zwei Wasser-Becken: eines oben am Berg, eines unten im Tal.<br>
Ein Tag hat 8 Zeit-Blöcke.<br>
Für jeden Block stellst du einen Schiebe-Regler ein:<br>
Pumpen, aus oder Turbine.<br>
Pumpen hebt Wasser nach oben. Das kostet Strom.<br>
Die Turbine lässt Wasser nach unten. Das macht Strom.<br>
Dann drückst du „Tag starten".<br>
Ziel: In jedem Block gibt es genug Strom. Nie zu wenig.</div>
<?= buchBild('opener-silvretta-stausee',
'Stausee im Hochgebirge, zum Beispiel an der Silvretta.',
'Ein Stau-See in den Bergen. Das Wasser hier oben ist gespeicherte Energie.', true) ?>
<?php else: ?>
<p class="b-leitfrage">Du drückst auf den Schalter und das Licht geht an.
Immer. Auch um drei Uhr früh. Wer sorgt eigentlich dafür, dass in jeder
Sekunde genau so viel Strom erzeugt wird, wie ganz Europa gerade verbraucht?</p>
<?= buchBild('opener-strommast',
'Hochspannungsleitung mit Masten in der Landschaft z. B. die 380-kV-Leitungen im Walgau bei Bürs, gerne im Gegenlicht oder mit Bergkulisse.',
'Unsichtbare Lebensader: Über Hochspannungsleitungen fließt der Strom von den Kraftwerken zu den Haushalten rund um die Uhr, in jeder Sekunde neu erzeugt.') ?>
<div class="b-box b-merke"><b>Darum geht es in diesem Kapitel:</b>
Strom lässt sich anders als Holz oder Öl kaum lagern. Du lernst, warum im
<?= g('stromnetz', 'Stromnetz') ?> Erzeugung und Verbrauch in jeder Sekunde
übereinstimmen müssen, woher der Strom in Österreich, Deutschland und der
Schweiz kommt, wie das Wetter über <?= g('photovoltaik', 'Sonnen-') ?> und
<?= g('windenergie', 'Windstrom') ?> bestimmt und warum
<?= g('pumpspeicher', 'Pumpspeicherkraftwerke') ?> in den Alpen die
„grünen Batterien" Europas sind.</div>
<div class="b-chips">
<span class="b-chip">AT · GW 2.1 (Energieträger)</span>
<span class="b-chip">AT · GW 3.6 &amp; 3.13 (Wasserkraft)</span>
<span class="b-chip">AT · GW 4.1 &amp; 4.10</span>
<span class="b-chip">AT · Physik: Energie &amp; Wirkungsgrad</span>
<span class="b-chip soft">DE · Erdkunde: Energiewende &amp; Ressourcen</span>
<span class="b-chip soft">CH · LP21 NT.4 &amp; RZG 1.4</span>
</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 So arbeitest du mit der Simulation:</b>
Du steuerst ein Pumpspeicherkraftwerk mit zwei Wasserbecken durch
<b>18 Tage in 6 Sets</b>: Frühling, Sommer, Herbst, Winter, Industrie und
Wochenende. Jeder Tag hat <b>8 Blöcke zu je 3 Stunden</b>. Pro Block stellst
du einen Schieberegler auf eine von fünf Stufen: <b>2 Pumpen · 1 Pumpe ·
aus · 1 Turbine · 2 Turbinen</b>. Der Graph zeigt dir vorher, wie viel Strom
gebraucht wird (rot) und wie viel Solar und Wind liefern (gelb). Dann heißt
es „Tag starten ▶" und der Netzfrequenz-Tacho verrät, ob dein Plan
aufgeht. Ziel: <b>kein einziger Block mit Stromlücke</b>. Achtung: Der
Speicherstand wandert mit in den nächsten Tag!</div>
<?= buchBild('opener-silvretta-stausee',
'Stausee im Hochgebirge z. B. Silvretta-Stausee an der Hochalpenstraße oder Kopssee (beides klassische Ausflugsmotive).',
'Gespeicherte Energie, sichtbar gemacht: Jeder Kubikmeter Wasser in einem hoch gelegenen Stausee kann unten im Tal wieder zu Strom werden. Silvretta-Hochalpenstraße.', true) ?>
<?php if ($LEHRER): ?>
<div class="b-box b-lehrer"><b>💡 Verlaufsvorschlag (Doppelstunde):</b>
<b>(1) Einstieg 10</b> Leitfrage + Blitzumfrage: „Was zu Hause läuft
<i>jetzt gerade</i> mit Strom?" (Kühlschrank, Router … Grundlast wird
sichtbar). <b>(2) Erarbeitung I 15</b> Seiten 12 (Gleichgewicht im Netz,
Strommix D-A-CH). <b>(3) Simulation 25</b> Set „Frühling", Auftrag: alle
drei Tage ohne Stromlücke; das Onboarding (❔-Knopf) erklärt die Anlage.
<b>(4) Auswertung 15</b> Frequenzverlauf-Chart vergleichen: Wer hatte das
ruhigste Netz? Warum kostet Pumpen mehr, als Turbinieren zurückbringt?
<b>(5) Vertiefung 25</b> Seiten 35 (Wetter, Pumpspeicher, Blackout),
danach Set „Winter" oder „Industrie" als Differenzierung.
<br><b>Hinweis:</b> Die Sounds der Simulation sind standardmäßig stumm
(klassenraumtauglich). Für den inklusiven Unterricht gibt es dieses Kapitel
in <a href="?leicht=1">Leichter Sprache</a>.</div>
<?php endif; ?>
<?php endif; ?>
</section>
<!-- ============ SEITE 1 ============ -->
<section class="b-seite">
<span class="b-nr">SEITE 1 · DAS GLEICHGEWICHT</span>
<?php if ($LEICHT): ?>
<h2>1 · Strom kann man fast nicht aufheben</h2>
<p>Ein Apfel liegt im Keller.<br>
Er wartet dort, bis du ihn isst.<br>
Strom kann das nicht.<br>
Strom muss man genau dann machen, wenn man ihn braucht.</p>
<p>Alle Kraftwerke und alle Geräte hängen an einem großen Netz.<br>
Das Netz hat einen Takt: 50-mal in der Sekunde.<br>
Man sagt: 50 Hertz.<br>
Gibt es zu wenig Strom, wird der Takt langsamer.<br>
Gibt es zu viel Strom, wird der Takt schneller.<br>
Beides ist gefährlich für das Netz.</p>
<?= buchBild('gleichgewicht-smartmeter',
'Stromzähler oder Sicherungs-Kasten im Haus.',
'Der Strom-Zähler im Keller. Er zählt, wie viel Strom das Haus verbraucht.') ?>
<div class="b-box b-merke"><b>Merke:</b><br>
Im Strom-Netz muss immer gelten:<br>
Erzeugter Strom = verbrauchter Strom.<br>
In jeder Sekunde!</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b><br>
Rechts oben ist ein Tacho.<br>
Er zeigt den Takt vom Netz: 50 Hertz.<br>
Ist dein Plan gut, bleibt der Zeiger in der Mitte.<br>
Fehlt Strom, fällt der Zeiger nach links. Das ist schlecht.</div>
<div class="b-box b-aufgaben"><b>✏️ Aufgabe:</b>
<ol>
<li>Schau dich im Klassen-Zimmer um.<br>
Welche Geräte brauchen gerade Strom?<br>
Nenne drei.</li>
</ol>
</div>
<?php else: ?>
<h2>1 · Erzeugung = Verbrauch: Das Gleichgewicht im Netz</h2>
<div class="b-cols">
<div>
<p>Mehl, Holz, Heizöl fast alles lässt sich auf Vorrat lagern. Strom
nicht: Was aus der Steckdose kommt, wurde <b>im selben Augenblick</b>
irgendwo erzeugt. Deshalb gilt im <?= g('stromnetz', 'Stromnetz') ?> die
eiserne Regel: <b>Erzeugung und Verbrauch müssen in jeder Sekunde genau
übereinstimmen.</b></p>
<p>Ob das gelingt, zeigt die <?= g('netzfrequenz', 'Netzfrequenz') ?>:
Im europäischen Verbundnetz schwingt der Wechselstrom 50-mal pro
Sekunde <b>50 Hertz</b>. Wird mehr verbraucht als erzeugt, sinkt die
Frequenz; wird zu viel erzeugt, steigt sie. Schon Abweichungen von
wenigen Zehntel-Hertz sind kritisch. Am 8. Jänner 2021 riss eine
Störung in Kroatien das europäische Netz in zwei Teile die Frequenz
fiel auf <b>49,74 Hz</b>, und nur automatische Schutzmaßnahmen
verhinderten Schlimmeres. <span class="q">[4]</span></p>
<p>Dazu kommt: Der Verbrauch schwankt im Tagesrhythmus das
<?= g('lastprofil', 'Lastprofil') ?>. Nachts ist er niedrig, am Morgen
steigt er (Duschen, Kochen, Betriebe starten), und am Abend kommt die
größte Spitze, wenn Familien heimkommen, kochen und Bildschirme
einschalten.</p>
</div>
<div>
<?= buchBild('gleichgewicht-smartmeter',
'Smart Meter oder Sicherungskasten im Keller Alltagsmotiv, gerne mit laufender Verbrauchsanzeige.',
'Hier wird das Gleichgewicht gemessen: Der Stromzähler erfasst jede Kilowattstunde, die das Haus aus dem Netz nimmt.') ?>
<div class="b-box b-daten"><b>📊 Echte Zahlen:</b>
Sollwert Netzfrequenz: <b>50,00 Hz</b> · Netzauftrennung 8. Jänner 2021:
Abfall auf <b>49,74 Hz</b> <span class="q">[4]</span> · Durchschnittlicher
Stromverbrauch eines Haushalts in Österreich: rund <b>3.500 kWh pro
Jahr</b> <span class="q">[10]</span></div>
<div class="b-box b-merke"><b>Merke:</b> Strom ist die einzige „Ware",
die im Moment des Verbrauchs erzeugt werden muss. Die Netzfrequenz
(50 Hz) ist der Pulsschlag des Netzes sie zeigt sofort, ob Erzeugung
und Verbrauch im Gleichgewicht sind.</div>
</div>
</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b> Rechts neben dem
Kraftwerks-Querschnitt sitzt der <b>Netzfrequenz-Tacho</b>: Sollwert
50,00 Hz, Toleranz ±0,2 Hz. Sobald du „Tag starten" drückst, läuft dein Plan
Block für Block ab ist ein Block <b>ausgeglichen</b> (Lücke oder Überschuss
kleiner als 0,5 GWh), bleibt der Zeiger im grünen Bereich. Der
📈 <b>Frequenzverlauf</b> darunter zeichnet alle 8 Blöcke mit: An ihm siehst
du hinterher genau, in welchem Block dein Netz gewackelt hat.</div>
<?php if ($LEHRER): ?>
<div class="b-box b-lehrer"><b>💡 Didaktischer Hinweis:</b> Häufigstes
Fehlkonzept: „Das Netz speichert den Strom wie ein Tank." Lassen Sie die
Analogie aktiv widerlegen (Wasserleitung vs. Regentonne). Der Tacho der
Simulation ist bewusst prominent platziert fragen Sie nach Block 8:
„Wo stand der Zeiger, und <i>warum</i>?" Stolperstein: Manche Schüler:innen
deuten den grünen Bereich als „viel Strom" statt als „Gleichgewicht".</div>
<?php endif; ?>
<?php endif; ?>
</section>
<!-- ============ SEITE 2 ============ -->
<section class="b-seite">
<span class="b-nr">SEITE 2 · STROMMIX</span>
<?php if ($LEICHT): ?>
<h2>2 · Woher kommt unser Strom?</h2>
<p>Strom kommt aus Kraft-Werken.<br>
Es gibt viele Arten von Kraft-Werken.<br>
In Österreich kommt der meiste Strom aus Wasser-Kraft.<br>
Von 100 Teilen Strom kommen ungefähr 60 Teile aus Wasser-Kraft.<br>
Dazu kommen Sonne, Wind und Bio-Masse.</p>
<p>In Deutschland ist der Wind am wichtigsten.<br>
In der Schweiz ist es wie in Österreich: das Wasser.<br>
Die Mischung nennt man: den Strom-Mix.</p>
<?= buchBild('strommix-wasserkraft',
'Wasser-Kraftwerk oder Stau-Mauer.',
'Ein Wasser-Kraftwerk. Das Wasser treibt eine Turbine an. Die Turbine macht Strom.') ?>
<div class="b-box b-daten"><b>📊 Echte Zahlen:</b><br>
Österreich: Von 100 Teilen Strom sind ungefähr 87 Teile erneuerbar.<br>
Deutschland: ungefähr 59 Teile.<br>
Schweiz: Das Wasser liefert ungefähr 60 Teile.</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b><br>
Im Diagramm siehst du zwei Linien.<br>
Die rote Linie zeigt: So viel Strom brauchen die Menschen.<br>
Die gelbe Linie zeigt: So viel Strom liefern Sonne und Wind.<br>
Dein Kraftwerk gleicht den Unterschied aus.</div>
<div class="b-box b-aufgaben"><b>✏️ Aufgabe:</b>
<ol>
<li>Von 100 Teilen Strom in Österreich kommen 60 Teile aus Wasser-Kraft.<br>
Wie viele Teile kommen NICHT aus Wasser-Kraft?</li>
</ol>
</div>
<?php else: ?>
<h2>2 · Woher kommt unser Strom? Der Strommix in D-A-CH</h2>
<div class="b-cols">
<div>
<p>Welche Kraftwerke ein Land nutzt, hängt stark von seiner
<b>Geografie</b> ab die Mischung heißt <?= g('energiemix', 'Strommix') ?>.
Österreich ist ein Gebirgsland mit wasserreichen Flüssen: Rund
<b>60 % des Stroms kommen aus <?= g('wasserkraft', 'Wasserkraft') ?></b>,
dazu etwa 20 % aus Wind- und Sonnenkraft. Insgesamt waren 2024 rund
87 % der Erzeugung <?= g('erneuerbar', 'erneuerbar') ?> ein
europäischer Spitzenwert. <span class="q">[1]</span></p>
<p>Deutschland hat weniger Gebirge, dafür windreiche Küsten: Dort ist
die <?= g('windenergie', 'Windkraft') ?> mit 31,5 % die wichtigste
Stromquelle, gefolgt von Kohle und <?= g('photovoltaik', 'Photovoltaik') ?>;
insgesamt stammten 2024 <b>59,4 %</b> aus erneuerbaren Quellen.
<span class="q">[2]</span> Die Schweiz ähnelt Österreich: Etwa
<b>60 % Wasserkraft</b>, dazu aber gut 28 % aus Kernkraftwerken.
<span class="q">[3]</span></p>
<p>Der Strommix ist also Erdkunde pur: Berge und Niederschlag machen
Wasserkraft möglich, flaches windiges Land begünstigt Windräder,
sonnenreiche Dächer die Photovoltaik.</p>
</div>
<div>
<?= buchBild('strommix-wasserkraft',
'Wasserkraftwerk in Vorarlberg z. B. Krafthaus Rodundwerk im Montafon, Illwerke-Staumauer oder das Kraftwerk am Illspitz bei Feldkirch.',
'Österreichs wichtigste Stromquelle: Wasserkraft liefert rund 60 % der Erzeugung hier ein Kraftwerk an der Ill.') ?>
<div class="b-box b-daten"><b>📊 Strommix 2024 im Vergleich:</b>
<b>AT:</b> ~60 % Wasserkraft, ~20 % Wind + Sonne, gesamt ~87 % erneuerbar
<span class="q">[1]</span> ·
<b>DE:</b> 59,4 % erneuerbar, wichtigste Quelle Windkraft (31,5 %)
<span class="q">[2]</span> ·
<b>CH:</b> ~60 % Wasserkraft, ~28,6 % Kernkraft <span class="q">[3]</span></div>
</div>
</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b> Der Balkengraph über
deinem Plan zeigt für jeden 3-Stunden-Block zwei Werte: <b>Strombedarf</b>
(rot) und <b>Solar/Wind verfügbar</b> (gelb). Dein Pumpspeicher ist das
Zünglein an der Waage: Liefert das Wetter mehr, als gebraucht wird, pumpst
du den Überschuss als Wasser nach oben fehlt Strom, lässt du ihn durch die
<?= g('turbine', 'Turbinen') ?> wieder herunter (<?= g('lastausgleich', 'Lastausgleich') ?>).</div>
<div class="b-box b-aufgaben"><b>✏️ Aufgaben:</b>
<ol>
<li><span class="b-stufe leicht">A</span>Nenne die wichtigste Stromquelle
Österreichs, Deutschlands und der Schweiz. Erkläre mit der Landkarte,
warum sie sich unterscheiden.</li>
<li><span class="b-stufe mittel">B</span>Österreich erzeugte 2024 rund
82 TWh Strom, davon ~60 % aus Wasserkraft. Berechne: 82 &middot; 0,6 = ?
TWh. Vergleiche mit dem Jahresverbrauch von rund 64,5 TWh.</li>
<li><span class="b-stufe schwer">C</span>„Ein Land kann sich seinen
Strommix nicht aussuchen." Stimmt das? Begründe mit mindestens zwei
Standortfaktoren (Relief, Klima, Küste, Fläche).</li>
</ol>
</div>
<?php if ($LEHRER): ?>
<div class="b-box b-lehrer"><b>💡 Erwartungshorizont B:</b>
82 &middot; 0,6 ≈ 49 TWh Wasserkraftstrom das allein deckt rechnerisch gut
drei Viertel des Jahresverbrauchs (64,5 TWh). 2024 war Österreich erstmals
seit Jahren Netto-Stromexporteur. <b>Stolperstein:</b> Schüler:innen
verwechseln oft „Anteil an der Erzeugung" mit „Anteil am Verbrauch" (95 %
des <i>Verbrauchs</i> wurden 2024 bilanziell erneuerbar gedeckt, aber nur
87 % der <i>Erzeugung</i> waren erneuerbar). Für Referate: E-Control
Marktberichte, Quelle [1].</div>
<?php endif; ?>
<?php endif; ?>
</section>
<!-- ============ SEITE 3 ============ -->
<section class="b-seite">
<span class="b-nr">SEITE 3 · WETTER &amp; STROM</span>
<?php if ($LEICHT): ?>
<h2>3 · Das Wetter macht den Strom</h2>
<p>Solar-Anlagen brauchen Sonne.<br>
Wind-Räder brauchen Wind.<br>
Das Wetter bestimmt also: Wie viel Strom gibt es heute?</p>
<p>Zu Mittag scheint die Sonne am stärksten.<br>
Dann gibt es viel Solar-Strom.<br>
Aber am Abend brauchen die Menschen den meisten Strom.<br>
Dann ist die Sonne schon weg.<br>
Manchmal gibt es tagelang keine Sonne und keinen Wind.<br>
Das nennt man: Dunkel-Flaute.<br>
Dann sind Speicher besonders wichtig.</p>
<?= buchBild('wetter-pv-nebel',
'Solar-Dach an einem trüben Nebel-Tag.',
'Hoch-Nebel im Rheintal. Die Solar-Anlage liefert heute fast nichts.') ?>
<div class="b-box b-daten"><b>📊 Echte Zahlen:</b><br>
Im November 2024 gab es in Deutschland eine Dunkel-Flaute.<br>
Sonne und Wind lieferten am Abend fast gar nichts.<br>
Der Strom an der Börse wurde über 10-mal so teuer wie sonst.</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b><br>
Jeder Tag hat ein eigenes Wetter.<br>
Zum Beispiel: sonnig, bewölkt, Sturm, Hitze-Welle oder Frost-Nacht.<br>
Das Wetter bestimmt die gelbe Linie.<br>
Schau sie dir vor dem Planen genau an!</div>
<div class="b-box b-aufgaben"><b>✏️ Aufgabe:</b>
<ol>
<li>Wähle in der Simulation den Tag „Sonniger Frühlingstag".<br>
Wann liefert die Sonne am meisten Strom?<br>
Wann brauchen die Menschen am meisten Strom?</li>
</ol>
</div>
<?php else: ?>
<h2>3 · Wetter macht Strom: Mittagsspitze, Abendlücke, Dunkelflaute</h2>
<div class="b-cols">
<div>
<p>Sonnen- und Windstrom sind sauber aber sie richten sich nach dem
Wetter, nicht nach uns. <?= g('photovoltaik', 'Photovoltaik') ?> liefert
ihre Spitze <b>zu Mittag</b>, der Verbrauch hat seine Spitze aber
<b>am Abend</b>. Diese Lücke zwischen Bedarf und Wetterstrom die
<?= g('residuallast', 'Residuallast') ?> müssen andere Kraftwerke und
Speicher füllen.</p>
<p>Richtig ernst wird es bei einer <?= g('dunkelflaute', 'Dunkelflaute') ?>:
tagelang Hochnebel, kaum Wind. Anfang November 2024 lieferten Wind und
Sonne in Deutschland an einem Abend zeitweise nur noch <b>rund 0,15 %</b>
des Strombedarfs der Börsenpreis schoss von durchschnittlich 79 € auf
über <b>800 € pro Megawattstunde</b>. <span class="q">[5]</span></p>
<p>Auch die Jahreszeiten mischen mit: Im Winter ist der Verbrauch am
höchsten (Heizen, Licht), die Sonnenausbeute aber am niedrigsten. Je
mehr ein Land auf Wetterstrom setzt, desto wichtiger werden
<?= g('stromspeicher', 'Stromspeicher') ?> und flexible Kraftwerke,
die einspringen können.</p>
</div>
<div>
<?= buchBild('wetter-pv-nebel',
'Photovoltaik-Dach an einem trüben Hochnebel-Tag im Rheintal oder schneebedeckte PV-Module im Winter. Kontrast „Anlage da, Ertrag weg".',
'Dunkelflaute im Kleinen: Bei Hochnebel liefert selbst eine große PV-Anlage fast nichts und das oft tagelang.') ?>
<div class="b-box b-daten"><b>📊 Echte Zahlen:</b> Dunkelflaute
6. November 2024 (DE): Wind + Sonne zeitweise nur ~0,15 % des Bedarfs ·
Börsenstrompreis über <b>800 €/MWh</b> (Jahresmittel 2024: ~79 €/MWh)
<span class="q">[5]</span></div>
<div class="b-box b-merke"><b>Merke:</b> Erneuerbare liefern nicht
immer dann, wenn der Strom gebraucht wird. Speicher verschieben die
Energie von der Mittagsspitze in den Abend und helfen über
Dunkelflauten hinweg.</div>
</div>
</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b> Jeder der 18 Tage hat
sein eigenes Wetter vom <b>Sonnigen Frühlingstag</b> über <b>Hitzewelle</b>
(Klimaanlagen!), <b>Sommergewitter</b> und <b>Föhnstunden</b> bis zu
<b>Frostnacht</b> und <b>Schneesturm</b>. Das Wetter formt die gelbe
Angebots-Kurve: Beim Sturmtag liefert der Wind sogar <i>nachts</i> der
Tagesgang steht Kopf. Lies vor dem Planen die Tagesbeschreibung: Sie
verrät dir die Strategie.</div>
<?php if ($LEHRER): ?>
<div class="b-box b-lehrer"><b>💡 Didaktischer Hinweis:</b> Der Vergleich
„Tag 1 sonnig vs. Tag 2 bewölkt" im Frühlings-Set ist die ergiebigste
Gegenüberstellung: gleicher Bedarf, völlig anderes Angebot → andere
Reglerstellungen. <b>Stolperstein:</b> Viele übernehmen ihren Plan vom
Vortag unverändert genau daran lässt sich zeigen, warum Netzbetreiber
täglich neue Wetterprognosen brauchen. Vertiefung für Schnelle: Set
„Industrie", Tag „Werks-Stillstand" (Überschuss-Management statt Mangel).</div>
<?php endif; ?>
<?php endif; ?>
</section>
<!-- ============ SEITE 4 ============ -->
<section class="b-seite">
<span class="b-nr">SEITE 4 · PUMPSPEICHER</span>
<?php if ($LEICHT): ?>
<h2>4 · Der Pumpspeicher: Strom wird zu Wasser</h2>
<p>Wie speichert man Strom?<br>
Ein Trick: Man macht aus Strom Höhe.<br>
Mit dem übrigen Strom pumpt man Wasser auf den Berg.<br>
Dort wartet das Wasser in einem See.<br>
Braucht man wieder Strom, lässt man das Wasser hinunter.<br>
Unten treibt es eine Turbine an.<br>
Die Turbine macht wieder Strom.</p>
<p>Ein Teil der Energie geht dabei verloren.<br>
Du gibst 100 Teile Strom hinein.<br>
Ungefähr 75 bis 80 Teile bekommst du zurück.<br>
Das ist trotzdem sehr gut.</p>
<?= buchBild('pumpspeicher-luenersee',
'Der Lüner-See mit Stau-Mauer.',
'Der Lüner-See in Vorarlberg. Er ist ein riesiger Strom-Speicher. Man kann dort auch schön wandern.') ?>
<div class="b-box b-daten"><b>📊 Echte Zahlen:</b><br>
Das Kops-Werk 2 in Vorarlberg ist sehr stark: 525 Megawatt.<br>
Am Lüner-See soll ein noch stärkeres Kraftwerk entstehen:<br>
1.000 Megawatt. Es wird ganz im Berg gebaut.</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b><br>
Du siehst das Kraftwerk im Querschnitt.<br>
Oben ist das Ober-Becken. Unten ist das Unter-Becken.<br>
Beim Pumpen fließt das Wasser nach oben.<br>
Bei der Turbine fließt es nach unten.<br>
Wichtig: Das Wasser von heute bleibt für morgen im Becken!</div>
<div class="b-box b-aufgaben"><b>✏️ Aufgabe:</b>
<ol>
<li>Du pumpst mit 100 Teilen Strom Wasser nach oben.<br>
Wie viele Teile Strom bekommst du ungefähr zurück?</li>
</ol>
</div>
<?php else: ?>
<h2>4 · Der Pumpspeicher: Die grüne Batterie in den Bergen</h2>
<div class="b-cols">
<div>
<p>Die größte „Batterie" der Alpen besteht aus Wasser und
Höhenunterschied. Ein <?= g('pumpspeicher', 'Pumpspeicherkraftwerk') ?>
hat zwei Becken: eines im Tal, eines hunderte Meter höher am Berg. Gibt
es <b>Stromüberschuss</b> (etwa zur Solar-Mittagsspitze), pumpt es Wasser
nach oben die Energie steckt jetzt als Höhenenergie im Bergsee. Wird
<b>Strom gebraucht</b>, rauscht das Wasser durch Druckrohre zurück ins
Tal und treibt <?= g('turbine', 'Turbinen') ?> an. Ein Pumpspeicher ist
in <b>weniger als zwei Minuten</b> auf voller Leistung deshalb ist er
die wichtigste <?= g('regelreserve', 'Regelreserve') ?> im Netz.</p>
<p>Gratis ist das nicht: Der <?= g('wirkungsgrad', 'Wirkungsgrad') ?>
über den ganzen Kreislauf liegt bei <b>75 bis 80 %</b> von 100 kWh,
die du zum Pumpen einsetzt, kommen also rund 80 zurück.
<span class="q">[9]</span></p>
<p>Vorarlberg ist dabei Weltklasse: Das <b>Kopswerk II</b> im Montafon
leistet <b>525 <?= g('megawatt', 'Megawatt') ?></b> <span class="q">[6]</span>,
das unterirdische <b>Obervermuntwerk II</b> weitere 360 MW
<span class="q">[7]</span>. Und am Lünersee plant die illwerke vkw das
<b>Lünerseewerk II</b>: rund 1.000 MW, etwa 1.300 m Fallhöhe, 2,65 Mrd. €
Investition fast vollständig im Berginneren. <span class="q">[8]</span></p>
</div>
<div>
<?= buchBild('pumpspeicher-luenersee',
'Der Lünersee im Brandnertal mit Staumauer, ideal von der Bergstation der Lünerseebahn oder vom Rundwanderweg.',
'Doppelrolle im Hochgebirge: Der Lünersee (1.970 m) ist Speichersee der illwerke vkw und beliebtes Wanderziel hier soll mit dem Lünerseewerk II Österreichs stärkster Pumpspeicher entstehen.') ?>
<div class="b-box b-daten"><b>📊 Echte Zahlen:</b>
Kopswerk II: <b>525 MW</b> Turbinenleistung <span class="q">[6]</span> ·
Obervermuntwerk II: <b>360 MW</b> <span class="q">[7]</span> ·
Lünerseewerk II (geplant): <b>~1.000 MW</b>, ~1.300 m Fallhöhe,
2,65 Mrd. € <span class="q">[8]</span> ·
Wirkungsgrad Pumpspeicher: <b>7580 %</b> <span class="q">[9]</span></div>
</div>
</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b> Der Querschnitt zeigt
<b>Oberbecken und Unterbecken</b> (je bis 50 GWh) samt Maschinenhaus beim
Ablauf siehst du das Wasser durch die Druckrohre fließen. Der Wirkungsgrad
ist eingebaut: <b>1 Pumpe</b> hebt pro Block 4 GWh Wasser und
<i>verbraucht</i> dafür 4 : 0,75 ≈ 5,3 GWh Strom; <b>1 Turbine</b> lässt
6 GWh Wasser ab und <i>liefert</i> 6 &middot; 0,85 ≈ 5,1 GWh. Und wie beim
echten Kraftwerk gilt: Der Beckenstand von heute Abend ist dein
Startkapital für morgen wer im Sommer-Set am Tag 1 nicht vorpumpt, steht
beim Gewitter am Tag 2 ohne Reserve da.</div>
<div class="b-box b-aufgaben"><b>✏️ Aufgaben:</b>
<ol>
<li><span class="b-stufe leicht">A</span>Erkläre mit eigenen Worten und
einer Skizze, wie ein Pumpspeicherkraftwerk Strom „speichert".</li>
<li><span class="b-stufe mittel">B</span>Ein Pumpspeicher nimmt 100 GWh
Strom zum Pumpen auf und liefert später 78 GWh zurück. Berechne den
Wirkungsgrad: 78 : 100 = ? Gib das Ergebnis in Prozent an.</li>
<li><span class="b-stufe schwer">C</span>„Ein Speicher, der 20 %
verliert, lohnt sich nicht." Nimm Stellung: Wann lohnt sich das
Speichern trotzdem? (Denke an die Preise aus Seite 3.)</li>
</ol>
</div>
<?php if ($LEHRER): ?>
<div class="b-box b-lehrer"><b>💡 Erwartungshorizont:</b> B: 78 : 100 = 0,78
= 78 %. C: Kernargument ist die <i>Preis- bzw. Wertdifferenz</i>: Gespeichert
wird Strom, der im Überschuss fast nichts wert ist (Mittag), geliefert wird
er zur teuren Abendspitze 80 % von „wertvoll" schlägt 100 % von „wertlos".
Zusätzlich: Ohne Speicher müssten Überschüsse abgeregelt werden.
<b>Lokalbezug nutzen:</b> Viele Kinder kennen den Lünersee vom Wandern
die Doppelnutzung (Tourismus + Energie) verbindet dieses Kapitel mit dem
Kapitel Tourismustal.</div>
<?php endif; ?>
<?php endif; ?>
</section>
<!-- ============ SEITE 5 ============ -->
<section class="b-seite">
<span class="b-nr">SEITE 5 · GRUNDLAST &amp; BLACKOUT</span>
<?php if ($LEICHT): ?>
<h2>5 · Wenn der Strom ausfällt</h2>
<p>Manche Geräte laufen immer.<br>
Zum Beispiel: Kühl-Schrank, Krankenhaus, Ampeln.<br>
Dieser Strom-Bedarf heißt: Grund-Last.<br>
Am Abend brauchen alle viel Strom auf einmal.<br>
Das heißt: Spitzen-Last.</p>
<p>Fällt der Strom in einem großen Gebiet lange aus,<br>
nennt man das: Blackout.<br>
Dann geht fast nichts mehr:<br>
kein Licht, keine Heizung, kein Handy-Netz, keine Kassa im Geschäft.<br>
Darum soll jede Familie einen Vorrat haben:<br>
Wasser, haltbares Essen, Kerzen, Taschen-Lampe, Radio mit Batterien.</p>
<?= buchBild('blackout-notvorrat',
'Vorrats-Regal mit Wasser, Dosen, Kerzen und Taschen-Lampe.',
'Ein guter Not-Vorrat. Damit kommt eine Familie einige Tage ohne Strom aus.') ?>
<div class="b-box b-merke"><b>Merke:</b><br>
Strom sparen hilft doppelt:<br>
Es kostet weniger Geld.<br>
Und das Netz wird weniger belastet.</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b><br>
Fehlt in einem Block Strom, warnt dich die Anzeige.<br>
Der Zeiger fällt in den roten Bereich.<br>
Plane so, dass das nie passiert!<br>
Zwischen den Tagen zeigt dir eine Karte: „Wusstest du?"<br>
Dort lernst du echte Strom-Fakten.</div>
<div class="b-box b-aufgaben"><b>✏️ Aufgabe:</b>
<ol>
<li>Der Strom fällt für einen Tag aus.<br>
Was brauchst du zu Hause?<br>
Nenne drei Dinge für deinen Not-Vorrat.</li>
</ol>
</div>
<?php else: ?>
<h2>5 · Grundlast, Spitzenlast, Blackout: Wer springt wann ein?</h2>
<div class="b-cols">
<div>
<p>Ein Teil des Strombedarfs ist rund um die Uhr da: Kühlhäuser,
Krankenhäuser, Server, Industrieöfen die
<?= g('grundlast', 'Grundlast') ?>. Darüber wellt sich der Tagesgang
bis zur <?= g('spitzenlast', 'Spitzenlast') ?> am Abend. Für jede Ebene
gibt es Spezialisten: Laufwasser- und andere Dauerläufer tragen die
Grundlast, schnelle Pumpspeicher- und Gaskraftwerke fangen die Spitzen
und Prognosefehler ab.</p>
<p>Reicht das nicht, greift der Notfallplan: Bei fallender Frequenz
werden zuerst Reserven aktiviert, dann ganze Regionen gezielt
abgeschaltet der <?= g('lastabwurf', 'Lastabwurf') ?>. Er ist die
letzte Bremse vor dem <?= g('blackout', 'Blackout') ?>, dem
großflächigen, tagelangen Stromausfall. Österreich bereitet sich
ernsthaft darauf vor: Bundesheer und Zivilschutz empfehlen jedem
Haushalt einen Vorrat Trinkwasser (etwa 2 Liter pro Person und Tag),
haltbare Lebensmittel und Medikamente für rund zwei Wochen, dazu
Taschenlampe, Kerzen, Batterieradio und etwas Bargeld.
<span class="q">[11]</span></p>
<p>Und du? Wer Strom spart Standby ausschalten, effiziente Geräte,
Wäsche zur Mittagszeit statt zur Abendspitze , entlastet nicht nur die
eigene Stromrechnung, sondern auch das Netz. Genau dann Strom zu
verbrauchen, wenn viel da ist, wird in Zukunft immer wichtiger.</p>
</div>
<div>
<?= buchBild('blackout-notvorrat',
'Vorrats-Regal in der Speisekammer: Wasserflaschen, Konserven, Kerzen, Taschenlampe, Kurbel- oder Batterieradio bewusst arrangiert.',
'Blackout-Vorsorge nach Zivilschutz-Empfehlung: Mit diesem Regal übersteht eine Familie auch einen mehrtägigen Stromausfall.') ?>
<div class="b-box b-daten"><b>📊 Echte Zahlen:</b> Empfehlung
Bundesheer/Zivilschutz: Trinkwasser ~2 l pro Person und Tag,
Lebensmittel- und Medikamentenvorrat für ca. <b>2 Wochen</b>
<span class="q">[11]</span> · Netzauftrennung 2021: Stabilisierung nach
rund <b>1 Stunde</b> dank Reserven und Lastabwurf-Plänen
<span class="q">[4]</span></div>
<div class="b-box b-merke"><b>Merke:</b> Grundlast = ständiger
Sockelbedarf, Spitzenlast = kurze Höchstwerte. Ein Blackout ist
unwahrscheinlich, aber möglich Vorsorge ist Aufgabe von Netzbetreibern
<b>und</b> Haushalten.</div>
</div>
</div>
<div class="b-box b-sim"><b>🎮 In der Simulation:</b> Bleibt in einem Block
eine <b>Stromlücke</b>, sackt die Frequenz ab und das Feedback wird rot
die Bilanz am Tagesende zählt jede Lücke und jeden Überschuss in GWh
zusammen. Für ein Set ganz ohne Stromlücke gibt es die Auszeichnung
🔌 <b>„Stabiles Netz"</b>, für 24 von 24 ausgeglichenen Blöcken
⭐ <b>„Perfektes Set"</b>. Zwischen den Tagen erscheinen
„Wusstest du?"-Karten mit echten Fakten vom Kopswerk II bis zu den
magischen 50 Hz.</div>
<div class="b-box b-aufgaben"><b>✏️ Abschluss-Aufgaben:</b>
<ol>
<li><span class="b-stufe mittel">B</span>Ordne zu: Kühlschrank,
E-Herd um 18 Uhr, Krankenhaus, Föhn am Morgen Grundlast oder
Spitzenlast? Begründe kurz.</li>
<li><span class="b-stufe mittel">B</span>Erstelle eine
Blackout-Checkliste für deine Familie mit mindestens sechs Dingen.
Vergleiche sie mit der Empfehlung des Zivilschutzes.</li>
<li><span class="b-stufe schwer">C</span>Schreibe als
Energiemanager:in einen kurzen Bericht (5 Sätze) an die Gemeinde:
Warum braucht euer Netz Speicher, obwohl genug Kraftwerke da sind?
Verwende die Begriffe Spitzenlast, Dunkelflaute und Regelreserve.</li>
</ol>
</div>
<?php if ($LEHRER): ?>
<div class="b-box b-lehrer"><b>💡 Differenzierung &amp; Auswertung:</b>
Leistungsstarke Gruppen schaffen das Set „Industrie" (drei Bedarfsspitzen
am Tag „Schichtwechsel") oder jagen das Achievement „Perfektes Set".
Unterstützung: Onboarding (❔) erneut zeigen lassen es erklärt Becken,
Regler und Frequenz in vier Bildern. Im Abschluss-Overlay jedes Sets stehen
Sterne und Blockbilanz gut vergleichbar für eine kurze Auswertungsrunde.
<b>Stolperstein:</b> Bei Stromlücke stellen manche reflexartig auf „Pumpe"
(klingt nach „mehr Strom") dabei <i>verbraucht</i> Pumpen Strom und
vergrößert die Lücke. Diese Verwechslung explizit ansprechen. Für den
inklusiven Unterricht: <a href="?leicht=1">Leichte-Sprache-Version</a>
dieses Kapitels gleiche Bilder, gleiche Kernaussagen, reduzierte
Aufgaben.</div>
<?php endif; ?>
<?php endif; ?>
</section>
<!-- ============ QUELLEN ============ -->
<section class="b-seite">
<span class="b-nr">QUELLEN</span>
<h2>Quellen &amp; zum Weiterlesen</h2>
<?php if ($LEICHT): ?>
<p>Alle Zahlen in diesem Heft sind echt.<br>
Sie kommen von Ämtern, Netz-Betreibern und Kraftwerks-Firmen.<br>
Hier stehen die Quellen:</p>
<?php endif; ?>
<p class="b-quellen">
[1] E-Control: Marktbericht / Pressemappe „Strommix 2024" (April 2025) —
<a href="https://www.e-control.at/documents/1785851/1811582/2025-04-24_Pressemappe_ERT_Final.pdf" target="_blank" rel="noopener">e-control.at</a> ·
ORF: Rekord an Abdeckung durch Erneuerbare —
<a href="https://orf.at/stories/3391612/" target="_blank" rel="noopener">orf.at</a><br>
[2] Statistisches Bundesamt: Stromerzeugung 2024 59,4 % aus erneuerbaren Energieträgern —
<a href="https://www.destatis.de/DE/Presse/Pressemitteilungen/2025/03/PD25_091_43312.html" target="_blank" rel="noopener">destatis.de</a><br>
[3] Bundesamt für Energie (CH): Schweizer Elektrizitätsbilanz 2024 —
<a href="https://energeiaplus.com/2025/02/07/schweizer-elektrizitaetsbilanz-2024-stromverbrauch-gestiegen/" target="_blank" rel="noopener">energeiaplus.com</a><br>
[4] Austrian Power Grid: Frequenzabfall im europäischen Stromnetz am 8.1.2021 —
<a href="https://www.apg.at/news-presse/frequenzabfall-im-europaeischen-stromnetz-am-812021/frequenzabfall-im-europaeischen-stromnetz-am-8-1-2021-gesamtdarstellung-inklusive-massnahmen-zur-sicherung-der-stromversorgung/" target="_blank" rel="noopener">apg.at</a><br>
[5] Bundesnetzagentur: Untersuchung zu Strompreisspitzen während Dunkelflauten 2024 —
<a href="https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2025/20251021_Preisspitzen.html" target="_blank" rel="noopener">bundesnetzagentur.de</a> ·
ZDF: Dunkelflaute lässt Strompreise explodieren —
<a href="https://www.zdf.de/nachrichten/wirtschaft/strompreise-rekord-dunkelflaute-100.html" target="_blank" rel="noopener">zdf.de</a><br>
[6] illwerke vkw: Kopswerk II —
<a href="https://www.illwerkevkw.at/kopswerk-ii" target="_blank" rel="noopener">illwerkevkw.at</a><br>
[7] illwerke vkw: Obervermuntwerk II —
<a href="https://www.illwerkevkw.at/obervermuntwerk-ii" target="_blank" rel="noopener">illwerkevkw.at</a><br>
[8] illwerke vkw: Projekt Lünerseewerk II —
<a href="https://www.luenerseewerk2.at/de" target="_blank" rel="noopener">luenerseewerk2.at</a> ·
ORF Vorarlberg: Illwerke planen größtes Wasserkraftwerk Österreichs —
<a href="https://vorarlberg.orf.at/stories/3124797/" target="_blank" rel="noopener">vorarlberg.orf.at</a><br>
[9] Verivox: Pumpspeicherkraftwerk Funktionsweise und Wirkungsgrad —
<a href="https://www.verivox.de/strom/themen/pumpspeicherkraftwerk/" target="_blank" rel="noopener">verivox.de</a><br>
[10] Stromliste (Datenbasis Statistik Austria): Durchschnittlicher Stromverbrauch im Haushalt —
<a href="https://stromliste.at/stromverbrauch" target="_blank" rel="noopener">stromliste.at</a> ·
Statistik Austria: Energieeinsatz der Haushalte —
<a href="https://www.statistik.at/statistiken/energie-und-umwelt/energie/energieeinsatz-der-haushalte" target="_blank" rel="noopener">statistik.at</a><br>
[11] Bundesheer: „Blackout und dann?" Ratgeber für die Eigenvorsorge —
<a href="https://www.bmlv.gv.at/blackout" target="_blank" rel="noopener">bmlv.gv.at</a> ·
Zivilschutz Österreich: Ratgeber Blackout —
<a href="https://www.zivilschutz.at/wp-content/uploads/2022/09/Blackout-Ratgeber_Web.pdf" target="_blank" rel="noopener">zivilschutz.at</a>
</p>
</section>
</div>
</body>
</html>