Unterrichtsstunde 12: Warum sollten Häuser wärmeisoliert sein?
| Autor/inn/en: | |
| Publikation: | 17.3.2009 |
| Lernstufe: | 3 |
| Ziele: | Verstehen, dass man mit einer wärmeisolierten Wohnung sowohl im Winter als auch im Sommer Energie sparen kann. |
| Angestrebte Kenntnisse: |
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| Dauer: | 1 Stunde |
| Material: |
Für jede Gruppe:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Zusammenfassung der von den Schüler/inne/n zu Hause angestellten Nachforschungen
Die/der Lehrende notiert an der Tafel die in den Häusern oder Wohnungen eingesetzten Isoliermaterialien: Glaswolle, Steinwolle, Styropor, Doppelfenster usw.
Sie/er fragt, ob die Isolierung das Haus oder die Wohnung vor Kälte oder vor Wärme schützen soll. Die Diskussion soll daran erinnern, dass ein Wärmeisolator in beiden Richtungen "funktioniert": Er schützt sowohl vor Hitze als auch vor Kälte, weil er den Wärmeaustausch verhindert. Wie könnte man das experimentell überprüfen?
Experimente
Die in Gruppen eingeteilten Schüler/innen sollen ein ganz einfaches Haus bauen. Die eine Hälfte der Klasse baut ein nicht isoliertes Haus, die andere ein wärmeisoliertes. In jedem Haus stellt eine kleine Wasserflasche entweder die Heizung im Winter dar (die Flasche ist in diesem Fall mit warmem Wasser gefüllt) oder die Klimaanlage im Sommer (dann enthält die Flasche kaltes Wasser). Wichtig für die Vergleichbarkeit ist, dass die Häuser gleich groß sind und, bis auf die Wärmeisolierung, aus dem gleichen Material bestehen (zum Beispiel Karton) und dass die Flaschen, egal ob warm oder kalt, gleich sind. Sie müssen u.a. die gleiche Wassermenge enthalten und jeweils die gleiche Temperatur vorweisen.
Mindestens zwei Gruppen arbeiten über die Isolierung "bei kaltem Wetter" und ebenfalls mindestens zwei Gruppen über die Isolierung "bei heißem Wetter". Falls die Klasse zum Beispiel in vier Gruppen geteilt wurde, ist die Verteilung die folgende:
| Isolierung vor Kälte | Isolierung vor Wärme |
|---|---|
| Nicht isoliertes Haus, darin eine Flasche mit warmem Wasser. Das Haus wird in die Kälte gestellt (nach draußen im Winter, ansonsten in den Kühlschrank). | Nicht isoliertes Haus, darin eine Flasche mit kaltem Wasser. Das Haus wird ins Warme gestellt (im Winter auf die Heizung, ansonsten draußen in die Sonne). |
| Isoliertes Haus, darin eine Flasche mit warmem Wasser. Das Haus wird in die Kälte gestellt (nach draußen im Winter, ansonsten in den Kühlschrank). | Isoliertes Haus, darin eine Flasche mit kaltem Wasser. Das Haus wird ins Warme gestellt (im Winter auf die Heizung, ansonsten draußen in die Sonne). |
Temperaturvergleich zwischen einem wärmeisolierten und einem nicht wärmeisolierten Haus
In jeder Gruppe liest ein/e Schüler/in zwei Stunden lang alle zwanzig Minuten die Temperatur ab. Dazu muss das Thermometer von außen ablesbar sein (im Notfall kann es bis auf sein Reservoir herausgezogen werden).
Währenddessen tragen die Schüler/innen den Versuch in ihr Versuchsheft ein und schreiben ihre Vorhersagen auf.
Pädagogische Anmerkung
Man kann für dieses Experiment auch auf Thermosflaschen oder Kühltaschen (oder Kühlboxen) hinweisen: Beide können eine Flüssigkeit sowohl warm als auch kalt halten – sie sind wärmeisoliert.
Gemeinsame Besprechung
Jede Gruppe bestimmt eine/n Berichterstatter/in, der/die an der Tafel die während des Versuchs abgelesenen Temperaturen aufschreibt. Isolierte und nicht isolierte Häuser werden miteinander verglichen. In den isolierten ändert sich die Temperatur – ob nach oben oder nach unten – langsamer.
Schlussfolgerung
Die Klasse erarbeitet gemeinsam eine Schlussfolgerung, die jeder in sein Arbeitsheft schreibt. Sie kann zum Beispiel folgendermaßen lauten:
"Wenn man Energie sparen und zum Klimaschutz beitragen möchte, sollte man die Wohnungen isolieren. Dann spart man an der Heizung im Winter und an der Klimaanlage im Sommer."
