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Homepage > Aktivitäten > Ökologie > Bauen und Wohnen > Mein Haus, mein Planet und ich! > 3: Wohnen und Energie > Das Haus belüften

Unterrichtsstunde 3.3 (fakultativ): Wie kann man ein Haus belüften, ohne die Wärmeiso­lierung zu beein­trächtigen?

Autor/inn/en:
Publikation: 12.4.2011
Lernstufe: 3
Ziele:
  • Einsehen, dass eine schlecht belüftete Wohnung ungesund ist.
  • Wissen, dass im Erdboden die Temperatur weniger schwankt als in der Luft.
  • Das Prinzip des Luftbrunnens (Luft-Erdwärmetauscher) verstehen.
Angestrebte Kenntnisse:
  • Eine schematische Darstellung verstehen können.
  • Fehler in einer schematischen Darstellung erkennen und erklären können.
Schwerpunkt: Naturwissenschaften und Technologie
Wortschatz: Belüftung, Ventilator, Klimaanlage, Luftbrunnen, Temperaturschwankung (Tag-Nacht, jahreszeitlich)
Dauer: 1 Stunde 15 Minuten
Material: Für jede Gruppe:
Herkunft: La main à la pâte, Paris

Einstiegsfrage

Der/die Lehrer/in kommt noch einmal auf die Frage zurück: "Warum sollte ein Haus wär­megedämmt sein? Wärmedämmung sorgt für einen gerin­geren Wärmeaus­tausch (und folglich einen geringeren Energieverbrauch). Könnte eine zu starke Dämmung auch schaden?" Die Schüler/innen sollen sich klarmachen, dass ein thermisch vollständig isoliertes Haus einem abgedich­teten Kasten gleicht, der ungesund wäre, weil keine Frisch­luft zugeführt wird. Der/die Lehrer/in kann die Schüler/innen fragen, was passieren würde, wenn sie in einem solchen Kasten ohne Öffnung eingesperrt wären.

Die Klasse erörtert dann, warum ein Haus gut belüftet werden muss: Weil wir atmen, aber auch wegen der aus Ofen oder Herd entweichenden Schadstoffe, wegen der Feuchtigkeit usw. Die Schüler/innen sollen alle Belüftungsmö­glich­keiten für ein Haus auflisten (wo sind Öffnungen?). Die Klasse stellt fest, dass alle Belüftungseinrichtungen (Fenster, Belüftungs­schächte usw.) unmittelbar ins Freie führen. Das heißt: Im Winter kommt kalte und im Sommer heiße Luft ins Haus.

"Wie lässt sich ein Haus im Winter – wenn es sehr kalt ist – belüften, ohne die kalte Luft hineinzulassen?"

Die Schüler/innen kommen zum Beispiel darauf, die Luft vorzuwärmen ("wir schicken sie durch eine Heizung"), aber das kostet Energie. Die/der Lehrende lenkt die Schüler/innen in eine ganz bestimmte Richtung, indem sie/er nach dem Raum im Haus fragt, der das ganze Jahr über mehr oder weniger die gleiche Temperatur hat. Schnell kommen sie auf den Keller: Im Winter ist es dort wärmer als draußen, und im Sommer kühler.

Literaturrecherche

Gemeinsam denkt sich die Klasse ein Experiment aus, das zeigen könnte, dass sich die Temperatur im Keller das ganze Jahr über nur wenig ändert. Da man den Versuch nicht durchführen kann (er würde sich ja über Monate hinzie­hen!), greift die/der Lehrende auf Daten der Messstation Potsdam-Telegrafen­berg zurück. Dort wird seit vielen Jahren, vier­mal pro Tag, die Bodentempe­ratur in unterschiedlichen Tiefen gemessen (siehe die Bodentemperaturreihen des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung).

Sie/er verteilt eine Fotokopie des Arbeitsblattes 10. Die Schüler/innen sollen anhand der Tabelle im Arbeitsblatt die Temperaturschwankungen an der Erd­oberfläche ausrechnen, sowie in 2 cm, in 50 cm und in 2 m Tiefe.

Gemeinsame Erörterung

Die Schüler/innen teilen sich gegenseitig die Ergebnisse ihrer Rechnungen mit und stellen gemeinsam fest, dass die Temperaturschwankungen im Erdboden ge­ringer sind als an der Oberfläche: Im Winter sinkt die Temperatur weniger ab und im Sommer steigt sie weniger an. Der/die Lehrer/in fragt anschließend: "Ist es möglich, die Luft durch die Erde zu leiten, bevor damit das Haus belüf­tet wird?" Die Schüler/innen sollen sich eine solche Anlage überlegen, sie im Arbeitsheft zeichnen und die Zeichnung beschriften. Die verschiedenen Ideen werden anschließend allen vor­gestellt.

Zeichnung: Haus mit Luftbrunnen?

Abb. 1: Kinderzeichnung: ein Haus mit Luftbrunnen
(Nach einer Zeichnung aus der 3./4. Klasse von Isabelle Josse, Genac, Frankreich)

Formative Evaluation

Pädagogische Anmerkung

Eine formative Evaluation soll nicht dazu dienen, die Schüler/innen zu beno­ten. Sie soll lediglich sicherstellen, dass bestimmte Begriffe verstanden wur­den. Je nach Ergebnis muss eventuell der weitere Verlauf des Projektes angepasst werden.

Der/die Lehrer/in teilt die Klasse in kleine Gruppen und verteilt an eine Hälfte der Gruppen das Arbeitsblatt 11, an die andere das Arbeitsblatt 12. Das eine Arbeitsblatt gilt für den Sommer, das andere für den Winter. Beide Arbeitsblätter enthalten zwei Bilder (ein rich­tiges und ein falsches). Nach ungefähr einer Viertelstunde kommen die Gruppen wieder zusammen und die/der Lehrende erklärt, wie die in den Arbeitsblättern dargestellte Belüf­tung funktioniert: Anstatt die Frischluft unmittelbar zuzuführen, leitet man sie durch ein Rohrsystem im Erd­boden, wodurch sich ihre Temperatur der gewünschten Zimmertempe­ratur nähert. Statt der sehr kalten Luft, die im Winter durch "direkte" Öffnungen von drau­ßen ins Haus eindringt, erhält man auf diese Weise mildere Frischluft. Entsprechendes gilt für den Sommer. Ein solcher Erdwärmetauscher wird auch Luftbrunnen genannt.

Wissenschaftliche Anmerkung

  • Der Luftbrunnen funktioniert nur mit einem Ventilator. Er ist besonders für Einfamilienhäuser geeignet und führt, sommers wie winters, zu nicht uner­heblichen Energieeinsparungen.
  • Der Luftbrunnen wurde in den 1970er Jahren wiederentdeckt, das Prin­zip wurde allerdings schon in der Antike angewandt.

Schlussfolgerung

Die Schlussfolgerung wird gemeinsam erarbeitet und sowohl im Arbeitsheft als auch auf dem Poster der Klasse festgehalten.

"Durch die Belüftung wird die Luft in der Wohnung oder im Haus erneuert. Frische Luft ist unerläss­lich für ein gesundes Wohnen. Wenn man Frischluft zuführen möchte, ohne die Wirkung der Wärmedämmung allzu sehr zu beeinträchtigen, sollte man einen Luftbrunnen bauen und die geringere jahreszeitliche Tempera­tur­schwankung im Boden ausnutzen."

Letzte Aktualisierung: 28.6.2013

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