Schüler entdecken strukturelle Energieverschwendung – Fortschritte beim Lüften – Kummerkästen kommen gut an

datenanalyse_01Energieverschwendung kann viele Ursachen haben. Das hat jetzt die erste Generation der Energiemanager an der Carl Humann-Schule durch einen praktischen Versuch herausbekommen. An dieser Schule wurde im Zuge von baulichen Sanierungsmaßnahmen zu Beginn des Winters eine computergesteuerte, zentrale Einzelraumregelung für die Heizungen eingebaut. Das Gute daran: Auch hier können jetzt die Schülerinnen und Schüler die Heizungseinstellungen kontrollieren und auf Effizienz trimmen sowie Fehlern im System auf die Schliche kommen.

Einen solchen sehr grundsätzlichen Fehler scheinen sie jetzt bereits nach ein paar Wochen, in denen sie sich in das System einarbeiteten, entdeckt zu haben. In der ganzen Schule sind nämlich die Temperatursensoren, deren Signale der Heizungscomputer verarbeitet, dicht am Fenster angebracht. Die Vermutung der Schüler: „Direkt neben dem Fenster ist es kühler als in der Mitte des Raums. Also bekommt der Computer immer gesagt, es ist kühler als in Wirklichkeit. Und deshalb heizt er zu viel.“ Dieser Hypothese wollten die Viertklässler, die an dem Energieprojekt im Rahmen des Lebenskundeunterrichts arbeiten, überprüfen.

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Zuerst mussten sie dazu herausfinden, unter welcher Bezeichnung ihr Lebenskunde-Raum überhaupt im Computer existiert. Denn wegen der laufenden Baumaßnahmen stehen hier nur allgemeine Angaben wie „OG 1-16 – Gruppenraum 4“. Zu diesem Zweck legten sie den abnehmbaren Temperaturfühler an einem bestimmten Tag für eine Stunde auf die Heizung. Beim nächsten Treffen konnten sie dann ihren Raum anhand des ungewöhnlichen Temperaturausschlags am Heizungscomputer ausfindig machen (siehe Abbildung oben). Der Raum heißt „E-17 – Gruppenraum 1“.

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Um herauszufinden, ob der Anbringungsort des Temperaturfühlers im Raum eine Auswirkung auf das Heizgeschehen hat, platzierten dann die Energiemanager das Thermometer an der den Fenstern gegenüberliegenden Wand. Die erste Auswertung von Heiztagen vor und nach der Thermometer-Umsetzung nahmen die Viertklässler dann anhand der Ausdrucke des Heizungscomputers vor. Sie konnten daran die Heizzeiten für die verschiedenen Tage ablesen und übertrugen sie in eine Tabelle an der Tafel (Bild oben). Die erste Auswertung ergab ein verblüffend eindeutiges Ergebnis: Während vor der Umsetzung im Schnitt über 400 Minuten pro Tag die Ventile der Heizkörper offen waren, waren es danach nur noch ca. 75 Minuten! Sollte sich bei weiterer Beobachtung dieses Ergebnis erhärten, hätten die Energiemanager die Ursache für eine strukturelle Energieverschwendung an ihrer Schule aufgedeckt. Sie würden dann darauf hinwirken wollen, dass die Temperaturfühler in allen Räumen der Schule bis zum Beginn der nächsten Heizperiode allesamt umgesetzt werden.

das_herz_des_systems_02Mit den Temperaturfühlern beschäftigt sich auch die Energiemanager-Gruppe an der Homer-Grundschule. Hier ist den Schülerinnen und Schülern aufgefallen, dass die vom Computer dokumentierten Raumtemperaturen in einigen Fällen so gar nicht mit den Wahrnehmungen von Lehrkräften und Schülern in diesen Klassenräumen übereinstimmten. Bei der Recherche fanden sie heraus, dass einige der Räume anscheinend gar keinen Temperaturfühler hatten. Auch mit Hilfe des Fachmanns, der die Heizungsregelung in der Schule eingebaut hat (Bild links), konnten sie die Thermometer nicht finden. Es blieb damit rätselhaft, woher der Computer für die betreffenden Räume das Temperatursignal bekommt.

Um der Sache auf den Grund zu gehen, brachten die Fünftklässler in einem der betroffenen Räume ein eigenes Messgerät an, das die Temperaturdaten aufzeichnete. Beim Vergleich der damit erhobenen Messwerte mit den Messwerten aus dem Heizungscomputer wurde klar, dass die Heizung falsche Signale bekommt – in diesem Fall führt das dazu, dass zu viel geheizt wird (siehe untenstehende Grafik).

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Damit wissen die Energiemanager zwar immer noch nicht, woher das falsche Temperatursignal kommt. Im Gespräch mit dem Fachmann erfuhren sie, dass zwei Ursachen in Frage kommen: Entweder ist ein ganz woanders platzierter Temperaturfühler mit dem überheizten Raum verbunden. Oder das Thermometer wurde irgendwann im Zuge von Baumaßnahmen einfach eingemauert. Die Detektivarbeit geht also weiter…

lueftungsanalyse01Ein Thema, das inzwischen viele der „Köpfchen statt Kohle“-Teams an Pankower Schulen verfolgen, betrifft die Luftqualität im Winter und das richtige Lüften. Mit Klassen-Wettbewerben versuchen die Energiemanager der Schule am Falkplatz und der Grundschule unter den Bäumen Lehrkräfte und Schüler über das Problem zu hoher Kohlendioxidwerte in der Raumluft zu sensibilisieren. Mit Messgeräten, die den Klassen zur Verfügung gestellt werden, könnten Schüler und Lehrer rechtzeitig darauf aufmerksam gemacht werden, wenn die Luft zu schlecht zum Lernen geworden ist. Um den Wettbewerb auswerten zu können, stellen die Energiemager in den Klassen zusätzliche Datenlogger auf, die CO2-Werte und Temperaturen für die spätere Auswertung speichern. Anhand der Diagramme ermitteln sie dann die Zahl der aktiven Lüftungsereignisse und den CO2-Gehalt während des Schultags.

fensterschluessel_02An der Falkplatz-Schule, die in den letzten Monaten moderne Fenster bekommen hat, stießen die Energiemanager auf ein neues Problem: Alle neuen Fenster sind nämlich nur noch mit einem Schlüssel zu öffnen. Um effektiv lüften zu können, würden also alle Klassen einen solchen Schlüssel erhalten müssen – und den Lehrkräften müsste bewusst sein, dass sie ihn auch einsetzen sollen. Auf Antrag der Energiemanager wurde von der Schulleitung nunmehr eine ausreichende Zahl der Schlüssel beschafft. Zusammen mit einem Hinweiszettel legten die Energiemanager die Schlüssel dann allen Lehrkräften ins Fach (siehe Bild oben). Mal schauen, ob die Botschaft ankommt.

co2_diagramme_interpretieren_03Im Havemann-Gymnasium arbeitet eine Energiemanager-Gruppe aus Siebt- und Achtklässlern ebenfalls am CO2-Problem. In dieser Schule konnten die Schüler bereits in zehn Klassenräumen dafür sorgen, dass große, fest installierte CO2-Messdisplays angebracht wurden. Mit einer vergleichenden Untersuchung wollten sie herausfinden, ob die Aufstellung der Messdisplays eine Auswirkung auf das Lüftungsverhalten und die Luftqualität hat. Dazu haben sie in diesen Klassen sowie einer ebenso großen Stichprobe von Klassen ohne Messeinrichtung CO2-Datenlogger aufgestellt und ausgewertet.

co2_diagramme_interpretieren_05Das Ergebnis zeigt einen interessanten Effekt. Denn während die Lüftungsaktivität tatsächlich durch die Messdisplays beeinflusst zu werden scheint, sind die Auswirkungen auf die gemessenen CO2-Konzentrationen nicht so deutlich. In den Räumen mit den Messanzeigen wird doppelt so oft gelüftet wie in den Räumen ohne Messanzeigen. Die Effektivität der Lüftungen scheint jedoch noch zu gering. Während in den Räumen ohne Messanzeige in der Unterrichtszeit die Luft im Durchschnitt 273 Minuten einen CO2-Gehalt über 1.000 ppm aufwies, waren es in den Räumen mit Messdisplays 244 Minuten. Die Schüler ziehen daraus den Schluss, dass die Messanzeigen zwar die Sensibilität für das Lüften verbessern, aber nicht die Effektivität des Lüftens. Wie man diese erhöhen kann, versuchen sie jetzt herauszufinden. Demnächst werden sie ihre Ergebnisse auch auf einer Schulveranstaltung vorstellen, um die Diskussion anzuregen.

kummerkasten_karte_02Eine andere Form, die ganze Schule in die Arbeit der Energiemanager einzubeziehen, wurde in der Schule am Falkplatz getestet. Dort hängten die Energiemanager drei knallorange Kummerkästen auf und verteilten Feedback-Karten in den Klassen. Die Mitschüler und Lehrkräfte sollten auf den Karten z.B. notieren, ob es in der Klasse zu kalt oder zu warm ist, ob sie eine CO2-Messampel in der Klasse aufstellen wollen oder ob sie in den Hofpausen konsequent lüften und möchten, dass in diesen Zeiten die Heizung ausgestellt wird.

Inzwischen haben bereits drei weitere „Köpfchen statt Kohle“-Schulen die Aktion übernommen und ebenfalls Kummerkästen aufgestellt und die Karten verteilt. Erste Rückläufe gibt es bereits. Wenn möglich, reagieren die Energiemanager sofort und stellen CO2-Messgeräte auf oder überprüfen die Heizungseinstellungen am Computer. Denkbar ist, dass die Aufstellung der Energie-Kummerkästen im kommenden Schuljahr an allen „Köpfchen statt Kohle“-Schulen erfolgt.

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WEITERE KURZNACHRICHTEN

energiemanager_mit_dem_hausmeister01In der Sandhaus-Schule waren die angehenden Energiemanager mit dem Hausmeister in der Heizanlage. Sie lernten hier, was Fernwärme ist, wie ein Wärmetauscher funktioniert und dass der Hausmeister jeden Tag einmal im Heizungskeller die Anzeigen an den Pumpen und Reglern kontrolliert. Leider hat die Grundschule am Sandhaus keine zentrale Einzelraumregelung, sondern lauter manuell einstellbare Thermostate an den Heizkörpern. Um zu verstehen, wie ein Thermostat funktioniert, haben die Energiemanager eine Thermostatanimation im Internet durchgenommen und einen kleinen Test zu dem Thema geschrieben.

artikel_fuer_schuelerzeitung_entsteht_01Mit Öffentlichkeitsarbeit befasst sich die Energiemanager-Gruppe in der Klecks-Grundschule derzeit. Über ihre Arbeit und ihre Versuche, mit dem Hausmeister ihrer Schule ins Gespräch zu kommen, haben sie jetzt einen bebilderten Artikel für die nächste Ausgabe der Schülerzeitung geschrieben. Die einzelnen Elemente ihres Artikels haben sie am Whiteboard organisiert. Die Energiemanager scheinen Spaß am Journalismus zu finden. Nachdem der Artikel geschrieben war, machten sich einige der Schüler daran, eine eigene Energiemanager-Zeitung zu konzipieren.

energieumwandlungen_01Energie verschwindet nicht, sie wandelt sich nur ständig um. Bei „Köpfchen statt Kohle“ lernen das die Grundschüler/innen schon ab der 3. Klasse – in Theorie und Praxis. An der Paul Lincke-Schule kam zu diesem Zweck ein „Energierad“ zum Einsatz, mit dem der elektrische Strom für verschiedene Verbraucher erstrampelt werden musste. Anschließend wurde über die diversen Energieumwandlungen gesprochen, die dabei im Spiel waren. Als Preisfrage über die Osterferien haben die Energiemanager die Aufgabe mitgenommen: „Wie kann aus Kohle in einem Kraftwerk Strom entstehen?“ Auf Anhieb kann fast kein Schüler, der die Grundschule verlässt, diese Frage richtig beantworten.

was_tut_ein_energiemanager_02In der Trelleborg-Schule sind mit die jüngsten Energiemanager unterwegs. Hier erarbeiten sich Drittklässler das Wissen und die Erfahrung im Umgang mit dem großen Themenfeld „Energie“, um es auf die Schule und ihren Alltag anzuwenden. Inzwischen sind die Schülerinnen und Schüler hier soweit, dass sie auch mit dem Heizungscomputer umgehen können, die Daten analysieren, Fragen stellen und Verbesserungsvorschläge machen. Ideal wäre es, wenn einige von ihnen im nächsten Schuljahr weitermachen und dann gleich von Beginn an die Optimierung der Heizung ins Visier nehmen.

Über Richard Häusler

Projektleiter des Projekts "Köpfchen statt Kohle" im Auftrag des Bezirksamts Pankow
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