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Thema 13

Energiemix Deutschland – Wie wandelt sich die Stromerzeugung?

Praxisbezug: Die Energiewende verändert den deutschen Strommarkt grundlegend. 2023 lag der Anteil erneuerbarer Energien bei über 50 %.

Anforderungen an eure Ausarbeitung

Inhalt
  • Klare Forschungsfrage und kurze Einordnung des Themas.
  • Echte Daten mit Quelle, Abrufdatum, Zeitraum und Stichprobengröße.
  • Mindestens drei statistische Kennwerte mit Rechnung, Bedeutung und Interpretation.
  • Mindestens zwei passende Diagrammarten mit vollständiger Beschriftung und Erklärung der Aussage.
  • Empfohlener Umfang der Ausarbeitung: 4–6 Seiten ohne Deckblatt und Quellenverzeichnis.
Stochastik
  • Mindestens eine Wahrscheinlichkeitsberechnung oder ein begründetes Modell.
  • Bei mehrstufigen Situationen: Baumdiagramm, Pfadregeln oder Vierfeldertafel.
  • Rechnungen, Formeln und Diagramme nicht nur formal einbauen, sondern verständlich erklären: Was wurde berechnet, warum passt die Methode, was bedeutet das Ergebnis?
  • Grenzen der Daten nennen: Stichprobe, Messfehler, Verzerrungen.
Abgabe und Vortrag
  • Abgabe als PDF, maximal 40 MB.
  • Präsentation: 12–15 Minuten, anschließend kurze Rückfragen.
  • Ziel der Präsentation: Die anderen Schülerinnen und Schüler sollen euer Thema danach grundsätzlich verstehen und eure wichtigsten Ergebnisse nachvollziehen können.
  • Ihr müsst alles erklären können, was in eurer Ausarbeitung steht.
  • Ihr bekommt zwei Noten: Ausarbeitung und Präsentation.

Detaillierte Aufgabenstellung

1

Recherchiere die Bruttostromerzeugung Deutschlands der letzten 15 Jahre, aufgeschlüsselt nach Energieträgern (Kohle, Gas, Kernkraft, Wind, Solar, Wasser, Biomasse).

Hinweis: Fraunhofer ISE „Energy-Charts“ (energy-charts.info) – CSV-Export mit Stunden- oder Jahreswerten, Bedienung sehr intuitiv.
2

Stelle die Anteile pro Jahr in einem Stapelflächendiagramm dar.

Hinweis: SMARD-Plattform der Bundesnetzagentur: smard.de bietet Live-Daten und Downloads von Stromerzeugung und -verbrauch.
3

Berechne durchschnittliche jährliche Wachstumsraten je Energieträger.

Hinweis: Wachstumsrate: \(r = \left(\frac{\text{Wert}_{\text{Endjahr}}}{\text{Wert}_{\text{Anfangsjahr}}}\right)^{\frac{1}{n}} - 1\), wobei \(n\) die Anzahl Jahre ist. Für Photovoltaik liegt die Rate seit 2008 bei +12-15 %/Jahr, für Steinkohle deutlich negativ.
4

Lade Stundenwerte der Stromerzeugung (z. B. eine Woche) und berechne die Wahrscheinlichkeit, dass zu einer zufälligen Stunde mehr als 50 % des Stroms aus Erneuerbaren stammen.

Hinweis: Stundenwerte: Wählt eine Woche im Sommer (viel Solar) und vergleicht mit einer Winterwoche (wenig Solar). Der Unterschied der „Anteil-Erneuerbar > 50 %“-Wahrscheinlichkeit ist gewaltig.
5

Diskutiere, was das für die Versorgungssicherheit bedeutet.

Hinweis: Visualisierung: Stapelflächendiagramm zeigt sehr eindrücklich, wie Kohle/Kernkraft schrumpft und Wind/Solar wächst – ein Klassiker.
Datenquellen: Fraunhofer ISE „Energy-Charts“, AG Energiebilanzen, Bundesnetzagentur (SMARD-Plattform).
Schwerpunkte: Anteile/Prozente Wachstumsraten Wahrscheinlichkeit aus Häufigkeit

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