Energie oder Leistung

Das Online-Magazin SPIEGEL ONLINE berichtet über ein aktuelles Projekt der EWE AG zur Errichtung eines Stromspeichers durch Ausnutzung von Salzkavernen in Friesland. Die F.A.Z. berichtet in ihrem Wirtschaftsteil ausführlich über dieses Projekt.

In dem Artikel von SPIEGEL ONLINE wird von der “größten Batterie der Welt” gesprochen, “[…] die im Jahre 2023 mit einer Leistung von 120 Megawatt in Betrieb genommen werden […]” könnte. Dabei wird darauf verwiesen, dass die Leistung der Batterie ausreiche, um die Großstadt Berlin eine Stunde bzw. die Stadt Oldenburg einen Tag mit Strom zu versorgen. Hier zeigt sich mal wieder ein mangelndes physikalisches Grundwissen zum Unterschied zwischen Energie und Leistung. Entscheidend ist natürlich zunächst die energetische Speicherkapazität der Batterie – die Ausgangsleistung ist relevant für die Abschätzung, ob ein momentaner Strombedarf gedeckt werden kann.

Im Jahr 2014 betrug der Jahresstromverbrauch von Berlin laut des Hauptstadtportals berlin.de rund 13,4 TWh. Das Amt für Statistik Berlin Brandenburg gibt den Bruttojahresstromverbrauch von Berlin für 2014 mit 14,2 TWh an. Unter der stark vereinfachten Annahme, dass in Berlin damit durchschnittlich pro Stunde 1,5 GWh Strom verbraucht wird, müsste eine Batterie eine Stunde lang eine Ausgangsleistung von 1,5 GW, also die zwölffache Leistung der aufgeführten Batterie im Artikel, haben, um Berlin eine Stunde mit Strom zu versorgen. Auch eine Verwechslung von Leistung (120 MW) und Energie (120 MWh) würde nicht zu der Aussage führen, dass das Batteriesystem Berlin für eine Stunde mit Strom versorgen könnte.

Leider ist es häufig zu beobachten, dass energetische Kennzahlen in journalistischen Artikeln schlecht recherchiert und unkritisch dargelegt werden, sodass trotz der sehr interessanten technischen Konzepte, die in den Artikeln vorgestellt werden, ein fader Beigeschmack verbleibt, weil die physikalischen Grundlagen falsch dargestellt sind.

Stilblüten aus dem Praktikum: Mechanik

Nicht nur Bachelorstudierende in Klausuren sind in der Lage, interessante Stilblüten zu fabrizieren, sondern auch Masterstudierende neigen zu physikalischen Stilblüten.
In diesem Fall geht es um einen Praktikumsversuch im Modul “Physik M” zu gekoppelten Pendeln, bei dem die Studierenden die wesentlichen Inhalte zur klassischen Mechanik, zu Eigenwertproblemen sowie zu Normalschwingungen sich erarbeiten und anwenden sollen.

Der Versuch gliedert sich in vier Teile: Bestimmung der Schwingungsdauer für die parallele und antiparallele Schwingung sowie die Schwebung, Vergleich der Schwebungsdauer aus Theorie und Experiment, Ermittlung der Erdbeschleunigung g und Untersuchung der Schwingungsdämpfung durch Bestimmung der Dämpfungskonstanten \beta aus dem logarithmischen Dekrement.

Auffällig ist, dass den Masterstudierenden, obwohl bereits einen Studienabschluss in der Tasche, nur eingeschränkt in der Lage sind, physikalische Zusammenhänge klar und schlüssig darzustellen sowie Messergebnisse kritisch zu hinterfragen und zu bewerten.

Bei der Ermittlung der Erdbeschleunigung g ergab sich bei einigen Studierenden ein Wert von g=8~\text{m/s}^2. Dieser Fehler entstand durch die fehlerhafte Berechnung des Schwerpunkts des Pendels, da der Schwerpunkt bei einer Stablänge von L=1~\text{m} und einer Stabmasse von 0,2 kg sowie einer Masse des Pendels von M=1~\text{kg} fälschlicherweise bei 0,4 m statt bei 0,9 m ermittelt wurde. Zu erwarten wäre, dass die Studierenden den falschen Wert prüfen und sich auf Fehlersuche begeben anstatt ihren Wert im Praktikumsbericht ohne weitere Kommentare zu belassen.

Ein weiteres, häufiges Problem, der bei der Anwendung der Regeln zur Fehlerrechnung auftrat, war die korrekte partielle Ableitung von Funktionen mehrerer Veränderlicher. So war eine Reihe von Studierenden nicht in der Lage, die Funktion

(1)   \begin{equation*} f(x,y) = \frac{x \cdot y}{x-y} \end{equation*}

fehlerfrei partiell nach x bzw. y abzuleiten. Durch die Symmetrie der Funktion ist zu sehen, dass die partiellen Ableitungen nach x und y Ähnlichkeiten aufweisen müssen. Die Rechenfehler bei den Ableitungen führten dazu, dass der relative Fehler der resultierenden Schwebungsdauer mehr als 50 % betrug, die Studierenden also hätten erkennen können, dass ein Rechenfehler vorliegen könnte.

Schließlich trat bei vielen Studierenden das Problem auf, den Dämpfungsfaktor \beta der Einhüllenden bei der Betrachtung der gedämpften Schwingung des Pendels zu bestimmen. Bei einer exponentiell fallenden Kurve ist es zweckmäßig, statt der Amplitude den Logarithmus der Amplitude gegen die Schwingungsdauer t aufzutragen, da sich der Dämpfungsfaktor dann als Steigung der Geraden ergibt. Stattdessen werden nach 100, 200 und 300 Schwingungen des Pendels die Amplituden gemessen und dann der Mittelwert (!) aus den drei Werten ermittelt. Dieser Mittelwert soll dann dem Dämpfungsfaktor \beta entsprechen.

Wie sich bei der Durchsicht der Praktikumsberichte zeigt, fehlen offensichtlich vielen Studierenden an dieser Stelle elementare mathematische und physikalische Kenntnisse sowie ein Vorstellungsvermögen, wie die Theorie mit den Beobachtungen im Experiment zusammenhängt. Natürlich gibt es auch Studierende, die diese Probleme nicht haben, die Studierenden jedoch eindeutig in der Minderheit. Und obwohl es sich um Masterstudierende handelt, die bereits einen Studienabschluss aufweisen, offenbaren sich grundlegende Mängel in höherer Mathematik und Physik. Im konkreten Fall kann den Studierenden zugute gehalten werden, dass die Zeit für die Erstellung der Praktikumsberichte verhältnismäßig kurz war, dennoch darf dies keine Entschuldigung für die beschriebenen Mängel sein. Unabhängig vom zuvor abgeschlossenen Bachelorstudium scheinen mathematische und physikalische Grundkompetenzen zu fehlen, die in einem Ingenieursmasterstudium Voraussetzung sein müssen, um sowohl die abschließende Masterthesis erfolgreich zu bewältigen als auch im Berufsleben das Erlernte anzuwenden und zu erweitern.

Den von uns in dem Physik-Modul eingeschlagenen Weg werden wir trotz bzw. gerade wegen der Mängel der Studierenden fortsetzen. Dass die Studierenden über den damit verbundenen hohen Arbeits- und Zeitaufwand klagen, nehmen wir gerne in Kauf, um die Inhalte des Moduls umfassend und praxisorientiert zu vermitteln. Und es ist abzusehen, dass weitere Stilblüten in Zukunft zu erwarten sind.

Hinweise zu Praktika und Praxisphase im Studiengang Erneuerbare Energien

Auf der Webseite zum Bachelor-Studiengang “Erneuerbare Energien” sind nun zum einen die wesentlichen Informationen zum Ablauf des Studiums aufgeführt und des Weiteren zwei Ratgeber für die Durchführung des Grund- und Fachpraktikums und der praktischen Studienphase verfügbar.

Die Ratgeber sollen den Studierenden dazu dienen, die wesentlichen Informationen und Modalitäten sowohl für die Praktika als auch die praktische Studienphase in kompakter und übersichtlicher Form dargestellt zu bekommen. Ergänzt werden die Ratgeber durch persönliche Checklisten, um alle wesentlichen Punkte beim Absolvieren der Praktika zu berücksichtigen. Die Ratgeber ersetzen natürlich nicht die Ordnung für die praktische Vorbildung bzw. die Ordnung für die praktische Studienphase als offizielle Regularien seitens der Hochschule. Mit beiden Dokumenten sollte man sich als Studierender vor bzw. während des Studiums auseinandergesetzt haben.

Informationen für Studierende zum Bachelor-Studiengang “Erneuerbare Energien” sind unter folgendem Link zu finden:
https://www.umwelt-campus.de/ucb/index.php?id=erneuerbare_energien_bachelor

Für Studieneinsteiger und Interessierte am Bachelor-Studiengang “Erneuerbare Energien” am Umwelt-Campus bietet sich folgende Einstiegsseite an:
https://www.umwelt-campus.de/ucb/index.php?id=erneuerbare_energien

Studie zum Ertrag von Photovoltaikanlagen 2016 in Deutschland

Heute veröffentlichen wir die Studie zum Ertrag von Photovoltaikanlagen 2016 in Deutschland, die in den letzten Wochen in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Martin Rumpler vom Umwelt-Campus sowie Prof. Dr. Volker Herbort von der Hochschule Ulm entstanden ist.

In dieser Studie analysieren wir die Ertragsdaten der Photovoltaikanlagen in Deutschland für 2016. Hierzu verwenden wir anonymisierte Ertragsdaten aus öffentlich zugänglichen Datenbanken inklusive der Konfiguration der PV-Anlagen und aggregieren diese Daten auf monatliche Werte. Die Daten werden durch einen zweistufigen Algorithmus bereinigt, um nur PV-Anlagen ohne Fehlfunktion zu betrachten.

2016 war in weiten Teilen Deutschlands ein durchschnittliches Ertragsjahr für Photovoltaikanlagen, verglichen mit dem Referenzzeitraum 2012 bis 2015. Im Verlauf des Jahres lagen die Erträge im Mai und insbesondere im September über den langjährigen Ertragsmittelwerten; im Gegenzug waren der Februar, der März und der Oktober ertragsärmer als der Durchschnitt.

In Bayern und Baden-Württemberg konnten die höchsten spezifischen Erträge von über 1.040 kWh/kWp beobachtet werden. PV-Anlagen in Brandenburg und Sachsen-Anhalt wiesen Erträge von 1.020 bis 1.040 kWh/kWp auf, während die PV-Anlagen im Westen und Norden Deutschlands spezifische Erträge zwischen 960 kWh/kWp an der Nordsee und 1.010 kWh/kWp im Taunus und Westerwald erwirtschafteten. Die Auswertungen in dieser Studie basieren auf rein statistischen Methoden und Algorithmen. Daher sind die Ergebnisse objektiv nachprüfbar und weisen keinen subjektiven Einfluss auf. Die Signifikanzanalyse zeigt, dass bei einer hinreichend großen Zahl auswertbarer PV-Anlagen die statistischen Ergebnisse die wahren Erträge der Solaranlagen sehr gut widerspiegeln.

Die Ertragsstudien 2016 sowie vorheriger Jahre können unter
https://www.umwelt-campus.de/ucb/index.php?id=ertragsstudie
heruntergeladen werden.

Projekt- und Abschlussarbeiten im Sommersemester 2017 [Update]

Umwelt-Campus Birkenfeld

Für das kommende Sommersemester 2017 gibt es wieder unterschiedliche Projekt- und Abschlussarbeiten im Labor für Erneuerbare Energien:

  • NEU: Tool zur Eigenverbrauchsanalyse von PV-Anlagen (Bachelor/Master)
  • NEU: Technische Optimierung der PV-Anlage am Umwelt-Campus (Bachelor/Master)
  • NEU: Entwicklung eines Tools zur Lastprofilanalyse (Bachelor/Master)
  • Ertragsdatenanalyse von Photovoltaikanlagen (Bachelor/Master)
  • Weiterentwicklung des Energienutzungsplans für die Nationalparkregion (Bachelor/Master)
  • Untersuchung der Energieeffizienz beim 3D-Druck (Bachelor/Master)
  • Entwicklung eines Skripts zur automatischen Übertragung von DWD-Wetterdaten in eine Datenbank (Bachelor)

Die Liste wird laufend ergänzt und erweitert.

Eine Übersicht der aktuellen Ausschreibungen ist unter
https://www.umwelt-campus.de/ucb/index.php?id=projektarbeiten_te_heesen
zu finden.

Rate my Prof – im Wintersemester 2016/17

Auch in diesem Semester waren die Studierenden wieder aufgerufen, die Lehrveranstaltungen bei mir zu evaluieren. Herausgreifen möchte ich die beiden Veranstaltungen “Bioenergie und Wärmenutzung” aus dem 5. Semester des Bachelorstudiengangs “Erneuerbare Energien” sowie “Energienutzung und Energietechnik der erneuerbaren Energien” aus dem 3. Semester des Masterstudiengangs “Umweltorientierte Energietechnik“. In beiden Modulen mussten die Studierenden während des Semesters praxisorientierte Übungsaufgaben bearbeiten, die zu einem gewissen Anteil in die Gesamtnote einflossen. Zudem gab es mündliche Prüfungen zum Abschluss des jeweiligen Kurses. Mein Ziel in den Modulen war es, den Wissenstransfer für die Studierenden durch die wöchentlichen Pflichtübungen zu vergrößern, sodass die Studierenden angehalten waren, im laufenden Semester bereits aktiv mitzuarbeiten, um nicht erst am Semesterende für die Prüfungsvorbereitung in die Vorlesungsunterlagen zu schauen.

In den Evaluationsbögen zeigt sich deutlich, dass die Bewertung der beiden Veranstaltungen wesentlich schlechter als vergleichbare Kurse ohne Pflichtübungen sind. Auf die Frage nach dem durchschnittlichen Aufwand gaben mehr als 3/4 aller Studierenden an, mehr als sechs Stunden pro Woche in die Vor- und Nachbereitung investieren zu müssen. Dies hat zur Folge, dass beide Studierendengruppen auf die Frage nach der regelmäßigen Vor- und Nachbereitung des Kurses mit über 80 Prozent “trifft völlig zu” antworteten. Die Fragen zu den erworbenen Fähigkeiten und Fertigkeiten werden zum überwiegenden Teil sehr positiv beantwortet. Die Zunahme des Wissenstands durch den Besuch der Veranstaltungen wird in hohem bzw. sehr hohem Maße bewertet. Ein zentrales Ziel bei der Wissensvermittlung ist mir also gelungen – die intensive Beschäftigung der Studierenden mit dem Stoff und die selbstständige Arbeit mit dem Erlernten.

TafelJedoch geht der hohe Aufwand, der den Studierenden in beiden Kursen abverlangt wurde, zu Lasten der Gesamtbewertung. In Schulnoten bekommen die beiden Veranstaltungen lediglich eine 1,9 für den Masterkurs und eine 2,5 für den Bachelorkurs. Dies spiegelt sich auch in den Freitextkommentaren der Studierenden, die den “sehr hohen Arbeitsaufwand” kritisieren (insbesondere in Bezug auf die 5 ECTS-Punkte). Der “Umfang der Aufgaben war zu hoch” und der unmittelbare “Nutzen war nicht erkennbar” (dies galt vor allem für Rechenaufgaben zur Wärmelehre). Auch die Bewertung der Übungen war aus Sicht der Studierenden zu streng.

Aus meiner Professorensicht bestätigen diese Kommentare jedoch das erfolgreich umgesetzte Ziel der Module, dass sich die Studierenden intensiv mit den Themenfeldern auseinandersetzen. Es entsteht bei Durchsicht der Evaluationsbögen der Eindruck, dass die Studierenden das Studieren verlernt haben. Mathematikprofessor Herold Dehling von der Ruhr-Universität Bochum veranschlagt zum Beispiel als Arbeitsaufwand für Vor- und Nachbereitung in seinen Veranstaltungen die doppelte Zeit bezogen auf die Präsenzzeit in den Vorlesungen – bei 3 Zeitstunden pro Woche Vorlesungen resultiert dies in weiteren 6 Zeitstunden Vor- und Nacharbeit. Auf dieser Grundlage wird auch der Workload in Bezug auf die ECTS-Punkte eines Moduls ermittelt. Ein hohes Arbeitspensum, insbesondere in Spezialisierungsfächern zum Ende eines Studiengangs, hilft den Studierenden, den Stoff zu verinnerlichen, um ihn später im Berufsleben abrufen und anwenden zu können. Zudem sollte man den Anspruch an sich als Studierender haben, sich gerne mit Schwerpunkthemen des gewählten Studiengangs intensiv auseinanderzusetzen.

Dennoch werde ich mir die Kommentare der Studierenden in den Evaluationsbögen zu Herzen nehmen, um in den kommenden Semestern die Inhalte und den Aufwand an die Ansprüche aller (meine, der Hochschule, der Studierenden, der Wirtschaft etc.) anzupassen.

Solaranlagen vom Fachmann?

Auf der mobilen Webseite von SPIEGEL ONLINE bin ich auf eine Werbeanzeige gestoßen, die  unterhalb der Artikel von SPIEGEL ONLINE zu finden ist. Unter anderem wirbt dort die Firma “Marketing vF Ltd.” für Solaranlagen mit dem Werbeslogan (inkl. Interpunktionsfehler)

Solaranlage Vomfachmann
5 Gründe warum Sie noch dieses Jahr eine Solaranlage installieren sollten

Da die Werbung des Unternehmens relativ häufig angezeigt wird, war ich geneigt, mir das Angebot mal etwas genauer anzusehen.

Die Firma vomFachmann.de, nach eigenen Angaben eine unselbstständige Betriebsstätte mit Sitz in Berlin der Marketing vF Ltd. aus London, ist ein “B2B-Lead-Generierungsunternehmen“, um “[…] Käufern bei der Einholung von Angeboten in unterschiedlichen Produktkategorien zu helfen und Anbietern qualifizierte Kundenanfragen zu vermitteln.” Dabei gibt das Unternehmen an, dass “alle Leistungen […] qualitativ hochwertig sind […] und bei der Suche nach der besten Übereinstimmung zwischen Nachfrage und Angebot […] ein Qualitätsleitfaden verwendet wird […].” Unter anderem erhalten Interessierte auf der Webseite umfangreiche Informationen zu Solaranlagen und können über einen kurzen Fragebogen Angebote für Solaranlagen einholen. Dabei sollen mithilfe “[…] des Vermittlungsdienstes von vomFachmann.de schnell und kostenlos Angebote von bis zu vier Anbietern […]” zugesandt werden.

PV-Anlage auf einem Hausdach.

Zunächst interessant sind die Informationen, welche für die Kunden bereitgestellt werden. In den FAQ wird zum Beispiel die Funktionsweise einer Solaranlage erläutert (inkl. Interpunktionsfehler):

Eine Solaranlage nimmt die Energie der Sonnenstrahlen auf. Die Energie wird gespeichert und umgewandelt, um sie bei Bedarf ans Netz abzugeben. Die Solaranlagen sind in der Lage die absorbierte Energie längere Zeit zu speichern, um auch an Tagen bei schwacher Sonneneinstrahlung für den gewünschten Effekt, beispielsweise zum Aufwärmen des Wassers, zu sorgen.

Offensichtlich werden die technischen Eigenschaften von Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung und solarthermischen Anlagen zur Warmwasserbereitung vermischt. Wie man sich die bedarfsgerechte Energieabgabe ans Netz vorzustellen hat, müsste auch noch geklärt werden. Die Vermischung der Technik setzt sich in weiteren Artikeln, die von einer Mitarbeiterin des Unternehmens bereits im November 2012 erstellt und seitdem wohl nicht mehr aktualisiert wurden, fort:

Handelsübliche Tanks solcher photovoltaischen Anlagen fassen um die 1000 Liter, was für den täglichen Verbrauch einer vierköpfigen Familie normalerweise mehr als genug ist – selbst, wenn Waschmaschine und Geschirrspüler mitversorgt werden.

Auch in Bezug auf mögliche Kosten gibt das Unternehmen Auskunft. Dort wird für PV-Anlagen auf das Modul “150 SuperS” der Firma Aleo Solar mit einer MPP-Leistung von 135 Wp und das Modul “153 M24” von Atersa mit 130 Wp MPP-Leistung verwiesen. Der Preise für beide Module werden mit jeweils 650 EUR angegeben, also rund 4,80 EUR pro Wp. Nicht, dass diese Preise aufgrund des starken Preisrückgangs von PV-Modulen in den letzten Jahren veraltet sind, auch entsprechen diese Module weder dem Stand der Technik noch sind sie am Markt verfügbar.

Nutzt man den kurzen Fragebogen, um Angebote für eine PV-Anlage zu erhalten, so scheint man man offensichtlich, unabhängig von der Art des Daches und des Standorts, immer nur einen einzigen Anbieter für das “Solaranlagen Projekt” genannt zu bekommen – die DAA Deutsche Auftragsagentur GmbH aus Hamburg. Die zugehörige Webseite gehört entsprechend der Kontaktseite zum US-amerikanisches Unternehmen “DAA Inc” aus Delaware. Laut AGB, die sich auf der Webseite finden lassen, bietet DAA “Fachinformationen für Verbraucher und deutschlandweite Firmenlisten zu unterschiedlichen Themen“. Um einen Anbieter von PV-Anlagen scheint es sich also nicht direkt zu handeln.

Da die Werbung, die von der Firma Outbrain UK Limited auf SPIEGEL ONLINE verwaltet wird, für die Solaranlagen von vomFachmann.de mit einer großen Wiederholungsrate dargestellt wird, stellt sich schon die Frage nach dem Nutzen der Werbung der Firma – eine Vermittlung von Angeboten für Photovoltaikanlagen scheint nicht unmittelbar das primäre Ziel zu sein. Und die auf der Webseite zwar veraltete, aber dennoch publizierte Fachkompetenz zu Solaranlagen vermittelt ebenfalls nur einen sehr eingeschränkt kompetenten Eindruck, um als Interessierter dort Angebote für eine Investition in eine PV-Anlage einzuholen.

Energieeffizienzexperte für Förderprogramme des Bundes

Seit Anfang dieses Jahres bin ich nun auch auf der Liste der Energieeffizienzexperten für Förderprogramme des Bundes der dena gelistet, um neben der Durchführung von Energieaudits nach DIN EN 16247-1 auch die von der BAFA geförderte Energieberatung im Mittelstand für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) anzubieten.

Die Energieberatung dient dazu, Unternehmen bei der mittel- und langfristigen Optimierung der Energieeffizienz in den Bereichen Gebäude, Anlagen sowie Nutzerverhalten zu unterstützen. Neben der Identifikation von Energieeinsparpotenzialen wird auch die Umsetzung der Maßnahmen durch mich begleitet.

Weiterführende Informationen zu den unterschiedlichen Programmen sind hier zu finden:

Energieeffizienzexperte

Aktualisierung der UCB-Webseite zum Studiengang und Konkretisierung Grund- und Fachpraktikum

Kurz vor Ende des Jahres wurde die Webseite zum Studiengang “Erneuerbare Energien” neugestaltet. Sowohl für Studieninteressierte als auch für Studierende wurden die Informationen zum Studium ausgebaut und umfassend dargestellt. Ziel ist es, den Studieninteressierten und Studierenden einen Überblick über den Studiengang zum Inhalt und Verlauf zu geben. Auch werden wiederkehrende Fragen zu Praktika und der Abschlussphase beantwortet.

Insbesondere sind die Vorgaben für das Grund- und Fachpraktikum konkretisiert worden. Die Ordnung für die praktische Vorbildung verlangt neben einer Bescheinigung vom Unternehmen einen Bericht zum Praktikum. Hierzu sind im Ratgeber zum Grund- und Fachpraktikum alle relevanten Informationen zusammengestellt. Zur Anerkennung der Grund- und Fachpraktika sind daher für Praktika, die ab 2017 angetreten wurden, künftig entsprechende Berichte vorzulegen. Hilfreich ist sicher auch noch einmal der Blick in den Studienbegleiter, der zum Semesterbeginn veröffentlicht wurde.

Stilblüten aus Klausuren: Wärme

Die Nachholklausur im Modul Thermodynamik offenbarte trotz ordentlicher Leistungen der Studierenden mal wieder interessante Einblicke in das Verständnis von physikalischen Zusammenhängen.

Zur Thema der kinetischen Gastheorie sollten die Studierenden die Maxwell-Boltzmann-Geschwindigkeitsverteilung erläutern und angeben, wie sich die mittlere Geschwindigkeit der Gasteilchen verändert, wenn sich die Temperatur des Gases vervierfacht bzw. wenn die Masse der Teilchen in Gas 1 vier Mal so groß wie in Gas 2 ist. Der grundlegende Zusammenhang zwischen der mittleren bzw. häufigsten Geschwindigkeit v der Gasteilchen zur Temperatur T und zur Masse m war den Studierenden bekannt (v \propto \sqrt{\frac{T}{m}}), die Bedeutung der Gleichung aber nicht.

Eine basisdemokratische Abstimmung der Verhältnisse der mittleren Geschwindigkeiten der Gasteilchen der beiden Gase ergäbe folgendes Ergebnis:

Ein ähnlich interessantes Verständnis physikalischer Grundlagen zeigt sich bei der (vereinfachten) Fragestellung zur Temperaturveränderung, wenn eine Metallkugel aus einer Höhe von 1,5m auf eine harte Oberfläche trifft und 2/3 der kinetischen Energie in innere Energie umgewandelt wird (die spezifische Wärmekapazität sei 0,1 kJ/(kg K)). Vorgeschlagen wurden Temperaturerhöhungen von 100 K bzw. bis hin zu sogar 600 K – eine vermeintliche Lösung für sämtliche Wärmeprobleme.

Schließlich führte die Frage nach der Zeit, die ein 2-kW-Wasserkocher benötigt, um 2 kg Eis von -20 °C zum vollständigen Verdampfen zu bringen, die Studierenden an das Ende ihrer Vorstellungs- bzw. Rechenkraft. Während viele Studierende die Phasenübergänge des Schmelzens und Verdampfens völlig ignorierten, kamen andere auf eine Dauer von lediglich 9 Minuten bzw. sogar nur 12 Sekunden. Da scheinen zu wenige Studierende zu Hause noch selber Tiefkühlware im Topf zuzubereiten.

Insgesamt zeigen die Antworten, dass vielen Studierenden offensichtlich die Fähigkeit fehlt, die Ergebnisse kritisch zu bewerten bzw. zu hinterfragen. Auch wenn während einer Klausur die Zeit für ein Neurechnen der Aufgabe fehlt, so sollten die Studierenden dennoch in der Lage sein zu erkennen, dass das Ergebnis physikalisch unsinnig ist und man daher den Rechenweg noch einmal überprüfen sollte. Stattdessen wird jedoch auswendig gelerntes Wissen “heruntergerattert”, ohne dass sich ein tieferes Verständnis der Zusammenhänge zeigt. Daran müssen alle Beteiligten – Studierende wie Lehrende – arbeiten, um im Studium diese wesentliche Fähigkeit – die kritische Bewertung von Ergebnissen/Aussagen – zu vermitteln.