Ökosysteme at Hochschule Trier

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Benennen Sie die wesentlichen Teile einer solarthermischen Anlage für ein Eigenheim.

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Erster und zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

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Organische Substanz wird abgebaut: Beschreiben Sie die Kette, wie Stickstoff in Pflanzenreste umgebaut wird (Stickstoffmetabolismus).

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Welche Vorteile haben bifaziale Module?

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Der aerodynamische Auftrieb funktioniert bei der WKA wie bei einem Flugzeug. Erklären Sie das Wirkprinzip des Auftriebläufers. 

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Benennen Sie die wichtigen Spannungsebenen in Deutschland. Warum wurde mit der Energiewende ein Netzentwicklungsplan nötig?

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Ordnen Sie den Regenwurm einer der drei Gruppen zu. Welches Problem stellt sich ein, wenn als Folge von Pestizideinsatz der Regenwurm aus Ackerböden generell vertrieben wird?

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Was charakterisiert den Stoffhaushalt in einem Klimaxstadium befindlichen Ökosystem? Wie verläuft die Sukzession bis dahin?

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Erklären Sie die Bedeutung des Lichts für den Stoffwechsel photoautotropher Pflanzen.

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Welche Zeigerpflanzen kennen Sie? (Beispiele) Was kann eine Zeigerpflanze über den Zustand eines Ökosystems aussagen? Benennen Sie Beispiele. 

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Die biologische Magnifikation wurde durch Rachel Carson anhand bestimmter Pestizide in die öffentliche Diskussion gebracht. Welche Substanzen sind die Ursache? Konnte das Problem gelöst werden? Welche Organismen sind besonders gefährdet und damit oft "belastete Nahrungsmittel"?

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Zu welchem Stoffwechseltyp gehört der Mensch? (Welcher Trophietyp?)

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Ökosysteme

Benennen Sie die wesentlichen Teile einer solarthermischen Anlage für ein Eigenheim.

  • Kollektor
  • Regelung
  • Kombi-Wärme-Speicher
  • Pumpe
  • Ausdehnungsgefäß
  • möglicherweise zusätzlicher Heizkessel

Ökosysteme

Erster und zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

1. Energieerhaltungssatz: innere Energie bleibt in einem geschlossenen System immer gleich --> kann nicht verloren gehen/ erzeugt werden 

2. Entropiesatz: zwei Gase durchmischen sich immer gleichmäßig, sodass sie einen Zustand größerer Unordnung (Entropie) einnehmen 

--> Wärme kann ohne Arbeit nicht von einem Bereich höherer zu einem Bereich niedrigerer Temperatur übertragen werden 

Ökosysteme

Organische Substanz wird abgebaut: Beschreiben Sie die Kette, wie Stickstoff in Pflanzenreste umgebaut wird (Stickstoffmetabolismus).

  • Ammonifikation (Mineralisierung) - organische Substanz wird durch Destruenten zersetzt --> wird zu Ammoniak 
  • Nitrifikation (aerober Prozess) - Ammoniak wird erst zu Nitrit und dann zu Nitrat
  • Denitrifikation (fakultativ anaerober Prozess) - Nitrat wird zu N2 (gasförmiger Stickstoff) reduziert 
  • Assimilation (durch Pflanzen) - Pflanzen nehmen NO3 (Nitrat) auf 

Ökosysteme

Welche Vorteile haben bifaziale Module?

  • Rückseite Glas/ transparente 
  • Module nutzen sowohl direkte Sonneneinstrahlung, als auch indirektes Licht auf der Rückseite
  • Effizienz wird gesteigert (um 25%)

Ökosysteme

Der aerodynamische Auftrieb funktioniert bei der WKA wie bei einem Flugzeug. Erklären Sie das Wirkprinzip des Auftriebläufers. 

  • oberhalb des Flügels strömt die Luft schneller als unten
  • Oben entsteht Unterdruck, unten ein Überdruck 

--> Sog und Auftriebswirkung

Ökosysteme

Benennen Sie die wichtigen Spannungsebenen in Deutschland. Warum wurde mit der Energiewende ein Netzentwicklungsplan nötig?

  • Höchstspannung: 380/220 kV (Transport- und Übertragungsnetze)
  • Hochspannung: bis 110 kV (Großindustrie)
  • Mittelspannung: bis 36kV (Industrie/Gewerbe) (Büro- und Warenhäuser)
  • Kleinbetriebliche Landwirtschaft/Wohnhäuser: 400/ 230 V
Dezentrales Netz --> Guter Plan wird gebraucht

Ökosysteme

Ordnen Sie den Regenwurm einer der drei Gruppen zu. Welches Problem stellt sich ein, wenn als Folge von Pestizideinsatz der Regenwurm aus Ackerböden generell vertrieben wird?

  • Regenwurm ist ein Destruent --> ernährt sich von organischen Resten im Boden (totes Laub, Samen, Pflanzenreste, Gewebe toter Tiere, Extremente etc.) 
  • Regenwürmer lockern den Boden auf --> Pflanzen können besser wachsen 
  • Destruenten scheiden Mineralstoffe wieder aus --> düngt zusätzlich den Boden 

Ökosysteme

Was charakterisiert den Stoffhaushalt in einem Klimaxstadium befindlichen Ökosystem? Wie verläuft die Sukzession bis dahin?

Sukzession 

  • die auf natürlichen Faktoren beruhende Abfolge Biozönose an einem Standort --> Abfolge von Vegetationsstufen bis hin zum Klimaxstadium  der Vegetation
  • Artenvielfalt im Gleichgewicht 
  • hoher Einfluss biotischer Faktoren (Zunahme Konkurrenz) --> weniger Einfluss von abiotischen Faktoren
  • Zunehmend K - Strategen --> in Habitat mit hoher Konkurrenz - Lebensenergie zum individuellen Wachstum (Brutpflege) und Verteidigung - geringe Populationsdichte (viele Räuber) - wenige große Nachkommen


Ökosysteme

Erklären Sie die Bedeutung des Lichts für den Stoffwechsel photoautotropher Pflanzen.

  • Phototrophe Organismen - Nutzen Lichtstrahlen für den Stoffwechsel (Photosynthese)
  • Autotrophe Organismen - gewinnen C und CO2 aus anorganischer Substanz 
  • Photoautotrophe Pflanzen sind Pflanzen, die mit Hilfe von Sonnenlicht CO2 in eine organische Bindung überführen --> Photosynthese
  • Bei der Photosynthese werden die energiearmen, anorganischen Moleküle CO2 und H2O zu energiereichen Kohlenhydraten (bspw. Glukose) und Sauerstoff umgewandelt --> Licht liefert die nötige Energie für die chemische Reaktion und somit für den Stoffwechsel photoautotropher Pflanzen überlebenswichtig. 

Ökosysteme

Welche Zeigerpflanzen kennen Sie? (Beispiele) Was kann eine Zeigerpflanze über den Zustand eines Ökosystems aussagen? Benennen Sie Beispiele. 

  • Kohldistel --> deutet auf einen feuchten Boden hin
  • Zeigerpflanzen sind stenöke Pflanzen; sie sind also an sehr bestimmte Umweltbedingungen angepasst. Wachsen sie in der untersuchten Region deutet das auf bestimmte Merkmale des Ökosystems hin. Zum Beispiel deutet die Zeigerpflanze Landkartenflechte auf eine sauren Standort hin. Wächst diese also in einer Region, kann man rückschließen, dass die Umgebung sauer ist.

Ökosysteme

Die biologische Magnifikation wurde durch Rachel Carson anhand bestimmter Pestizide in die öffentliche Diskussion gebracht. Welche Substanzen sind die Ursache? Konnte das Problem gelöst werden? Welche Organismen sind besonders gefährdet und damit oft "belastete Nahrungsmittel"?

  • DDT --> Insektizit --> eierschalen sehr dünn--> wenig Nachwuchs
  • Fische --> Mikroplastik --> Mensch am Ende der Nahrungskette --> besonders gefährdet

Ökosysteme

Zu welchem Stoffwechseltyp gehört der Mensch? (Welcher Trophietyp?)

  • Organotropher Stoffwechsel - Verstoffwechselung von organischen H2 Donatoren
  • heterotropher Stoffwechsel - Verstoffwechselung von organischen C Quellen

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