Kurs:Mathematische Modellbildung/Themen/Volumenschätzung und Verbrauch von Ressourcen/Einführung

Einführung

• Elefant braucht an heißen Tagen bis zu 150 Liter Wasser
• durchschnittlicher Verbrauch eines Menschen: 121 Liter Trinkwasser pro Kopf und Tag (in Hessen)
• Elefantendame Aruba ist nicht die größte Wasserverbraucherin im Kronberger Opel-Zoo
• höchsten Bedarf haben die Flusspferde (Reinigung des Beckens einmal pro Woche)
• Mitarbeiter befüllen die beiden Becken mit 20.000 Liter Brauchwasser
• pro Jahr benötigt der Zoo nach Angaben von Direktor Thomas Kauffels rund 26.000 Kubikmeter Wasser

Ziel der Modellierung

• Zyklus 1:
  • näherungsweise Bestimmung des Gewichts eines Elefanten mithilfe von Volumenberechnung
  • Bestimmung der Wasserverdrängung
• Zyklus 2:
  • Bestimmung der Höhe der ankommenden Welle an der Glasscheibe, welche ein Elefant beim Baden erzeugt sodass sich daraus resultierend die Höhe der Glasscheibe ergibt
• Zyklus 3:
  • Übertragung auf globale Maßstäbe
  • Abschätzung der Höhe einer Welle, die durch einen kalbenden Gletscher erzeugt wird

Zielgruppe der Modellbildung

• Zyklus 1 und 2 der Modellierung entsprechen den Anforderungen der Sekundarstufe I und II:
  • Aufrechterhaltung wichtiger Ressourcen durch effizientere Nutzung
  • weltweiter Wassermangel stoppen
• Zyklus 3 soll Regierungen aller Länder auf das Eisschmelzen in der Arktis aufmerksam machen:
  • Region rund um die nördliche Polkappe erwärmt sich schneller als der Rest der Welt
  • schmelzendes Eis trägt zum Meeresspiegelanstieg bei
  • Überschwemmungen der Küstenregionen

Mehrwert der Modellbildung

• Wasser als wichtigstes Lebensmittel: im Haushalt, in der Landwirtschaft, Industrie und in den Zoos
• weltweiter Wasserbedarf steigt
• Klimawandel führt zu Veränderungen im globalen Wasserhaushalt
• "Wasser, Fluch und Segen"