Sonnenenergie für die Menschen!

Am Mittwoch, dem 16.6.2022 besuchten die 10a und 10c die Agatha-Grundschule und brachten den Viertklässlern die Nutzung der Sonnenenergie näher. Es gab insgesamt fünf Stationen zum Testen, Bauen und Anschauen: Ein Solarhaus, Solarzellen im Stromkreis, Linsen und Brenngläser, einen Versuchsaufbau zur Solarthermie und schließlich Solar-Autos. Das Konzept hatten wir mit der Leitung der Grundschule und den Klassenlehrerinnen entwickelt und im normalen Physikunterricht der 10. Klasse ausgestaltet.

Die Stationen wurden ebenfalls im Unterricht besprochen und ausprobiert.

Bei der Station des „Solarhauses“ – welches vor einigen Jahren von den Schülern unserer Schule angefertigt wurde – wurde deutlich, wie ein Haus nur von Solarzellen (Sonnenenergie) elektrisch betrieben werden kann. Die Solarzellen wandeln die Sonnenstrahlung in elektrischen Strom und dieser wird zunächst in einer 12-Volt-Batterie gespeichert. Möchte man die nun die elektrische Energie nutzen, schaltet man direkt die Batterie ein oder nutzt den Wandler für 230 Volt.

Wie man von einer einzigen Solarzelle, die nur 0,5 Volt liefert auf 12Volt oder eine noch größere Spannung gelangt, verdeutlichte die Station „Solarzellen im Stromkreis“: mehr Solarzellen führen auch zu mehr Energie.

Aber nicht nur elektrische Energie „schickt“ die Sonne: auch Wärmeenergie lässt sich anzapfen.
Spätestens bei der Station der „Linsen und Brenngläser“ wurde bei Temperaturen um die 1000° C klar, dass die Sonne sehr simpel Wasser nur durch Strahlung erhitzen kann, Ressourcen wie Erdgas, Kohle und Erdöl nicht mehr genutzt werden müssen. Papier und Holz gingen bei dieser Station binnen Sekunden förmlich in Rauch auf.

Das Modell zur „Solarthermie“ ließ die Wassertemperatur von 20°C innerhalb weniger Minuten auf 41° C steigen. Zu heiß, um damit zu duschen! Eine Pumpe sorgte dafür, dass das Wasser immer wieder durch den Sonnenkollektor fließen musste und auf diese Weise immer wärmer und wärmer wurde. In einem größeren Tank könnte man mit dieser Methode die Wärme für ein halbes Jahr speichern: Im Sommer erwärmen, im Winter die Wärme abholen!

Die dritte konkrete Anwendung der Sonnenenergie wurde mit den „Solarautos“ demonstriert.

Dazu gab es zwei Modelle. Das erste hatte Solarzellen direkt auf dem Autodach verbaut, wodurch es aber stoppte, sobald das Auto schattig wurde. Das zweite Modell behob dieses Problem, indem das Auto einen Akku (elektrischer Energiesammler) eingebaut hatte und durch eine „Tankstelle“ in Form einer Solarzelle aufgeladen werden konnte. Nach einer kurzen Aufladezeit von 2-3 Minuten. Ließen sich die nächsten 100 m fahren: diesmal spielte Schatten keine Rolle!

Wir alle, sowohl die Zehntklässler, als auch die Viertklässler hatten sehr viel Spaß und es wurde viel dazu gelernt. Am Ende war noch Zeit, um mit den Kindern zu spielen.

Die nächste Generation von Physiklehrer:innen wächst hoffentlich langsam aber sicher heran.

Vielen Dank an die Leitung und die Lehrenden der Agatha-Grundschule.

Finn Soick, Klemens Schüler