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Solartechnik

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Mit den Werkpackungen zum Thema Solartechnik bzw. Photovoltaik lernen SchĂŒlerinnen und SchĂŒler, wie die Solarenergie funktioniert. Damit können Themen wie alternative Energiequellen, Klimaschutz und Umwelt im Werkunterricht behandelt werden. Die Stromkreise der BausĂ€tze sind einfach gehalten und eignen sich somit ideal fĂŒr die EinfĂŒhrung in die ElektrizitĂ€t im Werkunterricht. ZusĂ€tzlich lernen die SchĂŒlerinnen und SchĂŒler mit Materialien wie Holz, Metall oder Kunststoff zu arbeiten.

Was ist der Unterschied zwischen einer Solarzelle und einem Solarkollektor?

Es gibt zwei Energietypen, welche man von der Sonne gewinnen kann: WĂ€rmeenergie und elektrische Energie.

Mit einem Solarkollektor kann man die Sonnenenergie in WĂ€rme umwandeln. Mit der Hilfe von FlĂŒssigkeiten auf welche die WĂ€rme ĂŒbertragen wird, wird sie weitergeleitet und kann so bei der Warmwasseraufbereitung oder in einer Fußbodenheizung verwendet werden.Bei dieser Art der Energiegewinnung spricht man von Solarthermie.

Mit einer Solarzelle wird die Energie der Sonne in Strom verwandelt. Das funktioniert durch die Verwendung spezieller Halbleitermaterialien. Hier können die LadungstrÀger in den Sonnenstrahlen als elektrischer Strom abgeleitet werden. Mehrere zusammengeschlossene Solarzellen bilden Photovoltaikmodule.

Warum sollte man das Thema Solarenergie im Werkunterricht behandeln?

Erneuerbare Energie und Klimawandel sind wichtige Themen im Schulunterricht. Das Wissen sollte die SchĂŒlerinnen und SchĂŒler fĂ€cherĂŒbergreifend erreichen, damit sie sich ein möglichst breites Bild mit unterschiedlichen Ansichtspunkten machen können. Damit auch im Werkunterricht das Thema anschaulich bearbeitet werden kann, sind unsere Solarmodelle ideal.

Die SchĂŒlerinnen und SchĂŒler bauen ein Modell, bei welchem die Solarzelle die Energiequelle und das HerzstĂŒck ist. Dadurch wird beim Bauen des WerkstĂŒckes bereits die handwerkliche und technische Seite der Thematik betrachtet. Nach der Fertigstellung werden die Kinder mit der richtigen Positionierung und mit den Problemen von zu niedriger Sonnenstrahlung und Schattenwurf konfrontiert. Das fertige Modell kann schließlich wieder in weiteren FĂ€chern wie Sachunterricht oder Naturwissenschaften weiterverwendet werden, um noch genauer auf das Thema einzugehen.

Was muss man beachten, damit die Solarzelle funktioniert?

GrundsĂ€tzlich muss natĂŒrlich vorausgesetzt sein, dass der Stromkreis richtig zusammengeschlossen ist, damit die WerkstĂŒcke funktionieren.

Damit man das volle Potenzial der Photovoltaikmodule ausreizt, sollten sie bei vollem Sonnenschein und sommerlichen Temperaturen verwendet werden. Im Winter oder bei schwacher Sonneneinstrahlung können die Solarzellen möglicherweise nicht genug Sonnenenergie bekommen und der benötigte Strom um den Bedarf der Verbraucher(bei unseren Modellen der Motor) kann nicht gedeckt werden, wodurch kein Strom fließt.

KĂŒnstliche Lichtquellen sind in der Regel nicht geeignet um die Solarzelle zu betreiben. Außerdem widerspricht sich die Verwendung mit dem Lernziel mit den SchĂŒlerinnen und SchĂŒlern eine ressourcenschonende Energiequelle zu bauen.

Welche Arten von Solarzellen gibt es?

  • Monokristalline Photovoltaikmodule
  • Polykristalline PV-Module
  • DĂŒnnschicht-Solarmodule mit amorphem Silizium
  • Monokristalline Photovoltaikmodule mit Cadmium-Tellurid
  • CIGS-Solarzellen
Die unterschiedlichen Typen funktionieren fĂŒr den Ă€ußeren Betrachter grundsĂ€tzlich gleich. Unterschiede gibt es im Wirkungsgrad (also wie effizient die Module Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln), Beeinflussung durch Temperatur, usw.

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