Projekt 10753/01

Einsatz eines mobilen Solargenerators zur Vermittlung schulischer Umweltbildung

Projektträger

Berufsbildene Schulen LingenGewerbliche Fachrichtungen
Beckstr. 23
49809 Lingen
Telefon: 0591/710020

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Nach der Neuordnung der Berufsausbildung weisen die berufsbezogenen Vorbemerkungen der Rahmenlehrpläne umweltbezogene Lernziele aus, deren Inhalte fächerübergreifend zu vermitteln sind. Berufliche Umweltbildung versteht sich als ganzheitlicher Prozeß im Denken und Handeln der Auszubildenden. Aufgabe der beruflichen Ausbildung ist es daher, diesen Prozeß bei den Auszubildenden durch geeignete Lernangebote zu fördern. Idee und Ziel unseres Projektes: Mobiler Solargenerator ist es, sowohl dem Umweltaspekt als auch den geänderten Anforderungen an die Berufsausbildung gerecht zu werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer Mobile Solargenerator wurde für drei verschiedene Einsatzgebiete konzipiert. Bei seiner ersten Anwendung als Demonstrationsobjekt im Klassenraum wurde zunächst die Funktionsweise der einzelnen Solarzelle und anschließend das Zusammenschalten mehrerer Zellen zu einem gebrauchstüchtigen Solargenerator untersucht und meßtechnisch analysiert. In seiner zweiten Anwendung arbeitet der Mobile Solargenerator als Kernstück einer horizontalen Nachlaufregelung. Dabei soll die Abhängigkeit der Solarernte vom horizontalen Fehlwinkel der Lichteinstrahlung in Langzeitversuchen an einem günstigen Ort auf dem Flachdach des Schulgebäudes näher untersucht werden. Der vertikale Neigungswinkel soll dabei nicht durch eine automatische Nachführung, sondern durch manuelles Verstellen des Kollektors geändert werden. Bei seiner dritten Anwendung arbeitet der Solargenerator als Energielieferant für einen Solarbrunnen. Während der Solarbrunnen im Blickfeld der Pausenhalle errichtet wurde, fand die Installation der energieliefernden Solarzellen auf dem Dach der Schule statt. Die Ansteuerung des Solarbrunnens geschieht vom Schaukasten aus über eine Intervallschaltung mittels Schaltuhr, wobei die Anlage nur zu den Pausenzeiten betrieben wird. Ferner enthält der Schaukasten ständig Informationen über den neuesten Stand der Projektarbeit.


Ergebnisse und Diskussion

Die bereits in der Antragsstellung eingebrachten Ideen zum Bau der horizontalen Nachlaufregelung konnten voll und ganz verwirklicht werden. Bei den ersten Versuchen mit dem Demonstrationswagen im Klassenraum zeigte sich allerdings, dass die Veränderung der Zusatzbeleuchtung durch hinzuschalten von mehreren kleinen 12V-Lampen zu keinen brauchbaren Meßergebnissen führte. Durch die jetzige Ausführung der Zusatzbeleuchtung in Form von dimmbaren Halogenstrahlern mußten wir auch den Planungsgedanken, den Solargenerator ausschließlich im Inselbetrieb zu nutzen, fallen lassen. Die Ausgangsidee, dass ein Mobiler Solargenerator für drei verschiedene Einsatzgebiete Verwendung findet, wurde aufgegeben. Durch die finanzielle Unterstützung der VEW konnten zusätzlich noch zwei Solarmodule eingeplant werden. Dadurch war es uns möglich, den Solarbrunnen mit zwei ständig angeschlossenen Solarmodulen zu betreiben. Verglichen mit unserem ursprünglichen Ziel ist es uns jetzt möglich, neben einem ständig laufenden Solarbrunnen, gleichzeitig einen Mobilen Solargenerator mit zwei verschiedenen Modularten den Schülern zu Meßzwecken zur Verfügung zu stellen. Die Ausführung des Solarbrunnens ist nicht alltäglich und soll daher als Ergebnis einer kreativen Zusammenarbeit zwischen Lehrern und Schülern besonders hervorgehoben werden. Um das Auge des Betrachters intensiv auf den Solarbrunnen zu lenken, sollten möglichst viele sich bewegende Teile vorhanden sein. So kam uns die Idee, die Archimedische Schraube zur Wasserbeförderung einzusetzen. Da Archimedes bei seiner Konstruktion das Wasser über ein Schneckenrad innerhalb einer geschlossenen Röhre fördert - der Betrachter also das Wasser nicht sieht - war sie so für unseren Brunnen nicht brauchbar. In Abänderung der archimedischen Idee haben wir einen durchsichtigen PVC-Schlauch spiralförmig außen um eine Rohrkonstruktion angebracht. Jetzt ist es dem Betrachter möglich, die einfache aber geniale Idee des Archimedes zur Förderung von Wasser nachzuvollziehen. Der Zeitplan konnte leider nicht eingehalten werden. Als Grund dafür muß der ungünstige Projektbeginn am 01.05.1997 genannt werden. Um möglichst viele Schüler an der praktischen Ausführung zu beteiligen, ist im Berufsgrundbildungsjahr die sogenannte Vertiefungsphase zu nutzen. Im Schuljahr 1997 begann die Vertiefungsphase bereits 3 Wochen nach Projektbeginn und konnte daher zum Bau des mobilen Solargenerators nicht genutzt werden. Eine 12-monatige Laufzeit hätte allerdings zur Umsetzung der Projektidee gereicht, wenn wir den Projektbeginn mit dem Beginn des Schuljahres 1998 verbunden hätten. Bei der finanziellen Kalkulation sind erheblich mehr Eigenmittel aus dem Verbrauchsetat der einzelnen Fachbereiche der Schule in das Projekt eingeflossen, als ursprünglich geplant. Eine genaue Angabe dieser Mittel ist allerdings schwer möglich.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Am 20.7.1998 wurde das Projekt im Rahmen einer kleinen Feierstunde übergeben. In der örtlichen Presse wurde in diesem Zusammenhang eine Gesamtdarstellung des Projektes veröffentlicht.


Fazit

Mit dem Mobilen Solargenerator ist es gelungen, viele Schüler aus den verschiedensten Fachbereichen mit den Ideen der alternativen Energiegewinnung zu konfrontieren. Nach der Fertigstellung kann gesagt werden, dass die wesentlichen Planungsgedanken voll und ganz umgesetzt wurden. Mit diesem mobilen Solargenerator steht den Lehrern der Berufsschule ein geeignetes Demonstrationsobjekt zur Vermittlung schulischer Umweltbildung zur Verfügung