Projekt 10755/01

Aufbau einer Photovoltaikanlage am Schulzentrum Ochtrup

Projektträger

Städtisches Gymnasium Ochtrup
Lortzingstr. 2
48607 Ochtrup
Telefon: 02553/993190

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Schülerinnen und Schüler sollen beim Aufbau und Betrieb der Photovoltaikanlage für das Thema Energie und Energieressourcen sensibilisiert werden, Interesse an der Nutzung regenerativer Energie gewinnen, die Grenzen regenerativer Energienutzung realistisch beurteilen lernen und durch Austausch von Ergebnissen und Erträgen der Solaranlage mit anderen Betreibern zu Vergleichen zwischen ver-schiedenen Standorten gelangen. Außerdem soll durch den vermehrten Einsatz der Photovoltaik die Markterschließung dieser Technologie unterstützt werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenSchüler des Technikkurses und der Solarstrom AG haben im Schulzentrum der Stadt Ochtrup mit Un-terstützung der Stadtwerke Ochtrup eine Photovoltaikanlage errichtet. Die Anlage besteht aus Solarmo-dulen, die eine Fläche von ca. 10 qm haben und eine elektrische Leistung von 1 kWp liefern. Der von der Photovoltaikanlage gelieferte Solarstrom wird über einen Wechselrichter in das Versorgungsnetz des Schulzentrums eingespeist.
Mit Hilfe eines Pc`s können alle wichtigen Anlagedaten (Solarmodulseite: eingespeister Strom, und Mo-dulspannung - Wechselrichterseite: Strom, Spannung, eingespeiste elektrische Arbeit und Leistung über Tages-, Monats- und Jahresdaten) erfaßt und aufbereitet werden. Diese Daten werden im Physik- und Sowiunterricht der Klassen 10, in den Technikkursen der Jahrgangsstufe 9 und 12, und in der Photo-voltaik AG der Schule behandelt und diskutiert. Zusätzlich werden die Ergebnisse der Anlage der inte-ressierten Ochtruper Öffentlichkeit zugänglich gemacht.
Mit Hilfe eines installierten Modems werden alle relevanten Daten der Solaranlage über Telefonleitun-gen zu den Rechnern der Real- und Hauptschule und zu den Stadtwerken Ochtrup übertragen. Außer-dem werden die aktuellen und die im Wechselrichter gespeicherten Jahresdaten im Internet in der Ho-mepage des Gymnasiums veröffentlicht, so dass jeder Interessierte worldwide die Ergebnisse anschau-en und downloaden kann. Ebenso werden Präsentationen und Dokumentationen unserer Solarstroman-lage im Schulzentrum und in der örtlichen Presse durchgeführt


Ergebnisse und Diskussion

Die Anlage ist am 8. August 1998 ans Netz gegangen. Die bis zum 8. Dezember 1999 eingespeiste e-lektrische Energie betrug 964 kWh. In diesem Zeitraum war die Anlage 5356 Stunden am Netz. Sie er-reichte damit einen Verfügbarkeitsgrad von 45,7 %. In der übrigen Zeit war sie aus witterungs- und ta-geszeitlich bedingten Gründen (Dunkelheit) abgeschaltet.

Die Jahresarbeit im Zeitraum vom 1.12.1998 bis zum 1.11.1999 betrug 785 kWh. Damit lieferte unsere Anlage Werte, die ähnlich den Ergebnissen sind, die Anlagen in entsprechender Größe und Lage (vergl.: RWE-Energiehandbuch, Kapitel: Photovoltaikanlagen) erzeugen. Lediglich die Ergebnisse der Monate April und August 1999 sind unterdurchschnittlich. Dies ist aber auf das schlechte Wetter in die-sen Monaten zurückzuführen.

Die Tageshöchstwerte betrugen im Januar 2,3 kWh, im Februar 3,0 kWh, im März 4,7 kWh, im April 5,3 kWh, im Mai 5,4 kWh, im Juni 5,6 kWh, im Juli 5,5 kWh, im August 5,0 kWh, im September 4,6 kWh, im Oktober 3,8 kWh, im November 2,9 kWh und im Dezember 1,9 kWh. Damit liegen die von uns er-zielten Werte leicht über den Werten aus dem Energie-Handbuch der RWE.

Der Ausnutzungsgrad von 45,7% korrespondiert mit einer täglichen Betriebsdauer von ca. 11 Stunden. Dies erscheint auf den ersten Blick sehr hoch, muss aber relativiert werden, wenn man berücksichtigt, dass die Anlage schon bei geringen Leistungen ( über 15 Watt) anspringt, dann aber kaum elektrische Leistung, bzw. elektrische Energie, liefert.

Die komplette Auswertung für die gesamte Betriebsdauer (ab 8.8.1998) unserer Solaranlage ist diesem Bericht beigefügt. Sie umfasst die monatlichen Ergebnisse, die Jahresbilanz, die Tageshöchstwerte der einzelnen Monate und den Gesamtertrag unserer Anlage in tabellarischer und graphischer Form.

In diesem Zeitraum hat die Anlage eine Ersparnis von 964 kWh elektrischer Energie erbracht. Im lau-fenden Kalenderjahr 1999 ist mit einer Einspeisung von 785 kWh zu rechnen. Legt man eine Einspeise-vergütung von 0,20 DM zugrunde, beläuft sich der Ertrag dieser Anlage auf 157 DM. Um in den Bereich eines wirtschaftlichen Betriebes zukommen, müsste der Solarstrom für unsere Anlage bei ca. 2 DM/kWh liegen. Somit sind wir im Moment noch weit von einer Wirtschaftlichkeit unseres Solarstroms entfernt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse unserer Anlage werden im Unterricht behandelt und auf einer Informationswand im Pau-senflur aktuell präsentiert. Im Internet werden sie auf der Homepage des Gymnasiums für alle Interes-sierten bereitgestellt.


Fazit

Nach einer anfängliche Euphorie über die Möglichkeiten der Nutzung von Solarstrom ist nach einer Be-triebsdauer von einem guten Jahr doch eine gewisse Ernüchterung bei den Mitgliedern der Solarstrom AG eingekehrt. Dieses bedeutet für die Schülerinnen und Schüler jedoch nicht, auf die Energiequelle Sonne zu verzichten. Das Interesse an der Nutzung sauberer und unerschöpflicher Sonnenenergie ist weiterhin sehr groß. Angesichts ihrer Kostenstruktur wird die Photovoltaik allerdings auf zumindest mittlere Sicht der Unterstützung bedürfen, sei es durch Markteinführungsprogramme oder eine höhere Strompreisvergütung.