Uwe Rotter
21.07.2010

Virtuelles Experiment Photovoltaik

Welche Photovoltaik-Anlagen lassen sich auf welcher Fläche installieren und welchen Stromertrag kann man damit erzielen? Was im richtigen Leben sehr aufwendig wäre, kann am Computer einfach ausprobiert werden.
 

Anhand eines virtuellen Experiments können Photovoltaik-Module ganz einfach per Drag & Drop auf Dächern und Freiflächen installiert werden. Dabei erfahren die Nutzerinnen und Nutzer auf spielerische Weise, dass nicht jeder Modultyp auf jedem Gebäude platziert werden kann und dass der mögliche Stromertrag sehr unterschiedlich sein kann. Die Auswertung des Experiments bietet nicht nur eine Übersicht über die installierten Module, sondern nennt auch den maximal möglichen Ertrag. Das spornt an, einen neuen Versuch zu starten.

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • lernen, welche grundlegenden Aspekte bei der Installation von Solarzellen von Bedeutung sind: Art der Anlage, Ausrichtung und Größe der zur Verfügung stehenden Fläche, Beschattung, Baustatik, Brandschutz, Entsorgung und auch Denkmalschutz.
  • selbst ausprobieren, auf welche Aspekte besonders geachtet werden muss.
  • ein Gefühl dafür bekommen, welcher Stromertrag mit Solarzellen erzielt werden kann.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaPositionierung von Photovoltaik-Modulen
Autorinnen und AutorUwe Rotter
FachPhysik, Geographie
ZielgruppeKlassen 7 bis 9
Zeitraum1 Unterrichtsstunde
Technische VoraussetzungenRechner mit Internetanschluss in ausreichender Anzahl, Flash-Player (kostenfreier Download)

Didaktisch-methodischer Kommentar

Ergänzender Praxisbezug
Das virtuelle Experiment eignet sich sehr gut als praxisorientierte Ergänzung zu der Behandlung der physikalischen Grundlagen von Solarzellen (Fotoeffekt, Dotierung von Halbleitern) oder der Behandlung der solaren Einstrahlung (Solarkonstante, atmosphärische Streuverluste).

Experimenteller Charakter
Das Virtuelle Experiment ist so konzipiert, dass es aufgrund seiner intuitiven Bedienung sehr schnell und einfach durchgeführt werden kann. Man kann nichts falsch machen, gegebenenfalls ist lediglich das Ergebnis schlecht. Das Experiment kann beliebig oft wiederholt werden. Ambitionierte Nutzerinnen und Nutzer können jedoch anhand der im Experiment abrufbaren Informationen sehr schnell zu guten Ergebnissen kommen.

Vereinfachung der realen Verhältnisse
Das Experiment ist zwar angelehnt an reale Gebäude, Flächen und Einstrahlungsverhältnisse, trotzdem dürfen die dargestellten Werte nur als Näherung gesehen werden. Ziel des Experiments ist es, Einflussfaktoren darzustellen, die bei der Installation einer PV-Anlage zu berücksichtigen sind: Art der Photovoltaik-Anlage, Ausrichtung und Größe der zur Verfügung stehenden Fläche, Beschattung, Baustatik, Brandschutz, Entsorgung und auch Denkmalschutz. In der Realität spielt natürlich auch die Wirtschaftlichkeit eine große Rolle. Das Experiment ist aber bewusst einfach gehalten, um den Spaß am Ausprobieren zu erhalten. Eine vertiefende Beschäftigung mit dem Thema kann anhand der unten angeführten Links erfolgen.

  • Durchführung des Experiments
    Hier finden Sie eine detaillierte Beschreibung des Experiments und worauf bei der Durchführung geachtet werden kann.

Internetadresse

Zusatzinformationen

Bei Lehrer-Online

Im Web

Informationen zum Autor

Uwe Rotter ist Fachredakteur im Projekt "Naturwissenschaften entdecken!" und betreut Inhalte zu den Themenkomplexen Bildung für nachhaltige Entwicklung sowie Energie.

  • Mehr Infos
    Hier finden Sie weitere Informationen und eine Liste mit weiteren Beiträgen von Uwe Rotter.
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