Energieertrag einer Solaranlage
Realdaten von einer schuleigenen Photovoltaikanlage analysieren, tabellarisch, graphisch und auch mitttels verschiedener Integrationsmethoden
Verlag: T³ Europe
Herausgeber: Ian Galloway, Christine Buerki
Autor: Jürgen Enders
Fach: Mathematik , Physik
Schlagwörter SDG 7: Affordable and Clean Energy , Nachhaltigkeit
a. Lernziele
Im Sommer 2011 wurde auf unserem Schulgrundstück durch die Stadtwerke eine Photovoltaik-Anlage errichtet. Das Solarzellen-Modul war an einem Mast befestigt und konnte nachgeführt werden. Über Wechselrichter wird die gewonnene Energie in das Stromnetz eingespeist. Die Daten der Anlage konnten von Kollegen im Internet abgerufen werden.
Am Beispiel eines Tages soll nun die Interpretation der Diagramme sowie die Auswertung der Daten durch das Arbeiten mit einer Tabelle exemplarisch dargestellt werden. Das Beispiel eignet sich auch als praxisnahe Einführung der Integralrechnung.
b. Wissenschaftlicher Hintergrund
Der physikalische Kernpunkt ist die Gewinnung von elektrischer Energie aus Solarenergie, wobei es hier nicht auf die Prozesse in den Solarzellen ankommt, sondern auf die Maximierung der Energieausbeute. Das Solarmodul ist so aufgebaut, dass es sich durch Drehen und Kippen stets optimal zur Sonneneinstrahlung ausrichten kann. Man erhält also eine durch Technik optimierte Energieausbeute.
Die so von der Anlage gelieferten Werte sollen nun mit Methoden der Mathematik ausgewertet werden. Diese Art des Umganges mit Tabellendaten bildet den mathematischen Kernpunkt.
c. Zusammenhang mit den Entwicklungszielen der Nachhaltigkeit der UNO
Hier geht es hauptsächlich um das Ziel 7, saubere und bezahlbare Energie
