Energiewandelhaus - Station Solarstrom

Die Station „Solarstrom“ ist eine von drei modularen Einheiten zur Gestaltung eines Energiewandelhauses und vermittelt anschaulich die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie. Schülerinnen und Schüler erleben experimentell, wie mit Solarzellen erzeugter Strom zur Versorgung verschiedener Verbraucher wie Ventilator oder Lampe genutzt wird. Die Beobachtungen lassen sich unmittelbar auf Alltagssituationen übertragen und fördern ein nachhaltiges Verständnis regenerativer Energiequellen.

Durch variable Versuchsaufbauten können unterschiedliche Einflussfaktoren untersucht werden, darunter:

• Tag-Nacht-Rhythmus

• Abschattung durch Wolken

• Speicherung elektrischer Energie mittels Akkus und Kondensatoren

• Erweiterung und Variation elektrischer Verbraucher

Die Station unterstützt eigenständiges, forschendes Lernen und ermöglicht eine systematische Auseinandersetzung mit Energieumwandlung, Energiespeicherung und Energieversorgung.

Die beiden ergänzenden Stationen des Energiewandelhauses sind:

• Mobilität (Art.-Nr. 11510gam)

• Solarthermie (Art.-Nr. 11530gam)

Alle drei Stationen können unabhängig voneinander eingesetzt oder zu einem ganzheitlichen Energiewandelhaus kombiniert werden. Gemeinsam vermitteln sie ein umfassendes Gesamtbild zur Nutzung der Sonnenenergie als umweltfreundliche Energiequelle im Alltag.

Ein kreativer Projektansatz ist ausdrücklich vorgesehen: Lehrkräfte und Lernende gestalten gemeinsam ein individuelles Modellhaus, in das die einzelnen Stationen integriert werden.

Der Microcontroller Calliope mini ist in Station 2 des DIY-Experimentiersets enthalten. Für einen Sonnenfolger wird zusätzlich ein zum Calliope mini kompatibler Servomotor (mindestens 4 V) benötigt; dieser ist nicht im Lieferumfang enthalten.

Für die unterrichtliche Umsetzung steht eine umfangreiche Handreichung mit Aufgaben und Experimenten entlang der Rahmenlehrpläne zur Verfügung (Art.-Nr. 115005). Sie beschreibt den Aufbau aller Stationen sowie mögliche Versuche mit dem Energiewandelhaus und wird insgesamt einmal benötigt. Die Handreichung ist separat zu bestellen.

Für den Betrieb des vollständigen Energiewandelhauses wird eine der Sonne vergleichbare Lichtquelle empfohlen, beispielsweise der Reflektorstrahler mit Glühlampe und Stab, 75 W (Art.-Nr. 47150gam).

Lieferumfang:

• 1 × Stellwiderstand 500 Ω auf Steckelement
• 13 × Brückenstecker, 4 mm, weiß
• 1 × Elektrolytkondensator auf Steckelement, 4700 µF / 16 V
• 1 × Elektromotor mit Propeller im Block
• 3 × Experimentierkabel blau, 50 cm
• 3 × Experimentierkabel rot, 50 cm
• 2 × Goldcap-Kondensator 1 F auf Steckelement
• 6 × Krokodilklemme
• 6 × Solarzelle
• 1 × Universal-Steckplatte
• 1 × Calliope mini 3.0 Starterbox, internationale Version
• 2 × Grove Licht-Sensor V1.2
• 2 × Grove-Kabel, 20 cm
• 6 × Kabel für Breadboard, 20 cm, Male-Male Steckbrücke
• 1 × Flachbatterie 4,5 V (Alkali)
• 2 × Polklemme 7 mm, vernickelt
• 1 × LED, rot

Die Station „Solarstrom“ bietet eine praxisorientierte und modular erweiterbare Lösung zur Vermittlung zentraler Inhalte der erneuerbaren Energien und unterstützt eine nachhaltige MINT-Bildung im Kontext moderner Energieversorgung.