Projektunterricht Photovoltaik Vorbereitung zur Projektwoche vom 30.01. – 03.02.2012 Arwed-Rossbach-Schule Leipzig Beginn am 01.12. 2011 Herzlich Willkommen!

Projektunterricht „Photovoltaik“Vorbereitung zur Projektwoche vom 30.01. – 03.02.2012

Arwed-Rossbach-Schule Leipzig

Beginn am 01.12. 2011

Herzlich Willkommen! Dipl.-Ing. Lutz Unbekannt

Verein für ökologisches Bauen Leipzig e.V.

Bernhard-Göring-Str. 152

04277 Leipzig

Tel.: 0341/3065220

Mobil: 0177/2005726

Email: [email protected]

Vorstellung:

- Gegründet: 15.05 1990- Gemeinnütziger Verein- Mitglieder: 20

- Zweck laut Satzung:

§2 Vereinszweck (1) Zweck des Vereins ist die Förderung des Umweltschutzes. (2) Der Verein erfüllt nach seinen Möglichkeiten diese Aufgaben durch Öffentlichkeitsarbeit, Bildungs- und Schulungsveranstaltungen, Beratungen auf dem Gebiet des Umweltschutzes und der Durchführung anderer geeigneter Maßnahmen.

Verein für ökologisches Bauen Leipzig e. V.

-Finanzierung laut Satzung:

§3 Finanzierung (1) Der Verein verfolgt ausschließlich und unmittelbar gemeinnützige Zwecke im Sinne des Abschnittes "Steuerbegünstigte Zwecke" der Abgabenverordnung und ist selbstlos tätig. Er verfolgt nicht in erster Linie eigenwirtschaftliche Zwecke. (2) Der Verein finanziert sich aus Mitgliederbeiträgen, Spenden, Fördermitteln und Einnahmen aus Tätigkeiten, die sich aus dem Zweckbetrieb ergeben. (3) Die Höhe der Mitgliedsbeiträge wird durch die Beitragsordnung geregelt. (4) Mittel des Vereins dürfen nur für satzungsgemäße Zwecke verwendet werden. Die Mitglieder erhalten keine Zuwendungen aus Mitteln des Vereins. Es darf keine Person durch Ausgaben, die dem Zweck der Körperschaft fremd sind, oder durch unverhältnismäßig hohe Vergütungen begünstigt werden.


Unser Anliegen:

Förderung des ökologischen Bauens und rationeller Energieanwendung durch:

- Beratung zu ökolog. Bauweisen und zum Einsatz umweltgerechter Baustoffe - Beratung zum Einsatz von regenerativer Energien und umweltschonender Technologien- Beratung zu staatlichen Fördermöglichkeiten, einzuhaltender Gesetze u. Verordnungen- Beratung zu Fragen des solaren Bauens- Erstellung von Energiediagnosen und –konzepten- Beratung zu energiesparenden Haushaltsgeräten- Berechnung von Solaranlagen, Planung, Ertrags- und Wirtschaftlichkeitsberechnungen- Neutrale unabhängige Angebotsvergleiche für Solaranlagen- Durchführung von Selbstbaukursen für die Herstellung von Sonnenkollektoren- Durchführung von Weiterbildungsveranstaltungen- Durchführung von Schulprojekten- .....


Projekte:

- Sonnenkollektor-Selbstbau-Station in 04177 Leipzig, Helmholtzstr. 6 (Helmholtzschule)- Schulprojekte, Workshops und Vorträge auf Anfrage- Energiespar- und Solarprojekte für Schullandheime und Schulgebäude- Öko-soziales Solarprojekt mit der Caritas in Temeswar (Timisoara/ Rumänien) seit 2007


Grobkonzept:

Projekt: Unterricht / Seminar „Photovoltaik“ Dezember 2011 bis Januar 2012mit anschließender Projektwoche vom 30.01. – 03.02.2012(Änderungen nach gegenseitiger Abstimmung vorbehalten)

Projektunterricht donnerstags ab 15.45 Uhr – ca. 18.00 Uhr:

01.12.2011: - Sinn und Zweck der Nutzung regenerativer Energiequellen zur Energieversorgung - Aspekte des Klima- und Umweltschutzes und der Beitrag der erneuerbaren Energien, - Klimaziele der Bundesregierung


08.12.2011: Beitrag der erneuerbaren Energien zur Energieversorgung in der Welt, in Europa und in Deutschland bis 2011, Beitrag der Photovoltaik zur Stromerzeugung in Deutschland, Überblick über die deutsche Photovoltaikindustrie und ihre Leistungsfähigkeit

15.12.2011: Aufbau von PV-Systemen für Inselbetrieb und für die Netzkoppelung (Bestandteile), Gemeinsamkeiten, Unterschiede, Anwendungsbeispiele, Einspeisevergütung und Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen

22.12.2011: Physikalische Funktionsweise von Solarzellen (Photovoltaischer

Effekt), unterschiedliche Solarzellentypen (Materialien), Eigenschaften, Aufbau von Solarmodulen, U - I und P – U – Kennlinien von Solarmodulen und ihre Abhängigkeit von Temperatur und Einstrahlung


05.01.2012: Aufbau, Typen und Eigenschaften von Wechselrichtern zur Herstellung des netzkonformen Wechselstromes und ihrer sicheren Funktion im Niederspannungsnetz, Schutzmaßnahmen zum sicheren Betrieb von PV-Anlagen

12.01.2012: ..... ?


Projektwoche vom 30.01. – 03.02.2012 (jeweils 8 UE): Montag, 30.01.2012: Dimensionierung von netzgekoppelten PV-Anlagen (und

evtl. Dimensionierung einer Inselanlage) an Hand von einfachen Beispielen

Dienstag, 31.01.2012: Aufnahme einer U – I und einer P – U Kennlinie eines PV-

Moduls, Simulation der Erträge einer PV-Anlage und Wirtschaftlichkeitsberechnung (z.B. eigene Schulanlage) mittels professioneller Simulationssoftware z.B. PV-SOL 4.0 von Dr. Valentin Energiesoftware Berlin


Projektwoche vom 30.01. – 03.02.2012 (jeweils 8 UE): Mittwoch, 01.02.2012: Besichtigung der Photovoltaikanlage in der eigenen

Schule und einer PV-Großanlage z.B. in Markranstädt (Möbel Boss)

Donnerstag, 02.02.2012: Besuch des UFZ- Schülerlabors im Helmholtz- Zentrums

für Umweltforschung (Kubus) Permoserstr. 15, 04318 Leipzig: Bau einer Farbstoff - PV-Zelle und Bau einer Brennstoffzelle mit Experimenten

Freitag, 03.02.2012: Dokumentation der Projektwoche


Vorläufiges Ende des Projektes!


St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

13

© Arwed-Rossbach-Schule Leipzig Dipl.-Ing. Lutz Unbekannt

13

Temperaturabweichungen in Sachsen vom langjährigen Mittelwert

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

14


14

Entwicklung der Lufttemperatur in Dresden seit 1893

Trend der Lufttemperatur im Raum Dresden 1883-2005 Sommer und Winter / 10jährig gleitende Mittel

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

1893

1899

1905

1911

1917

1923

1929

1935

1941

1947

1953

1959

1965

1971

1977

1983

1989

1995

2001

Ab

wei

ch

un

g v

om

Mit

tel 1

961-

90

Sommer

Winter Kk 0,19

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

15


15

Änderungen der Lufttemperatur ggü. dem langjährigem Mittel

Absoluter Trend des Jahrestemperatur [°C], 1951-2000

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

16


16

Änderungen der Lufttemperatur in den Jahreszeiten in Sachsen

Absoluter Temperaturtrend (°C) im Zeitraum 1951-2000

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

17


17

Entwicklung der Jahresmitteltemperatur in Sachsen bis 2100

Abweichung des Dekadenmittels der Jahresmitteltemperatur in Sachsen im Zeitraum 1901 - 21001901 - 2000: Beobachtungsdaten (CLISAX)2001 - 2100: Klimaprojektion (WEREX IV)

2,5

2,0

-0,5-0,6

-0,3

0,0

0,4

0,7

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Abw

eich

ung in

GR

AD

Referenzwert 1971-2000 SRES-Szenario A2 SRES-Szenario B1Beobachtungswerte

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

18


18

Entwicklung des Jahresniederschlages in Sachsen im langjährigem Mittel

Relativer Trend des Jahresniederschlags [%], 1951-2000

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

19


19

Änderungen der Niederschläge in den Jahreszeiten in Sachsen

Relativer Niederschlagstrend (%) im Zeitraum 1951-2000

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

20


20

Szenario der Niederschlagsänderung in Sachsen im Sommer in der Dekade 2091- 2100gegenüber der Referenzperiode 1981/2000 unter Szenario A2

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

21


21

Niederschlagsentwicklung in Görlitz 1901 - 2006

Niederschlagsentwicklung von 1901 - 2006 an der Station Görlitzin der Vegetationsperiode von April bis Juni

(gleitendes Mittel von 30 a)

150,0

160,0

170,0

180,0

190,0

200,0

210,0

1901

-193

0

1903

-193

2

1934

1936

1938

1940

1942

1944

1946

1948

1921

-195

0

1952

1954

1956

1958

1931

-196

0

1962

1964

1966

1968

1941

-197

0

1972

1974

1976

1978

1951

-198

0

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1969

-199

8

1971

-200

0

1973

-200

2

1975

-200

4

1977

-200

6

Zeitraum

Nie

ders

chla

g [m

m/V

eget

atio

nspe

riode

]

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

22


22

Zunahme von Hitze- und Dürreperioden im Sommerhalbjahr

Maisfeld bei Moritzburg im Sommer 2003

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

23


23

Ressource Wasser

Mit fortschreitendem Klimawandel bekommt die

Ressource Wasser

eine Schlüsselrolle in Sachsen.

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

24


24

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

25


25

Klimaschutz

Die drei E`s des Klimaschutzes

bis 2020 in der Europäischen Union:

20 % Energie einsparen (nicht vergeuden)

20 % Energieeffizienz steigern (höhere Wirkungsgrade, weniger Verluste)

20 % Erneuerbare Energie in Strom, Wärme und Verkehr (neue Energieträger [Biomasse, H2, CH4, Strom aus

EE, neue Technologien mit EE {z.B. Brennstoffzelle mit H2, CH4, C2H5OH, u.a.}], neue Speichersysteme einsetzen)

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

26


26

Fünf Milliarden Jahre Ertragsgarantie

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

27


27

Energieressourcen

= 918 . 103 EJ / a = 918 . 1021 J / a

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

28


28

Solarstrom (Photovoltaik) als wichtigste Energiequelle

Solarstrom wird langfristig die wichtigste Primärenergiequelle im weltweiten Energiemix sein, so die Prognose des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU). Im Jahr 2050 wird nach dieser Prognose Solarstrom bereits 24 Prozent, bis zum Jahr 2100 63 Prozent zur weltweiten Energieerzeugung beitragen. Die konventionellen Energieträger verlieren dagegen stark an Bedeutung.

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

29


29

Deckung des Energiebedarfs der Menschheit

Sonne, Wind, Erde, Wasser & Co. bieten viel mehr Energie, als wir Menschen brauchen. Zumindest aber genug, um den Energiebedarf der Menschheit zu decken. Bislang wird nur ein Bruchteil dieser nahezu unendlichen Energiequellen genutzt.

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

30


30

Heute verfügbare Technologien decken den Weltenergiebedarf ab

Sonne, Wind & Co. haben das Potenzial, herkömmliche Energieträger vollständig zu substituieren. Schon mit heute verfügbaren Technologien können sie zusammen das 5-9fache des aktuellen Weltenergiebedarfs decken.

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

31


31

Solarmodulfläche zur Erzeugung des gesamten Weltstrombedarfs

St

and:

Okt

ober 2

011

Phot

ovol

taisc

he A

nlag

en

32


32

Schluss

Documents

Projektunterricht Photovoltaik Vorbereitung zur Projektwoche vom 30.01. – 03.02.2012 Arwed-Rossbach-Schule Leipzig Beginn am 01.12. 2011 Herzlich Willkommen!