Title: Informationen für Lehrer
Course: iMINT Akademie Unterrichtsmodul intelligente Solarzelle (iSolar)

Erweiterungsmöglichkeiten, Einordnung in den RLP, Materialliste, Lizenzhinweise

iSolar - eine sich der Sonne anpassende Solarzelle

Die Energiegewinnung aus Sonnenlicht ist in den letzten Jahren immer wichtiger geworden. Solarparks oder Solaranlagen auf Hausdächern gibt es immer mehr. Die Energieerzeugung erfolgt ohne die Belastung der Umwelt mit klimaschädlichem CO_2 Ausstoß. In dieser Unterrichtsreihe soll gezeigt werden, dass durch eine intelligente Steuerung einer Solarzelle ihre Energieausbeute messbar erhöht werden kann. Dazu wird in mehreren aufeinanderfolgenden Experimenten zunächst die Steuerung eines Servomotors mit dem Arduino-Microcontroller erlernt, dann die Spannung der Solarzelle mit einem Voltmeter und einem Arduino gemessen und schließlich wird die Messung und die Steuerung kombiniert.

Dahinter steht jeweils die Steuerung durch ein Computerprogramm. Die Informatik in Form der Mess-und Regelungsprogrammierung dient im technischen Gesamtsystem iSolar als wichtige Komponente. Die Veränderbarkeit der Programmierung kann zu einer Verbesserung der Energiegewinnung einen großen Anteil beitragen. Dies sollen die Schülerinnen und Schüler verstehen.

Wirtschaftliche Überlegungen zum Einsatz der gezeigten Technik z.B. in Solarparks sind nicht Teil der Unterrichtsreihe, könnten aber ergänzt werden. Sie würden wahrschenlich ergeben, dass es zur Zeit wirtschaftlich ertragreicher ist, mehr Solarzellen zu montieren, als nachführbare Solarzellen aufzustellen. Ein weiteres Argument gegen die Nachführung wäre die Verschattung der Solarzellen durch die benachbarten Zellen. Auch die Frage der Installations- und Wartungskosten wird absichtlich nicht thematisiert.