Photovoltaikanlage
Aktueller Fortschritt
Momentan wollen wir die Anlage auf dem Sporthallendach und an deren Wand aufbauen. Es gibt ein konkretes Angebot mit einer vorraussichtlichen Rendite von ca. 6 %. Momentan müssen wir noch abwarten, wann der Betonkranz der Sporthallen renoviert wird, da es keinen Sinn machen würde, sie aufzubauen und später zum Dämmen wieder abzubauen.
Fortschritt Juni 2008
Wir haben mittlerweile ein Angebot von Aleo-Solar erhalten. Leider hat das Hauptschuldach eine ungünstige größe, so dass nur sehr wenige Solarmodule aufgestellt werden könnten und somit die Rendite sinken würde. Desweiteren würden so "nur" ca. 15 kWh erreicht werden statt den geplanten 30 kWh.
Wir wollen im nächsten Schritt überprüfen, ob die anderen Dächer die auf unserem Schulgelände vorhanden sind, besser geeignet wären. Eventuell wird auch die Art der Solarmodule geändert. Statt den normalen Modulen könnte man Dünnschichtmodule nehmen. Diese sind relativ neu und sehr flach, so dass man damit das ganze Dach ausgekleided könnte und so genug Energie produzieren könnte.
Grundgedanke
Als Teil des Focus-Projektes soll auch eine Solaranlage der Größenordnung 30kW gebaut werden. Dazu halten wir Kontakt mit der Solarfirma Aleo-Solar. Der Strom soll an unsere Stromgesellschaft verkauft werden, was durch das EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) vereinfacht wird. Dadurch sind die Stromversorger verpflichtet uns den erzeugten Strom zu festgelegten Preisen abzukaufen. So tragen wir dazu bei, dass weniger Strom auf umweltbelastende Weise produziert werden muss. Außerdem können von diesem Geld teilweise die Stromkosten der Schule bezahlt werden.
Hier ist der Ablauf im Schaubild dargestellt. Das Solarmodul erzeugt Gleichstrom, dieser wird durch den Wechselrichter geleitet um diesen in Wechselstrom umzuwandeln. Der Strom wird dann ins öffentliche Netz eingespeist. Wir kriegen unseren Strom also nicht von der Solaranlage sondern auch aus dem öffentlichen Netz, für den wir dann rechnerisch allerdings nur abzüglich des eingespeisten Stroms bezahlen müssen.
Erneuerbare-Energien-Gesetz
Grundgedanke ist, dass den Betreibern der zu fördernden Anlagen über einen bestimmten Zeitraum ein fester Vergütungssatz für den erzeugten Strom gewährt wird, der sich an den Erzeugungskosten der jeweiligen Erzeugungsart orientiert, um so einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen zu ermöglichen. Der für neu installierte Anlagen festgelegte Satz sinkt jährlich um einen bestimmten Prozentsatz (Degression), um einen Anreiz für Kostensenkungen zu schaffen.
Gefördert wird die Erzeugung von Strom aus:
- Wasserkraft
- Deponiegas, Klärgas und Grubengas
- Biomasse
- Geothermie
- Windenergie
- solarer Strahlungsenergie (z.B. Photovoltaik)
Der zuständige Netzbetreiber ist aufgrund eines gesetzlichen Schuldverhältnisses zum Anschluss der Anlage und zur Zahlung der festgelegten Vergütung verpflichtet. Eines Vertrages mit dem Anlagenbetreiber bedarf es nicht.
Ursprüngliches Konzept
Seit ihrer Gründung vor einem Jahr beschäftigt sich eine Arbeitsgruppe am Gymnasium Bad Zwischenahn – Edewecht mit Themen rund um Klimaschutz und Solarenergie.
Ziel dieser Arbeitsgruppe ist, innerhalb der Schule ein Bewusstsein für die Folgen des Klimawandels zu schaffen und durch praktisches Handeln die CO2 - Emissionen des Schulbetriebs deutlich zu reduzieren. Weiterhin sollen Schülerinnen und Schüler an regenerative Energietechniken herangeführt und motiviert werden, diese bei ihrer Berufs und Studienwahl zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck ist die Schule dem Oldenburger - Klima - Netzwerk beigetreten und versucht u. a. Schülerinnen und Schülern Praktika in diesem Bereich zu vermitteln.
Zur Reduktion von CO2 - Emissionen wurde bereits Kontakt zur Gemeinde Zwischenahn aufgenommen, um Gebäudesanierungen und Energieeinsparmaßnamen zu planen. So wird im nächsten Jahr ein Blockheizkraftwerk die Wärmeversorgung des Schulzentrums übernehmen.
Als weiterer wichtiger Baustein in dem Energiekonzept wird die Installation einer Photovoltaikanlage gesehen. Die bisherigen Planungen sehen vor, diese Anlage auf dem Dach des Neubaus der Hauptschule errichten zu lassen. Nach dem Bezug dieses Neubaus befinden sich am Schulzentrum Bad Zwischenahn die drei Schulformen Gymnasium, Real- und Hauptschule auf einem gemeinsamen Grundstück. An den bisherigen Planungen sind bereits Vertreter aller drei Schulformen beteiligt.
Finanzierung und Betrieb dieser Anlage soll ähnlich wie bei einer Bürgersolaranlage organisiert werden. In erster Linie sollen Lehrer, Schulklassen, Eltern und Bürger der Gemeinde Zwischenahn angeregt werden, in saubere Energieerzeugung zu investieren. Nach Stand der Planungen wird eine Anlage der Größe 20 – 30 kW angestrebt (Investitionsvolumen ca. 120 000 €).
Es gab bereits einen Ortstermin mit dem Gebäudemanagement der Gemeinde Bad Zwischenahn und einem Sachverständigen des Solarvereins Westerstede. Demnach wird der Standort für eine so dimensionierte Anlage für geeignet gehalten. Die Dachfläche des Neubaus der Hauptschule scheint auf Grund von Ausrichtung und Neigungswinkel am geeignetsten. Dort sind weiterhin bereits Kabelschächte für eine Solaranlage vorhanden. Bei Bedarf könnte die Anlage dort sogar noch erheblich erweitert werden.
Für die Realisierung dieser Anlage suchen wir einen Partner der Industrie zur Lieferung der Solarmodule und der Installation der kompletten Anlage (Wechselrichter etc.).
Besonders wichtig ist uns dabei, dass sowohl Planung, Errichtung und Betrieb dieser Anlage didaktisch für die Schule nutzbar gemacht werden kann. Daher sollen Schülerinnen und Schüler möglichst aller drei Schulformen an der Planung und Realisierung beteiligt werden. Denkbar wären hier beispielsweise die Teilnahme an Planungstreffen, Ortsterminen, Vorbereitung von Informationsabenden, kleine schulinterne Ausstellungen über den Projektfortschritt oder Werksbesichtigungen der Modulherstellung.
Nach der Inbetriebnahme sollten alle drei Schulgebäude über ein Display verfügen, um sich über den momentanen und den jährlichen Eintrag informieren zu können. Ein Datenlogger zur Übertragung der Informationen ins Internet würde die Einbindung in den Physikunterricht sehr erleichtern. Denkbar wäre auch, dass Schülerinnen und Schüler Projektberichte über Effizienz und Wirtschaftlichkeit anfertigen könnten. Es wäre daher gut, wenn unser Industriepartner auch im gewissen Umfang ein Ansprechpartner, Vermittler und eventuell Gutachter für Schülerarbeiten wäre.
Eine finanzielle Beteiligung an diesem didaktischen Konzept seitens unseres Industriepartners wäre sehr wünschenswert.
Funktionsweise einer Solarzelle
Solarzellen bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien. Halbleiter sind Stoffe, die unter Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden, während sie bei tiefen Temperaturen isolierend wirken.
Über 95 % aller auf der Welt produzierten Solarzellen bestehen aus dem Halbleitermaterial Silizium (Si). Silizium bietet den Vorteil, daß es als zweithäufigstes Element der Erdrinde in ausreichenden Mengen vorhanden und die Verarbeitung des Materials umweltverträglich ist.
Zur Herstellung einer Solarzelle wird das Halbleitermaterial "dotiert". Damit ist das definierte Einbringen von chemischen Elementen gemeint, mit denen man entweder einen positiven Ladungsträgerüberschuß (p-leitende Halbleiterschicht) oder einen negativen Ladungsträgerüberschuß (n-leitende Halbleiterschicht) im Halbleitermaterial erzielen kann.
Werden zwei unterschiedlich dotierte Halbleiterschichten gebildet, entsteht an der Grenzschicht ein sogenannter p-n-Übergang.
An diesem Übergang baut sich ein inneres elektrisches Feld auf, das zu einer Ladungstrennung der bei Lichteinfall freigesetzten Ladungsträger führt. Über Metallkontakte kann eine elektrische Spannung abgegriffen werden. Wird der äußere Kreis geschlossen, das heißt ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, fließt ein Gleichstrom. Eine durchsichtige Antireflexschicht dient zum Schutz der Zelle und zur Verminderung von Reflexionsverlusten an der Zelloberfläche.
