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Energietechnik | Technikinitiative NwT

Energietechnik

Stand: 21.01.2015                                                                                                                          Energietechnikzum Downloadbereich
Energietechnik

Im Bereich Energietechnik sollen die Schülerinnen und Schüler vor allem den technischen Aspekt der Energiewende verstehen. So bauen und verschalten Sie eigenständig Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien (u.a. Photovoltaik-Anlage, Windkraftanlage, Wasserkraftanlage) und versuchen abhängig von Parametern wie beispielsweise der Lichteinstrahlung und dem Windangebot die höchste Leistung aus den Installationen zu bekommen. Darauf aufbauend können die Schülerinnen und Schüler die erzeugte elektrische Energie in selbst konstruierten Energiespeicheranlagen zwischenspeichern und nach einer gewissen Zeit wieder abrufen. So werden nicht nur ingenieurstechnische Grundlagen an die Schulen herangetragen, sondern auch das Verständnis zum komplexen Themengebiet der Energiewende erhöht.

Versuchsausarbeitungen

Grundlagen

E01

Induktionsgenerator

Dieser Versuch veranschaulicht das Faraday`sche Induktionsgesetz und die Lorentzkraft zur Erzeugung von elektrischer Spannung aus einer mechanischen Drehbewegung. Wichtiges Lernziel ist es die Erzeugung elektrischer Energie aus mechanischer Energie zu verstehen.
E02

Lineargenerator

Es wird ein elektrischer Generator gebaut um elektrische Energie aus einer linearen Bewegung eines Dauermagneten zu erhalten. Ein beidseitig flexibel verschließbares Rohr aus Einweg-Spritzen mit mehreren Wicklungen erlaubt vielfältiges Experimentieren mit diesem „Schüttelgenerator“.
E03

Piezo-Generator

In diesem Versuch wird der direkte Piezo-Effekt durch den Abrolldruck des Fußes ausgenutzt, um eine LED zu betreiben. Die Idee des Energy Harvesting aus alltäglichen Bewegungen zur mobilen Energiegewinnung soll veranschaulicht werden.

Erneuerbare Energien

E04

Grundlagen Solarzelle

In diesem Versuch soll vor allem die Leistungsanpassung der Solarzellen hinsichtlich unterschiedlicher Parameter durchgeführt werden. Zusätzlich soll die Spannung / Stromstärke durch Parallel- und Reihenschaltung erhöht werden.

E05

Grundlagen Windenergie

Analog zu den Grunflagenversuchen bei einer Solarzelle kann auch hier die Leistungsanpassung der Windgeneratoren und die Parallel- und Reihenschaltung durchgeführt werden, sowie der Bau eines eigenen Windpropellers.

E06

Wasserkraft

In diesem Versuch wird ein Wasserkraftwerk in der Form eines Speicherkraftwerks mit einer Pelton-Turbine und einem Solar-Gleichstrommotor im Generatorbetrieb aufgebaut.

E07

Strömungskraftwerk

Dieser Versuch baut ein Modell eines Unterwasser-Gezeitenkraftwerks auf. Ein geschlossenes Rohr aus zwei Flaschenrümpfen bildet das Meer in Ufernähe nach. Der Tidenhub bei Ebbe und Flut wird durch einfaches Hin- und Her-Neigen erzeugt. Die Strömung treibt Propeller und Generator an.

E08

Solarofen

In diesem Versuch soll gezeigt werden, dass mit geringem finanziellem Aufwand ein Solarofen mit durchaus beachtlicher Leistung gebaut werden kann.

E09

Sonnenfolger

In diesem Versuch wird der Einfluss der Erhitzungstemperatur auf die Vitalität der Mikroorganismen untersucht. Dazu wird ebenfalls Apfelsaft mit Backhefe versetzt und auf verschiedene Temperaturen erhitzt. Die Auswertung erfolgt jedoch mikroskopisch über eine sogenannte lebend-tot-Färbung mit Methylenblau.

Energiespeicherung

E10

Lageenergiespeicher

Der Versuch bietet den Aufbau eines modellhaften Seilwindenkraftwerks als Lageenergiespeicher. Es gibt bedingt durch die Wahl diverser Elektromotoren und Getrieberealisierungen unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten mit entsprechender Effizienz.

E11

Chemischer Speicher

In diesem Versuch wird das Prinzip der chemischen Speicherung an einem konkreten Beispiel veranschaulicht. Die Schüler können mit dem fertig hergestellten Zink-Luft-Akkumulator Versuche durchführen, um ihn auf seine maximale Leistungsabgabe, seinen Wirkungsgrad und seine Tauglichkeit bei der direkten Anwendung zu testen.

E12

Regenerative Brennstoffzelle

In diesem Versuch wird eine einfache regenerative Brennstoffzelle aufgebaut um elektrische Energie chemisch zu speichern. Durch den unkomplizierten Aufbau lassen sich schnelle Ergebnisse erzielen und den Begriff der Elektrochemie anschaulich darstellen.

E13

Elektrische Energiespeicherung

Ausgehend von einführenden Versuchen zur Energiewandlung mit Solarzellen, Windkraft oder Wasserkraft ist ein möglicher nächster Schritt sich Gedanken über die Speicherung von elektrischer Energie zu machen. In diesem Versuch soll die gewandelte elektrische Energie in Kondensatoren gespeichert bzw. einem Verbraucher zur Verfügung gestellt werden und unabhängig von der jeweiligen Energieanlage sein.

Fragen? Die grün gekennzeichneten Dokumente können noch didaktisch überarbeitet werden. Bitte nehmen Sie Kontakt auf. Wir freuen uns auf Ihre Mitarbeit beim Projekt.

Präsentationen zum Thema Energietechnik finden sie im Downloadbereich

2014

Präsentation Energietechnik H.Rösch Bild

ET im Unterricht H.Rösch(Semiar Rottweil)

Präsentation Energietechnik M Bur am Orde Bild 10.2014

Übersicht Energietechnik M.Bur am Orde (HFU)

Präsentation Lageenergiespeicher E.Heindl

Basispräsentation Prof.Dr.E.Heidl (Stuttgart)

 

 

 

 

 

 

2013

Erneuerbare Energien I.Knauber(Energiedinst)
Präsentation Solarenergie Eschenhagen Bild
Solarenergie U.Eschenhagen(HFU)
Präsentation Übersicht Energietechnik Ankele Bild
Übersicht Energietechnik D.Ankele(HFU)
Präsentation Windenergie Ankele Bild

Windenergie D.Ankele(HFU)