Die Photovoltaikanlage

der Hauptschule in Wermelskirchen

Aufbau der Photovoltaikanlage


Bei unserer Anlage handelt es sich um eine netzgekoppelte 1kW Photovoltaikanlage, die im Rahmen des Programms „Sonne in der Schule" installiert wurde, um diese Technologie insbesondere auch den Schülern zugänglich zu machen.


9 Solarmodule als monokristalline Siliziumzellen mit einem Wirkungsgrad von 16,5 % und einer max. Leistung von ca. 110 W pro Modul sind auf dem Flachdach eines Pausengangs mit einer Neigung von 30° mit einem leichten eloxiertem Aluminiumrahmen installiert. Sie liefern eine Gleichspannung von 136 V.

Unmittelbar über den Solarzellen befindet sich im naturwissenschaftlichen Bereich der „Leitstand" der Anlage. Der Wechselrichter Sunny Boy SWR 850 der Firma SMA-Energietechnik formt die 136 V Gleichspannung in die notwendige 230 V Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz um und gibt diese über einen Wechselstromzähler in das Stromnetz ab.

Darüber hinaus stellt der Wechselrichter über ein Power-Line-Modem mit 1200 Baud die Daten für einen Computer zur Verfügung. Verarbeitet werden diese Daten mit Hilfe des Windows-Programms „Sunny Data". Diese Software ermöglicht die folgenden Funktionen:

- Kontinuierliche Erfassung der Betriebsdaten des Wechselrichters
- Überwachung des Betriebszustandes und Meldung von Betriebsstörungen
- Online-Messdatenübermittlung des Wechselrichters
- Identifizierung von fehlerhaften Strings
- Grafische Darstellung der Daten

Auf gleicher Höhe der Solarmodule befindet sich im Haupteingangsbereich der Schule die „Visualisierung" der Daten der Photovoltaik-Anlage. Diese Visualisierung erfolgt mit Hilfe eines Schaukastens von 970 mm x 820 mm, in dem die Messtechnik und Infotafeln installiert sind und ständig abgelesen werden können.

Im einzelnen bietet dieser Schaukasten folgende Anzeigen:


- Sonneneinstrahlungsleistung auf der Modulfläche
- Spannungswerte
- Stromwerte
- Wirkleistung
- Elektrische Arbeit (Wechselstromzähler)
- Stromflussanzeigen
sowie als ständige Information
- Kurzerklärung der Funktionsweise der Anlage
- Übersicht über die Sponsoren der Anlage

Neben dem Schaukasten ist ein Informationsbrett angebracht, auf dem die Schülergruppe, die die Anlage betreut, weitere Informationen (Leistungsdiagramme u.ä.) in Form von Aushängen zur Verfügung stellt.

Eine Vitrine in unmittelbarer Nähe des Schaukastens komplettiert das System. In dieser Vitrine werden Funktionsmodelle über die Photovoltaik dargeboten.

Schulische Umsetzung


Ziel der schulischen Umsetzung ist es, den Lerngruppen überzeugend klarzumachen, welche Bedeutung die Nutzung der Strahlungsenergie der Sonne für die Gestaltung unserer Zukunft hat. Darüber hinaus soll die Beschäftigung mit der Physik und der Technik derartiger Anlagen Berührungsängste abbauen, Einstellungen und Verhaltensweisen im Umgang mit Energie präzisieren und positiv gestalten bzw. verändern.

Im einzelnen ergeben sich folgende Bereiche, die behandelt werden sollen:

1. Der Energiespender Sonne

2. Physik der Solarzelle
- Aufbau und Funktion von Halbleitern

3. Praktisches Arbeiten mit der Solarzelle
- Aufbau und Funktion von Solaranlagen
- Herstellen von Funktionsmodellen
- Optimierung von Solaranlagen (Lichteinfall, Nachführung u.ä.)

4. Solarzelle als Energiequelle
- Betriebsverhalten der Solarzelle
- Aufnahme und Interpretation von Kennlinien
- Herstellungskosten
- Wirkungsgrad

5. Überwachung und Datenauswertung
- manuelle Datenaufzeichnung und Auswertung
- Datenaufzeichnung und Auswertung mit Hilfe des Computers
- Datenvergleich und Austausch von Erfahrungen über das Internet

Über diese grundlegenden Bereiche hinaus sind folgende Projekte geplant:

1. Bau eines mit Solarzellen betriebenen Batterieladegerätes

2. Wie können wir elektrische Energie sparen
- Aufspüren von „Stromfressern" mit Hilfe von Verbrauchsmessungen
- Maßnahmen zum Sparen elektrischer Energie

3. Solarthermik
Bau einer Experimentieranlage zur Erwärmung von Wasser durch
Sonnenenergie

4. Interaktiver Austausch von Erfahrungen und Planungen mit anderen
Schulen und Einrichtungen über das Internet

Wie wurde die Beschaffung der Anlage ermöglicht?


Die Initiative zum Bau der Anlage an unserer Schule geht auf die Stadtratsfraktion Bündnis 90/Die Grünen zurück, die die Stadtverwaltung gebeten hat zu prüfen, ob eine und welche weiterführende Schule an der Teilnahme des Programms „Sonne in der Schule" interessiert ist.

Die Federführung lag seit dieser Initiative bei Frau Zemella, der Umweltbeauftragten der Stadt Wermelskirchen, die die gesamte Planung und Finanzierung der Anlage koordinierte und mit viel Engagement schließlich den Bau der Anlage in die Tat umsetzte. Ihr ist die Schule in hohem Maße zu Dank verpflichtet.

Ein besonderer Dank gilt aber auch insbesondere den Sponsoren. Ohne die Hilfsbereitschaft dieser Firmen, Einrichtungen, Vereine und Parteien wäre es nicht möglich gewesen, diese Anlage zu errichten. Unterstützt wurde diese Maßnahme von:


Bundesministerium für Wirtschaft
Rotary Club, Remscheid
RWE Energie AG / RV Bergisch Land
Stadtwerke Wermelskirchen
Schulverein der Hauptschule Wermelskirchen
Firma Text², Wermelskirchen
Firma Elektro-Hausmann, Remscheid
SPD-Fraktion, Wermelskirchen
Fraktion Bündnis`90/Die Grünen, Wermelskirchen
Stadt Wermelskirchen


Bei der Planung und der technischen Umsetzung ist die Schule drei Firmen zu außerordentlichem Dank verpflichtet.

Es ist zum einen die Firma Hausmann GmbH, die die Solaranlage installiert hat. Hier bedanken wir uns insbesondere bei Herrn Paas, der immer bereit war, die Vorstellungen der Schule in die Tat umzusetzen.

Die andere Firma ist die RWE Energie AG und hier insbesondere Herr Göttert, der die technische Koordination übernahm und der Schule immer mit Rat und Tat zur Seite stand. Mit ihm ist gleichzeitig Herr Gasper hervorzuheben, dem wir insbesondere den
i-Punkt der Anlage zu verdanken haben. Er hat in der Ausbildungsabteilung der RWE die „Visualisierung" unserer Anlage realisiert.

In diesem Zusammenhang gilt auch der Dank der dritten Firma. Es ist die Firma Text², der die Gestaltung der Infotafel auf so hervorragende Weise gelungen ist.

Bei ihnen allen möchten wir uns recht herzlich bedanken.

Wie und wo finden sie uns


Wenn Sie uns mit Ideen, Rat und Tat unterstützen wollen, sind wir Ihnen sehr dankbar.

Sie erreichen uns:


Ansprechpartner: Frank Mölders


Städt. Hauptschule Wermelskirchen
Gemeinschaftshauptschule
Wirtsmühler Str. 12
42929 Wermelskirchen
Tel.: 02196/2980
Fax: 02196/972121

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Stichwort: Photovoltaik