Besonders jene, die sich schon immer für Solarstrom interessiert haben, können hier einiges lernen und selbst zum Photon werden.

Im dritten Teil unserer Serie über die Energie-Erlebniswelt haben wir über die Mitmach-Station Tour de Watt, die zu „What is Watt“ gehört, berichtet. Bei Betreten der Station steht man erst einmal vor zwei Pedalgeneratoren. Dabei dreht es sich – im wahrsten Sinne des Wortes – um die klassische Gewinnung von Strom. Diese Woche geht es um eine andere Art der Stromerzeugung, der Erzeugung von Solarstrom, die ganz ohne Generatoren auskommt. Während der Führungen erklären die Energieberaterinnen und Energieberater, wie Solarstrom gewonnen wird.

Stromwerkstatt

Wenn man dem Verlauf der Stationen, in der Erlebniswelt, weiter folgt, landet man in der Stromwerkstatt. Diese schließt an What is Watt“ an und befasst sich unter anderem damit, wie der Strom vom Kraftwerk in unsere Steckdosen kommt, aus Magnetismus Strom wird oder wie die Photovoltaik funktioniert. Hier findet man „Magneto“, „Drehstrom“, „Photonenball“ und „Strom für uns“.

Bei Strom für uns“ zeigt sich sehr schön, wie der Strom von der Erzeugung zum Benutzer gelangt.

Schwerpunkt Photovoltaik

Wir beschäftigen uns in diesem Teil unserer Reportage mit der Station Photonenball“. Hier steht man plötzlich vor einer Wand mit vier Paneelen. Davor ist ein Netz gespannt und man findet Bälle, die nur darauf warten geworfen zu werden. Bei dieser Mitmach-Station kann sich jeder wieder voll uns ganz austoben und seinen Wurfarm bedienen.

Photonen werfen für Strom

Energieberater Andreas Hudecek erklärt, was es mit der Station des „Photonenball“ auf sich hat.

Bälle, die Photonen darstellen, werden auf eine Wand mit Bildschirmen als Solarpaneele geworfen, um so die Entstehung von Solarstrom darzustellen.

Vor einem ist eine Wand mit vier Platten aufgebaut. Hier wird demonstriert wie Photovoltaik funktioniert. Man nimmt Bälle, die Photonen imitieren und wirft diese auf die Bildschirme. So werden die Elektronen aus der Oberschicht der Paneele geschossen und es entsteht eine elektrische Spannung. Wird ein Verbraucher angeschlossen, so fließt Strom vom oberflächlichen Minus-, zum darunter liegenden Pluspol. Es fließt Gleichstrom, der mit Hilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt wird. Wechselstrom ist jener Strom, der dann bei uns aus der Steckdose kommt.

Energieberater Andreas Hudecek wirft fleißig Photonen auf die Leiterplatten.

Die Wahrheit über das Licht

Was ist Licht eigentlich? Licht ist eine elektromagnetische Strahlung. Diese Strahlung besteht aus Photonen. Ein Photon ist ein Elementarteilchen des elektromagnetischen Feldes. Abgeleitet wird das Wort Photon aus dem Griechischen. Es kommt von „phōtos“, was übersetzt „Licht“ bedeutet. Daher werden Photonen auch oftmals als Lichtteilchen bezeichnet.

Alles über Halbleiter

Um mit Sonnenlicht Strom zu erzeugen, müssen die aus Halbleitermaterialien bestehenden Solarpaneele möglichst gut von der Sonne beschienen werden. Halbleitermaterialien brauchen Energie, damit ihre Elektronen „ihr Atom“ verlassen und elektrisch leitend werden zu können. Bei der Photovoltaik kommt Silizium als Halbleiter zum Einsatz.

Photonen und die Photovoltaik

Aber was haben Photonen jetzt eigentlich mit der Photovoltaik zu tun? Die benötigte Energie, um aus dem Halbleiter einen elektrischen Leiter zu machen, liefern die Photonen. Bei Photovoltaik wird sozusagen Lichtenergie in elektrische Energie verwandelt. Das passiert durch Solarzellen, bestehend aus den Halbleiterplatten, einer elektrisch neutralen Grenzschicht, die Plus- und Minuspol trennt und den nötigen Metallkontakten.

Wenn die Photonen auf die Halbleiter treffen, entsteht elektrische Spannung.

Sonne auch im Dunklen

Die Photovoltaik Module arbeiten übrigens nicht nur bei direktem Sonnenlicht oder klarem Himmel. Dennoch ist es natürlich besonders wichtig, die Paneele in Richtung Sonne auszurichten. Das garantiert, dass möglichst viel Strom von der Sonne produziert wird. Allerdings muss man sich darüber im Klaren sein, dass jede Wolke Einfluss aufdie Stromversorgung durch Photovoltaikanlagen hat. Im öffentlichen Stromnetz werden dafür Vorkehrungen getroffen. Beispielsweise wird beim Aufkommen von Wolken mit schnellreagierenden Gaskraftwerkengegengesteuert. In kleineren Anlagen, wie in Haushalten, kann Überschussstrom in Akkus, ähnlich Autobatterien, für Zeiten geringer oder keiner Sonnenstromproduktion gespeichert werden.Energieberater Andreas Hudecek erklärt hierzu noch, dass es ein ganz wichtiges Ziel der Zukunft ist, Speichertechnologien weiterzuentwickeln, um möglichst rasch ganz auf erneuerbare Energien setzen zu können. Im Smart Grid ­– hierbei handelt es sich um ein intelligentes Stromnetz – kann dann dem Ausfall oder dem ineffizienten Betrieb von Anlagen weit besser entgegengewirkt werden.

 

Was lernen wir also daraus?

Wenn man aus Sonnenlicht Strom machen möchte, benötigt man Licht als Photonenquelle und Solarzellen aus Halbleitermaterial. Eines muss man sich unbedingt merken: 

Es gibt nur eine Stromerzeugungsart die direkt durch Sonnenbestrahlung funktioniert: Photovoltaik

 

Wenn das dein Interesse geweckt hat und du selbst herausfinden möchtest, wie du mit Solarenergie Strom sparen kannst und wie viele Photonen du schleudern kannst, dann schau einfach in der Energie-Erlebniswelt vorbei. Und lass dir unter anderem zeigen, wie es der Strom bis zu dir in die Steckdose schafft.

Energieberater Andreas Hudecek zeigt wie Standorte miteinander verbunden sein müssen, um ein geregeltes Stromnetz zu erhalten.

Buche eine Führung, oder komm spontan während der Öffnungszeiten. Bis Ende des Jahres 2017 hat die Erlebniswelt zusätzlich an jedem ersten Samstag im Monat geöffnet.

Dies ist Teil 4 unserer 5-teiligen Serie über die Energie-Erlebniswelt. Der nächste und letzte Teil zur Station „Effizienzzentrum“ erscheint am 22.08.2017. Sei also gespannt auf weitere  Infos zu spannenden Stationen von unseren Energieberaterinnen und Energieberatern.

Fotoquelle: Energieleben Redaktion

 

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