Institut für Solarenergieforschung

In einem kleinen Drehkarussell sind vier "Wettersimulationen" enthalten, die sich lediglich durch ihre Beleuchtungsverhältnisse unterscheiden: Ein Winternachmittag, ein regnerischer Durchschnittstag, ein Sonnentag mit Wolken und ein unbewölkter Nachmittag. In diesem Wettersimulator nimmt eine kleine Solarzelle das Licht auf, wandelt es in elektrischen Strom um, der eine Kette hintereinander geschalteter Ventilatoren antreibt. Wie viele Ventilatoren sich jeweils drehen hängt einzig von der erzeugten Stromstärke ab. Hier wird sehr anschaulich gezeigt, wieviel Energie durch eine Solaranlage erzeugt werden kann. Gleichzeitig bekommt der*die Betrachter*in eine Vorstellung davon, wie sehr sich das Auge durch gefühlte "Helligkeit" täuschen lässt.

Dieses Exponat ist eine Leihgabe des Helmholtz-Zentrums in Berlin. Es besteht aus einem Ergometer, auf dem eine Person eine Schwungmasse antreibt. Die vom Ergometer erzeugte elektrische Energie kann auf verschiedene Verbraucher verteilt werden: einen Lüfter, eine Leuchtdiode, zwei Lampen (60W und 120W), ein Heizelement, und einen Fernseher. So wird ohne Umwege Energieerzeugung und Energieverbrauch "erfahrbar". Die Versuchsperson merkt rasch, wie anstrengend das Treten bereits für den Betrieb einer 60W-Lampe ist. Neben dem Ergometer steht ein 100W-Solarmodul, damit die Versuchsperson den Raumbedarf einer Solaranlage erkennen kann, die eine vergleichbare Leistung hervorbringt.

Ein sehr lustiges Exponat, das nicht nur eine eigenwillige Steuerungsmöglichkeit für kleine Automobile zeigt, sondern darüberhinaus auch Einblicke in tiefergehende soziale Unterschiede zwischen den Geschlechtern beim Autofahren bietet. Eine kleine handelsübliche Rennstrecke in Form einer Acht ist hier aufgebaut. Aber im Gegensatz zu der üblichen Steuerung der Rennautos mit veränderbaren Widerständen werden hier kleine Solarmodule eingesetzt, die über einem Overheadprojektor als Lichtquelle beweglich montiert sind. So wird die Geschwindigkeit des Rennautos über die Abstandsänderung zwischen Solarmodul und Projektor gesteuert. Gute Fahrt.

Elektromobilität benötigt zwangsläufig Strom und daher wird hier gezeigt, wie künftige Solartankstellen aussehen könnten: Solarmodule auf dem Dach einer Tankstelle erzeugen Strom, wenn sie von Sonnenlicht bestrahlt werden. Der Strom wird entweder in einem Akku zwischengespeichert oder direkt in ein Elektromobil - wie hier - eingespeist und lädt dort eine Batterie. Als Batterie des Mobils dient im Exponat ein Superkondensator, dessen Aufladung innerhalb von wenigen Sekunden erledigt ist. Gezeigt wird der Ladevorgang anhand zweier Anzeigeinstrumente für Stromstärke und Ladespannung. Nach seiner Aufladung wird das Mobil vom Ladekabel getrennt und dreht einige Runden auf der Straße um die Tankstelle.

E-Autofahren mit Solarstrom? Ja, das geht! In einem Forschungsprojekt hat das ISFH einen Streetscooter der gleichnamigen Firma mit Solarmodulen ausgestattet und über einen Zeitraum von zwei Jahren sein Betriebsverhalten beim Laden und Betreiben mit Solarstrom untersucht. Daraus ergab sich, dass wir mit den Solarmodulen auf dem Lieferfahrzeug ca. 25% der für den Betrieb notwendigen elektrischen Energie erzeugen und somit die stationären Betriebskosten erheblich verringern können. Das ist ein sehr schönes Ergebnis und zeigt das enorme Einsparpotenzial, denn die Fläche auf dem Lieferfahrzeug ist begrenzt. Einmalig ist das technische Equipment im Fahrzeug zur Einspeisung des Solarstroms in das Bordnetz. Es ist gut sichtbar und wird im begehbaren Laderaum des Fahrzeugs erklärt.

Sind Wärmepumpen überteuerter Hightech oder die Zukunft, wenn es um klimaneutrales Heizen geht? Dieser Frage geht das Exponat „Wärmepumpe“ nach und klärt die Besucher darüber auf, dass Wärmepumpen sehr einfach aufgebaut sind. Zu sehen gibt deshalb es eine kleine kompakte Wärmepumpe, die von den Bauteilen und dem Funktionsprinzip her ihren größeren Kollegen in nichts nachsteht. Im Gegensatz zu konventionellen Wärmepumpen sind hier die einzelnen Bauteile anschaulich angeordnet und können vom Besucher gefahrlos berührt werden. Der „Wärmepumpeneffekt“ kann somit unmittelbar nachvollzogen werden. Die üblichen vier Bestandteile einer Wärmepumpe (Verdichter, Expansionsventil, Verdampfer und Kondensator) sind in einem handlichen Metallkoffer untergebracht: Stromquelle anschließen, fertig, los!

Photovoltaik-Anlagen auf Gebäuden und an Balkonen sind heutzutage weit verbreitet und auch sehr begehrt. Schließlich erzeugt man seinen eigenen Strom preiswert, umweltfreundlich und nachhaltig. Für die Erzeugung von Solarstrom auf Gebäuden ist jedoch die Ausrichtung des Gebäudes und die Dachneigung von großer Bedeutung. Unser Exponat demonstriert in einem spannenden Experiment die Winkelabhängigkeit und die damit zusammenhängende solare Energieerzeugung: Ein kleines Modelldach ist um zwei Achsen drehbar gelagert und wird mit einer Lichtquelle beleuchtet. Der Energieertrag bei der jeweiligen räumlichen Lage wird angezeigt.