Exkursion zur Hochschule Heilbronn

Campus Künzelsau

Am Dienstag, 8. April um 8 Uhr morgens fuhren wir - 13 Schülerinnen und Schüler des Leistungskurses Physik  der JS1 mit unserem Physiklehrer, Herrn Sehi - nach Künzelsau, um dort in der HHN Campus Künzelsau Informationen zum Studiengang Energiemanagement aus erster Hand zu gewinnen.

Frau Dipl.-Kffr. Cavas, eine akademische Mitarbeiterin der Hochschule,  begrüßte uns, gab  uns erste Informationen rund um Studienort und Studiengang und erläuterte kurz den geplanten weiteren Tagesablauf. Als Erstes folgte ein Rundgang durch die FH. So konnten wir z.B. die Bibliothek in Augenschein nehmen. Eine ursprünglich geplante Teilnahme an der Vorlesung „Elektrische Energieversorgung“ fiel leider wegen Erkrankung des Professors aus. Stattdessen konnten wir der Vorlesung von Frau Prof. Dr. Ing. Ostertag beisitzen. Das Thema:  “Versorgungsnetze. Wasserversorgung”. Die 90minütige Vorlesung zu diesem Thema, das wir so aus Naturphänomene bereits kannten, ließ tiefe Einblicke in das wissenschaftliche Niveau des Studiengangs zu. In einer kurzen Pause sprachen wir anschließend mit Studenten, die uns ihre Erfahrungen mit dem Studium mitteilten.

Gespannt auf die morgens angekündigten Versuche, ging es nun in das “Labor für Energietechnik”. Herr Prof. Ibrahim hielt hier einen kurzen Vortrag über Halbleiter und das Funktionsprinzip von Photovoltaikanlagen (PV).

Mit diesem Grundwissen und dem erhaltenen Informationsmaterial waren wir für die anschließenden Versuche mit derartigen PV-Anlagen gerüstet. Betreut wurden wir bei den Versuchsdurchführungen von Herrn Blatt, dem Laborleiter.

Unsere Aufgabe war es, mit Hilfe von Versuchsreihen das unterschiedliche Leistungsniveau von PV-Modulen, abhängig von Stromstärke und Spannung, zu bestimmen. Dafür hatten wir pro Gruppe je zwei PV-Module, zwei neigbare Lampen, zwei veränderbare Widerstände, je ein Messgerät für Stromstärke, Spannung und Temperatur, sowie die nötigen Kabel, um die Komponenten zu verbinden. Lichteinfall und Temperatur wurden während der Versuche weitestgehend konstant gehalten, weswegen die Lampen senkrecht zu den Modulen fixiert und zwischendurch ausgeschaltet werden mussten. Die registrierten U-I Kennlinien zeichnen sich dadurch aus, dass die Stromstärke bei steigender Spannung anfangs relativ konstant bleibt, ab einem gewissen Spannungswert jedoch stark einbricht. Folglich steigt die erbrachte Leistung im U-P Diagramm erst linear an, hat dann einen Maximalwert („Maximum power point”, kurz MPP) und sinkt von diesem aus schnell ab.

Nachdem jede Gruppe ihre Messwerte notierte, übertrugen wir diese im PC in ein Tabellendokument, um schließlich die Kennlinien zeichnen zu lassen. Hier war schnell ersichtlich, wie akkurat die einzelnen Teams gearbeitet hatten. Die Diagramme wurden  ausgedruckt, so dass wir sie als Andenken mitnehmen konnten.

In der Praxis regelt ein Wechselrichter mit Hilfe von internen Berechnungen die Variablen so, dass die Solarzellen möglichst nah am MPP arbeiten. Dort sind keine Laborverhältnisse gegeben - weswegen einige andere Probleme existieren, die wir in unseren Laborversuchen nicht zu berücksichtigen brauchten. So senkt z.B. die Beschattung von Solarmodulen durch Schornsteine oder benachbarte Häuser das Leistungsniveau, ebenso arbeiten verschmutzte oder mit Staub besetzte Module nicht effizient. Letzteres ist hauptsächlich in niederschlags-armen Regionen ein Problem, weshalb dort die Anlagen teils manuell gereinigt werden müssen.

Diese Verbindung von theoretischem Wissen und Praxis war für alle nicht nur lehrreich, sondern auch sehr spaßig und herausfordernd.

Zum Mittagessen gingen wir – wie die Studenten und Professoren auch - zur Mensa. In den Tischgesprächen wurde weiter über Physik und die heutigen Erfahrungen gesprochen.

Zum Abschluss besichtigten wir das Labor für Kälte/Wärme/Klimatechnik und schauten uns die für die Studenten zur Verfügung stehenden Geräte an. Auf unseren Wunsch hin, wurde uns freundlicherweise zum Abschluss eine Simulation zur Luftverteilung bei unterschiedlichen Belüftungsmethoden vorgeführt. Der von einer Nebelmaschine erzeugte Nebel wurde mit Hilfe von Rotoren durch verschiedene Arten von Lüftungskanälen befördert. Dank des Nebels sah man nun, wie die Luft sich je nach Auslass unterschiedlich im Raum verteilte.

Hier endete der Tag im Campus Künzelsau.

Wir haben manches gelernt, hatten Spaß an den Versuchen und konnten wichtige Erfahrungen sammeln, die uns sicherlich bei der Studienwahl helfen werden.

An dieser Stelle noch einmal vielen Dank an alle, die uns diesen Tag ermöglichten.

Simon Keller

11a, RMG HN