Entscheidend für die Durchsetzung erneuerbarer Energien ist allem voran das gesellschaftliche Potential,
die Menschen, die für solare Initiativen gewonnen werden können.

Hermann Scheer

Solarexperimente - Solarbasteln
dem Geheimnis der blauen Siliziumscheiben auf der Spur

Zauber und Ästhetik einer nachhaltigen Energieerzeugung

Silizium, der Stoff aus dem die Zukunft ist

Die Solarzelle ist als Stromquelle für elektrische Experimente besonders geeignet, da sie kurzschlußfest ist.

Sonnenlabor

Analogie Wasser- Stromkreislauf

Besonders reizvoll und das Verständnis fördernd sind Funktionsmodelle, die tatsächlich Arbeit verrichten
(und nicht nur Windmühlenflügel drehen).

Lebensbrunnen 1990
Kreislauf Wasser Sonne

pour elise 2007
Musik für die Seele

Sternenkarussell 1980
Kinderherzensfreude

Solarboot

Der Einsatz von Sonnenenergie im Lebenselement Wasser kommt dem Charakter der sanften Solartechnologie entgegen.

aus Styropor und einer Solarkappe mit Lüfter ( 5,-€) ist schnell ein Propellerboot gebaut.

Styrodurboot von Nico
(12 J., 2h Bauzeit)

In Regenrinnen lassen sich Bootsrennen auch im trockenen Binnenland austragen

Solarpaneele

Konfektionierte, gekapselte oder vergossene Solarmodule sind gegenüber losen Solarzellen relativ teuer.
Beim Selbstbau eines Solarpaneels aus losen Zellen, bzw. Zellenbruch werden handwerkliche Fertigkeiten geübt, das Verständnis für die Materie vertieft und die Freude am Tuen vermehrt.

Billiger und unkomplizierter Solarspass.

Westentaschen UFO
(Unbekanntes Fahr Objekt)

Der Vibrationsmotor eines Handys bewegt das nur 5 cm im Durchmesser messende und 6mm hohe Objekt.

Durch Abschatten der Solarzellen kann das UFO ferngesteuert werden!

Solarmobil

Statt Beschaulichkei wird von einem Solarmobil Geschwindigkeit ( = Leistung) erwartet, das erfordert größere Module.
Zusätzlich zum Motor benötigt es noch Getriebe, Räder und Achsen. Das macht es gegenüber einem Solarboot teurer und komplizierter, ohne einen wirklichen Mehrwert an photo-elektrischen Experimentiermöglichkeiten zu bieten.

Allerdings läßt sich mit einem Modellauto anschaulich der Zusammenhang von elektrischer und mechanischer Arbeit demonstrieren, die Experimentier- und Spielmöglichkeiten sind insgesamt größer.

Außerdem:
Mit der weltweit vorangetriebenen Entwicklung zum Fahrzeug der Zukunft wächst das Interesse am Elektroauto .
Technische Eigenheiten (E-Motor, Energiespeicher) können am Modell experimentell untersucht werden.
Dabei wird die Kopplung von Technik und Ökologie erkannt und die sich daraus ergebenden sozialen Fragen zur Mobilität.

Autopilot

Der Spaß beim Spielen mit Solarboot und -mobil ist um ein Vielfaches größer, wenn Einfluß auf das Modell, d.h. gesteuert werden kann.
Dazu wird ein Autopilot montiert, der das Fahrzeug auf Kurs hält, und der mit einem Spiegel manipuliert werden kann.

Zwei auf der Lenkachse spiegelbildlich angebrachte, gleichgroße Solarzellen (im Bild die Siliziumohren eines Osterhasen) werden so an den Motor des Lenkgetriebes angeschlossen, daß bei Lichteinfall auf die rechte (bzw. linke) Zelle die Lenkachse nach rechts (bzw. links) dreht.

Das Fahrzeug wird in Fahrtrichtung (punktierte Linie ) positioniert und der auf der Lenkachse drehbare Autopilot direkt auf die Sonne ausgerichtet. In dieser Position werden die Solarzellen nicht von der Sonne bestrahlt und produzieren nur geringe, sich gegenseitig aufhebende Ströme.
Wenn nun beispielsweise das Fahrzeug soweit nach rechts driftet, daß die jetzt der Sonne zugewande linke Zelle genügend Strom für den Anlauf des Motors erzeugt, dreht die Lenkachse nach links. Dabei wird der Autopilot soweit aus der Sonne geschwenkt, bis die Zelle nicht mehr genügend Strom liefert und der Motor stoppt. Mit der jetzt eingeschlagenen Lenkung übersteuert das Fahrzeug, bis genügend Sonnenstrahlen die rechte Zelle treffen, um die Vorderachse mit dem Autopiloten nach rechts zurück zu drehen. Auch jetzt wird das Fahrzeug wahrscheinlich übersteuern und der Regelprozess beginnt wieder von vorne.

Die Amplitude dieser Schlangenlinie (d.h. das Pendeln um die Ideal- Linie) wird vom Radstand, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Empfindlichkeit des Autopiloten (abhängig von Zellengröße und Sonnenstand) bestimmt.
Langer Radstand (d.h. größerer Kurvenradius), geringe Geschwindigkeit und große Zellen (der Anlaufstrom des Lenkservos wird bei kleineren Winkeländerungen erreicht) wirken stabilisierend.
Noch stabiler (d.h. auch unempfindlicher gegen die Spiegelablenkung) fährt das Fahrzeug, wenn die Zellen nicht parallel, sondern in einem spitzen Winkel zueinander montiert werden.

Zellen im spitzen Winkel (keilförmig) auf einen (bearbeiteten) Sektkorken geklebt

Die Stromaufnahme des Lenkservos beträgt etwa 20 mA
bei einer Zellenspannung von 0,5 V.

Das mit einem Spiegel auf 4 cm ² Zellenfläche (100mA) projiezierte Sonnenlicht liefert genügend Strom, um das Farzeug "fernzulenken".
Im Zusammenspiel mit dem Autopiloten lassen sich sogar Vollkreise fahren.

Sei ein Futurist!

Unsere Welt. Eure Ideen. Deine Zukunft."

es ist noch alles offen

lautete das Motto eines 2009 von dm in Kooperation mit der deutschen UNESCO-Kommission ausgelobten Wettbewerbs zur Nachhaltigkeit.

Die Zukunftswerkstatt Schandelah beteiligte sich mit der Entwicklung eines preiswerten Solarbausatz für Kinder ab 12 Jahre,
der gleichermaßen technisches Verständnis und Kreativität fördert
und darüberhinaus ein überdurschnittliches Spiele- und Experimentierpotential hat.

mit aufgesteckten Schaufelrädern wird das Heliodrom 2.0 zum Amphibienfahrzeug

das erste mit Sonnenkraft bewegte
und mit Sonnenlicht gelenkte Fahrzeug
zu Wasser und zu Land

Die neue Variante des kursstabilen Fahrzeugs lenkt mit zwei Antriebsmotoren, die in Reihe zu einem Fahrakku und je einer Solarzelle geschaltet sind.

Eine Besonderheit des HELIODROMs ist der Autopilot, ein einfacher Solarzellen-Regelkreis, der das Fahrzeug auf Kurs hält und der mit einem Spiegel abgelenkt werden kann.

Weil Einfluß auf das Modell genommen d.h. gesteuert werden kann, ist der Unterhaltungswert des fertigen Modells sehr groß. Der Spielespass ist größer als bei einem funkgesteuerten Modell, da die Projektion des Sonnenlichts mit einem Handspiegel auf das fahrende Objekt Übung und Geschicklichkeit erfordert.

Beim HELIODROM Sonnenlauf können nicht nur Geschwindigkeitsrennen (die gegenüber der ferngesteuerten Akku- oder Benzinkonkurrenz wenig attraktiv sind) sondern auch originelle und sportliche Hindernisläufe gefahren werden.

Solarbausatz HELIODROM 2.0 pdf-file

links:

eine gut verständliche Einführung in die Solarzellentechnik www.rahmann-solarstrom.de

interessante Antriebe für Modellboote
im Projektunterricht der GIS Wolfenbüttel

Solarboot- und Solarmobilrennen Hessen Solarcup

klimanet4kids

artefact Powerpark Deutschlands erster Energie-Erlebnis-Park in Glücksburg/Ostsee