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#Technik #Nachhaltigkeit

Photovoltaik for Future

Manuel Ehnes, Björn Steiner
Erfunden von
Manuel Ehnes, Björn Steiner
Kategorie
Schüler, Klasse 8-10
Platz
2. Platz
Jahr
2021
Themen
#Technik #Nachhaltigkeit

Pflanzen, die Sonnenlicht für die Fotosynthese benötigen, sind im Grunde dreidimensionale Solarkraftwerke. Ihre Blätter sind in verschiedenen Ebenen versetzt zueinander angeordnet. So schatten sie sich gegenseitig kaum ab, wobei sie nur einen Bruchteil ihrer Blattfläche als Grundfläche benötigen. Aus diesen Beobachtungen ist unser Solarbaum hervorgegangen. Dabei wurden Solarmodule platzsparend und dennoch effizient um eine Stange herum angeordnet. Mit vielen Simulationen und Modellversuchen konnte festgestellt werden, dass dreieckige Solarmodule, die
mit der Spitze zur Stange höhenversetzt und von Ebene zu Ebene um 135° gedreht angeordnet sind, sich am wenigsten gegenseitig beschatten. Bei der Anordnung der Module steht das neunte Solarmodul über dem ersten, das zehnte über dem zweiten und so weiter. Je mehr Module gestapelt werden, desto größer ist die Flächeneinsparung, ohne dass es zu einem großen Effizienzverlust kommt. Bei zehn Modulen werden 20 % Grundfläche gegenüber flach ausgelegten Solarmodulen gespart; bei zwanzig gestapelten Modulen sind es schon 60 %. An zwei Meter hohen Modell-Solar-Bäumen, die auf dem Gelände der Planungsgruppe Schnepf in Nagold aufgestellt werden durften, wird seit fast einem Jahr gemessen, wie viel Solarstrom sie produzieren. Durch kleine Veränderungen wird versucht, den Aufbau noch weiter zu optimieren. Es wird davon ausgegangen, dass die Solarbäume auch in größerem Maßstab funktionieren und einen Beitrag zur Energiewende leisten können.