Im Herbst 2015 fand an der MSS turnusmäßig eine Fortbildung für Umweltbeauftragte an mittelfränkischen Berufsschulen statt.
Ziel des Treffens der Umweltbeauftragten ist es, Anregungen und Material über neueste Entwicklungen zu bekommen und Ansätze anzureißen, die dann in den Schulen umgesetzt werden können.
Als Hauptreferenten konnte Reinhard Döhnel, diesmal den Solar- und Energieexperten Willi Kirchensteiner gewinnen.
Die Multiplikatoren für Umweltbildung stellten Erfahrungen bei Projekten über „Umweltschule Europa" und „Handykoffer" vor. R. Döhnel (Multiplikator für Mfr.) zeigte erprobte Möglichkeiten nachhaltigen Wirtschaftens bezüglich einer Postwachstumsökonomie in Zusammenhang mit Ressourcenverschwendung durch Wachstumszwänge, und wie dies in einer 2-3-stündigen Unterrichtseinheit angeboten werden kann.
Acht Minuten Rad fahren entspricht einem Energiegehalt von nur einem Gramm einer Tafel Schokolade
Der Hauptreferent Herr Kirchensteiner referierte u.a. über den neuesten Stand der Solarnutzung und machte auch für Nichttechniker den Begriff Energie erfahrbar.
Ein Lehrgangsteilnehmer musste durch kontinuierliches Treten mit dem Energierad eine Leistung von 100W erzeugen, bis mit der erzeugten elektrischen Energie eine Wassermenge von 1 Liter um 5 °C erwärmt wurde. Dies dauerte fast 10 Minuten und der „Athlet" begann schon zu schwitzen.
Zum Erstaunen von uns allen entsprach die ganze Anstrengung aber lediglich dem Energiegehalt von nur einem Gramm Schokolade, welche er zur Entschädigung sofort essen durfte.
Die Teilnehmer bekamen durch diesen Versuch eine Vorstellung, welcher menschliche Aufwand notwendig wäre, um 1 kWh Energie für den täglichen Bedarf zu erzeugen.
Kirchensteiner untermauerte dies mit ausgearbeiteten Unterlagen und Berechnungen über energietechnische Grundlagen für den Unterricht.
(Der Verlag Christiani bietet für diese Veranschaulichung ein Lehrsystem an.)
Bisherige Stromerzeugung und neueste Möglichkeiten in Bezug auf die Energiewende
Kostenlose Primärenergie:
Herr Kirchensteiner zeigte auch sehr anschaulich, dass die Primärenergien bei regenerativer Stromerzeugung kostenlos sind, da sie aus natürlichen Ressourcen bezogen werden (Wind, Sonne, ...). Kohle, Gas, und Öl müssen dagegen teuer eingekauft bzw. gewonnen werden.
Photovoltaik (PV) schlägt Solarthermie:
Überraschend für die Teilnehmer war, dass neuerdings auch die Solarthermie im Vergleich zu Photovoltaik durch neueste Technik schlecht abschnitt. Die thermische Solaranlage kann im Sommer nur eine kurze Zeitspanne bis ca. um 11.00 Uhr den Warmwasserspeicher aufheizen, dann ist i.d.R. die Wassertemperatur von z.B. 85°C erreicht. Die Solarstrahlung wird erst wieder benötigt, wenn der Speicher neu geladen werden muss.
Eine PV-Anlage nutzt dagegen die Sonnenstrahlung den ganzen Tag, also die 3-4-fache Zeit!
Solarmodul für die einfache Erfassung wichtiger Erkenntnisse der Stromversorgung
Kirchensteiner stellte ein Lehrsystem vor, mit dem man sehr anschaulich und praxisnah die Funktion, die Einfachheit und den Aufbau einer Photovoltaik-Anlage erläutern kann.
Mit dem Solarmodul können im Unterricht bei der Elektrotechnik, in der Metalltechnik und in der IT-Abteilung sehr anschaulich Grundprinzipien des el. Stromkreises wie Spannungsquelle, Stromkreis, Widerstand, Schalter u.v.m. veranschaulicht werden.
Dezentrale PV-Anlagen in Kombination mit anderen Komponenten könnten Wärmeerzeugung und Strombedarf bereits weitgehend übernehmen
Nach neuester Empfehlung wird für die Warmwasserbereitung mit einer PV-Anlage eine Wärmepumpe (el. Kompressor) betrieben, die einen 300-Liter–Speicher aufheizt.
Die Wärmepumpe kann aus der Umwelt (z.B. der Luft) ca. 75% der Wärmenergie gewinnen und an die Trinkwassererwärmung abgeben, ungefähr 25% muss ihr als el. Energie aus der PV zugeführt werden (Primärenergie auch hier kostenlos).
Die Kosten für die Anschaffung und Installation der Anlage dürften sich nach Willi Kirchensteiner wegen der viel höheren Solarausbeute nach ca. 10 Jahren amortisieren, was mit einer thermischen Solaranlage wohl nie erreicht wird.
Darüber hinaus kann bei der Photovoltaik in einem Einfamilienhaus über elektrische Umformer der eigene Strombedarf gedeckt werden. Ist tagsüber der Warmwasserspeicher aufgeladen, kann ein el. Speicher (Blei-Gel-Akku) geladen werden, der nachts die Wärmepumpe weiter betreiben und den Strombedarf fürs Haus z.T. abdecken kann.
Die Eigennutzung der elektrischen Energie aus der Sonne ist hier der Einspeisung ins Stromnetz vorzuziehen: Zur Zeit sind für 1 kWh el. Energie 30 Cent zu zahlen, für die Einspeisung bekommt man hingegen nur 12 Cent pro kWh!
Man sollte also bei zu viel an Solarstrom im Sommer zuerst die Akkus aufladen und dann ins Netz einspeisen.
In Zukunft wird es laut Herrn Kirchensteiner möglich sein, die gesamte Wärmeerzeugung für Trinkwasser und Heizung über die Kombination Photovoltaik – Wärmepumpe – Batteriespeicher zu gewährleisten.
R. Döhnel und B. Hetzel