Photovoltaik, Wärmepumpe und Co

3.7.2024 | THD-PRessestelle

Am Mittwoch, 26. Juni übernahmen die Schülerinnen und Schüler der 11. Klassen des Gymnasium Pfarrkirchen das EEE-Labor für Elektro- und Energietechnik des European Campus Rottal-Inn (ECRI). Im Rahmen ihres Physikunterrichts nutzten sie die Möglichkeiten des ECRI und schnupperten Hochschulluft.

Da für die 11. Klassen der bayerischen Gymnasien die Funktionsweise von Photovoltaik (PV) und Wärmepumpen inklusive Experimente dazu neu auf dem Lehrplan stehen, nutze Physiklehrer Ludwig Huber die Kooperation zwischen dem Gymnasium Pfarrkirchen und dem ECRI und verlegte die Stunde ins EEE-Labor für Elektro- und Energietechnik am Campus. Unter Betreuung von Wolfgang Schauer, Lehrkraft für besondere Aufgaben am ECRI, simulierten die Schülerinnen und Schüler eine PV-Anlage im Netzparallelbetrieb. Das Beispiel für die Simulation bildete ein Einfamilienhaus, welches neben einem normalen Netzanschluss eine PV-Anlage und einen Batteriespeicher hat. Die Schülerinnen und Schüler simulierten dabei das typische Lastenprofil eines Einfamilienhauses sowie das typische Energieprofil einer PV-Anlage. Sie analysierten außerdem das Zusammenspiel der Teilsysteme Netzanschluss, Batteriespeicher, PV-Anlage und Verbrauch und erarbeiten wie mit Hilfe des Batteriespeichers der Eigenverbrauch so optimiert werden kann, dass kaum Energie aus dem Netz entnommen oder in dieses zurückgespeist wird. So lernten die Schülerinnen und Schüler ebenso die dabei auftretenden technischen Herausforderungen kennen.

Als weiteren Teil des Physikunterrichts lernten die Gymnasiastinnen und Gymnasiasten die Funktionsweise und Einsatzarten von Wärmepumpen kennen. Unter Betreuung von Laboringenieurin Carola Ebner erkundeten sie die vier Bauteile der Wärmepumpe und lernten, dass diese genutzt wird, um Wasser zu erwärmen, welches beispielsweise für Fußbodenheizung, Wandheizung oder Deckenheizung benötigt wird. Sie durften die drei Varianten der Wärmepumpe testen, nämlich Wasser-Wasser, heiße Luft- Wasser und Luft Wasser, und mussten jeweils sowohl Temperatur als auch Druck und Leistung messen. Daraus errechneten sie dann die Verdunstungsenergie und fertigten Diagramme an um herauszufinden, welche Variante der Wärmepumpe am effizientesten ist. Durch die Experimente lernten die Schülerinnen und Schüler dass eine PV-Anlage in Verbindung mit einer Wärmepumpe eine unabhängige und CO2-Neutrale Energieversorgung darstellt.

Das Equipment des EEE-Labor für Elektro- und Energietechnik und die prasixbezogenen Experimente kamen bei den Schülerinnen und Schülern gut an. Für das ECRI-Team und Laborleiter Prof. Dr. Stefan Mátéfi-Tempfli war es eine willkommene Abwechslung und sie freuten sich, dass sie sich auf diesem Wege beim Gymnasium Pfarrkirchen für die bisherige gute Kooperation revanchieren konnten.

Bild (ECRI/THD): Wolfgang Schauer vom ECRI analysiert mit den Schülerinnen und Schülern die gemeinsam durchgeführten Simulationen im EEE-Labor.