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Photovoltaik-Anlagen auf Dächern verschiedener Himmelsrichtungen --- Jugend Forscht 2010

maxjufo
Foto: C. Völker, DEcho, 12.2 2010

In meinem Projekt wollte ich herausfinden ob sich Solaranlagen auch auf Nicht-Südseiten rentieren. Ich entwickelte einen Versuchsaufbau, der mir die Möglichkeit ließ verschiedene Sonneneinstrahlungen zu simulieren. Ich habe immer bestimmte Einstellungen vorgenommen und dann die Spannungen gemessen als die Solarzellen einmal nach Norden, Süden, Westen und Osten ausgerichtet waren. Anschließend habe ich die Werte in einer Tabelle zusammengestellt und in Prozent umgerechnet um sie vergleichbar zu machen. Danach habe ich eine Formel erstellt mit der man berechnen kann wie viel länger eine Anlage auf einer

Nicht-Südseite gegenüber einer Südseitenanlage braucht um sich zu rentieren. Mein Ergebnis beläuft sich auf zwischen 1,5 bis 2mal so lang. Und die Anlage kann sich aber auch nur lohnen wenn sie auch planmäßig und störungsfrei läuft.

In dem zweiten Teil meines Projektes wollte ich herausfinden welcher Neigungswinkel auf den Dächern der jeweiligen Himmelsrichtungen die meiste Energie liefert. Ich habe aus Holz verschiedene Gestelle gebaut um die Solarzellen in diverse Winkel neigen zu können. Dann habe ich die Spannung gemessen. Anschließend habe ich die Messergebnisse miteinander verglichen und so ermittelt, welcher Winkel der effektivste ist. Für die Südseite war dies ein Winkel bei 40 Grad genauso wie für die Nordseite und ein Winkel bei 30 bzw. 20 Grad für die West- bzw. Ostseite. Die verschiedenen Optimal-Winkel von Ost und West resultieren eventuell aus der asymmetrischen Bauweise der Solarzellen. Abschließend muss man jedoch sagen, dass die Spannungsunterschiede bei Ost- und Westdächern nur relativ wenig durch andere Winkelstellungen der Solarzellen verändert wurden.
Wie es vorauszusehen war, rentiert sich vor allem eine Anlage auf der Südseite. Aber bemerkenswert ist, dass bei meinen Messungen vor allem die Ostseite, noch vor der West- und Nordseite, eine bessere Leistungsbilanz durch die Lichteinstrahlung hatte. Dies ist eventuell vor allem für Hausbesitzer mit einer entsprechenden Dachausrichtung und für die Wahl der Solarzellentypen, welche in der Bauweise unterschiedlich sind, interessant.

Maximilian Tippmann (15)


Hier seine Arbeit zum Download


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letzte Änderung: 05.03.2010
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