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Solarmobile

Emissionsverminderung:

Planung und Bau eines Solarmobils und eines Solarbootes Solarmobil

CO2 und weitere Emissionen, mitverursacht durch heutige Verbrennungsmotoren, erzeugen einerseits eine globale Temperaturerhöhung mit der Konsequenz zunehmender Fluten und Stürme (Beispiel: Wirbelsturm Katrina zerstört New Orleans mit unermesslichem menschlichem Leid) – und andererseits Smog. Es ist deswegen unerläßlich, Antriebsarten zu entwickeln, die ohne diese negativen Konsequenzen betrieben werden können.

Eine Möglichkeit ist der Elektromotor mit hohem Wirkungsgrad in Kombination mit Akkumulatoren, die durch Strom aus erneuerbaren Energien geladen werden können oder bei einem Solarboot wegen der zur Verfügung stehenden Fläche direkt von Solarzellen geladen werden können. So ist ein Betrieb ohne schädliche Emissionen möglich. Ausgehend von einem dreirädrigen Fahrrad, das an der Schule vorhanden war, entschied sich die Physik-AG, ein Solarmobil zu entwickeln, das so wenig wie möglich Energie verbrauchen sollte. Wir Schüler hatten uns bei der Planung zunächst mit Problemen wie Wirkungsgrad, Luftwiderstand, Rollreibung, Kraftübertragung, Bremsverzögerung, Verhalten der verschiedenen Akkutypen, Solarzellentypen etc, auseinanderzusetzen. Während des Bauens waren handwerkliche Geschicklichlichkeit und das Befassen mit den verschiedenen Materialien gefragt. Schließlich war die Kooperation zwischen den verschiedenen Arbeitsgruppen unerläßlich, wollte man zu einem Ergebnis kommen. Letztendlich war Meßtechnik gefragt: Bestimmen des spezifischen Energieverbrauchs, der Beschleunigung, der Bremsverzögerung und Aufnehmen der Lade- bzw. Entladekurven der Akkus.

Das entstandene Solarmobil hat einen Energieverbrauch von umgerechnet 0,09 Liter Benzin auf 100 km (ab Akku gemessen) bei einer Geschwindigkeit von 45 km/h.

Bei den Deutschen Solarmobilmeisterschaften, bei denen der geringste Energieverbrauch im normalen Strassenverkehr entscheidet, muss man also möglichst energieeffizient fahren. Das Mobil der Physik-AG belegte im Jahr 2002 und 2003 den 1. Platz bei den Prototypen.

Obwohl das Fahrzeug auf hohe Energieeffizienz ausgelegt ist, hat es doch auch eine gute Beschleunigung: von 0 auf 50 km/h in 2,9 sec, was beim Beschleunigungsrennen der Fachhochhochschule Aschaffenburg im Oktober 2006 zum 1. Platz führte.

Im Falle des Solarbootes war ein altes von einem Verbrennungsmotor angetriebenes Boot der Ausgangspunkt. Die oben genannten Ausführungen bezüglich Planung und Bau gelten sinngemäß. Solarboot

Es entstand ein Solarboot mit einem Solardach von 330 Watt Leistung, das zudem bei Sonne und Regen Schutz bietet. Wegen der Größe des Bootes konnten mehr SchülerInnen in die Arbeit mit einbezogen werden und auch vor allem jüngere bis zur Klasse 5, da bei einem Boot auch Arbeiten anfallen, die nicht so schwierig sind wie bei einem Mobil. Zusätzlich wurde das Boot mit einem Set für Gewässeruntersuchungen ausgestattet, sodass es auch für Biologie/Chemiekurse für Untersuchungen zur Verfügung steht.

In Messfahrten wurden Vergleichsmessungen am gleichen Bootskörper und unter gleichen Bedingungen mit einem Verbrennungsmotor gemacht. Es zeigte sich, dass der Solar/Elektroantrieb bezüglich Energieverbrauch um den Faktor 5 besser ist als mit einem Verbrennungsmotor. Somit konnte die Faktor 4 These von Prof. E.U. von Weizsäcker für die Mobilität auf dem Wasser bestätigt werden. Um für solare emissionsfreie Mobilität zu werben, fuhr die Physik-AG mit ihrem Solarboot zum Hessentag auf der Lahn nach Weilburg und zum Frankfurter Museumsuferfest. Durch eine Kooperation mit dem Ausstellungsleiter der MS-Einstein, wurde interessierten Personen der Photo-Effekt in praktischer Anwendung, sprich, durch Solarzellen, bei einer Probefahrt demonstriert. So wird heute der 1905 von Einstein erstmals theoretisch richtig beschriebene Photo-Effekt zu einem Hoffnungsträger für eine emissionsfreie und damit humanere Mobilität bzw. Energieumwandlung ('erzeugung').

 

 

 

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