Energietechnik zum Anfassen

In der heutigen Energieversorgung verbrauchen die konventionellen Kraftwerke Primärenergieträger wie Kohle, Erdöl oder Erdgas, die in der Erde nur begrenzt vorhanden sind. Es liegt in der Verantwortung unserer Gesellschaft, dafür zu sorgen, dass auch nachfolgende Generationen noch über diese Ressourcen verfügen können. Im Sinne einer nachhaltigen Energievorsorgung ist dafür ein neues Energiekonzept erforderlich. In Zukunft muss der Verbrauch an Primärenenergieträgern durch einen zunehmenden Einsatz von erneuerbaren Energien gesenkt werden. Mit dieser Entwicklung ist zugleich ein Übergang zu einer in verstärktem Maße dezentralen Energieversorgung verbunden.

Für diese Aufgaben werden in Zukunft viele Ingenieure und Fachkräfte benötigt. Für die zugehörige Technik möchten wir Interesse wecken und bereits Kinder und Jugendliche begeistern. Mit diesem Ziel präsentieren unsere Wissenschaftler an der Helmut-Schmidt-Universität sowie an Schulen die spannende Welt der Energieforschung. Wir demonstrieren in Schülerexperimenten Technik zum Anfassen und erklären anschaulich die Nutzung der erneuerbaren Energien. Hier kann der Nachwuchs in Vorführungen und beim eigenen Experimentieren erleben, wie elektrischer Strom von heute und morgen erzeugt wird.

An Experimentierständen werden die Bereiche Windenergie, Sonnenenergie und Brennstoffzelle behandelt. Einige Demonstratoren zeigen Konzepte, wie erneuerbare Energien in unser Stromnetz integriert werden können. Darüber hinaus wird der energieeffiziente Einsatz elektrischer Energie in der Luftfahrt an einem Flugzeugmodell demonstriert.

Anhand dieser Beipiele lernen Schüler und natürlich auch die Lehrer auf anschauliche Weise, wie Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien funktioniert, wie Strom energiesparend angewendet wird und dass auch scheinbar komplizierte Technik einfach und interessant sein kann.

Vorgesehen sind diese Veranstaltungen mit angepassten Niveaus sowohl für Vorschul- und Grundschulklassen als auch für höhere Klassenstufen in weiterführenden Schulen. An den Versuchsständen können drei Gruppen mit jeweils höchstens 15 Schülerinnen und Schülern betreut werden. Die drei Experimentierstände haben diese 45 Schüler nach jeweils etwa einer Stunde  kennengelernt.

Anfragen aus dem Großraum Hamburg sind an Prof. Detlef Schulz zu richten.

Angebotene Experimentierstände und Demonstratoren

Experimentierstand Windenergie

An einer kleinen Windenergieanlage wird die Nutzung der Windenergie zur Stromerzeugung demonstriert. In den Experimenten können die Schüler die Anzahl und Art der Rotorblätter sowie den Rotorblattwinkel verändern. Mit einem steuerbaren Gebläse wird der Wind erzeugt, dessen Stärke von den Schüler verändert und gemessen wird. Die Auswirkungen dieser Veränderungen auf die Stromerzeugung werden mit Hilfe einer Glühlampe und einem Elektromotor gezeigt.

Experimentierstand Sonnenenergie

An einer kleinen Photovoltaikanlage kann man lernen, wie aus Sonnenergie Strom erzeugt wird. Die Schüler verändern in diesem Experiment die Leuchtstärke der Sonne und ihre unterschiedlichen Stellungen am Himmel im Tagesverlauf. Die Bestrahlungsstärke kann gemessen werden. Zusätzlich lässt sich auch die Neigung der Solaranlage verstellen, um den Einfluss der Dachschrägung zu erforschen. Mithilfe einer Glühlampe und eines Elektromotors wird veranschaulicht, wie diese Parameter die Stromerzeugung der Photovoltaikanlage beeinflussen.

Experimentierstand Brennstoffzelle

An einem Modell wird gezeigt, wie mithilfe einer Brennstoffzelle aus Wasserstoff elektrischer Strom erzeugt wird. Der benötigte Wasserstoff wird durch Elektrolyse aus Wasser gewonnen. Die dafür erforderliche elektrische Energie kann zum Beispiel aus einer Photovoltaikanlage stammen. Dabei kann sich die Photovoltaikanlage auch weit weg von der Brennstoffzelle befinden, denn Wasserstoff ist leicht über große Entfernungen transportierbar. In der Brennstoffzelle wird der gewonnene Wasserstoff wieder in elektrische Energie umgewandelt. Diese Stromerzeugung wird mit einer Glühlampe und einem kleinen Elektromotor veranschaulicht.

Demonstrator Elektroauto mit Brennstoffzelle

Anhand eines kleinen Modellautos wird gezeigt, dass Wasserstoff auch in Elektrofahrzeugen verwendbar ist. Mit einem kleinen Solarmodul wird in einer invers betriebenen Brennstoffzelle Wasserstoff erzeugt. Der Wasserstoff erzeugt dann in einer Brennstoffzelle Strom, mit dem das Elektroauto angetrieben wird.

Demonstrator zu interdisziplinären Bewertung von virtuellen Kraftwerkskombinationen
Mit diesem Demonstrator wird die Verflechtung zwischen technischen, ökonomischen und rechtlichen Aspekten bei der Einbindung von erneuerbaren Energien in unser Stromnetz veranschaulicht.

Demonstrator Notstromversorgung der Bevölkerung

Im Projekt „Autarke Notstromversorgung der Bevölkerung unterhalb der KRITIS-Schwelle“ wird wissenschaftlich untersucht, wie die normale Bevölkerung im Falle eines länger andauernden großflächigen Stromausfalls noch wichtige elektrische Verbraucher versorgen kann. Mithilfe eines Demonstrators werden Lösungsmöglichkeiten gezeigt.

Demonstrator Energieversorgung in Flugzeugen

Anhand eines Anschauungsmodells wird die Entwicklung künftiger Großraumflugzeuge erläutert. Dabei wird gezeigt, wie sich durch eine weitere Elektrifizierung von Flugzeugen (More Electric Aircraft Konzept) der Energieverbrauch senken lässt und zugleich ein höherer Komfort ermöglicht werden kann.