Sonnenfängerbox

Sekundarstufe I

Klassensatz für Jahrgänge 8-11 (Alter 14- 17 Jahre)

Gymnasium, Integrierte Gesamtschule, Kooperative Gesamtschule, Realschule, Oberschule, Arbeitsgemeinschaften, Projektkurse

2 × 5 = 10 Lernstationen für schülerzentrierte Experimente für 30 SchülerInnen in 3er Gruppen

  • Die Sonnenfängerbox-SEKI-2025 besteht aus den aufgeführten Geräten, Basisinformationen zur Solarenergie, Solarstrahlung, Photovoltaik und zur Messtechnik, ergänzt durch technische Daten und Infos zu den Geräten sowie ausführlichen Experimentieranleitungen.

  • Dazu kommt noch eine dauerhafte E-Mail-Beratung durch SUNdidactics oder NILS-ISFH sowie optional ein Lehrerfortbildungskurs (4 Stunden) im NILS-Labor des ISFH oder als Online-Video-Seminar.

  • Für Schulen Niedersachsens können bei Bedarf Lehrerfortbildungskurse oder Klassenbesuche am ISFH durch NILS-ISFH angeboten werden.

  • Die Lerngruppe mit maximal 30 SchülerInnen wird in 10 3er-Gruppen eingeteilt, bei kleinerer Lerngruppengröße lassen sich auch 2er-Gruppen einrichten.

  • Die Gruppen 1+2 starten mit Station 1, die Gruppen 3+4 mit Station 2 , die Gruppen 5+6 mit Station 3, die Gruppen 7+8 mit Station 4 und Gruppen 9+10 mit Station 5, die Experimente dauern je Station 2 Schulstunden (1,5 Stunden), anschließend geht es rotierend weiter.

  • Wenn die Lerngruppe alle Lernstationen bearbeitet, sind mindestens 5 Doppelstunden notwendig. Die Lernstationen sind unabhängig voneinander, bei Zeitmangel müssen nicht alle 5 Lernstationen und nicht alle Experiment-Aufgaben der Stationen bearbeitet werden. Die betreuenden Lehrkräfte suchen aus dem Handbuch der Lernstation die passenden Versuche für Ihre Lerngruppe aus.

  • Die Geräte und Experimente wurden am Schülerlabor NILS des Instituts für Solarenergieforschung ISFH entwickelt und mehrjährig erprobt. Gerne beraten wir fachlich, zur Didaktik und Methodik.

  • Die Versuche eignen sich zum Experimentieren im Freien (strahlender Sonnenschein oder bedeckter Himmel), im Innenraum kann auf den Glasplatten von Overheadprojektoren experimentiert werden oder mit Bestrahlung durch Rotlichtlampen 100 W (wie man sie zur Schnupfenbehandlung eingesetzt) oder Baustrahlern 120 W (Halogenstrahler). Solarzellen sind für rotes Licht besonders empfindlich! LED-Leuchten sind wegen des „falschen“ Lichtspektrums nicht geeignet! (s. auch Hinweise)

  • In der Sonnenfängerbox-SEKI ist jede Lernstation 1-5 jeweils doppelt vorhanden = 10 Stationen für 30 Schülerinnen/Schüler.

  • Zu jeder Station gehört ein umfangreiches PDF-Handbuch mit Gerätedateien, solardidaktischen Grundlagen und Experimentieranleitungen. Das PDF-Handbuch wird auf USB-Stick mitgeliefert.

Schülerinnen und Schüler beim Selbstbau von Modulen im NILS-Labor

Schülerinnen und Schüler beim Wettrennen mit SUSE Solarflitzern

Themengebiete

Experimente mit Solarzellen

  • Energieumwandlung

  • Eigenschaften einer Solarzelle

  • Speicherung von Solarstrom

  • Solarmotor als Generator

  • Reihen- und Parallelschaltung von Solarzellen und Verbrauchern (Solarmotoren)

Experimente mit Solarmodulen

  • Experimente mit Solarmodulen und Verbrauchern (LEDs, Solarmotoren, Radio, Solarspeicher)

  • Experimente mit 3 unterschiedlichen Solarmodulen (5 W, 10 W, 30 W) und Zusatzgeräten (Smartphone-Ladegerät, Solarfahrzeug, Solarleuchte, Powerbank-Akku)

Solare Elektromobilität

  • Betrieb von 2 Elektrofahrzeugen mit elektrischer Energie aus Solarmodulen mit Energiespeicherung im Superkondensator

  • Aufbau und Funktion von Solarzellen

  • Bestrahlungsstärke

  • Spannung, Stromstärke und Leistung von Solarzellen bei verschiedener Einstrahlung

  • Wirkungsgrad, Wirkungsgradmessungen an DC-DC-Wandlern

  • Stromdichte j

  • Solarmotor als Generator

  • Reihen- und Parallelschaltung von Solarzellen und von Motoren

  • Speicherung von elektrischer Energie mit Superkondensator

  • Auf- und Entladen eines Superkondensators

  • Energiespeicherung in Akkus

  • Auftanken eines Solarfahrzeuges am Solarmodul mit unterschiedlichen Spannungen

  • Solar-Modultechnik mit professionellen Solarmodulen

  • Solares Aufladen von Smartphones, Tablets und Powerbank-Akkus

  • Messungen in USB-Stromkreisen

Themen der Experimente

Ein Handbuch im pdf-Format für alle 5 Stationen ist auf einem USB-Stick im Lieferumfang enthalten!

(Abbildung ähnlich)

Lernstation 1

Experimentiergeräte für eine Lernstation 1

2 Solarmodule SUSE CM6MS

1 Solarmotor SUSE 4.16

1 Solarspeicher-Modul SUSE 4.12

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 1

1 digitales Multimeter

6 Laborkabel mit 4mm Stecker (3x schwarz + 3x rot)

1 Zollstock 2 m

2 Solarzellen 6 Zoll

2 Solarzellen 52 mm x 52 mm

1 Siliziumwafer

Von der Schule: 1 Overheadprojektor zum Experimentieren auf der Glasplatte und Halogenstrahler 120 W

Lernstation 2

Experimentiergeräte für eine Lernstation 2

1 Solarmodul SUSE 4.33

5 Solarmotoren SUSE 4.16

1 Solarspeicher-Modul SUSE 4.12

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 2

1 digitales Multimeter

10 Laborkabel mit 4mm Stecker (5x schwarz + 5x rot)

1 Zollstock 2 m

Von der Schule: 1 Overheadprojektor zum Experimentieren auf der Glasplatte und Halogenstrahler 120 W

Lernstation 3

Experimentiergeräte für eine Lernstation 3

1 Solarmodul SUSE 4.3RB

1 Solarmodul SUSE CM400B mit grüner LED

1 Solarmotor SUSE 4.16

1 Solarspeicher-Modul SUSE 4.12

5 LED-Module SUSE 4.15 

(LEDs: rot, grün, blau, infrarot, rainbow)

1 Solarradio SUSE 4.36

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 3

1 digitales Multimeter

4 Laborkabel mit 4mm Stecker (2x schwarz + 2x rot)

1 Zollstock 2 m

Von der Schule: 1 Overheadprojektor zum Experimentieren auf der Glasplatte und Halogenstrahler 120 W

Lernstation 4

Experimentiergeräte für eine Lernstation 4

1 Solarmodul “Solartankstelle” SUSE 4.35

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 4

1 digitales Multimeter

4 Laborkabel mit 4mm Stecker (2x schwarz + 2x rot)

1 Zollstock 2 m

Von der Schule: 1 Overheadprojektor zum Experimentieren auf der Glasplatte oder 1 Rotlichtlampe

Von der Schule: 1 Stoppuhr bzw. Stoppuhr-App auf einem Smartphone oder einer Smartwatch

Lernstation 5

Experimentiergeräte für eine Lernstation 5

1 Solarmodul 5 W SUSE 4.51 oder SUSE 4.51-36

1 Solarmodul 10 W SUSE 4.52-36

1 Solarmodul 30 W SUSE 4.43-30

Alle 3 Module mit stufenlosem Aufsteller und grüner Indikator-LED

1 Smartphone-Ladegerät SUSE 4.17U

1 LED- Modul SUSE 4.15 rainbow

1 Solarfahrzeug SF6USB

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 5

1 digitales Multimeter

4 Laborkabel mit 4mm Stecker (2x schwarz + 2x rot)

1 Zollstock 2 m

1 USB-Messgerät zur Messung von U, I, Q

USB-Kabelsatz mit Stecker beidseits:

1x USB-A auf USB-A und

1x USB-A auf µUSB oder

1x USB-A auf USB-C oder

1x USB-A auf Lightning (Apple)

Bei Bestellung bitte Kabeltyp angeben! Ohne Angabe Lieferung von USB-A auf USB-C

Von der Schule: 1 Overheadprojektor zum Experimentieren auf der Glasplatte oder 1 Rotlichtlampe

Von der Schule: 1 Stoppuhr bzw. Stoppuhr-App auf einem Smartphone oder einer Smartwatch