Sonnenfängerbox

Sekundarstufe I

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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.

Schüler arbeiten an elektronischen Projekten in einem Klassenzimmer mit großen Fenstern und Blick auf die Landschaft draußen.

Schülerinnen und Schüler beim Selbstbau von Modulen im NILS-Labor

Mehrere Kinder sitzen im Schatten an einer Hauswand mit Spielzeugautos vor sich auf dem Boden.

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

USB-Adapter oder -Drucker mit einem USB-Stick eingesteckt

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

Ein alter Ventilator auf einer Metallbox mit mehreren Kabeln und Anschlussdosen.

2 Solarmodule SUSE CM6MS

Drei Anschlusskabel an einem Kasten, der ein Solarüberwachungssystem zeigt.
Ein schwarzer und ein roter Anschluss sowie zwei Kondensatoren auf einer weißen Box, vermutlich ein elektronisches Bauteil.

1 Solarmotor SUSE 4.16

1 Solarspeicher-Modul SUSE 4.12

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 1

Digitale Multimeter mit roten und schwarzen Messleitungen.

1 digitales Multimeter

Zwei Alligator-Kabel mit rot und schwarz isoliert, jeweils mit Krokodilklemmen an den Enden.

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

Zwei faltbare Maßbänder, eines in Weiß mit roten und schwarzen Markierungen, das andere in Weiß mit schwarzen Markierungen.
Solarzellenelement mit blauen Solarzellen und weißen Linien

1 Zollstock 2 m

Bild eines Röntgengeräts und eines Schiebetres mit Schutzschilden.

2 Solarzellen 6 Zoll

Ein grafisches Design mit einem großen weißen Kreis auf dunklem Hintergrund.

2 Solarzellen 52 mm x 52 mm

1 Siliziumwafer

Ein ferngesteuertes Auto auf einem Tablet-Display, das eine Labyrinth- oder Hindernisbahn zeigt.

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

Lernstation 2

Experimentiergeräte für eine Lernstation 2

Messgerät misst 1,76 Volt an einer Solarzellen-Ausstellung mit drei Solarzellen auf einem Display

1 Solarmodul SUSE 4.33

Solarer Zellen-Tester mit blauer Kurbel, Akkubetrieb, mit Anschlusskabeln, auf weißem Hintergrund.

5 Solarmotoren SUSE 4.16

1 Solarspeicher-Modul SUSE 4.12

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 2

Digitalmultimeter mit rote und schwarze Prüfspitzen auf schwarzem Hintergrund

1 digitales Multimeter

Zwei Messleitungen mit roten und schwarzen Alligatorclip-Klemmen, übereinander gelegt.
Ein Verstärker mit Eingang, Ausgang und Lautsprecherausgang.

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

Drei zusammengeklappte Maßbänder aus Stoff mit Farbmarkierungen, liegend diagonal auf einem schwarzen Hintergrund.

1 Zollstock 2 m

Ein ferngesteuertes Roboterauto auf einem Tablet mit hellem, leicht bewölktem Himmel im Hintergrund.

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

Lernstation 3

Experimentiergeräte für eine Lernstation 3

Vier kleine Solarmodule, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln, sind an einem weißen Gerät mit Beschriftung befestigt.

1 Solarmodul SUSE 4.3RB

Ein weißer Stromzähler mit digitalem Display und Anschlusskabel.

1 Solarmodul SUSE CM400B mit grüner LED

Das Bild zeigt eine kleine Solarzellen- und Motor-Einheit, mit Anschlüssen für Mess- und Steuergeräte, gekennzeichnet durch schwarze und rote Kabelanschlüsse.

1 Solarmotor SUSE 4.16

Kleine Box mit Solar-Module, die Anschlussklemmen und eine Ansteck-Box liegt auf einem Tisch.

1 Solarspeicher-Modul SUSE 4.12

5 LED-Module SUSE 4.15 

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

Ein tragbares Radio mit zwei Kabeln, einem roten und einem schwarzen, die an die Anschlüsse angeschlossen sind.

1 Solarradio SUSE 4.36

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 3

Elektronisches Multimeter mit rote und schwarze Messspitze

1 digitales Multimeter

Zwei rote und schwarze Messleitungen mit Klemmen, übereinandergelegt.

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

Drei weiße, zusammengeklappte Maßstäbe auf schwarzem Hintergrund.
Ein Geräteset mit schwarzen und roten Klemmen, zwei Kondensatoren, und einer Bedienungsanleitung in einem weißen Gehäuse.

1 Zollstock 2 m

Ein kleiner Roboter auf einem tablet, mit Kabel verbunden, zeigt das Gesicht nach oben.

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

Lernstation 4

Experimentiergeräte für eine Lernstation 4

Kleines fahrbares Rutschgerät mit Rädern, verbunden mit Kabeln und einer Batterie, hauptsächlich gelb mit schwarzen Rädern und Anschlussbuchsen.

1 SUSE Solarfahrzeug 1.2

Ein Solarmodul-SUITE mit Anschlüssen und einem Energieverteiler
Kleiner Solarroboter mit Solarmodul, Rädern und elektronischen Komponenten

1 Solarmodul “Solartankstelle” SUSE 4.35

1 Solarfahrzeug SUSE Solarflitzer turboSC

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 4

Digitalmultimeter mit roten und schwarzen Messleitungen auf einem blauen Hintergrund.

1 digitales Multimeter

Drei alligator-Kabel mit roten, schwarzen und weißen Kabeln

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

Drei zusammengelegtefaltbare Maßbänder in verschiedenen Farben

1 Zollstock 2 m

Ein Roboterfahrzeug auf einem Tablet-Bildschirm, das möglicherweise in einem Selbstfahrversuch eingesetzt wird.

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

Ein digitaler Stoppuhrbildschirm mit einem ablaufenden Timer von 00:00:00, der die Startoption in grüner Schrift zeigt.

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

Lernstation 5

Experimentiergeräte für eine Lernstation 5

Eine Solarmodulanlage mit einem Multimeter, das eine Spannung von 11,04 Volt anzeigt.

1 Solarmodul 5 W SUSE 4.51 oder SUSE 4.51-36

Solarmodul auf einem Mast
Ein Solarmodul auf einem schwarzen Hintergrund.

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

Ein schwarzes Ladegerät für Smartphones mit USB-Anschluss, Eingangsspannung 7-24 V DC, Ausgang 5 V DC, rote und schwarze Klemmen, und einem Aufkleber mit Sonnenlogo und Informationen zur Solar- und Smartphone-Ladestation.

1 Smartphone-Ladegerät SUSE 4.17U

Das Bild zeigt eine elektronische Steuerbox für Solarsysteme mit Anschlüssen und einem Etikett, auf dem die technischen Spezifikationen und Übersetzungen der Begriffe in Deutsch und Englisch aufgelistet sind.

1 LED- Modul SUSE 4.15 rainbow

Ein gelbes fahrerloses Fahrzeug mit Rädern, Kabeln und elektronischen Komponenten, vermutlich ein Roboterfahrzeug oder Modell.

1 Solarfahrzeug SF6USB

Messtechnik und Zubehör für eine Lernstation 5

Multimeter mit rote und schwarze Messsonden.

1 digitales Multimeter

Mehrere Messleitungen mit roten und schwarzen Klemmen

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

Drei zusammengelegte Maßbänder mit Zentimeter- und Zollangaben.
Ladegerät oder USB-basiertes Gerät mit digitalem Display, das Spannung, Strom, Ladezeit, Kapazität und Ladezustand anzeigt.

1 Zollstock 2 m

Sechs verschiedene Kabel mit unterschiedlichen Steckern, darunter USB, USB-C und Lightning, vor schwarzem Hintergrund.

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

Ein kleines ferngesteuertes Auto auf einem weißen Bildschirm, das mit einem Kabel verbunden ist.

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

Ein Medizingerät mit schwarzer Oberfläche, mehreren Metallknöpfen und einem flexiblen Kabel mit USB-Stecker.

SUSE USB-LED-Leuchte

Digitaler Stoppuhrbildschirm mit der Anzeige 00:00:00, umgeben von den Begriffen LAP NO., SPLIT, TOTAL und Start in kleinem Text. Der Bildschirm ist dunkel.

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