Physik

Mitglieder der Fachschaft

• Frau Burkhardt
• Frau Einecke (FS-Leitung)
• Herr Fischer
• Herr Hoffmann
• Frau John
• Herr Moser
• Herr Nickel
• Frau Reimelt
• Frau Thein

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Solarprojekt – Norbertusgymnasium

Im Juni 2004 wurde die Solaranlage des Norbertusgymnasiums  zu den Klängen der Beatles „Here comes the sun“ eingeweiht. Das Projekt konnte durch Fördergelder des Bundesamtes für Wirtschaft und Technologie,  finanzielle Hilfe des Fördervereins der Schule und Spenden von Eltern, Kollegen und anderen von der Idee begeisterten Mitmenschen realisiert werden.

Die Anlage befindet sich auf dem Dach der Schule und erzeugt aus Sonnenenergie elektrischen Strom. Die acht Module besitzen eine maximale Leistung von 1,2 kWp. Der erzeugte Gleichstrom wird von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und in das öffentliche Netz eingespeist. Für die jährliche Vergütung konnten wir schon einige sinnvolle Anschaffungen tätigen, z.B. einen Beamer und Solarbaukästen  für den Physikunterricht und die Physik AG.
Auf dem Schulhof befindet sich ein Großdisplay, auf dem die momentane Leistung und die insgesamt erzeugte Energie jederzeit von den Schülern abgelesen werden kann.

Seit 2010 werden die Daten der Anlage per Datenlogger gesendet und durch  Meteocontrol ausgewertet.  Diese Auswertung  der erzeugten Energie, CO2 – Einsparung, finanzielle Vergütung usw. kann man auf der Internetseite www. meteocontrol.de  für beliebige Zeiträume vergleichen.

Schülerbericht zur Solaranlage auf unserem Schuldach

Physik-AG auf dem Dach!!

Wusstet ihr schon, dass sich auf dem Dach der Schule 8 Solarmodule befinden? Wer von euch war eigentlich schon mal auf dem Dach unserer Schule? Also wir 7 Schüler der Physik-AG haben den Ausblick oben  genossen und die Knie haben auch nur ganz wenig gezittert. Was wir da oben wollten?
Gemeinsam mit Frau Burckhardt, einigen Feuerwehrleuten, sowie einem Experten haben wir die 8 Solarmodule begutachtet. Dabei erfuhren wir, dass es gar nicht so einfach ist, in Brand geratene Solarzellen zu löschen. (Versucht man es z.B. mit Wasser, würde man einen elektrischen Schlag bekommen und der allseits bekannte Löschschaum ist auch nicht sehr hilfreich, denn er würde explodieren! Die Profis erklärten uns, dass man ausschließlich durch zudecken der Module die Stromerzeugung unterbrechen kann und damit man die Anlage ausschalten kann.)
Auch wir von der Physik-AG hatten uns natürlich vorbereitet und kleine Vorträge zum Thema Solaranlagen ausgearbeitet. Und NEIN, wir wurden nicht mit einer Leiter der Feuerwehr auf das Dach gehoben, sondern durften selbst die luftige Höhe  erklimmen!
Und das ging so:
Durch ein Fenster bei den Chemieräumen gelangten wir auf das "Kiesdach". Von dort führt eine steile Feuerleiter, die nur einen bestimmten Körperumfang zulässt, hoch auf das sonnige Schuldach.
Und schon konnten wir uns überzeugen, dass unsere Schule tatsächlich eine umweltfreundliche Solaranlage besitzt. Ach, übrigens sieht von oben gar nicht so gigantisch aus!!

Emma Plettig

Intersolar 2010 in München

Liebe Schüler,
kann mir irgendwer von euch etwas über Solartechnologie erzählen? Was, so wenige nur? Das ist keine Überraschung, denn dieses Thema wird im Physikunterricht kaum noch angesprochen.  Da traf es sich gut, dass Frau Burckhardt von der Muting GmbH eingeladen wurde, zur Intersolar 2010 nach München zu fahren. Und, wofür wir ihr noch einmal ganz herzlich danken möchten, hat sie uns angeboten, mitzukommen. Das durften wir uns natürlich auf keinen Fall entgehen lassen.
Nach einer 6-stündigen, nervenstrapazierenden Busfahrt kamen wir am Donnerstag, dem 10.06.10 in München an. Nach einem leckeren Essen im Biergarten hieß es dann erst mal ausruhen!
Morgens um 6:30 Uhr waren wir dann schon wieder auf den Beinen und nach dem Frühstück auf der 1-stündigen Busfahrt zur Messe. Dort sollten wir uns die Stände von Sovello, SMA und Q-Cells anschauen, den Partnerfirmen der Muting GmbH. Einige finden das vielleicht langweilig, aber ich werde mir an dieser Stelle trotzdem die Zeit nehmen, die Funktionsweise von Solarmodulen zu erläutern.

Solarzellen bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien. Halbleiter sind Stoffe, die unter Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden, während sie bei tiefen Temperaturen isolierend wirken. Über 95 % aller auf der Welt produzierten Solarzellen bestehen aus dem Halbleitermaterial Silizium (Si). Silizium bietet den Vorteil, dass es als zweithäufigstes Element der Erdrinde in ausreichenden Mengen vorhanden und die Verarbeitung des Materials umweltverträglich ist. Zur Herstellung einer Solarzelle wird das Halbleitermaterial "dotiert". Damit ist das definierte Einbringen von chemischen Elementen gemeint, mit denen man entweder einen positiven Ladungsträgerüberschuss (p-leitende Halbleiterschicht) oder einen negativen Ladungsträgerüberschuss (n-leitende Halbleiterschicht) im Halbleitermaterial erzielen kann. Werden zwei unterschiedlich dotierte Halbleiterschichten gebildet, entsteht an der Grenzschicht ein sogenannter p-n-Übergang. An diesem Übergang baut sich ein inneres elektrisches Feld auf, das zu einer Ladungstrennung der bei Lichteinfall freigesetzten Ladungsträger führt. Über Metallkontakte kann eine elektrische Spannung abgegriffen werden. Wird der äußere Kreis geschlossen, das heißt ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, fließt ein Gleichstrom.
Vom Modul fließt der Gleichstrom in einen Wechselrichter. Das ist ein Gerät, welches den vom Solarmodul produzierten Gleichstrom in den für uns nutzbaren Wechselstrom umwandelt. Es gibt nur recht wenig Wechselrichterhersteller , SMA ist einer davon. Mit dem nun entstandenen Strom kann man Geräte betreiben oder man speist ihn ins Stromnetz ein, wofür man vom Staat sogar Subventionen erhält. Der derzeit erreichbare Wirkungsgrad liegt bei nur durchschnittlich 13-15 %. Auch in Zukunft wird sich das vermutlich nicht auf mehr als 20 % verbessern lassen. Doch wenn man die große ausgestrahlte Energie der Sonne bedenkt, ist das trotzdem schon erstaunlich viel. Für alle, die sich Solarmodule einmal anschaffen wollen, ist folgendes  wichtig:
Man unterscheidet zwischen Kristallin- und Dünnschichtmodulen. Kristallinmodule haben ein höheres Produktionsmaximum an Energie, brauchen jedoch eine sehr starke Sonneneinstrahlung und einen günstigen Einfallswinkel. Wer also keine nach Süden gerichtete schräge Hauswand hat, für den lohnt sich ein Dünnschichtmodul. Auch wenn sie bei gleichem Lichteinfall weniger Energie produzieren, arbeiten sie bereits bei schwachem und im flachen Winkel einfallendem Licht, weswegen man sie auch sehr gut an horizontalen Hauswänden anbringen kann.
Nach 3 Stunden Führung konnten wir uns noch weitere 2 Stunden frei auf der Messe bewegen. In den großen 12 Messehallen stellten sehr viele Hersteller ihre Produkte aus, darunter Solarthermie für die Sahara und eine solarbetriebene Autorennbahn. Besonders interessant  waren Solar-Autos, die auf einem großen Freigelände ausgestellt waren. Nach über 5 Stunden Besichtigung der Messe trafen wir erschöpft den Heimweg an.
Sowohl die Messe, die jedes Jahr stattfindet , als auch das Thema Solartechnik allgemein,  können wir allen nur ans Herz legen. Es ist eine keinesfalls überflüssige Erweiterung des Wissens und auch in Zukunft ein Thema.

Max Dost, Alexander Köpp, Frau Burckhardt

Schulprojekt „Solarenergie macht in Sachsen-Anhalt Schule“ geht in die zweite Runde

Wegen der erschütternden Ereignisse in Japan hat die Bundesregierung kürzlich ein Moratorium für die Laufzeitverlängerung der Atomkraftwerke in Deutschland beschlossen. Im Moment ist noch nicht klar, ob die acht alten Meiler, die bisher stillgelegt wurden, auch dauerhaft vom Netz gehen werden. Dies würde aber ein energiepolitisches Problem aufwerfen, denn woher soll der Strom in Zukunft kommen, wenn nicht auch aus den AKWs?

Die Rolle der Photovoltaik ist in diesem Zusammenhang essentiell, da sie zusammen mit der Windkraft für den Hauptteil des Stromes sorgen soll. Aus diesem Grunde hat die Muting GmbH mit dem Ministerium für Wirtschaft und Arbeit Sachsen Anhalt das Projekt „Solarenergie macht in Sachsen Anhalt Schule“ initiiert. Unterstützt wird sie dabei von Q-Cells und der Sovello AG.

Am 22.11.2010 hatten drei ausgewählte Leistungskursschüler des PF-Kurses Physik der 12C und Frau Burckhardt die Ehre und das Vergnügen an dem Empfang zur Eröffnung der zweiten Runde des Projektes beizuwohnen. Abgeholt wurden wir um 8.15 Uhr von einem Angestellten der Muting GmbH, der uns sicher nach 80 Minuten in Thalheim absetzte. Nachdem wir registriert waren, ging der Empfang im Q-Cells Ausbildungszentrum auch schon los.
Herr Göppel, Geschäftsführer der Muting GmbH, erläuterte zunächst die zentralen Ziele des Projektes, nämlich den Nachwuchs in die Frage zukünftiger Energieversorgung einzubeziehen und berufliche Entwicklungsmöglichkeiten aufzuzeigen.
Dies wurde in der ersten Runde des Projektes, an dem von Frau Burckhardt engagiert begleitet auch unsere Schule teilnahm, mit 20 Schulen realisiert. Diese Schulen erhalten bzw. erhielten auf ihren Dächern eine Photovoltaikanlage sowie Informationsmaterialien für den Unterricht und ein Display zur Anzeige der Leistungswerte dieser Anlage. Die so erzielten Ergebnisse werden über das speziell angelegte Schulportal www.solar-schulen.de ausgewertet und katalogisiert. Zur Veranschaulichung demonstrierten Schülerinnen und Schüler aus den Klassen 5-7 der Jeetzeschule in Salzwedel ihre Fähigkeiten im Bezug auf Bau einer Photovoltaikanlage.
„Dieses Projekt ist enorm wichtig, da Schüler von heute nicht nur die Stromkunden von morgen sind, sondern auch die Entscheider, die den Wandel der Energieversorgung vorantreiben können.“ Mit diesem Schlusssatz vom Leiter des Vertriebs für die Region Deutschland bei Q-Cells Stefan Balbierz endete der Empfang, auf den ein kurzer Mittagssnack folgte.
Anschließen wurden wir in Gruppen durch das Ausbildungszentrum von Q-Cells geführt. Es war sehr interessant zu sehen, wie und was die Auszubildenden lernen und welche Eignungstests sie schon vor Ausbildungsantritt zu absolvieren haben.

Nach insgesamt 5 Stunden war der Tag beschlossen und wir traten die Heimreise nach Magdeburg an, im Gepäck viele Broschüren, Visitenkarten und nicht zuletzt die gewonnenen Eindrücke und Erkenntnisse über eine Form der Energiegewinnung, deren Entwicklung zwar noch nicht abgeschlossen, aber sehr vielversprechend und schon heute ein wichtiger Bestandteil der Energieerzeugung ist.

Wir brauchen uns also keine Sorgen machen, dass wir in Zukunft ohne Atomstrom im Dunkeln zu Hause sitzen müssen.

„Freiheit ist alles“ oder Kabarett mal ein bisschen anders

Der Begriff der Freiheit prägte unser Gesellschaftsdenken der letzten Jahrhunderte mehr als jeder andere. Ob es dabei um die Freiheit des politischen Mitbestimmungsrechtes wie in der Paulskirchenverfassung 1848 oder um die Pressefreiheit geht, ist dabei eher irrelevant.
Fakt ist: Ein jeder Mensch will frei sein und selbst Entscheidungen treffen. Dieses Recht ist sogar im Grundgesetz verankert.
Doch wenn man auf die Straße gehen und 100 Leute fragen würde, was für sie denn Freiheit bedeutet, bekäme man 100 verschiedene Antworten.
Auf der Suche nach der Erkenntnis, was Freiheit denn eigentlich ist, begaben wir uns, das heißt Frau Burckhardt und 5 Schüler der Klasse 12 C, am 5.11. ins AMO.
Dort sollte Vince Ebert sein neues Programm „Freiheit ist alles“ präsentieren. Der „lustigste Physiker der Welt“ hat nach seinem abgeschlossenen Physikstudium seine humoristische  Seite entdeckt und zeigte mit seinen bisherigen Programmen („Die jetzt aber wirklich richtig große Show (2001)“, „Alles gelogen (2003)“, „Urknaller – Physik ist sexy (2004)“ und „Denken lohnt sich (2007)“), dass Kabarett mehr sein kann als nur spaßige, aber leider zum Teil sinn- und appellfreie Unterhaltung, sondern auch zum Denken anregt.
Im Programm „Urknaller - Physik ist sexy“ erklärt Vince Ebert physikalische Zusammenhänge auf seine eigene witzige Art, deshalb hat Frau Burckhardt es zu einem netten Ritual gemacht hat, es mit jedem neuen Physikkurs in der Oberstufe einmal anzuhören.
Dass es uns so gut gefällt, hätte sie aber wahrscheinlich nicht gedacht und so war sie zunächst zwar etwas verblüfft, als wir sie fragten, ob wir nicht zu dem neuen Programm gehen wollen, jedoch sagte sie sofort zu und besorgte die Karten.
Das laut Beschreibung für Frei- und Querdenker ausgelegte Programm war überaus unterhaltsam und anregend, so enthielt es zum Beispiel eine skurrile Tanzeinlage, die die sexuelle Freiheit demonstrieren sollte. Doch es beinhaltete auch gut recherchierte Fakten, die uns auf erschreckende Weise aufzeigten, dass wir unsere Freiheit an „Soziale Netzwerke“ wie Facebook oder StudiVZ abgeben oder dass die Freiheit der politischen Partizipation eigentlich kaum noch jemanden interessiert. Wusstet ihr zum Beispiel, dass bei der Europawahl weniger Bundesbürger abgestimmt haben als bei dem Finale von DSDS?
Fazit des Abends war, dass 40% der Menschen in Deutschland Angst vor der Freiheit haben, da sie die Verantwortung für das eigene Handeln und somit für eigene Fehler beinhaltet und deshalb war der Appell an die Zuschauer „Mehr Mut zur Freiheit“, denn nur dann ist ein Leben wirklich lebenswert.
Also, werdet euer eigener Freiheitskämpfer! Tut einmal am Tag was Verrücktes! Werft eine Plastikflasche in den Altglascontainer oder pinkelt im Schwimmbad ins Becken und wenn ihr mutig seid, auch vom 5er.

In diesem Sinne:

Macht euch frei, denn Freiheit ist alles.