Grund- und Regionalschule Schule am Selenter SeeWPU Angewandte

Naturwissenschaften

Projekt Brennstoffzelle

Unsere SchuleAuf unsere Grund- und Regionalschule “Schule am Selenter See“ gehen ungefähr 400 Schüler aus 20 verschiedenen Klassen zur Schule. Auf der Schule unterrichten 30 Lehrer. Die Selenter Schule gibt es schon seit 1967.

WPU Angewandte Naturwissenschaften

Unsere IdeeAls erstes stellen wir die Solarplatten auf. Danach verbinden wir die Solarplatten mit der Brennstoffzelle, damit sich in der Elektrolyse Sauerstoff und Wasserstoff aus Wasser trennen. In der Nacht oder wenn die Sonne nicht scheint, wird mit Sauerstoff und Wasserstoff in der Brennstoffzelle Strom erzeugt. Der erzeugte Strom wird genutzt, um die Poolreinigung in Betrieb zu setzen. Sie schiebt das Laub an den Rand des Pools, wo es entfernt werden kann.

Funktionsprinzip Brennstoffzelle

Die BrennstoffzelleMit der Solarplatte wird Strom erzeugt. Der Strom kann aber nicht gespeichert werden. Doch die Brennstoffzelle kann helfen. Und so funktioniert sie:

Wasser wird mit Hilfe des Stroms, den die Solarplatte erzeugt, gespalten. Dabei entsteht in der Elektrolyse Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2)

Funktionsprinzip Brennstoffzelle

Die Wasserstoffmoleküle wandern durch die Anode und geben dabei ein negativ geladenes Elektron ab. Diese Elektronen bewegen sich von der Anode zur Kathode – es fließt Strom!

Funktionsprinzip Brennstoffzelle

Die nun positiv geladenen Wasserstoffionen wandern durch den Elektrolyten, der nur die Wasserstoffionen durchlässt.Dort wird Sauerstoff zugeführt.

Funktionsprinzip Brennstoffzelle

Wasserstoff und Sauerstoff vereinigen sich zu unschädlichen Wasser. Die Elektronen fließen von der Anode zur Kathode und erzeugen so Strom, der für die Poolreinigung genutzt werden kann.

Internetrecherche

Im Internet recherchierten wir nach verschiedenen alternativen Energien: Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft, Biogas und Erdwärme(Geothermie). Wir bildeten verschiedene Gruppen, die versuchten, so viel wie möglich darüber herauszufinden. Wir erstellten Steckbriefe, wo wir verschiedene Punkte behandelten:

•Wirkungsweise - dort sollten wir beschreiben, wie mit alternativen Energien Strom erzeugt wird •Besonderheiten•Vorteile und•NachteileAm Ende der Stunde stellten die Gruppen die Themen vor.

Erneuerbare EnergienErneuerbare Energien sind umweltfreundliche und nachwachsende Energien, z.B. Solar- und Windenergie. Sie können über viele Jahre von der Menschheit verwendet werden.Da es bald kein Öl mehr geben wird, sind erneuerbare Energien die Zukunft.So lange reichen die Energievorräte der Erde:Erdöl ca. 40 JahreUran ca. 50 JahreErdgas ca. 65 JahreSteinkohle ca. 200 JahreBraunkohle ca. 200 Jahre

(Quelle: http://www.um.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/44213/Themenheft_Brennstoffzelle.pdf?command=downloadContent&filename=Themenheft_Brennstoffzelle.pdf)

Die ersten Entwürfe

Bei dem ersten Versuch haben wir unsere Ideen an der Tafel gesammelt und besprochen, wobei das Modell, das wir jetzt haben, entstanden ist.

Die ersten Entwürfe

Einige Entwürfe waren nur sehr schwer umzusetzen. Eine kleine Brennstoffzelle hätte die Energiemengen dafür nicht liefern können.Trotzdem waren viele Ideen sehr einfallsreich!

Die ersten Entwürfe

Viele Entwürfe sahen Netze vor, um den Dreck nicht nur an der Oberfläche zu entfernen. Aber niemand wollte in einem Pool baden, in dem ein Netz voll Dreck hängt…

Bau unseres Modells

Rasenfolie wird mit doppelseitigem Klebeband auf der Spanplatte befestigt. Die blaue Abdeckfolie wird grob zurechtgeschnitten.

Mühsam wird Draht an ein Rundholz gewunden. Dieser soll später als Rechen dienen und den oberflächlichen Dreck von der Wasseroberfläche kehren.

Auf dem Boden wurde Kunstrasen befestigt.Danach wurde dafür gesorgt, dass der Pool vernünftig sitzt und sich nicht bewegt. Als dies erledigt war, haben wir noch ein paar Blumen gebastelt und auf dem Gras befestigt.

Der Kunstrasen wird zurecht geschnitten.

Der Pool wird eingepasst.

Der Rasen wurde mit doppelseitigemKlebeband befestigt.

Die Plastikfolie wird für die Überdeckung des Poolseingepasst.

Kleine Holzpfosten werden als Halterung für die Rolle auf die Spanplatte geklebt.

Der Rohbau ist schon fertig!

Der Rundstab aus Holz, an dem die Plane fest gemacht wurde, wurde mit Halterungen auf zwei Holzblöcken befestigt. Nägel im Rundstab ermöglichen das freie Drehen.

Jede Menge Drahtschlaufen dienen als Rechen, die Folie als Abdeckung. Sie wurde auf das Rundholz geklebt.

Der erste Versuch!Mit einem Nylonfaden wird später die Plane mit dem Rechen über den Pool gezogen.

Geschafft!!

Geschafft!!

Pool mit Abdeckplane

Brennstoffzelle mit den beiden Gastanks

Solarplatte

Motor