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Solarauto bauen (D)

Wir bauen ein Solarauto

1. Einleitung

Ein Solarauto zu bauen ist gar nicht schwer …
1.1 Energiequelle Sonne

Die Sonne ist eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle.Jährlich treffen etwa 1000 kWh Solarenergie (sol, lat.: Sonne) in Form von Licht und thermischer Energie auf jeden Quadratmeter in Luxembourg. Das entspricht einer Bestrahlungsleistung von maximal 1000 W/m2.

1.2 Photovoltaik

Photovoltaik ist die Technik der direkten Umwandlung eingestrahlter Lichtenergie in elektrische Energie. Umgangssprachlich wird mit Photovoltaik die Erzeugung von elektrischer Energie aus Sonnenlicht bezeichnet (Solarstrom oder Solarkraft).

Die eingestrahlte Sonnenenergie beträgt weltweit ca. 1.540.000.000.000.000.000 kWh/a (ca. das 15.000-fache des weltweiten Stromverbrauchs). Die Sonne bietet uns also 15.000-mal mehr erneuerbare und klimaverträgliche Energien an, als die Menschheit an klimaschädlichen fossilen und gefährlichen atomaren Energien zur Zeit verbraucht.

2. Solarauto

Beim Bau eines Solarautos wird die Sonnenenergie, die durch das Verfahren der Photovoltaik in elektrischen Strom umgewandelt wird, genutzt um den Elektromotor des Solarautos anzutreiben.Einiges muss man beachten beim Bau eines Solarautos:

  • Gewichtseinsparung : Ein Solarauto muss leicht aber auch möglichst stabil gebaut werden, die geigneten Marterialien zum Bau der Karosserie sind also Balsaholz, Pappe oder Styropor. Man muss den optimalen Kompromiss zwischen Stabilität und Gewichtseinsparung finden.
  • Ein leistungsstarker Elektromotor ist wichtig, dieser benötigt aber wiederum viel Solarzellen, was wiederum ein grösseres Gewicht bedeutet und auch teurer wird. Man muss also einen Motor finden der genug Kraft aufbringt um das Solarmobil zu bewegen aber der wiederum nicht zuviel Strom braucht.
  • Solarzellen sind teuer. Um Geld zu sparen muss man sie so ausrichten damit sie ein maximum von Sonnenlicht auffangen. Somit braucht man weniger Solarzellen um den Elektromotor anzutreiben.
2.1 Material

Ein Solarauto zu bauen ist aber eigentlich gar nicht schwer. Mit folgendem Material kann man ein Solarauto bauen:

  • Solarzellen (erhältlich beim Elektronik-Fachhandel), die den nötigen Strom liefern
  • 1 Elektromotor mit Getriebe (1.5 – 3 V) (erhältlich beim Mobellbau-Fachhandel)
  • Holz, Balsaholz, Styropor, Pappe (erhältlich im Bastel-Fachhandel)für die Karosserie
  • 4 runde Holzscheiben (erhältlich im Bastel-Fachhandel) für die Räder;
  • eine 3 mm dicke Eisenstange (erhältlich im Mobellbau-Fachhandel) für die Hinteraxe;
  • Schrauben, Holzleim, Draht, Schalter;
2.2 Goldkondensator

Ein Solarauto hat einen grossen Nachteil, wenn keine Sonne scheint bleibt das Auto stehen. Wenn man aber nun einen Kondensator parallell zu den Solarzellen einbaut, so speichert dieser eine gewisse Menge an Energie und die er dann bei Bedarf wieder frei gibt. Bei Solarmodellen werden Goldkondensatoren eingebaut. Ein Goldkondensator hat eine ganze Reihe von Vorteilen: er kann nahezu beliebig oft geladen und entladen werden , er kann mehr Strom speichern als andere Kondensatoren, er besitzt eine Immunität gegen vollständigeEntladung und ist Wartungsfrei.Mit einem Kondensator fährt das Solarauto also auch noch, wenn einmal für kurze Zeit eine Wolke die Sonne verdeckt. Ein Kondensator kann also zur Überbrückung von Abschattungen eingesetzt werden. Beim Einsetzen des Kondensators in den Schaltplan muss man beachten, dass man den Minus–Pol des Goldkondensators mit dem Minus–Pol der Solarzellen verbindet.

2.3 Schaltplan der Solarzellen mit dem Elektromotor
2.3.1 Vier Solarzellen von je 0.5 V und 800 mA

Für das Solarauto schalten wir 4 Solarzellen (jeweil 0.5 Volt) in Serie (4 x 0.5 V= 2 V). Hierbei muss beachtet werden dass jeweils der Minus-Pol der einen Solarzelle mit dem Plus-Pol der anderen Solarzelle verbunden wird. Die in Serie geschalteten Solarzellen werden dann mit dem Motor verbunden. Der Stromkreis wird jedoch noch mit einem Schalter unterbrochen damit man das Solarauto auch abschalten kann.

Der Schaltplan mit Goldkondensator sieht foldengdermassen aus:

2.3.2 Drei Solarzellen von je 2 V und 200 mA

Als zweite Möglichkeit für das Solarauto können wir auch 3 Solarzellen (jeweil 2 Volt) paralell schalten (3 x 200 mA= 600 mA). Hierbei muss beachtet werden dass jeweils der Minus-Pol der einen Solarzelle mit dem Minus-Pol der anderen Solarzelle verbunden wird. Die paralell geschalteten Solarzellen werden dann mit dem Motor verbunden. Der Stromkreis wird jedoch noch mit einem Schalter unterbrochen damit man das Solarauto auch abschalten kann.

Der Schaltplan mit Goldkondensator sieht foldengdermassen aus:

2.4 Getriebe

Mit Hilfe eines Getriebes kann man mit dem Solarauto eine höhere Geschwindigkeit erreichen. Mit einem Modellbaugetriebe aus dem Handel ist es meistens möglich eine ganze Reihe von Über- oder Untersetzungen zu machen, man muss nur die mitgelieferten Zahnräder anders setzen. Man muss also mit dem Getriebe ein wenig experimentieren um es optimal einzustellen.

Wenn man mit einem kleinen Zahnrad ein grossen Zahnrad antreibt, gewinnt man an Kraft und verliert an Schnelligkeit. Wenn man mit einem grossen Zahnrad ein kleines Zahnrad antreibt, gewinnt man an Schnelligkeit und verliert an Kraft.
2.5 Karosserie

Beim Bau der Karosserie sind der Fantasie eigentlich keine Grenzen gesetzt, man muss nur beachten dass das Solaurauto so leicht wie möglich wird.Das fertige Solarauto könnte dann so aussehen !!!!!!!!!!


3. Kontakt

Patrick Delhalt (Koordinator Science Club , Musée national d’histoire naturelle du Luxembourg)

4. Internet Links

Fahrtüchtige Solarautos
Solarauto Modelle

Hier findest du Bauanleitungen, Fotos, … von selbstgebastelten Solarauto Modellen.

Solarfachhandel

Hier kannst du Solarzellen, Solarmotoren, Goldkondensatoren, … bestellen.

5. Buchtipp

  • “Faszination Solartechnik” von Werner Lehnert, ISBN 3-00-012305-9. Hier findest verschieden Bauanleitungen, wie zum Beispiel zum Bau eines ferngesteuerten Solarautos. Bestellung bei www.lemo-solar.de

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