umweltschulen.de ist Einzelbeitrag

Bau von Solarkochern

Entdecken Sie gemeinsam mit Ihren Schülern, welche faszinierenden Möglichkeiten zur Nutzung der Sonnenenergie es gibt!

In der Lehreinheit zum Bau von Solarkochern geht es darum, mit einfachsten Mitteln Geräte zu bauen, die solare Wärme einfangen können. Wenn Sie mehr Zeit haben, können Sie mit Ihren Schülern auch richtig funktionstüchtige Solargeräte basteln. Auf dieser Seite möchte ich Ihnen einige Modelle - mit ihren Stärken und Schwächen - vorstellen:

• Solarkocher:
  • Kochs Solarkocher
  • den Solarkocher SK 14
• die Keksbackmaschine KEBAM I
• den Solartrockner

Zudem finden Sie einige einführende Gedanken und viele nützliche Links zum Thema Solarenergie.

Einführende Gedanken

Wozu Solarkocher?

Für die Energieversorgung der Menschheit spielt Brennholz eine größere Rolle als Kernenergie. Zwei Milliarden Menschen kochen mit Holz, über eine Milliarde Tonnen Brennholz werden pro Jahr geschlagen. (Quelle: Platforma Solar de Almeria (PSA) and European Committee for Solare Cooking Resarch (ECSCR): Second International Solar Cooker Test, 1994) Holz zu beschaffen, bedeutet langwierige Arbeit für Frauen und Kinder bzw. es kostet Geld. Holz ist ein hervorragender und nachwachsender Brennstoff - es ist gespeicherte Sonnenenergie! Dennoch schadet es der Natur, wenn übermäßig viel Brennholz geschlagen wird.

Hier können Solarkocher helfen. Sie nutzen die Sonnenwärme sofort - ohne den "Umweg" über die Photosynthese. Es gibt viele hervorragende Modelle, die praktisch eingesetzt werden. Dennoch bleiben Probleme: Solarkocher kosten Geld, ihr Einsatz bedeutet, etablierte (Koch-)Traditionen zu verändern - und sie funktionieren natürlich nur wenn die Sonne scheint.

In der Umweltbildung bieten Solarkocher eine Chance, anschaulich zu vermitteln, wie viel Energie uns die Sonne schenkt und wie der Mensch es versteht, dieses Geschenk mit pfiffiger Technik zu nutzen. Die zweite Chance besteht darin, sich anhand des Themas "(solares) Kochen" mit der Energieversorgung der Menschen in den verschiedenen Ländern der Welt zu befassen

Wie funktionieren Solarkocher?

"Wenn ein Auto in der Sonne parkt, wird es stark aufgeheizt. Im Innenraum können 70°C und mehr gemessen werden. Noch höhere Temperaturen würden erreicht, wenn es größere, doppelt verglaste Fenster gäbe und der Innenraum vollkommen schwarz wäre. Dazu müsste noch die Isolierung verbessert werden. Das ist das Grundprinzip von Sonnen-Boxen."   Wir nutzen dieses Prinzip, das wir auch als Kollektor bezeichnen, in Kochs Solarkocher und in der KEBAM I. "Bei diesen Solarkochern wird das Prinzip der Energiefalle genützt ... Das Sonnenlicht durchdringt das Fenster, wird auf den schwarzen Oberflächen im Inneren (Herdmulde und Töpfe) absorbiert oder in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt, die als Strahlung die Glasscheiben nicht durchdringen kann.) Der Herdraum muss luftdicht sein. Die Temperatur im Inneren steigt so lange, bis die Verluste und die einfallende Energie sich die Waage halten. Um Wärmeverluste zu vermeiden, ist das Fenster doppelt verglast und der Herd rundum wärmegedämmt. Am günstigsten ist die Ausbeute, wenn das Fenster rechtwinklig zu den einfallenden Sonnenstrahlen ausgerichtet wird. Dann treffen am meisten Sonnenstrahlen auf und am wenigsten Licht wird an den Scheiben reflektiert." (Zitate aus: Ingrid Staudt: Solarkocher im Süden und bei uns.)

Das zweite Prinzip ist der Reflektor. Hier wird die Sonnenstrahlung zunächst mittels Spiegeln gebündelt und dann direkt von einem schwarz gefärbten Kochtopf absorbiert. Ihre Schüler kennen dieses Prinzip von der Satellitenschüssel, die dem gleichen Zweck dient: die Energie der einfallenden Strahlung "zu konzentrieren". Wenn Sie eine Satellitenschüssel sorgsam mit Alufolie auskleiden, nach der Sonne ausrichten und (Vorsichtig! Mit Zange! Augen mit Sonnenbrille schützen!) ein Stück Papier in den Brennpunkt halten, merken Sie sofort, wie gut dieses Prinzip funktioniert.

In der Praxis werden beide Funktionsprinzipien auch gerne kombiniert - man baut Sonnenboxen, die mit zusätzlichen Spiegeln zur Verstärkung des Lichts ausgerüstet sind (siehe KEBAM I).

Tipps & Tricks

Ausrichtung nach der Sonne!

Wenn Sie wirklich Speisen zubereiten wollen, dann achten Sie unbedingt darauf, die Kocher genau nach der Sonne auszurichten!

• Wenn Sie mit einem Reflektor kochen (vgl. SK 14), dann wird der Topf im Brennpunkt fixiert. Die im Parabolspiegel reflektierten Sonnenstrahlen treffen natürlich nur dann auf den Brennpunkt, wenn das Licht in der optischen Achse des Spiegels einfällt.
• Aber auch bei einem Kollektor (vgl. Kochs Kochkiste, KEBAM I) hängen die erreichten Temperaturen ganz wesentlich vom Einfallswinkel des Sonnenlichts ab. Dies kann ich Ihnen eindrucksvoll mit dem unten abgebildeten Diagramm belegen, das den Temperaturverlauf im Solartrockner wiedergibt. Ich habe dieses Diagramm an einem sonnigen Maitag aufgenommen. Ich habe den Solartrockner nicht der Sonne nachgeführt - und folglich erreicht er nur in den Mittagsstunden, wenn die Sonnenstrahlen nahezu senkrecht auf die Glasscheibe auftreffen, seine höchste Leistung (maximale Temperatur). Genau so reagiert auch jede Kochkiste (nur auf einem höheren Temperaturniveau).

Bereits bei der Herstellung eines Sonnenkochers muss also darüber nachgedacht werden, wie das Gerät nach dem Lauf der Sonne ausgerichtet werden kann! Einige Lösungen werden in den benannten Beispielen vorgestellt.

Material für Reflektoren

Als Material für Reflektoren eignen sich Offsetfolien, die Sie als Abfallmaterial aus Druckereien beziehen können. Dies sind sehr dünne Aluminiumbleche - glänzend, nicht rostend und deutlich stabiler als Haushalts-Alufolie.

Zum Weiterlesen

Bitte nutzen Sie auch folgende Informationen auf diesem Server:

• Eine Solaranlage für die Schule
• Mediathek