Solaranlagen an Schulen für den Unterricht nutzen

Solaranlagen an Schulen eignen sich hervorragend als Anschauungs- und Lehrobjekte für praxisnahen Unter­richt und darüber hinaus als öffentlichkeits­wirksame Klimaschutzmaßnahme. Diese Effekte verpuffen jedoch, wenn die Anlagen auf unzugäng­lichen Schul­dächern versteckt sind, und es am pädago­gischen Wissen fehlt, um sie in den Unterricht einzubinden.

Auf einen Blick

Die Projektpartner, das Unabhängige Institut für Umwelt­fra­gen e.V. (UfU) und die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V. (DGS), hatten erkannt, dass dies auf viele Schulen zutrifft. Ziel des Projektes war es daher, schulische Solaranlagen nicht nur zur Strom­erzeugung, sondern gezielter auch zur Vermitt­lung von praktischem Wissen und zur Akzeptanzstei­gerung einzusetzen. Das Projektteam stattete dazu alle teil­nehmenden Schulen mit einer Anzeigetafel für die Ertragsdaten sowie einem Datenlogger zur Speiche­rung der Daten aus. Gleichzeitig erhielten die Schulen Materialien für den Unterricht, um das Thema in die pädagogischen Abläufe zu integrieren. Das Projekt ermöglichte den Schulen so, ihre Solaranlagen inner­halb und außerhalb der Schulöffentlichkeit zu präsen­tieren sowie sie zum Unterrichtsthema zu machen. Auch der Klimaschutzschulenatlas ist Teil des Projektes und bildet die Ertragsdaten von vielen der über 700 beteiligten Schulen online ab.

Die Ausgangslage

Überraschend viele Schulen in Deutschland verfügen über Photovoltaikanlagen. Diese produzieren seit Jahren klimafreundlich Strom, den die Schulen selbst nutzen oder in das öffentliche Netz einspeisen. Obwohl diese Anlagen des Öfteren unter Bildungsaspekten angeschafft wurden, werden sie laut Recherchen der Projektmacherinnen und -macher nur in wenigen Schulen auch pädagogisch und öffentlichkeitswirksam sinnvoll genutzt. Dafür gab es zwei Gründe: Erstens waren Anzeigetafeln an unzugänglichen Stellen angebracht oder fehlten vollständig und konnten entsprechend der Schul­öffentlichkeit Effekte und Erträge der Anlage nicht einfach verständlich näher­bringen. Zweitens fehlten Unterrichts­materialien, die auch Pädagoginnen und Pädagogen ohne technische Vorkenntnisse und Erfahrungen im Bereich Solar­energie im Unterricht einsetzen konnten.

Bedarf erkannt – Mängel gebannt

Für die Akzeptanzsteigerung erneuerbarer Energien entwickelten, veröffentlichten und verbreiteten die Projektpartnerinnen und -partner daher technische und pädagogische Hilfsmittel, die leicht in den Unter­richt integrierbar waren. Um insbesondere den Aus­tausch zwischen Schülerinnen und Schülern zu för­dern, unterstützte das Projekt zudem die Vernetzung schulischer Energiespar- und Klimaschutzprojekte.

Die Schulen ins Boot holen

Am Anfang mussten die Projektpartnerinnen und -partner geeignete Schulen für das Projekt finden und ge­winnen. Dazu informierten sie alle Schulämter sowie ihnen bekannte Schulen, die Solaranlagen besaßen, mit Flyern und Anschreiben über das Projekt. Über einen Online-Fragebogen konnten sich die Schulen für eine Teilnahme bewerben und bereits erste Eckdaten zur Solaranlage angeben. Anhand der Angaben im Frage­bogen wählte das Projektteam die Schulen aus, achtete dabei jedoch auch auf eine gleichmäßige regionale Ver­teilung und ein ausgeglichenes Verhältnis der Schul­arten. Um die Verbindlichkeit zu erhöhen, musste jede ausgewählte Schule die Projektteilnahme schriftlich bestätigen.

Die angestrebte Zielgröße von 400 ausgestatteten Schu­len wurde in der ersten Phase frühzeitig erreicht. In der zweiten Phase bewarben sich etwas weniger Schulen als erwartet – hier wurden etwa 340 mit An­zeigetafeln und Unterrichtsmaterialien ausgestattet. In dieser Phase unterstützte die DGS 20 Schulen bei der Planung einer neuen Solaranlage.

Vom Dach ins Schulfoyer und ins Internet

Mit dem Anbringen einer Anzeigetafel an publikums­trächtigen Orten wie dem Schulfoyer sorgte das Pro­jekt gleich zu Beginn und bis heute für Aufmerk­sam­keit. Die Tafel zeigt in Echtzeit die Leistung, den Ge­samt­energieertrag und die dadurch vermiedenen CO2-Emissionen an. Ein Datenlogger erfasst die Daten und überträgt die Werte der Solaranlage auf ein Internet­portal. Dort können Lehrer- und Schülerschaft zum Beispiel die Ta­ges-, Monats- und Jahresgänge beob­achten und wei­ter­gehende Berechnungen vornehmen. Das Portal kann di­rekt mit der Schulwebseite vernetzt werden und dort die Daten der Schulsolaranlage einsehbar machen.

Der Klima­schutz­schulenatlas macht diese Daten darüber hinaus öffentlich und vergleichbar. Er stellt sämtliche Schulprojekte der Klimaschutzinitiative online vor und ist mit den Solardaten der beteiligten Schulen verknüpft.

Praxisgerechte Unterrichtseinheiten

Neben der Visualisierung und der Datenauswertung war die pädagogische Einbindung der Solaranlage ein weiterer Schwerpunkt des Projektes. Alle teilnehmen­den Schulen erhielten die Materialien je nach Bedarf für zwei verschiedene Unterrichtseinheiten für die Klassen vier bis sechs und sieben bis zehn. Diese Materialien waren fächerübergreifend und modular aufgebaut, sodass jede der teilnehmenden Schulen diejenigen Elemente auswählen konnte, die zu ihren Bedürfnissen passten. Die Module sind kurz (in der Regel 20-30 Minuten) und in sich abgeschlossen und somit flexibel im Unterrichtsalltag und in den verschiedenen Fächern einsetzbar.

Die Unterrichtsmodule sind so angelegt, dass die schulische PV-Anlage Gegenstand des Lernens ist und nicht nur abstrakt und theoretisch im Klassenraum behandelt wird. Auch Schulen, die nicht mehr am Pro­jekt teilnehmen konnten, profitieren von den Ergeb­nissen: Die Materialien sind auch heute noch auf der UfU-Webseite verfügbar. Die Schulen können die Un­terrichtsmaterialien gegen einen Unkostenbeitrag anfordern oder kostenlos im Internet abrufen. Ins­gesamt wurden im Projektzeit­raum 926 Unter­richts­einheiten verschickt, die elektro­nische Version wurde 767 Mal heruntergeladen. Um Lehrkräften und Schulpersonal Anleitung für den praktischen und didaktischen Umgang mit der Solaranlage zu geben, hat das Projekt über die Infomaterialien hinaus in halbtägigen Solarworkshops technische, wirt­schaft­liche und rechtliche Grundlagen sowie didaktische Methoden zur Unterrichtsgestaltung vermittelt.

Vernetzung digital und analog

Die digitale Vernetzung erfolgte über den Klimaschutz­schulenatlas. Den persönlichen Kontakt ermöglichten sechs Regionalkonferenzen, auf denen Schulen und andere Einrichtungen ihre Projekte vorstellten.

Leitfaden, Beratung und Workshops für Schulen ohne Solaranlage

Das Projekt weckte zunehmend auch das Interesse von Schulen, die noch keine Solaranlage hatten. Für sie ent­wickelten die Projektmacherinnen und -macher einen Leitfaden zur Planung einer schulischen Solaranlage, der die wesentlichen Aspekte wie zum Beispiel Platz­bedarf, Förderung, Installation und Öffentlichkeitsarbeit beinhaltet.

Die kostenlose Betreuung durch das Projektteam in der Anfangsphase der Projektierung unterstützte die Schule bei der Klärung von Zustän­digkeiten und Finanzierung. Die Investitions- und Installationskosten mussten jedoch von der Schule getragen werden.

• Was sollte das Projekt erreichen?

  • In den beiden Projektphasen sollten jeweils 400 Schulen die Effekte und Erträge ihrer bestehenden Solaranlagen öffentlichkeitswirksamer visualisieren;
  • die teilnehmenden Schulen sollten die erarbeiteten praxisnahen Unterrichts-materialien nutzen;
  • in der zweiten Projektphase sollten 20 weitere Schulen ohne Solaranlage eine kostenfreie Planungsunterstützung zur Errichtung einer Solaranlage erhalten.

• Was hat das Projekt erreicht?

  • Rund 740 Schulen wurden über alle Projektphasen hinweg mit Anzeigetafeln und Unterrichtsmaterialien ausgestattet;
  • 20 weitere Schulen erhielten eine kostenfreie Planungsunterstützung zur Errichtung einer eigenen Solaranlage;
  • der Klimaschutzschulenatlas bildet viele der Anlagen mit ihren Ertragsdaten ab;
  • die teilnehmenden Schulen setzten zwei verschiedene Unterrichtseinheiten für die Klassen vier bis sechs und sieben bis zehn ein.

• Wie ging es weiter?

  Der Klimaschutzschulenatlas ist online unter www.klimaschutzschulenatlas.de verfügbar und gibt einen Einblick in die Solardaten der beteiligten Schulen;

  die Materialien stehen weiterhin auf der UfU Webseite unter www.ufu.de/service/downlaods/ zur Verfügung und können bestellt oder heruntergeladen und im Unterricht genutzt werden.

Beitrag zum Klimaschutz

Das Projekt erreichte zwar keine direkte Vermeidung von CO₂-Emissionen, machte aber den Klimaschutz­beitrag, den die bereits installierten Solaranlagen der Schulen leisteten, sichtbar. Der Ertrag aller in das Projekt einbezogenen Solaranlagen lag im Projektzeit­raum bei gut 15.000.000 Kilowattstunden. Damit haben sie fossile Brennstoffe ersetzt, die circa 9.000 Tonnen CO₂ ausgestoßen hätten. Die Wirkungen der pädagogischen Aspekte und der technischen Verbesserung der Anlagen sind nicht quantifizierbar, jedoch keinesfalls zu unterschätzen. Das Projekt wandte sich gezielt an jene Generation, die zukünftig den Ausbau erneuerbarer E­nergien fördern kann.

• Checkliste der Erfolgsfaktoren

  • Klimaschützende Leuchtturmprojekte und technologien in Schulen öffentlichkeitswirksam einsetzen und in den Unterricht einbinden;
  • Internet-Plattformen für die überregionale Vernetzung, den Erfahrungsaustauch und die Steigerung der Öffentlichkeitswirkung nutzen;
  • neue Visualisierungsmethoden und technische Erweiterungen wie beispielsweise die Anzeigetafel auf bestehende Systeme abstimmen;
  • Unterrichtmaterialien unter Einbindung der Lehrkräfte praxisnah entwickeln.

Tipps und Tricks für interessierte Institutionen

Der Ansatz des Projektes lässt sich weiterführen und auf andere energierelevante Maßnahmen übertragen. Dafür sollten Interessierte einige Hinweise beachten.

Tue Gutes – und zeige es

Gerade an Schulen, wo sich viele Schülerinnen und Schüler einen beträchtlichen Teil ihres Lebens auf­halten, können kleine „Klimaschutz-Leuchttürme“ mit potenziell großer Sichtbarkeit entstehen. Die Visua­li­sierung und die pädagogische Einbindung ist zudem nicht auf Solarenergie beschränkt. Andere Bereiche, die sich dafür eignen, sind zum Beispiel Gebäude­energieeffizienz, Mobilität und Schulv­erpflegung.

Austausch auf verschiedenen Wegen

Interaktive Internet-Plattformen ermöglichen einen dauerhaften Austausch über große Distanzen. Werden diese durch den persönlichen Dialog in Workshops oder Tagungen ergänzt, so bekommt dieser Transfer eine noch höhere Qualität, weil sich Schülerinnen und Schüler sowie Lehrkräfte verschiedener Schulen kennenlernen können.

Auf technische Details achten

Die beste neue Technik nützt nichts, wenn sie nicht zu bestehenden Systemen passt. Bei der Auswahl der Datenlogger zum Beispiel musste das Projektteam genau aufpassen, dass sie auch mit der Solaranlage und dem Wechselrichter kombinier­bar waren. Solche Fallen müssen durch gute tech­nische Vorbereitung vermieden werden.

Praxisnahe und fachübergreifende Unterrichtsansätze

Die Projektpartnerinnen und -partner verknüpften technische und pädagogische Kompetenz. Der früh­zeitige Kontakt zu Schulen und die Einbindung der Erfahrungen von Lehrkräften ermöglichte eine fun­dierte und praxisgerechte Ausgestaltung der Unterrichtsmodule.