Experimentieren mit einer "PV-Inselanlage". Gestaltung einer praxisorientierten Unterrichtseinheit für die Aus- und Weiterbildung im Bereich Photovoltaik

Examensarbeit aus dem Jahr 2009 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,7, Technische Universität Berlin (Elektrotechnik), Sprache: Deutsch, Abstract: Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema Photovoltaik, speziell mit photovoltaischen Inselanlagen und deren Einsatzmöglichkeiten im Unterricht der Berufsschule. Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine praxisorientierte didaktische Einheit zur Photovoltaik exemplarisch für den Bildungsgang Elektroniker1 für Energie- undGebäudetechnik (EEGT) im Lernfeld 11EG zu konzipieren.

Bei der Gestaltung sollen insbesondere Experimente zu photovoltaischen Inselanlagen im Mittelpunkt stehen. Die experimentelle Bearbeitung des Themas wurde gewählt, da Versuche die Anschaulichkeit der Theorie erhöhen. Das Konzept soll Lehrkräften einen Leitfaden bieten, das Thema Photovoltaik handlungsorientiert, schülerselbstorganisierend und praxisnah zu erarbeiten.

Im Kapitel 2 - Fachwissenschaftlicher Teil - werden die Grundlagen der Photovoltaik und photovoltaischer Inselanlagen dargestellt. Neben theoretischen Inhalten soll insbesondere die Praxis- und Zukunftsbedeutung der Technologie hinterfragt werden. Dabei spielen besonders Wirkungsgrade der Systemkomponenten, Einsatzmöglichkeiten der Technologie sowie das Potential der Photovoltaik eine wichtige Rolle.

Das Kapitel 3 - Didaktischer Teil - setzt am aktuellen Stand der Diskussion um Handlungsorientierung an. Dazu werden die Anforderungen an die berufliche Bildung im Berufsfeld Elektrotechnik skizziert und die Bedeutung des Lernorts Berufsschule für die Förderung beruflicher Handlungskompetenz näher erläutert. Es wird gezeigt, welchen derzeitigen Rahmenbedingungen ein didaktisches Konzept zu Grunde liegen sollte. Anschließend wird das Experiment als eine mögliche Methode handlungsorientierten Unterrichts genauer beschrieben und klassifiziert. Abschließend wird die Konzeption der didaktischen Einheit vorgestellt und begründet.

Im Kapitel 4 - Experimenteller Teil - werden die theoretischen Grundlagen zu photovoltaischen Inselanlagen in Experimente umgesetzt. Hierzu werden zuerst die beiden verwendeten Experimentiersysteme vorgestellt. Die Planung, Durchführung und Auswertung einer Auswahl an Experimenten wird beschrieben. Durch einen didaktischen Kommentar zu jedem Experiment wird die Theorie-Praxis-Verknüpfung erläutert und Überlegungen zu weiterführenden didaktische Zielen angestellt.