Die Vorteile der Solarenergie für Schulen

Da die Versorgungskosten einer der wenigen Bereiche des Schulbudgets sind, die nicht gekürzt werden können, ohne die Schüler zu beeinträchtigen, erforschen immer mehr Verwaltungen die Vorteile der Solarenergie für Schulen.

Schuleinrichtungen sind ausgezeichnete Kandidaten für die Umwandlung in Solarenergie, insbesondere große, über ein weites geografisches Gebiet verteilte Campusse. Für Schulen können Solarmodule die monatlichen Stromrechnungen leicht ausgleichen. Bei einer größeren Anlage kann es sogar möglich sein, auf 100 % erneuerbare Energie umzustellen. Darüber hinaus bietet die Solarenergie in Schulen eine großartige Gelegenheit für den Unterricht, der durch praktische Beispiele für die Vorteile erneuerbarer Energien bereichert werden kann.

Schulen haben aufgrund der Struktur ihrer Einrichtungen einen einzigartigen Vorteil, wenn es um Solarenergie geht. Die meisten Schulgebäude in den Vereinigten Staaten haben große, flache Dächer, die sich ideal für Photovoltaik- oder Solarthermieanlagen auf dem Dach eignen. Darüber hinaus verfügen diese Einrichtungen oft über Schulparkplätze, die durch die Installation von Solar-PV-Dächern produktiv genutzt werden könnten, die die Sonnenenergie nutzen und den zusätzlichen Vorteil bieten, dass sie geparkte Fahrzeuge an sonnigen Tagen beschatten.

Auch Schulen, die über ungenutzte Flächen auf ihrem Campus verfügen, können bescheidene Solar-PV-Farmen errichten, um ihren Energieertrag weiter zu maximieren. Die Möglichkeit, ungenutzte Flächen optimal zu nutzen und gleichzeitig Geld zu sparen, gibt den Verwaltern keinen Grund, die Solarenergie nicht für ihren Energiebedarf in Betracht zu ziehen.

Wie viel Energie verbraucht eine Schule?

Das Energieministerium berichtet, dass die Steuerzahler jedes Jahr 6 Milliarden Dollar für die Energiekosten von K-12-Schulen ausgeben. Das ist mehr als für Schulbücher und Computer zusammen ausgegeben wird und die zweithöchste Ausgabe nach den Gehältern.

Aufgrund der Ineffizienz der derzeitigen Systeme liegen die Energiekosten in Schulen schätzungsweise 25 % über dem, was für den täglichen Betrieb tatsächlich erforderlich ist. Nach Angaben von SchoolEnergySaving.com ist das durchschnittliche Schulgebäude in den Vereinigten Staaten 42 Jahre alt. Diese alternden Gebäude wurden nicht mit Blick auf die heutige Schülerschaft konzipiert. Die moderne Technologie hat die Energielasten, die eine Schule erfüllen muss, erheblich erhöht.

Der Energieverbrauch von Schulen teilt sich wie folgt auf:

• Beleuchtung: 26%
• Kühlung: 26%
• Bürogeräte: 20%
• Sonstige Energie: 10%
• Lüftung: 7%
• Raumheizung: 5%
• Regulierung: 4%
• Kochen: 1%
• Wassererwärmung: 1%

Solarenergie bietet eine effizientere Möglichkeit für Schulen, ihren Energiebedarf zu decken. Ein einziges Silizium-Solarmodul erzeugt während seiner 30- bis 40-jährigen Lebensdauer so viel Energie wie ein Kernbrennstab. Die Effizienz der Stromerzeugung führt zu Kosteneinsparungen und bietet auch erhebliche ökologische Vorteile. Für jede erzeugte Kilowattstunde Solarenergie werden 300 Pfund Kohlenstoff aus der Atmosphäre ferngehalten.

Arizonas Rolle beim Aufstieg der erneuerbaren Energien

Die Entwicklung der Solarenergietechnik in den Vereinigten Staaten kam während des Ölembargos in den 1970er Jahren in Schwung. Als die Ölpreise in die Höhe schnellten, wuchs das Interesse der Menschen an erschwinglichen Alternativen.

Arizona war dank des sonnigen Klimas des Bundesstaates schon immer führend in der Solarenergie. Die frühere Gouverneurin Janet Napolitano sagte einmal, sie sehe in Arizona das Potenzial, zum Persischen Golf der Solarenergie zu werden.

Das erste große Solarfeld in Arizona wurde 1997 in Flagstaff eröffnet, und es folgten in rascher Folge ähnliche Solarprojekte im ganzen Bundesstaat. Die Arizona Corporation Commission (ACC) führte 2007 den Renewable Energy Standard (RES) ein, um ein ehrgeiziges Ziel für den prozentualen Anteil erneuerbarer Energiequellen am Einzelhandelsumsatz festzulegen. Bis 2025 sollen 15 % der Energie aus erneuerbaren Quellen stammen, davon 4,5 % aus dezentraler Erzeugung.

Nach Angaben der Solar Energy Industries Association steht Arizona mit 66.288 kW an dritter Stelle bei der installierten Photovoltaik-Leistung für K-12-Schulen. Arizona ist auch die Nummer 4 bei der Installation von Photovoltaikanlagen an K-12-Schulen, wobei 226 Schulen Solarenergie als Stromquelle nutzen. Schätzungen zufolge könnten 99,1 % der Schulen, die derzeit keine Solarenergie als Stromquelle nutzen, durch einen Wechsel Geld sparen.

Erneuerbare Energie für Schulen als Kosteneinsparungsmaßnahme

Der Hauptgrund für das wachsende Interesse von Schulen an der Nutzung von Solarenergie zur Deckung ihres Energiebedarfs ist der Wunsch, Geld zu sparen. Wie viel Geld eine einzelne Schule durch die Umstellung auf Solarenergie sparen kann, hängt von Faktoren wie dem Standort, dem aktuellen Energiebedarf und der Art der installierten Solaranlage ab. Schulen im ganzen Land berichten jedoch von Einsparungen, die ausreichen, um inmitten von Haushaltskürzungen Lehrerstellen zu erhalten, die Technologie auf den neuesten Stand zu bringen und die außerschulischen Möglichkeiten für Schüler trotz sinkender Steuereinnahmen zu erweitern. Wenn jeder Penny zählt, macht es die Solarenergie einfacher, den Haushalt auszugleichen.

In Brighter Future: A Study on Solar in U.S. Schools Report gibt die Solar Energy Industries Association an, dass es in den Vereinigten Staaten 3.752 K-12-Schulen mit Solaranlagen gibt. Die jährlich von diesen Anlagen erzeugte Elektrizität hat einen Gesamtwert von 77,8 Millionen Dollar. Dieser Gesamtwert reicht für fast 2.200 neue Lehrergehälter oder 155.000 Tablet-Computer für den Einsatz im Klassenzimmer.

In einem Artikel des Wall Street Journal aus dem Jahr 2012 berichtete der Leiter des Schulbezirks Scottsdale Unified Schools außerhalb von Phoenix, dass die Schule auf Solarenergie umgestiegen ist, weil die Versorgungsleistungen der einzige Bereich im Haushalt waren, in dem Kürzungen möglich waren. Innerhalb von zwei Jahren wurde das Budget um 20 Millionen Dollar gekürzt, wobei 90 % des Budgets für Personal, 6 % für Strom und 4 % für Material ausgegeben wurden. Mit den Einsparungen durch die Umstellung auf Solarenergie konnten sechs Lehrer wieder eingestellt werden, die zuvor aufgrund von Haushaltskürzungen entlassen worden waren.

Ein weiterer wichtiger wirtschaftlicher Vorteil der Umstellung auf Solarenergie ist die verlässliche, konstante Energiepreisgestaltung. Der Preis für konventionellen Strom ist Marktschwankungen unterworfen, die es schwer machen, die Ausgaben von Jahr zu Jahr abzuschätzen. Die Stabilität der Energiepreise gibt knappen Bezirken die nötige Zuversicht, um in die bestmögliche Ausbildung ihrer Schüler zu investieren.

Bildungschancen durch Solarenergie

Auch wenn die Kostenersparnis häufig der Grund ist, warum sich Schulverwaltungen für die Nutzung von Solarenergie entscheiden, stellen die Schulen fest, dass die Systeme den Schülern einzigartige Bildungschancen bieten. Es ist bekannt, dass die Leistungen der Schüler in den Vereinigten Staaten unter den akademischen Standards anderer Industrieländer liegen. In einem Bericht der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung wurde festgestellt, dass US-Schüler besondere Schwierigkeiten haben, reale Situationen in mathematische Begriffe zu übersetzen und die mathematischen Aspekte realer Probleme zu interpretieren.

Da Solarzellen eine gut sichtbare Ergänzung einer Schule sind, bieten sie einen idealen Ausgangspunkt, um den Schülern zu zeigen, wie ihre Studien auf das tägliche Leben anwendbar sind. Hier sind einige allgemeine Beispiele dafür, wie Solarenergiesysteme in den Unterricht für Schüler aller Altersstufen integriert werden können:

• Schüler können anhand der Leistungsdaten der Anlage berechnen, wie viel Strom produziert wird und wie viel Geld ihre Schule spart.
• Problemlösungskompetenzen können entwickelt werden, indem Fragen untersucht werden, wie Neigungswinkel und Ausrichtung der Anlage den Energieertrag beeinflussen.
• Forschungsprojekte können Themen wie die Physik der Solarenergie im Vergleich zu herkömmlichen Energiequellen untersuchen.
• Schüler können das, was sie über Solarenergie gelernt haben, nutzen, um ein Energieaudit einer lokalen gemeinnützigen Organisation durchzuführen, wobei sie die Leistungsdaten ihrer Schule nutzen, um Empfehlungen zur Kosteneinsparung für die gemeinnützige Organisation abzugeben.

SunPower, seit 1985 führend in der globalen Solarinnovation, bietet auch das SunPower Horizons-Programm an, um Schülern der Klassenstufen K-12 sowie ausgewählten postsekundären MINT-Fächern Möglichkeiten zu bieten. Das Horizons-Programm umfasst SunPower-Panelspenden für den Einsatz im Unterricht, Mentoren und Gastlehrer von SunPower sowie professionell entwickelte Unterrichtspläne zu verschiedenen Themen rund um Solarenergie und Energieeffizienz. Die Schulen können auch die Vorteile von praxisbezogenen Möglichkeiten wie Praktika und Service Learning sowie Weiterbildungsmöglichkeiten für Pädagogen nutzen.

Neben der Verbesserung der Bildung können Solarmodule in Schulen Schüler motivieren, ein neues Berufsfeld zu erkunden, das sie sonst nicht in Betracht gezogen hätten. Der Begriff „Green Collar Jobs“ bezieht sich auf Positionen, die sich auf den Einsatz von umweltbewusstem Design und Technologie spezialisieren, um die Nachhaltigkeit zu verbessern und die Erhaltung der natürlichen Ressourcen unseres Planeten zu fördern.

Die Solar Energy Industries Association gibt an, dass durch die steigende Nachfrage nach Solarenergie Hunderttausende von Green Collar Jobs in Bereichen wie Forschung, Entwicklung, Konstruktion, Fertigung, Marketing und Vertrieb entstehen werden. Schulen, die das Thema Solarenergie in ihren Lehrplan aufnehmen, verschaffen ihren Schülern einen Vorteil, wenn sie sich für diese Art von Berufsmöglichkeiten entscheiden.

Modellierung des Umweltbewusstseins für Schüler

Die Environmental Protection Agency (EPA) berichtet, dass die Elektrizität für mehr als ein Drittel der Treibhausgasemissionen in den Vereinigten Staaten verantwortlich ist. Recycling, Fahrgemeinschaften und der Verzicht auf Wegwerfprodukte sind zwar kleine Schritte zum Umweltschutz, aber der Umstieg auf Solarenergie ist der einfachste Weg, um die Zukunft der Erde wirklich zu verändern.

ThinkProgress stellt fest, dass, wenn jede Schule in den Vereinigten Staaten ihr Solarpotenzial voll ausschöpfen würde, wir die derzeitige Solarkapazität des Landes von etwas mehr als 16 Gigawatt um 5,4 Gigawatt erhöhen würden. Das ist genug, um den Strombedarf von einer Million Haushalte zu decken. In Bezug auf die Verringerung der Kohlenstoffemissionen wäre dies der gleiche Nutzen, als würde man eine Million Personenkraftwagen von der Straße nehmen.

Lehrer und Verwaltungsangestellte sind oft Vorbilder für Schüler, insbesondere in einkommensschwachen Bezirken, in denen es den Schülern an stabilen Familienstrukturen fehlt. Die Installation einer Solaranlage demonstriert ein Engagement für den Umweltschutz, das die Schüler in ihrem eigenen Leben nachahmen werden.

Die PR-Vorteile einer Umstellung auf Solarenergie

Die Erzeugung von eigenem Strom durch Solarenergie bietet nachweislich hervorragende Vorteile für die Öffentlichkeitsarbeit sowohl von Schulen als auch von Privatunternehmen. In der Öffentlichkeit wächst das Interesse, sich persönlich für die Rettung unseres Planeten einzusetzen. Eine Schule, die Solarenergie nutzt, erfüllt Schüler, Eltern und Gemeindemitglieder mit Stolz.

In einem Bericht über die wachsende Beliebtheit von Solarsystemen in Schulen in Arizona berichtete 91.5 KJZZ über die Desert Mountain High School in Scottsdale. Diese Einrichtung nutzt überdachte Parkplätze mit Solarzellen, um etwa 1/5 ihres Strombedarfs zu erzeugen. Die Verwaltung berichtet, dass die Schüler genauso begeistert davon sind, eine „grüne“ Schule zu sein, wie davon, dass sie einen überdachten Parkplatz für ihre Fahrzeuge haben, wenn die Temperaturen steigen. Die Madison No. 1 Middle School im Zentrum von Phoenix hat eine ähnlich positive Resonanz auf ihre Solarpaneele erfahren. Der von den Paneelen beschattete Innenhof hat sich zu einem Ort entwickelt, an dem sich die Schüler gerne aufhalten.

Nutzung der Solarenergie zur Verbesserung der Notfallmaßnahmen

Ein oft übersehener Vorteil der Solarenergie ist die Möglichkeit, Strom zu erzeugen, wenn in Notfällen kein Zugang zum Stromnetz besteht. Eine zuverlässige Stromquelle ist im Notfall von entscheidender Bedeutung, wenn eine Schule auch als Evakuierungszentrum der Gemeinde dient.

Während des Supersturms Sandy im Jahr 2012 nutzte beispielsweise die Midtown Community School in Bayonne, New Jersey, ihr Solarenergiesystem, um die Bewohner in Sicherheit zu bringen. Ihr Solarenergiesystem war so konzipiert, dass es die Notstromsysteme der Schule mit Strom versorgte, sobald das Stromnetz ausfiel. Dadurch wurde der Dieselgenerator entlastet und der begrenzte Kraftstoffvorrat gestreckt.

Bezahlung von Solaranlagen

Für Schulen gibt es im Wesentlichen zwei Möglichkeiten der Finanzierung: Direkteigentum oder Eigentum Dritter. Um die möglichen Einsparungen zu maximieren, sollte jede Option eingehend geprüft werden, bevor eine endgültige Entscheidung getroffen wird.

Direkte Eigentumsmodelle geben der Schule die volle Kontrolle über die Installation der Solaranlage. Diese Methode bietet den Schulen unmittelbare Einsparungen bei ihren Stromrechnungen. Die Schulen können den Kauf durch Spendenaktionen, private Spender oder staatliche Zuschüsse und andere Anreize finanzieren. Da die Installation von Solarmodulen als Kapitalverbesserungsprojekt gilt, bietet der direkte Besitz außerdem die seltene Gelegenheit, über ein Kapitalprojekt Einsparungen aus dem allgemeinen Haushalt zu erzielen.

Da Schulen keine Steuern zahlen, kommen sie nicht in den Genuss der erheblichen Steuergutschriften, die mit der Installation von Solarsystemen verbunden sind. Diese Gutschriften können die Kosten der Anlage um bis zu 50 % senken. Der direkte Besitz von Solarmodulen kann für Schulen ohne große Bargeldreserven oder eine starke Unterstützung des Projekts durch die Gemeinde auch schwierig zu handhaben sein.

Bei einer Drittbeteiligung am System wird die Anlage von einem anderen Unternehmen betrieben. Die Schule bezahlt den Eigentümer für die von den Modulen erzeugte Elektrizität und zahlt oft einen niedrigeren Tarif als die aktuellen Preise des Energieversorgers. Schulen können einen Stromabnahmevertrag (Power Purchase Agreement, PPA) mit einem nationalen Unternehmen abschließen oder die Gemeinde kann eine Drittfirma gründen, die das System im Namen der Schule besitzt. Mit einer gemeindeeigenen PPA können interessierte Parteien eine bescheidene Rendite erzielen und gleichzeitig die verfügbaren steuerlichen Anreize in vollem Umfang nutzen.

Das Eigentum Dritter ist ideal für Schulen, die sich die Vorabinvestition in die Paneele nicht leisten können, aber auch Schulen, die keine Haushaltsprobleme haben, finden diese Option aufgrund der damit verbundenen Steuergutschriften oft sehr attraktiv. Sidwell Friends, die Privatschule in Washington, D.C., die von den Töchtern von Präsident Barack Obama besucht wird, nutzte für die Installation ihres Solarsystems eine gemeindeeigene PPA.

Typen von Solarlösungen für Schulen

Abhängig von der Art Ihrer Einrichtung stehen Schulverwaltern, die an der Nutzung erneuerbarer Energien in ihren Einrichtungen interessiert sind, mehrere Solarstromoptionen zur Auswahl. Zum Beispiel:

• Solaranlage auf dem Dach. Dies ist die häufigste Option Schulen wählen aufgrund der Leichtigkeit der Montage Panels auf einem Flachdach. Diese Paneele sind auch wirtschaftlich und erfordern nur minimale Wartung.
• Überdachung von Parkplätzen. Diese ebenfalls bei Schulen sehr beliebte Methode maximiert die Energieproduktion und bietet gleichzeitig den Mitarbeitern und Schülern bequeme überdachte Parkplätze.
• Mast-Solaranlage. Diese Art von Solarmodulen wird meist dann eingesetzt, wenn eine Einrichtung nicht genügend Platz auf dem Dach hat oder die Montage auf dem Dach unpraktisch ist, um die Sonneneinstrahlung zu maximieren. Sie erfordern jedoch eine große Freifläche.
• Freiflächen-Solaranlage. Eine Anlage mit großen Freiflächen, die die meiste Zeit des Tages stark von der Sonne beschienen werden, kann sich für Freiflächenmodule entscheiden. Diese Paneele können potenziell mehr Strom erzeugen als ein ausschließlich auf dem Dach montiertes System, insbesondere wenn sie ein optionales Tracker-System enthalten, das die Energieerzeugung während des Tages maximiert.
• Gebäudeintegrierte PV-Systeme. Eine Schule, die einen Umbau oder eine Erweiterung plant, kann sich für gebäudeintegrierte PV-Systeme entscheiden, um die Vorteile der Solarenergie auf unauffällige Weise zu nutzen.
• Sonnenschutzmarkisen. Wenn Ihre Anlage über Markisen in Bereichen mit hoher Sonneneinstrahlung verfügt, können Paneele hinzugefügt werden, um Solarstrom zu erzeugen.
• Installation von Solarunterständen. Bushaltestellen und andere freistehende Einrichtungen können bei Bedarf Solarstrom erzeugen. Diese Option bietet alle Vorteile von auf dem Dach montierten Paneelen, ohne dass eine Änderung des primären Klassenzimmers erforderlich ist.
• Installation von Solarunterständen. Als alternative Quelle für Solarenergie erzeugen diese Unterstände kostengünstig Energie und bieten gleichzeitig einen überdachten Platz für Spielplätze, Sportanlagen und andere Außenbereiche des Campus.

Da ein Solarenergiesystem auf Sonnenlicht angewiesen ist, produziert es in den Abendstunden und an bewölkten Tagen weniger Energie. Aus diesem Grund bleiben die meisten Schulen an das Stromnetz angeschlossen, damit sie bei Bedarf Reservestrom beziehen können, um eine Unterbrechung des Dienstes zu verhindern.

Wenn die Solaranlage überschüssigen Strom erzeugt, wird diese verbleibende Energie an das Stromnetz zurückverkauft und für die Versorgung anderer Unternehmen oder Haushalte in der Umgebung verwendet. Die Schule erhält als Ausgleich eine Gutschrift auf ihrer Stromrechnung.

SunPower-Solarsysteme

Empire Renewable Energy ist auf die Bereitstellung von SunPower-Solarlösungen für gewerbliche und private Kunden im gesamten Südwesten spezialisiert. SunPower ist führend in der Solarenergiebranche und hat in den letzten 30 Jahren so viele Solarzellen produziert, dass man damit dreimal die Erde umrunden könnte. Das Unternehmen hält über 500 Patente und konzentriert sich kontinuierlich auf die Entwicklung innovativer Wege, um erneuerbare Energien für die Öffentlichkeit zugänglicher zu machen.

SunPower-Solarzellen wandeln mehr Sonnenlicht in Strom um als jede andere Solartechnologie und bieten auch bei schlechten Lichtverhältnissen eine hervorragende Leistung. Dieser hocheffiziente Prozess bedeutet, dass die Verbraucher weniger Module und weniger Dachfläche benötigen, um ihren Strombedarf zu decken. Mit SunPower können sogar kleine Schulen ihre Stromrechnung senken.

Bei jedem Solarenergiesystem ist die Langlebigkeit ein Hauptanliegen. SunPower-Systeme werden in Tests von Drittanbietern als besonders langlebig eingestuft, und es wird versichert, dass sie Hagel, extremen Temperaturen und Orkanböen standhalten können. Jedes SunPower-Panel wird außerdem mit einer 25-jährigen kombinierten Leistungs- und Produktgarantie geliefert, so dass Sie mit vollem Vertrauen kaufen können.

Gelangen Sie zu einer kostenlosen Standortbewertung und Nutzenanalyse

Bei so vielen Faktoren, die es zu berücksichtigen gilt, kann die Wahl der effektivsten Art der Solarenergiekonfiguration kompliziert erscheinen. Zum Glück beschäftigt Empire Renewable Energy ein Team von Fachingenieuren, die eine kostenlose umfassende Standortbewertung und Nutzenanalyse durchführen können, um das beste System für jede Bildungseinrichtung zu finden. Dazu gehören Empfehlungen zu Leistung und Aufteilung sowie die prognostizierten jährlichen Energieeinsparungen, die voraussichtliche Amortisationszeit und die Nettokosten des Systems.

Unser Ingenieurteam ist darauf spezialisiert, die komplexen logistischen Herausforderungen zu lösen, die einer stärkeren Nutzung erneuerbarer Energien in Schulen oft im Wege stehen. Selbst eine kleine Solaranlage kann greifbare finanzielle Vorteile bringen. Hier finden Sie eine detaillierte Analyse, die Ihnen den Weg zur Rentabilität deutlich aufzeigt. Rufen Sie uns noch heute an, um mehr darüber zu erfahren, wie Ihre Schule von Solarenergiesystemen profitieren kann.

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