Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher

Systemdidaktische Lernsequenz - Arbeitsauftrag:

Erstellen Sie für ein System eine Analyse im Sinne einer Systemanalyse nach Bader/Pahl usw.
Lesen Sie die primäre und sekundäre Literatur.
Entscheiden Sie sich in Ihren Gruppen für ein System, welches Sie analysieren möchten. Dieses sollte möglichst viel Unterrichtsrelevanz für Sie haben.
Erarbeiten Sie einen Arbeitsplan in Planner für die weitere Bearbeitung der Aufgabenstellung.
Bereiten Sie sich auf die kurze Vorstellung Ihrer Systemanalyse (max. 45 Minuten) in der nächsten Seminarsitzung (19.02.2026) vor.

Literatursynthese und allgemeingültige Vorgehensweise

Aus den Quellen (Bader, Pahl, Jenewein/Pahl, Rahmenlehrplan) ergibt sich eine systemunabhängige Kernlogik:

Systemzweck aus Sicht von Funktion und Nutzen präzise formulieren.
Systemgrenze begründet setzen und Umwelt klar abtrennen.
Ein-, Aus- und Zustandsgrößen erfassen und den Kategorien Stoff, Energie, Information zuordnen.
Haupt- und Teilfunktionen beschreiben und als Transformationen darstellen.
System rekursiv in Subsysteme und Funktionselemente zerlegen.
Anordnungs- und Beziehungsgefüge (Struktur, Kopplungen, Flüsse) analysieren.
Ergebnisse reflektieren: didaktische Relevanz, Grenzen, Transfer auf andere Systeme.

Arbeitsplan

Für die Analyse der Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher wurde ein Arbeitsplan mit 13 Arbeitspaketen und präzise beschriebenen Handlungsprodukten entwickelt. Damit konnte die Gruppe die Arbeit vom methodischen Fundament bis zur Ergebnissicherung zielgerichtet und transparent steuern.

AP	Arbeitsschritt	Handlungsprodukt
1	Literaturstudium: Bader (1991), Pahl (2016a), Jenewein/Pahl (2016b, Heft 124) lesen und Analyseschema herausarbeiten	Exzerpt mit den Schritten des Analyseschemas und den Kategorien Stoff/Energie/Information
2	Rahmenlehrplan sichten: Lernfelder identifizieren, die das gewählte System adressiert; Lernfeldmatrizen (ISB 2022) auswerten	Liste der relevanten Lernfelder mit konkreten Bezügen (Sachwissen, Prozesswissen, Reflexionswissen)
3	Systemauswahl treffen und begründen: System festlegen, Eignung für Bader/Pahl prüfen, Unterrichtsrelevanz und didaktische Begründung ausformulieren	Kapitel 1 (Abschnitte 1.1–1.4) als Fließtext mit Literaturbelegen
4	Systemzweck und Systemgrenzen festlegen (Bader-Schritte 1–2): Zweck formulieren, Hauptfunktion ableiten, Grenzentscheidungen treffen und begründen	Abschnitte 2.1 und 2.2 mit Systemgrenzdiagramm und Begründungstabelle
5	Ein-/Ausgangsgrößen ermitteln (Bader-Schritt 3): Größen nach Stoff/Energie/Information kategorisieren, Zustandsgrößen definieren	Abschnitt 2.3 mit Ein-/Ausgangs- und Zustandsgrößentabellen
6	Systemfunktionen beschreiben (Bader-Schritte 4–5): Hauptfunktion → Teilfunktionen → Grundfunktionen (Wandeln, Speichern, Koppeln, Verknüpfen, Trennen) zuordnen	Abschnitt 2.4 mit Teilfunktions- und Grundfunktionstabelle
7	Subsysteme konkretisieren (Bader-Schritt 6): Rekursive Zerlegung in vier Ebenen durchführen, Funktionseinheiten mit Funktionselementen beschreiben	Abschnitt 2.5 mit Zerlegungsdiagramm und vier Funktionseinheit-Tabellen
8	Systemstruktur analysieren (Bader-Schritt 7): Energiefluss visualisieren, Wirkungsgradkette darstellen	Abschnitt 2.6 mit Architekturdiagramm, Energieflussszenarien und Wirkungsgradkette
9	Analyseergebnisse reflektieren (Bader-Schritt 8): Rückbezug auf berufliches Handeln, Analysetiefe bewerten, Übertragbarkeit prüfen	Abschnitt 2.7 als Reflexionstext nach Pahl (2016a, S. 37)
10	Qualitätssicherung: Gesamtdokument gegen Analyseschema und Literatur prüfen, Konsistenz zwischen Kapiteln sicherstellen, Quellen abgleichen	Überarbeitetes Gesamtdokument, bereinigtes Quellenverzeichnis
11	Präsentation erstellen: Kernaussagen je Analyseschritt auf Folien verdichten, Diagramme für Beamer aufbereiten, Zeitplanung für 45 Minuten festlegen	Foliensatz (max. 45 Minuten) mit Gliederung nach Baders Analyseschritten
12	Probelauf und Überarbeitung: Präsentation im Team durchsprechen, Zeitbedarf prüfen, ggf. kürzen	Überarbeiteter Foliensatz, Moderationsnotizen
13	Präsentation im Seminar	Vorstellung der Systemanalyse (max. 45 Min.)

Handlungsergebnis

Das Handlungsergebnis zeigt die ausgearbeitete Systemanalyse der PV-Anlage mit Speicher, einschließlich Energiewandlung, Systemgrenzen, Funktionszerlegung und Strukturanalyse im berufsdidaktischen Kontext.

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Interaktive Präsentation

Die Präsentation zeigt die Systemanalyse der PV-Anlage mit Batteriespeicher entlang der methodischen Schritte und stellt Energiewandlung, Speicherintegration und Systemstruktur anschaulich dar.

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