Schüler, Lehrer und Eltern haben im Herbst 2002 auf dem Dach des Ferdinand-Porsche-Gymnasiums eine Photovoltaikanlage errichtet und im Herbst 2004 um ein Drittel der Kapazität erweitert. Im Dezember 2012 wurde auf dem Neubau für Naturwissenschaft und Technik (NWT) eine weitere Photovoltaikanlage errichtet. Für die Planung und die finanzielle Trägerschaft der Anlage wurde im Juli 2002 der Verein Schule und Umwelt am FPGZ e.V. gegründet, der die Anlagen betreibt und den Umweltschutzgedanken in Schule und Stadtteil voranbringen will.

Photovoltaikstrom wird in Solarzellen erzeugt, die zu Modulen zusammengefasst werden. 

Die Anlage auf dem Dach des Hauptgebäudes besteht aus 80 Modulen zu je 36 Zellen. 

Modultyp: Solarfabrik Freiburg SF115

Abmessungen: 1470 mm * 654 mm

Spannung (Last): 16,8 V

Strom:  6,9 A

Leistung: 115 W Spitzenleistung

Die Module wurden zu je sechs auf einen Stahl-rahmen montiert. Jeweils 20 Module sind in Reihe geschaltet, damit sich die Spannung erhöht. Das Hauptgebäude ist mit seinen Fenstern fast genau nach Süden ausgerichtet, somit konnte die Anlage parallel zur Gebäudeachse installiert werden. 

Auf dem Dach des NWT-Neubaus haben wir 50 Solarfabrik-L-Module mono mit je 245 Watt Spitzenleistung.

Die Anlagen erreichen bei optimalem Sonnenstand zusammen eine Leistung von maximal 21,45 kW. Wir erreichen damit eine jährliche Energieausbeute von knapp 20.000 kWh und eine CO2 –Ersparnis von ca. 10 Tonnen pro Jahr. 

Mit der jährlichen Energieausbeute können z.B.:

• 1000 helle 9 Watt-LED-Lampen jeden Tag im Jahr etwa sechs Stunden lang brennen,
• vier 4-Personen-Haushalte ein Jahr oder das FPGZ zweieinhalb Monate lang mit Strom versorgt werden.

Solarzellen können Sonnenstrahlen direkt in elektrische Energie umwandeln. Sie bestehen aus Kristallen des Siliziums oder anderen Halbleitern. Dies sind Stoffe, die elektrische Energie bei Zimmertemperatur besser als ein Isolator, aber schlechter als ein Metall leiten. Fällt Licht auf die Solarzelle, werden Elektronen aus Atompaarbindungen des Halbleiters gelöst. Durch elektrostatische (ruhende elektrische) Anziehungskräfte zwischen entgegengesetzten Ladungen wandern die losgelösten Elektronen zur positiv geladenen, nur ca. 1/1000 mm dicken sonnenzugewandten Schicht. Dort entsteht ein Elektronenüberschuss, auf der Innenseite ein Elektronenmangel. Deshalb fließt durch die Leiterbahnen Ladung, die an den Anschlüssen als Gleichstrom abgreifbar ist.

Deutschlandweit betrachtet sind die Voraussetzungen für Photovoltaik in Stuttgart hervorragend.

Auf Grund des „Erneuerbare Energien-Einspeisungsgesetzes" wird für jede in das Netz eingespeiste kWh Solarenergie eine für 20 Jahre festgeschriebene Vergütung (48,1 Cent für die Anlage von 2002, 57,4 Cent für die Erweiterung von 2004 und 28,74 Cent für die Anlage von 2012) bezahlt. Die von den Anlagen erzeugte Gleichspannung muss zunächst in Wechselrichtern zu Wechselspannung umgewandelt werden. Für die Anlage auf dem Hauptgebäude befinden sich drei Wechselrichter auf dem Dach beim Treppenhaus; ihre Nähe zur Photovoltaikanlage hält Leitungsverluste gering. Von dort fließt die elektrische Ladung in einem langen Kabel durch das Schulhaus und weiter in einem unterirdischen Verbindungsgang zur Turnhalle. Dort erfolgt am Einspeisezähler im Keller die Übergabe an den Stromversorger. Ein Datenlogger erfasst die gewonnene elektrische Energie. Die Daten werden zur Anzeigetafel im Aufenthaltsraum der Schule geleitet. Der Strom der neuen Photovoltaikanlage wird von nur einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt.

Kostete die Erstanlage ohne Erweiterung noch über 60.000 €, bezahlten wir für die 2011 installierte Photovoltaikanlage trotz knapp 80% höherer Energieausbeute brutto nur noch etwa 43.000 €. Nebenkosten wie eine Anzeigentafel, Datenlogger und bei der neuen Anlage eine aufwändige Absturzsicherung und die Installierung sind inbegriffen. Die Anlagen haben wir teilweise kreditfinanziert, hierfür übernahm die Stadt Stuttgart eine Kredit-Bürgschaft. Das investierte Kapital fließt in Form von Erträgen aus der Energieeinspeisung zurück. Die Volksbank Zuffenhausen unterstützte uns mit einem Zuschuss für einen Datenlogger. Die Anlage wurde unter fachkundiger Anleitung der Firma Gühring von Schülern, Lehrern und Eltern errichtet. Träger der Anlage ist der gemeinnützige Verein Schule und Umwelt am Ferdinand-Porsche-Gymnasium e.V.

Derzeit ca. 80 Mitglieder unterstützen die Anlage ideell und mit ihren Beiträgen (10 € / 3 € pro Jahr).