Berichte von den 1. MINT-Tagen im Jahr 2012

1. MINT-Tag in Osnabrück

Programm zum 1. MINT-Tag

Der 1. MINT-Tag fand an der Hochschule in Osnabrück statt. Die beteiligten Schülerinnen und Schüler hatten die Gelegenheit an vier verschiedenen Workshops teilzunehmen. Jeweils nach einer Stunde wurde der Workshop gewechselt. Die Themen lauteten:

• Hochspannungstechnik
• Thermodynamik
• Robotik
• Fahrzeugtechnik

Um einen kleinen Eindruck von den Workshops zu bekommen, folgen hier von den beteiligten Schülern Berichte.

Erstes Labor zur Hochspannungstechnik

Im Labor „Hochspannungstechnik“ bekamen wir einen guten Einblick in den anwendungsorientierten Teil der Arbeit. Hier ist es zum Einen das Ziel, verschiedene Isoliermaterialien, welche zum Isolieren von z. B. Hochspannungsleitungen genutzt werden, auf ihre Eigenschaften zu untersuchen und zu optimieren. 
Der eine Teil der Gruppe hatte in diesem Zusammenhang die Gelegenheit, die Umsetzung eines Transformators von kleinen Wechselstromspannungen auf mehrere tausend Volt auf unterschiedliche Weise zu messen und zu vergleichen.
Der andere Teil der Gruppe untersuchte währenddessen das Durchschlagverhalten von Luft bei sehr hohen Gleichspannungen und stellte die Ergebnisse grafisch dar, um diese zu vergleichen.
Insgesamt war der Tag für alle Beteiligten eine tolle Erfahrung und der Beginn einer sich langsam aufbauenden Kooperation zwischen den beteiligten Schulen.

Lena S., Henning F., Christoph L., Paulo T. und Paul Yannik N.

 

Zweites Labor zur Thermodynamik

Als wir unser vorletztes Labor für diesen Tag betraten, konnten wir uns erst unter dem Thema Thermodynamik nicht mehr als heiße Luft vorstellen. Doch dann zeigte uns Diplom-Ingenieur Peter Menger anhand eines Gas-Brennwert-Gerätes, was Thermodynamik wirklich ist. Er erklärte uns ausführlich und verständlich, wie das Gas-Brennwert-Gerät überhaupt funktioniert und was man am Computerbildschirm ablesen kann. Wir durften natürlich unser Wissen auch mit einbringen. 
Nachdem wir geklärt haben, wo man eine Gas-Heizung am besten einsetzen kann, die kann man nämlich am besten als Bodenheizung einsetzen, da dort nicht eine allzu hohe Temperatur herrschen muss und so der Wirkungsgrad höher ist. Weiterhin klärten wir die Funktion einer Verbrennung und untersuchten die Vermeidbarkeit von Emissionen mit drei Versuchen mit unterschiedlichen Außentemperaturen. Dabei haben wir herausgefunden, dass der Wirkungsgrad eines Gas-Brenntwert-Gerätes sogar bis auf über 100% steigen kann.
Insgesamt sind wir zu dem Entschluss gekommen, dass dies ein sehr interessantes Thema ist, welches uns gut erklärt wurde, und wir auch Interesse haben, uns in Zukunft mit diesem Thema zu beschäftigen.

Maximilian C.

 

Drittes Labor zur Robotik

„Du denkst – und lenkst auch selbst! Programmierung eines Industrieroboters, der zerbrechliche Gegenstände vorsichtig absetzt.“
Das war das Thema, das unsere Gruppe (Mona M. aus Bad Nenndorf, Timo H. aus Osnabrück und Saskia O. aus Sulingen) in Labor 3 bearbeitet hat. Unsere Aufgabe war es einen Industrieroboter so zu programmieren, dass er aus einfachen Bausteinen auf Befehl eine Brücke baut. Dabei galt es, dem Roboter durch Vormachen und Speichern jedes einzelnen Punktes zu zeigen (auf Fachsprache: „teachen“), wie er die Steine übereinanderlegen muss, damit daraus eine Brücke entsteht. Das gelang uns mit einer sehr großen Fernbedienung, mit der es möglich ist, alle Gelenke des Roboters einzeln oder im Verbund zu bewegen. Damit der Roboter die Bewegungen glatt und sauber ausführte, musste mit viel Gefühl, Sauberkeit und Tricks gearbeitet werden. Und nach einer Stunde war es uns Dreien tatsächlich gelungen einen großen Industrieroboter zum Bauen einer Brücke zu bringen. 
Insgesamt hat uns allen der Tag sehr viel Spaß und Freude bereitet und wir freuen uns, uns im Februar wiederzusehen um hoffentlich noch einen so gelungenen Tag miteinander zu verbringen.

 

Viertes Labor zur Fahrzeugtechnik

Anfangs hatten meine Gruppe und ich die Gelegenheit, uns die Motortestanlage anzuschauen. Dann haben wir uns auch schon dem BMW gewidmet, der für Messungen bereit stand. 
Das Angebot, welches dieses Themengebiet beinhaltet, gefiel mir gut. Vor allem die von den Studenten selbst gebauten und entwickelten Fahrzeuge haben mich beeindruckt.
Insgesamt fand ich die Robotikabteilung am interessantesten, weil wir dort selber programmieren konnten.
Ich (Benedikt N.) war mit Ole S. (Gymnasium Sulingen), Anna-Lena (Gymnasium Bad Nenndorf) und Kim-Nadine M. (Gymnasium Sulingen) in einer Gruppe.

2. MINT-Tag in Bad Nenndorf

Am 2. MINT-Tag besuchten die beteiligten Schülerinnen und Schüler das Gymnasium Bad Nenndorf. Anschließend folgte eine Besichtigung des Institutes für Solarforschung in Hameln. Dort wurden neue Entwicklungen im Bereich der Solarforschung vorgestellt und anschließend folgten Experimente mit Solarmodulen.

Um einen kleinen Eindruck von dem Tag zu gewinnen, folgen hier einige Schülerberichte.

Institutsführung

Zu Anfang der Führung wurden uns differente Solarmodule erläutert. Unter anderem auch ein neues mit der RISE-Technology, welches mehr Nutzfläche hat, da sich keine Silberleiter auf der Oberseite des Solarmoduls befand. Außerdem haben wir uns die alten Solar module, mit den noch vorhandenen Silberleitern näher bringen lassen.

Wie allgemein bekannt ist, erzeugen Solarmodule elektrische Energie ganz im Gegensatz zu Solarthermiemodulen, die Wärme erzeugen, welche zum Beispiel für Warmwasser im Haushalt genutzt werden kann.
Als wir die Grundtechnik der Solarenergie und Solarthermie gelernt hatten, wurden uns einige Labore gezeigt. Unter anderem eins mit einem SUS (Sunsimulator), der aus einer Vielzahl von Halogenleuchtmitteln besteht, welche das Licht der Sonne simulieren können. Durch diese Technologie werden sowohl Solarthermie – als auch Photovoltaikanlagen getestet und der Effizienzquotient ermittelt. Danach wurden uns einige bahnbrechende, patentierte Erfindungen präsentiert, unter anderem eine Technik um Wasser in Freibädern ohne fossile Energie zu erwärmen. Im Anschluss konnten wir einen Reinraum besichtigen, allerdings nur von außen.
Wir konnten beobachten, wie in diesen Räumen unfertige Halbleiterplatten ausgepackt, gesäubert und dotiert wurden. In einem anderen Raum wurden diese Platten mit einer durchsichtigen Antireflexfolie beschichtet, welche für uns Menschen bläulich erscheint, ähnlich wie durchsichtiges Öl in Wasser, nur das man hier alle Regenbogenfarben sieht.

Fabian D., Steffen H. (Gymnasium Bad Nenndorf)

In dem niedersächsischen Institut für Solar- und Energieforschung in Hameln/Emmerthal sind wir zuerst in einen Vorführraum gegangen, indem uns die Vorteile der Solarenergie, nämlich Unverbrauchbarkeit und ständige Verfügbarkeit, erläutert worden sind. Außerdem wurde uns ein Diagramm gezeigt, das die Entwicklung des Weltenergieverbrauchs bis 2060, in den einzelnen Bestandteilen, darstellt. Daraus geht hervor, dass Solarenergie in Zukunft die wichtigste Energiequelle werden wird.
Die Führung teilte sich in zwei Bereiche: Der theoretische Aspekt der Solarzellen samt deren Funktion und technischen Erneuerungen. Zweitens die Führung durch die Labore. Nachdem wir im Labor der Sonnenkollektoren waren, die künstlich beleuchtet wurden, sahen wir uns das Reinluftlabor an, in dem gelieferte Siliziumbauteile gereinigt wurden und die p-Dotierung erfolgte. Zuletzt wurde uns der Zusammenhang zwischen Dämmungstechnik und Bionik anhand eines Eisbärenfells erklärt.

Robert M., Lena S. und Kim M. (Gymnasium Sulingen)

Bau des Solarmoduls „Suse CM6MS“

Nachdem die Teile für den Bau ausgeteilt worden waren, gab es eine kleine Einführung. Dann haben wir die vorgefertigte Plexiglasscheibe, die bereits mit einem Motor, einem Schalter und Kabeln ausgerüstet war, mithilfe intensiver Wärme durch einen heißen Draht in einem Winkel von 75 Grad gebogen. Darauf haben wir die Solarzelle durch Klebestreifen auf die Rückseite der auf dem Rücken liegenden nun gebogenen Plexiglasscheibe angebracht. Danach haben wir den positiven Pol der Solarzelle an den Schalter gelötet und den negativen Pol der Solarzelle an den positiven Pol des Motors, ebenso den negativen Pol des Motors an den Schalter. Zuletzt haben wir noch den Propeller auf den Motor gesetzt. Fertig war unser eigenes Solarmodul.
Es folgte ein Experiment zur Analyse der Qualität der Solarzelle. Die Qualität errechnet sich durch den Kurzschlussstrom in mA geteilt durch die Zellenfläche in cm² bei 1000 W/m² Einstrahlung.
Der Versuch ergab, dass unsere Solarzelle mit 22,2 mA von niedriger Qualität ist.

Jakob W. und Vincent H. (Ratsgymnasium Osnabrück)

 

3. MINT-Tag in Sulingen

Programm zum 3. MINT-Tag

Am 3. MINT-Tag besuchten die beteiligten Schülerinnen und Schüler am Vormittag den Betrieb NEAG von ExxonMobil in der Vogtei. Neben einer Einführung zum Thema Erdgasförderung und Reinigung von Sauergas, konnten sich die Schülerinnen und Schüler bei einer Werksbesichtigung das Reinigungsverfahren von Sauergas in der Praxis anschauen. Anschließend gab es noch einen Fachvortrag zum Thema Fracen. Am Nachmittag erhielten einige Schülerinnen und Schüler am Gymnasium Sulingen die Möglichkeit, den Brennwert von Erdgas zu bestimmen. Andere konnten experimentell den Anteil von Kohlenstoffdioxid und Wasser in Biogas bestimmen.
Neben dem praktischen Teil mussten sie in einer kurzen Präsentation die Versuchsergebnisse vorstellen. 

• Ergebnispräsentation zur Brennwertbestimmung
• Ergebnispräsentation zur Biogasuntersuchung
• Ergebnispräsentation zur Erdgasuntersuchung