DPG-Heraeus-Solarboot

DPG und Heraeus-Stiftung unterstützen die Solarboot-Ag am Gymnasium Nonnenwerth

Nach der Einladung der EUS-Stiftung (Energie, Umwelt und Soziales) am ersten EUS-Solarcup 2006 in Koblenz teilzunehmen, hatten wir am Gymnasium Nonnenwerth eine Solarboot-Ag am gegründeten. In der Ag waren ca. 15 Schülerinnen und Schüler aus der achten Klassenstufe, die sich nachmittags versammelten, um ein ca. 1m langes ferngesteuertes Solarboot zu bauen und um damit an dem Solarcup-Wettbewerb teilzunehmen.

Aus dieser ersten Aktivität entwickelte sich dann ein großes Projekt an dem auch der Physik-Leistungskurs 11 teilnahm. Das Projekt bestand daraus, dass systematisch Motoren, Antrieb, Schiffsschrauben und Solarzellen zu untersucht wurden. Die Schülerinnen teilten sich in Forschungs-Gruppen auf, die einzelne Fragestellungen untersuchten.

Es wurde beispielsweise von einer Zweiergruppe ein Leistungsprüfstand gebaut. Der Leistungsprüfstand bestand aus einem Planschbecken, in dem ein kleines Bootsmodell zwischen Führungsschienen schwamm. Die Schülergruppe untersuchte systematisch verschiedene Motoren und Schiffschrauben auf Umdrehungen und Schubkraft. Andere Gruppen untersuchten die Leistung der Solarzellen unter verschiedenen Bedingungen (Winkel, Temperatur, Abstand von der Lichtquelle, Beschattung). Diese systematischen Untersuchungen wurden dann noch bei Jugend forscht eingereicht. Insgesamt 6 Teams präsentierten mit Erfolg ihre Ergebnisse beim Regionalwettbewerb im Bereich Physik.

Im folgenden Schuljahr 2006/2007 trafen wir uns zum zweiten Mal in der Solarboot-AG, um ein zweites Solarboot zu bauen, mit dem wir schließlich beim 2. EUS Solarboot-Cup teilnahmen. Durch unsere systematischen Untersuchungen hatten erheblich Kenntnisse über Motoren und das Zusammenspiel mit den Solarzellen gewonnen. Wir konzentrierten uns nun auch die Form. Ansprüche waren unter anderem Stabilität sowie eine wenig dem Wasserwiderstand entgegensetzende, gleichzeitig aber auch eine möglichst große Fläche für die Solarzellen. Wir entschieden uns schließlich für die Form eines Katamarans.

Doch bevor wir mit dem Bau des Bootes beginnen konnten, mussten wir uns noch für ein Material entscheiden, das unseren sehr hohen Ansprüchen und Vorstellungen entsprach. Es sollte daher leicht, stabil und mit wasserunlöslicher Farbe bestreichbar sein. Unsere Wahl fiel auf Styrodur, welches wir mit Säge und Schleifpapier in die gewünschte Form brachten. Die beiden Rümpfe und das Deck haben wir mit Hilfe von Stangen zusammengesetzt und diese dann aus optischen Gründen mit „Schwimmnudeln" ummantelt. Die vorher genau auf die Bootsform angepassten Solarzellen und den Motor haben wir zum Schluss eingebaut.

Durch Testfahrten auf dem Rhein an unserem Fähranleger haben wir das Feintuning vorgenommen und hatten nun endlich das Ziel eines funktionstüchtigen Solarbootes erreicht. Die Zeit in der Solarboot-AG war sowohl lehrreich und experimentell interessant als auch sehr spaßbringend.

Der 2.EUS Solarboot-Cup, auf den wir so lange Zeit hinarbeiteten, war ein sehr spannendes Ereignis. Trotz unseres Eifers schafften wir es nicht, uns mit unserem "NW Navis" einen der Siegerplätze zu erfahren. Dennoch sind wir umso stolzer, dass wir unseren Traum von einem Solarboot mit viel Mühe und Elan erreicht haben.

Außer "NWnawis" ging noch ein zweites Boot "Chuck Norris", das der Leistungskurs Physik 11 entwickelte, mit an den Start. Aus dem "Chuck-Projekt" entstand noch die Idee des Selbstbau einer Funkfernsteuerung. Die käuflich erworbenen Fernsteuerungen geben ihr Signal an einen Servo, der mechanisch den Hauptkreis schaltet. Es stellte sich die Frage, ob nicht der Hauptkreis direkt geschaltet werden könne. Eine neu durchdachte Fernsteuerung wurde dann von Tobias Menden in seiner Facharbeit entwickelt.

Zusammenfassung

Wir haben eine hohe Schüleraktivität erreicht von bis zu 30 Schülerinnen und Schülern mit einem Frauenanteil von 50% erzielt. Ferner konnten durch die systematischen Untersuchungen die Schülerinnen und Schüler ihre Arbeiten bei "Jugend forscht" einreichen und ihre Interessen im Rahmen einer Facharbeit weiter verfolgen. Unser Dank gilt der DPG und der Heraeus-Stifung, wodurch diese Arbeiten erst möglich wurden.

Die Solarboot-Ag ist eine Initiative gewesen, die zur Gründung der Junior-Ingenieur-Akademie führte.