Junior-Ingenieur-Akademie

Schüler der Johannisberg-Schule Witzenhausen konstruieren Windanlagen

Die Projektteilnehmer der Junior-Ingenieur-Akademie der Johannisberg Schule mit ihren Windkraftanlagen, die auf dem Dach der Schulbibliothek errichtet wurden.
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Die Projektteilnehmer der Junior-Ingenieur-Akademie der Johannisberg Schule mit ihren Windkraftanlagen, die auf dem Dach der Schulbibliothek errichtet wurden.

Mit dem Bau von Strom erzeugenden Kleinwindanlagen haben sich Schüler der Johannisberg-Schule in Witzenhausen einer echten Herausforderung gestellt – und diese gemeistert.

Witzenhausen – Entstanden war das im Sommer gestartete Projekt im Rahmen der Junior-Ingenieur-Akademie (JIA), einem Angebot des Wahlpflichtunterrichts der neunten und zehnten Gymnasialklassen, das in Kooperation mit den Beruflichen Schulen Witzenhausen läuft.

Dabei stehen Themen aus Technik und Informatik im Vordergrund und werden praktisch behandelt. „Da die Entwicklung und der Aufbau einer umweltfreundlichen Energieversorgung zentrale gesellschaftliche Aufgaben der jetzigen und der künftigen Generationen darstellen, wird die Relevanz des Themas Windenergie jungen Menschen schnell ersichtlich“, sagt Physiklehrer und Projektleiter Kamil Daniek.

Die Aussicht, eine eigene Kleinwindanlage zu konstruieren, die nicht nur der Demonstration diene, sondern am Ende sogar in der Lage sei, Geräte wie Smartphones oder Lichterketten mit Energie zu versorgen, habe „sehr motivierend“ auf den aktuellen JIA-Kurs gewirkt, der sich aus 13 Schülern und einer Schülerin zusammensetzt. „Zunächst eigneten sich die Schüler das Wissen unter anderem über den Aufbau eines Windkraftwerks, das Prinzip eines Generators und die Bedeutung des Wirkungsgrades an“, erzählt Daniek. Das greifbare Ziel habe dieser Arbeit Flügel verliehen. Schon bald seien allen Teilnehmern zentrale Begriffe, Formeln, Einheiten und Größenordnungen der Energieversorgung geläufig gewesen.

Anschließend skizzierten sie eine Projektidee für ein eigenes Windkraftwerk. Nach der Präsentation der Ideen hätten sich die Schüler schließlich zu fünf kleinen Gruppen zusammengeschlossen und sich jeweils auf ein gemeinsames Ziel verständigt.

Die praktische Projektphase begann dann mit dem Bau von Modellen aus Strohalmen oder Pappe im kleinen Maßstab. „Die Teilnehmer variierten unter anderem die Anzahl der Rotorblätter, den Durchmesser des Rotors und dessen Anstellwinkel, untersuchten jeweils den Einfluss auf die Leistung des Kraftwerks und entwickelten so ihre Idee weiter“, sagt Kamil Daniek.

Nachdem zunächst kleine gekaufte Elektromotoren als Generatoren verwendet worden waren, hätten sie anschließend mit selbst gewickelten Spulen und Magnete eigene Generatoren gebaut. Am Ende dieser Phase hatten die Schüler ein kleines Funktionsmodell erstellt, das eine LED zum Leuchten bringen konnte. „Das war für alle ein schönes Erfolgserlebnis“, so Daniek.

Dann habe die eigentliche Bauphase am großen Modell begonnen. Nach dem Sammeln der benötigten (unter anderem ausgediente Fahrradteile wie etwa Nabendynamos wurde gesägt, gebohrt geschraubt, gefeilt und lackiert. Die Modelle wurden immer an ihrem Bestimmungsort, der Terrasse über der Schulbibliothek, getestet und weiter optimiert“, berichtet Kamil Daniek.

Inzwischen stehen auf dieser „Energie-Terrasse“ fünf völlig unterschiedliche, aber voll funktionsfähige Windräder, die zwischendurch immer wieder in der Werkstatt weiterentwickelt werden. „Das von außen gut sichtbare Projekt hat längst das Interesse anderer Schüler geweckt“, freut sich Kamil Daniek. Die Windräder seien sogar schon im Physikunterricht weiterer Lerngruppen als Anschauungsmedium eingesetzt worden.

„Die aktuell strengen Auflagen haben die Umsetzung des Projekts nicht leicht gemacht“, sagt Daniek. Für die JIA-Schüler sei das Projekt aber durchaus „ein kleiner Lichtblick“ in der aktuell schwierigen Zeit gewesen. „Auch anderen Schülern konnten die Windräder, die gut sichtbar auf der Energieterrasse gewachsen sind, Hoffnung geben und zeigen, dass es trotz allem weitergeht.“ Das sei für den Lehrer selbst neben dem physikalischen Inhalt und dem Aspekt des Umweltschutzes bei diesem Projekt der Hauptbeweggrund gewesen, „viel Energie in dieses Projekt zu stecken“. (Per Schröter)

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