Die Schüler der Erna-de-Vries-Schule bereiteten sich ein Jahr auf die Teilnahme an der IdeenExpo 2024, die in Hannover stattfand, vor. Sie waren vor Ort, um an dem Wettbewerb teilzunehmen. Aufgrund der politischen Entwicklungen der letzten Jahre und des immer weiter fortschreitenden Klimawandels wird es immer deutlicher, dass die natürlichen Ressourcen unserer Erde effektiver genutzt und verbessert werden müssen. Energiegewinnung durch Wind- Wasser- und Solarenergie steht dabei im Vordergrund. Die Kräfte der Natur liefern in Zusammenhang mit dem Wandel der Jahreszeiten und der geografischen Lage auf der Erde das nötige Rüstzeug, um die Energiegewinnung für die Menschheit nachhaltig, effektiv und günstig zu gestalten.
Die Schüler haben sich in ihrem Projekt genau mit diesem Thema beschäftigt: Wie kann man Naturphänomene nutzen, um die Effektivität der Energiegewinnung zu verbessern? Ohne die Sonne gäbe es auf unserem Planeten kein Leben. Ihr Licht und ihre Wärme sind für die Vegetation essenziell, die Vegetation hat sich ganz an den Rhythmus von Tag und Nacht sowie den Jahreszeiten angepasst. Sie haben z. B. beobachtet, dass junge Sonnenblumen sich mit dem Sonnenstand bewegen und andere Blumen ihre Blüten in der Nacht schließen, um einen Feuchtigkeitsverlust zu verhindern. Daraus ergaben sich für folgende Fragestellungen, die starke fächerübergreifende Aspekte aufzeigen: • Warum bewegt sich die junge Sonnenblume mit dem Sonnenstand? (Biologie) • Wie bewegt sich die Sonne über den Himmel? (Astronomie) • Wie werden z. B. Photovoltaikanlagen oder Parabolspiegel ausgerichtet? (Physik und Astronomie) • Wie kann man eine technische Nachführung zur Sonne umsetzen? (Technik und Informatik) • Wie effektiv ist eine Nachführung bei Energiewandlern, die die Energie der Sonne nutzen? (Physik)
Sie arbeiten nun parallel an verschiedenen Fragestellungen, um Antworten zu finden: • Sie bauen ein Modell, dass die Bögen des Sonnenverlaufes visualisiert. • Sie bauen eigene Nachführungen für Photovoltaikplatten und führen Testreihen zu ihrer Effektivität (Wirkungsgrad) durch. Da eine Nachführung elektrische Energie benötigt, muss der positive Effekt durch die höhere Sonneneinstrahlung überwiegen. • Sie programmieren die Nachführungen, damit sie nicht manuell nachgestellt werden müssen. Dazu nutzen sie die Grundlagen aus der Astronomie bzgl. der Schrägstellung der Erde und dem Sonneneinfall an verschiedenen Orten auf der Erde. • Sie untersuchen das Verhalten verschiedener Pflanzen auf die Bewegung der Sonne.
Für die Anwendung der Nachführung an Parabolspiegeln arbeitet das Team der Erna-de-Vries-Schule mit der Georg-von-Langen-Schule BBS Holzminden zusammen, die sich in ihrem Projekt mit der sinnvollen Anwendung von Parabolspiegeln beschäftigt. Durch diese Kooperation sind sie in der Lage, die Nachführung in einem größeren Maßstab auszutesten und zu präsentieren.
Sie hatten nun das Glück, ihr Projekt auf der IdeenExpo, die vom 08. - 16.06.2024 stattfand, einem breiten Publikum präsentieren zu dürfen. Neben der Präsentation der technischen Umsetzung und der Ergebnisse, könnten Mitmach-Stationen, die insbesondere den jüngeren Besuchern aufzeigen, wie sich die Sonne über unseren Himmel bewegt und wie unsere Pflanzenwelt dies nutzt, angeboten werden. Es gab künstliche Blumen, die einer künstlichen Sonne folgten und eine Simulation, die dem Besucher aufzeigte, wie sich an ihrem Geburtstag an verschiedenen Orten auf der Erde die Sonne über den Himmel bewegt. Eine weitere Station bestand darin, kleine Parabolspiegel zu basteln, die direkt an einer Wärmequelle ausgetestet werden können. Das teilnehmende Schulteam wurde von den Lehrern Sabine Bertschik, Jan Herweg und Christina Möller begleitet.
Der Lichtbogen
Modell Sonnenverlauf
Astronomische Nachführung