Westfalen-Blatt

Gymnasiasten entwickeln neue Projekte

– und ihr Lehrer wird für das beste Konzept deutschlandweit ausgezeichnet

 

wb121212aDas wäre super: beim Chillen Energie erzeugen. Bastian Lehwalder, Fabian Hinzmann, Daniel Lehwalder, Marvin Töpfer und Jannik Leimkuhl (von links) statten den Sessel mit Thermo-Elementen aus. Die kleinen Halbleiter (re.) haben sie selbst gebaut. Fotos: Bluhm-Weinhold

 

Mit seinen Schülern hat er schon zahlreiche Wettbewerbe gewonnen, auch hochdotierte. Doch diesen Preis hat Andreas Frerkes, Physiklehrer am Steinhagener Gymnasium, ganz allein errungen: Mit seinem pädagogischen Konzept für den naturwissenschaftlichen Unterricht ist er beim Europäischen Schulwettbewerb »U4Energy« Deutschland-Sieger geworden.

 

In der Finalrunde in Brüssel waren die Franzosen dann allerdings eine Nasenlänge voraus. Doch als Deutscher Meister galt für Andreas Frerkes: Dabei sein ist alles. Vor allem den intellektuellen Austausch mit den Kollegen, also den Landesmeistern aus den anderen EU-Staaten, hat er genossen: »Die anderen haben zum Teil ganz andere Sichtweisen auf die Energie. Nicht alle wollen ja so wie wir die Atomkraft abschaffen.«,
Was macht das beste Unterrichtskonzept deutschlandweit aus? Andreas Frerkes setzt auf das forschende Lernen, wie er selbst sagt: »Ich stehe auf einer Ebene mit meinen Schülern. Auch ich lerne durch ihre Arbeit dazu.« Der Unterricht ist vollkommen offen und läuft in Projektarbeit ab. Vorgegeben ist durch das Curriculum nur der Rahmen. Wie sie ihr Thema angehen, wählen die Schüler selbst. »Ich bin nur der Aktivator und gebe Impulse«, sagt Andreas Frerkes. Jede Gruppe stellt ihre Ergebnisse am Ende in einem Vortrag oder auf der Homepage vor, so dass alle in der Klasse den gleichen Kenntnisstand und den Lehrstoff intus haben. Denn das Wissen wird natürlich in Tests oder Klausuren geprüft.

 

Dass das Konzept erfolgreich ist, dafür sprechen nicht zuletzt die zahllosen Wettbewerbs-Siege, zuletzt der Deutsche Klimapreis 2012, überreicht vom Bundespräsidenten. Derweil wird im Physikraum, im Kurs »Energie und Zukunft« der Jahrgangsstufe 11, eifrig gelötet, gesägt und geschraubt für drei vielversprechende Beiträge zu »Jugend forscht 2013«.

 

In der Ruhe liegt die Kraft: Dieses strapazierte Stichwort trifft auf das Projekt von Jannik Leimkuhl, Daniel Lehwalder, Fabian Hinzmann, Bastian Lehwalder und Marvin Töpfer hundertprozentig zu. Die fünf entwickeln gerade einen Sessel, mit dem sie beim Chillen Energie erzeugen können. In die Sitzfläche des Sessels setzen sie Halbleiter, so genannte Peltier-Elemente, ein. Diese nehmen auf der einen Seite die Körperwärme auf. Auf der anderen Seite sitzt eine gel-ähnliche kühle Schicht. Aus der Temperaturdifferenz wird Spannung – und damit Strom, mit dem man dann zum Beispiel eine Lampe oder einen i-Pod betreiben kann.

 

Derzeit müssen die Jungen erst einmal herausfinden, wie viele Elemente man in die Sitzfläche des Sessels einbauen muss, um tatsächlich genügend Spannung zu haben und Musik hören zu können.

 

wb121212cFelix Dammann (links) und Arne Schneuing löten gerade ihre Piezo-Module zusammen.

 

Nicht durch Ruhen, sondern durch Bewegung wollen Arne Schneuing und Felix Dammann Strom erzeugen. Dafür nehmen sie so genannte Piezo-Kristalle, mit denen durch mechanische Kraft elektrische Spannung aufgebaut werden kann. »Wir haben überlegt, wo man Energie gewinnen kann. Es gibt im Alltag viele kleine ungenutzte Energiemengen«, sagt Arne Schneuing. »Energyharvesting« – Energieernte – ist das Stichwort. Im Idealfall könnte man Piezo-Kristalle auch in Fußbodenplatten einsetzen und so im wahrsten Sinne des Wortes Schritt für Schritt Energie erzeugen.

 

Derzeit bauen sie ihre Versuchsmodule, mit denen sie die Energiebilanz von Piezo-Kristallen gegenüber der Induktionstechnik, die über eine Spule Spannung erzeugt, erforschen. Was ist günstiger im Hinblick auf die Energieausbeute und in der Kostenanalyse?

 

wb121212bPokal und Urkunde gibt Deutschland-Sieger Andreas Frerkes (hinten) fürs Foto an die Schüler ab: Schließlich können Nicole Baeumer, David Märtins und Jonas Welinski (re.) ihren Wetterballon noch nicht zeigen.

 

Nein, Felix Baumgartner hat nicht Pate gestanden. Nicole Baeumer, Jonas Wilinski und David Märtins sind, angeregt durch einen Versuch in Kanada, schon vor dem aufsehenerregenden Sprung des Österreichers aus 39000 Metern Höhe auf die Idee gekommen, einen Wetterballon bis in die Stratosphäre steigen zu lassen und seine Fahrt aufzuzeigen. Wie ist die Luft über Steinhagen? Diese Frage interessiert sie weniger qualitativ, sondern mehr visuell. »Interessant ist ja, dass der Himmel immer schwärzer wird und dass der Ballon an Volumen zunimmt, wenn der Luftdruck abnimmt«, sagt Jonas Wilinski. Mit drei Kameras wird die Sicht nach oben, unten und zur Seite festgehalten. Den Ballon und die Technik kaufen sie – dank der zahlreichen Preisgelder des Gymnasiums ist das möglich –, die Gondel erstellen sie selbst. Im Leichtbau. Denn der mit Helium gefüllte Ballon hat mit drei Kameras, die zudem gegen Kälte von -60 Grad isoliert werden müssen, einem Fallschirm, der ihn später im Luftstrom herunter bringt, und einem GPS-Tracker, damit sie ihn wiederfinden, genug zu schleppen.

 

Für »Jugend forscht 2013« ist das Projekt noch nicht reif, 2014 streben die Jugendlichen an. Im Moment haben sie alle Hände voll damit zu tun, die Genehmigungen für ihren Flug zu besorgen. Im Frühjahr folgen die Tests – und schließlich kommt der Flug. »Da muss alles klappen, wir haben nur eine Chance«, sagt Jonas.


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