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MINT-Projektkurs mit frischen Ideen für unseren ÖPNV

06. 01. 2019 00:00

Angefangen hatte alles mit einem Projekt beim KICK-Schülerwettbewerb der Stadtwerke Münster: 2011 haben Schüler ein Wasserstoffauto konzipiert, als Modell gebaut und damit den ersten Preis bei KICK gewonnen. Das Thema Wasserstoffmobilität hat unsere drei MINT-Projektkurslehrer seitdem nicht mehr losgelassen und so haben Hendrik Büdding, Daniel Spieker und Michael Deittert ein neues Projekt gestartet, das sich in den Jahren 2018 bis 2020 mit umweltfreundlicher Mobilität beschäftigt. Unterstützt wurden die Oberstufenschülerinnen und -schüler von den Stadtwerken als Praxispartner, finanzielle Förderung kam insbesondere von der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung.

Die Ergebnisse aus dem ersten Jahr Forschungsarbeit haben die Teilnehmer des MINT-Projektkurses nun vorgestellt. „Was die Schülerinnen und Schüler erreicht haben, ist beeindruckend. Sie haben sich den Themen Wasserstoff und umweltfreundliche Mobilität aus verschiedenen Blickwinkeln genähert. Zielsetzung war es, den Unterricht für kommende Jahrgänge attraktiver zu machen. Die Ergebnisse zeigen Wege auf, wie das möglich ist, zum Beispiel mit Experimenten zum Wasserstoff“, erklärt Prof. Dr. Joachim Treusch, Vorstandsvorsitzender der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung, die das Projekt unterstützt.

Fünf Projekte rund um das Thema E-Mobilität haben die Projektkurslehrer aufgelegt, mit jeweils eigenen Schwerpunkten in den Fächern Chemie, Physik und Informatik.


„Die Schülerinnen und Schüler haben in diesem Projekt an der Schnittstelle zwischen Schule, universitärer Bildung und Berufsleben gearbeitet und wurden hierbei besonders vom Fachbereich für Anorganische und Analytische Chemie, dem Bioenergiepark in Saerbeck, der Warpzone Münster e.V., der EVONIK-Forschung und Phoenix Contact fachlich unterstütz. Besonders fruchtbar war die Zusammenarbeit mit den Stadtwerken, die über umfangreiche Erfahrungen in der E-Mobilität verfügen und diese mit uns geteilt haben. Wir können uns eine Fortsetzung des Projekts gut vorstellen“, so Anette Kettelhoit, Schulleiterin des Annette-Gymnasiums.

Auch die Stadtwerke sind beeindruckt von den Ergebnissen der Schülerinnen und Schüler. „Wir erweitern unsere Flotte an Elektrobussen und -autos in den nächsten Jahren noch weiter. In den gemeinsamen Terminen mit unseren Experten haben die Schüler großes Interesse daran gezeigt. So gewinnen auch wir neue Einsichten und profitieren vom Austausch“, sagt Eckhard Schläfke, Betriebsleiter der Stadtwerke.

„Umweltfreundliche Mobilität ist einer der Megatrends weltweit, neue Formen der Mobilität sind in aller Munde. Unsere Aufgabe als Schule ist es, die Jugendlichen mit dem nötigen Wissen auszustatten, um die Bedeutung davon zu erkennen und das Gelernte in ihrem weiteren Bildungs- und Lebensweg einzusetzen. Daran würden wir gern mit den Stadtwerken und weiteren Institutionen in Münster weiterarbeiten“, ist Anette Kettelhoit überzeugt vom Weg, den ihre Schule eingeschlagen hat.

Fünf Projekte zu Wasserstoff und E-Mobilität
Warum wissen Schüler eigentlich so wenig über Wasserstoff? Diese Frage war der Ausgangspunkt für eines der fünf Projekte. Dafür haben die Schülerinnen und Schüler den NRW-Rahmenlehrplan untersucht, dabei aber nur wenig Inhalte zu Wasserstoff gefunden. Um das zu ändern, haben sie für den Chemieunterricht ab Jahrgangsstufe 9 Experimente mit dem vielseitigen Gas entwickelt und im laufenden Schuljahr bereits durchgeführt – Übernahme in den Lehrplan aussichtsreich.

Die Buslinie 1 führt von Amelsbüren und Hiltrup über den Prinzipalmarkt nach Gievenbeck und weiter nach Roxel – damit gehört sie zu den längsten Linien im Stadtgebiet und ist eine besondere Herausforderung für den Einsatz von Elektrobussen. Ein weiteres Projekt hat untersucht, welche Voraussetzungen bei Bussen, Batterien, Ladestationen und Umlaufplanung gegeben sein müssten, um die Linie zu elektrifizieren. Die Stadtwerke setzen bisher vor allem auf der Linie 14 Elektrobusse ein, weitere Linien werden in den kommenden Jahren aber ebenfalls elektrifiziert: bis 2030 planen die Stadtwerke mit 100 E-Bussen im gesamten Stadtgebiet. Eine Fortsetzung des Projekts mit dem Batterieforschungsinstitut MEET der Uni Münster ist bereits in Planung, auf die Ergebnisse sind nicht nur die Stadtwerke sehr gespannt.

CO2 ist ein Treiber des Klimawandels. Ausgestoßen wird es bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe und Biomasse. Hierbei kann Wasserstoff zu einer Dekarbonisierung beitragen, also einem Weniger von CO2. Dafür wird den Abgasen Wasserstoff zugesetzt. Versuche der Schüler zeigen, dass bestimmte Arten von Bakterien das CO2 dann aufnehmen und in Methan umwandeln können, bevor es in die Luft gelangt. Das Methan kann wiederum zur Energieerzeugung verwendet werden. Die Ergebnisse werden in einer Masterarbeit an der Universität Osnabrück aufgegriffen und sollen so weiterentwickelt werden, dass sie im Unterreicht eingesetzt werden können.

Mit privater E-Mobilität hat sich das vierte Projekt beschäftigt. Drei Schüler haben eine bekannte Schwachstelle der europaweit verbreiteten herkömmlichen Zugangskarten für E-Ladesäulen untersucht und einen möglichen Lösungsweg dafür aufgezeigt, der die Ladeinfrastruktur von der Karte über die Ladesäule bis hin zu den Abrechnungssystemen betrachtet. Dafür setzen sie auf die Blockchain-Technologie, die derzeit als sichere Methode für die Speicherung von Datentransaktionen in vielen Bereichen im Gespräch ist.

Das fünfte Projekt hat sich mit der Funktionsweise von Wasserstofffahrzeugen beschäftigt. Dabei wird der Wasserstoff in einer Brennstoffzelle in Strom umgewandelt der dann – wie bei herkömmlichen Elektrofahrzeugen – für den Antrieb genutzt wird. Auch mit dieser Technik haben die Stadtwerke bereits Erfahrung gemacht, sie setzen seit einem Jahr Transporter mit Wasserstofftank ein und werden die Technologie auch bei Bussen einsetzen. „Gerade auf langen Linienwegen und bei den großen Gelenkbussen ist Wasserstoff ein Reichweitenverlängerer. Elektrobusse erreichen damit ähnliche Reichweiten wie Dieselbusse, sind aber lokal dennoch abgasfrei unterwegs“, erklärt Eckhard Schläfke.

 


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