Veröffentlicht am 16.06.2023

Ingenieurkurs erstmalig bei der zdi-Science League

Jugendliche der 9. Klasse aus dem Ingenieurunterricht nahmen sich der Herausforderung an und stehen kurz vor dem letzten Spieltag auf Platz 3. Am 17.06. präsentieren sie ihre Ergebnisse in Mülheim – herzliche Einladung!

Am dritten und vierten Spieltag haben die Jungingenieure sich zu den Viertplatzierten Abstand verschafft, der Abstand zum zweiten Platz ist geschrumpft. Es liegen spannende Wochen hinter dem 25-köpfigen Kurs, die eigentlich nur ein intelligentes Modellhaus aus Beton bauen wollten. Die Teilnahme an der Science League passte dann zu der Idee und so hat sich der Kurs als letztes Team noch angemeldet. Die Idee mit dem Betonhaus konnte sehr gut mit dem Bastelbeton unseres Kooperationspartners MC-Bauchemie realisiert werden. Die im ersten Halbjahr erworbenen Kenntnisse zum Stahlbeton konnten hier noch einmal praktisch vertieft werden. Wie auf der Baustelle wurden Schalungen erstellt und Armierungsstahl verlegt. Wichtig war die vorher geleistete Architektenarbeit, so dass Betonhaus und Gewächshaus vereint werden konnten. Es wurde sich auf den Maßstab 1:24 geeinigt und schon war es möglich, arbeitsteilig an verschiedenen Projekten zu arbeiten.

Die „Beton-Modellhausbauer“ gingen zielstrebig und eigenständig zu Werke und schafften es am Ende, ein zweigeschossiges Wohnhaus aus Beton zu errichten. Die Gruppe für das Gewächshaus verlor etwas Zeit in der Planung, so dass es zum Ende des dritten Spieltages noch einmal spannend wurde. Hier konnten dann andere beim Sägen und Kleben helfen und die Kresse konnte am Ende rechtzeitig in einem Gewächshaus gedeihen. 

Andere Gruppen setzten sich mit der Energieversorgung auseinander. So wurde ein Windrad, ein Wasserrad und Photovoltaik zusammengeschlossen, so dass diese einen Akku aufladen. Die Wahl der richtigen Spannung wurde diskutiert, die Notwendigkeit des Einsatzes von Spannungsreglern wurde erkannt und Energieberechnungen wurden angestellt, um das gesamte Energiesystem richtig zu dimensionieren und korrekt zusammenzusetzen. Aber auch die Innenarchitektur, die Dokumentation, der Einkauf und die Abrechnung wurden von Teilgruppen übernommen. Insgesamt darf ein Budget von 1000€ nicht überschritten werden.

Im aktuellen und letzten Spieltag geht es nun darum, die Automatisierung fertigzustellen. Ein Arduino soll einige Servomotoren steuern, das Gewächshauslicht und das Wohnhauslicht schalten. Als Sensoren dienen Dämmerungssensor und Feuchtigkeitssensoren. Das Gewächshausdach wird bei zu hoher Feuchtigkeit geöffnet und die Erde bei Trockenheit mit der Steuerung einer Pumpe gegossen.

Die Fertigung fand im JAG-Lab statt, in dem die Schülerinnen und Schüler die CAD-Programme und den 3d-Druck zu nutzen lernten. Auch ein Besuch im IOT-Labor am Campus Mülheim der Hochschule Ruhr West brachte die Schülerinnen und Schüler im Bereich der Automatisierung weit nach vorne.

Die Jury des Deutschen Schulpreises war sehr interessiert an dem Unterrichtsvorhaben und fragte nach, ob man mit dem Projekt alle motivieren könnte. Was macht man mit denjenigen, die sich sonst auch eher vor dem Unterrichtsgeschehen abtauchen? Hier helfen nur klare Absprachen und die Übertragung von Verantwortung, das ist fast wie in einem richtigen Betrieb. Die Projektarbeit verlangt den Jugendlichen ein hohes Maß an Einsatz ab. Alle finden das Projekt interessant und freuen sich, hier mitwirken zu können. Ein Drittel der Gruppe investiert viele Nachmittage im JAG-Lab, machen also Überstunden. Eine Hälfte des Kurses ist nur zu den Unterrichtsstunden anwesend, hier aber sehr pflichtbewusst, produktiv und zuverlässig in der Einhaltung von Terminen. Wenige investieren nur die Unterrichtsstunden und sind weniger produktiv, sie müssen stark angeleitet werden und machen schnell mal eine Pause. Es ist schade, dass am Ende dann wieder die intrinsisch motivierten Personen die weniger zielstrebig agierenden unterstützen müssen, damit die Aufgabenlösungen zum nächsten Spieltag fristgerecht eingereicht werden können. Schule und Betrieb unterscheidet an der Stelle, dass es keinen Arbeitsvertrag gibt, sondern am Ende nur eine Note vom „Chef“. Gemeinsam haben sie, das auch jedes Unternehmen Mitarbeiter hat, die  unterschiedlich produktiv sind.

Das Besondere an dem Projekt ist, dass viele MINT-Disziplinen in der Anwendung vereint werden. Vor allem die erworbenen Kenntnisse im Bereich des 3d-Drucks, der Elektronik, des Handwerkens und der Programmierung können den Lernenden nicht mehr genommen werden. Die Berührung mit den hier notwendigen Fähigkeiten soll Ängste abbauen, sich an ähnliche Projekte heranzuwagen.

Am Samstag, den 17.06., präsentiert das JAG-Team ihr Modell auf dem Landesfinale des zdi-Roboterwettbewerbs in Mülheim. Hier stellen alle teilnehmenden Teams ihre Ergebnisse in Präsenz vor. Wir wünschen den Jungingenieuren viel Freude und viel Erfolg.

Das Landesfinale ist für Besucher geöffnet. Sie sind herzlich zur Ausstellung eingeladen:

Samstag, 17.06.2023, 11:00-16:00 Uhr

Westenergie Sporthalle, An den Sportstätten 6, 45470 Mülheim an der Ruhr

WLT