Naturwissenschaften   


Energiehaus wird um eine Wärmepumpe erweitert

Das in den vergangenen Jahren mit Projektmitteln gebaute und ausgestattete Energiehaus wird in diesem Schuljahr unter der Leitung von Frau Dreeßen um eine Wärmepumpe erweitert. Projektpartner sind dabei die Prof. Dr. Werner-Petersen-Stiftung und die Firma FIELES Dithmarscher Kältetechnik aus Marne. Neben der Solar- und Windenergie wird dann auch die in der Luft ungenutzt vorhandene Energie zur Energieproduktion verwendet.

 

In einem ersten Projektschritt richteten Schülerinnen und Schüler der 10a jetzt eine Sickergrube für das zu erwartende Kondenswasser her.


Astronomiechat mit Südafrika

Den zehnten Klassen bot sich wie in den letzten Jahren die Möglichkeit, direkt mit dem Radioobservatorium MeerKAT, einem ersten Teil des SKA (Square Kilometer Array), in Kontakt zu treten. Über eine Skype-Verbindung wurde eine akustische und visuelle Verbindung zwischen Südafrika und Dithmarschen hergestellt. Der Wissenschaftler Nadeem Oozer hielt dabei einen Vortrag über die wesentlichen Inhalte der Radioastronomie. Dabei wurden alle Bereiche wie Astronomie, physikalische Grundlagen und technische Aspekte in der 90minütigen Unterrichtsstunde sehr umfassend erläutert, das Ganze natürlich in der internationalen Wissenschaftssprache Englisch. Mit der Webcam bekamen die Schülerinnen und Schüler ebenfalls einen Einblick in das Kontrollzentrum. Anschließend bestand die Möglichkeit, weiter Fragen an den Wissenschaftler zu stellen.

Die Unterrichtseinheit „Astronomie bei verschiedenen Wellenlängen“ bekommt dadurch neben unserem Partnerflugzeug „SOFIA“ einen weiteren interessanten Aspekt durch direkten Kontakt hinzu.

Wir freuen uns schon auf das nächste Jahr!

Im Anschluss führte Herr Dewitz folgendes Intwerview mit dem Wissenschaftler:

Hello Nadeem, where are you from?

 

Hi Jörg, I am originally from Mauritius, a small Island in the Indian Ocean and I am currently working in Cape Town, South Africa.

 

What are you doing at the observatory?

 

I work as commissioning scientist. This involves checking that the telescope and all systems attached to it are working according to specifications. Once the criteria met, then other astronomers can use the telescope to do science. 

 

What is the difference between MeerKAT, Kat7 and SKA?

 

The Karoo Array Telescope (KAT-7) was an engineering test-bed fort he up-coming MeerKAT. It consisted of 7 x 12m diameter dishes. The lessons learned from the KAT-7 have been upgraded and now implemented in the MeerKAT. MeerKAT is an array of 64 m dishes of 13.5m diameter. They will later form part oft he SKA phase one.

 

You are doing the SKYPE-Chat for the third time now. Is the relationship between Germany and the observatory South Africa something special in the public outreach of your institute? Or do you often teach students in school?

 

This initiative started after my visit to Germany during the German-South Africa year of science in 2012. I love outreach and sharing my experiences to the young generation. Ever since we started this initiative, it has been running every year and I look forward for it to continue in the future.

 

Where do you know Jörg Dewitz and the Gymnasium Marne from?

 

I met Jörg Dewitz during my visit in Germany. We worked on some outreach project during the visit at the House for Astronomy. We also have some interesting discussions and kept in touch. We started this radio astronomy class and found that the students like it. Since then this has become a yearly event with the Gymnasium Marne.

 

Is astronomy the only thing you must know, when you are working in the SKA environment?

 

Astronomy is a broad field. One need to know science, mathematics and programming to work in the SKA environment. Furthermore, communication and writing skills are also required. We manipulate a lot of data and programming is one of the tools we have to analyse them. However, with the deluge of data coming now from the new generation telescope, Big Data sciences and Artificial Intelligence will be a key tool to know.

 

Would you advise students to learn science?

 

Definitely science is a key subject to know even though one will not do a career in it. Science gives a different perspective to seeing things around us.

 

Thank you Nadeem!

 


3D-Drucker und Arduinos - Schüler bieten AGs an

Nach Anschaffung eines 3D-Druckers im Rahmen von 'Jugend forscht' wird jetzt das naturwissenschaftliche AG-Angebot an der Schule um eine AG 3D-Drucker erweitert, bei der Ants Aare Alamaa freitags in der 7. Stunde mit interessierten SchülerInnen zunächst mit einem CAD Programm Modelle am PC entwirft, um sie dann auch zu drucken.

Eine weitere AG zur Programmierung von Arduinos wird in Ergänzung der Forschungszeit dienstagnachmittags von Jacob Diercks angeboten.


Energiehaus um eine Kleinwindkraftanlage erweitert

Im Rahmen des bereits im dritten Jahr von der Stiftung Nordmetall umfangreich geförderten lüttIng-Projektes konnte das Energiehaus mit einer Kleinwindkraftanlage um einen  weiteren Energieträger ergänzt werden. Dank der Unterstützung des Kreises Dithmarschen als Schulträger wurden die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass die Windmühle jetzt in unmittelbarer Nähe des Energiehauses errichtet werden konnte und bereits Strom in den vorhandenen Speicher einspeist.


Biologen nehmen Experimentier-Sandkiste in Betrieb

Die mit Unterstützung der Sparkasse Westholstein und von Holzland Jacobsen von der Fachschaft Biologie gebaute „Experimentier-Sandkiste“ ist nun funktionsbereit. Zahlreiche Schülerinnen und Schüler haben geholfen, die Kiste mit Sand zu befüllen, so dass sie bereits im Rahmen des Medienwettbewerbs „Spiel mal Meer“ unter der Regie von Frau S. Friedrich als Drehort verwendet werden konnte.


Ag astro und Raumfahrt erhält Spende von der Sparkasse westholstein

Die AG Astronomie und Raumfahrt unter der Leitung von Herrn Dewitz freut sich über eine großzügige Spende der Sparkasse Westholstein. Die Schülerinnen und Schüler erhalten damit noch bessere Möglichkeiten, Geschehnisse auf der Sonnenoberfläche zu beobachten, zu fotografieren und mittels digitaler Datenverarbeitung zu dokumentieren. Die Auszeichnung fand unter dem Titel 'Gut für Schulen' anlässlich einer Projektpräsentation in Meldorf statt.


Bewegungsenergie aus Sportlicher Betätigung im Energiehaus

Das Basiskonzept „Energie“ der Fachanforderungen Physik wird in der Mittelstufe im langfristigen Projekt „Energiehaus“  umgesetzt, das im laufenden Schuljahr um eine Kleinwindkraft-anlage erweitert wird.

Die Firma LANXESS ermöglicht es dank ihrer finanziellen Förderung jetzt, das Energiekonzept des Energiehauses unter der Leitung von Frau Dreeßen auf das System Mensch/Verbraucher zu übertragen. Dabei kommt ein Rennrad mit einem Ökotrainer zum Einsatz, die Bewegungsenergie aus der sportlichen Betätigung wird in elektrische Energie umgewandelt.

Durch diese sportliche Betätigung können die Jugendlichen einerseits ihre Ausdauer verbessern, andererseits wird für sie ein Vergleich zwischen der unmittelbaren, sportlichen Leistungserfahrung zur technisch gewonnenen Energie möglich.  Die Selbstwirksamkeit kann unmittelbar erfahren werden, wie sie in den Fachanforderungen für guten Unterricht beschrieben ist.

Tauchsieder, Wasserkocher, Zigarettenanzünderbuchse oder auch eine MusicBox oder LightBox bieten unterschiedlichste Möglichkeiten des Einsatzes von Verbrauchern.

Um ein Bewusstsein für die Notwendigkeit der Energiespeicherung zu entwickeln, wird auch in diesem Projekt ein Akku zum Speichern der erzeugten Energie eingesetzt, die dann nach Bedarf entnommen werden kann.

 

Dieses Projekt „Bewegungsenergie aus Sport“ bietet die Möglichkeit, ein angemessenes Verständnis von Energie fächerübergreifend zu entwickeln und miteinander zu verknüpfen. 


Weiterentwicklung im Energiehaus

Das Energiehaus hat inzwischen 4 PV Module erhalten, die die Solarenergie in einen Speicher einspeisen. Dessen Größe wurde nach dem Verbrauch bemessen.

 

Verschiedene Regler überwachen die Einspeisung der Solarenergie in den Speicher und die Entladung des Speichers durch Verbraucher innerhalb der Schule.

 

Ein Leistungsmessgerät zeichnet vielfältige Daten des Energiesystems auf, an das auch das vorhandene BHKW der Schule ein Signal sendet.

 

Wesentliche Planungsarbeit hat unser Kooperationspartner, die Fa. BeBa in Hemmingstedt, geleistet. Drei unserer Schüler haben sich in dem Betrieb als Praktikanten an der Vorinstallation der Anlage unter Anleitung beteiligt und hier im Energiehaus die Umsetzung mit sehr großen Engagement unterstützt.

 

Es ist ein reales Energieversorgungs- und Speicherungssystem entstanden, so dass die Schüler einen Beitrag zur Energiewende geleistet haben.

 

Die Fachhochschule Westküste in Heide unterstützt die Gruppe intensiv bei der Realisierung eines Labormodells, das wir bei der Abschlussveranstaltung unseres luettIng Projektes in Kiel im Sommer präsentieren wollen. Darin sind Glimmlampen und eine USB-Ladestation als Verbraucher gewählt worden. Wir setzen dabei einen Li-Ionen-Akku ein, um so eine alternative Speichertechnik untersuchen zu können. Die Programmierung der Modellanlage ist durch Schüler vorgesehen.

 

Vielen Dank an die fleißigen Helfer, ohne die dieses Projekt nicht möglich gewesen wäre!

(A. Dreeßen)


Das Energiehaus -  Energieversorgung und Energiespeicherung

Das begonnene „luettIng“-Physikprojekt „ Energiehaus“ zeigt auch in diesem Jahr einige Fortschritte.

 

In diesem Schuljahr übernahm Frau Dreeßen die Projektleitung mit dem Schwerpunkt Energieversorgung und Energiespeicherung.

 

Noch vor Weihnachten wurde die Planung der Photovoltaikanlage in die Tat umgesetzt. Mit Hilfe der Firma BeBa Energie GmbH & Co. KG. und einiger Schüler der Klasse 10b wurden die Solarmodule auf dem Dach unseres Energiehauses montiert. Bei Sturm und Kälte und damit  schlechten Wetterbedingungen wurde die Aufgabe erfolgreich bewältigt. Auch wir Schüler konnten an diesem Tag einmal unsere praktischen Fähigkeiten zeigen.

 

Im Unterricht  haben wir, die Klasse 10 b, die Theorie eines Aufbaus der Solarzelle kennengelernt. Somit wissen wir, wie eine Solarzelle funktioniert. Außerdem haben wir eine Reihe von Versuchen zum Einfluss der Beleuchtungsstärke und damit der eingestrahlten Energie  auf die nutzbare Energie durchgeführt und ausgewertet. Damit verstehen wir, welche Energie uns im Energiehaus zur Verfügung steht.

 

Am Freitag, den 22.01.2016 kam Herr Rottmerhusen von der Fachhochschule Westküste zu uns an die Schule und unterstützte uns in unserem Projekt. Er erklärte uns in Vorversuchen anhand einer Schaltskizze einen vollständigen Versuchsaufbau entsprechend der geplanten Anlage für das Energiehaus.  Im Zentrum dieses Aufbaus steht ein LiFe-Ionen Akku, der die von der Sonne gelieferte Energie speichert und bei Bedarf an Verbraucher abgeben soll.

 

Daraufhin teilten wir die Klasse in drei Teilgruppen ein. Eine Gruppe beschäftigt sich zukünftig mit einem Arduino zur Steuerung des Speichers, der in dem Versuchsaufbau verwendet wird. Die zwei weiteren Gruppen befassen sich mit der PV-Anlage als Energieversorger und der Seite des Verbrauches.

  (Luisa Dewitz, Mette Kreschmann)


Sparkasse Westholstein und Lanxess fördern Biologische Forschung

Für die Fachschaft Biologie konnte im Dezember 2015 deren Fachleiterin, Frau S. Friedrich, für ihre erfolgreichen Projektanträge bei der Firma Lanxess und bei der Sparkasse Westholstein Spenden im Gesamtwert von 4500,-€ entgegennehmen. Passend zu den Aktivitäten als Zukunftsschule.SH sollen am schuleigenen Biotop Wasseranalysen vorgenommen und eine große 'Sandkiste' errichtet werden, in der am Modell Maßnahmen zum Küstenschutz erprobt und erforscht werden.