Nein, es geht hier nicht um Saturn Werbung.
Am 28.2.2014 gewann der Club Solarie den 1. Platz beim Regionalentscheid „Schüler experimentieren“. Die Kinder dürfen somit am 27.03.2014 ihr Exponat beim Landeswettbewerb Jugend forscht in der Halle 400 in Kiel präsentieren.
Ein Großes Lob an Frederik Linssen, Ida Joke Fronius, Jan Grotheer und Thies Fronius!
Seit über einem Jahr arbeitet der Club Solarie an einem durch Solarzellen betriebenen Modellauto. Nachdem unser Solarkatamaran nun die ersten ernsthaften Einsätze hinter sich hatte war Platz für neue Ideen und neue Modelle.
Am Anfang stand die Idee ein Modellauto mit einer Solarkarosserie zu versehen. Jeder der schon einmal ein Modellauto gefahren hat weiß, dass es irgendwann mal gegen eine Wand fährt.
Also benötigten wir „schlagfeste“ Solarzellen. Nach einigen schlagkräftigen Experimenten mit einzelnen Solarzellen bekamen wir tatsächlich eine Zelle die leicht war und auch einen Schlag mit einem Hammer aushielt.
Aus unseren Erfahrungen mit dem Solarboot wussten wir, dass die Ausrichtung der Solarzelle zur Sonne – bei unseren Solarzellen – den Ertrag der Zelle entscheidend steigert.
Bei einem Auto mit Solarkarosserie ist aber immer ein Teil der „Zelle“ im Schatten.
So entstand die Idee eine beweglich Zelle auf dem Dach des Modellautos zu platzieren.
Diese Zelle dreht sich dann einfach immer in Richtung der Sonne und fertig.
In den letzten Sommerferien wurde dann an einer Lego-Mindstrom Solarzellen Steuerung getüftelt. Diese Experimente scheiterten schnell, denn das Suchen nach dem hellsten Punkt im Raum mit zwei Lichtsensoren dauert lange und „kostet“ Energie. Aber die „Nadellagerung“ der Solarzelle wurde das erste mal mit Lego Technik aufgebaut.
Was nun? Was wäre wenn wir sofort wüssten, wo es am Hellsten ist, z. B. eine Kugel hätten die mit vielen Sensoren ohne Drehbewegung auskäme? Klar dies geht nicht mehr mit Lego, ein Lichtsensor kostet 20 Euro und 15 Sensoren lassen sich nur mit 5 Lego Mindstrom Systemen auswerten, zu schwer, zu teuer und ein zu großer Stromverbrauch.
Die in der Lernwerft bereits eingesetzten Arduiono Microcontroller-Systeme boten sich an.
Das sind kleine preiswerte Systeme die über genügend Messeingänge verfügen.
Um sich bei „Schüler experimentieren“ zu beteiligen muss eine schriftliche Arbeit abgegeben werden.
Diese Hürde erwies sich im Nachhinein als sehr praktisch. Die drei zentralen Themen des Projektes – elektrischer Aufbau, mechanischer Aufbau und Programmierung des Sensorkopfes – wollten geplant werden. So entstand ein zwölf seitiger Text in dem das Modell festgelegt wurde.
Das Bild auf dem Deckblatt der Arbeit wurde von den Schülern mit „freeCAD“ erstellt. Der Einsatz eines CAD-Programms ermöglichte es der Gruppe sich ein „Bild“ von dem zu bauenden Modell zu machen. Wichtige Teile der Solarzellenaufhängung und der „Karosserie“ Erweiterung des Autos wurden ebenfalls mit „freeCAD“ erstellt und mittels eines 3-D Drucker – der für das Projekt zur Verfügung gestellt wurde – ausgedruckt. Dadurch wurde eine hohe Genauigkeit und ein hoher Grad an Vorfertigung ermöglicht.
Die mechanische Aufhängung der Solarzelle ist zu guter Letzt dem Segelsport entlehnt. Denn ohne einschlägige Erfahrung über Seile und Seilaufhängung hätte die von den Schülern erdachte Konstruktion nie diese „Praxistauglichkeit“ bekommen.
Am 28.02. bewiesen dann die Schülerin und Schüler auch ihre Präsentationsfähigkeit, die nicht nur die Jury überzeugte.
Die Gruppe hatte sich hier eine Gesamtkomposition erstellt die sie von allen anderen Ständen unterschied. Durch den Einsatz eines 600 Watt Scheinwerfers konnte die Sonne auch „ohne“ Sonne nachgestellt werden und das Modellauto der „Sun Finder“ konnte zeigen, dass der elektrische Aufbau, der mechanische Aufbau und die Programmierung des Sensorkopfes funktionsfähig sind.
Wer sich den „Sun Finder“ in Aktion ansehen möchte, kann am 27.03. ab 14 Uhr in die Halle 400 kommen.
Hiermit bedanken wir uns für die finanzielle Unterstützung des Elternvereins der Lernwerft ohne die dieses Projekt nicht möglich gewesen wäre.
geschrieben von Jens Wartenberg (Projektleitung)