LABS-Projekte 2022

Ein Wassermonster ist das Projekt nicht, wie der Name "Axolotl" vermuten lässt, und auch mit dem eigentlich damit bezeichneten Schwanzlurch aus der Familie der Querzahnmolche hat das Projekt nur eins gemein: die Form der Platine. Oder ist es doch eine Rakete? Im Lötkurs werden die Teile inklusive bunter LEDs verbaut. Spannend ist, dass hier mittels einer zusätzlich eingeplanten Joule-Thief-Schaltung auch das letzte Joule aus einer ansonsten als leer geltenden Batterie für das Betreiben der LEDs genutzt werden kann.

Achtung, Diebe! Der dreiste Diebstahl eines Rucksacks gehört der Vergangenheit an, wenn diese Alarmanlage eingebaut ist. Gebastelt wird eine Schaltung in einer Brotdose, die Alarm auslöst, wenn ein Rucksack bewegt oder geöffnet wird.

Wie kann Energie erzeugt werden? Stromerzeugung wird vor Ort in Friedrichshafen an einem eigens gebauten, großen und hölzernen Wasserrad erklärt. Im neuen Kurs wiederum bauen Grundschulkinder eine eigens entwickelte hölzerne Kurbeltaschenlampe. Mittels Zahnrädern und einem kleinen Elektromotor wird so eine durch einen Reflektor verstärkte LED zum Leuchten gebracht.

Zum Einsatz im Unterricht kommen Experimentierboards für digitale Schaltungen, die Signalsimulationen am Computer ersetzen. Damit kann beispielsweise eine Stoppuhr an der 7-Segment-Anzeige dargestellt werden.

Die Sendefrequenz des Reifendrucks im Auto ist bei 433 MHz, auch Wetterballons nutzen diese Frequenz. Ziel des Projektes ist, zwölf Mikrocontoller-basierte Funkempfangs-Sets für das Auslesen von Sensorwerten (Reifendruck von Pkw, gelandeten Wetterballons, Flugzeugortung, Erdfeuchte) zu bauen. Über die freie Frequenz von 868 MHz sollen zudem eigene Messdaten (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) verbreitet werden.

Ein selbstgebautes Fahrzeug folgt einer schwarzen Linie auf dem Boden - dank eines analogen Regelkreises ist keine Programmierung nötig. Genutzt werden u.a. Infrarot-Dioden und Foto-Dioden, die den Motor ansteuern.

Murmelbahnen üben auf viele Altersklassen eine große Faszination aus, der Fantasie für einen möglichst trickreichen Parcours der Kugeln sind dabei keine Grenzen gesetzt. Das MINT-Schullabor baut derzeit eine große Murmel- bzw. Kugel-Bahn auf, die mit Sensoren, Aktoren und Mikrocontrollern sowie eigenem 3D-Druck automatisiert werden soll.

Mikroelektronik und Informatik helfen, Leben zu retten und sie erleichtern die medizinische Versorgung von Patient*innen. Im Projekt der Göttinger nutzen Schüler*innen im Klassenverband Microcontroller, Calliope-Boards mit Displays und passenden Sensoren, um exemplarisch medizinische Systeme aufzubauen, ein Neugeborenen-Wärmebett und ein Reanimationsphantom.

35 km über der Erde - ein Helium betriebener Wetterballon ist mit Messgeräten und einer Kamera bestückt. Die sichere Landung gewährleistet der eingebaute Fallschirm, der GPS-Sensor ermöglicht das Auffinden des teils bis zu 80 km zum Startort entfernt landenden Ballons. Faszinierend sind die Fotos und Videos aus der Stratosphäre, aber auch die dort oben gesammelten Daten zu CO2, Feinstaub oder Infrarotstrahlung, die anschließend im Unterricht auszuwerten sind.

In den Robotik-Kursen bauen Jugendliche ihren eigenen, Arduino-basierten "Roboter". In mehrteiligen Kursen wird Kompetenz in Mikroelektronik und Programmierung vermittelt, so dass die Schüler*innen mit ihren Robotern dann verschiedene Herausforderungen meistern, vom Morsen bis zum Robo-Fußballspiel.

SInd die Obstbäume ausreichend gewässert? Die schuleigene Streuobstwiese liegt 20 Minuten Fußweg entfernt, zu weit, um regelmäßig beispielsweise die Bodenfeuchtigkeit selbst kontrollieren zu können. Das Technik-Cafe des Gymnasiums plant daher eine neue Wetterstation, die die Zustandsdaten (Bodenfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Luftfeuchtigkeit und Temperatur) an der schuleigenen Streuobstwiese erfasst. Eine autarke Stromversorgung wird mit Photovoltaik gewährleistet und zur Datenübertragung wird das IoT-Protokoll LoRaWan genutzt.