Energie mit Köpfchen: 3mal-E Schulwettbewerb

Der Fachbereich Technik des Gymnasiums Horkesgath startet eine weitere Kooperation mit einem außerschulischen Partner: Innogy SE 3malE - Erstförderung zweier Projektideen von Schülergruppen im Rahmen eines Wettbewerbs mit je 500,- Euro.

Der Veränderungsprozess unseres Energiesystems, so Innogy, ist, bedingt durch die Energiewende, in vollem Gange. 3malE möchte über den wirtschaftlichen Nutzen hinaus mit dem Wettbewerb einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung leisten. Ziel des Wettbewerbes ist es, Schülerinnen und Schülern eine Plattform zu bieten, sich mit Energie-, Umwelt- und Technikthemen auseinanderzusetzen und sie so für den schonenden Umgang mit natürlichen Ressourcen zu sensibilisieren.

Die erste Gruppe aus der Qualifikationsphase 2 nennt das selbst konzipierte Projekt „Algen als Treibstoff der Zukunft“ und möchte konkret ein voll automatisiertes Hausmodell entwickeln, auf dessen Dach Algen in Kunststoffrohren kultiviert werden, um diese in späteren Verfahren in Treibstoff für PKWs oder für Heizungsanlagen umzuwandeln. Doch schauen wir was die Gruppe als Idee schon entwickelt hat:

„In unserem Projekt wollen wir zeigen, wie man Algen automatisiert kultivieren und anschließend zu brennbarem Öl weiterverarbeiten kann. Das Öl soll für derzeitige Fahrzeuge ohne großen Aufwand als erneuerbarer CO2-neutraler Bio-Treibstoff verwendet werden können, da die Algen beim Wachsen das CO2 aus der Luft aufnehmen. Zusätzlich kann man die Abfallprodukte durch Verbrennung zur Wärmeerzeugung nutzen. Das im zweiten Schritt, anfallende weitere Abfallprodukt Asche kann anschließend als Dünger seine Verwendung finden.

Um die Algen zu züchten, möchten wir transparente Röhren verwenden, die auf ungenutzten Dächern und Fassaden angebracht werden können. Die Anlage soll über einen Mikrocontroller vollautomatisch gesteuert werden. Diese soll mit Sensoren ausgestattet werden und eine kleine solarbetriebene Pumpe ansteuern, damit die Algen gleichmäßig viel Sonnenlicht bekommen und sich nicht in den Röhrchen absetzen.

Um die Algen zu Öl weiterverarbeiten zu können, möchten wir einen Filter konstruieren, der einen Teil der Algen aus dem Wasser abfangen kann, um diese in einem Solar-Destillator zu trocknen. Zum Schluss sollen die Algen in einer Presse zu Öl weiterverarbeitet werden.“

Interessant ist hier das Vorhaben, mehrere technische Systeme zum Einsatz kommen zu lassen. Das Modell soll mit 3D-Technik gedruckt werden, die Kultivierung, die Ernte und die Weiterverarbeitung sollen mit einem Microcontroller vollautomatisch gesteuert werden.

Die zweite Projektgruppe möchte hingegen einen hydrothermischen Ofen mit Wärmespeicher planen, entwickeln, fertigen und testen. Auch hier gibt es schon konkrete Ideen:

„Durch den geplanten Wärmespeicher kann man den Verbrauch von Ressourcen wie z.B. Öl, Gas, Holz oder Kohle reduzieren und somit auch den Ausstoß von CO2, NOx und CO minimieren.

Die Funktionsweise unseres technischen Systems soll wie folgt aussehen:Das Herzstück des Ofens besteht aus dem geplanten Brennraum, in welchem auch trockene, biologische Abfälle verbrannt werden können. Durch weitere Anpassungen einer Steuerelektronik könnte man auch Heizöl verwenden. Über der Flamme soll sich eine Kupferrohrspirale befinden, durch welche das Wasser fließt und so erhitzt wird. Dieses heiße Wasser kann anschließend in die zu beheizenden Räumlichkeiten geleitet werden, in welchen das Wasser seine Wärme über Radiatoren an die Umgebung abgibt. Da anschließend das Wasser noch eine Restwärme besitzt, kann es in ein isoliertes Wasserreservoir geleitet werden. Dieses kann wiederum zu einem späteren Zeitpunkt, unter Zuhilfenahme einer Pumpe, entnommen und erneut durch den Kreislauf gepumpt werden. Des Weiteren ist neben dem Heizen die Essenszubereitung mit diesem System möglich, da sich über dem Brennraum ein thermisch abgedichteter Raum befinden soll.“

Nun haben die Gruppenmitglieder die finanziellen Möglichkeiten, die Projekte bis zum 13. Mai zu realisieren. Nach erfolgreicher Umsetzung und Bewertung durch eine Jury winken Preisgelder von bis zu 1000,- Euro. Wir sind gespannt und werden berichten. Viel Erfolg!

Info: www.3malE.de