Fünf Freunde auf Erfolgskurs

©  ITBE Die Jungs des Vestischen Gymnasiums haben alles unter Kontrolle. Messgeräte wissen sie professionell einzusetzen.

Antrieb eines Stirlingmotors
Aus dem Gemurmel im Physikraum des Vestischen Gymnasiums in Bottrop klingen immer wieder Fachbegriffe hervor. Von Kilojoule ist die Rede, CPU und Ohm. Teile eines auseinandergeschraubten Computers liegen ausgebreitet auf dem Tisch. Fünf Schüler der zehnten Klasse stehen davor, machen sich mit einem Thermometer daran zu schaffen und diskutieren über brauchbare Formeln. Physiklehrer Jan Melzig betrachtet die Szene mit einem Lächeln. Angesichts des selbstständigen Treibens seiner Schüler wächst der Gedanke in ihm, seine Jungs als Sieger des ITBE-Wettbewerbes zu sehen. Das Motto des Wettstreits: [b9Energie der Zukunft. „Ich finde es gut, dass jungen Leuten so eine Möglichkeit geboten wird und erzählte meinen Schülern davon. Schön war, dass ich gleich auf offene Ohren stieß“, erzählt Melzig. Jan Lucaßen, Christian Intorp, Tobias Kubiczek, Oliver Lackner und Carlo Rissmöller stellen sich nun der Herausforderung und treten gegen 16 weitere Teams an, die seit Dezember 2009 selbst gewählte Energieprojekte umsetzen.

Die Bottroper Schule hat dafür eine Physik-AG gegründet, die den Schülern auch außerhalb des Unterrichts Eintritt in die Fachräume erlaubt. Dort erarbeiten die 15- und 16-Jährigen in Ruhe alle notwendigen Schritte, experimentieren und lassen die Köpfe rauchen. Sie wollen die verschwendete Wärmeenergie eines Hauptprozessors (CPU) nutzen und damit einen Stirlingmotor antreiben. Ob ihre Idee konkurrenzfähig ist? „Na klar!“

©  ITBE Tobias Kubiczek nimmt das Zepter gerne in die Hand: Das Rätsel, wie lange es braucht, Wasser auf 70 Grad zu erhitzen, löst er anhand einer physikalischen Gleichung.

Profis helfen
Der gemeinnützige Verein Science on Stage Deutschland e.V. initiierte ITBE zum ersten Mal 2005, um Schülern naturwissenschaftliche Berufe schmackhaft zu machen. Vier Kooperationspartner helfen der technikbegeisterten Jugend, ihre Projekte zu realisieren: Das Automatisierungsunternehmen Lenord + Bauer (Oberhausen), die Grunewald GmbH & Co. KG (Bocholt), die Probat-Werke von Gimborn Maschinenfabrik GmbH (Emmerich) sowie die Clyde Bergemann GmbH (Wesel). Sie alle stellen Wissen und Material zur Verfügung und vermitteln den Teams Eindrücke über technische Berufe.

©  ITBE Jan Lucassen misst die Temperatur am Hauptprozessor. Noch ist sie nicht hoch genug, um Wasser zu erhitzen.

Wissenslücken
Die Physik-AG des Vestischen Gymnasiums ist dankbar für die Unterstützung von Lenord + Bauer. „Wir wollen einen 1-Liter-Wassertank an der CPU eines Computers anbringen. Die Energie des Hauptprozessors erwärmt das Wasser, dadurch entsteht wieder Wärmeenergie, mit der ein Stirlingmotor angetrieben werden soll, der diese Energie wieder nutzbar machen soll. Für die Wärmeregulierung brauchen wir Sensoren, die praktischerweise von Lenord + Bauer zur Verfügung gestellt werden können“, freut sich Tobias Kubiczek. Er und sein Team nahmen bereits an der Intel Leibniz Challenge, ebenfalls ein naturwissenschaftlicher Wettstreit, teil und die Zusammenarbeit funktionierte perfekt. Deswegen tritt dieselbe Konstellation nun erneut an. Jan Melzig ist mit der bisherigen Arbeit seiner Schützlinge sehr zufrieden. Sein Plan, hauptsächlich beratend aufzutreten, ist aufgegangen. Und dass, obwohl die fünf Freunde noch einige Wissenslücken haben, denn der Stirlingprozess ist erst ein Thema in der Oberstufe. Außerdem fehlen Kenntnisse über Schaltkreise und Wärmeleitung. Doch die Truppe ist auf Zack und weiß sich zu helfen. Den Stirlingmotor haben sie in einem Katalog als Bausatz entdeckt und bestellt. Experimente und Formelsammlungen geben Aufschluss über Sinn und Unsinn theoretischer Ideen. Wenn sich Denkfehler einschleichen oder sich das Team „verrennt“, hilft Physiklehrer Melzig weiter. Jeden Dienstag bespricht sich die Gruppe nach dem Unterricht, aber auch in den Pausen tauschen sich Schüler und Lehrer aus. Melzig ist erstaunt über so viel Engagement, das nicht von jedem Schüler zu erwarten ist: „ Andere sind glücklich, wenn sie mittags nach Hause gehen können, um sich mit ihren Freunden zu treffen.“ Seine Jungs aber nehmen die Teilnahme sehr ernst: „Uns ist bewusst, dass wir mit erfolgreichen Unternehmen zusammenarbeiten. Da wir alle später etwas Technisches studieren möchten, sind diese Kontakte echt wichtig“, gibt Carlo Rissmöller zu bedenken.

Lernen mit Spaß
Die Idee zum Projekt kam während einer Unterrichtsreihe über Wärmeenergie. Melzig freut es, dass er den Schülern das Thema so näherbringen konnte, dass sie sich weiter damit beschäftigen. Ausschlaggebend könnten die Möglichkeiten in der Unterrichtsgestaltung naturwissenschaftlicher Fächer sein. Die Schule ist gut ausgestattet, praktische Übungen machen das Lernen abwechslungsreich. „Es würde noch mehr Spaß machen, wenn die Räume auch optisch mehr hergeben würden“, so der Techniknachwuchs. Aber wie heißt es doch so schön: Man kann nicht alles haben. Das gilt auch für Zehntklässler.