Immer munter hoch und runter

©  ITBE Bernd Mekes und Jochen Levers mit ihrem Modell eines energiesparenden Aufzuges

„Wir kommen einfach nicht weiter.“ Eine ernüchternde Erkenntnis von den Schülern und dem Lehrer des Vredener Gymnasiums Georgianum. Wochen verbrachten sie mit Multimetern, setzten sich mit Wechselspannungen auseinander und suchten nach möglichen Kondensatoren für ihr Projekt. Doch in den Physikräumen fehlt es schlicht an Material, um dem Einfallsreichtum der Schüler Taten folgen zu lassen. Bernd Mekes, Jochen Levers und Oliver Levers ziehen die Konsequenz: Fachleute müssen helfen, ihr Energiesparmodell weiter voranzutreiben. Vom Aufzug in der Schule inspiriert, treten die Oberstufenschüler im Technikwettbewerb „Innovative Technologien bewegen Europa“ an. Sie sehen in einem handelsüblichen Drucker das perfekte Modell, mit dem sie bei der Abschlussveranstaltung am 7. Mai Folgendes verdeutlichen möchten: „Ein Aufzug kann allein mit gespeicherter Energie nach oben bewegt werden“, lautet die Grundidee. Das muss man sich zusammengefasst so vorstellen: Neben der Kabine soll ein Gegengewicht angebracht werden. Das befindet sich unten im Schacht, wenn die Kabine im oberen Stockwerk angelangt. Steigen nun Personen ein und fahren nach unten, ziehen sie parallel dazu das Gegengewicht hoch. Das kann anschließend die Kabine mittels gespeicherter Bewegungsenergie in einem Kondensator wieder nach oben befördern, wenn es selbst nach unten fährt.

Das Team nahm dafür einen Drucker auseinander und stellte die Schiene, an der die Farbpatronenboxen (= Kabine) angebracht sind, hochkant. Mithilfe von Zeichnungen halten die Schüler fest, wie sie das Modell zum Laufen bringen wollen. Das ist Pflicht für die Endpräsentation, doch es tauchten bald erste Probleme auf: Das Modell steht nicht von selbst, außerdem fehlt es an wichtigen Materialien. „Die brauchen wir unbedingt, um das Beste aus dem Modell herauszuholen. Deswegen haben wir uns Hilfe gesucht“, erzählt Jochen Levers. Zusammen mit Kumpel Bernd Mekes und Physiklehrer Bernd Gottheil machte er sich also auf den Weg zur Bocholter Grunewald GmbH, einem von vier Kooperationspartnern des Technikwettstreits. Vor Ort erklärten die Jungs Ausbilder Wolfgang Overbeck ihr Modell. Der staunt nicht schlecht: „Wenn das klappt, könnte man tatsächlich viel Energie einsparen, ohne dass der Aufzug an Geschwindigkeit verliert oder weitere Energiequellen angezapft werden müssen. Ich bin überzeugt, dass sich das realisieren lässt.“

©  ITBE Jochen Levers zeichnet auf, wie er sich das fertige Modell vorstellt. So können auch Außenstehende die Gedanken des Schülers nachvollziehen

Ratschläge gerne genommen
Das Team hat vor, zwei Rollen anzubringen und ein Seil darüber laufen zu lassen. Die Rollen sollen außerdem jeweils mit einem Generator und einem Motor ausgestattet sein. „Wir überlegen noch, wie wir das Seil umlenken können. Denn dann bewegt es sich doppelt so schnell wie die Kabine. Der Generator wird entsprechend schneller angetrieben. So stellen wir uns das zumindest vor, aber ausprobieren konnten wir es noch nicht“, so der 19-jährige Jochen Levers. Der Motor ist für eventuelle Notfälle eingeplant, falls das Gewicht der Kabine doch einmal zu schwer sein sollte. Die bisher verwendeten Rollen erwiesen sich als ungeeignet, denn wenn Metallrollen auf Metallpinnen laufen, fehlt es an Haftreibung. Overbeck schlägt deswegen vor, die Rollen weiterzuentwickeln: „Kugellager wären gut. Da kann man einfach alte Inliner verwenden. Eine kleine Nut in die Rollen gedreht, damit das Ganze eine Führung bekommt und schon ist das Problem gelöst.“

Wenn doch alles so einfach wäre. Doch zu viel will Overbeck nicht verraten. Die Jungs sollen und wollen selbst ran. „Es macht ja auch Spaß, alles, was uns in den Sinn kommt, auszuprobieren. Wir haben schon einige Ideen verworfen, daraus aber auch einiges gelernt“, erzählt Bernd Mekes. So spielten die Jungs ein wenig mit der Elektronik herum und nutzten den Stellenmotor des Druckers als Generator, um die Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandeln zu können. Nun benötigen sie noch einen Kondensator, der die umgewandelte Energie speichert. Wolfgang Overbeck stellt gerne Rollen, Kondensator und Generator zur Verfügung, „aber welche Modelle ihr braucht, müsst ihr selbst herausfinden“, lautet seine Aufgabe für das Team.

©  ITBE Ausbilder bei der Grunewald GmbH Wolfgang Overbeck (links) beantwortet die Fragen der Schüler Jochen Levers und Bernd Mekes während einer Unternehmensführung

Lernen hautnah
Jochen, Bernd und Oliver opfern viel Freizeit, um Informationen und Hilfe für ihr Projekt zu suchen. Gerade erst schauten sich die Jungs unterschiedliche Fahrstuhlmodelle in einem Krankenhaus an und durften dafür sogar in den Aufzugschacht steigen. Das ist Lernen hautnah. Bernd Gottheil ist froh über so viel Eigeninitiative: „Wenn die Motivation groß genug ist, kommt der Rest von selbst.“ Wenn nicht, helfen die Profis weiter. Wolfgang Overbeck behält das Modell der Schüler für ein paar Tage im Unternehmen, damit es eine Holzkonstruktion und damit Stand erhält. Um Gegengewichte will er sich auch kümmern. Dann endlich können die Teilnehmer weiter messen und rechnen. „Junge talentierte Menschen lassen wir nicht im Regen stehen.“ Ein Motto, das drei Abiturienten ein Grinsen auf die Lippen zaubert.