Bild: Mittig Minister Prof. Steinbach, links stehend, Hugo Frackowiak und Moritz Vogt
Bild: Ministerium für Wirtschaft und Energie
In diesem Jahr haben bei Jugend forscht und Schüler experimentieren nur die Regionalwettbewerbe stattgefunden. Der Landeswettbewerb, zu dem sich einige der Projekte qualifiziert hatten, fiel dann leider aus. Auch das Wirtschaftsministerium hat sich auf der Veranstaltung am 27. Februar 2020 in Wildau umgesehen und Projekte gesucht, die sich mit dem Thema Energieeffizienz beschäftigen. Dabei stießen sie auch auf ein Projekt der Musikbetonten Gesamtschule Paul Dessau Zeuthen, das sich mit der Synchronisation von Elektromotoren beschäftigt.
Hugo Frackowiak aus der elften Klasse an der Musikbetonten Gesamtschule Paul Dessau Zeuthen und der ehemalige Schüler dieser Schule und jetzt am Oberstufenzentrum Schönefeld lernend, können schon auf vier Jahre Schüler experimentieren und Jugend forscht zurückblicken. Als jüngere Schüler war ein Weiterkommen im Wettbewerb aus Gründen der Regularien noch nicht möglich, aber als sie die Altersgrenze erreicht hatten, qualifizierten sie sich mehrmals zum Landeswettbewerb und konnten dort Plätze erringen und mit Sonderpreisen geehrt werden.
Das Projekt Motorsynchronisation wurde an zwei Modellen demonstriert. Das erste symbolisiert einen Windpark mit vier Rotoren, die nicht nur mit exakt denselben Frequenzen drehen, sondern auch in der Lage völlig gleich sind, was man als Phasensynchronisation bezeichnet. Solche Probleme sind aus der Rundfunktechnik bekannt, wo ein Oszillator auf einen oszillierenden Sender abgestimmt werden muss und wird als Phase Locken Loop (PLL) bezeichnet. Dieser Weg erwies sich aber für geringe Drehzahlen als nicht machbar und so wurde auf eine Idee zurückgegriffen, die ein Bastler aus der Region an einem Käfermodell realisiert hatte und in Mikrocontrollersoftware gegossen. Dieses Verfahren ist völlig neuartig und wurde von der weltweit tätigen Mikrocontroller Community noch nicht entdeckt, geschweige denn realisiert. Solche synchronisierten Windräder sehen aus, wie ein Ballett und die dahinterstehenden Windräder können sich zu jedem Zeitpunkt genau in der für die Energieerzeugung optimalen Stellung befinden. Auch Netzschwankungen können so vermieden werden. Zudem gibt es noch einen Umweltaspekt, dass Vögel solche geordneten Windparks leichter durchfliegen können und Kollisionen vermieden werden.
In der weiteren Arbeit entstand noch ein Automodell, bei dem die Synchronisation so ausgenutzt wird, dass alle vier Räder genau in Phase bleiben und bei einer sog. Roversteuerung (ohne Lenkelemente) Geradeausfahrt und Kurvenfahrten optimal gestaltet werden können, ohne ein Getriebe zu verwenden. Das spart sowohl Energie als auch Gewicht, das dann für zusätzliche Akkumulatoren verwendet werden kann.
Noch drei weitere Gruppen erhielten den Energieeffizienzpreis auf der Festveranstaltung am 2. September im Wirtschaftsministerium, wobei die Ehrung durch den Minister Prof. Steinbach persönlich vorgenommen wurde. Die beiden Jugendforscher wurden von Helge Sawal nach Potsdam begleitet, dem immer noch sehr aktiven Nestor der Jugend forscht Wettbewerbe. Die Betreuung dieses Projektes der langjährigen Jugendforscher oblag mir. Wir können uns über eine Zuwendung an das Schülerforschungszentrum über die Vereinigung der Förderer der Musikbetonten Gesamtschule Paul Dessau in Höhe von 1500 Euro freuen und möchten uns an dieser Stelle noch mal fär die Unterstätzung durch den Förderverein und die Gemeinde bedanken.
Dr. Christian Rempel
Koordinator des Schülerforschungszentrums Zeuthen