Abschlussveranstaltung

12. Juni 2014 - Herausforderung Energiewende Begleitheft zur Präsentation und Ausstellung auf Schloss Dyck, Rhein-Kreis Neuss

Impressum Redaktion Michael Engels Judith Meuter Claudia Trampen

Bildquellen Teilnehmende Schulen

Textquellen Die Projektdarstellungen basieren auf den Dokumentationen der einzelnen Projektteams

Inhaltsverzeichnis „Herausforderung Energiewende“ Teilnehmende Schulen Albert-Einstein-Gymnasium

- AEGreen wir machen unsere Schule fit für die Energiewende - Geocoaching zur Energiewende

Alexander von Humboldt-Gymnasium

- Energieverschwendung und mögliche technische Lösungen

Gymnasium Norf

- Die Bedeutung des Mittelmeerraumes für die Energiewende bei uns

Leibniz-Gymnasium

- Energiewende im naturwissenschaftlichen Differenzierungskurs der 8. Klassen - Reaktivierung des schuleigenen Blockheizkraftwerkes 2.0

Meerbusch-Gymnasium

- Wie leben wir im Jahr 2070 - Drop Information Point - Ein Konzept des Projektkurses Physik

Norbert-Gymnasium Knechtsteden - Das Blockheizkraftwerk im ersten Betriebsjahr

Pascal-Gymnasium

- HHO Heizung

- Hear The Noise Of Green - Handyaufladung mit Hilfe eines Fahrraddynamos

Quirinus-Gymnasium

- Untersuchung der Effizienz der Alternativen zu Photovoltaik und Windkraft Janusz-Korczak-Gesamtschule

- Photovoltaikanlage auf dem Schulhof Käthe-Kollwitz-Gesamtschule

- Wie beeinflusst Erdöl mich als Schüler Maria-Montessori-Gesamtschule

- Probefüllung einer Biogasanlage - Elektrischer Widerstand und Supraleitung - Energy harvesting – die Grätzelzelle - Energiegewinnung durch Piezoelektrizität - Wasserstoffbrennstoffzelle

Berufskolleg für Technik und Informatik

- Energiewende und ihre Umsetzung im Rhein Kreis Neuss

„Herausforderung Energiewende“ als Projektmanagementangebot an weiterführende Schulen im Rhein-Kreis Neuss Nach dem Motto „Alle reden von der Energiewende – wir entwickeln Lösungen!“ beschäftigten sich 275 Schülerinnen und Schüler aus dem Rhein-Kreis Neuss mit den Herausforderungen der Energiewende. Während des Schuljahres 2013/14 entwickelten sie hierzu kreative Ideen, ambitionierte Projekte und innovative Lösungen. Schülerinnen und Schüler von neun Gymnasien, drei Gesamtschulen und einem Berufskolleg aus dem Rhein-Kreis Neuss stellen ihre Projektergebnisse am 12. Juni 2014 Vertretern aus Politik, Schule und Wirtschaft auf Schloss Dyck vor. In diesem Handout werden die Projektgruppen vorgestellt und die Ergebnisse ihrer Arbeit beschrieben. Ermöglicht wurde dieses Schulprojekt durch die Kooperation von RWE Deutschland, den Stadtwerken Neuss und dem Rhein-Kreis Neuss mit seinem zdi-Zentrum. Ziel des Gemeinschaftsprojektes ist es, den Jugendlichen Einblicke in technische und naturwissenschaftliche Themenfelder zu gewähren, sie für diese Fachrichtungen zu begeistern und eine frühzeitige Berufsorientierung zu ermöglichen. Machen Sie sich ein Bild!

AEGreen – Wir machen unsere Schule fit für die Energiewende Albert-Einstein-Gymnasium, Projektleiterin Ulrike Willms

Das Team Basteln des Schulmodells Hintergrund: Was können wir an unserer Schule machen, um auf erneuerbare Energien im Zuge der Energiewende aufmerksam zu machen? Und wie können wir gleichzeitig praktisch arbeiten? Diese zwei Punkte wollte unsere kleine Projektgruppe verwirklichen. Soviel stand von Anfang an fest. Ziel: Mit unserer Arbeit verfolgten wir zwei Ziele. Zum einen haben wir mit Aktionen infor-miert, zum anderen haben wir untersucht, wie an der Schule nachhaltig Energie eingespart werden kann und wo erneuerbare Energiequellen eingesetzt werden können. Projektverlauf: Eine unserer ersten Ideen, ein Windrad auf dem Schuldach zu bauen, verwar-fen wir rasch, da wir nicht glaubten, dieses Projekt umsetzen zu können. Doch dann erfuh-ren wir durch Zufall, dass bereits seit vielen Jahren ein Windrad auf dem Schuldach existiert, das aber nie betrieben werden konnte. So wurde unser neues Ziel, dieses Windrad zu reak-tivieren. Darüber hinaus informierten wir immer wieder im Laufe des Schuljahres über das Thema Energiewende. Hierzu diente unter anderem ein Stand beim Tag der offenen Tür der Schule sowie Informationen im Mitteilungsblatt der Schule und auf der schuleigenen Home-page. Parallel wurde recherchiert, geplant, gebaut und gewerkelt, um weitere Projekte an unserer Schule im Rahmen der Energiewende zu realisieren. Hierzu zählen z.B. der Kompost-haufen als Symbol für eine kleine Biogasanlage oder eine Begrünung des Flachdachs zur Energieeinsparung. Ein Schulmodell mit allen Projektbausteinen dient der Veranschaulichung. Ergebnisse: Das Projektteam hat ein Modell der Schule gebaut, an dem die verschiedenen Arbeits- und Untersuchungsbereiche visualisiert wurden. Hierzu zählen der Komposthaufen, die Dachbegrünung und das Windrad. Dazu wurden Informationsplakate erstellt, die darstel-len, wie viel Energie mit den einzelnen Bausteinen produziert werden könnte.

Geocaching zur Energiewende Albert-Einstein-Gymnasium, Projektleiter Philipp Schäfer

GPS-basierte Schnitzeljagd Das Team

Hintergrund: Zu den größten Herausforderungen der Energiewende gehört die Aufgabe, die Stromversorgung in Deutschland mittelfristig ohne die Nutzung von Atomkraft sicherzustel-len. Einen zentralen Stellenwert nehmen dabei auch die Solar- und Windkraftanlagen in Deutschland ein. In der durchgeführten Unterrichtsreihe wurde die Ausgangsthematik insbe-sondere auf den lokalen Raum übertragen und in erster Linie untersucht, inwieweit die Stadt Kaarst bereits die beiden klimafreundlichen Energiequellen nutzt und in welchen Bereichen noch Entwicklungspotenziale liegen. Um das Thema möglichst attraktiv und innovativ aufzu-bereiten, behilft sich die Projektidee dem Grundkonzept des Geocaching-Phänomens. Dabei geht es um eine gps-basierte, moderne Schnitzeljagd, die meistens aus unterschiedlichen Zwischenstationen aufgebaut ist, um schließlich zum finalen „Schatz“ (Cache) zu führen. Projektziel: Gestaltung einer informativen Multi-Geocaching-Route zu den beiden Themen-bereichen „Sonnen- und Windenergie“, die die Geocaching-Gemeinde oder auch jeden wie-teren Interessenten über die Nutzung, Verbreitung, Funktionsweise und Zukunftsaussichten der beiden Energieformen in der Stadt Kaarst informiert. Projektverlauf: Nach einer allgemeinen Einführung in das GPS stand zunächst die Auseinan-dersetzung mit dem Phänomen „Geocaching“ im Vordergrund. Neben einer theoretischen Aufarbeitung wurden in diesem Kontext auch bereits kartierte Cacheverstecke im Schulum-feld aufgesucht, um einen praxisnahen Eindruck von der Grundidee und den zahlreichen Ge-staltungsmöglichkeiten zu bekommen. Im weiteren Verlauf der Projektarbeit sichteten die Schüler mögliche Cachingverstecke für ihre ausgewählte Energieform, kartierten einen geeig-neten Routenverlauf und errichteten schließlich eine themenspezifische Geocachingroute mit jeweils fünf einzelnen Stationen. Zur Reflexion und Evaluation der angelegten Routen begin-gen die beiden Schülergruppen am Ende der Projektarbeit den eingerichteten Multi-Cache des jeweils anderen Teams. Projektergebnisse: Zur Präsentation der beiden Routen, der einzelnen Cacheverstecke und der jeweiligen Hintergrundinformationen wurde mit Hilfe von Google Earth der Cacheverlauf visualisiert und kartiert. Ferner wurden kriteriengeleitete Cachebeschreibungen angefertigt, die an die zentrale Verwaltung aller Geocaching-Routen verschickt worden sind und hoffent-lich bald veröffentlicht werden. Die Projektgruppe zu Thema „Windenergie“ hat zusätzliche Informationen zum Oberthema auf einem Blog bereitgestellt (routedeswindes.tumblr.com), die mit Hilfe des QR-Codes in der finalen Cachedose eingesehen werden können.

Die Energiewende betrifft uns – Wo wird in unserer Schule Energie verschwendet und mit welchen technischen Lösungen können wir die Energiewende vorantreiben? Alexander von Humboldt-Gymnasium, Projektleiter Marco Kirschner

Das Team

Projekthintergrund: Wir sind eine Projektgruppe, die viel Spaß an der Lösung technischer Probleme und am praktischen Arbeiten hat. Wir haben uns deshalb dafür entschieden, in unserem Projekt technische Lösungen zum Voranbringen der Energiewende zu entwickeln. Wir möchten außerdem herausfinden, wo in unserer Schule energetisches Verbesserungs-potenzial steckt. Projektziel: Wer kennt das nicht? Die Heizung läuft und es wird doch etwas zu warm. Schnell das Fenster auf! Doch wird beim Lüften nicht sehr viel Energie verschwendet, wenn die Hei-zung läuft? Unser Ziel war es, eine technische Apparatur zu bauen, die die Heizung bei offe-nem Fenster abschaltet. Doch was nützen geschlossene Fenster bei unzureichender Wärme-dämmung? Wie gut die Dämmung in unserer Schule ist, messen wir mit Infrarotthermome-tern. Auch Energie aus der Sonne zu gewinnen ist eine interessante Alternative. Doch: Ist eine fest montierte Solaranlage die optimale Lösung? Wir überprüfen dies in Modellexperimenten an einer fest montierten Solarzelle und einer Tracking-Anlage, die der Sonne im Tagesverlauf folgt. Außerdem wollen wir überprüfen, wie viel Energie einzelne Geräte in unserer Schule benötigen und wie wir sparsamer mit ihnen umgehen können. Projektverlauf: Die ursprüngliche Projektidee war, Einsparpotenziale in unserer Schule aufzu-decken und die Schülerschaft zum Mitdenken und Energiesparen zu bewegen. Unsere Pro-jektgruppe entschied sich in der Planungsphase aber dagegen, weil wir lieber handwerklich aktiv werden wollten. So wurde im ersten Halbjahr die Idee der intelligenten Heizungssteue-rung in einem Funktionsmodell umgesetzt und im zweiten Halbjahr haben wir uns auf die So-larenergie und die Messung der Dämmung des Schulgebäudes konzentriert und den Energie-umsatz einzelner Geräte gemessen. Projektergebnisse: Die Ergebnisse des Projektes sind das Modell der intelligenten Heizungs-anlage, die tadellos funktioniert. Überlegungen zu Funktion und Arten von Solaranlagen ha-ben wir auf Plakaten dokumentiert. Mithilfe eines Bausatzes haben wir eine Tracking-Anlage gebaut und ihre Funktion beobachtet. Durch Messung von Stromstärke und Spannung an der Anlage, konnten wir die bereitgestellte elektrische Energie an einem Tag mit angenommenen optimalen Bedingungen berechnen. Zum Vergleich maßen wir an einem baugleichen Solar-panel bei verschiedenen Einstrahlwinkeln jeweils Stromstärke und Spannung und die zu er-wartende umgesetzte elektrische Energie an einem Tag. Wie zu erwarten blieb die Energie-ausbeute bei der nicht bewegten Solarzelle hinter der Tracking-Anlage zurück, die somit ein sinnvolles Mittel zur alternativen Energiegewinnung ist. Hohe Anschaffungs- und Wartungskosten verhindern wohl eine größere Verbreitung.

Die Bedeutung des Mittelmeerraumes für die Energiewende bei uns Gymnasium Norf, Projektleiter Dr. Raoul Zühlke, Andreas Aust

Filmaufnahme Das Team

Projekthintergrund: Energiewende, Rohstoffabhängigkeit, Grenzen der Einsparungspotentiale – diese Schlagworte sind zurzeit in aller Munde. Daher war der Ansturm auf den Projektkurs so groß, dass leider nicht allen Interessenten die Teilnahme ermöglicht werden konnte. Die Ausgangsfrage unseres Projektes war es, welche Rolle der Mittelmeerraum für die nachhalti-ge und krisensichere Erzeugung der bei uns benötigten Energie leisten kann. Ziel: Der Projektkurs hat einen abendfüllenden Dokumentarfilm produziert. Der Film zeigt aus verschiedenen Blickwinkeln Chancen und Risiken sowie Potentiale und Probleme regenerati-ver Energieerzeugung im Mittelmeerraum und des Energietransfers nach Mitteleuropa. Projektverlauf: Zunächst wurden in einer Startphase Thema (Energiewende), Raum (Mittel-meerraum – Mitteleuropa) und Präsentationsform (Dokumentarfilm) für unser Projekt von den 28 Schülerinnen und Schülern zusammen mit den beiden Lehrern festgelegt. Dann folgte eine breite Recherchephase, um ein entsprechend fundiertes Hintergrundwissen aufzubauen, auf dessen Grundlage der Film strukturiert wurde. Anschließend wurden Drehbücher ge-schrieben und Storyboards gezeichnet, Interviews geführt und Fremdmaterial beschafft, eine Rahmenstory gedreht und das Material vertont, der Film geschnitten und in ein einheitliches Design gebracht. All dies haben die Schülerinnen und Schüler in Projektarbeit mit Hilfe unter-schiedlicher Steuerungsmethoden umgesetzt. Ergebnisse: Der Projektkurs hat neben einem rund 90-minütigen Dokumentarfilm einige kür-zere Trailer und Zusammenschnitte produziert, die das Spannungsfeld zwischen den gewalti-gen Potentialen gegenseitigen Nutzens einerseits und Gefahren postkolonialer Ausbeutung und gesellschaftlicher Skepsis vor allem gegenüber den gewaltigen Stromtrassen anderer-seits einfängt. Die filmischen Beiträge werden auf verschiedenen Veranstaltungen einem breiten Publikum präsentiert und im Internet zum Download bereitgestellt.

Energiewende im naturwissenschaftlichen Differenzierungskurs der 8. Klassen Leibniz Gymnasium, Projektleiterin Amelie Mentzen

Das Team

Projekthintergrund: Wir haben uns in den Industrieländern an einen gigantischen Energie-umsatz gewöhnt. Die Energie hat uns einen vorher nicht geahnten Wohlstand und eine gro-ße Mobilität geschenkt. Dafür verbrauchen wir aber unwiederbringlich die Energiereserven, die sich in Jahrmillionen gebildet haben und die in absehbarer Zeit zur Neige gehen. Was aber wird geschehen, wenn uns diese Vorräte nicht mehr zur Verfügung stehen? „Der eine wartet, dass die Welt sich wandelt, der andere packt sie an und handelt“ (Dante Aligheri). Dieser Leitspruch formuliert prägnant den Grund der Teilnahme von uns am Projekt Energiewende. Projektergebnisse: Im Zentrum unseres Projektes Energiewende steht im NW-Unterricht unter naturwissenschaftlichen Gesichtspunkten zu diesem Thema zu recherchieren, zu forschen und zu entwickeln. Dabei setzen sich die Schülerinnen und Schüler unterschiedliche Schwerpunkte um das Themenfeld vielfältig abzudecken. Von Photovoltaikzellen mit organi-schen Farbstoffen für entlegene Gebiete bis zum energieautonomen Dorf stehen auch Koh-lendioxidspeicher für Kraftwerke, die Brennstoffzelle und Desert Tec 2.0 im Focus. Mit Ver-suchsreihen, Plakaten, einem Modell und einem Spiel sind die Projektergebnisse realisiert. In Theorie und Praxis findet so der Wissenstransfer statt, der unsere Schülerinnen und Schüler zu den Protagonisten der Energiewende macht.

Reaktivierung unseres schuleigenen Blockheizkraftwerkes 2.0 Leibniz Gymnasium, Projektleiter Jörn Schneider

Das Team

Projekthintergrund: In der Vorbereitungsphase zum Projekt wurden insgesamt 3 Teams ge-bildet. Das Orgateam beschäftigte sich mit den notwendigen Genehmigungen und der Doku-mentation. Ein weiteres Team recherchierte den politischen Hintergrund der Energiewende mit dem Fokus auf den Einsatz von BHKWs. Das dritte Team, die „Schrauber“, war für den praktischen Einsatz am BHKW zuständig. Projektziel: Reaktivierung unseres schuleigenen Blockheizkraftwerks 2.0. Projektverlauf: Da uns noch nicht alle notwendigen Genehmigungen vorlagen, konnte das Schrauber-Team noch nicht mit den Arbeiten am BHKW beginnen. Sie drehten daher einen kurzen Film, in dem das Thema des Projekts in einem Rundumblick dargestellt wird. Anhand einer Skizze vermittelte die Gruppe dem Zuschauer die technische Funktionsweise eines Blockheizkraftwerkes. Während der Sprecher schrittweise die Funktionsweise erklärt, wird zeitgleich eine Skizze angefertigt, bei der jeweils die aktuell erklärten Bestandteile ergänzt werden. Als es nach fast 6 Monaten mit allen Genehmigungen so weit war, fokussierten wir uns nun darauf, schnellstmöglich mit den Arbeiten beginnen zu können. Die Handwerker hatten den Film bereits fertig gestellt. Als ersten Arbeitsschritt musste zuerst die Verkleidung des BHKWs demontiert werden. Hierzu wurden die Schrauben entfernt, um die Hülle schließ-lich abnehmen zu können. Nun kamen wir an das Innere des BHKWs heran und konnten vor-erst kleinere Arbeiten erledigen. Wir kümmerten uns um die Elektronik, indem wir Kabel ab-trennten und diese anschließend beschrifteten, um den Überblick zu behalten. Des Weiteren konnten wir die Kühlflüssigkeit und das noch enthaltene Öl des BHKWs ablassen, damit eine sichere Weiterarbeit an dem BHKW gewährleistet war. Schließlich konnten wir noch die Zulei-tung für das Kühlwasser abbauen. Parallel zu den Tätigkeiten des Orga- und Schrauber-Teams arbeitete auch das zweiköpfige Politik-Team, das sich mit der Energiewende aus der politischen Perspektive beschäftigt. Mithin beinhaltete die Intention, sämtliche Ursachen, Be-standteile sowie Folgen für die Ökonomie, Gesellschaft und Politik zu analysieren und diese auch durchaus kritisch zu hinterfragen. Ergebnisse: Zusammenfassend können wir konstatieren, dass die vorgenommenen Ziele unsererseits erreicht werden konnten und wir den Zeitplan, das Projekt binnen dem Schul-jahr erfolgreich abzuschließen, einhalten konnten.

Projektkurs Energiewende: Wie leben wir im Jahr 2070? Meerbusch Gymnasium, Projektleiterinnen Claudia Kröger, Barbara Wasner, Aileen Vedder

Modellhaus: Energiesparend

Projekthintergrund: Die Energiewende ist in aller Munde, aber der Weg dorthin ist umstrit-ten. Ebenso interessant wie der Weg zur Energiewende ist aber auch das Ziel: Wie sieht denn überhaupt unser Leben in der Zukunft aus, wenn die „Wende“ geschafft wurde? Wie leben wir im Jahr 2070? Mit dieser offenen Fragestellung startete unser Projektkurs. Die SuS haben sich nach einer Recherche- und Informationsphase selbstständig Schwerpunkte für ihre Projektteamarbeit ausgesucht: „Die Entwicklung der Haushaltsgeräte im Hinblick auf die Energieeinsparung bis 2070“, „Der emissionsarme Güterverkehr. Ein Ausblick in das Jahr 2070“ und „Das perfekte Mehrfamilienhaus. Ein energiesparender Neubau in einer deutschen Großstadt, welcher zusätzlich platzsparend, günstig und selbstversorgend ist“. Projektziel: In einem ersten Schritt erarbeiteten die SuS nach der Szenario-Methode theoreti-sche Best- und Worstcase-Szenarien zu ihrem Themenschwerpunkt. Auf dieser Grundlage folgt in einem zweiten Schritt eine praktische Ausarbeitung der Bestcase-Szenarien. Projektverlauf: Das Vorgehen im Projektkurs ist durch die Szenario-Methode bestimmt: Aus-gehend von der Gegenwart werden bei dieser Methode künftige Entwicklungen in einem be-stimmten Zeitraum durchgespielt. Zu Beginn des Schuljahrs haben sich die SuS auf die Su-che begeben, welche Faktoren überhaupt eine Rolle spielen für das Wohnen, den Haushalt oder den Güterverkehr im Jahr 2070. Dabei lag der Fokus in erster Linie auf den technischen Entwicklungen: Vom eHighway über bionische Wärmedämmschichten bis zur Organic-Light-Emitting-Diode. Auf dieser Grundlage haben die SuS mit Hilfe von Präsentationen verschiede-ne Szenarienwelten erstellt: Wie sieht das Haus der Zukunft aus? Welche energieeffizienten Haushaltsgeräte wird es geben und wie funktionieren sie? Wie kommt mein Päckchen von A nach B? Derzeit arbeiten die SuS an einer praktischen Umsetzung ihrer Szenarien. Ergebnisse: Noch wird fleißig gearbeitet, aber am Ende stehen folgende praktische Umset-zungen: Eine Gruppe baut ein Modellhaus, bei dem beispielhaft anhand der Architektur und der Dämmmethoden gezeigt wird, wie ein energiesparender Neubau gestaltet werden kann. In einem anderen Modell werden energieeffiziente Haushaltsgeräte gezeigt und die Möglich-keit einer sinnvollen Steuerung. Die dritte Gruppe gestaltet einen Animations-Film, der den Weg von drei Paketen bzw. Gütern per Schiff, Bahn, Flugzeug und LKW nach verfolgt und dabei die technischen Entwicklungen der Zukunft präsentiert.

Drop Information Point - Ein Konzept des Projektkurses Physik Meerbusch Gymnasium, Projektleiter Franz Vogel

Das Team

Projektziel: Unser Projektkurs hat es sich zur Aufgabe gemacht, den Wasserverbrauch in öffentlichen Gebäuden zu verringern, um somit umweltfreundlicher durch den Alltag zu gehen. Projektverlauf: Um dies zu bewältigen werden, von einer Wasseruhr in Impulsen gezählte, Wassermengen mittels Funk an ein Programm geschickt, welches diese dann auswertet und auf einem LED-Kreis in entsprechenden Farben(Rot Gelb Grün) ausgibt. Die einzelnen Stationen (Funk, Hauptprogramm, LED, Verarbeitung der Uhrzeit und Modell) arbeiten zunächst in einzelnen Gruppen und brachten dann ihre Ergebnisse zusammen. Gruppe 1: Funk – Die Aufgabe der Gruppe war es, die Impulse der Wasseruhr mittels Funk an den Haupt- Controller zu bringen.

Gruppe 3: LED-Tropfen – In dieser Gruppe wurde das Design und Layout einer Platine entwickelt, welche nach dem Zusammenbauen den LED-Tropfen darstellt.

Gruppe 4: Uhr-Gruppe Diese Gruppe hatte den Auftrag, dem Hauptprogramm das aktuelle Datum und die Uhrzeit zu liefern, damit Wasserimpulse dementsprechend gezählt werden können.

Gruppe 5: Modell Die Modellgruppe beschäftigte sich damit, unser Projekt anhand eines Abbilds für Präsentationen anschaulich zu machen.

Das Blockheizkraftwerk am NGK im ersten Betriebsjahr Norbert Gymnasium Knechtsteden, Projektleiter Rudolf Esser

Das Team

Projekthintergrund: Ende 2012 wurde in Knechtsteden das mit Biogas betriebene Blockheiz-kraftwerk eingeweiht. Großartige Vorteile wurden angekündigt, sowohl was die Ökologie (über 600Tonnen Co2-Einsparung pro Jahr), als auch die Ökonomie (Einsparung von Heiz-kosten für das Norbert-Gymnasium) angeht. Ziel: Die Betriebsdaten des ersten Jahres sollen analysiert werden. Eine ökologische und öko-nomische Bilanz soll zeigen, ob die gesetzten Ziele erreicht werden konnten. Projektverlauf: Die vier Schüler der Physik-AG machten sich zunächst mit der Anlage vertraut und besichtigten auch die Biogasanlage auf dem Hof der Familie Lemper, die das BHKW mit Brennstoff versorgt. Anschließend wurden die von Herrn Lemper und Herrn Werhahn (Vor-standsmitglied des Schulträgervereins) im Laufe des Jahres aufgezeichneten Daten aufberei-tet und analysiert. Dabei wurden noch bestehende Probleme herausgearbeitet und schließ-lich die Bilanz des ersten Betriebsjahres gezogen. Ergebnisse: Das BHKW arbeitet weitgehend einwandfrei. Die Nutzung der Wärmeenergie durch das Norbert-Gymnasium funktioniert im geplanten Rahmen. Durch Verbesserung der Steuerung des Heizsystems wäre es aber möglich, noch deutlich mehr der vom BHKW er-zeugten Wärme zu nutzen. Die CO2-Einsparung liegt mit ca.1200 Tonnen p.a. deutlich über der Zielvorgabe. Fast 60% der benötigten Wärmeenergie konnten dem BHKW entnommen werden, was zu einer erheblichen Kosteneinsparung führte.

Hear The Noise Of Green Pascal Gymnasium, Projektleiterinnen Dr. Christine Walbaum, Juliane Kreth-Böttner

Das Team Audioguide-Rundgang

Projekthintergrund: Unser Team besteht aus 3 Schüler/innen der Jahrgangsstufe 10, die sich schon seit mehreren Jahren mit den Themen Nachhaltigkeit und Umweltschutz beschäftigen. In unserem Projekt „Hear The Noise Of Green“ verknüpfen wir Tipps zum aktiven Mitgestal-ten der Umwelt mit informativen Texten über unser Schulgelände. Ziel: Einen Audioguide-Rundgang für die ökologischen Trittsteine des Schulgeländes des Pas-cal Gymnasiums Grevenbroich. Ergebnisse: Herausgekommen sind viele Tracks zu den Kategorien „Baumlehrpfad“ und „Schulgelände“.

HHO Heizung Pascal Gymnasium, Projektleiterinnen Dr. Christine Walbaum, Juliane Kreth-Böttner

Das Team Projekthintergrund: Wir waren schon immer am Forschen und selber Basteln und haben an schulinternen Wettbewerben teilgenommen. Als wir von dem Projektthema gehört hatten, waren wir sofort interessiert und hatten eine gute Idee. Projektziel: Wir wollen objektiv untersuchen, ob Wasserstoff auch beim Heizen die Zukunft ist? Immer wieder wird Wasserstoff als extrem Positiv oder Negativ dargestellt. Deswegen wollen wir uns durch das Forschen eine eigene und unabhängige Meinung bilden. Ist Was-serstoff der Energiespeicher der Zukunft. Projektverlauf: Auf den ersten Blick erschien uns das Projekt nicht so kompliziert, doch in den Anfängen wurde uns schon klar, dass wir das Projekt grundlegend unterschätz haben. Es war mehr Material und Fachwissen nötig, als wir geplant hatten. Trotzdem machen wir Fortschritte und freuen uns darauf das Projekt am 12. 06. vorzustellen. Projektergebnisse: Zum Testen vom Wasserstoff, müssen wir diesen erst selbst herstellen. Mit diesem Teil des Projektes haben wir uns zuerst beschäftigt und haben diesen schon fast abgeschlossen. Des Weiteren haben wir gelernt, dass solche Projekte nicht unterschätzt wer-den sollten und immer unvorhergesehene Probleme auftreten können.

Handyaufladung mit Hilfe eines Fahrraddynamos Pascal Gymnasium, Projektleiterinnen Dr. Christine Walbaum, Juliane Kreth-Böttner

Erzeugung von Strom durch ein Fahrrad

Projektziel: Unser Ziel ist es, eine Aufladung des Handys stromsparend während des Fahr-radfahrens, z. B. auf dem Weg zur Schule, möglich zu machen. Dazu wollen wir eine Vor-richtung entwickeln, mit der es möglich ist, den aus dem Fahrraddynamo gewonnenen Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Hierfür verwenden wir Brückengleichrichter. So wird der Strom „handytauglich“. Projektverlauf: Zunächst haben wir Testversuche mit Materialien aus der Physiksammlung unserer Schule unternommen. Danach geht es an den Bau der finalen Konstruktion.

Untersuchung der Effizienz der Alternativen zu Photovoltaik und Windkraft - Gibt es gute neue Alternativen zu den Alternativen? Quirinus Gymnasium, Projektleiter Thomas Stienecker

Das Team

Projekthintergrund: Die bestehenden Kraftwerkstypen wie Kohlekraftwerke, Kernkraftwerke, aber auch Windräder und Photovoltaikanlangen haben mehr oder weniger große negative Aspekte. Alle Technologien haben irgendwie einen Fehler, ein Risiko, einen Haken. Die Pro-jektgruppe hat sich demnach auf die Suche nach Alternativen zu den bekannten Systemen gemacht und möchte auf der einen Seite die Kernfusion intensiv beleuchten und auf der an-deren Seite moderne Möglichkeiten der Nutzung der Wasserkraft untersuchen. Die grundle-gende Frage, die hier an die jeweilige Technologie gestellt wird ist: Handelt es sich um eine so effektive Technologie, die das Potential hat, einen großen Teil der zukünftigen Energieer-zeugung zu leisten. Projektziel: Erstellung einer Ausarbeitung zu den Themen Kernfusion und Wasserkraft, die Einschätzungen hinsichtlich der zukünftigen Bedeutung der Technologie erlaubt. Projektverlauf: Zu Beginn des Projekts hat sich die gesamte Gruppe auf ein Gesamtziel geei-nigt, nämlich die Alternativen zu den Alternativen, um die beiden Wunschthemen Kernfusion und besondere Energietechnologien in der Forschung genauer unter die Lupe nehmen zu können. Während zu Anfang noch eine dritte übergeordnete Gruppe bestand, die sich mit den Anforderungen an moderne Technologien in diesem Bereich auseinandersetzen wollte, zeigte sich bald, dass diese Teilnehmer vor dem Hintergrund des anstehenden Abiturs keine Zeit investieren konnten und die Gruppe löste sich auf. Dennoch arbeiteten beiden anderen Gruppen engagiert an ihren Themen weiter, trafen sich regelmäßig, nahmen inhaltliche Ab-sprachen hinsichtlich der zu bearbeitenden Bereiche vor und erstellten somit zwei Ausarbei-tungen, welche einen Überblick zum Stand der Dinge geben. Ergebnisse: Die Kernfusion ist durchaus eine Technik ist, die in Zukunft die Energieversor-gung übernehmen könnte. Dafür sprechen der theoretisch hohe Wirkungsgrad, die hohe Energieausbeute, die wenigen Umweltrisiken und die praktische Bestätigung. Doch hierbei sollten die hohen Kosten, die mit der Erforschung dieser Technik verbunden sind, nicht ver-nachlässigt werden, ebenso die fehlenden technischen Möglichkeiten für eine dauerhafte und effiziente Produktion von Energie. Hier gibt es für die Forschung noch Einiges zu tun. Auch Meeresströmungskraftwerke und Gezeitenkraftwerke haben in ihren bestehenden Kraftwer-ken ihr Potential gezeigt. Allerdings ist hier neben dem voranzutreibenden technologischen Fortschritt auch die regionale Verfügbarkeit des Wassers ein gewichtiger Faktor.

Die Photovoltaikanlage - Aufbau einer Photovoltaikinselanlage auf dem Schulgelände Janusz-Korczak-Gesamtschule, Projektleiter Stefan Appel Projekthintergrund: Das zunächst geplante Projekt zur Begleitung der Bauphase einer groß-technischen Photovoltaikanlage mit anschließender schulinterner Datenerfassung und Inter-pretation hinsichtlich umweltrelevanter Fragestellungen konnte finanziell nicht realisiert werden. Alternativ suchen Schülerinnen und Schüler einen geeigneten Standort zum Aufbau einer Photovoltaikanlage, bauen diese auf und nehmen sie in Betrieb. In der Betriebsphase soll mit dem erzeugten und zwischengespeicherten elektrischen Strom eine Uhr auf dem Schulgelände betrieben werden. Der Aufbau der Solaranlage wird dokumentiert. Der Ausbil-dungsbetrieb der Westnetz GmbH unterstützt die Schüler/innen bei der technischen Um-setzung des Aufbaus. Ziel: Schülerinnen und Schülern der Technikkurse in der Sekundarstufe I soll der Aufbau einer Photovoltaikanlage ermöglicht werden. Projektplanung: Neben Bauplanung und Dokumentation der Bauphase erhalten die Schüler/ innen einen Einblick in spezielle technische Anforderungen einer solchen Anlage. Gemeinsam mit Auszubildenden der Westnetz GmbH planen und bauen sie einen Anlagenschrank zum Schutz sensibler Anlagenbestandteile. Hierdurch erlangen die Schülerinnen und Schüler eine Einsicht in die praktischen Abläufe und Planungen, die Auszubildenden vertiefen durch Anlei-tung der Schüler gleichzeitig ihre praktischen Kenntnisse und stärken ihre kommunikativen Fähigkeiten. In der Betriebsphase der Photovoltaikanlage soll diese in den Unterricht zum Thema Energiegewinnung oder auch in Projektkursen der Sekundarstufe II eingebunden werden. Erwartete Ergebnisse: In dem Projekt soll über eine technische Anwendung zur Nutzung des erzeugten elektrischen Stroms nachgedacht und entschieden werden.

Wie beeinflusst Erdöl mich als Schüler? Käthe-Kollwitz-Gesamtschule, Projektleiterin Sieglinde Raffel

Erstellen der Präsentation Das Team

Projekthintergrund: Erdöl ist für Schüler und Schülerinnen selbstverständlich vorhanden. Meist wird es indirekt als Treibstoff sichtbar, aber auch emotionsbesetzt als Bedrohung der Umwelt, insbesondere der Tiere nach Tankerunfällen. Erdöl soll beispielhaft als ein fossiler Rohstoff betrachtet werden, um Auseinandersetzungen zur Energiewende sachlicher bewer-ten zu können. Projektziel: Das Erstellen einer gemeinsamen Präsentation aus Schülersicht, um sie anderen Mit-schülern auf einer Schulversammlung vorzustellen. Projektverlauf: Schüler und Schülerinnen zweier 10. Klassen der Käthe-Kollwitz-Gesamtschul-e lernten Erdöl und seine Eigenschaften kennen, um Vor- und Nachteile des Erdöls aus ver-schiedenen Aspekten abzuwägen. Konkret wurden die Vor- und Nachteile auf das persönliche Umfeld des Schülers bezogen und dargestellt. Ergebnisse: Die Schüler und Schüler erstellten gemeinsam eine Power-Point-Präsentation, die die unterschiedlichsten Aspekte aus ihrer Sicht bewusst machten, vorstellten und kriti-sierten.

Probefüllung der Biogas Anlage (Projektgruppe 1) Maria-Montessori-Gesamtschule, Projektleiterin Elke Wolke, Beate Thiele-Hecker

Bau des Biogasanlage-Modells Das Team

Projekthintergrund: Der Film "Der Tag an dem das Öl versiegt" hat uns angeregt im Bereich erneuerbare Energien, ein Projekt ins Rollen zu bringen. Die Frage nach der Möglichkeit für den Bau einer Biogasanlage im schulischen Rahmen und die Produktion von Biogas zur Ener-giegewinnung stellt für uns eine hervorragende Gelegenheit dar, die Laborkittel anzuziehen, die Schutzbrillen auf die Nase zu setzen und mit der Forschung zu beginnen. Nachdem wir bereits für viel Aufsehen unseres Projektes im Lichthof gesorgt hatten und die lokalen Zei-tungen über unser Vorhaben berichteten, befanden wir uns schon in der Planungsphase. Projektverlauf: Nach ausreichendem Planen und diversen Brainstormings mit unseren Fach-lehrern, begann der Bau der Biogasanlage im Modell. Bei den Auswertungen der Experimen-te und den Ergebnissen unserer Hochrechnungen kamen wir zu dem Entschluss, dass die In-betriebnahme einer schulintern genutzten Biogasanlage leider nicht zu dem von uns erhoff-ten Energiegewinn führen würde. Dieses Ergebnis beruht darauf, dass obwohl man eine ge-wisse Menge an Biogas produzieren könnte, die Menge allerdings für eine kommerzielle Nut-zung nicht ausreichen würde. Ergebnis: Der Bau einer schuleigenen Biogasanlage ist zwar möglich, jedoch ökonomisch nicht umsetzbar. Allerdings wäre eine Biogasanlage, welche von mehreren Schulen gespeist würde, eine sinnvolle Alternative.

Elektrischer Widerstand und Supraleitung (Projektgruppe 2) Maria-Montessori-Gesamtschule, Projektleiterin Elke Wolke, Beate Thiele-Hecker

Das Team Experimente zum elektrischen Widerstand

Projekthintergrund: Unser Team hat das Thema Magnetismus besonders interessiert, da wir uns schon immer die Frage gestellt haben, ob man Gegenstände, egal ob groß oder klein, schweben lassen kann. Nach einiger Recherche sind wir auf das Thema der Supraleitung ge-stoßen, welches uns stark faszinierte. Bei einem Besuch im Forschungszentrum Jülich wurde uns das Thema näher gebracht. Doch als es immer tiefer in die Theorie ging, konnten wir nicht mehr mithalten. Nachdem weitere Versuche das Thema zu verstehen scheiterten, ha-ben wir uns, nach Rücksprache mit unseren Lehrerinnen, dazu entschlossen, das Thema zu ändern. Die restliche Zeit haben wir uns mit dem Elektrischen Widerstand beschäftigt und uns dazu entschieden, das bereits gesammelte Wissen über die Supraleitung bei unserer ab-schließenden Projektarbeit mit einzubringen. Projektverlauf: Anfangs haben wir nur über die Supraleitung recherchiert. Doch als uns nach einiger Zeit auffiel, dass dieses Thema zu umfangreich und komplex erscheint, haben wir an-gefangen hauptsächlich über den elektrischen Widerstand zu recherchieren. Nach einer längeren Phase der Recherche, haben wir angefangen zu experimentieren. Dabei haben wir den elektrischen Widerstand der Legierung „Konstantan“ in Abhängigkeit von der Dicke untersucht. Letztendlich haben wir unsere gewonnenen Kenntnisse zu einer Projektarbeit zusammengefasst. Ergebnisse: Die Erkenntnis, dass ein 0.5 mm dicker Konstantan-Draht besser leitetet, als ein dünnerer und dass zwei Konstantan-Drähte zusammengerollt auch doppelt so gut leiten, wie ein einzelner.

„Energy harvesting – Grätzelzelle“ (Projektgruppe 3) Maria-Montessori-Gesamtschule, Projektleiterin Elke Wolke, Beate Thiele-Hecker

Experimente zur Stromerzeugung

Projekthintergrund: Jährlich findet an unserer Schule ein Projektkurs für Schüler und Schüle-rinnen der Jahrgangsstufe Q1 statt - dieses Jahr unter dem Motto „Energie der Zukunft“. Gruppen von zwei bis drei Schüler und / oder Schülerinnen bilden ein Team und arbeiten eigenständig an ihrem selbst ausgewählten Unterthema. Das Unterthema unserer Gruppe lautet: „Energy harvesting – Grätzel-Zelle“ Projektziel: Im Vordergrund stehen keine praktisch erarbeiteten Anlagen. Das Hauptaugen-merk liegt auf Berechnungen, denen kleinere Versuche zu Grunde liegen. Diese sollen zei-gen, ob man aus natürlichen Farbstoffen (Photosynthese) genügend Strom für eine Schule erzeugen kann. Projektverlauf: Aller Anfang ist schwer... Damit Versuche und Berechnungen ordnungsgemäß stattfinden konnten und damit man weiß, was man macht, mussten biologische, sowie che-mische Kenntnisse über das schulische Niveau erweitert werden. Dann konnten die ersten Versuche starten. Mehrere Grätzel-Zellen wurden mit unterschiedlichen Farbstoffen gebaut und ausprobiert. Verschiedene Ergebnisse wurden notiert und für die Berechnungen zurück-gelegt. Die Berechnungen und damit auch der letzte Schritt konnten nach der Vollendung der Versuche starten. Projektergebnisse: Unsere selbst, aus natürlichen Farbstoffen, gebauten Grätzel-Zellen hat-ten im Durchschnitt einen Wirkungsgrad von 0,003%. Dieser ist viel zu niedrig, um die Zellen konventionell nutzen zu können. Unsere Schule damit zu betreiben ist also nicht möglich.

Energiegewinnung durch Piezoelektrizität – durch Ladungsverschiebung Spannung erzeugen (Projektgruppe 4) Maria-Montessori-Gesamtschule, Projektleiterin Elke Wolke, Beate Thiele-Hecker

Das Team Spannungsaufbau durch Druckausübung

Projekthintergrund: Welche Möglichkeiten hat man Energie umweltfreundlich zu gewinnen? Ein spannendes und zugleich sehr wichtiges Thema in unserer heutigen Zeit! Dabei wurde uns relativ schnell klar, dass uns das Prinzip der Piezoelektrizität am meisten interessierte. Spannungsaufbau allein durch Druckausübung auf einen Kristall erweckte den Ehrgeiz in uns, uns näher mit diesem Thema zu befassen. Projektziel: Wir erkannten, dass unsere Zielsetzung zunächst in der Züchtung und endgülti-gen Herstellung eines solchen Piezokristalls liegen sollte. Dieser Kristall müsste einige Vor-aussetzungen erfüllen, wie beispielsweise die Festigkeit und die Struktur. Des Weiteren nah-men wir uns vor, nach eventuell erfolgreicher Züchtung mit den ersten Spannungsmessun-gen zu beginnen und diese glaubhaft nachzuweisen. Projektverlauf: Unsere Neugierde war geweckt und so surften wir durchs World Wide Web. Nachdem wir uns ausreichend Informationen sowohl zur Züchtung als auch zur Theorie des Prinzips zur Herstellung von Piezoelektrizität angeeignet haben, ist es uns mittels der Anlei-tungen, die im Netz aufzufinden waren, gelungen, solche Piezokristalle zu züchten. So konn-ten wir unsere Aufmerksamkeit unmittelbar danach dem Projekt widmen, das uns zum Er-gebnis führen sollte, eine Spannung mittels eines unserer Piezokristalle festzustellen. Für diese Hauptaufgabe unseres Projekts war es nötig, einen unserer Kristalle in ein Element ein-zuspannen, welches dazu diente den Kristall in einer Position zu halten, in der wir ungehin-dert Druck ausüben konnten und gleichzeitig keine Zerstörung des Kristalls verursachten. Dies gelang allerdings nur mit der nötigen Festigkeit des Kristalls. Wir entschieden uns für eine selbstgebaute Holzkiste und schlossen einen ausgewählten Kristall mit seinen jeweiligen Enden, die die Pole darstellten, an ein Spannungsmessgerät bzw. ein Oszilloskop an. Nach erfolgreicher Einspannung konnten wir mit den Messungen endlich beginnen. Projektergebnisse: Das erste Fazit unserer Versuchsreihe schien erfreulich. Viele der Kristalle waren ihrer Form nach zu urteilen sehr gut strukturiert und rein. Sie waren stabil genug, so dass das Einspannen und Anschließen kein Problem darstellte. Bei unseren vorgenommenen Messungen konnten wir bei jedem der genutzten Kristalle Spannungen im geringen Maße er-zeugen. Jedoch war diese dabei entstandene Spannung sehr gering, für eine Verwendung als Energiequelle müssten noch erhebliche Verbesserungen des Versuchsaufbaus erfolgen.

Wasserstoffbrennstoffzelle (Projektgruppe 5) Maria-Montessori-Gesamtschule, Projektleiterin Elke Wolke, Beate Thiele-Hecker

Projekthintergrund: Warum die Brennstoffzelle? Diese Frage lässt sich leicht Beantworten. Es werden immer neue Technologien gesucht um " sauberen/ grünen" Strom zu erzeugen. Eine dieser Technologien ist die Wasserstoffbrennstoffzelle. Zudem ist sie aufgrund ihrer Effektivi-tät dazu in der Lage, ein Automobil anzutreiben. Dies ist der Grund, warum wir, beispielhaft an einem ferngesteuertem Auto beweisen wollen, dass diese Technologie eine Zukunft hat. Projektziel: Wir wollen ein ferngesteuertes Auto bauen, welches mit der Energie angetrieben wird, die wir aus Wasserstoffbrennstoffzellen erzeugen. Dieses Auto soll veranschaulichen, dass die Technologie eine Zukunft in der Automobilebranche hat. Projektverlauf: Wir haben das Projekt mit Recherchen begonnen. Danach folgten die ersten Versuche mit einer Brennstoffzelle. Dort fanden wir heraus, dass zwei in Reihe geschaltete Brennstoffzellen, die Spannung verdoppeln. Das Gesamtprojekt unterteilten wir in verschie-dene Einheiten, die uns eine bessere Übersicht ermöglichten (informieren, verstehen, an-wenden, Versuche und der Bau). Projektergebnisse: Voraussichtlich haben wir ein fahrtüchtiges Modellauto, das nur mit der Energie angetrieben wird, die wir mit einer Brennstoffzelle erzeugen. Damit haben wir im kleinen Stil bewiesen, dass das Automobil von Morgen mit einem sauberen Motor betrieben werden kann.

Die Energiewende und ihre Umsetzung im Rhein-Kreis Neuss Berufskolleg für Technik und Informatik, Projektleiter Henning Staff Hintergrund: Die Energiewende wird von Experten als ein Vorhaben beschrieben, welches in seiner Größe und Bedeutung nur mit dem Wiederaufbau Deutschlands nach dem zweiten Weltkrieg verglichen werden kann. Grund genug, die Energiewende zum Thema im Gesell-schaftslehreunterricht zu machen und sich am RWE-Projekt zu beteiligen. Projektziel: Da in NRW kein Atomkraftwerk betrieben wird und folglich keines abgeschaltet und ersetzt werden muss, kann leicht der Eindruck entstehen, die Energiewende sei ein fer-nes, die nordrhein-westfälischen Bürger nicht betreffendes Projekt. Die Schülerinnen und Schüler werden deshalb ihre ersten Erkenntnisse durch eigene Recherche auf Fragestellun-gen mit lokalem Bezug erweitern. Die Schülerinnen und Schüler haben es sich zur Aufgabe gemacht, die schulinterne Öffentlichkeit über diese Fragen zu informieren und Plakate zu entwerfen. Projektverlauf: Die Schülerinnen und Schüler der BFAE2A haben sich zunächst mithilfe der Publikationen des BMWI mit den gegenwärtigen Bedingungen der Energieerzeugung sowie der Motivation und den Zielsetzungen für die Energiewende auf Bundesebene auseinander-gesetzt. Im Überblick haben wir folgende Fragecluster gefunden, die als Aufgaben für die Recherche fungieren: • die Katastrophe von Fukoshima • die Energiewende • fossile Brennstoffe • erneuerbare Energien • Treibhauseffekt • Artensterben Projektergebnisse: Die fertigen Plakate enthalten selbst geschriebene Texte sowie Fotos. Sie wurden mit dem Designprogramm MS-Visio gestaltet und großformatig ausgedruckt.