Jugend Innovativ 2024, Teil 4: Dies und andere sehr schlaue Erfindungen von Jugendlichen in der Kategorie Engineering II.
Der Schalter soll das Licht nicht nur ein- oder ausschalten, sondern auch noch dimmen. Du willst vielleicht auch aus dem Zimmer einen Heizkörper im Bad einschalten, um’s später dort entsprechend warm zu haben; oder eine Kochplatte aufdrehen oder… via Handy und App das eine oder andere in Gang setzen oder nur überprüfen: Hab ich das oder jenes wirklich abgedreht. Oder schalt ich in der kalten Jahreszeit eine halbe Stunde vor dem nach Hause kommen die Heizung ein…
„SmartHome“-Systeme, die das können, kosten ganz schön viel Geld – und erfordern oft Umbauten, verlegen zusätzlicher Kabel usw.
Das alles erspart der „Universal-Switch“ von Dario Periša aus der HTL Mössinger Straße in Klagenfurt (Kärnten). Seine Erfindung erfordert „nur“ den Austausch eines herkömmlichen Schalters durch diesen Touch-Switch (Berührungs-Schalter), der die bisherige Verkabelung nutzt. „Dieser programmierte und flexible Schalter baut auf jahrzehntealter Technologie auf“, erzählt der 19-Jährige Kinder I Jugend I Kultur I und mehr… „Es wird nur der Schalter ausgetauscht. Ich hab das Projekt gemacht, weil mir langweilig war“, schildert Periša. Vier Programmiersprachen hat er sich vor zwei Jahren selber beigebracht.
Hagelkörner können Photovoltaik-Anlagen auf Dächern ziemlich demolieren. Auf einen Hagelschlag warteten Lukas Zöhrer und Tobias Oraze nicht und verwendeten einen kleinen Stein, um so eine Zerstörung an ihrem Stand im Bundesfinale von Jugend Innovativ herzeigen zu können. Zweiterer wusste von einem Praktikum bei einer Versicherung, dass kaputte Sonnenkollektoren durch Hagelschlag nicht selten sind.
Und so ersannen die beiden Schüler – ebenfalls aus der HTL Mössinger Straße (Klagenfurt, Kärnten) ein Schutzschild aus Polykarbonatlamellen, das über die Photovoltaik-Anlage ausfährt, wenn Hagel angesagt ist.
Sie verbanden ihr SmartHailGuard (schlaue Hagel-Bewachung) mit Sensoren, die vor Ort an der jeweiligen Anlage Wetterdaten analysieren sowie meteorologische Vorwarnungen mit in ihr System einbauen und bei Bedarf die Schutzschicht wie ein Garagentor über die Anlage automatisch ausfahren.
Drohnen, die Saatgut vor allem in unwegsamen Geländen, ausstreuen, oder dort, wo ein Betreten oder gar Befahren durch Traktoren Böden bzw. Bepflanzung (zer-)stören würde, gab/gibt es schon. Benedikt Ortmaier und Sebastian Schäffer aus der HTL Ried im Innkreis (Oberösterreich) ersannen aber etwas Neues. Was „Sämereienausbringung mittels Streudrohne in Reihenkulturen“ heißt, bedeutet konkret: Wo Mais wächst, wollen die beiden auf dem „Unterboden“ – in den Zwischenräumen – noch etwas anpflanzen. Durch niedrigwachsenden Klee oder Raygras wird der kahle Boden zwischen den Kukuruz-Stauden gefestigt und erodiert nicht so leicht.
In St. Georgen bei Grieskirchen konnte die von ihnen programmierte Leichtbau-Drohne über den Streuteller das Saatgut bereits auf drei Feldern ganz real ausbringen.
Rund ein halbes Dutzend unterschiedlicher künstlicher Hände – Prothesen bzw. ein elektronisch bestückter Handschuhe lagen auf den Tischen beim Stand von Schüler:innen aus dem Wiener TGM (Technologisches GewerbeMuseum) – Schule für Technik. „Wir haben an verschiedenen Versionen nicht nur der Prothesen, sondern vor allem deren Steuerung gearbeitet“, berichten Nergiz Çiftci, Paul Eichinger, Yusuf Sert und Sophie Helmreich dem KiJuKU-Journalisten. Gemeinsam haben die vier und Toni Parenta unter anderem jede und jeder an einer speziellen Steuerung getüftelt. Jedenfalls geht’s meist um die Steuerung über andere – vorhandene – Muskel. Eine funktioniert sogar gleichsam wie ein „Fußpedal“. Die Impulse für Bewegungen der künstlichen Hand werden von großem bzw. kleinem Zeh ausgelöst.
Die fünf Jugendlichen haben für ihr Projekt „ProHand – Ansteuerung und Aufbau einer künstlichen Hand“ aber nicht nur Prothesen und deren Steuerung entwickelt. „Wir haben uns auch etwas zur Prävention überlegt. In Einsatzbereichen, wo es besonders oft Unfällen gibt, bei denen Hände zu Schaden kommen, können künstliche Hände für diese Arbeiten eingesetzt zu verschieden gesteuert werden.“ Ein Fall: Du ziehst dir einen mit Elektroden versehenen Handschuh an, führst die Bewegung in sicherer Entfernung von etwa einer gefährlichen Maschine aus. Oder – und das führt Yusuf Sert vor: die künstliche Hand wird über Gesten gesteuert – hier auf einem Laptop, würde aber sicher dann auch via Tablet oder Smartphone gehen.
Wenn wer bei einem Unfall ein Auge verliert und an dessen Stelle ein „Glasauge“ eingesetzt bekommt, bleibt dieses starr. Das kann Mitmenschen irritieren, die vielleicht wiederum so reagieren, dass es für die betroffene Person wiederum unangenehm ist. Dafür dachten sich Anastasia Jovanonvić, Julia Rohowsky, Theodor Wightman und Jasin Eltelby aus dem Wiener TGM die Entwicklung eines Bionic Eye aus. Mit diesem Auge kann zwar niemand sehen, aber es sollte die Bewegung des verbliebenen funktionstüchtigen Auges parallel mitmachen.
„Wir hatten verschiedene Ansätze“, erzählen die Schüler:innen. Zuerst setzte sich – zu Vorführzwecken auch an ihrem Stand beim Jugend-Innovativ-Bundesfinale – eine der Jugendlichen Elektroden ins Gesicht. Die nehmen sozusagen die Muskelimpulse beim Bewegen des Auges auf und übertragen diese an das künstliche „Auge“. Noch ist dieses 3D-gedruckte Ding mit elektronischem Innenleben zu groß, als dass es in eine menschliche Augenhöhle passen würde. Aber im Prinzip funktioniert’s schon – wenn die Microcontroller vor Ort sind und nicht – wie passiert – in der Schule liegen gelassen wurden.
Die weiteren Schritte wären: kleine Nadelelektroden unter der Haut rund ums gesunde Auge; und letztlich Gedankensteuerung.
In dieser Kategorie gab es nicht nur wie in allen anderen jeweils fünf Projekte im diesjährigen Bundesfinale, sondern über den „Special Award Vorarlberg“ zwei weitere, die Kinder I Jugend I Kultur I Und mehr… natürlich gleich hier vorstellt.
Schaffen wir das – setzten sich Simon Brandtner, David Schuller, Luca Tiefenthaler, Julian Schweizer und Lukas Brugger aus der HTL Rankweil (Vorarlberg) selbst eine herausfordernde Aufgabe: Einen Satelliten bauen, der Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit misst und so klein wie eine Getränkedose ist. Deshalb nannten sie ihr Projekt Radiosonde CanSat.
Die „Dose“ samt elektronischem Inhalt, GPS-Rackingsystem, Stromversorgung und natürlich Mess-Instrumente – und einen kleinen Fallschirm – konnten sie vor Ort – in der Freifläche hinter der Grand Hall im Erste Bank Campus zeigen, die Flughöhe 400 Meter war natürlich nicht drinnen. Die hatten sie aber schon in echt in ihrem Heimat-Bundesland – mit Hilfe des SpaceTeams der Technischen Uni Wien, das anreiste und eine Rakete mitbrachte, die den CanSat in luftige Höhe hinaufbrachte, ausließ. Und der Mini-Satellit schwebte zu Boden und übermittelte in diesen rund 15 Sekunden die gemessenen Daten via Funk, die in eine Datenbank einflossen.
Das hier – die Reihenfolge der Vorstellung der Projekte sagt übrigens nichts über die Wertigkeit aus; in einem eigenen Beitrag werden die vergebenen preise übersichtlich vorgestellt – in der Kategorie Engineering II zuletzt vorgestellte Projekt schließt in gewisser Weise den Bogen zum ersten. Kann Dario Perišas „Universal-Switch“ einfach auf der Verkabelung einer herkömmlichen Schalterdose aufbauen und daraus einen smarten Schalter machen, so baut das Lab-System von Manuel Mayerhofer und Johannes Melcher-Millner auf einem herkömmlichen USB C-Ladegerät auf. Und die beiden Schüler von der HTL Rankweil (Vorarlberg) machten über ein kleines selbst gebautes Zwischengerät daraus ein Labor-Netzteil, das auf verschiedenste Spannungen (fünf, neun, 15, 20 oder durchaus auch mehr Volt), eingestellt werden kann. Samt Überstromschutz, um ein „Durchbrennen“ von Geräten oder Netzteil zu verhindern.
Die beiden haben aber auch schon weiterführende Ideen. Die kleinen Netz-Teile können auch Teil eines vernetzten, modularen Systems sein, in dem bei Bedarf mehrere solcher Elemente zusammengesteckt werden können. Und die Kunststoffgehäuse könnten aus Filament aus recycelbaren Kunststofflaschen 3d gedruckt werden.
Wird in den nächsten Tagen fortgesetzt – jeweils ein Teil für alle Finalprojekte der verschiedenen – oben schon genannten – Kategorien. Und letztlich noch einem Teil über die verliehenen Preise.
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… wird im Auftrag des Bundesministeriums für Arbeit und Wirtschaft (BMAW), des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft und Forschung (BMBWF) sowie des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) von der Austria Wirtschaftsservice GmbH (aws) abgewickelt.
In diesem Jahr findet der Bewerb zum 37. Mal statt. Bisher haben fast 12.000 Projekt-Teams (15 bis 20 Jahre) teilgenommen.
Der Wettbewerb wird laufend von Workshop-Angeboten sowie Qualifizierungsmaßnahmen (wie Stärkung des Entrepreneurial Spirits, Beratungen zum Innovationsschutz, etc.) für Schülerinnen und Schüler und Lehrerinnen und Lehrer erfolgreich begleitet.
In jeder Kategorie bekommt das erstplatzierte Team 2500 €, für Platz zwei gibt’s 2000 €, auf den 3. Rang entfallen 1500 Euro und die anderen Finalprojekte erhalten je einen Anerkennungspreis in der Höhe von 750 €.
Ab Herbst können – bis 30. November 2024 – neue Projekte in den zu Beginn dieses Beitrages genannten Kategorien angemeldet und in der Folge eingereicht werden.
Aws – Austria Wirtschafts Service – das Jugend Innovativ organisiert bietet darüber hinaus Informations- und Vernetzungs-Veranstaltungen und Coaching an, um Projekte beispielsweise bei Patent-Anmeldungen zu unterstützen oder dabei aus der Idee ein Start-Up zu gründen Inkubator).
