Die Sieger in der Kategorie Sustainability (Nachhaltigkeit) beim Schulwettbewerb Jugend Innovativ dachten Windkraftanlagen neu – mit senkrechten Rotorblättern, andere setzen auf Luft-Metall-Akkus.
Umwelt, Klimaschutz, sparsam umgehen mit den Ressourcen dieser Welt, saubere Energie aus natürlichen, unerschöpflichen Quellen wie Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme … also nachhaltiges Wirtschaften und Leben ist seit etlichen Jahren in aller Munde. Zu wenig noch im Handel(n). Seit vielen Jahren gibt es beim großen Erfinder:innen-Wettbewerb für Österreichs Schulen, Jugend Innovativ, dafür eine eigene Sektion. Ursprünglich Sonderpreis Klimaschutz heißt sie schon lange Sustainability (Nachhaltigkeit).
Im 35. Jahr des Bewerbs gewannen diese Kategorie zwei Schüler mit ihrem Projekt „Vertikale Windkraftanlage mit integrierten Fliehkraftklappen“ (HTBLA Eisenstadt, Burgenland). Michale Strudler und Andreas Strommer dachten die Windräder neu, drehten sie um 90 Grad, so dass sie nicht sternförmig horizontal wegstehen wie bisher. Das erfordert, dass sich das gesamte Rad je nach Windrichtung drehen muss. Das Duo bringt die Rotorblätter senkrecht an. „Das ist effizienter, hat aber den Nachteil, dass das Werkl schwerer anläuft. Deswegen haben wir Klappen eingebaut, die bei schwachem Wind ausfahren, der sich in ihnen verfängt, sie antreibt und sobald dadurch die Rotorblätter in Schwung gebracht sind oder der Wind stärker bläst, klappen die von alleine (durch die Fliehkraft) wieder zu.“ Das sei, bestätigt das Duo die naive Frage von Kinder I Jugend I Kultur I Und mehr … ungefähr so, wie beim Spielzeugwindrädern an Holzstäben, wenn du reinbläst und damit den „Anstoß“ zur weiteren Drehung lieferst.
Abgasmessungen sind nicht immer ganz leicht zu bewerkstelligen, da sich Gase ja leicht verflüchtigen. Während bei großen Anlagen Apparaturen zur Messung eingebaut werden, ist das für Kleinfeueranlagen im Privatbereich mehr als schwierig. Dafür dachte sich der HTL-Dornbirn-Schüler Constantin Stockner – in Zusammenarbeit mit einem Team von Absolvent:innen seiner Schule eine Lösung aus. Ein Strömungssensor ermittelt die Geschwindigkeit des Abgasstroms im Proberohr und den Strom der Probe. Letzterer kann mithilfe einer Vakuumpumpe an ersteren angepasst werden. Stockner konstruiert die Messanlage selbst mit Arduino-Mikrocontroller und handelsüblichen Sensoren. Sie ist daher für Privathaushalte und Schulen kostengünstig.
Mit der Möglichkeit zur Messung und damit Ermittlung der Stickoxide geben sich die jungen Forscher:innen aber nicht zufrieden. Sie arbeiten weiter, um diese Abgase auch zu verringern.
Platz 2 ist ein Lohn für diese Forschung über Alters- und Schulgrenzen hinaus.
Auch Platz drei geht an Jugendliche der selben Schule in Vorarlberg. Manuel Mayer und Noah Robl kamen drauf, dass jene Verpackungsmaterialien die LED-Geräte so schützen, dass sie beim Transport nicht elektrostatisch entladen werden, bisher immer nur einmal verwendet werden. „Aber sie verlieren diesen Schutz ja nicht bei einmaligem Gebrauch, sondern würden vier bis sieben Male eingesetzt werden können. Sie kommen bisher nur deswegen zum Abfall, weil niemand weiß, wie oft sie noch verwendet werden könnten“, erklären die beiden ihren Forschungs- und Erprobungs-Ansatz dem Reporter.
Ihre so simple Lösung auf die sie pionierhaft draufgekommen sind: Diese Schutzverpackungen (ESD – electrostatic discharge) werden mit einem Sticker mit NFC-chip versehen, über den die Nutzung ausgelesen werden kann. „Dazu braucht’s neben den Stickern, die einen halben Cent pro Stück kosten, eine Box über die eingegeben und ausgelesen werden kann. Wir haben einen Prototyp gebaut und rechnen im Endeffekt mit Kosten zwischen 15 und höchstens 50 Euro dafür.“ Aber allein 14 Prozent der Kosten für ein LED-Modul gehen heute auf die Ein-Weg-Verpackung drauf, die natürlich bei viermaliger Verwendung sich auf ein Viertel reduzieren würde.
In der Wohnung ist’s ja leicht zu schauen, wann welche der Zimmerpflanzen Wasser braucht. Aber wie machst du das für eine Stadt? Gärtner:innen ständig herumschicken? Vieles lässt sich über Sensoren und Kommunikation von diesen zu Handy-Apps optimieren. Laurin Steiner und Florian Steinkellner von der HTL Mössingerstraße in Klagenfurt entwickelten dafür die Web-App „PlantCare“.
„Unsere Sensoren messen Luft- und Bodenfeuchtigkeit, sind aber auch mit Wettervorhersagen verbunden“, weisen die beiden auf eine Erweiterung ihrer App hin. Ihr System ist probehalber schon in St. Veit/Glan in einem Pilotprojekt mit zehn Stationen im Einsatz. Die Daten werden via Funk energiesparend übertragen. Wenn also für morgen Regen angesagt ist, müssen die Stadtgärtner:innen nicht zu jenen Pflanzen die Durst vermelden, hinfahren. Und umgekehrt vorsorglich gießen, wenn für die nächsten Tag große Hitze zu erwarten ist.
Metall und Luft – so stellen sich Jonas Schmidt und Sebastian Schulz die Zukunft von Akkus vor. Das Metall ihrer Wahl für ihre Forschungen und Experimente ist Zink. „Die Idee gibt es“, so verraten die beiden von der HTL Braunau (OÖ) dem Journalisten, „seit ungefähr zwölf Jahren, aber bisher gab es praktische Probleme bei der Umsetzung. Wir haben daran getüftelt, wie es doch funktionieren könnte“, zeigen sie ein DIY-Eigenbau-Kit (Do it Yourself) und geben auch zu, „dass es dabei noch einige Tücken und Herausforderungen gibt. Aber es zahlt sich aus, weiter in diese Richtung zu arbeiten, weil solche Akkus viel umweltfreundlicher und noch dazu deutlich billiger wären.“
1. Preis: Vertikale Windkraftanlage mit integrierten Fliehkraftklappen (HTBLA Eisenstadt, Burgenland)
Je nach Windgeschwindigkeit wählt eine Windkraftanlage die effizienteste Form ihrer Selbst. Das auf natürlichen Fliehkräften aufbauende System ist eine Erfindung zweier Flugtechnikschüler.
2. Preis: Stickoxidmessung in Kleinfeueranlagen mittels isokinetischer Messtechnik, HTL Dornbirn
3. Preis: NF-Cycle, HTL Dornbirn
Anerkennungspreise
Untersuchungen zu Metall-Luft-Akkumulatoren, HTL Braunau
PlantCare, HTL Mössingerstraße
Am österreichweiten Schulwettbewerb Jugend Innovativ haben seit der Gründung vor 35 Jahren bisher mehr als 11.000 Projekt-Teams mit rund 60.000 beteiligten Jugendlichen teilgenommen.
Der Bewerb wird im Auftrag der Ministerien für Arbeit und Wirtschaft (noch heißt es offiziell Digitalisierung und Wirtschaftsstandort), Bildung, Wissenschaft und Forschung sowie Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie von der Austria Wirtschaftsservice GmbH (aws) abgewickelt.
Für Platz 1 gibt es 2000 €, der zweite Preis bringt 1.500 Euro ein, die Drittplatzierten bekommen jeweils 100 Euro und schließlich entfallen auf die Anerkennungspreise auch noch je 500 €.
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