Wetterballone wieder „einfangen“ – eine der bemerkenswertesten Engineering I-Erfindungen bei Jugend Innovativ; Teil 3.
Damit wir in Apps und über andere Medien informiert werden können, ob es eine Sturmwarnung gibt, gut Eincremen gegen heiße Sonne gut wäre oder die Mitnahme eines Regenschirms gut angebracht wäre, braucht es Millionen von Wetterdaten. Solche werden unter anderem täglich von rund 5000 Ballonen mit elektronischen Mess-Instrumenten gesammelt. Von kleinen Flugzeugen werden sie auf große Höhen – 32 bis 35 Kilometer gebracht. Danach schweben die Ballone in der Stratosphäre, ihre Geräte messen, irgendwann platzen die Ballone, fallen zu Boden – und mit ihnen die Elektronik. Damit sind nach einmaliger Anwendung rund 400 bis 500 Euro (Instrumente samt Ballonen) vernichtet – und belasten die Umwelt.
Das kann’s doch nicht sein, dachten sich Valentin Socher, Jonas Lorenschitz, Julian Schanta und Anton Fuchs, Schüler der HTBLA Eisenstadt mit ihrem Ausbildungsschwerpunkt Flugtechnik. Tüftelten und tüftelten und fanden eine Lösung: Sie befestigen ihren Wetterballon an einem Seil an einem „Gleiter“, einem Kleinflugzeug. Ein solches haben sie auch auf ihrem Stand beim 37. Bundesfinale von Jugend Innovativ, in dem sie mit ihrer Erfindung in der Kategorie Engineering I landeten.
Ihre Entwicklung: Nach getaner Mess-Arbeit zieht eine Seilwinde den Ballon wieder ein. Das war die Idee. Die sich aber nicht so verwirklichen ließ, wie sie Kinder I Jugend I Kultur I und mehr… schildern. „Wir haben ausprobiert, so einem Ballon die Luft auszulassen. Das dauert eeeewig!“
Also wird der Ballon – alles automatisch – beim Einziehen in den schmalen, länglichen, an eine kleine Rakete erinnernden autonomen Flieger, kontrolliert zerschnitten. Die Elektronik wird aber somit gerettet und der Ballon landet auch nicht als Müll irgendwo auf dem Boden oder im Wasser und kann so auch sachgemäß entsorgt werden. „Development of an autonomous and reuseable Weather Balloon Drone – Loon-A-Tix” ist übrigens der nicht gerade unkomplizierte Name des Projekts. Würde die Erfindung aus dem Burgenland weltweit eingesetzt, könnten so Jahr für Jahr im Wert von rund einer halben Milliarde erspart – und damit auch gefährlicher Müll irgendwo in der Landschaft vermieden werden.
Apropos Flugzeuge und Automatisierung. Auf Flughäfen braucht es Tausende Leuchten auf den Rollfeldern. Starten und Landen von Flugzeugen verursachen starke Vibrationen. Die Gehäuse für die Lampen sind im Boden verschraubt. Damit keine Schraube locker wird, müssen diese regelmäßig kontrolliert und festgezogen werden. Passiert derzeit händisch. Kleines Auto mit Loch im Boden fährt die Leuchten ab, eine Person checkt durch das Loch die Schrauben und dreht sie notfalls fester.
Geht das auch anders? Müsste wohl, dachten sich vier Schüler der HTL Rennweg (Wien 3; Landstraße). Marco Mazur, Alessandro Nentwich, Fabrizio Belisarii und Christopher Dienstl ersannen ein Fahrzeug samt eingebautem Akku-Schraub-Dreher. Dieses Fahrzeug kann über Fernsteuerung gelenkt. In dem Bereich des Schraubendrehers findet eine Kamera die richtige Position und schon kann verhindert werden, dass eine Schraube locker wird. „Unsere Erfindung ist aber auch leicht erweiterbar, wir könnten noch ein Teil dazu bauen, das die Gläser der Leuchten ebenfalls automatisch reinigt.
Das Quartett durfte den „SrewRover – ein Roboter zur Wartung von Rollfeld-Leuchten“, wie sie ihr Projekt nannten, auch schon in echt auf dem Wiener Flughafen testen.
In dieser Kategorie – vor einigen Jahren wurde Engineering (Ingenieurswesen) wegen der viiiiielen Einsendungen in zwei Teile gesplittet – waren noch zwei weitere automatische Fahrzeuge im Finale. Gerald Haselsteiner und Alfons Moser aus der HTL Waidhofen an der Ybbs (Niederösterreich) bauten ein automatisches, fernsteuerbares Raupenwägelchen, das in längs-geschweißte Profilrohre fahren kann und die Schweißnähte überprüft.
Noch müssen bei solchen Tests endoskopische Prüfsonden über lange Stangen händisch in die Rohre hineingeschoben werden, für unterschiedlich breite Profilrohre braucht es verschiedene Messwägelchen. Das alles könnte der Vergangenheit angehören, wenn die Erfindung des Duos, die sich in Breite und Winkel verstellen lässt, realisiert wird.
Bei heftigem Tennistraining kugeln ganz schön viele der bekannten gelben Bälle irgendwo auf dem Platz herum. Die könnten doch vielleicht auch autonom und automatisch eingesammelt werden. Diese Idee steckt hinter der Erfindung von Viktoria Chroust, Markus Hartmann, Philip Sauer und David Lapinksi (der beim Bundesfinale verhindert war). Also erklären die ersten drei Schüler:innen der HTL Mödling (Niederösterreich) dem Journalisten das Prinzip ihres Roboters, den sie in ihrer Diplomarbeit in Mechatronik – mit den Anteilen Maschinenbau, Programmierung, Elektronik und Elektrotechnik – ausgedacht und gebaut haben.
Der Metallrahmen trägt vorne eine Kamera, die ist darauf programmiert gelbe Filzkugeln zu erkennen. Die Maschine fährt darauf zu. Zwei schräge Kantrohre sorgen dafür, dass der Ball in die Mitte gerollt wird wie in eine Art Trichter, von wo sie aufgesagt und in eine Kunststoffkiste befördert wird. „Das funktioniert sozusagen wie eine umgekehrte Ballwurfmaschine“, verdeutlichen die drei Jugendlichen die Funktionsweise.
Zurück in die Lüfte. Kolben von Dieselmotoren in Flugzeugen sind hohen Belastungen ausgesetzt. Dafür seien weder Material (Aluminium) noch die Struktur (Vollguss) ideal, fanden Julian Weik und Malachias Burger von der HTL Eisenstadt (Burgenland). Hoher Druck, Hitze – das führt bald einmal zu möglichen Rissen, jedenfalls zu Verschleißerscheinungen.
Die beiden recherchierten, durchstöberten einschlägige Literatur und begannen zu überlegen: Stahl wäre das bessere Material und das eher gitterförmig konstruiert, damit viel von der entstehenden Wärme nicht gefangen bleibt, sondern abgeleitet werden kann. Mit ihrer Erfindung könnte so ein neu gebauter Kolben mehr als doppelt so viele Betriebsstunden (2800 statt 1200) halten, so die beiden Schüler zu KiJuKU, die ein zerlegbares 3D gedrucktes Modell – „noch nicht aus Metall, sondern nur zur Veranschaulichung“ – herzeigen.
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).
