Regionalwettbewerb 25. Februar Datenblatt

Transkript

1 Arbeitsplatzbeleuchtung Name: Hinz Gerdes Vorname: Felix Markus Ort: Essen Datteln Dienststelle (Name): ThyssenKrupp Steel Europe AG Schultyp/Institution: Ausbildungsbetrieb Straße: Essener Str Bochum Energiesparen wird in Zeiten von Klimaerwärmung und steigenden Energiekosten immer wichtiger. Auch wir haben uns dazu Gedanken gemacht, ob wir nicht etwas beisteuern können. So sind wir auf das Projekt gekommen, eine Lampe zu entwickeln, die ihre Beleuchtungsstärke automatisch an die Helligkeit der Umgebung anpasst. Das bedeutet, sie leuchtet stärker, wenn es dunkler wird. Wird es heller, leuchtet sie dementsprechend schwächer. Letztendlich wird dadurch im Lichtkegel der Lampe eine konstante Helligkeit aufrecht erhalten. Um dies zu realisieren wird die Helligkeit des einfallenden Lichtes durchgehend mit einem beliebigen Sollwert vergleichen. Bei Abweichungen vom Sollwert wird die Beleuchtungsstärke der Lampe gesteigert bzw. verringert, so dass der Sollwert wieder erreicht wird. Die mittlere im Verlauf eines Tages aufgenommene Leistung unserer Lampe, ist durch ihre stetige Anpassung niedriger als die von normalen Lampen oder auch Energiesparlampen. Die von uns gebaute Lampe ist vor allem für den Gebrauch an Schreibtischen, zum Beispiel in Büros, geeignet. Weitere Einsatzgebiete für unsere sind Schaufensterbeleuchtungen, Werbetafeln oder Straßenbeleuchtungen.

2 Das Handy als Fernbedienung - Beispiel Garagentor - Name: Vorname: Ort: Räther Björn Bochum Dienststelle (Name): ThyssenKrupp Steel Europe AG Schultyp/Institution: Ausbildungsbetrieb Straße: Kaiser-Wilhelm-Str Duisburg Die Idee zu diesem Projekt fand ich direkt vor meiner Haustür. Seit einiger Zeit habe ich das Glück, die Garage meiner Eltern nutzen zu dürfen. Diese besitzt zwar schon einen Elektroantrieb, jedoch ist dieser nur durch Betätigung des Schalters bzw. mittels Schlüssel zu öffnen. Da der Mensch bekanntlich ein bequemes Wesen ist, wollte ich unbedingt eine zusätzliche Fernbedienung nachrüsten. Dies realisierte ich, indem ich mein Handy als Fernbedienung nutzbar machte. Ich entwickelte eine Delphisoftware, welche die Anrufe auf zwei festgelegte Nummern durch meine ISDN- Karte im Computer auswerten kann. Das Programm gibt dann einen entsprechenden Impuls aus. dies wird durch die serielle Schnittstelle meines Computers realisiert, welcher je nachdem welche Nummer ich anrufe, das Tor öffnen oder schließen lässt. Bei der Programmierung half mir ein befreundeter Fachinformatiker, Felix Kreyenberg. Er hat nun noch, zeitgleich mit mir, eine Ausbildung zum Elektroniker für Betriebtechnik mit einem Abendstudium in Elektrotechnik begonnen. Da meine Schulkenntnisse in Delphi nicht mehr ausreichten und ich wusste, dass er hier Ahnung hat, bat ich ihn um Rat. Für die Einspeisung des Impulses auf die Garagentorsteuerung habe ich zudem eine Schaltung aufgebaut, welche es möglich macht, das Tor zu öffnen. Das Garagentor kann nun von jeder Stelle der Erde durch einen Anruf gesteuert werden. Dies kann man auch auf andere Verbraucher im Haus anwenden, wie z. B. elektrische Rollladen oder das Licht.

3 Verlustarme Rohrleitungshalterungen für Wärmenetze Name: Heins Heins Vorname: Tim Tobias Ort: Mülheim Mülheim Dienststelle (Name): Städt. Elsa-Brändström Gymnasium Straße: Christian-Steger-Str Oberhausen Frage/Aufgabenstellung: In der Forschungsarbeit wird untersucht, ob es wirtschaftlich sinnvoll wäre, wenn man Baustahl als Werkstoff für Rohrhalterungskonstruktionen gegen einen anderen Werkstoff austauscht, welcher kein so starker Wärmeleiter wie Baustahl ist. Es werden zwei Baustoffe untersucht, Edelstahl und ein Keramik/Glasfaserverbundwerkstoff. Jeder Werkstoff besitzt unterschiedliche Eigenschaften bezüglich Wärmeleitung. Vorgehensweise und Umsetzung: Durch das Unternehmen Infracor wurde uns ein Rohrleitungsmodell mit realen Maßen zur Verfügung gestellt. Es werden an diesem Modell verschiedene Messungen durchgeführt und verschiedene Halterungen ausprobiert. Außerdem wurden verschiedene Energiemessungen durchgeführt, um die Verlustleistung veschiedener Rohrhalterungskonstruktionen zu ermitteln. Ergebnis der Untersuchung: Baustahlhalterungen, welche derzeit größtenteils im Einsatz sind, können bei Neubauten durch Edelstahlhalterungen ersetzt werden. Edelstahl ist teurer als Baustahl allerdings sparen diese Halterungen viel Energie und CO2. Die Keramik/Glasfaserhalterungen haben sehr gute thermische Eigenschaften und man kann sie ebenfalls als Rohrhalterungen einsetzen, allerdings ist die Verarbeitung nicht so einfach, wie bei Edelstahl, aber die Wärmeleitfähigkeit ist noch geringer.

4 Kann man aus in einer Schule vorhandenen Abfallstoffen Treibstoff für einen kleinen Motor herstellen? Name: Vorname: Ort: Nienhaus Steffen Bocholt Dienststelle (Name): Mariengymnasium Bocholt Straße: Schleusenwall Bocholt Ich habe beobachtet, wie an unserem Schulkiosk am Mariengymnasium Bocholt die Reste aus den Getränkeflaschen (Säfte, Fanta etc.) in den Abfluss geschüttet wurden. Im unterricht hatten wir besprochen, dass der Zucker, den wir essen uns nutzbare Energie liefert und im unterricht habe ich gelernt, dass man verschiedene Energieformen ineinander umwandeln kann. Dabei kam mir die Idee, die in den Getränken enthaltene chemische Energie zu nutzen, um so die Saft und Fantareste zu recyceln, z. B. um einen kleinen Motor zu betreiben. Hier böte sich z. B. der Rasenmäher oder das Laubgebläse unseres Hausmeisters an. So würde ein Recyclingkreislauf innerhalb der Schule stattfinden. Von meinem Vater wusste ich, dass man Benzinmotoren auch mit Ethanol betreiben kann, und dass man Ethanol durch Vergären von Zuckersaft erhält. Ziel meiner Arbeit ist es daher herauszufinden, ob man einen Benzinmotor tatsächlich mit auf dem Wege der Gärung selbst gewonnenem Ethanol betreiben kann und diesen Prozess, falls nötig, zu optimieren. Folgende Vorgehensweise ist dazu vorgesehen: Die Säfte werden gekühlt aufbewahrt, bis eine ausreichende Menge gesammelt ist. Diese wird dann mit Hefe in ein Gärgefäß gegeben. Der hoffentlich entstehende Alkohol wird dann durch Destillation gewonnen und auf seine Eigenschaften und seine Verwendbarkeit als Treibstoff hin untersucht.

5 Überlegung zur dritten Aufgabe der 1. Runde des BWM 2009 Name: Mischendahl Blank Vorname: Luca Frederik I. Ort: Duisburg Duisburg Dienststelle (Name): Städt. Steinbart-Gymnasium Straße: Realschulstr Duisburg Unsere Arbeit beschäftigt sich mit der Geometrieaufgabe aus dem Bundeswettbewerb Mathematik 2009, 1. Runde. Unsere Lösung weicht von den Musterlösungen, die im Zusammenhang mit der zweiten Wettbewerbsrunde vorgestellt wurden, ab. Wir deuten die zweidimensionale Figur als Darstellung eines Quaders in Parallelprojektion. Der Schnittpunkt, dessen Existenz in der Aufgabe nachzuweisen war, erscheint in unserer Lösung als das Bild des Quadermittelpunkts bei Parallelprojektion. Diesen Quadermittelpunkt gibt es natürlich auch bei anderen Darstellungen des Quaders, speziell auch, wenn man diesen in Fluchtpunktperspektive darstellt. Auf diesem Weg konnten wir zu jedem Paar von verschiedenen, zueinander perspektiv liegenden Dreiecken ein nicht triviales Dreieck konstruieren, das zu beiden Ausgangsdreiecken perspektiv ist. Die entsprechende Figur in der Ebene kann man wieder als Bild einer räumlichen Figur auffassen, die besondere Eigenschaften hat. Eine Deutung dieser Eigenschaften wieder in der Ebene liefert eine Erweiterung zum Satz von Desargues. Anschließend geben wir einen Satz an, der eine Formel zwischen verschiedenen Längen angibt, die in der ebenen Figur auftreten. Dieser Satz scheint uns besonders interessant zu sein. Zum Schluss beschäftigen wir uns mit der Frage, ob unsere gefundene Formel zu den Längenbeziehungen auch im Raum gelten könnte.