Pilotprojekt. Innovative Experimentierkoffer zum Thema Alternative Energie - Umwandlung

Transkript

1 TOB Technologieoffensive Burgenland GmbH Marktstraße Eisenstadt Neutal, am 21. Oktober 2011 Pilotprojekt Innovative Experimentierkoffer zum Thema Alternative Energie - Umwandlung im Rahmen des Projektes ITE-Intelligente Energie (WP 5)

2 Endbericht Unser Unternehmen wurde am 19. April 2011 von der TOB beauftragt, 110 Stück Schul- Experimentierkoffer zum Thema Alternative Energie Umwandlung zu produzieren und an Schulen im Burgenland und in der Slowakei zu übergeben sowie die Lehrkräfte entsprechend einzuschulen. Die Einzelgeräte dieses Sets sind in einem gerätegeformten Tablett in einer robusten, verschließbaren Kunststoffbox untergebracht, sodass eine nachhaltige und lange Verwendung der Geräte gewährleistet ist. Das Experimentieren nach diesem Aufbewahrungssystem ist seit vielen Jahren an Europäischen Schulen erprobt und ist bei den Lehrkräften sehr beliebt. Das Geräteset wurde für die Anforderungen von der TOB angepasst. Es beinhaltet alle erforderlichen Geräte um die ausgewählten Versuche durchzuführen. Alle Experimente sowie brückenbildende Hinweise zum Alltag sind in einer bebilderten Versuchsanleitung beschrieben, diese liegt jedem Set bei. Lediglich Messgeräte werden zusätzlich benötigt, diese sind jedoch in jeder Schule mehrfach vorhanden.

3 Nachfolgend finden Sie den Einräumplan mit der Detailauflistung der Einzelgeräte (dieser ist auch jedem Set beigefügt):

4 Wie im Leistungsverzeichnis festgelegt beinhalten diese Experimentierkoffer neben den Arbeitsgeräten auch eine Experimentieranleitung mit nachfolgenden Themen: 1. Verbrennungsmotoren AES 1.1 Verbrennungsvorgang im Benzinmotor Mithilfe eines Acrylglaszylinders und einem Stabfeuerzeug wird ein Benzin- Luftgemisch entzündet. Dadurch wird die Arbeitsweise des Benzin-Motors aufgezeigt. AES 1.2 Verbrennungsvorgang im Dieselmotor In einem transparenten zylindrischen Gefäß wird die Luft blitzartig so stark komprimiert, dass sich ein kleiner Wattebausch darin entzündet. Die Arbeitsweise des Dieselmotors wird dadurch aufgezeigt. 2. Energie spürbar machen AES 2.1 Energiebedarf einer kleinen Lampe Durch einen Handgenerator mit Kurbel werden Lämpchen mit unterschiedlicher Leistung betrieben. Der Betreiber kann durch den unterschiedlichen Kraftbedarf den Energiebedarf verschiedener Lämpchen ableiten. AES Energiebedarf einer kleinen Lampe (quanitativ) Durch Messung von Strom und Spannung wird die Leistung verschiedener Lämpchen ermittelt. AES Energiebedarf von Haushaltsgeräten Aufbauend auf den Versuch wird eine Liste von Haushaltsgeräten vorgegeben. Der Schüler soll geschätzte Energiebedarfswerte für diese Geräte eintragen und zu Hause dann den Energiebedarf der Geräte des eigenen Haushalts ermitteln. Dadurch soll der Schüler Stromfresser im Haushalt selber herausfinden. AES 2.2 Energiebedarf eines kleinen Elektroautos Das im Set befindliche Elektro-Auto wird mit dem kleinen Kurbel-Generator betrieben. Das Prinzip Generator Motor und umgekehrt soll experimentell erläutert werden. AES Zusatzversuche mit dem Elektroauto Der Generator soll unterschiedlich betrieben werden: unterschiedlichen Richtungen, schnell/langsam, das Modellauto beschweren (Vergleich PKW/LKW)

5 AES Elektroauto Querbezüge zur Praxis Anhand einer Tabelle werden verschiedene Auto-Typen verglichen (Kleinwagen, SUV, Hybridauto, LKW, Bus). Es soll ein Zusammenhang zwischen Spritverbrauch, Leistung und Gewicht hergestellt werden. AES 2.3 Energiebedarf eines Propellers Das Prinzip Generator Motor und umgekehrt soll durch den Betrieb eines Propellers auf Generator erläutert werden. AES Zusatzversuche mit dem Propeller Der Generator soll unterschiedlich betrieben werden: unterschiedlichen Richtungen, schnell/langsam. Aufzählung von Nutzungsmöglichkeiten in der Praxis. 3. Windkraft AES 3.1 Das Windkraftwerk Durch starkes Pusten auf einen Propeller wird ein Glühlämpchen zum Aufleuchten gebracht. Zusatzfragen zur Windkraft in der Praxis (Vor- und Nachteile, usw.). AES Windkraft weiterführende Experimente Die durch das starke Pusten auf einen Propeller erzeugte Spannung wird gemessen. Es werden zusätzlich Möglichkeiten, die erbrachte Leistung zu ermitteln. 4. Wasserkraft AES 4.1 Das Wasserkraftwerk Auf einen kleinen Generator wird eine Turbine aufgesteckt. Diese Turbine im Gehäuse wird in einen Wasserstrahl (unter einen Wasserhahn) gehalten. Der erzeugte Strom wird durch ein Glühlämpchen angezeigt. AES Wasserkraft weiterführende Experimente Der durch Wasserkraft erzeugte Strom wird durch ein Messgerät gemessen. Zusatzfragen zur Wasserkraft in der Praxis (Vor- und Nachteile, usw.). 5. Wärmekraft (kalorische Kraft) AES 5.1 Prinzip kalorischer Kraftwerke Der Antrieb einer Turbine bei einem Kalorischen Kraftwerk wird durch eine Luftpumpe gezeigt. Dies zeigt das Prinzip, ist jedoch nicht gefährlich im Gegensatz zur Verwendung von Wasserdampf. AES Wärmekraft weiterführende Experimente Der durch Druckluft erzeugte Strom wird durch ein Messgerät gemessen. Zusatzfragen zu kalorischen Kraftwerken in der Praxis (Vor- und Nachteile, usw.).

6 6. Sonnenenergie Photovoltaik AES 6.1 Spannungsmessung und Einfallswinkel Unter welchen Bedingungen liefert die Solarzelle elektrische Spannung? In welcher Position zur Lichtquelle ist diese Spannung am größten? AES 6.2 Reihenschaltung von Solarzellen Was passiert wenn man zwei Solarzellen nacheinander schaltet? AES 6.3 Parallelschaltung von Solarzellen Was passiert wenn man zwei Solarzellen parallel schaltet? AES 6.4 Solarzelle treibt Motor mit Propeller an Die Anwendung von einer Reihenschaltung von Solarzellen anhand eines praktischen Beispiels. AES 6.5 Solarzelle treibt Elektroauto an Die Anwendung von der Parallelschaltung von Solarzellen anhand eines praktischen Beispiels. AES 6.6 Einfallswinkel und Spannung Durch einen Neigungsmesser für die Solarzelle wird eine Tabelle und Grafik über den Zusammenhang zwischen Einfallswinkel und Spannung erstellt. 7. Energiespeicher AES 7.1 Schnellladung des Kurzzeit Energiespeichers Durch einen Kurzzeitspeicher (Kondensator 10 F) wird eine Möglichkeit der Energiespeicherung aufgezeigt. Dieser Speicher ist mit einer Anzeige ausgestattet, die Ladung des Speichers kann dadurch in kurzer Zeit erfolgen und mit verfolgt werden. AES 7.2 Der Kurzzeit Energiespeicher als Energiespender Die Ladung des Energiespeichers kann für verschiedene Verbraucher verwendet werden (Propeller, Lämpchen, Elektroauto). AES 7.3 Lademöglichkeiten des Kurzzeit Energiespeichers Der Energiespeicher kann durch unterschiedliche Energielieferanten aufgeladen werden (Turbine, Handgenerator, Solarzelle).

7 Ablauf des Projektes 19. Apr. 2011: Auftragserteilung an unser Unternehmen 20. Apr. 2011: Bestätigung der Auftragserteilung an TOB 8. Jun. 2011: Pressekonferenz im Landhaus, Präsentation des Projektes beim Landeshauptmann und vor der Presse; Teilnehmer: Binder, Sapusek, Fruhmann, Neuwirth, LH Niessl, Presse und Rundfunk; Einführende Worte von LH Niessl, Erklärung des Projektes von DI Binder, experimentelle Vorführung des Experimentierkoffers durch Fruhmann 15. Jun. 2011: Verrechnung des ersten Teilbetrages gemäß Punkt 4 des Vertrages über 35 % des Auftragsvolumens (Euro ,80 inkl. MWSt.) 22. Jun. 2011: Meeting in Eisenstadt: Teilnehmer: Binder, Sapusek, Fruhmann, Neuwirth - Erstgespräche zur Organisation der Übergabe und Einschulung der Gerätesätze - Festlegung eines Schulwettbewerbes zum Thema Erneuerbare Energien 27. Jun. 2011: Zahlungseingang der ersten Teilrechnung 1. Aug. 2011: Meeting in Eisenstadt: Teilnehmer: Binder, Sapusek, Fruhmann, Neuwirth - Festlegung der Termine und der Standorte zur Übergabe und Einschulung der Gerätesätze - Konkrete Strukturierung des Schulwettbewerbes zum Thema Erneuerbare Energien (Unterteilung in Stufen, Festlegung von Preisen) - Erstellung eines genauen Zeitplanes 29. Aug. 2011: Meeting in Eisenstadt: Teilnehmer: Binder, Sapusek, Fruhmann, Neuwirth - detailliere Strukturierung des Wettbewerbes - Festlegung von Maßnahmen zur Bewerbung des Wettbewerbes (Folder, Plakate, Internet) 21. Sep. 2011: Produktionsfertigstellung der Gerätesätze 23. Sep. 2011: Verrechnung des Restbetrages des Auftragsvolumens (Euro ,20 inkl. MWSt.)

8 Einschulungen 27. Sep. 2011: Einschulung und Übergabe der Geräte für Schulen im Südlichen Burgenland (TZ Güssing, Dauer: 3 h) Folgende Schulen haben mit zumindest einer Lehrkraft teilgenommen: 1 HS Güssing 2 HS Stegersbach 3 HS St. Michael 4 Privatschule Eberau 5 HS und PTS Jennersdorf 6 NMS Neuhaus am Klausenbach 7 NMS Rudersdorf 8 HS Großpetersdorf 9 HS Kohfidisch 10 NMS Markt Allhau 11 NMS Oberschützen 12 NMS Oberwart 13 HS und PTS Pinkafeld 14 NMS Rechnitz 15 ASO Stegersbach 16 ASO Güssing 17 ASO Jennersdorf 18 ASO Oberwart 19 PTS Güssing 20 PTS Stegersbach 21 PTS Oberwart 22 BORG Güssing 23 BORG Jennersdorf 24 Evangelisches RG/ORG Oberschützen 25 BG/BRG/BORG Oberschützen 26 Zweisprachiges BG Oberwart 27 BAKI Oberwart

9 28. Sep. 2011: Einschulung und Übergabe der Geräte für Schulen im Nördlichen Burgenland (TZ Eisenstadt, Dauer: 3 h) Folgende Schulen haben mit zumindest einer Lehrkraft teilgenommen: 1 NMS Neufeld / Leitha 2 NMS Siegendorf 3 NMS Neudörfl 4 NMS Schattendorf 5 NMS Eisenstadt 6 HS Theresianum Eisenstadt 7 HS und PTS Rust am See 8 NMS Purbach 9 NMS Andau 10 NMS Frauenkirchen 11 HS Gols 12 HS Illmitz am See 13 NMS Kittsee 14 SHS Neusiedl am See 15 NMS Pamhagen 16 NMS Zurndorf 17 Röm./Kath. HS Neusiedl am See 18 ASO Eisenstadt 19 ASO Frauenkirchen 20 PTS Eisenstadt 21 PTS Neusiedl am See 22 PTS Frauenkirchen 23 BG/BRG/BORG Eisenstadt 24 ORG Theresianum Eisenstadt 25 Gymnasium der Diözese Eisenstadt 26 BG/BRG Neusiedl am See 27 PH Burgenland

10 29. Sep. 2011: Einschulung und Übergabe der Geräte für Schulen im Mittleren Burgenland (TZ Neutal, Dauer: 3 h) Folgende Schulen haben mit zumindest einer Lehrkraft teilgenommen: 1 NMS Mattersburg 2 NMS Großwarasdorf 3 NMS Horitschon 4 NMS Deutschkreutz 5 MNS Stoob 6 NMS Kobersdorf 7 NMS Lockenhaus 8 NMS Oberpullendorf 9 Röm./Kath. HS Steinberg/Dörfl 10 NMS Bernstein 11 ASO Mattersburg 12 ASO Oberpullendorf 13 PTS Mattersburg 14 PTS Oberpullendorf 15 BG/BRG Mattersburg 16 BG/BRG/BORG Oberpullendorf 17 BS Mattersburg

11 3. Okt. 2011: Übergabe der unterschriebenen Teilnehmerlisten an TOB, die gleichzeitig auch als Lieferschein zur Übergabe fungieren 17. Okt. 2011: Treffen in Trnava in der Slowakei: Teilnehmer: Binder, Sapusek, Fruhmann, Neuwirth, Delegation aus der Slowakei - Besprechung des Projektes und des Verlaufes bis jetzt - Übergabe der 10 Experimentierkoffer an die Slowakische Delegation - Vorführung des Experimentierkoffers - Besprechung der weiteren Vorgehensweise des Projektes

12 Durch die Ausstattung der Schulen und Einschulung der Lehrkräfte mit diesen Experimentiersätzen erwarten wir uns langfristig folgende Auswirkungen: Bewusstseinsbildung der Schüler a) zur Nutzung von primär-regionaler erneuerbarer Quellen zur Deckung des heimischen Energiebedarfs, b) zur Senkung des Energieverbrauchs, insbesondere zur Verringerung der Abhängigkeit von importierten fossilen Energieträgern, c) zur Erreichung der Ziele im Rahmen des Kyoto-Protokolls wobei die regionale Reduzierung der CO2 Produktion im Vordergrund steht, d) zur Schaffung eines sinnvollen Mix aus energetischen Quellen im Hinblick auf die überregionale Energiewirtschaft, e) zur grenzüberschreitenden Entwicklung im Bereich der erneuerbaren und nachhaltigen Energiewirtschaft. Durch die Erfüllung der vorgenannten Arbeiten ist für uns das Projekt abgeschlossen. Wir hoffen dieses zu Ihrer Zufriedenheit erfüllt zu haben und möchten uns für die reibungslose Zusammenarbeit bedanken. Mit freundlichen Grüßen, Fruhmann Herbert Geschäftsführer