Vom 6. bis 17. März 2023 haben 160 Schülerinnen und Schüler beim Leipziger MINT-Wettbewerb geforscht, experimentiert und ihr Wissen zu erneuerbaren Energien bewiesen.
Wie viel Energie kann eigentlich aus Wind, Sonne, einer kleinen Brennstoffzelle oder menschlicher Muskelkraft gewonnen werden? Und könnten wir das Auto der Zukunft nicht sogar mit einer Brennstoffzelle antreiben? Diesen Fragen und vielen anderen zum Thema erneuerbare Energien sind wieder Schülerinnen und Schüler der 9. Klassen beim jährlich stattfindenden ExperiWatt-Wettbewerb nachgegangen.
Sie sind vom 6. bis 17. März 2023 in 4er-Teams gegeneinander angetreten, haben experimentiert, Aufgaben berechnet, tatkräftig in die Pedale getreten oder Strom fließen lassen. Am 29. März 2023 konnten alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer dann bei der Preisverleihung mit Jack Pop beim interaktiven Wissensquiz gegen den Leiter des Landesamtes für Schule und Bildung (LaSuB) Jörg Heynoldt antreten, als lebendes, stromleitendes Musikinstrument für Jack Pop auf der Bühne stehen und natürlich Preise abstauben, wenn ihr Team denn gewonnen hatte.
Der Wettbewerb
Für ExperiWatt können sich jedes Jahr Schülerinnen und Schüler der 9. Klassen einer Oberschule oder eines Gymnasiums in Leipzig und Umgebung anmelden. In 4er-Teams müssen die Teilnehmerinnen und Teilnehmer insgesamt vier verschiedene Module zum Thema „Energie“ absolvieren.
Die Module
Um zu den Modulen zu gelangen, navigieren die Teams selbständig durch Leipzig zu den vier ExperiWatt-Standorten. Und damit es nicht zu viel wird und der Wettbewerb zu lange dauert, dürfen sich die 4er-Teams zum Punkte sammeln noch einmal aufteilen. Nur zwei Module werden im Wettbewerbszeitraum von zwei Leuten eines Teams absolviert. Die Punkte werden am Ende dann im Team zusammengerechnet.
Jeder Modul-Standort wartete im März 2023 mit spannenden Experimenten auf die Wettbewerbs-Teilnehmerinnen und -Teilnehmer. An der HTWK Leipzig wurden im Modul FitForFuture Formen der elektrischen Energieerzeugung untersucht, im Modul Wind der INSPIRATA war der Fokus auf die Windenergie gerichtet, im Modul Brennstoffzelle des UFZ Schülerlabors ging es um CO2-neutrale Mobilität der Zukunft und im Modul Sonne der VDI GaraGe wurden Solarzellen geprüft und Sonnenenergie gemessen.
Modul FitForFuture | Fakultät Ingenieurwissenschaften HTWK Leipzig
Im Labor der Fakultät Ingenieurwissenschaften der HTWK Leipzig wartete auf die Teams insgesamt sechs verschiedene Experimente zur Energieerzeugung. Die Teams lernten an den Stationen verschiedene Formen der Energie praktisch kennen und mussten Antworten zu Fragen finden wie:
Wie kann man Pumpspeicherkraftwerke als Energiespeicher weiterdenken?
Warum verbrauchen LED weniger Energie als Glühlampen?
Weshalb befüllt man den Wasserkocher nicht bis zur „max“ Markierung?
Wieviel Schweiß steckt in einer Tasse Tee? Oder: Wie fit bist Du?
Beim ersten Experiment durften die Schülerinnen und Schüler auf dem Fahrrad-Ergometer radelnd Energie erzeugen, die Daten auswerten und anschließend Berechnungen beispielsweise zur Wärme-Energie vornehmen. Beim Experiment „Nabendynamo“ sollten unter anderem die Leistungsunterschiede von LED und Glühlampe ermittelt werden.
Modul Wind | INSPIRATA Leipzig
Wie kann man die Energie des Windes effizient nutzen? Und was passiert, wenn es mal eine Flaute gibt? Solche Fragen galt es beim Modul der INSPIRATA Leipzig zu beantworten. Die Wissens-Challenge zum Thema Windenergie war nur ein Teil der Herausforderungen, die sich die Teams stellen mussten. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer lernten ebenfalls verschiedene Arten von Rotoren und deren unterschiedliche Formen kennen, sie mussten sich mit dem Fachjargon und themenrelevanten Statistiken auseinandersetzen und konnten durch eigene Experimente das Thema Windenergie selbst erfahren.
Modul Sonne | VDI GarGe Leipzig
Die Sonne ist wohl die wichtigste Energiequelle, denn sie ist Grundlage jeglichen Lebens auf der Erde. Doch wie kann die Energie technisch genutzt werden und was passiert, wenn sie nicht scheint?
In der VDI GaraGe lernten die Schülerinnen und Schüler den Aufbau und die Funktionsweise von Siliziumsolarzellen kennen. Anschließend untersuchten sie, wie Verschattung die Leistung von Solarzellen beeinflusst, was passiert, wenn man Solarzellen auf unterschiedliche Weisen zusammenschaltet und welche Wirkungsgrade verschiedene Energieumwandlungsschritte haben. Darüber hinaus simulierten sie ein Inselsystem mit Solaranlage und untersuchten Kondensatoren als Speichermöglichkeit von elektrischen Strom aus Solarzellen.
Modul Brennstoffzelle | UFZ Schülerlabor
Im UFZ Schülerlabor erhielten die Teams zu Beginn des Moduls eine Einführung in die Arbeitsweise von Brennstoffzellen, den Umgang damit und einen Einblick in den inneren Aufbau. Sie haben erfahren, was es mit dem Phänomen der „Zitronenbatterie“ auf sich hat und was die Wasserspaltung mit einer galvanischen Zelle eigentlich ist.
Theoretisch beantwortet und praktisch erarbeitet wurden im Modul folgende Fragen: Wird die Brennstoffzellentechnologie die Lösung dieser Frage sein? Was „brennt" in einer Brennstoffzelle? Mit welchen Brennstoffen kann ich diese Energiewandler betreiben? Wie sieht eine Brennstoffzelle von innen aus?
Die Teams haben im Modul darüber hinaus verschiedene Brennstoffzellen auf ihre Leistung vermessen und eine Brennstoffzelle komplett auseinandergenommen und wieder zusammengebaut.
Und was dabei gelernt?
Erst am 29. März 2023 wurden die Gewinner-Teams offiziell bekannt gegeben. Moderiert vom CIRCUS of SCIENCE Entertainer Jack Pop war die Preisverleihung spannend und naturwissenschaftlich zugleich.
Frida Schlothauer von der Werner-Heisenberg-Schule (Gymnasium Stadt Leipzig) hatte viel Spaß beim Wettbewerb: „ExperiWatt war ein großartiges Projekt, wobei ich tiefer in den Themenbereich eintauchen konnte und mich mehr mit der Thematik erneuerbare Energien intensiv beschäftigen konnte. Ich werde es sicherlich in meiner späteren beruflichen Laufbahn mit einbeziehen. Vielen Dank für die große Mühe und dass ich dabei sein durfte.“
Die Gewinner-Teams
OBERSCHULEN
Platz 1 | 56. Oberschule | Team „Affenriegel“
Platz 2 | Artur-Becker-Oberschule | Team „Artur-gamma“
Platz 3 | Artur-Becker-Oberschule | Team „Artur-delta“
GYMNASIEN
Platz 1 | BIP-Gymnasium | Team „BIP Science“
Platz 2 | Geschwister-Scholl-Gymnasium Taucha | Team „Gluonen-T4“
Platz 3 | Max-Klinger-Schule | Team „Die Viersteine“
Impressionen Preisverleihung 2023
ExperiWatt 2023 Preisverleihung mit Jack Pop im Wienerbau HTWK Leipzig
ExperiWatt 2023 Preisverleihung mit Jack Pop im Interview mit Frida
ExperiWatt 2023 Preisverleihung mit Jack Pop | Experiment
ExperiWatt 2023 Preisverleihung mit Jack Pop HTWK Leipzig
ExperiWatt 2023 Preisverleihung mit Jack Pop im Wienerbau HTWK Leipzig
ExperiWatt 2023 Preisverleihung mit Jack Pop im Wienerbau HTWK Leipzig
Backstory | ExperiWatt
Mit ExperiWatt bieten seit 2020 die Fakultät Ingenieurwissenschaften der HTWK Leipzig, die INSPIRATA – Zentrum für mathematisch-naturwissenschaftliche Bildung e.V., das UFZ - Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH und die VDI GaraGe gemeinnützige GmbH den MINT-Wettbewerb an. Er richtet sich an Schülerinnen und Schüler der 9. Klassen aus Oberschulen und Gymnasien in Leipzig und Umgebung. Im Fokus von ExperiWatt stehen Forschungsdrang und die Auseinandersetzung mit MINT-Themen zur erneuerbaren Energie und Energie der Zukunft. Inhaltlich und organisatorisch wird ExperiWatt von den vier Kooperationspartnern durchgeführt. Finanziell unterstützt wird der MINT-Wettbewerb von der Stadt Leipzig und der L-Gruppe.
Ursprünglich wurde der MINT-Wettbewerb mit dem Titel experiNat von 2006 bis 2019 von den Leipziger Stadtwerken (der heutigen L-Gruppe) finanziert und organisiert. Nach der 13. Auflage im Jahre 2019 verabschiedete sich die L-Gruppe von dem Format, um sich künftig „auf andere Maßnahmen fokussieren" zu können. Die vier Modulpartner des einstigen experiNat-Wettbewerbs entschieden sich, den mittlerweile etablierten und beliebten MINT-Wettbewerb mit leicht veränderten Rahmenbedingungen unter dem neuen Titel ExperiWatt fortzusetzen.
