MOSCHEROSCH-SCHULE WILLSTÄTT Gemeinschaftsschule
MOSCHEROSCH-SCHULE WILLSTÄTT Gemeinschaftsschule
Sowohl fachintern als auch fächerübergreifend gibt es an der Moscherosch-Schule immer wieder Gelegenheiten für MINT-Projekte. Insbesondere während der jährlich gegen Ende des Schuljahres stattfindenden Projekttage, haben unsere Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, sich für MINT-Projekte zu entscheiden. In den letzten Jahren wurden beispielsweise Projekte angeboten wie „Weihnachtsmotive mit einem Roboter malen“, „Lohnt sich die Anschaffung eines E-Autos wirklich?“ oder „Autonomes Fahren“. Diese Projekte sollen nachfolgend beispielhaft und stellvertretend für viele weitere spannende MINT-Projekte kurz vorgestellt werden.
Mit Hilfe einer selbst erdachten und selbst programmierten Roboterkonstruktion aus LEGO-Technik, an der ein oder mehrere Stifte angebracht wurden, sollten Weihnachtsmotive entstehen. Tannenbäume, Sterne und Christbaumkugeln, alles war möglich. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer mussten ihrer Kreativität freien Lauf lassen. Nicht nur musste sie die Roboter so konstruieren, dass diese einen Stift sicher halten konnten, sie mussten auch noch ihre höchsten Programmierfähigkeiten an den Tag legen, damit die Roboter das Malen und Zeichnen lernten. Der Höhepunkt des Projektes war ein gemeinsames Kunstwerk. Mehrere Roboter waren daran beteiligt, einen Weihnachtsbaum mit grünen Stiften zu malen, den Baum mit bunten, gezeichneten Christbaumkugeln zu schmücken und ihn anschließend mit einem Stern auf der Baumspitze zu krönen. Das Projekt scheiterte jedoch an der Zuverlässigkeit der Roboterkonstruktionen. Lediglich ein Roboter schaffte es, einen halben Tannenbaum zu zeichnen. Das Zeichnen der Kugeln klappte sogar noch ganz zuverlässig, jedoch schien der Stern ein unüberwindbares Hindernis zu sein. Die künstlerischen Ergebnisse der Roboter konnten sich dennoch sehen lassen. Besonders eindrucksvoll wurde ein Kunstwerk, bei dem die Roboter in Dauerschleife sich gegenseitig auswichen und auf diese Weise wahllose und chaotische Linien in unterschiedlichen Farben auf das Papier zauberten.
Dieser Frage gingen einige interessierte Schülerinnen und Schüler nach. Sie verschafften sich zunächst einen Überblick über verfügbare E-Auto-Modelle auf dem Markt und verglichen die Preise mit vergleichbaren Modellen mit herkömmlichem Verbrennungsmotor. Beispielsweise ließ sich dies gut an einem Hyundai Kona mit E-Antrieb und mit Verbrennungsmotor nachvollziehen. Dann wurden aufgrund aktueller Strom- und Kraftstoffpreise und Verbrauchsdaten der Fahrzeuge die Betriebskosten ermittelt und verglichen. Besonders spannend war eine Umfrage, die nach den Fahrzeugen der Lehrkräfte fragte. Die Schülerinnen und Schüler rechneten mit Hilfe der Datengrundlage aus, wie viel CO² die Lehrerfahrzeuge ausstießen. Die Ergebnisse waren erschreckend. Die gesammelten Daten wurden gebündelt und weiter verglichen, bis die Leitfrage nach der Rentabilität der Anschaffung eines E-Autos annährend geklärt werden konnte. Es zeigte sich, dass der deutlich höhere Anschaffungspreis für E-Autos über die Jahre der Nutzung oder die Anzahl der gefahrenen Gesamtkilometer kaum eingeholt werden kann. Lediglich wer an einer hauseigenen Photovoltaikanlage mit praktisch kostenloser Sonnenenergie sein E-Auto lädt, hat die Chance besser abzuschneiden. Den Schülerinnen und Schülern wurde jedoch schnell klar, dass es unglaublich viele Faktoren bei den im Laufe des Projekts immer komplexer werdenden Berechnungen zu bedenken gab. In Punkto Umwelt schnitten die E-Autos zumindest im laufenden Betrieb konkurrenzlos besser ab. Dies führte auch zur anschließenden Fragestellung nach der Nachhaltigkeit von E-Autos, die ebenfalls während des Projekts angeschnitten werden konnte.
Was braucht ein Fahrzeug, um autonom fahren zu können? Diese und weitere spannende Frage- und Problemstellungen waren Gegenstand des Projektes „Autonomes Fahren“. Neben einer ganzen Reihe leistungsstarker Sensoren, besteht die Hauptleistung des autonomen Fahrens in den Programmierfähigkeiten der Entwickler. Davon konnten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer sich in vereinfachtem Setting ein Bild machen. Sie bauten Fahrzeuge aus LEGO-Technik mit einer lenkbaren Achse und versuchten ihnen über Programmierbefehle das autonome Fahren beizubringen. Angelehnt an den Wettbewerb Future Engineers der World Robot Olympiad sollten die Fahrzeuge einen quadratischen Parcours bewältigen und zufällig platzierten Hindernissen ausweichen können. Keine ganz leichte Aufgabe, wie sich zeigte. Die Programme wurden immer komplexer und komplexer, um zuverlässig auf die Gegebenheiten reagieren zu können. Kaum auszumalen, welche Rechenleistung und Programmierleistung in einem echten Fahrzeug stecken müssen, das auf echten Straßen unterwegs ist. Neben den informartionstechnischen und technischen Schwerpunkten wurden während des Projekts auch rechtliche Problemfragen thematisiert. Zudem wurden Gefahren des autonomen Fahrens erläutert. Das Projekt kam zu dem Schluss, dass es derzeit noch unabdingbar ist, dass ein aufmerksamer und konzentrierter Fahrer jederzeit die Führung des Fahrzeuges übernehmen kann und dass die Hardware und Software des autonomen Fahrens lediglich als Fahrerassistenzsysteme zur Steigerung des Komforts taugen.
