Projekt vom E-Mobil zur Kurbellampe
Das Projekt E-Mobil ist eine fantastische Möglichkeit, Lernende für alternative Energien zu begeistern. Ob als Wettbewerb, Konstruktions- und Fertigungsaufgabe oder um Elemente des Produktes zu erforschen: Immer steht ein praktischer Handlungsanlass dahinter.
Angeregt vom Solarcup des VDE starteten wir mit Solarfahrzeugen. Den notwendigen Leichtbau erreichten wir mit Schaumwerkstoff, wie Styrofoam den wir mit der CAD Filocutmaschine bearbeiteten.
Zu den Wettbewerbstagen schien leider selten die Sonne und wir mussten uns mit Baustrahlern behelfen. Die neue Idee waren Fahrzeuge mit Energiespeicher. Dies entspricht mehr der Realität des E-Mobils. Um die Batterie auch auf Modellgröße zu schrumpfen, entschied ich mich für Kondensatoren mit großer Kapazität.
Der neue Wettbewerb hieß Stromercup und wurde jährlich im Salinetechnikum durchgeführt. Als Sponsor gewann ich das Bildungszentrum Energie (bze) zusammen mit Envia. Sie organisierten dann auch landesweite Wettbewerbe und unterstützten die Lehrkräfte mit der Fertigung der von mir entwickelten Teststationen.
Teststationen
Die unteren Arbeitsanregungen ermöglichen einen vielfältigen Einstieg in die Thematik. Einzelne Baugruppen werden erprobt und die Parameter eines Elektrofahrzeugs erfahrbar gemacht. So wird der Zufall über einen möglichen Sieg für E-Mobilwettbewerbe weitestgehend ausgegrenzt.
Jede Anregung steigt mit einem Kontext aus der Lebenswelt ein. Es folgen detaillierte Arbeitsanweisungen, die zum Experimentieren anregen. Die Getriebeaufgabe kann zusätzlich mit der Blackboxmethode genutzt werden. Dazu ist der Aufbau mit abnehmbaren Deckeln eingehaust.
Die Arbeitsanregungen können mit einem Klick auf die Vorschau geladen werden.
Schmale Räder lassen sich mit einem Stufenzahnrad senkrecht auf die Welle pressen.
Wettbewerb
Der Wettbewerb gibt die Parameter vor, die in den Arbeitsanregungen erprobt wurden. Mögliche Wettbewerbsregeln sind:
- schnellstes Fahrzeug
- längste Wegstrecke
- steilste Wegstrecke
- Sonderfunktionen
Das Fahrzeugdesign ist oft die größte Herausforderung. Die einzelnen Teile müssen funktionsgerecht auf einer stabilen Grundplatte gelagert und mit einer Ergänzungsform umhaust werden. Einfache Papierkarosserien sind schnelle Lösungen. Komplexe 3D-Drucke nehmen viel Zeit in Anspruch.
Erweiterungen
Um einen Realitätsbezug herzustellen, sollten die Fahrzeuge auch vernünftig geladen werden. Wie bei dem Miniprojekt „Energiespeicher“ wird zur Ladung eine Batterie mit zwei Monozellen genutzt. Die 3 Volt verhindern eine Überlastung des GoldCap-Kondensators.
Denkbar wäre aber auch eine Solarladestation oder ein manueller Generator, wie die Kurbeltaschenlampe.
