FOCUS Schülerwettbewerb 2007/08

Im Schuljahr 2007/08 hat eine Gruppe von Schülern des MMG in Kooperation mit dem Gymnasium Waldkraiburg am Schülerwettbewerb "Schule macht Zukunft" des Nachrichtenmagazins FOCUS teilgenommen.
In Zusammenarbeit mit einigen außerschulischen Partnern aus Wirtschaft und Universität arbeiteten die Schülerinnen und Schüler in Teams das zukunftsweisende Projekt "LED - Licht der Zukunft" aus.

www.lichtderzukunft.de

Themenfindung

Am Anfang stand der Gedanke, dass sich unsere Gruppe aus Schülern der Gymnasien Waldkraiburg und Vilsbiburg gemeinsam am FOCUS-Schülerwettbewerb 2007/08 beteiligen wollte. Das Thema interessierte uns, vor allem der Aspekt „Was können wir tun?“. Gemeinsam überlegten wir, welchen Bereich im Rahmen des Themas „Klimawandel“ wir aufgreifen könnten, und merkten bald, dass die Vorstellungen innerhalb der Gruppe weit auseinandergingen und es an der wirklich schlüssigen, zukunftsorientierten Idee fehlte. Schließlich half uns der Zufall. Unsere Betreuerin, Frau Susanna Räde, kannte jemand, der wieder jemand kannte. Und dieser Jemand war der Geschäftsführer der OSRAM Opto Semiconductors GmbH in Regensburg, Dr. Rüdiger Müller. Er hatte im Herbst 2007 einen Vortrag über die Möglichkeiten der LED-Beleuchtung gehalten. Durch die Folien dieses Vortrags kamen wir mit der Möglichkeit, Licht durch Dioden zu erzeugen, näher in Berührung. Als wir in unseren Recherchen feststellten, dass die LED-Beleuchtung viele Vorteile gegenüber der herkömmlichen Beleuchtung aufweist und dass LEDs wesentlich weniger Strom verbrauchen als Glühlampen, war die Entscheidung dafür, sich mit dieser zukunftsträchtigen Form der Beleuchtung zu befassen, bald gefallen. Auch der Titel „LED–das Licht der Zukunft“ war schnell gefunden. Aber was wir genau machen würden, stand noch nicht fest. Nur eines war klar: Wir wollten unbedingt Praxisteile in unserer Wettbewerbsarbeit haben. 

Teambildung

Zusammengestellt wurde unser Team durch unsere beiden Betreuer, Herr und Frau Räde. Herr Räde, Schulleiter am Gymnasium Waldkraiburg, kümmerte sich um den Waldkraiburger Gruppenteil, während Frau Räde, Lehrerin am Montgelas-Gymnasium, die Vilsbiburger Schüler ansprach. 16 Schülerinnen und Schüler waren wir schließlich und zwischen 14 und 18 Jahren alt. Wir kannten uns kaum und die gemeinsame Arbeit mit Schülern eines anderen Gymnasiums war für uns alle etwas Neues. Gottlob lagen Waldkraiburg und Vilsbiburg nur 30 Kilometer voneinander entfernt, so dass man sich häufiger treffen konnte. Anfangs saß man schüchtern im Block zusammen, hier die Waldkraiburger, dort die Vilsbiburger. Aber das änderte sich schnell. Wir merkten auch bald, dass wir unterschiedlich interessiert und begabt waren. Da gab es die einen, die gut formulieren und präsentieren konnten, die anderen, die Bastler und Tüftler waren, und dann wieder andere, die sich mit dem Computer gut auskannten. Anfangs spielte das keine so große Rolle, denn wir mussten erst einmal gemeinsam in das Thema hineinfinden. Aber sobald unser Vorhaben konkreter wurde, bildeten sich Teilgruppen, die für bestimmte Aufgaben zuständig waren: ein Team für das Haus der Zukunft, ein zweites für den Bau der Leuchte, das dritte Team für die LED-Anwendungen, die Vorbereitung der Live-Präsentation und die Dokumentation unserer Exkursionen und das vierte Team für die Website.

Beschreibung der Zusammenarbeit mit den außerschulischen Kooperationspartnern

Unser wichtigster Kooperationspartner war zweifellos OSRAM. Ein mehrköpfiger Stab von Experten dieser Firma reiste Ende November 2007 in Waldkraiburg an und informierte uns einen Tag lang über alle Aspekte des LED-Einsatzes in der Beleuchtung. Wir hörten von Dr. Moeck einen sehr anschaulichen Einführungsvortrag und bekamen von den Herren Kirchberger und Stenzel am Beispiel vieler verschiedener Typen von LEDs einen Einblick in die Praxis und die physikalischen Voraussetzungen der LED-Beleuchtung. Natürlich sprach man über die Ideen, die wir für unser eigenes Projekt hatten, und einigte sich schließlich auf den Bau einer eigenen LED-Leuchte und die Lichtplanung für ein energiesparendes LED-Haus der Zukunft. Für diese beiden Teilprojekte bekamen wir wichtige Hinweise, so z.B. auf das Lichtplanungsprogramm „Dialux“. Am Ende des Tages vereinbarten wir mit den OSRAM-Vertretern, dass wir sie im Januar in Regensburg besuchen würden, um ihnen über unsere Zwischenergebnisse zu berichten.

Als wir knapp zwei Monate später nach Regensburg fuhren, bestand zu den drei genannten Herren bereits ein sehr intensiver E-mail-Kontakt, denn es hatte sich gezeigt, dass bei der Arbeit an unseren Teilvorhaben immer wieder Probleme auftauchten, die wir nicht lösen konnten, ohne deren Lösung wir aber nicht weiterarbeiten konnten. Bei unserem Regensburger Treffen wurde sehr zielstrebig und ergebnisorientiert gearbeitet. Ohne lange Vorreden ging man in zwei Gruppen auseinander. Die eine sprach mit Dr. Moeck über alle Facetten der bereits durchgeführten Lichtplanung unseres Hauses der Zukunft, diskutierte über Fragen, die sich ergeben hatten, und holte sich Rat, wie man bei der Licht- und Stromberechnung des Hauses vorgehen sollte. Die andere Gruppe begutachtete mit den Herren Kirchberger und Stenzel den Prototyp eines Moduls unserer LED-Leuchte und entwickelte einen detaillierten Plan darüber, was wir von welchem Hersteller noch in welcher Zahl und Ausführung zu bestellen hatten, damit dem Bau unserer dreimoduligen Leuchte nichts im Weg stehen würde. Als wir merkten, was beide Gruppen noch alles zu tun hatten, wurde uns ganz anders, denn so viel Zeit war bis zur Live-Präsentation nicht mehr. Und da sollten Haus der Zukunft und Leuchte ja fertig sein.

Im Vergleich zur Zusammenarbeit mit der Firma OSRAM tritt die Zusammenarbeit mit unseren drei anderen Partnern etwas in den Hintergrund. Mit Herrn Gillhuber, dem Werksleiter des E.ON-Kanalkraftwerkes in Töging am Inn führten wir im Dezember 2007 einen eintägigen Workshop zum Energieverbrauch in Deutschland durch und berechneten mit ihm in Übungen den Stromverbrauch im Haushalt. In den Wochen danach war er unser Ansprechpartner für alle Fragen und Zahlen zum Energie- und Stromverbrauch. Herr Berlitz, der Leiter der Lichtvorentwicklung der Firma AUDI, präsentierte uns an unserem Besuchstag in Ingolstadt Ende Januar 2008 den ersten LED-Vollscheinwerfer für Autos, der im Audi R8 eingebaut ist. Mit ihm sprachen wir dabei über die Möglichkeiten der künftigen LED-Beleuchtung in Autos und bekamen an Hand eines aktuellen Forschungsprojektes, der permanenten Fernlichtbeleuchtung bei Nachtfahrten, gleich ein Beispiel dazu gezeigt. Eindruckvoll war für uns auch die Führung durch die verschiedenen Abteilungen der technischen Entwicklung.
Bei unserem vierten Partner, Herrn Professor Dr. Wolfgang Schnick von der Ludwig-Maximilian-Universität München, glaubten wir anfangs nicht so recht daran, dass er für uns überhaupt Zeit haben würde, denn er ist eine internationale Kapazität, häufig auf Vortragsreisen im Ausland und hat viele renommierte Wissenschaftspreise gewonnen. Aber wir täuschten uns. Vollkommen unkompliziert war er bereit dazu, unsere Gruppe für einen Tag in sein Institut nach München einzuladen. Mitte Februar 2008 war es soweit. In einem Vortrag berichtete er uns über seine chemischen Forschungen und deren Bedeutung im Rahmen der Entwicklung von LEDs. Sehr gefreut haben wir uns dann darüber, dass wir ihm unser Projekt und die bisherigen Ergebnisse vorstellen durften und von ihm gute Anregungen bekamen. Zum Schluss führte er uns durch das chemische Institut und informierte uns über aktuelle Forschungsvorhaben und neuartige Apparaturen.

Projektverlauf und Dokumentation im Internet

Voller Elan und Engagement stürzten wir uns im November 2007 in die Arbeit an unserem Projekt und waren hocherfreut, wie viel positive Resonanz wir bei allen Firmen und Organisationen erlebten, mit denen wir Kontakt aufnahmen. Auch die Tatsache, dass unser Projekt mit vielen Exkursionen verbunden war, gefiel uns natürlich. Und so merkten wir erst im Januar, als zahlreiche Treffen in Waldkraiburg und Vilsbiburg oder Exkursionen nach Regensburg und Ingolstadt auf dem Plan standen, dass unser Leben bis Mitte März unter dem Motto „LED“ stehen würde.  Da jedoch der Zusammenhalt in der Gruppe gut war, die Arbeit an dem Projekt trotz vieler kleiner oder größerer Probleme, die zu lösen waren, in kräftigen Schritten voranging, ließ unser Einsatzwille nicht nach. Zur Motivation trug bei, dass wir viel in Kontakt mit ausgesprochenen Experten und neuen Technologien waren und damit Erlebnisse und Begegnungen hatten, die man im Schulalltag ansonsten nicht hat.

Eine der schönsten Erfahrungen im Verlauf des Projekts war sicher der Umstand, dass man uns bei der Firma OSRAM in unseren Anliegen ernst nahm und uns alle Unterstützung zukommen ließ. Es gelang uns auch immer mehr in einen Dialog mit den Fachleuten zu treten und diese zum Staunen darüber zu bringen, wie stark wir uns in die Materie eingearbeitet hatten. Daher war sicher unser Januar-Arbeitstreffen mit OSRAM in Regensburg ein Höhepunkt des Projekts. Noch größer war die Freude wohl nur, als wir unsere fertige Leuchte in der Gruppe feierten oder die Live-Präsentation im Umweltministerium erfolgreich abgeschlossen war. Natürlich gab es auch Probleme und dunkle Stunden, in denen wir nicht so recht weiter wussten. Ein besonders trüber Moment war der, als beim ersten Versuch mit der in wochenlanger Arbeit erstellten Leuchte durch eine Stichflamme alles gefährdet schien. Aber gottlob gab es ja unseren Kooperationspartner, der uns spontan nach Regensburg einlud, um gemeinsam nach dem Fehler – Es war eine „kalte Lötstelle“! - zu suchen.

Ob unsere beiden Webdesigner, Alexander und Julian, auch trübe Momente hatten, wissen wir nicht so genau. Die beiden hatten ja schon einmal mit einer Vilsbiburger Schülergruppe am FOCUS-Schülerwettbewerb teilgenommen und auch damals die Projektwebsite  erstellt. Sie verfügten also über die entsprechende Erfahrung und das war auch deutlich bei allen Arbeitstreffen zu spüren. Immer beeindruckten uns ihre Entwürfe in Sachen Homepage. In allen Fragen, die mit dem Einsatz des Computers zusammenhingen, waren sie unsere absoluten Experten, was uns auch bei der Live-Präsentation sehr zugute kam. Schwierig war für die beiden nur, die LED-Leuchte und das Haus der Zukunft so in die Website zu integrieren, dass der Betrachter sich einen guten Eindruck von unserer Arbeit machen kann. Denn natürlich lebt die Leuchte davon, dass man sie vor sich hat und ausprobieren kann. Und im Haus der Zukunft möchte man von Zimmer zu Zimmer gehen und sich die Beleuchtungsverhältnisse betrachten. Das auf der Website zu realisieren war nicht einfach, aber nach vielem Tüfteln haben die beiden eine Version hinbekommen, von der wir alle beeindruckt waren.  

Beschreibung der Live-Präsentation

Ein glücklicher Umstand machte es möglich, dass wir den Staatssekretär im bayerischen Umweltministerium, Dr. Marcel Huber, dafür gewinnen konnten, dass wir unser Projekt im Ministerium vorstellen durften. Herr Dr. Huber stellte sich auch als Experte für eine Fragenrunde zur Verfügung und lud selbst eine Reihe der zuständigen Referenten des Ministeriums zu dieser Veranstaltung ein. Wir wiederum luden von unseren Kooperationspartnern jeweils einen Vertreter für die Expertenrunde im zweiten Teil der Live-Präsentation ein. Dazu kamen Vertreter des Kultusministeriums und von beiden Schulen jeweils ein Physik-Leistungskurs sowie Mitglieder der Elternbeiräte, so dass die Zahl der Zuschauer etwas mehr als 50 Personen betrug.

Vorbereitet wurde die Live-Präsentation von uns in einer Klausurtagung im Don Bosco-Haus in Aschau am Inn. Hier wurde zwei Tage lang an jedem Vortrag und den zugehörigen Folien gefeilt, aber selbst am Ende der zwei Tage waren wir uns in einigen Teilen noch nicht wirklich sicher. Wir wollten uns im Umweltministerium vor dem hochkarätigen Expertenpublikum aber keinesfalls blamieren. Und so legten wir am Tag vor der Live-Präsentation noch einmal eine Generalprobe fest. Deren Verlauf gab uns Sicherheit für unseren „großen Auftritt“, auf den wir mehrere Monate hin gearbeitet hatten.

Mit nicht geringem Lampenfieber fuhren wir am 11.3.2008 nach München, hatten dort noch einige Schreckminuten, weil es mit dem Beamer des Hauses Probleme gab und wir die technische Anlage schnell auf unseren Beamer, den wir mitgebracht hatten, umstellen mussten. Die Live-Präsentation selbst lief dann ohne Probleme ab, alle Gruppenmitglieder boten bei ihren Vorträgen eine hochkonzentrierte Leistung, was uns auch von den anwesenden Gästen bestätigt wurde. Auch der Praxisteil in der Pause, in dem wir die Gäste selbst verschiedene LEDs ausprobieren und das von Herrn Berlitz mitgebrachte Modell des ersten LED-Vollscheinwerfers bewundern ließen, brachte uns eine gute Resonanz ein. Wir freuten uns natürlich auch darüber, dass wir nach der Live-Präsentation weitere Einladungen zur Präsentation unseres FOCUS-Projektes erhielten und zudem hörten, dass am Rande der Veranstaltung Vertreter des Ministeriums mit Herrn Dr. Moeck von OSRAM absprachen, gemeinsam ein LED-Projekt zur energiesparenden Straßenbeleuchtung zu entwickeln.

Ergebnisse der Projektarbeit

Mit unserem LED-Projekt haben wir uns in ein sehr zukunftsträchtiges Thema eingearbeitet und diese neue Technologie einer breiteren Öffentlichkeit bekannt gemacht. Wir konnten zeigen, dass durch den Einsatz von LEDs der Stromverbrauch für die Beleuchtung in den verschiedensten Anwendungsbereichen so deutlich gesenkt werden kann, dass hier ein Einsparpotential von vielen Millionen Tonnen Kohlendioxid vorliegt. Mit dem Entwurf des LED-Hauses der Zukunft gelang es uns zu zeigen, welche Möglichkeiten mit dieser Technologie im Vergleich zur herkömmlichen Beleuchtung denkbar sind, auch wenn vieles gegenwärtig noch Zukunftsmusik ist. Durch den Bau unserer eigenen LED-Leuchte konnten wir jedoch demonstrieren, dass bereits heute manches mit dieser modernen Form der Beleuchtung möglich ist, was noch vor 10, 20 Jahren vollkommen undenkbar schien.

Uns hat unsere Projektarbeit großen Spaß gemacht. Wir haben viele Kontakte geknüpft und für einige von uns hat sich im Zusammenhang mit der Vorstellung des Leuchten-Moduls auf dem Kongress „Optische Technologien“ in Berlin Anfang Februar 2008 die Chance ergeben, ein Praktikum bei OSRAM zu absolvieren. Mit unserer Leuchte und Lichtplanung für das Haus der Zukunft schließlich haben wir viele auf das Thema „LED“ aufmerksam gemacht und inzwischen weitere Einladungen zu Kongressen und Tagungen erhalten, auf denen wir unser FOCUS-Projekt vorstellen sollen.