Anemometerbau

Abschlussbericht

„Schüler messen Wind –Anemometerbau“

Wind und Energie sind im Zeitalter der Erneuerbaren Energien zwei nicht mehr voneinander trennbare Begriffe geworden. Drehende Rotoren von Windenergieanlagen zeigen uns, dass die Energie aus dem Wind genutzt und in Strom umgewandelt werden kann.

Woher aber wissen wir, mit welcher Geschwindigkeit der Wind weht und aus welcher Richtung er kommt? Wie kann ich den Wind messen? Und wer kann uns sagen, an welchen Standorten Windenergieanlagen aufgebaut werden können? Dieses und mehr sollten Jugendliche der Klassenstufen 8 bis 10 in dem Projekt „Schüler messen Wind – Anemometerbau“ erfahren. 

Anemometer messen die Windgeschwindigkeit und sind ein entscheidender Bestandteil für den Betrieb einer Windenergieanlage sowie für die Standortwahl. Wie die Theorie der Windgeschwindigkeitsmessung funktioniert und wie die Messtechnik aufgebaut ist, das konnten in dem Projekt bishervier Bremerhavener Schulklassen mit jeweils rund 25 Schülerinnen und Schülern des Schulzentrums Carl von Ossietzky Gymnasium Oberstufe (Young Scientists) und der Georg-Büchner-Oberschule erforschen.

Besonders spannend war hierbei, dass jeder Schüler und jede Schülerin sich selbständig ein eigenes Windmessgerät bauen konnte. Ausgestattet mit einfachen Mitteln, bestehend aus Kugelhalbschalen, Aluminiumprofilen, Gewindestangen, Schrauben und Muttern, Kugellagern und Fahrradcomputern, sägten, feilten und bohrten die Jugendlichen und lernten spielerisch experimentell den Umgang mit Werkzeugen und entwickelten recht schnell handwerkliches Geschick. Ganz nebenbei wurde dabei das Interesse für Technik und Naturwissenschaften bei den Mädchen und Jungen geweckt.

Der Startschuss für den Anemometerbau fiel am 20.04.2012 mit Schülerinnen und Schülern der zehnten Klasse der Georg-Büchner-Schule aus Bremerhaven im Beisein der Vertreterin der swb-Bildungsinitiative, Frau von Salzen, und des Rektors der Hochschule Bremerhaven, Herrn Prof. Dr. Dr. Stockemer.

Mit einem Bauplan in der Hand, einer Sicherheitseinweisung und theoretischem Hintergrundwissen im Kopf starteten die Jugendlichen den praktischen Teil des Projekts. Als erstes wurden die Rechteckprofile aus Aluminium und die Gewindestange auf Maß gesägt. Die Gewindestange musste mit den Profilen über Schrauben und Muttern verbunden werden. Hierfür wurde mit einem Dorn eine kleine Kerbe in der Mitte des jeweiligen Profils geschlagen, um dann besser ein Loch mit der Bohrmaschine bohren zu können. An den Enden der Profilewurden vier Kugelhalbschalen – eigentlich Plastikkugeln aus Bällebädern – mit Heißkleber und Kabelbindern befestigt. Beim Zerschneiden und Montieren der Kugeln waren das Geschick und die Ideen der Jugendlichen gefragt.

Die 17 jährige Schülerin Sarah hat zum ersten Mal in ihrem Leben eine Säge in der Hand und teilt im Schullabor ein langes Rechteckprofil aus Aluminium in zwei Hälften. Anfangs noch unsicher in ihren Bewegungen, zieht Sarah nun selbstsicher die Säge hin und her, bis das Rechteckprofil durchtrennt ist. „Erst hab´ ich gedacht, das wird langweilig, aber selber etwas herzustellen, macht voll Spaß“, erzählt sie lächelnd.

Die Befestigung der beiden Kugellager erfolgte mit Muttern, einem Rohr aus Aluminium und einem kleinen Klecks Sekundenkleber. Zum Schluss wurde noch der Fahrradcomputer mit dem Sensor an dem Rohr befestigt und fertig war das selbstgebaute Anemometer. Mibera und Kevin, beide 16 Jahre alt, haben auf Teamwork gesetzt. Die zwei hatten somit ihr Windmessgerät schnell fertig und probierten es aus. Zum Testen der Funktionstüchtigkeit und zum Kalibrieren wurde es in einen aus Projektmittel selbst gebauten, mobilen Windkanal gehalten, so wie es auch mit richtigen Anemometern passiert. Anhand des Radumfangs konnten die Schüler und Schülerinnen den angezeigten Wert auf dem Fahrradcomputer anpassen und anschließend die momentane Windgeschwindigkeit oder auch den Windweg ablesen.

Am Ende durften alle Jugendlichen ihr Anemometer mit nach Hause nehmen und hatten die Möglichkeit, den Wind zu Hause, an der Schule und an weiteren unterschiedlichen Punkten zu messen. Die Schülerinnen und Schüler bekamen damit ein Gefühl für den Wind und die unterschiedlichen Standorte und konnten gemeinsam in der Schule oder zu Hause Windbedingungen analysieren.

Der Anemometerbau hat allen beteiligten Schulklassen und den betreuenden Lehrern und Forschern viel Spaß gemacht.

Schüler und Schülerinnen der Georg-Büchner-Schule haben die Veranstaltung als beste Lehrstunde des Jahres bewertet und nachträglich an neun Standorten in Bremerhaven und an sechs verschiedenen Tagen Vergleichsmessungen mit dem Anemometer durchgeführt. Eine Weiterführung der Projektidee ist an der Hochschule Bremerhaven geplant.

Das Vorhaben wurde von der fk-wind:, dem Institut für Windenergie an der Hochschule Bremerhaven, zusammen mit dem Schülerlabor der Hochschule durchgeführt. Die swb Bildungsinitiative finanzierte die für den Anemometerbau benötigten Werkzeuge sowie die Materialien.

Einen ganz herzlichen Dank dafür! 
Jörn Böcker und Uta Kühne
Wissenschaftler der fk-wind:

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