Panorama

Invent a Chip 2009 – 10 Projekte in der Kurzvorstellung

Kurzbeschreibung der Chipentwicklungen der 10 Praxisteams 2009, die im Mai am Workshop teilgenommen und bis Mitte September an ihren Projekten gearbeitet haben:

 

1. Bad Kötzting, Akku-Chip (Einzelteilnehmer, 17 Jahre)

Die fossilen Energieträger gehen zur Neige. Um auch in Zukunft ohne Erdöl und Erdgas mobil zu bleiben, sind Alternativen gefragt. In Elektroautos mit Akkus als Energiespeicher sieht Leo Probst (17) vom Benedikt-Stattler-Gymnasium in Bad Kötzting die größten Zukunftschancen. Er setzt in diesem Zusammenhang jetzt auf die Entwicklung eines eigenen Akku-Chips: „Andere Konzepte, wie beispielsweise das Brennstoffzellenauto, scheitern von Anfang an wegen der zu geringen Energieeffizienz. Das größte Problem für eine praktische Umsetzung liegt jedoch nicht mehr in den Akkuzellen selbst, sondern in deren Management, also Ladung, Entladung, Umweltregelung und Pflege. Da ich selbst nach intensiver Suche keinen einzigen Chip finden konnte, der alle diese Aufgaben erledigen kann, und einige Tage später von "Invent a Chip" gelesen habe, kam mir die Idee, es doch einmal selber zu versuchen.“

 

2. Bonn, Intelligenter Raumbelüfter (3er-Team, 15 Jahre)

Es ist die Chance für Badezimmer ohne Fenster: Der Chip für eine intelligente Raumbelüftung soll die Temperatur, die Feuchtigkeit und den Sauerstoffgehalt der Luft im Raum regulieren. Denn schlechte Luft ist nicht nur störend; sie kann die Gesundheit beeinträchtigen und Schimmel verursachen. Mit dem Ziel ein gesundes Raumklima zu schaffen, haben sich die Schüler Jonas Hippe (15), Tobias Huhn (15) und Dominik Skora (15) vom Bonner Ernst-Moritz-Arndt Gymnasium jetzt erfolgreich bei „Invent a Chip“ beworben. Jonas Hippe: „Unser PMI-Lehrer hat uns von diesem Wettbewerb erzählt. PMI ist ein Wahlpflichtfach an unserer Schule, es ist eine Kombination aus Physik, Mathe und Informatik.“ Weil viele Lüfter in Badezimmern ohne intelligente Schaltung laufen, soll der neue Chip diese so regeln, dass sie nur dann in Aktion treten, wenn es nötig ist und nicht nur dann, wenn jemand den Lichtschalter betätigt.

 

3. Darmstadt, Anti-Anbrenn-Chip (Einzelteilnehmerin, 15 Jahre)

Ungesund und ungenießbar, verbranntes Essen hat viele Nachteile. Für Regina Hartfiel, Schülerin der Jahrgangstufe 9 der Justus-Liebig Schule in Darmstadt, könnte eine Mikrochip die Lösung des klassischen Küchenproblems sein. „Dieser Chip registriert, wann die Lebensmittel beginnen anzubrennen und leitet die notwendigen Vorgänge ein, um den Menschen zu warnen sowie das vollständige Anbrennen der Speisen zu verhindern." Die technikinteressierte Schülerin will sich einen chemischen Prozess dabei zu Nutze machen. „Da beim Anbrennen Kohlenstoffdioxid (CO2) entsteht, könnte ein CO2-Sensor beispielsweise in der Bratpfanne den CO2-Gehalt messen. Übersteigt dieser den Normalwert, so wird mittels Infrarot, Funk oder ähnlichen Übertragungswegen ein Alarmton ausgelöst und die Wärmequelle ausgeschaltet."

Eine Methode, die sich nicht nur in der Bratpfanne durchsetzen dürfte, sondern auch für Backofen oder Toaster geeignet sein könnte. (RTL-Hessen-Beitrag: http://rtl-hessen.de/videos.php?video=7024&kategorie=2 )

 

4. Frankfurt, Kühlschrank-Wächter-Chip (Einzelteilnehmer, 19 Jahre)

Der Kühlschrank ist voll und doch stellt sich beim Kochen oder späteren Tischdecken heraus, dass so manches Produkt leider abgelaufen ist. Es ist trauriger Alltag in deutschen Küchen, dass im Kühlschrank einige Lebensmittel versauern, weil sie schlicht vergessen werden. Damit soll jetzt Schluss sein. Stefan Achtsnicht, Schüler der Jahrgangstufe 13 des Friedrich-Dessauer-Gymnasiums in Frankfurt, hat die Idee, die Lebensmittelverschwendung mit einem Mikrochip einzudämmen: „Mein Kühlschrank-Wächter-Chip hilft Menschen auf vielfache Art und Weise. Er verringert die Kosten für Lebensmittel und Energie, außerdem sorgt er für mehr Übersicht im Kühlschrank.“ Schon im Voraus kann der Benutzer des Chips sehen, was im Kühlschrank vorhanden ist und wann es laut Mindesthaltbarkeitsdatum abläuft. Diese Information lässt sich auch von verschiedenen Orten abrufen. „So kann man spontan beim Einkaufen nachschauen, ob noch genug Eier vorhanden sind, wenn man etwas backen möchte. Das hilft Zeit zu sparen, verursacht aber keine Mehrkosten“, erklärt Achtsnicht. (RTL-Hessen-Beitrag s.o.)

 

5. Kassel, Universalchip zur Klimasteuerung (Einzelteilnehmerin, 17 Jahre)

Eine Reise steht an und keiner kümmert sich um das Gewächshaus oder Terrarium. Für Sarah Lutteropp (17), Schülerin der Jacob-Grimm-Schule Kassel, kann ein Universalchip zu Klimasteuerung genervte Nachbarn ersetzen, denen solche Aufgaben sonst gerne übertragen werden. „Es handelt sich um einen Mikrochip, der klimatische Bedingungen automatisiert aufrecht erhält. Er soll prinzipiell in der Lage sein, Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Lichteinstrahlung und den pH-Wert zu regulieren.“ Jederzeit einsetzbar, kann der neue Chip aber nicht nur Reisezeiten überbrücken helfen, sondern auch sonst für mehr Freizeit sorgen. „Ziel ist es, dem Benutzer die Wahl zu lassen, welche Aufgabe er dem Chip überträgt und welche Dinge er gerne noch selbst erledigt“, erklärt die Schülerin.

 

6. Oettingen, Martin-Horn-Warnchip (Einzelteilnehmer, 18 Jahre)

Tests beweisen es immer wieder: Selbst bei gewöhnlicher Lautstärke des Autoradios werden Warnsirenen von Feuerwehr, Polizei oder Notarzt schnell überhört. Das Martinshorn geht in der allgemeinen Geräuschkulisse einfach unter. Felix Keppner (18) vom Albrecht-Ernst-Gymnasium in Oettingen erlebte eine solche Demonstration beim ADAC-Sicherheitstag an seiner Schule und das brachte ihn auf die Idee, einen Martin-Horn-Warnchip zu entwickeln: „Mein Chip soll in Autos eingebaut werden, um den Fahrer bei nahendem Sirenensignal zu warnen. Der Chip gibt dann den Befehl, das Autoradio leiser zu stellen und es erscheint ein Warnhinweis auf dem Radiodisplay oder dem Instrumentenboard.“

 

7. Olsberg, Schüler-Informations-Chip (4er-Team, 18 Jahre)

Immer auf dem Laufenden bleiben – mit dem Schüler-Informationschip des Berufskolleg Olsberg im Hochsauerlandkreis dürfte das in Zukunft kein Problem mehr sein. Noch ist das Ganze eine Vision, vielleicht aber bald schon Realität. Simon Sabinarz (18), Leonhard Hankeln (18) Christoph Rachuba (18) und Michael Berkenkop (18) wollen den Mikrochip designen, der zukünftig die Türen zum Schulgebäude nur Schülern der Schule öffnen soll und auch sonst wertvolle Infos liefern kann: „Die Grundidee dieses Projekts beruht auf dem Neubau eines Schulgebäudes in Bahnhofsnähe. Um ungebetene Gäste aus dem Gebäude fernzuhalten, soll ein automatischer Türöffner entwickelt werden. Danach wird das Ganze zu einem Informationschip für Schüler ausgebaut. Dieser Gedanke entstand aufgrund der großen Informationsmenge, die Schüler jeden Tag für den Unterricht benötigen. Es soll eine einfache Kommunikation zwischen Lehrern und Schülern entstehen“, erklärt das Team. Geplant sind kleine Sofortnachrichten, die Lehrer an die Schüler senden, aktuelle Hausaufgaben, Stunden- und Vertretungspläne. „Der Chip soll den Alltag der Schüler erleichtern und den Lehrern neue Wege für eine schnelle Kommunikation bieten.“

 

8. Schleswig, Elektrofeldmeter-Chip (Einzelteilnehmer, 18 Jahre)

In Industrie und Forschung sind Elektrofeldmeter zur Messung von elektrostatischen Feldern oft unverzichtbar: Sie dienen zur Gewittervorhersage in der Meteorologie und können zum berührungslosen Messen von Hochspannungen benutzt werden, wenn der Abstand zum Messobjekt gegeben ist. Sie finden sich bei der Sprengstoffherstellung oder dort, wo elektrostatische Aufladungen wegen der Gefahr der Funkenentladung unerwünscht sind. Der Schüler Kai-Uwe Demasius (18) von der Domschule Schleswig hat sich bereits selbst mit dem Messen von elektrostatischen Feldern beschäftigt: „Als ich sah mit welchem Aufwand dies verbunden ist, dachte ich mir, ich könnte dies mit einem Chip vereinfachen.“ Gesagt, getan. Jetzt will er das notwendige Messgerät bauen. „Die Motivation ist, dass ich das Messgerät vereinfachen, miniaturisieren und verbilligen will. Bisherige Feldmühlen haben insbesondere innerhalb der elektronischen Auswertung viele Einzelbauteile. Durch einen integrierten Chip wird die Anzahl der Bauteile verringert, die elektronische Auswertung kann kompakter gestaltet und mit zusätzlichen Funktionen versehen werden.“

 

9. Schweinfurt, Cardan-shaft-switching-control (2er-Team, 16/17 Jahre)

Das Thema lag nahe, genauer gesagt im Landmaschinenbetrieb des Vaters. Mit dem Ziel Arbeitsabläufe zu vereinfachen und damit die Kosten für den Nutzer zu senken, haben sich die Schüler des Alexander-von-Humboldt-Gymnasiums in Schweinfurt, Peter Sterzer (16) und Patrick Saal (17) an die Entwicklung eines eigenen Mikrochips gewagt. „Technik wird immer wichtiger und immer mehr Bestandteil des Alltags, wir arbeiten auch in der Freizeit gerne am PC“, erklärt das Duo sein Projekt. Diese Gelenkwellenautomatik/-kontrolle dient zur Vereinfachung der Bedienvorgänge bei der Feldarbeit. „So wird die Zapfwelle des Traktors nur dann eingeschaltet, wenn das Arbeitsgerät auch in Arbeitstellung ist.“ Der Nutzen liegt im Personenschutz, vermeidet unnötige Motorbelastungen und sorgt für einen geringeren Energieverbrauch.

 

10. Staufen, Soft-Sleep-System-X (2er-Team, 16/18 Jahre)

Eine effektive Ein- und Durchschlafhilfe für Tinnitus-Patienten ist das Ziel der aktuellen Mikrochip-Design-Idee des Faust-Gymnasiums in Staufen. Felix Breucha (18): „Die Hardware AG wird immer wieder von auf irgendeine Weise gehandicapten Personen angesprochen. So auch in diesem Fall. Mehrere Menschen, die an einem subjektiven Tinnitus leiden, haben uns gefragt, ob wir eine funktionierende Einschlafhilfe entwickeln könnten. Auf diese Weise entstand unsere Chip-Idee.“ Das Schülerteam der Hightech-Tüftlerschmiede überzeugt mit seinen raffinierten technischen Innovationen, die Menschen Erleichterung und Hilfe verschaffen. Viele von Tinnitus betroffene Menschen benutzen beispielsweise eine Geräuschkulisse mit Musik, um die störenden Pfeifgeräusche beim Einschlafen zu übertönen. Bleibt diese Hintergrunduntermalung die ganze Nacht angeschaltet, erweist sie sich aber als störend und ungesund. „Unser Ziel ist es, die Lautstärke via Mikrochip dem Ein- und Durchschlafverhalten des Patienten individuell und dynamisch anzupassen“, erklärt Schüler Felix Breucha.

 

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