„Macht aus Fragen Antworten“ – mit dieser Botschaft hat Jugend forscht Kinder und Jugendliche zur 60. Wettbewerbsrunde eingeladen. Seit 1969 können Nachwuchstalente ab der vierten Klasse bis zum Alter von 14 Jahren in der Kategorie „Schüler experimentieren“ teilnehmen, die nun unter dem neuen Namen „Jugend forscht Junior“ bekannt ist.
Matti Schönerstedt, Schüler des Bischöflichen Cusanus-Gymnasiums in Koblenz, gehört zu den jungen Talenten, die in dieser Kategorie antreten. Bereits im letzten Jahr beeindruckte er mit seinem Projekt zum Bau, zur Programmierung und zum Test eines Gas-Warnsystems, das ihm den zweiten Platz im Fachgebiet Technik und einen Sonderpreis für interdisziplinäre Projekte einbrachte. Dieses Jahr hat er sich mit einer umweltfreundlichen Wohnraumklimatisierung erneut einen Spitzenplatz gesichert.
Eine kluge Lösung für heiße Sommer
Der Klimawandel bringt immer häufigere und intensivere Hitzewellen mit sich. Besonders in den Sommermonaten werden Wohnungen und Häuser zu Hitzefallen. Herkömmliche Lösungen wie heruntergelassene Rollläden oder stromintensive Klimaanlagen sind entweder unpraktisch oder umweltschädlich. Mattis Idee hingegen kombiniert erneuerbare Energien mit smarter Technik.
In seinem selbstgebauten Modellhaus sorgt ein Solarpanel, das über dem Fenster angebracht ist, nicht nur für Schatten, sondern kann durch einen Servo auch angehoben und mit Solartracking optimal zur Sonne ausgerichtet werden. So produziert es maximalen Strom und schattet gleichzeitig das Fenster ab. Der gewonnene Strom könnte zukünftig genutzt werden, um die Raumtemperatur weiter zu senken – eine doppelte Win-Win-Situation für Umwelt und Wohnkomfort.
Der Weg zum Erfolg: Herausforderungen und Erkenntnisse
Mit dem Arduino – einer Physical-Computing-Plattform – setzte Matti sein Projekt um. Dank der rechtzeitigen Lieferung der bestellten Teile konnte er ohne Verzögerungen weiterarbeiten. Insgesamt verbaute er drei Servos, elf Sensoren, ein Display und ein Eingabegerät. Die Steuerung der Anlage wurde mit der Programmiersprache C++ realisiert.
Drei unterschiedliche Versuchsaufbauten führten zu teils überraschenden Ergebnissen. „Die Resultate bestätigen meine Erwartungen: Ein zur Sonne ausgerichtetes Solarpanel spendet Schatten und senkt so die Raumtemperatur. Das Solartracking funktioniert besser als ein feststehendes Panel“, erklärt Matti. Überrascht war er vom Vergleich mit einem Rollladen: Trotz vollständiger Verdunkelung zeigte sich kein Temperaturunterschied. Der Vorteil des Solarpanels liegt jedoch darin, dass es den Raum nicht abdunkelt.
Erfolgreich und zukunftsorientiert
Mit seinem Modell konnte Matti den Nutzen der Wohnraumklimatisierung erfolgreich überprüfen und beweisen. Besonders bemerkenswert ist, dass die Lösung CO2-neutral ist. Auch der positive Effekt des Solartrackings wurde durch präzise Messungen belegt.
Für die Zukunft hat Matti bereits einige Ideen, wie das Projekt weiter verbessert werden kann. Eine Möglichkeit wäre, das Loggen auf eine SD-Karte zu integrieren, um die Daten noch ausführlicher zu erfassen. Außerdem könnte der durch die Solarzelle gewonnene Strom in einem Akku gespeichert werden, um ein Kühlelement zu betreiben, das die Temperatur zusätzlich senkt.
Ein Blick in die Zukunft
Erstaunlich ist auch, dass Matti noch Zeit für Hobbys wie Tennis, Schwimmen und Klavier spielen findet. Seine Lieblingsfächer in der Schule sind Sport und NaWi (Naturwissenschaften). Mit großer Begeisterung besucht er zudem die Forscher AG im Bischöflichen Cusanus-Gymnasium, in deren Rahmen er auch sein Projekt für „Jugend forscht Junior“ vorbereitet hat.
Anfang Mai geht es für Matti zum Landeswettbewerb nach Ingelheim. Bis dahin will er sein Haus noch weiter optimieren.
„Es ist beeindruckend zu sehen, wie junge Menschen wie Matti mit ihren Ideen dazu beitragen, unsere Welt nachhaltiger und lebenswerter zu gestalten“, erklärt Marcelo Peerenboom, Patenbeauftragter des Regionalwettbewerbs von „Jugend forscht“. „Seine Erfindung könnte nicht nur Privathaushalten helfen, sondern auch als Inspiration für zukünftige Entwicklungen in der Baubranche dienen. Wer weiß, vielleicht wird aus seiner Idee irgendwann ein marktreifes Produkt?“
Die evm richtet den Regionalwettbewerb in Koblenz seit über 20 Jahren als Patenfirma aus und fördert damit den Wissenschaftsnachwuchs in der Region.