Projektbetreuer          
Daniel Spieker, Michael Deittert

Projektteilnehmer (17/18 Jahre, Q2)
Fynn Elpers, Leon Kock, Aaron Teschner

Projektbeschreibung

Viele Menschen denken bei dem Begriff „Feinstaub“ vor allem an Ruß aus dem Auspuff von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. Ruß ist jedoch bei weitem nicht die einzige Quelle von Feinstaub. Auch Reifen und Bremsabrieb spielen im Straßenverkehr eine entscheidende Rolle.
Wir vermuten, dass Elektrofahrzeuge in dieser Hinsicht ebenfalls einen Vorteil gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren haben könnten, da sie häufig mit rekuperativen Bremssystemen arbeiten, welche Bremsenergie zurückgewinnen.
Der Grund dafür ist eine weniger intensive Nutzung der konventionellen, reibungsintensiven Bremssysteme. Indem wir diesen neuen Aspekt beleuchten, möchten wir einen Beitrag zur Debatte um Elektromobilität im Vergleich zu herkömmlichen Antriebsformen leisten. Dazu untersuchen und vergleichen wir an Diesel- und Elektrobussen der Münsteraner Stadtwerke mithilfe eines Raster-EMs und Röntgenfluoreszenzspektroskopie Metallstäube, die durch die Reibung zwischen Bremsscheibe und Bremsklotz entstehen.

Projektbetreuer          
Hendrik Büdding

Projektteilnehmer (17/18 Jahre, Q2)
Lukas Grave, Lukas Haverbeck, Frederik Schittny

Projektbeschreibung

Wahrscheinlich kennt jeder, der schon einmal in der Stadt Auto gefahren ist, das Problem: Die Parkplatzsuche dauert ewig, der Postwagen findet keine Parklücke, blockiert deshalb die Straße und behindert so den öffentlichen Nahverkehr, und wenn sich dann mal eine freie Parklücke auftut, ist sie gerade so groß, dass das Auto nicht mehr hineinpasst. Mangelnder Parkraum nervt nicht nur Autofahrer, sondern belastet darüber hinaus auch die Umwelt und den Verkehrsfluss. Neben jährlichen volkswirtschaftlichen Kosten von 40,4 Milliarden Euro verursacht der Parkplatzmangel in Deutschland erhöhte Fahrtzeiten und damit vermeidbaren Kraftstoffverbrauch sowie Abgasausstoß. Aus diesem Grund haben wir uns damit beschäftigt, eine Lösung für dieses Problem zu entwickeln.
Vernetzte, autonom interagierende Fahrzeuge können zu dieser Lösung beitragen, indem sie eine möglichst effiziente Anordnung der Fahrzeuge auf einem Parkstreifen autonom umsetzen und dabei intelligent auf das Verhalten anderer Fahrzeuge sowie ihr Umfeld reagieren. Die Fahrzeuge halten auf den gesamten Parkstreifen verteilt lediglich so viel Abstand zueinander, dass zu jedem Zeitpunkt das längste Fahrzeug ausparken kann. Dazu kommuniziert es diese Absicht und die anderen autonomen Akteure reagieren darauf, indem sie zueinander aufrücken und dementsprechend Platz schaffen. Auf diese Weise wird nicht nur Parkraum eingespart, sondern auch der Güter- und Personenverkehr bzw. der allgemeine Verkehrsfluss optimiert.
Das Projekt beschäftigt sich mit der Konzeptionierung und der technischen Umsetzung dieses Systems anhand der Entwicklung mehrerer prototypischer Modellfahrzeuge. Dazu gehören die Planung von Kommunikationsprozessen zwischen den Fahrzeugen sowie der Entwurf als auch die Implementation der Steuerung und der Interaktion der Akteure. Dies schließt auch die Entwicklung und Optimierung einer künstlichen Intelligenz in Form eines neuronalen Netzes für das autonome Fahren ein.

Projektbetreuer          
Michael Deittert, Daniel Spieker

ProjektteilnehmerInnen (17 Jahre, Q2)
Johanna Dumstorf, Cara Jaeckel, Aaron Schönefeld

Projektbeschreibung

Sportgeräte wie Ergometer sind in nahezu jedem Fitnessstudio zu finden und auch in Privathaushalten beliebt. Ein 25 jähriger Athlet, der 80 Kilogramm wiegt, kann pro Stunde seine Leistung bei 220 – 230 Watt halten. Deshalb lohnt es sich, das Ergometer einmal genauer zu betrachten, in unserem Fall das Ruderergometer.
Durch die Kooperation unserer Schule mit dem Landesleistungsstützpunkt des Rudervereins Münster von 1882 e.V. erhielten wir die Möglichkeit, ein Ruderergometer zu nutzen, um die Möglichkeit einer Energiewandlung von mechanischer in elektrische Energie auszuloten. Bei dem verwendeten Ruderergometer handelt es sich um ein Standardmodell. Die beim Rudern übliche Ziehbewegung dient dazu, über einen Seilzug ein Schwungrad in Bewegung zu setzen. Die Trägheit des Schwungrades und der Luftwiderstand, der am kranzförmigen Aufbau des Schwungrades entsteht, macht die Übung zu einem Kraftaufwand. Die Drehbewegung des Schwungrades wiederum lässt sich für den Antrieb eines Generators nutzen, nicht nur beim Ruderergometer, sondern auch bei anderen schwungradbasierten Systemen, wie z. B. bei Fahrrad- und Skilanglaufergometer. Die Energieerzeugung mithilfe eines Ruderergometers ist insofern klimafreundlich, als dass es keine zusätzlichen Emissionen verursacht.
Die Frage, mit der wir uns konkret beschäftigt haben, war, wie wir einen möglichst leistungsfähigen Generator selbst bauen können, so dass ein maximal großer Anteil der ohnehin vorhandenen Energie nutzbar wird. Unser Generator besteht einerseits aus 9 Spulen, die außen neben dem Schwungrad angebracht sind. Diese werden an Gleichrichter angeschlossen und in Reihe geschaltet, so dass sich die Spannungen addieren. Andererseits gibt es acht Neodymmagneten, die mit einem 3D-Modell an dem Schwungrad ohne Windschaufelrad angebracht sind. Durch die elektromechanische Kopplung tritt für den Sportler, der rudert, auch ein Widerstand auf.

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