Schülerinnen und Schüler des MGB präsentierten ihre Ergebnisse im Rahmen des TheoPrax-Projekts „Fensterläden aus Arboform“.
Bei Arboform handelt es sich um einen biologisch vollständig abbaubaren Kunststoff auf Holzbasis, auch Flüssigholz genannt. Derzeitige Anwendungsgebiete des Werkstoffs beschränken sich auf den Innenbereich, zum Beispiel im Musikinstrumentenbau. Um Arboform auch im Außenbereich anwenden zu können, haben Florian Jörg, Torben Krüger, Julia Langer, Juliane Merkel, Rebecca Metz, Michelle Paulini, Michael Radius und Hannes Weinreuter zahlreiche Experimente durchgeführt und weiterentwickelt. Ziel ihrer Untersuchugen ist es, eine Oberflächenschutzschicht zu finden, die sowohl die Form- als auch die Farbstabilität des Werkstoffs unter verschiedenen Witterungseinflüssen gewährleistet. Die SchülerInnen untersuchten unter anderem die biologische Verwitterung und das Quellverhalten von Arboform und kamen zu dem Ergebnis, dass ein geeignetes Schutzmittel zunächst die Oberfläche versiegeln müsse.
Der Auftraggeber der Projektgruppe ist die Tecnaro GmbH. Geschäftsführer Dipl.–Ing. Helmut Nägele und der Betreuer für die Schüler, Dr. Lars Ziegler, zeigten sich beeindruckt von den Ergebnissen der Studien. Helmut Nägele lobte in seiner Dankesrede die Vorgehensweise und die klare Struktur des Berichts, der dem mittelständischen Betrieb Tecnaro ein vertieftes Wissen über den eigenen Werkstoff ermögliche. Lars Ziegler interessierte sich vor allem für die Farbabweichungen, die sich bei dem Einfluss von UV-Licht ergaben. Dadurch ließe sich eventuell ein größeres Farbspektrum von Arboform erreichen.
Der Projektbetreuer vom Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (ICT), Prof. Dr.– Ing. Peter Eyerer, dankte zum Abschluss der Veranstaltung Herrn Bernhard Steger, der als betreuender Lehrer, Initiator und führende Hand den SchülerInnen immer wieder Anregungen gab und dafür sorgte, dass sie den Überblick nicht verloren. Er überreichte den Mitgliedern der Projektgruppe ein Zertifikat für ihr persönliches Portfolio. Florian Jörg, der Teamsprecher der SchülerInnen, betonte im Kolloquium, dass das Projekt nicht nur eine interessante Herausforderung gewesen sei, sondern vor allem großen Spaß gemacht habe. Er dankte unter anderem auch den Experten vom ICT Dr. Thomas Reichert (UV- Verwitterung und Betreuung Langzeitversuch) und Wenka Schweikert (IR-Spektroskopie). Die Gruppe wird auch im nächsten Schuljahr weiter engagiert an diesem Projekt arbeiten und in enger Zusammenarbeit mit den Experten versuchen, den Werkstoff Arboform weiterzuentwickeln.
Projektorientierte Unterrichtsgestaltung mit "TheoPrax"
Mit Beginn des Schuljahres 2007/08 wurde an den Gymnasien des Landes Baden-Württemberg das neue Profilfach "Naturwissenschaft und Technik" (NwT) eingeführt. Die in den naturwissenschaftlichen Basisfächern (Biologie, Chemie, Geografie und Physik) erworbenen Kompetenzen sollen dabei praxis- und projektorientiert vertieft und erweitert werden.
Seit dem 17.9.2008 unterrichten in 6 Klassen (8a, 8b, 8c, 9a, 9b, 9c) am MGB im NwT-Unterricht Lehrerinnen und Lehrer gemeinsam mit Betreuern aus dem "TheoPrax" Zentrum des Fraunhofer Instituts für Chemische Technologie.
Fachliche Inhalte werden gezielt im "Methodenmix" vermittelt. Neben dem Frontalunterricht werden die Themen in Gruppenübungen, einer Podiumsdiskussion sowie in einem Projekt vertieft erarbeitet. Die Projektthemen orientieren sich an den Lerninhalten und lassen die Beteiligten das Erlernte direkt praktisch anwenden. So können die SchülerInnen moderne Methoden der analytischen und kreativen Problemlösung sowie des Projektmanagements interdisziplinär und entsprechend den Anforderungen der späteren Berufswelt kennen lernen.
Dieses Projekt wurde inzwischen vom Kultusministerium Baden-Württemberg als Modellversuch genehmigt und soll nach einer 3-jährigen Pilotphase flächendeckend im NwT-Unterricht in Baden-Württemberg übernommen werden. Die Finanzierung teilen sich das Kultusministerium, das Fraunhofer ICT sowie der Förderverein des MGB, der pro Jahr ca. 5.000 Euro in das Projekt investiert. Zusätzlich ist eine Akquisition von Spendenmitteln durch weitere Sponsoren geplant.
Landwirtschaft – ökologisch oder konventionell? Podiumsdiskussion am MGB
In Kooperation mit dem TheoPrax- Zentrum am Fraunhofer ICT, Berghausen, werden seit diesem Schuljahr in einem Pilotprojekt alle NwT-Klassen am MGB in der dort entwickelten Projektmethode unterrichtet. Hierbei wird Projektarbeit so gelehrt, wie sie auch im späteren Berufsleben gefordert wird. Die gesamte Projektmethode beruht auf mehreren Bausteinen – einer davon ist das Modul „Lehre im Dialog“ LiD.
Grundgedanke von LiD ist, den herkömmlichen Unterricht durch eine weitere Vermittlungsmethode zu ergänzen. Schüler erarbeiten selbstbestimmt, aber von Lehrern betreut, ein vorgegebenes Thema.
Sie erlernen vor der Podiumsdiskussion verschiedene Fragetechniken, arbeiten Fragen aus, und nutzen diese dann direkt in der Hauptveranstaltung.
Zur Hauptveranstaltung erläutern Experten aus Forschung, Umwelt und Wirtschaft ihren Standpunkt aus der jeweilig fachspezifischen Sicht. Die fachlich vorbereiteten Schüler können die erarbeiteten Fragen stellen, die dann im Podium diskutiert werden. So werden die Schüler aktiver Teil durch zielgerichtete Fragen bei einer Podiumsdiskussion.
Experten (von links): Gottfried May- Stürmer (BUND Landesverband BW), Horst Reiser (Landwirt (biologischer Anbau aus Straubenhardt), Dr. Ulrich Dahm (Dipl. – Ing. Agrar, konventioneller Anbau aus Bruchsal)
„Der Boden ist unser wertvollstes Gut“. Hierüber waren sich die Experten einig. Wie man mit diesem Gut jedoch umgehen soll, darüber gingen die Meinungen auseinander.
Zunächst wurde über den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln diskutiert. Der Einsatz sei, so Ulrich Dahm, in Deutschland nur nach strengen Vorschriften erlaubt. Das Problem seien aber ausländische Erzeuger, die zwar auch unter der erlaubten Höchstgrenze blieben, jedoch mehrere Wirkstoffe verwendeten und so das Problem der Akkumulation aufwürfen.
Auch die Bekämpfung der Erosion war ein Thema, das die Schülerinnen und Schüler interessierte. Dahm erläuterte hierzu, dass Felder nicht mehr mit dem Pflug umgegraben würden. Dadurch bliebe die Bodenkrume erhalten und die Erosion werde stark vermindert. Im biologischen Anbau geht man andere Wege. Hier müssen die Felder zwar umgegraben werden, damit die darauf wachsenden Pflanzen als Stickstoffdünger in den Boden gelangen, aber die Felder sind elf von zwölf Monaten bebaut. Erosion tritt jedoch nur auf Feldern auf, die lange Zeit nicht bebaut und dem Wetter schutzlos ausgeliefert sind.
Bezüglich der Wirtschaftlichkeit äußerten sich die Experten durchweg kritisch. Dahm erklärte, als Erzeuger von Getreide sei er an den Weltmarktpreis gebunden. Dieser schwankt sehr stark (eine Tonne Getreide wird auf dem Weltmarkt 15-mal verkauft, bevor er vom Bauern zur Mühle gelangt!!). Dazu kommt, dass bei hohen Ertragspreisen automatisch auch die Preise für Kunstdünger steigen, so dass der Gewinn wieder minimiert wird. Aufgrund dieser Zustände könne er Landwirtschaft nur im Nebenerwerb betreiben. Auch Reiser kann von der Landwirtschaft alleine nicht leben. Durch den Verzicht von Kunstdünger sind seine Erträge niedriger als im konventionellen Anbau. Er kann wirtschaftlich nur durch eine höhere Qualität seiner Produkte und durch Direktvermarktung (Hofladen) überleben.
Beide Landwirte erwiesen sich als „Überzeugungstäter“, d. h. jeder ist von seiner Anbaumethode überzeugt und bewirtschaftet seine Ländereien nach bestem Wissen und Gewissen. Beide waren sich auch darin einig, dass man immer offen sein müsse für neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Landwirtschaft. Nur wer dazu bereit sei, den Fortschritt zu akzeptieren und umzusetzen – jeder auf seine Art – könne heutzutage überleben.
Startschuss zu enger Zusammenarbeit zwischen Fraunhofer Institut und MGB
Professor Eyerer begrüßt die Gäste der Eröffnungsveranstaltung
Im naturwissenschaftlichen Profil können die Schülerinnen und Schüler in Baden-Württemberg im achtjährigen Gymnasium das neue Kernfach Naturwissenschaft und Technik, kurz NWT, belegen. Ziel des neuen Fachs ist es, einen interdisziplinären naturwissenschaftlichen Unterricht zu gestalten, bei dem die Aktivität der Schüler gefordert und gefördert wird. Dies soll durch die Umsetzung von Projekten im Unterricht realisiert werden.
Dazu bedarf es starker und kompetenter Partner, und so kann sich das MGB glücklich schätzen, mit dem Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (ICT) in Berghausen einen solchen sein eigen zu nennen. Zusammen mit den Mitarbeitern des ICT bearbeiten die Acht- und Neuntklässler jeweils ein Projekt mit Ernstcharakter. Die Achtklässler werden sich mit dem Thema Flachdach, die Neuntklässler mit dem Thema Windrad beschäftigen. Theoriemodule, Projektmanagement und Kreativitätsübungen, Podiumsdiskussionen und vor allem die Abschlusspräsentation mit dem Projektbericht sind Teil ihrer Ausbildung. Schulleiter Rüdiger Herrscher begrüßte zu Beginn der Einführungsveranstaltung Professor Peter Eyerer und Dörthe Krause vom Theoprax-Zentrum des ICT und drei interessante Gäste und Experten auf ihrem Arbeitsgebiet.
Stephanie Wildberg berichtete zunächst über ein Projekt in Peru, in dem es darum geht, vor allem die Situation von Kindern zu verbessern. In dem Armenviertel La Mansión in Arequipa hat man mit Hilfe der Landesstiftung Baden-Württemberg eine Schulküche errichtet, um die verheerende Mangel- und Unterernährung zu bekämpfen. Man setzt dabei vor allem auf die Partizipation der Betroffenen. So wird eine Zusammenarbeit auf gleicher Augenhöhe angestrebt. Wildberg ist ebenso wie Ralf Kammerer Mitglied in dem Verein Claim of Dignity, der sich für soziale Projekte stark macht.
Kammerers Thema war besonders für die achten Klassen von großem Interesse. Der Diplom-Ingenieur und Architekt erklärte nicht nur den Aufbau verschiedener Flachdächer mit extensiver und intensiver Begrünung, sondern machte auch deutlich, dass vor allem die Statik eine bedeutende Rolle bei der Planung spielt. Die Schüler zeigten durch ihre Fragen ihr reges Interesse und durchaus auch ein Bewusstsein für mögliche Probleme. Kammerer wies darauf hin, dass die Menschen in Peru kaum das Kapital haben, ein solches Projekt selbst zu finanzieren. Diesen Aspekt werden die Arbeitsgruppen also im Hinterkopf behalten müssen.
Den Abschluss machte dann der Diplom-Physiker Andreas Klär, Experte auf dem Gebiet Windrad. Durch zahlreiche Bilder unterstützt, machte er mit der Technik vertraut. Besonders spannend waren für die jungen Zuhörer die Erläuterungen zum Aufbau der riesigen, bis zu 200 Meter hohen Anlagen. Inwieweit diese Technologie in Peru Anwendung finden kann, wird von den Schülern zu prüfen sein. Hier machte sich eines bemerkbar. Die Schüler haben jetzt schon ein Bewusstsein für die Realitäten und den langwierigen Prozess von der Planung zur Realisierung, der bei Windrädern meist mehr als zwei Jahre dauert. Die Schüler werden die nächsten drei Jahre in Gruppen diesen langwierigen, aber sicherlich überaus spannenden Prozess durchlaufen und durch ihr Tun zur Öffnung der Schule beitragen.
von links: Andreas Klär, Peter Eyerer, Dörthe Krause, Stephanie Wildberg, Ralf Kammerer
Professor Peter Eyerer moderiert die Fragerunde
Podiumsdiskussion: Windenergie im Landkreis Karlsruhe – ja oder nein?!
In Kooperation mit dem TheoPrax- Zentrum am Fraunhofer ICT, Berghausen, werden seit diesem Schuljahr in einem Pilotprojekt alle NwT-Klassen am Melanchthon Gymnasium in der so genannten Projektmethode unterrichtet. Die Projektmethode beruht auf mehreren Bausteinen und einer davon ist das Modul „Lehre im Dialog“. Dieser Dialog wurde den Schülerinnen und Schülern im Rahmen einer Podiumsdiskussion mit ausgewiesenen Experten ermöglicht.
Prof. Dr.- Ing. Peter Elsner (Leiter Fraunhofer ICT, Berghausen), Andreas Heizmann (Bundesverband Windenergie BWE), Sylvia Pilarsky-Grosch (BUND Landesverband, Baden- Württemberg) und Dr. –Ing. Karl Friedrich Ziegahn (Forschungszentrum Karlsruhe) stellten ihre Sicht der Dinge aus der jeweilig fachspezifischen Perspektive dar. Die Schüler sollten und wollten die von ihnen im Unterricht erarbeiteten Fragen stellen und wurden so aktiver Teil bei einer ernsthaft und mitunter kontrovers geführten Podiumsdiskussion. Zunächst noch zurückhaltend, aber im Verlauf der Diskussion immer mutiger, brachten die Schülerinnen und Schüler sich ein und machten ihre Bedenken und ihre Neugier deutlich. Besonders stellte sich für alle Beteiligten die Frage nach der Wirtschaftlichkeit der Windenergie, global als auch regional. Deutlich wurde hier, wie unterschiedlich Fakten von den jeweiligen Vertretern der Interessengruppen interpretiert werden. Karl Friedrich Ziegahn ermunterte die Zuhörer denn auch ausdrücklich, sich Zahlen und Schaubilder immer genau anzusehen und kritisch zu beurteilen. Eindeutig waren aber dann doch einige Fakten, die Andreas Heizmann lieferte, denn volkswirtschaftlich gesehen ist die Windenergie momentan die günstigste Art, Energie zu gewinnen, berücksichtigt man auch die externen Kosten, die zum Beispiel bei der Kernenergie auch durch die Lagerung von Brennstäben entstehen. Außerdem gab er zu bedenken, dass die Kosten für die Entwicklung dieser Technologie eine Investition in die Zukunft seien. Sylvia Pilarsky-Grosch zeigte den Schülern einige Probleme bei der Nutzung von Windenergie auf, zum Beispiel die mögliche Ablehnung der Anlagen durch Anwohner. Sie vertrat jedoch die Ansicht, dass die Bürger, hätten sie die Wahl, wohl eher eine Windkraftanlage als eine Braunkohlegrube oder ein Endlager für nukleare Brennstäbe in ihrer Nähe tolerieren würden. Alle Experten waren sich einig, dass ein Energiemix die einzige sinnvolle Lösung für das Problem der Energieversorgung ist, will man gleichzeitig Klimaschutz betreiben und die Bezahlbarkeit der Energie gewährleisten. Den Schülern wurde deutlich, dass sie langfristig denken lernen müssen, um verantwortlich mit den Ressourcen umzugehen und neue Technologien sinnvoll zu nutzen. Am Ende einer lebhaft geführten Diskussion waren es die Schüler, die die Fähigkeit zeigten, den Blick wieder mehr auf das eigentliche Thema der Veranstaltung zu lenken. Auf die Frage, ob die Windenergie im Landkreis Karlsruhe Sinn mache, bekamen sie eine klare Antwort. Andreas Heizmann wies darauf hin, dass Windenergie in Baden-Württemberg nur in exponierten Gipfellagen wirtschaftlich effizient zu betreiben sei, auch weil man hier die Windenergie mit Pumpspeicheranlagen kombinieren könne, um so auch die Wasserenergie nutzen zu können. Zudem ist ein Clustering (Anhäufung) von Windkraftanlagen laut Peter Elsner eine wichtige Voraussetzung für die Minimierung von Verlusten beim Transport der gewonnenen Energie zum Verbraucher, was wohl eher gegen eine intensive Nutzung im Raum Karlsruhe spricht. Dennoch betonten die Experten übereinstimmend die große Bedeutung von Forschungsprojekten um den aktuellen und zukünftigen Herausforderungen begegnen zu können.Zum Schluss der Veranstaltung sprach Karl Friedrich Ziegahn die Schülerinnen und Schüler deshalb persönlich an und machte deutlich, dass ihre Intelligenz eine für die Forschung wichtige Ressource ist, die es gilt zu fördern und zu entwickeln, damit Deutschland als Technologiestandort eine Chance behält. Um dies zu gewährleisten gehen die Forschung und Unternehmen auf die jungen Leute zu, um in Veranstaltungen wie dieser das Interesse der Jugendlichen zu wecken. Professor Peter Eyerer betonte dann auch noch einmal die Erwartungen des ICT, nämlich dass im Verlauf dieses Projekts durch die praktische Anwendung des Gelernten eine erhöhte Motivation und Begeisterung für die Sache erwächst. Die Verantwortung für die eigene Zukunft machte Professor Peter Elsner deutlich. Die Beschäftigung mit dem Thema Energie werde immer dringlicher und es gehe eben nicht nur um technologische Fragen, sondern auch um politische Entscheidungen, die die Jugendlichen als mündige Bürger werden beeinflussen und treffen müssen.
