T1 Selbstgebauter skalarer Netzwerkanalysator

Simon Haase und Tim Rambousky

Christian-Gymnasium Hermannsburg

 

Im Rahmen unserer Radioastronomie-AG, die 2012 ins Leben gerufen wurde, befassen wir uns seit dem mit dem Bau eines Radioteleskops. Hierzu ist eine Empfangseinheit notwendig, die die Signale f√ľr die Analyse aufbereitet. Um die Eigenschaften dieser Einheit zu testen, wird ein Messger√§t ben√∂tigt, welches Signale im hochfrequenten Bereich generiert. Da dieses Ger√§t in der Anschaffung f√ľr uns deutlich zu teuer ist wollen wir es selber entwickeln. 

Es soll Signale bis hin zu einer Frequenz von 2 GHz generieren und die Leistung bestimmen. Die Signale werden durch zu testende Komponenten geschickt und weisen dadurch Ver√§nderungen auf, die R√ľckschl√ľsse auf die Eigenschaften der Bauteile zulassen.

In diesem Projekt wird sowohl Hochfrequenztechnik und Elektronik als auch die Software zur Ansteuerung und Auslesung des Ger√§tes entwickelt.

T2 Digitale sensorlose Servoreglung f√ľr Gleichstrom-B√ľrstenmotoren

Lucas J√ľrgens

Leibniz Universität Hannover

 

Um dem Drehwinkel von Motoren genau einzustellen, werden elektronische Servoregler eingesetzt. Diese erfassen den aktuellen Drehwinkel √ľber einen Drehgeber-Sensor und Regeln die Motorspannung entsprechend so, dass der vorgegebene Drehwinkel auf m√∂glichst optimale Weise erreicht wird.Ziel dieses Projektes ist es, einen Servoregler in Hardware und Software zu entwickeln, welcher den Drehwinkel des Motors nur anhand des Motorstromverlaufs ermittelt, wodurch ein Drehgeber entf√§llt und Kosten gespart werden. Zur Umsetzung wird ein Mikrocontroller eingesetzt, dessen Software neben der optimalen Regelung der Motorspannung die Aufgabe hat, den Motorstrom intelligent und in Echtzeit zu analysieren. F√ľr die Entwicklung wird zus√§tzlich eine PC-Software entwickelt, welche die Messdaten und Software-Variablen des Mikrocontrollers visualisiert.

T3 -ABR- Automatischer Blinker-R√ľcksetzer

David Juras

Julius-Spiegelberg-Gymnasium, Vechelde

 

Sicherheit ist im Stra√üenverkehr oberstes Gebot. Oft sieht man Auto-, aber auch Zweiradfahrer, die mit gesetztem Blinker fahren, obwohl kein Abbiege- / √úberholvorgang geplant ist. Dies kann zu gef√§hrlichen Verkehrssituationen f√ľhren. Bei zweispurigen Fahrzeugen gibt es bereits einen mechanischen Blinkerr√ľcksetzer am Lenkrad.

Um dieses Problem bei einspurigen Fahrzeugen zu mindern, habe ich eine Hardund Software entwickelt, mit der man den Blinker nach einem √úberholvorgang nicht von Hand zur√ľcksetzen muss. Dies geschieht durch die Analyse von Sensorwerten,

die √Ąnderungen von der Lage und Beschleunigung registrieren. Meinen automatischen Zweirad-Blinkerr√ľcksetzer habe ich mithilfe von elektronischen Bauelementen und dem Microcontroller Arduino konstruiert. Arduino ist ein programmierbarer Microcontroller, auf den man ein Programm ablaufen l√§sst. Dieser besitzt digitale und analoge Ein- und Ausg√§nge. Durch Einsatz dieser Technik wird die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer erh√∂ht.

T4 Ber√ľhrungslose Steuerung eines BRIO-Labyrinths mit Schrittmotoren

Thorben Kollmeier und Jan-Tarek Butt

BZTG Oldenburg

 

In unserem Projekt geht es darum, eine Kugel durch ein l√∂chriges Labyrinth ber√ľhrungslos durch Ver√§nderung des Abstands der H√§nde von zwei Sensoren zu steuern. Mithilfe des Mikrocontrollers wird der Abstand zu den Distanzsensoren zum Steuern von Schrittmotoren verwendet. Diese schwenken bzw. kippen die gesamte Platte des Labyrinths, so dass auf diese Weise die Kugel bewegt werden kann.

Hierbei haben wir uns gefragt ob man unter schwierigen Arbeitsbedingungen pr√§zise Arbeitsschritte ber√ľhrungslos durchf√ľhren kann. Dabei k√∂nnte man in einem Stahlwerk mit dicken Handschuhen exakte Arbeitsschritte bew√§ltigen. Nach unserer Fragestellung √ľberlegen wir uns wie wir unser Projekt anhand eines Modells darstellen k√∂nnen. Danach bauen wir ein m√∂gliches Grundmodell des Prozesses auf. Durch die Betriebnahme k√∂nnen Fehler erkannt und durch Optimierungen beseitigt werden. Am Ende wird erkannt ob der Prozess effektiv ist.

T5 modcopter - modular. opensource. quadrocopter

Leonhard Kuboschek

Simon T√ľmmler

Ricarda-Huch-Schule Braunschweig

 

Börge Scheel

Wilhelm-Gymnasium Braunschweig

 

modcopter bezeichnet Quadrokopter, die modular aufgebaut sind. Der modulare Ansatz erm√∂glicht ein der aktuellen Situation stets angepasstes Flugger√§t. Nur ben√∂tigte Module m√ľssen installiert sein. Das reduziert Gewicht und erm√∂glicht ein agileres Flugverhalten sowie verl√§ngerte Flugzeiten. S√§mtliche Informationen, die zum Bau notwendig sind, werden ver√∂ffentlicht. Jeder kann und darf unseren Quadrokopter nachbauen.

T6 Optimierung von Oberflächenstrukturen - Experimentelle Untersuchungen an Bootsoberflächen

Christoph Lehmann und Benedikt Neumann

Ratsgymnasium Osnabr√ľck

 

 

 

Da im Rudersport die Au√üenbeschichtung des Bootes aus Klarlack besteht und wir von der Ribletstruktur der Haihaut geh√∂rt hatten, die zur Widerstandreduzierung f√ľhrt, wollten wir herausfinden, ob sich durch die Ver√§nderung der Bootoberfl√§che ein verbesserter Str√∂mungwiderstand einstellen w√ľrde. So haben wir in einer Regenrinne einen Probek√∂rper unterschiedlich an der Oberfl√§che bearbeitet und an einer Schnur befestigt, mit einem Motor beschleunigt und die Zeit f√ľr ein bestimmtes Streckenintervall gemessen Zus√§tzlich haben wir die Spannung und die Stromst√§rke im Antriebsstromkreis aufgezeichnet. Die Beschichtungen waren ein glatter, ein rauer Lack, beide Lacke kombiniert, eine nachgeahmte Delfinhaut und Riblets.

T7 Der Solarverstärker

Jule Ossenkop, Tim Peter und Leonie Schwiezer

Gymnasium Bad Nenndorf

 

In unserem Projekt haben wir uns mit diversen Optimierungsstrategien zur Leistungssteigerung einer Solarzelle besch√§ftigt.

Da ab einer Temperatur von ca. 65¬įC die Leistung einer Solarzelle um ein F√ľnftel abnimmt, hat sich unsere Gruppe das Ziel gesetzt, die Leistung der Solarzelle mithilfe einer Wasserk√ľhlung zu verbessern, welche sich nach verschiedenen Vorexperimenten als rentabelste Optimierungsm√∂glichkeit herausgestellt hat. Unsere Versuche behandeln neben den physikalischen Aspekten auch die Realisierbarkeit und Anschaulichkeit dieser. Um die Funktionsweise einer wie oben beschriebenen K√ľhlung visualisieren zu k√∂nnen, haben wir zum Beispiel eine durch Wasser gek√ľhlte Solaranlage auf einem selbstgebauten Modellhaus montiert.

T8 Die Optimierung von Windr√§dern f√ľr schwachen Wind durch Vergr√∂√üern der Rotorblattfl√§che

Merle Prößdorf

Athenaeum Stade

 

Windr√§der k√∂nnen bei niedriger Windgeschwindigkeit wenig Energie erzeugen, da die Leistung proportional zur dritten Potenz der Windgeschwindigkeit ist. Zus√§tzlich ist die Leistung abh√§ngig von der Fl√§che. Je gr√∂√üer die Fl√§che der Rotorbl√§tter, umso h√∂her die Leistung. Gerade bei niedrigen Windgeschwindigkeiten hat eine Vergr√∂√üerung der Fl√§che eine gro√üe Auswirkung auf die Leistung.

Durch Versuche wurde bewiesen, dass die Leistung direkt von der Fl√§che abh√§ngig, und dass eine Fl√§chenvergr√∂√üerung der Rotorbl√§tter bei niedrigen Windgeschwindigkeiten sinnvoll ist. Es konnte auch der optimale Arbeitspunkt gefunden werden, bei dem das Verh√§ltnis aus Kreisfl√§che und Rotorblattfl√§che eine optimale Leistung hervorbringt. Die Vergr√∂sserung der Rotorblattfl√§che wurde √§hnlich wie bei den Flaps von Flugzeugen an der L√§ngsseite angebracht. In der Realit√§t k√∂nnen die Vergr√∂√üerungsfl√§chen in das Innere des Rotorblatts eingebaut und k√∂nnen bei geringer Windgeschwindigkeit ausgefahren werden.

 

2018