Leistungselektronik – Moderne Energiewandlung für Elektromobilität und erneuerbare Energien

Leistungselektronik – Moderne Energiewandlung für Elektromobilität und erneuerbare Energien

Zeit: Mittwoch 14:00 – 16:00 – NUR PRÄSENZ (WORKSHOP)

Referent: Dr.-Ing. Christian Nöding – Universität Kassel

Alter der TeilnehmerInnen: (Mittelstufe) / Oberstufe

Kurzbeschreibung: Jeden Tag nutzen wir elektrische Energie entweder aus dem Versorgungsnetz, einem Akku oder auch zunehmend aus Brennstoffzellen. Dabei wandelt meist versteckte Elektronik zwischen verschiedenen Energieformen um. Die Leistungselektronik in Form von modernen Wechselrichtern für die Netzeinspeisung von regenerativen Energien oder als Antrieb für elektrische Fahrzeuge ist Thema des Workshops. Nach einer Kurzeinführung in das Thema „elektrische Energieversorgung“ soll eine Simulation mit einem Open-Source-Tool zunächst das Grundverständnis eines Wechselrichters vermitteln. Anschließend wird an einem realen Aufbau die notwendige Ansteuerung interaktiv mit den Schülerinnen und Schülern aufgebaut. Am Ende des Workshops soll jede Schülerin und jeder Schüler Grundwissen zu leistungselektronischen Wandlern haben und auch Einblicke in die (Forschungs-)Arbeiten der Universität Kassel haben können. Eine kurze Agenda: Teil 1. Grundlagen des Energieversorgungssystems: Warum haben Hochspannungsmasten 3 oder 6 Leiterseile und was hat das mit Elektrofahrzeugen zu tun? – kleiner Vortrag, ca. 15 Minuten Teil 2. Simulation eines dreiphasigen Wechselrichters: Einsatzgebiete und Besonderheiten – 30 Minuten Teil 3. Ansteuerung eines realen 1- und 3-phasigen Wechselrichters mit MatLAB/Simulink: Grundlagen der Oszilloskopie, Pulsweitenmodulation und der leistungselektronischen Komponenten – 60 Minuten

Benötigte Vorkenntnisse: Kenntnisse der physikalischen Grundprinzipien des elektrischen Stroms und der wichtigsten Bauteile (Diode, Transistor, etc.) sind vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich.

Klimawandel – was können wir tun? Lerne mehr darüber im virtuellen Labor

Klimawandel – was können wir tun? Lerne mehr darüber im virtuellen Labor

Zeit: Mittwoch, 8:30-9:15 Uhr – NUR ONLINE

ReferentInnen: Franziska Marquardt, Malte Stäps – Labster

Alter der TeilnehmerInnen: Mittel- und Oberstufe

Kurzbeschreibung:

Seit 1970 haben sich die weltweiten energiebedingten Kohlen­dioxid­emissionen mehr als verdoppelt, seit Beginn des letzten Jahrhunderts sogar mehr als verfünfzehnfacht. Wir Menschen sorgen dafür, dass jedes Jahr etwa 32 Milliarden Tonnen Kohlendioxid zusätzlich in die Atmosphäre gelangen. Damit ließen sich rund 1,6 Milliarden Heißluftballons füllen. Ein Teil davon verbleibt in der Atmosphäre und die Erde heizt sich immer mehr auf. Kohlenstoff ist einer der wichtigsten Bausteine des Lebens! In diesem Workshop lernst du mit Hilfe einer interaktiven Simulation alles über den Kohlenstoffkreislauf und hilfst Farmer Greg herauszufinden, warum der Maisertrag dieses Jahr so gering ausfällt. Er nimmt an, dass dies auf die Auswirkungen der globalen Erwärmung durch Kohlenstoffemissionen zurückzuführen ist. Hier kannst du mehr über die Bedeutung des Kohlenstoffkreislaufs und die negativen Auswirkungen der menschlichen Emissionen auf die Umwelt erfahren, damit du Farmer Greg bei seinem Problem helfen kannst. Wird es Dir gelingen, eine nachhaltige Lösung zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen zu finden, ohne auf den modernen Lebensstil verzichten zu müssen?

Benötigte Vorkenntnisse: Nein (Interesse am Klimawandel und evtl. Basiswissen Englisch (Mittelstufenniveau) sind hilfreich)

Es muss nicht immer bunt sein – keine Angst vor der Kommandozeile!

Es muss nicht immer bunt sein – keine Angst vor der Kommandozeile!

Zeit: Montag, 14:00 – 16:00

Referent: Aaron Schlitt, Hasso-Plattner-Institut Potsdam

Alter der TeilnehmerInnen: ab Klasse 8

Kurzbeschreibung:

Für viele ist die Kommandozeile auf dem eigenen Computern ein unheimlicher Ort. Dabei lassen sich mit der Kommandozeile viele Probleme einfacher lösen als über die vielleicht bekannten Wege im eigenen Betriebssystem. In diesem Kurs bekommst Du einen ersten Einstieg in die Linux-Shell und lernst wichtige und praktische Programme kennen.

Benötigte Vorkenntnisse: Kenntnisse im Umgang mit dem eigenen Rechnerbetriebssystem

Symmetrien von Bandornamenten – eine Begegnung von Geometrie, Algebra und Ästhetik

Symmetrien von Bandornamenten – eine Begegnung von Geometrie, Algebra und Ästhetik

Zeit: Montag, 12:15 – 13:00 Uhr – NUR ONLINE

Referent: Dr. Jan Uliczka, Universität Osnabrück

Alter der TeilnehmerInnen: SchülerInnen der Mittel- und Oberstufe

Kurzbeschreibung: Ein Bandornament entsteht, wenn eine bestimmte Figur in einer Richtung immer wieder aneinandergesetzt wird. Solche regelmäßig gemusterten Streifen sind von jeher beliebte Zierelemente in Architektur und Kunst. In diesem Vortrag wollen wir uns überlegen, wie sich diese Ornamente anhand ihrer möglichen Symmetrien klassifizieren lassen. Es wird sich zeigen, dass es nur sieben verschiedene Typen gibt; für alle davon finden sich Beispiele in der Kunst verschiedener Epochen und Kulturen.

Benötigte Vorkenntnisse: Geometrie der Unter- und Mittelstufe, vor allem der Begriff der Kongruenzabbildung.

Teilchendetektoren – Einblicke in eine verborgene Welt

Teilchendetektoren – Einblicke in eine verborgene Welt

Zeit: Montag, 11.00 – 11:45 Uhr NUR ONLINE

Referent: David Spyra – SFN

Alter der TeilnehmerInnen: Ab 9-10 Klasse

Kurzbeschreibung: Teilchendetektoren zählen zu den größten vom Menschen gemachten Maschinen. In diesem Vortrag gehen wir auf ihre Konzepte ein und schauen uns an, wie man mit ihnen die kleinsten uns bekannten Teilchen und Kräfte messen kann.

Benötigte Vorkenntnisse: Grundlegendes Wissen über den Aufbau von Atomen

Extrafutter für Schüler und Lehrer I – Was passiert eigentlich, wenn Licht gebrochen wird?

Extrafutter für Schüler und Lehrer I – Was passiert eigentlich, wenn Licht gebrochen wird?

Zeit: Montag, 9:45 – 10:30 Uhr

Referentin: Klaus-Peter Haupt – SFN

Alter der TeilnehmerInnen: ab Klasse 8

Was passiert eigentlich, wenn Licht gebrochen wird?

Woher weiß das Licht, wo es lang muss, wenn es in eine Linse eintritt? Die Antwort ist verblüffend: Licht probiert alle Wege aus und wählt dann den mit dem geringsten Aufwand.

Benötigte Vorkenntnisse: keine

Leben und Werk von James Clerk Maxwell

Leben und Werk von James Clerk Maxwell

Zeit: Montag 9:45 – 10:30 Uhr

Referent: Dr.-Ing. Detlef Ahlborn, Karl Ahlborn Maschinenfabrik KG, Großalmerode

Alter der Teilnehmer: ab Einführungsphase

Kurzbeschreibung: Kaum ein Naturwissenschaftler hat unser Weltbild und Naturverständnis so fundamental verändert wie der englische Physiker James Clerk Maxwell. Anhand von Beispielen aus seiner wissenschaftlichen Arbeit wird gezeigt, wie Widersprüche in seinen Modellvorstellungen unser Weltbild revolutioniert haben.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine