Lass stecken: mint:pink im Labor für Elektrische Energiesysteme der HSU

Eine Schaltung nach Plan auf einem Steckbrett aufbauen? „Das schaffen wir easy“, meint Lea. „Natürlich, wir sind ja die Hoch-IQ-Gruppe“, scherzt Jette. So viel Selbstbewusstsein ist schon mal ein gutes Zeichen. Am Morgen bei der Einführung von Laborleiter Klaus-Dieter Dettmann wirkten die 15 jungen Besucherinnen vom Gymnasium Grootmoor noch recht zurückhaltend. Was vielleicht auch an den vielen Uniformträgern lag, die zeitgleich auf den Campus der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) strömten. „Lasst euch nicht täuschen, das ist nur jedes Jahr zum Studienbeginn so“, erklärt Dettmann. Der promovierte Elektrotechniker hat zahlreiche Experimente für die Zehntklässlerinnen vorbereitet und dafür jede Menge wissenschaftliches Personal hinzugeholt. „Es toll, mit so vielen Wissenschaftlern praktisch arbeiten zu dürfen“, sagt Mariela.

Kleiner Schatten, große Wirkung

Die 16-Jährige steht vor einem Solarmodul aus mehreren Siliziumzellen und erhöht nach und nach den Widerstand, während ihre Teamkolleginnen jeweils Strom und Spannung messen und in den PC eintragen. Aus den Werten entsteht eine Kennlinie mit Knick: „Irgendwo zwischen Leerlauf und Kurzschluss gibt es einen Punkt, an dem wir die größte Leistung herausziehen können“, so HSU-Mitarbeiter Markus Dietmannsberger. Das ist bei 15,5 Volt der Fall, entnimmt Sophie ihrer Tabelle, das entspreche einer Leistung von fast 39 Watt. „Der Punkt ist ziemlich klein, davor und danach nimmt die Leistung rapide ab“, wundert sich Fiona. In einem zweiten Durchgang decken die Schülerinnen eine Solarzelle zur Hälfte mit einer CD ab und führen die Messreihe erneut durch. Jetzt liegt die maximale Leistung nur noch bei 22 Watt, obwohl nur ein kleiner Schatten auf die Zelle gefallen ist.

So klar wie Solar

„Ein Blatt auf der Solarzelle und schon fällt die Leistung enorm ab, das war mir vorher gar nicht klar“, sagt Jette eine Runde später. Die Grootmoor-Schülerinnen haben sich in drei Gruppen aufgeteilt und jeweils Versuche zu erneuerbaren Energien durchgeführt: Team JLLL (Jette, Lara, Lea und nochmal Lara) hat nach Brennstoffzelle und Photovoltaik zuletzt im Windlabor so richtig Fahrt aufgenommen. Nun sind die Steckbretter dran, als erstes der Temperatursensor – und Jette ist nicht mehr zu bremsen. „Kein Problem. Los geht’s“, ruft sie und greift zum Bauplan. Mitarbeiter Marc Meyer kann gerade noch die Bauteile, das Steckbrett und seine Verbindungen sowie das Prinzip eines Heißleiters erklären: „Je höher die Temperatur, desto kleiner ist der Widerstand bei diesem Bauteil.“ Lea steckt, Lara liest die Farbcodetabelle für Widerstände, Jette hakt ab: „Kinder, das flutscht ja nur so“, freut sie sich.

Widerstand zwecklos

Tatsächlich steht innerhalb von 15 Minuten die Schaltung – die LED leuchtet. Aber der Elektrotechniker ist nicht ganz zufrieden: „Eigentlich dürfte es noch nicht leuchten“, sagt Meyer. Schließlich soll der Sensor ja erst auf Wärme reagieren und nicht dauerhaft strahlen. Also noch mal alles überprüfen und vergleichen – nun geht die LED aus. Aber auch nicht mehr an. Selbst nicht, als sich die Mädchen die Hände reiben, um mehr Wärme zu erzeugen: „Vielleicht haben wir zu kalte Finger“, vermuten sie. Am Ende nimmt der HSU-Mitarbeiter den Widerstand und tauscht ihn gegen einen anderen aus. Lea berührt die LED – und jetzt funktioniert es. Die Schülerin strahlt: „Es macht Spaß, alles in die Hand zu nehmen, auszuprobieren und dabei den Bezug zur Realität zu haben.“