Heinz Weippert

Fachgebiete: Elektrotechnik

Projekte

Der MiPlaFi 2.0 - Mit gutem Gewissen Wäsche waschen!
Luise Florentine Mast, 18
"Bei dem Projekt befasste man sich mit der Fragestellung wie man Mikroplastik aus dem Abwasser der Waschmaschine filtern könnte.
In der ersten Phase wurde untersucht ob sich Mikroplastik beim Waschen der Kleidung löst und bewiesen. Daraufhin wurden zwei Filtervorrichtungen entwickelt, welche das Mikroplastik aus dem Abwasser filterten.
In der zweiten (aktuellen) Phase wurde das Projekt nochmal neu aufgerollt. Hierbei wurde das gesammelte Wissen, Ideen, Optimierung- und Verbesserungsvorschläge gebündelt. Ziel dabei war die Vorrichtung neu zu entwickeln, so dass sie direkt beim Bau einer Waschmaschine eingebaut wird und der Verbraucher diese nur noch entleeren muss. Somit bedarf es keiner Nachrüstung der Waschmaschine und das entstandene Mikroplastik wird direkt nach dem eintreten in die Umwelt wieder aus dem Kreislauf entzogen. So kann es sich nicht in den Gewässern verteilen.

Die Vorrichtung wurde im CAD gezeichnet und soll in 3D gedruckt und in die Waschmaschine eingebaut werden."
Pasteurisieren ohne Umweg in der Flasche
Peter Scharf
Peter will das Pasteurisieren vereinfachen, weil der 10jährige un-pasteurisierte Milch in der Flasche aus einem Automaten kauft und die bisher in einem Kochtopf pasteurisieren muss. Dabei muss Peter ständig umrühren damit die Milch nicht anbrennt und das ist zeitaufwändig. Der junge Tüftler aus dem Otto-Hahn-Gymnasium will dabei möglichst wenig zusätzliche Behältnisse spülen und zuküftig auf das Umrühren verzichten. Desweiteren will Peter sicherstellen dass beim Pasteurisieren die Milch nicht anbrennen kann und somit nicht mehr schmeckt.
Motorisierter Schrank
Maximilian Gutekunst (13), Luis Teufel (13)
Maximilian und Luis haben basierend auf einem alten Projekt den „Schrank mit Hebemechanismus“, den die Tüftler für den Haushaltsgebrauch gebaut haben und den man noch mit einem Seilzug von Hand hoch und herunter lassen musste, mit einem 12 V Scheibenwischermotor und einem Getriebe ausgestattet.
Er ermöglicht den Schülern des Otto-Hahn-Gymnasiums mit wenig Anstrengung einen Behälter um 60 cm nach unten zu befördern, um ihn zu be- und entladen.
Bananenschneid und -stanzmaschine
Scharpf, Peter
Der 9jährige Peter Scharpf von der Decker-Hauff-Grundschule in Jettingen hat eine händisch betriebene Maschine entwickelt. Sie schneidet gleichmäßige Stücke von ca. 25 mm von der Banane ab. Dabei schiebt das Messer das abgeschnittene Stück auf ein Loch von der Größe des Fruchtfleisches. Mit Hilfe eines Stempels wird die Frucht aus der ringförmigen Schale herausgepresst. Die Frucht fällt durch das Loch in eine bereitgestellte Schüssel. Die Schale wird beim Abschneiden des nächsten Stückes weitertransportiert und fällt in den Abfallbehälter.
Schrank mit Hebemechanismus
Maximilian Gutekunst (12) und Luis Teufel (12)
Die Nachwuchsforcher Maximilian Gutekunst (12) und Luis Teufel (12) aus dem Otto-Hahn-Gymnasium entwickelten einen Schrank mit Hebemechanismus. Die Vorrichtung erlaubt die Behälter zu be- und entladen und nach unten zu schwenken. Damit die obere Fläche eines großen Schrankes auch für kleinere Menschen (Kinder) erreicht werden kann.
Ausgeleierte Feder – kein Problem
Benjamin Graf (14)
Der 14-jährige Benjamin Graf aus der xyzschule hat in einem YouTube Video gesehen, dass eine Büroklammer aus Nitinol total verbogen wurde und durch die Einwirkung von Hitze ihre ursprüngliche Form wieder annahm. Der junge Tüftler will herausfinden ob die Federkonstante einer Feder, bei unterschiedlichen Temperaturen im statischen und im dynamischen Zustand dieselbe bleibt.
FFF - Fotovoltaik for Future 2.0
Björn Steiner, 14 Jahre Schickhardt-Gymnasium; Manuel Ehnes, 14 Jahre, Otto-Hahn-Gymnasium
"Letztes Jahr haben wir mit Simulationen untersucht, wie man Solarmodule platzsparend anordnen kann. Dabei sind wir auf eine baumähnliche Form gekommen. Dreieckige „Blätter“ sind zueinander verdreht um eine Stange angeordnet.
Dieses Jahr haben wir bei der Planungsgruppe Schnepf auf dem Wolfsberg drei Modelle davon gebaut. Sie sind zwei Meter hoch und haben zehn Blätter. Auf den Blättern sind je drei Solarmodule (1 V, 200 mA) parallel geschaltet, die zehn Blätter sind in Reihe geschaltet. Seit August laufen unsere Langzeitversuche zu Stromstärke und Spannung an den Bäumen. Arduinos übertragen alle fünf Minuten Messwerte ins Internet. Damit untersuchen wir, wie wir den Stromertrag maximieren können.
Ob es sich lohnt, die Bäume durch Drehen der Sonne nachzuführen, wissen wir noch nicht. Das Wetter erschwert den Versuch gerade.
Wir haben schon herausgefunden, dass es sich lohnt, Schutzdioden einzubauen. Damit produziert der Baum auch bei Teilabschattung einzelner Blätter weiterhin Strom."
Wir bauen einen Thermocycler für die Polymerase-Kettenreaktion
Zwillingsbrüder Leo und Luca Brösamle, 17 Jahre
Die 17jährigen Zwillingsbrüder Leo und Luca Brösamle, bauen mithilfe eines Peltierelementes einen Thermocycler, mit dem sie Proben in kleinen Reaktionsgefäßen, sogenannten Eppis, erhitzen können. Dieser soll mit dem Arduino gesteuert werden können. Um die DNA in den Proben zu vervielfältigen, führen die Jungforscher 35 Temperaturgänge mit drei verschiedenen Temperaturen durch: 94°C, 52°C und 72°C. Diese Temperaturen müssen für bestimmte Zeiten gehalten werden, damit die Polymerase-Kettenreaktion, kurz PCR, stattfindet.
Herausforderungen hierbei sind es, einen geeigneten Aufbau zu entwerfen, der den technischen Anforderungen standhält und ein funktionierendes Programm zu entwickeln.
Außerdem haben die Schüler natürlich überprüft, ob der Thermocycler funktioniert und konnten feststellen, dass er funktioniert und sie tatsächlich DNA vervielfältigt haben.


Solarmodule: Kleiner Schatten - Strom weg!
Benjamin Graf
Heutzutage sieht man sehr viele Solarzellen: auf Hausdächern, auf Campingbussen, in Solarfarmen und mehr. Deshalb wollte der 13jährige Benjamin Graf von der Freien Walddorfschule Stuttgart, sich damit etwas genauer auseinandersetzten, insbesondere mit der Serienschaltung. Als Benjamin dann feststellte, dass lokale Beschattung für weniger Strom sorgt, versuchte der Jungforscher dies zu verbessern. Dazu machte er einen Versuchsaufbau mit Solarzellen, die Bejamin Einzeln mit einem Schalter überbrücken konnte. Mit diesem Aufbau konnte Benjamin den Effekt gut und erfolgreich untersuchen.. Sein Ziel ist es, mit einer elektronischen Schaltung das Überbrücken der Zellen zu automatisieren.
Ferngesteuerter Rasenmäher
Nico Stanglmaier, Linus Kiefer beide 13 Jahre alt
In den Sommerferien schauten Nico Stanglmaier, Linus Kiefer einem Bekannten beim Rasenmähen zu. Sie beobachteten, wie er seinen Rasenmäher an einem Seil befestigte. Er ließ diesen den Hang hinunter und zog ihn wieder herauf, um seinen Hügel abzumähen. Die Lösung mit dem Seil war schon sehr schlau, aber wie könnte man sie noch verbessern überlegten die 13jährigen Realschüler der Christiane-Herzog-Realschule? So kamen die Jungforscher auf die Idee, einen ferngesteuerten Rasenmäher zu entwickeln.
Dieser sollte folgendes können:
- ohne körperliche Anstrengungen an Hängen mähen
- über eine Funkverbindung gesteuert werden
- an vielen unterschiedlichen Stellen einsetzbar sein
Die Tüftler bekamen einen Rasenmäher mit Frontantrieb gesponsert. Damit wir die oben genannten Forderungen erfüllen können, wurde eine Hinterradlenkung angebracht. Wenn die Schüler jetzt mit einer Fernsteuerung lenken, sendet diese ein Signal an die Empfänger am Rasenmäher. Dort ist ein Motortreiber angeschlossen, der das Signal an den Scheibenwischmotor weiter gibt. Über ein Gestänge wird der Rasenmäher gelenkt.

Batterie-Frühwarnsystem für Wecker
Kevin Katz, Tobias Katz
Der Bundestagsabgeordnete Hans Joachim Fuchtel hat sich vom JFZ einen Wecker gewünscht, der anzeigt, wann die Batterie nachlässt. Auch die Jungforscher wollen keine wichtigen Termine verpassen und haben die Idee aufgegriffen. Tobias, 14 und Kevin, 14 haben eine kleine Schaltung in einen Wecker integriert, die sich mit einer LED und einem kleinen Summer bemerkbar macht sobald die Spannung unter ein bestimmtes Niveau fällt. Dennoch soll die Schaltung nicht die Eigenschaften des Weckers stören. Das nächste Ziel der Schüler der Christiane Herzog Realschule Nagold ist es, die Schaltung für verschiedene Wecker kompatibel zu machen und dennoch den Verbrauch der Schaltung so gering wie möglich zu halten.
Die Photovoltaik-Sonnenliege
Lins Kiefer, 12 Jahre und Nico Stanglmaier, 12 Jahre; Christiane Herzog Realschule Nagold
Die 12jährigen Linus und Nico von der Christiane Herzog Realschule beschäftigten sich mit der Frage:
Wie man das Sonnenbaden noch komfortabler machen kann. An einem heißen Tag am Strand entspannt man sich auf einer
Sonnenliege. Das Dach der Sonnenliege spendet zwar Schatten, jedoch wäre ein kühles Getränk oder eine zusätzliche Luftbewegung viel angenehmer. So entstand die Idee, eine Photovoltaik-Sonnenliege zu bauen. Mit Hilfe eines Photovoltaikmoduls soll Licht in elektrische Energie umgewandelt werden. Diese Energie soll in einem Akku zwischengespeichert werden, der bei Bedarf die Energie bereit stellen soll.
Nun könnte man damit unterschiedliche Geräte betreiben, die eine Kühlung ermöglichen. Wir haben uns für einen Getränkekühler sowie für einen Ventilator entschieden.
CPU und GPU im Leistungstest
Peter Scharpf, 12 Jahre, Micha Diehl, 12 Jahre, Schüler des Otto-Hahn-Gymnasiums Nagold
Unsere Idee ist herauszufinden welche CPU oder GPU am wenigsten Strom verbraucht und trotzdem viel Leistung hervorbringen kann, ohne die aufgenommene Leistung zu sehr in Wärme umzuwandeln. Doch leider fanden wir heraus dass die Programme, die die Temperatur der CPU anzeigen können, die Temperatur vermutlich nicht messen, sondern die Temperatur lediglich vom Stromverbrauch ableiten. Da direkt nach dem Starten eines Lastprogrammes die Temperatur schlagartig steigt und umgekehrt beim Abschalten des Lastprogramms sinkt. Daher mussten wir andere Methoden finden, um die Temperatur anzuzeigen bzw. zu messen.
Aufspüren von elektrischen Feldern
Peter Scharpf, 11, Micha Diehl, 11 Jahre
In einem Buch und im Internet haben Peter Scharpf und Micha Diehl, gelesen, dass verschiedene Fische z.B. Rochen und Haie elektrische Felder mit einem Sinnesorgan aufspüren können. Diese Fische können in einem Aquarium vorbeilaufen Menschen hinter einer Glasscheibe aufspüren.
Die beiden 11jährigen Schüler des Otto-Hahn-Gymnasiums wollten versuchen so schwache elektrische Felder mit einem Versuchsaufbau sichtbar zu machen.
Da sie keine Tierversuchen machen wollen und die elektrischen Signale von vorbeigehenden Tieren, aber auch von Menschen so schwach sind, haben die Tüftler angefangen elektrische Impulse mit Hilfe von Elektroden am Handgelenk von uns selbst zu messen und grafisch darzustellen. Dazu haben sie ein Gerät gebaut, das wie ein EKG (Elektrokardiographie) die Herztätigkeit aufzeichnet.

Perpetuum Mobile Im Internet habe ich Videos gesehen mit verschiedenen Modellen von Perpetuum Mobiles. Alle haben mir gesagt, dass es keine Maschine gibt die ohne Zuführung von Energie immer auf Ewigkeit läuft. Mit anderen Worten das Perpetuum Mobile ist technisch bzw. physikalisch nicht möglich. Das wollte ich in irgendeiner Weise ausprobieren. Dazu habe ich eine Modell das ich im Internet gesehen nachgebaut und will dern Versuch selbst überprüfen. Hannes Deuble Betreuer: Heinz Weippert
Hannes Deuble, 12
Im Internet hat Hannes Deuble Videos gesehen mit verschiedenen Modellen von Perpetuum Mobiles. Viele Leute haben zu Hannes gesagt, dass es keine Maschine gibt, die ohne Zuführung von Energie immer auf Ewigkeit läuft. Mit anderen Worten das Perpetuum Mobile ist technisch bzw. physikalisch nicht möglich.
Das wollte der 12jährige Hannes in irgendeiner Weise ausprobieren.
Dazu hat er ein Modell das er im Internet gesehen hat, nachgebaut und will dern Versuch selbst überprüfen. Hannes Deuble besucht das Bildungzentrum in Wildberg.

Vorstufe zum Exoskelet
Philipp Mitzich 13 Jahre und Alexander Sofonov 13 Jahre
Dieses Projekt ist eine Vorarbeit zu einem kompletten Exoskelet.
In dieser Projektfase erstellten die 13jährigen Philipp und Alexander von der Christiane Herzog Realschule mit Hilfe einer einfachen Vorrichtung einen Greifer der mit Servomotoren betrieben wird. Die Steuerung des Greifers wir mit Hilfe des Arduino Controllers programmiert. "
Fußball: Tor oder nicht?
Micha Diehl, 10 Jahre
Ziel des Projektes des 10jährigen Micha Diehl vom Nagolder Otto - Hahn Gymnasium ist es eine Fußball-Torüberwachung aufzubauen, damit die Diskussion ob es ein Tor ist oder nicht mit Hilfe der Technik beendet werden kann. Mit Hilfe eines Microcontrollers und Sensoren wird die Torlinie überwacht. "
Akku leer? - Parkbank her!
Kevin Katz und Tobias Katz
Wer kennt das nicht, man benutzt unterwegs das Handy und plötzlich ist der Akku leer, doch es gibt keine Lademöglichkeiten?
Die Lösungsmöglichkeit der beiden 15jährigen Jugnforscher ist eine intelligente und umweltfreundliche Parkbank. Mit Solarmodulen wird ein Akku, welcher in der Parkbank integriert ist, geladen.
So wollen die Schüler des Otto-Hahn-Gymnasiums und der Christiane Herzog Realschule im Stadtpark eine kostenlose Ladeeinheit zur Verfügung stellen.
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