Mats Raaf, 11 Jahre, aus dem Paul-Klee Gymnasium in Rottenburg will herausfinden welche physikalischen Parameter bei einem Wasserrad wichtig sind. Dafür hat Mats ein Wasserrad gebaut bei dem der Durchmesser eingestellt werden kann. Anschließend hat der Schüler die Kräfte und die Leistung bei verschiedenen Durchmessern gemessen.

Der 14-jährige Nils Raaf aus dem Paul-Klee-Gymnaisum in Rottenburg hat eine einfache Steuerung entwickelt, welche anhand der aktuellen Netzfrequenz selbständig erkennt, wie sehr das Stromnetz belastet ist. Mit dieser Information kann das Einschalten von Verbrauchern wie Wärmepumpen und Kühlschränken angepasst werden. Damit speichern diese Geräte vermehrt dann elektrische Energie in thermischer Energie, wenn das Angebot an Strom z.B. durch Solar- oder Windenergie hoch ist.Mit einem Mikrocontroller wird die aktuelle Netzfrequenz gemessen und die Abweichung zu 50Hz bestimmt. Ein Temperatursensor misst die aktuelle Temperatur im Wärmespeicher. Durch ein kurzes Programm wird der Ein- bzw. Ausschaltpunkt der Geräte an die Belastung im Stromnetz angepasst.Der Prototyp kann die Temperatursteuerung in den genannten Geräten ersetzen. Die Materialkosten betragen 5 Euro, es ist keine Datenverbindung erforderlich und für die Kunden bzw. Benutzer ergeben sich keine Unterschiede zu herkömmlichen Geräten.

Bereits im letzten Jahr hat der 12-jährige Mats Raaf vom Paul-Klee-Gymnasium in Rottenburg Messungen an einem Wasserrad mit verschiedenen Durchmessern untersucht. Untersucht wurde der Wirkungsgrad aus hydraulischer und elektrischer Leistung. Den Einfluss der Fließgeschwindigkeit konnte nur qualitativ berücksichtigt werden. Daher hat der Jungforscher das Projekt mit genauen Sensoren und einer Messdatenerfassung mittels Arduino fortgeführt.Mit Hilfe der Bernoulli-Energiegleichung, kann die Fließgeschwindigkeit des Wassers beim Austreten aus der Düse bestimmt werden. Gleichzeitig wird die Umlaufgeschwindigkeit des Wasserrads mit einer genauen Drehzahlmessung ermittelt. Mats Raaf hat den Unterschied in diesen Geschwindigkeiten untersucht. Mit den Newton’schen Gesetzen lässt sich daraus die Kraft des Wassers auf das Wasserrad berechnen.

Die beiden 16-jährigen Forian Doll und David Waidner aus dem Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold konnten in ihrem vorangegangenen Projekt aufzeigen, dass eine Distanzmessung mit der Laseroptik eines CD-Laufwerks möglich ist. Nun entwickeln die Jungforscher eine analoge Schaltung, welche das Sensorsignal auswertet und verstärkt.

Als Kooperationsprojekt mit der Firma Helmut Fischer GmbH soll diese Schaltung in einem Distanzsensor Verwendung finden.