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Dokumenation 'Green Tech'


 

 

Am 08. April begannen die 18 MINT-Girls 2016 ihr Projekt "Green Tech" - Umweltphysik, Umwelttechnik, Umweltschutz stehen acht Monate im Fokus. Auf den folgenden Seiten wollen wir sie dabei begleiten und ihr Tun dokumentieren.

"Green Tech" ist das mittlerweile dritte große Projekt von MGR für Mädchen und Junge Frauen. Von April bis November 2016 bietet es Vorlesungen, Seminare, Workshops und Experimente aus dem MINT-Bereich.

Die Umwelt steht diesmal im Vordergrund: Umwelttechnik, Umweltphysik, Umweltchemie - wir konzipieren einen Startosphärenballon, um auf dem Weg in bis zu 40km Höhe alle relevanten Umweltdaten mit Sensoren zu erfassen und gemeinsam mit einem Live-Bild zur Bodenstation zu funken: GPS-Position, Temperatur, Flughöhe, Feuchtigkeit, Radioaktivität ...

Wir besuchen die Umweltforschungsstation Schneefernerhaus auf dem höchsten Punkt Deutschlands: auf dem Gipfel der Zugspitze!

Und: wir konzipieren selbst neuartige Umweltmessgeräte und nehmen Daten damit auf und präsentieren die Ergebnisse.

Ohne Teamarbeit geht nichts: es gibt Workshops zum Teamworking, Präsentationstechniken, Rhetorik etc., damit ihr Eure Ergebnisse am Ende einem großen Publikum präsentieren könnt.


04.11.16 - Abschlussveranstaltung

Die MINT-Girls 2016 bei der Urkundenverleihung. Rechts im Bild die beiden Projektleiter
Dipl.Päd. Armin Gardeia (OTH Regensburg) und Dr. Stephan Giglberger (Uni Regensburg)

Cansu Uguz und Leonie Simon
(Moderatorinnen)

Prof. Dr. Wolfgang Baier
(Präsident OTH Regensburg)

 

Prof. Dr. Nikolaus Korber
(Vizepräsident Uni Regenbsurg)

Gertrud Maltz-Schwarzfischer M.A.
(Bürgermeisterin Regensburg)

Prof. Dr. Christine Süß-Gebhard
(Frauenbeauftragte)

Andrea Stich
(Infineon Technologies AG, ff 2.0)

Der sehr spannende Abend wurd von Cansu und Leonie moderiert; Tamara und Katharina zeigten einen kurzen Rückblick auf die vergangenen acht Monate; Emma und Franzi erklärten alles rund um den Stratosphärenflug.

Sophie und Evi führten durch den Herbstworkshop und zeigten, was sie in diesen Tagen alles gemacht haben. Vom Tag beim DLR in Oberpfaffenhofen erzählten Charlotte und Lea.

Die MINT-Girls am DLR - Ein Film von Moritz Mauderer

03.11.16 - Kamingespräche

Donnerstag Abend - Restaurant Amici, Vino & Amore - eine Einladung des Amts für Wirtschaft und Wissenschaft zum Italiener. Zeit für Gespräche mit Studentinnen in MINT-Studiengängen (Physik, Regenerative Energien) und Frauen in MINT-Berufen (z.B. Informatikerin). Im Anschluss ging es nach dem Essen in den Vortragsraum im Haus der Begegnung zu tiefergehenden Vorstellungen und Präsentationen. Ein sehr spannender Abend in angenehmer Atmosphäre.

 

31.10.16 - Projektwoche

In der Projektwoche arbeiteten die Teilnehmerinnen an ihrem "Wetterhäuschen": Sensorik für Temperatur (innen und außen), Feuchtigkeit, Luftdruck und Regen wird an einem Arduino angeschlossen. Dieser Microcontroller skaliert die Daten und rechnet sie in absolute Einheiten um und speichert die regelmäßig ausgelesenen Werte in einem EEPROM.

Mit dem vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickleten APP-Inventor programmieren die Teilnehmerinnen eine Android-App, die über eine Bluetooth-Verbindung zum Wetterhaus die Daten aus dem EEPROM ausliest und auf dem Smartphone geeignet darstellt.

08.10.16 - Flug des Stratosphärenballons

Eines der großen Highlights: der Flug des Stratosphärenballons! Die MINT-Girls hatten im Vorfeld den Korb aus Styrodur hergestellt, die Seiten verzapft, verklebt, stabilisiert. Eine zweite Gruppe kümmerte sich um die Sensorik: welche Signale kommen aus den Sensoren?, Wie ist die Skalierung auf den "echten" Wert? Ist es ein lineares Verhalten? Sie programmierten einen Arduino Nano, an den die Sensoren angelötet wurden.

Die aufbereiteten Daten werden vom Arduino über eine Zweidrahtleitung an einen Beaglebone (Linux-Raspi) gestreamt, der zusätzlich Bilder der beiden Kameras und die GPS-Daten einbindet. Anschließend wird der Datenstream zur Erde gefunkt.

Um überall eine Verbindung zu gewährleisten wird im 2m-Band des Amateurfunks gesendet - bei über 60.000 Empfangsstationen allein in Deutschland wird immer irgendwo jemand das Signal auffangen und nach Regensburg zurück leiten.

An Bord des Ballonkorbes sind zwei Kameras: eine für horizontale Aufnahmen - und eine vertikal ausgerichtete Kamera, die vom DLR Oberpfaffenhofen für ein Forschungsprojekt speziell präpariert wurde. Aus diesem Grund erscheinen bei nach unten aufgenommenen Photos die Farben scheinbar stark verfälscht.

Start des Stratosphärenflugs (Drohnenkamera)

Aufnahmen der beiden Kameras im Korb

Landung des Startosphärenballons (Ballonkamera)

07.10.16 - Mathematik in Wetter und Klima

Nadja Höhne und Andreas Frank, beide vom Lehrstuhl für Didaktik der Mathematik, zeigen den MINT-Girls anhand eines einfachen Würfelexperiments auf, wie Statistik in der Mathematik behandelt wird: Wahrscheinlichkeiten, Stochastik, Ereignisse...

Anhand eines einfachen Laplace-Experiments kommen die Teilnehmerinnen zum Begriff des Modells - und hier beginnt der konkrete Anknüpfungspunkt zum Projekt: Klimastatistik. Wie wird eine Wettervorhersage berechnet? Welche Daten fließen ein? Wie kann man Vorhesagen berechnen?

Hier können die MINT-Girls den Foliensatz Klimastatistik und Klimawandel downloaden. Das Passwort bitte bei Armin oder Stephan erfragen.

24.09.16 - Flugvorbereitungen - Sensorik

Der Flug des Stratosphärenballons braucht Vorbereitung: die Fluggenehmigung muss eingeholt werden, die behördlichen Auflagen erfüllt sein, Ballon und Gas bestellt und der Ballonkorb gebaut werden... und: die Sensorik muss programmiert werden.

Unter der Leitung von Markus Bauer programmierten die Teilnehmerinnen einen Arduino, an den Sensoren angeschlossen wurden:

  • 2 Temperatursensoren
  • Luftdrucksensor
  • Feuchtigkeitssensor
  • Geigerzähler
  • UV-Sensor

Die Daten dieser Sensoren wurden entsprechend skaliert und seriell an einen Beaglebone übergeben, der von Johannes Gierl programmiert wurde. Hier kamen die Bilder der beiden Kameras hinzu; das komplette Datenpaket wird abschließend einem Amateurfunksender im 2m-Band übergeben.

22.07.16 - Green Chemistry

Unter der Leitung von Robert Engel (AOR an der Didaktik Chemie) haben Franziska Werner-Greiner, Michael Weindl und Dominik Dollinger - allesamt Lehramtsanwärter für Chemie - den Regensburger MINT-Girls einen spannenden Nachmittag zu "Green Chemistry" vorbereitet.

Grüne Chemie ist nachhaltige Chemie mit "grüner" Technik. Exemplarisch wurden Reaktionswege zur Treibstoff- und Kunststoffherstellung sowie zum Recycling vorgestellt und experimentell durchgeführt. Weiter wurden Modelle zur Analyse und zur Notwendigkeit der Nachhaltigkeit in der Chemie bearbeitet.

Inhaltliche Übersicht:

15.07.16 - Präsentationsworkshop

Bei MGR geht es nicht nur um die fachlichen Inhalte aus dem MINT-Bereich, man muss sie auch präsentieren können!
Auch was muss man bei einem Vortrag achten? Mimik und gestik, Körpersprache und Interaktion mit dem Publikum, Gesichtsausdruck und Stimme - all das sind Dinge, die Einfluss auf die Qualität eines Vortrages haben. Die Variation der Stimmlage ist ebenso wichtig wie die Vermeidung von Füllwörtern oder Wiederholungen. Und: wie stehe ich da? Fest auf beiden Beinen? Oder laufe ich hin und her?

Gibt es Alternativen zu PowerPoint?

02.07.2016 - Sensorik am Arduino

Um Umweltdaten erfassen zu können, benötigen wir Sensoren. Für den Bereich "Wetter" sind das vor allem: Luftdruck, Temperatur, Feuchtigkeit, Niederschlag, Bewölkung, Strahlung und Wind. Diese Daten können von Messgeräten abgelesen und in Tabellen verwaltet werden - oder aber man entscheidet sich gleich auf eine elektronische Datenerfassung und -verarbeitung.

Sowohl für die Datenerfassung des geplanten Stratosphärenfluges als auch für das Herbstprojekt "Wetterstation" ist die Erfassung, Verarbeitung - und vor allem die Diskussion der Daten entscheidend.

Die Gruppe "Sensorik" der MINT-Girls Regensburg treffen sich heute, um das Prinzip der Datenerfassung mittels der Computing-Plattform Arduino zu erlernen und bereits erste Sketche selbst zu programmieren. Das Ziel ist, die von den jeweiligen Sensoren gelieferten Daten zu digitalisieren, zu normieren und entsprechend weiter zu verarbeiten.

01.07.2016 - Meß-Exkursion mit dem Umweltamt Regensburg

Das urbane Mikroklima ist nur eines von vielen Themen des Umweltamts Regensburg. Frau Andrea Schlegel aus der Abteilung technischer Umweltschutz/Klimaschutz und Dr. Hannaleena Pöhler der Abteilung Ökologie des Umweltamtes haben den MINT-Girls in einem Einführungsvortrag sehr viele wertvolle Informationen gegeben. Was ist der Unterschied zwischen Wetter, Witterung und Klima? Darf man überhaupt bereits von Klimaveränderung sprechen, wenn der Sommer außergewöhnlich heiß oder der Frühling außergewöhnlich nass ist? (Darf man nicht, denn erst bei relevanten Änderungen des statistischen Mittelwertes von 30 Jahren spricht man von Klimawandel.)

Unter der fachkundigen Anleitung der beiden Damen gingen die MINT-Girls mit lasergeführten Oberflächentemperatur-Meßgeräten durch die Altstadt, die Parks nd an die Donau, um zahlreiche Meßwerte aufzunehmen. Der Ort, die Beschaffenheit der Meßumgebung, die Art der Oberfläche (Struktur, Material, Farbe) wurde dabei jedesmal akribisch notiert.

Wieder zurück im Amt wurden Im Anschluss die Daten besprochen und analysiert: welches sind die Hauptgründe für Hitzeinseln in der Stadt? Durch welche Maßnahmen könnte man die Temperatur im urbanen Lebensraum regulieren? Welche Rolle spielen Grünflächen und Parks?

 

24.-25.06.2016 - Umweltforschungsstation Schneefernerhaus

Eines der großen Highlights von "Green Tech": der Besuch der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus in der Südflanke knapp unterhalb des Gipfels der 2962m hohen Zugspitze.

Das Schneefernerhaus hat seinen Namen vom dortigen Schneeferner, dem größten bayerischen Gletscher (der in den vergangenen Jahren jedoch sehr deutlich an Größe verloren hat. 1931 als Luxus-Hotel erbaut, nach dem Krieg von den Amerikanern überommen, Anfang der 50er Jahre wieder freigegeben für einen erfolgreichen Restaurant- und Skibetrieb.
Die Zahnradbahn, die bis dahin vom Bahnhof Garmisch bis ins Schneefernerhaus fuhr, bekam mit dem Ausbau des Skigebietes einen neuen Endbahnhof auf dem Gletscher: der Besucherstrom wurde dadurch vom Schneeferner weggeleitet, zudem war inzwischen durch die Gletscherschmelze der Hang vor dem Haus zu steil zum Skifahren geworden.

Das Haus wurde vom Freistaat Bayern übernommen, renoviert, und 1999 als Umweltforschungsstation in Betrieb genommen. Forschungsschwerpunkte sind Regionales Klima und Atmosphäre (KIT), Satellitenbeobachtung und Früherkennung (DLR), Kosmische Strahlung und Radioaktivität (HMGU), Hydrologie (UAU), Umwelt- und Höhenmedizin (LMU, TUM), Global Atmosphere Watch (UBA), Biosphäre und Geosphäre (TUM) sowie Wolkendynamik (MPG).

03.06.2016 - Besuch der Sternwarte

Die Sternwarte Regensburg ist bereits zum zweiten mal Kooperationspartner der MINT-Girls Regensburg. Ds bleibt nicht folgenlos: MINT-Girls aus zwei verschiedenen Projektstaffeln sind heute aktive Mitglieder bei der Sternwarte.

Leider ist das Wetter bei dieser Veranstaltung eher ungünstig,so dass nur wenig eigene Arbeit an den Teleskopen möglich ist. Dennoch lernen wir eine ganze Menge über die Warte, das Universum, die Zusammensetzung der Atmosphäre und deren Einfluss auf die Umweltbedingungen bei uns.

 

06.05.2016 - Optische Spektroskopie

Der erste fachliche Workshop: wie kann man durch die Analyse von Farben bzw. ihrer Intensitätsverteilung innerhalb des Farbspektrums Rückschlüsse auf das Material ziehen? Wir betrachten Reflexion, Absorption und Transmission von Licht in Gasen, transparenten und undurchsichtigen Festkörpern. Sehr aufschlussreich ist die Analyse verschiedener Lichtquellen: Sonne, Glühbirne, Spektrallampe, diverse LEDs und schließlich: eine Energiesparlampe.

Das Ergebnis: die Energiesparlampe enthält einen sehr hohen Quecksilberanteil - nicht nur deswegen, sondern auch wegen der enormen ökologischen und ökonomischen Herausforderung bei der Erzeugung und Entsorgung ist die Nutzung von Energiesparlampen sehr fragwürdig.

Das Prinzip der Resonanz wird an einem Seilwellenaufbau demonstriert: trifft Licht geeigneter Frequenz auf ein Molekül (auf einen Molekül"ast"), so wird das Molekül zum Schwingen angeregt. Hierdurch wird ein Anteil des Lichtes genau dieser Frquenz absorbiert - und fehlt entsprechend im Absorptionsspektrum.

22.04.16 - Teambuilding in Geiselhöring

Die MINT-Girls starten das Projekt im Jugendhaus Geiselhöring. Nach einer Dreiviertelstunde Bahnfahrt und kurzem Fußweg kommen wir in diesem wunderbaren Haus an. Zimmereinteilung, Abendessenswünsche und -abstimmung - danach geht die erste Gruppe zum Einkaufen, die anderen beziehen die Betten in ihren Zimmern und richten den Arbeitsraum her.

Caroline und Michelle sind die Teamerinnen und führen Freitag Abend und Samstag Vormittag durch die soziometrischen Übungen - danach kommt der "Lügenbaron", der "Gordische Knoten". Ziel ist das gegenseitige Kennenlernen,das Verschmelzen zu einem Team - denn im Laufe des Projektes werden die Teilnehmerinnen noch des öfteres beweisen müssen, dass sie in einem Team arbeiten können.

Ihre Erwartungen und Wünsche haben die MINT-Girls angepinnt; die beiden Projektleiter, Armin Gardeia (OTH Regensburg) und Stephan Giglberger (Uni Regensburg), beschreiben den Projektablauf und erzählen den Teilnehmerinnen, was in den nächsten acht Monaten auf sie zukommen wird.

08.04.16 - Eröffnungsveranstaltung

Am Freitag startete mit der Eröffnungsveranstaltung das diesjährige Projekt "Green Tech" der MINT-Girls Regensburg. Franzi und Alina, zwei MINT-Girls vom letzten Jahr, eröffneten die Veranstaltung und gaben einen kurzen Rückblick auf den Moon-Walk.

Der Dekan der Fakultät Physik, Prof. Dr. John Lupton, begrüßte die Teilnehmerinnen mit dem Hinweis "wen der Virus Forschung erst mal infiziert hat, den lässt er nicht mehr los!".

Die stellvertretenden Frauenbeauftragen von OTH und UR, Prof. Dr. Susanne Nonnast und Dr. Esther Gajek, betonten die guten Karrierechancen MINT-interessierter Frauen und "würden am liebsten selbst mitmachen".