Elektromobilität – wir bauen ein E-Auto

Am 30.09.2016 haben wir unser allererstes Junior-Science-Café zum Thema Elektromobilität veranstaltet. Aber kein gewöhnliches! Wir sind 12 Schüler der vierten Junior-Ingenieur-Akademie (JIA IV) des Heinrich-Heine-Gymnasiums in Kaiserslautern. In drei Jahren Forschungsarbeit haben wir unser eigenes Elektroauto entwickelt. Bei unserem Science-Café hat deshalb nicht nur der von uns eingeladene Experte Prof. Dr.-Ing Martin Kreutzer präsentiert, sondern auch wir. Den Gästen unseres Science-Cafés haben wir unser Projekt vorgestellt und ein Modell unseres Elektroautos gezeigt. Unser Experte hat im Anschluss einen Vortrag über das E-Auto², das autonom (selbstständig) fahrende Elektroauto der Zukunft, gehalten und wir haben mit ihm über dessen Zukunft und über die des E-Autos diskutiert.

Heinrich-Heine-Gymnasium

Aula, Im Dunkeltälchen 65, 67663 Kaiserslautern

30. September 2016, 13:30

Kategorien: Technologie     Umwelt

pixabay : Elektroauto , CC 0

Thesen

1

Schüler können kein Auto bauen!

2

E-Autos sind komplett umweltfreundlich!

3

E-Autos lohnen sich nicht (zu teuer, geringe Reichweite)!

4

Autonom fahrende Autos sind gefährlich!

5

Autonom fahrende Autos sind unrealistisch!

Am 30.09.2016 haben wir unser allererstes Junior-Science-Café zum Thema Elektromobilität veranstaltet. Aber kein gewöhnliches! Wir sind 12 Schüler der vierten Junior-Ingenieur-Akademie (JIA IV) des Heinrich-Heine-Gymnasiums in Kaiserslautern. In drei Jahren Forschungsarbeit haben wir unser eigenes Elektroauto entwickelt. Bei unserem Science-Café hat deshalb nicht nur der von uns eingeladene Experte Prof. Dr.-Ing Martin Kreutzer präsentiert, sondern auch wir. Den Gästen unseres Science-Cafés haben wir unser Projekt vorgestellt und ein Modell unseres Elektroautos gezeigt. Unser Experte hat im Anschluss einen Vortrag über das E-Auto², das autonom (selbstständig) fahrende Elektroauto der Zukunft, gehalten und wir haben mit ihm über dessen Zukunft und über die des E-Autos diskutiert. Dabei haben wir fünf unserer wichtigsten Thesen beantworten können. Durch diesen für uns sehr lehrreichen Nachmittag haben wir viel über Präsentationen, Diskussionen und das Vortragen vor fremdem Publikum gelernt. Dieses neue Wissen werden wir auch für zukünftige Projekte und Veranstaltungen gut gebrauchen können und wir sind fest davon überzeugt, dass unser erstes nicht unser letztes Junior-Science-Café gewesen sein wird. Die folgenden Thesen und unsere Antworten darauf haben wir hier für euch zusammengetragen:

1. Schüler können kein Auto bauen!

Dafür, dass das nicht stimmt, sind wir der lebende Beweis. Fast drei Jahre lang haben wir uns mit dem Thema Elektromobilität auseinandergesetzt und in vier Gruppen aufgeteilt ein eigenes Elektroauto entworfen und ein Modell gebaut. Erst haben wir grob geplant, wie unser Auto aussehen soll, dann haben wir uns mit der Technik beschäftigt. Als Bordcomputer haben wir einen Rasp-Berry-Pi verwendet. Eine der kleineren Gruppen hat sich mit dessen Programmierung beschäftigt. Eine weitere Gruppe hat sich mit der Autoortung befasst und ein Programm geschrieben, das uns erlaubt die Fahrt unseres Autos zu simulieren. Die dritte Gruppe hat unserem Auto ein Licht gegeben, sie hat Scheinwerfer entworfen und gebaut. Die letzte Gruppe hat dafür gesorgt, dass unser Auto überhaupt erst entstehen konnte. Sie hat am Computer einen dreidimensionalen „Bauplan“ unseres Autos erzeugt. Dieser Bauplan hat uns erlaubt, ein Modell unsers Autos mit einem 3D-Drucker zu drucken.

2. E-Autos sind komplett umweltfreundlich!

Naja… nicht ganz. Ein Elektromotor wir von Strom angetrieben und nicht wie ein Verbrennungsmotor mit Treibstoff auf Erdöl-Basis. In dieser Hinsicht sind E-Autos sehr umweltfreundlich, da sie so keine schädlichen CO2-Emissionen erzeugen. Außerdem ist der Rohstoff Erdöl eine endliche Quelle und wir nicht ewig besten bleiben, also sind E-Autos doch sehr nachhaltig. Und genau hier liegt die Schwachstelle der E-Autos: Dieser Strom kommt meistens aus Kern- Kohle- Gas- oder Ölkraftwerken. Bei seiner Erzeugung entstehen schädliche Gase und die Ressourcen, aus denen Strom erzeugt wird sind, wie Erdöl, endliche Quellen. E-Autos sind also nur bedeutend umweltfreundlicher, wenn sie mit erneuerbarer Energie, wie zum Beispiel Solarenergie, betrieben werden. Diese Erkenntnis bringt uns auch schon zu unserer nächsten

These. 3. E-Autos lohnen sich nicht (zu teuer, geringe Reichweite)!

Die häufigsten Gründe, warum viele sich kein E-Auto kaufen, sind die geringe Reichweite und der Preis. Es stimmt, für manche lohnt sich ein E-Auto tatsächlich nicht: Ein Arbeitsweg von über 50 oder unter 5 Kilometern wäre ein guter Grund gegen ein E-Auto, aber auf wie viele Menschen trifft das schon zu? Auf einer Strecke unter 5 Kilometern kann man locker das Fahrrad nehmen. Für jemanden mit einem Arbeitsweg über 50 Kilometern und keiner Möglichkeit, das Auto während der Arbeitszeit aufzuladen, würde sich das E-Auto tatsächlich nicht lohnen. Wie wir in unserer zweiten These herausgefunden haben, lohnt sich ein E-Auto auch nicht wirklich für jemanden ohne Photovoltaikanlage. So kommt man zu der Frage: Für wen lohnt sich eine Photovoltaikanlage? Unsere Antwort dazu: Für jeden, vorausgesetzt mindestens eine Seite des Hausdachs zeigt nach Süden/Westen/Osten. Erneuerbare Energien werden immer wichtiger, außerdem spart man nach Abbezahlen der Photovoltaikanlage nicht nur einen Hohen Anteil der Stromkosten, sondern bekommt sogar Geld für den Verkauf von Strom an lokale Werke. Zum durchschnittlichen Arbeitsweg der Deutschen gibt die unterschiedlichsten Studien, aber einheitlich lässt sich sagen, dass sich die Anschaffung eines E-Autos bei einem Arbeitsweg zwischen 10 und 40 Kilometern echt lohnt. Für Haushalte mit einem zweiten Auto, stellt dann auch die Fahrt in den Urlaub kein Problem mehr dar und wer kein zweites Auto besitzt, kann sich auch einfach eines leihen. Ein weiterer Grund, warum sich viele kein E-Auto anschaffen wollen, ist, wie wir verschiedenen Foren entnehmen konnten, dass für viele ein Auto ein Statussymbol ist. Erst mit über 200 PS scheinen sich die meisten auf der Straße wohl zu fühlen. Und so viel können normale E-Autos nun mal bis jetzt noch nicht leisten. Unser Fazit: Ein E-Auto lohnt sich, wenn man Zugang zu erneuerbaren Energien hat und weder einen zu langen, noch einen zu kurzen Weg zur Arbeit hat. An den PS sollte es nicht liegen, denn wem ein herkömmliches E-Auto nicht reicht, der kann sich immer noch einen Tesla kaufen. Das einzige Problem, was bleibt, ist der Preis des Ganzen. Die neu eingeführte 4.000€-Prämie der Regierung bringt unserer Meinung nach auch nicht viel, weil 4.000€ mehr oder weniger bei den Preisen der meisten E-Autos auch nicht den entscheidenden Unterschied bringen. Viel eher lohnt es sich unserer Meinung nach, sich ein gebrauchtes E-Auto zu kaufen, da ein Neuwagen schon nach einem Jahr rapide an Marktwert verliert und trotzdem noch lange Zeit gefahren werden kann.

4. Autonom fahrende Autos sind gefährlich!

Der Experte unseres Junior-Science-Cafés, Prof. Dr.-Ing Martin Kreutzer, hat in seinem Vortrag über das E-Auto^2 erläutert, wie das System dieser neuartigen Autos funktionieren soll und auch das Vorurteil, autonom fahrende Autos seien gefährlich, aus der Welt geschafft. Durch eine Intensive Vernetzung der autonom fahrenden Autos untereinander, ließe sich die Anzahl an Verkehrstoten extrem dezimieren. Die Autos sollen einander planmäßig über Verkehrshindernisse, Streckensperrungen, Unfälle und vieles mehr informieren und so den Straßenverkehr um einiges sicherer machen.

5. Autonom fahrende Autos sind unrealistisch!

Wagen wir zusammen mit unserem Experten einen Blick in die Zukunft des E-Auots^2: Unser Experte erklärt, dass die größten Schwierigkeiten auftreten werden, wenn die ersten autonom fahrenden Autos auf den Straßen der Welt umher fahren. Solange nicht alle Autos des Welt-Straßennetzes autonom fahren, kann der Vorteil der kompletten Verknüpfung der Autos untereinander nicht vollständig genutzt werden. Wir lernen daraus: Aller Anfang ist schwer, das werden auch die autonom fahrenden Autos zu spüren bekommen. Doch sie werden sich gegen die Skeptiker und vor allem auch gegen die Diesel-und Benzin-Autos durchsetzen und die Straßen sicher machen!

Durch diesen für uns sehr lehrreichen Nachmittag haben wir viel über Präsentationen, Diskussionen und das Vortragen vor fremdem Publikum gelernt. Dieses neue Wissen werden wir auch für zukünftige Projekte und Veranstaltungen gut gebrauchen können und wir sind fest davon überzeugt, dass unser erstes nicht unser letztes Junior-Science-Café gewesen sein wird.

Experte

Prof. Dr.-Ing. Martin Kreutzer

Hochschule Kaiserslautern, Fachbereich Angewandte Ingenieurwissenschaften

Herr Prof. Kreutzer hat einen spannenden Vortrag "Das ElektroAuto² - electrical drive and driver included" über das autonom fahrenden Elektroauto der Generation 2 gehalten und dabei interessante Einblicke in zukünftige technische Entwicklungen und auch gesellschaftlicher Herausforderungen gegeben. Anschließend hat Herr Prof. Kreutzer mit uns Schülerinnen und Schülern der Junior-Ingenieur-Akademie einige Fragen diskutiert, was letztlich zu unseren Thesen und den dort zu findenden Antworten geführt hat.

Betreuer

Susanne Scheffler-Hausbrandt

Begleiter

VDE Kaiserslautern

VDE-Bezirk Kurpfalz e.V., Zweigstelle Kaiserslautern

Durch einen Zeitungsartikel durch unseren Erfolg beim Jugend-Engagement-Wettbewerb des Landes Rheinland-Pfalz Anfang 2014 wurde der Leiter der Zweigstelle Kaiserslautern des VDE-Bezirks Kurpfalz e.V., Herr Prof. Dr.-Ing. Karsten Glöser auf unser Projekt aufmerksam. Daraufhin bekamen wir vom VDE eine großzügige Spende in Höhe von 500€, mit deren Hilfe wir den Bau unseres Modell-Elektroautos in die Tat umsetzen konnten. Am Ende unseres Projekts hatten wir durch diesen Kontakt die Idee, in unserem Junior Science Café einen Experten vom VDE einzuladen und freuten uns sehr über die Zusage von Prof. Dr.-Ing. Kreutzer.

AG

Junior Science Café-AG Heinrich-Heine-Gymnasium

Schule

Heinrich-Heine-Gymnasium

Kaiserslautern, Rheinland-Pfalz

Autoren

JIA IV "Elektromobilität"

Wir sind die Schülerinnen und Schüler der im Sommer 2016 abgeschlossenen dreijährigen Junior-Ingenieur-Akademie "Elektromobilität".