Europe Code Week: Der Komposthaufen als Energiequelle

Der Komposthaufen als Energiequelle

Im Rahmen des MINT-Profilkurses des 6. Jahrgangs haben sich unsere engagierten Schülerinnen und Schüler1 mit alternativen Energiequellen beschäftigt. Der Fokus wurde dabei auf Systeme zur Wärmeerzeugung im häuslichen Umfeld gelegt. Nach einer ausführlichen Analyse von sowohl konventionellen als auch regenerativen Heizungs- und Warmwassersystemen begann für die Schüler die eigentliche Projektphase.

Das Vorwissen aus dem Themenbereich „Ökosysteme“ führte zu der Grundidee: Mikroorganismen zersetzen tote Biomasse und geben dabei Energie in Form von Wärme ab. Diese nutzbare Wärme kann indirekt über die Temperatur nachgewiesen werden.

In Kleingruppen machten sich die Schüler daran, verschiedene Zusammensetzungen des Komposts auf das Potenzial zur Wärmeerzeugung zu testen. Durch die Inszenierung des Projekts als Wettbewerbs wurde das Engagement noch gesteigert und es wurden vielseitige Füllungen der Testgefäße ausprobiert, z.B. Grasschnitt, Küchenabfälle, Laub oder Holzhackschnitzel.

Um den Gruppen die Möglichkeit zur Überarbeitung bzw. Verbesserung der eigenen Ansätze zu geben, wurden zwei Messreihen aufgenommen, die jeweils zwei Wochen dauerten. Die Temperaturen wurden über Sensoren in den Testgefäßen und einem zentralen Arduino im Netzbetrieb aufgenommen und über einen Datenlogger auf einer Speicherkarte gesichert. Am Ende der Messung konnte die Temperaturwerte von den Schülern ausgelesen und in Abhängigkeit der Versuchsdauer graphisch ausgewertet werden.

Alle Gruppen konnten Temperaturmaxima bis zu 50°C erreichen. Die Gewinnergruppe erreichte dank ihrer durchdachten Anordnung verschiedener Materialien in Schichten sogar eine Spitzentemperatur von 78°C!

Durch dieses Projekt konnten die Schüler somit nachweisen, dass ihre Idee zur Wärmeerzeugung grundsätzlich funktional ist. Notwendige Weiterentwicklungen z.B. bezüglich der Nutzungsdauer und der technischen Umsetzung einer Warmwasserversorgung durch einen Komposthaufen werden in Folgeprojekten diskutiert und exploriert. Außerdem ist die Erweiterung der Versuchsanordnung um ein Netzwerkmodul in Entwicklung. Dieses würde eine Echtzeitmessung der Temperatur über das Schulnetzwerk ermöglichen.

Bericht: Arno Krieger, Gymnasium Marianum Meppen