Bildung: Horber Studenten bauen Stirling-Motor auf Basis einer Kakaodose / "Hohe Qualität der Arbeiten"
Ein Motor aus einer Dose gebaut? Studenten des Campus Horb sind in der Corona-Krise auch von zuhause aus kreativ.
Horb . Während die Umstellung der Vorlesungen an den Hochschulen auf Online-Formate schnell und einfach umzusetzen war, ist die Durchführung von Laboren und Praxisarbeiten in Coronazeiten eine deutlich größere Herausforderung.
Die Studentinnen und Studenten der Dualen Hochschule Baden-Württemberg haben diese Herausforderung am Campus Horb jetzt mit Bravour gemeistert. Die beiden Kurse der Vertiefung Konstruktionslehre haben einen Stirling-Motor auf der Basis einer einfachen Kakaodose entwickelt und aufgebaut.
James und Robert Stirling patentierten 1816 eine Wärmekraftmaschine mit äußerer Verbrennung. Der Stirlingmotor sollte die Nachteile der Dampfmaschine, insbesondere der bescheidene Wirkungsgrad und die Gefahr durch explodierende Dampfkessel, vermeiden. Robert war Geistlicher der Church of Scotland und die vielen Unfälle mit Dampfmaschinen zur damaligen Zeit waren ihm ein Dorn in Auge. Viele Kinder, als Maschinenwärter eingesetzt, starben bei den Unfällen.
Stirlingmotoren sind heute nach wie vor eine interessante Technologie, bieten sie doch den höchsten Wirkungsgrad aller Verbrennungsmotoren und sind durch die äußere Verbrennung nicht an fossile Kraftstoffe gebunden. Selbst gebündeltes Sonnenlicht reicht zum Betrieb des Motors aus.
Doch wie lässt sich eine komplexe Motorenentwicklung von den Studenten auch im Home-Office umsetzen? Mit einer Kakaodose, die schon alle wichtigen Eigenschaften für den Einsatz als Zylinder eines Stirling-Motors mitbringt. Und mit Bauteilen aus einem 3 D-Drucker, die sich heute einfach und schnell online bestellen lassen, wenn man ein am Computer entwickeltes CAD-Modell einsendet. Die Energiequelle für den Betrieb war ein Teelicht, das sogar in einem durchschnittlichen Studentenhaushalt verfügbar sein sollte.
"Gerade die jetzige Situation zeigt, wie wichtig es für die zukünftige Generation von Entwicklern sein wird, sich schnell auf neue Rahmenbedingungen einzustellen", so Wolf Burger, der die Arbeiten betreut. "Die technische Hardware und Software für die Entwicklung sind heute kein Problem mehr, kostet doch ein Raspberry Pi 4 Computer mit dem sich unsere Bauteile konstruieren und berechnen lassen unter 50 Euro. Sowohl das Betriebssystem als auch die Konstruktions-Software dafür sind für jedermann frei zugänglich." Der Professor sieht viel mehr ein Problem mit der biologischen Hardware in manchen Köpfen und versteht die derzeitigen Diskussionen um die Beschaffung von Notebook Rechnern für Schule und Studium nicht ganz. "Mit etwas mehr Kreativität und viel weniger Geld lassen sich womöglich deutlich bessere Ergebnisse erzielen."
Für die Studierenden war der Konstruktionsentwurf ein voller Erfolg. Fast alle Teams haben ihre Motoren erfolgreich in Betrieb genommen, obwohl die Teams jetzt weit verstreut wohnen und nur über das Internet kommunizieren konnten. "Die Qualität der Arbeiten und die Kreativität in der Umsetzung war sogar deutlich besser als in den vergangenen Jahren", freut sich Burger.
Der Professor sieht auch eine Chance in der Krise. "Durch Corona sehen wir was wirklich für die Qualität von Lehre und Wissenschaft notwendig ist. Einzig der intensive Austausch von Dozenten und Studierenden. Das geht heute auch über das Internet problemlos. Viele rein formale und bürokratische Abläufe sind zurzeit ausgesetzt und das ist für den Studienbetrieb ganz wunderbar. Es wäre schön, wenn wir davon einen Teil in die Zeit nach Corona retten könnten."