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Lernstationen zum Elektromobil

Die tiroler Physik- und Techniklehrer waren unsere ersten Versuchskaninchen für ein neu konzipiertes Technikprojekt zur Elektromobilität. Dieses mal ging es nicht einfach um die Fertigung eines Elektrofahrzeugs, sondern vielmehr um die Konstruktion der Fahrzeuge unter Berücksichtigung der Parameter der einzelnen Baugruppen. Die überarbeiteten Lernstationen wurden einen harten Test teilweiser fachfremder Lehrer unterzogen, um sie für den späteren Einsatz im Unterricht zu optimieren.

Motorprüfstation

Sind die Herstellerangaben immer wahr. Die Angaben werden geprüft. Stimmt die Masse, die Drehzahl und die geometrischen Maße? Verschiedene Prüfverfahren kommen zum Einsatz. Die berührungslose Drehzahlmessung mit dem Laser birgt eine hohe Motivation. Welche Abweichungen sind von Bedeutung?

Baugleiche Elektromotoren

Wie unterscheiden sich baugleiche Elektromotoren? Der Prüfstand erlaubt die Messung verschiedener Parameter von drei Elektromotoren. Neben einer habtischen Prüfung werden auch genauere Prüfverfahren eingesetzt.

Getriebe

Wie wirken unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse auf die Drehzahl und das Drehmoment. Die Erkenntnisse dieser Station ermöglichen erste Abschätzungen zur erfolgreichen Umsetzung der Problemstellung eines Technikwettbewerbs. Eine erweiterte Version wird als BlackBox gefertigt. Die Schüler sehen nicht das innere Getriebe und dürfen erst nach ihren Versuchen die Abdeckung öffnen.

Energiespeicher

Ein Coldcap-Kondensator dient als Energiequelle in Modellgröße. Im Gegensatz zur Batterie stellt er eine realistische Energiemenge zur Verfügung, die bei der Konstruktion des Fahrzeugs mit bedacht werden muss. Diese Station ermöglicht eine elektronische Messwertaufnahme und die Übertragung in ein Diagramm. In Kombination kann sie mit den anderen Stationen angewendet werden. 

Bei der Ladespannung wurde auf ein Netzgerät verzichtet, damit die zulässig Ladespannung oder die Betriebsspannung des Motor nicht überschritten werden kann. Eine Diodenkaskade hinter der Batterie ermöglicht eine Abstufung der Spannung.

Drehmoment

Über verschiedene Reibräder kann die Umfangskraft eines Rades getestet werden. Die Radgröße (Wellrad) kann als weiterer Teil des Getriebes aufgefasst werden. Diese Komponente wird bei der Konstruktion der Fahrzeuge oft vernachlässigt, spielt aber eine entscheidende Rolle.

Finale Konstruktion

Tiroler Lehrer überzeugen immer mit interessanten Konstruktionen und Designs. Neben verschiedenen Werkstoffen, Halbzeugen und Ausführungen gibt es immer wieder minimalistische Ausführungen. Kreativität und Chaos sind oft eng verbunden.

Der Wettbwerb

Der Wettbewerb ist immer ein krönender Abschluss eines Projekts. Da werden selbst die Lehrer wieder zu Kindern und ihre Schüler sind begeistert,