Allgemeines zum Workshop:
Hier wird allgemein das Schülerprojekt Solarbootbau im LTEtt beschrieben, diese Aktivität wird während der Projektwoche während 4 Tagen mit den Klassen 10TG1 & 10TG2 durchgeführt, ansonsten findet das Schülerprojekt jeweils am Dienstags von 15.00 – 16.40h im Saal 013 des LTEtt statt.
Zeitplan
Bau von Modellbooten und der Renntag „SunCup“
Der SunCup ist eine Solarboot-Regatta für Modellboote, die vom Ltett organsisiert wird. Das Rennen findet jedes Jahr am Schluss des Schuljahres in der grossen Parkanlage in Colmar-Berg statt. Es können sowohl Schüler oder Schulklassen als auch Privatpersonen am Rennen teilnehmen. Weitere Infos: http://solar.ltett.lu/SUNCUP
Bau der Boote im Ltett
Bei den Booten handelt es sich um ferngesteuerte Solarboote, die eine Nutzlast in Form einer Hantelscheibe von 1,25 kg befördern müssen. Die Größe der Boote ist auf 150 x 70 cm begrenzt, die der Solargeneratoren auf 99 x 66 cm. Unter diesen Regelanforderungen gilt es ein möglichst schnelles Boot zu entwerfen. Entscheidend dafür ist möglichst leichte und strömungsgünstige Boote zu entwickeln. Desweiteren gilt es die vorhandene Sonneneinstrahlung in einen wirkungsvollen Antrieb umzusetzen.
Um diese Anforderungen gerecht zu werden, und um die Jugendlichen für den Bau zu begeisteren, werden moderne Entwicklung- und Bautechniken angewandt. Es werden CAD-Programme zum Zeichnen, 3D-Drucker, CNC-Fräse und auch eine einfache Drehbank zur Fertigung eingesetzt. Die effiziente Stromsteuerung zwischen dem Solarpanel und dem elektrischen Motor wird mit Hilfe von selbstgefertigten elektronischen Schaltungen realisiert.
Diese Steuerung wird mit einem programmierbaren Mikrokontroller realisiert. Desweiteren wird auch der Solarpanel selbst gefertigt.
Der Physik-Lehrer Alain Horsmans leitet dieses Projekt, um möglichst viele Schüler in die Technik des Modellbaues einzubeziehen, und die Schüler so zu leiten, dass sie nach und nach selbstständig ein komplettes Boot konstruieren können. Dabei wird viel Wert auf den Umgang mit neuen Fertigungstechniken gelegt.
Der Bootsrumpf wird an einem CAD-Programm entwickelt. Die Schüler entwerfen selbstständig die Form des Bootes. Man erkennt im Bild 1 einen Bootsrumpf der aus vielen Schiffsspanten besteht.
Bild 1: Designen des Bootrumpfes
Die Schiffsspanten werden aus einem Holzbrett mit einer CNC-Fräse ausgeschnitten. Die einzelnen Schiffsspanten werden anschlissend als Bootsrumpf verklebt. Der verklebte Rumpf wird dann mit einer leichten Folie wasserfest überspannt.
Weitere Teile des Bootes werden zum Teil mit Hilfe des 3D-Druckes gefertigt. Auch hier wird zuerst mit einem CAD-Programm das Teil gezeichnet. Im Bild 2 wird der Flansch gezeichnet, das das Ruderhorn des Schiffes hält. Bild 3 zeigt den 3D-Drucker bei der Arbeit um den Flansch zu printen.
Bild 2: CAD-Zeichnung eines Flansches
Bild 3: 3D-Drucker bei der Arbeit
Auf einer konventionellen Drehbank werden weitere Teile gefertigt, die beim Bau benötigt werden. Bild 4 zeigt den Schüler bei der Arbeit, um den Flansch für die Schiffwelle zu fertigen.
Bild 4: Arbeit an der Drehbank
Das nachfolgende Bild 5 zeigt die Schüler beim Zusammenlöten der einzelnen Solarzellen zu einem Solarpanel.
Bild 5: Zusammenlöten des Solarpanels
Bild 6 zeigt ein fertiges solarbetriebens Modellboot.
