Kategorie: NwT

  • Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser Conducta

    Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser Conducta

    Erster Tag: Endress+Hauser Conducta zu Besuch im Robert-Bosch-Gymnasium Gerlingen

    10. Juli 2023, Montag

    Das Unternehmen Endress + Hauser Conducta stellt für nahezu alle erdenklichen Messgrößen im Bereich der Flüssigkeitsanalyse Sensoren und Messgeräte sowie Probennehmer her. Gemessen werden können zum Beispiel die Temperatur, die Durchflussmenge, der pH-Wert, die Trübung, die Dichte, die Leitfähigkeit, der Gehalt an verschiedenen Inhaltsstoffen (zum Beispiel Chlor, Sauerstoff, Ammonium-, Nitrat- und Phosphat-Ionen, u.v.m..

    Das Robert-Bosch-Gymnasium führt im aktuellen Schuljahr bereits zum achten Mal sein Bildungspartnerschaftsprojekt mit Endress + Hauser Conducta durch. Daran teilnehmen können Schüler/innen der Klassenstufe 10, die im naturwissenschaftlichen Profil das Fach NwT gewählt und sich mit analytischen Messverfahren beschäftigt haben. Von Unternehmensseite her organisierten Frau Blank und Herr Albert das Programm.

    Das Projekt besteht immer aus drei Teilen. Am ersten Tag des Projektes wird die Geschichte, die Organisationsstruktur, sowie das Produktspektrum und die Entwicklungs-, Produktions- und Verkaufsstandorte des Unternehmens vorgestellt. Außerdem erhalten die Schüler/innen Informationen über Ausbildungs- und Studienmöglichkeiten bei der Conducta.

    Herr Albert, Herr Baun und Frau Blank (v.l.n.r.) führten das Projekt von Seiten des Unternehmens mit uns durch. Für das RBG betreut Anja Beuchle die Bildungspartnerschaft.

    Herr Albert, Herr Baun und Frau Blank (v.l.n.r.) führten das Projekt von Seiten des Unternehmens mit uns durch.
    Zweiter Tag: Das Robert-Bosch-Gymnasium zu Besuch in der Kläranlage Leonberg
    Messelektronik im Einsatz
    Probennehmer
    Trübungsmessung
    Die NWT-Gruppe in der Kläranlage, im Hintergrund die Faultürme

     11. Juli 2023, Dienstag

    Am Dienstagvormittag stand für die Schüler/innen die „zweite Runde“ in der Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser und damit der Einsatz der Mess- und Probeentnahmetechnik vor Ort bzw. in der Leonberger Kläranlage auf dem Programm. Es ist aus mehreren Gründen wichtig, dass Kläranlagen genaue Messgeräte zur Verfügung zu haben: das Wasser, das die Kläranlage verlässt, ist zum einen genauen Richtlinien unterworfen. Zum anderen ist es natürlich für den Betreiber ungemein wichtig, auf bedenkliche ankommende Verunreinigung zeitnah reagieren zu können. Darüber hinaus ist es für den Betreiber auch von Interesse, wie viel Wasser mit welchem Aufwand gereinigt werden muss, da sich daraus auch die Abrechnungskosten für die Kommunen ergeben.

    Alle Bedürfnisse können durch von Endress+Hauser entwickelten Geräte gedeckt werden. Zum einen messen Probeentnahmegeräte am Anfang, wie viel Abwasser mit welcher Belastung in die Kläranlage gelangt, andere am Ende der Kläranlage, mit welcher Qualität es diese wieder verlässt.  Außerdem werden über die einzelnen Klärstufen hinweg verteilt in regelmäßigen Abständen Probe entnommen und auf die Inhaltsstoffe, wie z. B. Nitrationen-, Ammoniumionen- und Sauerstoffgehalt und einiges mehr, untersucht.

    In Kläranlagen erfolgt die Reinigung in mehreren Stufen. Die erste Stufe bildet die mechanische Klärung. Rechen halten dabei grobes Material und Abfälle zurück. Im Sandabsatzbecken lagern sich schwere Bestandteile ab. Fette, aber auch Gemische wie Erdöl oder Benzin, die Stoffe mit einer geringeren Dichte als Wasser beinhalten, schwimmen hier an der Wasseroberfläche und können abgeschöpft werden. In einem nachgeschalteten Vorklärbecken sinken schließlich auch noch fein verteilte Schwebstoffe zu Boden und bilden den so genannten Primärschlamm.

    Bild: Gruppenbild in der Kläranlage (Faultürme im Hintergrund)

    An dieser Stelle gabelt sich der weitere Verlauf – der Primärschlamm wird zusammen mit dem anderen Klärschlamm, der anfällt in den Faulturm transportiert und mit Hilfe von Bakterien  zu Methangas umgesetzt. Das Methangas wird in zwei Blockheizkraftanlagen energetisch weiterverwendet.

    Das von allen gröberen und feineren Verunreinigungen gereinigte Abwasser gelangt im 2. Schritt in die biologische Klärung. Hier laufen Vorgänge wie bei der Selbstreinigung von Gewässern ab, nur viel schneller. Im Belüftungsbecken bauen verschiedene Bakterienstämme unter ständiger Sauerstoffzufuhr den größten Teil der im Abwasser enthaltenen Schmutzstoffe ab. Ziel ist es hier u. a. alle Stickstoffverbindungen so umzuwandeln, dass diese keine Wirkung mehr als Düngemittel besitzen

    In der dritten Stufe, der chemischen Klärung, können Schadstoffe die in den vorangegangenen Stufen nicht abgebaut werden konnten, z. T. durch Zusatz von Fällungsmitteln entfernt werden.

    Die Leonberger Kläranlage besitzt sogar noch eine vierte Reinigungsstufe und kann daher Verunreinigungen im Abwasser noch weiter entfernen.

    Dritter Tag: Das Robert-Bosch-Gymnasium zu Besuch bei Endress+Hauser Conducta in Gerlingen

    12. Juli 2023, Mittwoch

    Am Mittwochmorgen versammelten sich die Schüler/innen im Gebäude unserer Partnerfirma Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG in Gerlingen. Einerseits dürfen die Teilnehmer/innen schon traditionsgemäß die Produktion besichtigen, andererseits führen sie an den von Endress+Hauser Conducta gebauten Messumformern selbst Messungen in Flüssigkeiten durch. Betreut wurden die Schüler/innen im Messpraktikum von Herrn Peter und Frau Endres.

    Endress + Hauser Conducta ist wohl einer der wenigen deutschen Messtechnikhersteller, der seine Elektronikproduktion nicht ins Ausland verlagert hat. Im Gerlinger Gewerbegebiet produziert die Firma die Messwertumformer und Probeentnahmeautomaten. Die hoch automatisierte Fertigung verteilt sich auf zwei Etagen der Produktionshalle; da die elektronischen Bauteile heute immer kleiner werden, sind sie auch zunehmend empfindlich, besonders auch gegenüber elektrischen Entladungen. Die Schüler/innen mussten sich daher vor Betreten der Räume erst einmal entsprechend einkleiden: mit einem weißer Labormantel, der zum Ableiten elektrostatischer Ladungen Carbonfasern eingewebt hat und mit einem Erdungsband, das in einen Schuh eingelegt und mit der Schuhsohle verklebt wird.

    Nach der Betriebsführung und einer kurzen Pause, in der die Schüler/innen mit Getränken und  Gebäck versorgt wurden, ging es mit dem Messpraktikum weiter (Bilderserie rechts). An acht Stationen, an denen Messumformer der Serie Liquiline mit unterschiedlichen Messsonden bereitstanden, führten die Teilnehmer/innen, nach einer theoretischen Einleitung in das Messprinzip der jeweiligen Messgröße und in die Messtechnik des jeweiligen Sensors, selbst Trübungs-, Leitfähigkeits- und pH-Wert-Messungen an Flüssigkeiten durch.

    Im Anschluss an das Praktikum war die Gruppe noch zum Mittagessen in die Firmenkantine im obersten Stockwerk des modernen Firmengebäudes eingeladen. 

    Wir bedanken uns an dieser Stelle nochmals ganz herzlich bei den Verantwortlichen von Endress und Hauser Conducta für dieses Bildungspartnerschaftsangebot, vor allem aber bei Frau Blank, Herrn Albert, Herrn Peter und Frau Endres für die – wie gewohnt – tolle und sehr interessante Umsetzung dieses Projektes.

    Führung der Gruppe durch das Unternehmen
    Messpraktikum in Laborkleidung
  • Von Fusionsreaktoren über Supercomputer bis zur Weltraumerforschung

    Von Fusionsreaktoren über Supercomputer bis zur Weltraumerforschung

    Nach der langen Corona-Phase war es endlich wieder soweit – die NwT-Schüler/innen der Klassenstufe 10  waren vom 2.5. – 4.5.23 wieder auf wissenschaftlicher Erkundungstour. Bereits zum achten Mal brachen am Dienstagmorgen 37 Schüler/innen zur so genannten „NwT-Erkundungsfahrt“ auf und besuchten unterschiedliche Forschungseinrichtungen in München.  
    An der NWT-Erkundungsfahrt teilnehmen können Schüler/innen der Jahrgangsstufe 10, die sich in der 8. Klasse für das Profilkernfach NwT (Naturwissenschaft und Technik) entschieden haben. Diese Schüler/innen haben sich demnach in den letzten 3 Jahren schon mit den vielfältigsten naturwissenschaftlichen und technischen Problemen auseinandergesetzt und dabei viele Erkenntnisse gewonnen und Fertigkeiten erlangt; bspw. beim Programmieren von Microcontrollern, beim technischen Zeichnen und bei der Verwendung von 3-Druckern, bei der Durchführung von Analyse- und Produktionsverfahren,  beim Bau von Kränen, bei der Auswertung von Messergebnissen u.v.m. Organisiert und begleitet wurde die Fahrt von den NwT-Lehrerinnen Anja Beuchle, Sabrina Junge und Elena Maier.

    Parabelrutschen im Atrium des Institutsgebäude für Mathematik und Informatik der Technischen Universität München (Mittagspause)

    Erstes Ziel der Fahrt war das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP). Hier wird seit den 60er-Jahren an der Kernfusion geforscht. Dabei möchten die Physiker das “Feuer der Sonne” auf die Erde holen: in einer Brennkammer, in der die Fusions-Brennstoffe Tritium und Deuterium bei 100 Millionen Grad Kelvin durch entsprechend geformte Magnetfelder eingeschlossen sind, sollen diese zu Helium verschmelzen (fusionieren) und dabei erhebliche Mengen an Energie freisetzen und so die Energieproblematik umweltschonend lösen. Die Gerlinger Besucher/innen erhielten zunächst einen sehr spannenden Vortrag über die Grundlagen der Kernfusion und deren mögliche technische Realisierung in Form eines Kernfusionskraftwerkes. Da an unserem Besuchstag grade am dort aufgebauten Großexperiment ASDEX upgrade nicht experimentell gearbeitet wurde, konnten wir im Anschluss die Experimentierhalle selbst besichtigen. Wenn die Anlage in Betrieb ist (jährlich werden etwa 1000 Experimente durchgeführt), kann die Experimentierhalle wegen der dort auftretenden Strahlung nicht betreten werden.

    ASDEX upgrade (Experimentieranlage zur Kernfusion)

    Am 2. Tag besichtigte die Gruppe zunächst das Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (LRZ) und dessen Supercomputer. Da die Beantwortung wissenschaftlicher Fragestellungen immer komplexer wird, Problemstellungen und Lösungsansätze zunächst oft simuliert werden müssen und dabei riesige Datenmengen anfallen, die ausgewertet werden müssen, hat das das Hochleistungsrechnen in den vergangenen Jahren u.a. in der Wissenschaft an großer Bedeutung gewonnen. Diese extrem anspruchsvollen, umfangreiche und komplexe Rechenanwendungen, die auch ein Vielfaches an Speicherkapazität erfordern, können von „normalen“ Computern nicht mehr durchgeführt werden. Auch hier konnte die Gruppe nach einem sehr interessanten Vortrag über die Verwendung und Einsatzmöglichkeiten eines Supercomputers, diesen auf einem Rundgang live besichtigen.

    LRZ Gruppenbild

    Am Nachmittag konnten sich die SchülerInnen in Kleingruppen selbständig und je nach persönlichen Vorlieben und Interessen im Deutsches Museum zu unterschiedlichen Themen informieren.

    Letzter Programmpunkt am 3. Tag war die Besichtigung der ESO (european southern observatory), der europäischen Südsternwarte. Die ESO ist ein europäisches Forschungsinstitut, das Teleskope in Chile betreibt. Mithilfe dieser Teleskope wurden schon viele spektakuläre Entdeckungen gemacht. Bspw. wurden Beweise für die Existenz eines schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße gefunden und es konnte gezeigt werden, dass die Expansionsgeschwindigkeit des Universums zunimmt. Die sehr informative Führung wurde mit einer Planetariumsvorführung abgerundet. Jede/r kann sich übrigens bei der ESO mit interessanten Forschungsideen für eine Teleskopnutzung in Chile bewerben – vielleicht wolltet ihr ja schon immer einmal in die Sterne schauen und eine weltbewegende Idee überprüfen 😊.

    ESO

    Wir möchten uns an dieser Stelle nochmals ganz herzlich bei allen Personen, die uns diese spannenden Einblicke durch tolle Führungen und sehr interessante Vorträge ermöglicht haben und natürlich bei PRO für die großzügige Unterstützung dieser Fahrt, bedanken.

  • Science Quiz 2022

    Science Quiz 2022

    Schülerteams des Robert-Bosch-Gymnasiums verpassen nur knapp den Einzug in das Finale des Science Quiz 2022!

    Jedes Jahr im Sommer findet im Stuttgarter Rathaus das große MiNe-Mint Science Quiz statt. MINT steht für Mathematik-Informatik-Naturwissenschaft und Technik.

    Bei diesem Wettbewerb treten Teams unterschiedlicher Schulen gegeneinander an und stellen sich anspruchsvollen, naturwissenschaftlichen Fragen und Problemen. Der Wettbewerb ist unterteilt in zwei Durchgänge mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden für die Sekundarstufe I – SchülerInnen der Mittelstufe – und die Sekundarstufe II – SchülerInnen der Oberstufe. Jede Schule kann jeweils ein Team aus beiden Altersstufen anmelden. Jede Mannschaft besteht aus 4 Mitgliedern (3 Spieler/innen und einem/einer Ersatzspieler/in). In den Vorrunden am Vormittag können sich jeweils 4 Teams aus jeder Altersstufe für das Finale am Nachmittag qualifizieren.

    Auch in diesem Jahr schickte das Robert-Bosch-Gymnasium Gerlingen am Freitag, 1.7.2022, wieder zwei starke Teams ins Rennen um die vorderen Plätze. Nach hervorragenden Leistungen in den jeweiligen Vorrunden, verpassten beide Teams nur ganz knapp und jeweils um 2 Punkte, die jeweiligen Finalrunden am Nachmittag.

    Trotzdem verfolgten beide Gruppen gemeinsam interessiert das Finale am Nachmittag, zumal beide Runden u.a. von einem sehr spannenden Vortrag von Prof. Dr. Stefanos Fasoulas der Universität Stuttgart zum Thema „Wann fliegen wir zum Mars – über die Herausforderungen einer astronautischen Marsmission“, abgerundet wurde.

    Beiden Mannschaften einen herzlichen Glückwunsch für die tollen Leistungen und vielen Dank, dass Ihr unsere Schule bei diesem Wettbewerb vertreten habt.

  • Eine Kurze Betriebsbesichtigung…

    Eine Kurze Betriebsbesichtigung…

    Die Kurz-Betriebsbesichtigung kurz erzählt:

    Im Zuge unseres NwT Projekts zum 3D Druck, bekamen wir, die NwT-Klassen der Stufe 10, am Freitag den 29.04. und 13.05. die Möglichkeit, die Firma Kurz in Gerlingen kennenzulernen. Dies ist eine Firma mit circa 50 Mitarbeitern in Gerlingen, die sich mit industriellem 3D-Druck und Modellbau beschäftigt.

    Nach einer kurzen Begrüßung bekamen wir eine Führung durch den Betrieb. Dabei lernten wir verschiedene Arten von 3D-Druckern und weiteren Fertigungsverfahren kennen. Mit Hilfe von CAD-Programmen werden einige 3D-Modelle in Büroräumen konstruiert und anschließend gedruckt. Unter anderem haben wir 3D-Drucker im Wert von über 550 000 € in Aktion beobachten können. Diese können unter anderem 16,7 Millionen Farben innerhalb von Sekunden drucken.

    Kurz darauf wurde uns der Raum für die Supportstrukturentfernung vorgestellt. Kurz gesagt ist die Supportstruktur eine Art temporäre Unterstützung für instabile Bereiche des Modells während des Druckvorgangs. Dieses muss nach dem Druck in Handarbeit entfernt werden.

    Neben 3D-Druckern, welche mit dem Material Kunststoff drucken, gab es auch Pulver-basierte 3D-Drucker, bei welchen die Strukturen in ein Pulver gedruckt werden.

    Diese verschiedenen Druckmethoden bieten eine Vielzahl an Möglichkeiten. Beispielsweise lassen sich damit Prototypen für Zahnbürsten, Spielfiguren für Überraschungseier, Brillengestelle oder Bauteile in Autos drucken, aber auch Teile, die man später tatsächlich in der Industrie verbauen kann.

    Anschließend sind wir eine Ebene tiefer zur Produktionsstätte des Abdeckschaums für Elektromotoren beim Kofferraumschließmechanismus.
    Auch in der Werkstatt und in einem weiteren Raum für automatische Verpackungssysteme wurden uns spannende Einblicke gewährt und wir haben erfahren, dass das Unternehmen dank einer speziellen Technologie sogar klimaneutral produziert. Wir hatten jederzeit die Möglichkeit Fragen zu stellen und jeder hat zum Abschluss ein kleines 3D-gedrucktes Mini-Katapult bekommen.
    Insgesamt haben wir durch den Besuch des Betriebs einen interessanten Eindruck davon bekommen, wie die industrielle Anwendung von 3D-Druckern aussehen kann, mit denen wir uns im Unterricht beschäftigt haben.

    Wir, die NwT-Kurse der Klassenstufe 10 und die begleitenden Lehrerinnen, wollen uns daher kurz bei Herrn Kurz und seinen Mitarbeitenden für die spannende Exkursion bedanken.

  • Fachlehrer verschrauben Festplatten

    Fachlehrer verschrauben Festplatten

    Nachhaltig auf dem Weg zu 5G – die NWT-Fachschaft tauscht Festplatten aus

    In der Vergangenheit zeichneten sich die im NTW-Unterricht genutzten Laptops durch langsames Hochfahren und schlechte Internetverbindungen aus. Da es möglicherweise bis zur Glasfaserkabel-Verlegung noch etwas dauern könnte und der Digitalpakt keine Endgeräte mehr „ausspuckt“, entschied sich die NWT-Fachschaft einstimmig für eine nachhaltigere Variante und tauschte gemeinschaftlich an einem Nachmittag die Festplatten der Laptops aus.

    Aber natürlich war dies nur möglich, da Markus Ciapura vorher eine Bestellung von Festplatten veranlasst hatte und nur sinnvoll, da Markus Ciapura und Elena Maier zuvor an einem „Musterlaptop“ getestet hatten, dass für das jüngste NWT-Projekt zum 3D-Druck, die neu ausgerüsteten Laptops auch leistungsfähig genug sind. Deshalb ein besonderes Danke-Schön an die beiden!

  • Auf der größten Baustelle Europas

    Am 14. Oktober war die 8a in NWT auf der größten Baustelle Europas, nämlich Stuttgart 21. Am Morgen um 9:30 trafen sie sich an der Endhaltestelle Gerlingen und machten sich mit der U6 auf den Weg zum Hauptbahnhof. Angekommen am Hauptbahnhof empfing sie die Stadtführerin. Sie erzählte ein paar Grundfakten, wie zum Beispiel, dass der Bahnhof Stuttgart 21 gar nicht 2021 fertig sein sollte, sondern die 21 für das 21. Jahrhundert steht, da es das größte Bauprojekt Europas sei. Anschließend liefen wir etwas weiter an der Baustelle entlang Richtung Süden des Neuen Bahnhofes. Währenddessen zählten wir schon mal die Kräne, die da standen und redeten über die Technik eines Kranes. Insgesamt waren es 13 Kräne in unterschiedlichen Höhen und Größen aber auch die Farben waren nicht immer gleich (Bild rechts).

    Danach gingen wir weiter und die Stadtführerin erzählte noch was über die großen Stahlbetonträger und über die herausragenden Seitenwände mit einer Höhe von ganzen 6 Metern (s. Bild). Als wir an einem großen Plakat ankamen mit dem Bild, wie der Bahnhof mal aussehen soll, sagte sie uns, dass er 600m lang sei. Daneben war auch ein Bild, wie er aktuell aussieht bzw. wie er gebaut wird. So gingen wir weiter zu einem Kran, der direkt neben uns stand und Herr Kellner erzählte nochmals was über die Technik eines Kranes. An diesem Ort sah man die Betonstahlträger auch mal von der Seite und den Bahnhof, der im Bau ist, auch von innen und wo auch mal die Züge fahren sollen. Danach liefen wir auf eine kleine Brücke von der man einen schönen Ausblick auf die verlegten Stahlgitter hatte. Diese Stützen sind geeignet für den Untergrundbahnhof.

    Anschließend liefen wir einen Informationsweg ab, um die Baustelle zu fotografieren, während uns die Stadtführerin die Hintergründe der Baustelle erklärte. Sie zeigte uns die Probesäule eines Betonträgers. So ein Betonträger kostet um die 5 Mio. Euro, sagte sie, und wir liefen zu den Bahngleisen, wo sie uns die Vorteile von Stuttgart 21 erklärte und eben auch die Nachteile, die so eine Baustelle mit sich bringt (z.B. der Brandschutz). Dort verabschiedete sie sich von uns und ein paar Schüler gingen noch mit Herr Kellner auf den roten Info-Turm. Der Rest fuhr mit der U-Bahn nach Hause. Auf dem Informationsturm fuhren wir zuerst mit dem Aufzug hoch aufs Dach, schauten uns den gesamten Bahnhof nochmal von oben an und machten schöne Fotos. Vom Dach aus sind wir immer ein Stockwerk tiefer gegangen.

    Im 3. Stockwerk gab es eine Box mit einer Fernsteuerung, mit der man mit einer Drohne durch den neuen, noch virtuellen Bahnhof fliegen kann.

    Auf I-Pads konnte man zu bestimmten Dingen Codes einscannen und sich genauer über die Dinge informieren.  Weiter unten im zweiten Stock gab es ein großes Glaskastenmodell vom Bahnhof, wie er einst aussehen wird, und nebenan einen Querschnitt vom Untergrundbereich. Daraufhin verließen wir den IST-Tower und sahen am Bahngleis den neuen IC. Zum Schluss verabschiedete Herr Kellner manche Schüler, manche fuhren aber auch wieder mit zurück zur Schule. Es war ein interessanter und informativer Ausflug und die Schüler hatten auch Spaß.

  • 3D-Drucker dank PRO

    3D-Drucker dank PRO

    Die Fachschaft NwT freut sich über die neuen 3D-Drucker. Mit der Förderung durch Pro konnten drei Geräte für den Unterricht in der Klassenstufe 10 angeschafft werden. Die Schülerinnen entwickeln ihr eigenes Produkt von der Idee bis zur Fertigung. Ein solches Projekt wurde im vergangenen Jahr von Elena Maier durchgeführt, damals noch mit geliehenen Druckern. Bericht und Bilder dazu hier.