Solarkühlschrank und Sprachsteuerung
Ein Kühlschrank mit Solarantrieb für den Strand und Haushaltsgeräte, die man nur mit seiner Stimme steuert: Das ist keine Zukunftsmusik, sondern schon Realität, entwickelt von norddeutschen Schülern. Dieses Jahr stellen sie ihre Tüfteleien erstmals auf Messen vor. Und hoffen auf Interesse der Industrie.
"Radio!"
Der 14-jährige Jannes Menck spricht in sein Headset: Und wie durch Zauberhand tönt Musik aus dem Radio neben ihm. Und ein Ventilator dreht sich.
Die Sprachsteuerung für Haushaltsgeräte funktioniert. Jannes Menck nickt zufrieden. Der Schüler aus Burweg bei Stade und sein Freund Henning Mergard zeigen, wie sie sich den Haushalt der Zukunft vorstellen. Ohne Ein- und Ausknöpfe, gesteuert nur durch die menschliche Stimme. Die gibt einem Computer Befehle.
"Die Sprachsteuerung, die es bisher gab, war auf ein Gerät fixiert. Mit der Steuerung kann man ein Gerät steuern, zum Beispiel das Radio im Auto. Aber mit unserer Sprachsteuerung kann man jede erdenklichen Haushaltsgeräte und Industriegeräte einfach an die Steuerung anschließen und man kann sie steuern."
Und zwar gleichzeitig. Das ist das Neue. Die Tüftler aus Niedersachsen haben dafür drei Haushaltsgeräte an einen Computer angeschlossen. Der kann nicht nur Worte wie "Radio" und "Lüfter" erkennen, sondern steuert auch alle Geräte. Henning Mergard:
"Das liegt daran, dass wir die Spracherkennung mit einer in der Industrie verwendeten Maschinensteuerung, einer sogenannten SPS, verknüpft haben. Mit der SPS wird in der Industrie praktisch alles gesteuert."
SPS steht für Speicherprogrammierbare Steuerung. Ein Gerät, das zum Beispiel Maschinen an- und ausschalten kann. Die Verknüpfung der Sprachkennung mit der SPS funktioniert durch ein neues Computerprogramm, das die beiden Schüler geschrieben haben. Es übersetzt die menschlichen Laute in Computerbefehle, die die Maschinensteuerung versteht. Die schaltet daraufhin den Strom für die Geräte ein oder aus.
"Radio!"
Und so muss niemand mehr sein Radio per Hand einschalten. Ein Wort genügt. Jannes Menck und Henning Mergard haben beim diesjährigen Bundeswettbewerb "Jugend forscht" einen Sonderpreis gewonnen, im Bereich "Arbeitswelt". Derart angespornt haben sie jetzt noch mehr Pläne:
"Weiter forschen! Dass wir nicht nur mit Sprache steuern können, sondern auch per Gestik!"
Das ist zwar Zukunftsmusik. Aber Jannes und Henning hoffen trotzdem auf einen Erfolg. Und nach der Schule auf eine Stelle als Programmierer in der Industrie.
Eine Karriere in der Industrie erhofft sich auch ein anderes Team von jungen Tüftlern. Sie haben etwas ähnlich Praktisches für den Alltag entwickelt. Einen Kühlschrank mit Solarantrieb. Der ohne herkömmlichen Strom auskommt. Und den man überall mit hinnehmen kann. Sogar zum Strand.
"Wir waren im Projektkurs regenerative Energien an unserer Schule. Und da sollten wir halt ein Projekt basteln. Und da kam uns die Idee, dass wir am Strand kühle Getränke haben wollten. Und dann haben wir halt einen Kühlschrank gebaut."
Der 19-jährige Kevin Neumann kommt aus Husum. Also direkt von der Nordseeküste. Er und sein Mitschüler Jannick Prechel zeigen stolz auf ihr Werk: den Solarkühlschrank. Der sieht von außen so aus wie ein ganz normaler Kühlschrank. Aber:
"Das umweltfreundliche daran ist, dass man mit Wasser kühlt. Und nicht mit schädlichem Kühlmittel. Dass man ihn mit einer Solarzelle betreiben kann. Dass er wenig Strom verbraucht."
Die beiden Abiturienten zeigen auf die Solarzelle gleich neben dem Kühlschrank. Ein ziemlich schweres Ungetüm:
Die Solarzelle bei der aktuellen Pumpe, die nicht sehr vorteilhaft ist, muss die, wenn man die Pumpe das ganze Jahr betreiben will, 0,8 Quadratmeter groß sein.
Noch etwas unhandlich. Aber vor uns steht ja nur ein Prototyp. Die Solarzelle liefert den Strom für die Kühlpumpe. Die ist außen am Kühlschrank befestigt. Kevin und Jannick schalten sie ein. Und heben den Kühlschrankdeckel an.
Der Schrank ist fast leer. Auf dem Boden steht ein kleiner Kasten aus Kupferblech. Der Kupfer-Wärme-Tauscher:
"In diesem Kupfer-Wärme-Tauscher befindet sich ein nasser Schwamm. In den trockene Luft hinein gepustet wird. An diesem Schwamm wird Wasser verdampft, die Verdampfungskälte. Das kennt ja der, wenn man vom Baden aus dem Wasser kommt."
Dabei entsteht feuchte Luft. Die die Pumpe wieder aus dem Kühlschrank heraus saugt. Ein Kreislauf, der die Luft im Schrank abkühlt. Bis auf acht Grad. Bei über 20 Grad Außentemperatur. Der Solarkühlschrank verbraucht dabei nur sehr wenig Wasser.
"Mit unserem aktuellen Modell verdampfen wir 15 Gramm Wasser in der Stunde. Das ist ja zu vernachlässigen."
Noch sind Kühlschrank und Solarzelle zu schwer, um sie zum Strand zu tragen. Aber die Husumer Abiturienten arbeiten an einem neuen, verbesserten Modell.
Sie hoffen, dass der Kühlschrank bald serienreif ist. Aber bevor es soweit ist, müssen die Husumer Schüler erst noch Kontakte zur Industrie knüpfen. Doch die beiden haben Hoffnung: Denn die Solar-Kühlung könnte man auch für Klimaanlagen verwenden.
"Ja, der Markt boomt ja zurzeit sehr stark wegen dem Nahen Osten. Da werden ja überall so Klimaanlagen montiert. Mal sehen, was das so wird."
Der 14-jährige Jannes Menck spricht in sein Headset: Und wie durch Zauberhand tönt Musik aus dem Radio neben ihm. Und ein Ventilator dreht sich.
Die Sprachsteuerung für Haushaltsgeräte funktioniert. Jannes Menck nickt zufrieden. Der Schüler aus Burweg bei Stade und sein Freund Henning Mergard zeigen, wie sie sich den Haushalt der Zukunft vorstellen. Ohne Ein- und Ausknöpfe, gesteuert nur durch die menschliche Stimme. Die gibt einem Computer Befehle.
"Die Sprachsteuerung, die es bisher gab, war auf ein Gerät fixiert. Mit der Steuerung kann man ein Gerät steuern, zum Beispiel das Radio im Auto. Aber mit unserer Sprachsteuerung kann man jede erdenklichen Haushaltsgeräte und Industriegeräte einfach an die Steuerung anschließen und man kann sie steuern."
Und zwar gleichzeitig. Das ist das Neue. Die Tüftler aus Niedersachsen haben dafür drei Haushaltsgeräte an einen Computer angeschlossen. Der kann nicht nur Worte wie "Radio" und "Lüfter" erkennen, sondern steuert auch alle Geräte. Henning Mergard:
"Das liegt daran, dass wir die Spracherkennung mit einer in der Industrie verwendeten Maschinensteuerung, einer sogenannten SPS, verknüpft haben. Mit der SPS wird in der Industrie praktisch alles gesteuert."
SPS steht für Speicherprogrammierbare Steuerung. Ein Gerät, das zum Beispiel Maschinen an- und ausschalten kann. Die Verknüpfung der Sprachkennung mit der SPS funktioniert durch ein neues Computerprogramm, das die beiden Schüler geschrieben haben. Es übersetzt die menschlichen Laute in Computerbefehle, die die Maschinensteuerung versteht. Die schaltet daraufhin den Strom für die Geräte ein oder aus.
"Radio!"
Und so muss niemand mehr sein Radio per Hand einschalten. Ein Wort genügt. Jannes Menck und Henning Mergard haben beim diesjährigen Bundeswettbewerb "Jugend forscht" einen Sonderpreis gewonnen, im Bereich "Arbeitswelt". Derart angespornt haben sie jetzt noch mehr Pläne:
"Weiter forschen! Dass wir nicht nur mit Sprache steuern können, sondern auch per Gestik!"
Das ist zwar Zukunftsmusik. Aber Jannes und Henning hoffen trotzdem auf einen Erfolg. Und nach der Schule auf eine Stelle als Programmierer in der Industrie.
Eine Karriere in der Industrie erhofft sich auch ein anderes Team von jungen Tüftlern. Sie haben etwas ähnlich Praktisches für den Alltag entwickelt. Einen Kühlschrank mit Solarantrieb. Der ohne herkömmlichen Strom auskommt. Und den man überall mit hinnehmen kann. Sogar zum Strand.
"Wir waren im Projektkurs regenerative Energien an unserer Schule. Und da sollten wir halt ein Projekt basteln. Und da kam uns die Idee, dass wir am Strand kühle Getränke haben wollten. Und dann haben wir halt einen Kühlschrank gebaut."
Der 19-jährige Kevin Neumann kommt aus Husum. Also direkt von der Nordseeküste. Er und sein Mitschüler Jannick Prechel zeigen stolz auf ihr Werk: den Solarkühlschrank. Der sieht von außen so aus wie ein ganz normaler Kühlschrank. Aber:
"Das umweltfreundliche daran ist, dass man mit Wasser kühlt. Und nicht mit schädlichem Kühlmittel. Dass man ihn mit einer Solarzelle betreiben kann. Dass er wenig Strom verbraucht."
Die beiden Abiturienten zeigen auf die Solarzelle gleich neben dem Kühlschrank. Ein ziemlich schweres Ungetüm:
Die Solarzelle bei der aktuellen Pumpe, die nicht sehr vorteilhaft ist, muss die, wenn man die Pumpe das ganze Jahr betreiben will, 0,8 Quadratmeter groß sein.
Noch etwas unhandlich. Aber vor uns steht ja nur ein Prototyp. Die Solarzelle liefert den Strom für die Kühlpumpe. Die ist außen am Kühlschrank befestigt. Kevin und Jannick schalten sie ein. Und heben den Kühlschrankdeckel an.
Der Schrank ist fast leer. Auf dem Boden steht ein kleiner Kasten aus Kupferblech. Der Kupfer-Wärme-Tauscher:
"In diesem Kupfer-Wärme-Tauscher befindet sich ein nasser Schwamm. In den trockene Luft hinein gepustet wird. An diesem Schwamm wird Wasser verdampft, die Verdampfungskälte. Das kennt ja der, wenn man vom Baden aus dem Wasser kommt."
Dabei entsteht feuchte Luft. Die die Pumpe wieder aus dem Kühlschrank heraus saugt. Ein Kreislauf, der die Luft im Schrank abkühlt. Bis auf acht Grad. Bei über 20 Grad Außentemperatur. Der Solarkühlschrank verbraucht dabei nur sehr wenig Wasser.
"Mit unserem aktuellen Modell verdampfen wir 15 Gramm Wasser in der Stunde. Das ist ja zu vernachlässigen."
Noch sind Kühlschrank und Solarzelle zu schwer, um sie zum Strand zu tragen. Aber die Husumer Abiturienten arbeiten an einem neuen, verbesserten Modell.
Sie hoffen, dass der Kühlschrank bald serienreif ist. Aber bevor es soweit ist, müssen die Husumer Schüler erst noch Kontakte zur Industrie knüpfen. Doch die beiden haben Hoffnung: Denn die Solar-Kühlung könnte man auch für Klimaanlagen verwenden.
"Ja, der Markt boomt ja zurzeit sehr stark wegen dem Nahen Osten. Da werden ja überall so Klimaanlagen montiert. Mal sehen, was das so wird."