ANT-Projekt „Bio-Chemische Energie“ am Herder Gymnasium Köln

Im naturwissenschaftlichen Experimentalunterricht (ANT) der Jahrgangsstufe 9 am Johann-Gottfried-Herder-Gymnasium konnten die Schüler/Innen zum Thema „Erneuerbare Energien“ unter- und oberschlächtige Wasserräder bauen, Pumpspeicherkraftwerkturbinen modellhaft vorstellen, Windkraftanlagen testen, Fotovoltaikzellen auf ihren Wirkungsgrad überprüfen und Brennstoffzellen zur Stromproduktion in Reihe schalten. Diese praktische Arbeit legte bei den SchülerInnen ungeahnte Fähigkeiten frei: Neben Bohren und Raspeln zum Wasserradbau, Achsplanung und „Turbinenbau“ mit wiederholter Erkenntnis, dass es so nicht funktioniert, musste auch die Elektrolyse zur Wasserstoffproduktion studiert werden. Das jeweilige Projektergebnis musste vorgeführt und der theoretische Hintergrund gut verständlich präsentiert werden damit die Projektarbeit benotet werden konnte. Aber damit war das Projekt noch nicht zu Ende!

Ausgehend von der faszinierenden Energieumwandlung in der Brennstoffzelle, aus Gasen Strom zu gewinnen und nur Wasser als nicht umweltbelastenden Abfallstoff zu erhalten, stellte sich die Frage, wie denn nun das Gas „Wasserstoff“ (kosten-)günstig produziert werden könnte. Klar wurde, dass Wasser- und Windkraft sowie die Sonneneinstrahlung über die Elektrolyse Wasserstoff liefern könnten.

Aber ginge es nicht auch direkter? Die intensive Internetrecherche brachte einen Artikel der University of Reading zum Vorschein: “Electricity generation by microorganisms“ von H.P. Bennetto, der den Einsatz von Hefezellen in Brennstoffzellen vorschlägt. Dank der zweisprachigen Biologiekurse war der umfangreiche Artikel schnell übersetzt und zumindest eine kleine Gruppe der ANT-SchülerInnen war von der Idee schnell begeistert. Tatsächlich bot die University of Reading einen Selbstbausatz für spezielle Brennstoffzellenkammern an, der Dank einer großzügigen Spende eines in Köln ansässigen Chemieunternehmens umgehend bestellt werden konnte.

Während der restliche ANT-Kurs nun die besten Zuchtmöglichkeiten verschiedener Mikroorganismen im Praxiskurs erkundet, basteln die SchülerInnen Samil Ceseroglu, Laura Wehrmann, Muhamed Manavbasi und Maximilian Ostermann die Brennstoffzellen zusammen.
Da das Schulhalbjahr 2014/15 sehr kurz ist und bald endet, werden die oben genannte SchülerInnen das Projekt wohl im kommenden Schuljahr vollenden und möglichst als Jugend forscht/ – Schüler experimentieren Arbeit einreichen. Auch an eine Anbindung an die in der Jgst. 11 anstehende Facharbeit ist schon gedacht.

Oftmals reicht schon ein kleiner Funken um Großes in Gang zu setzen.
Wir bedanken uns bei LANXESS!

Ulrich Hagemann, Lehrer und MINT-EC-Koordinator am Johann-Gottfried-Herder-Gymnasium