Unsere Profile

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Das evangelische Profil

NwT - Naturwissenschaft und Technik

Im naturwissenschaftlichen Profil wird den Schülern, parallel zu den Grundkenntnissen der einzelnen Basiswissenschaften, fächerverbindendes naturwissenschaftlich - technisches Denken vermittelt.

Dazu wird ihre Neugier durch Beobachtungen aus Natur und Technik geweckt und sie werden zu Problemlösestrategien hingeführt. Durch experimentelles Vorgehen werden ihnen naturwissenschaftliche Denk - und Arbeitsweisen beigebracht und sie werden lernen, die im Team gewonnenen Erkenntnisse zu einer ganzheitlichen Sicht zusammenzuführen. Dabei legen wir Wert auf die Nutzung moderner Fertigungsmöglichkeiten, um den Schülerinnen und Schülern Einblick und Kenntnisse der Arbeitswelt zu geben. Mit Hilfe von additiven und subtraktiven Fertigungsverfahren (3D-Drucker, Lasercutter, CNC-Fräse) können die Schülerinnen und Schüler im Verlauf des Profilfachs immer freiere Projekte umsetzen und so wichtige Inhalte erlernen. Beispielsweise erlernen sie dabei den Produktentstehungsprozess, eine sinnvolle Dokumentation der Arbeit und die wichtige Reflexion des eigenen Arbeitens und des Arbeitens in der Gruppe.

Corona, Aerosole, Gefahren und eine super Idee - hier kommt die CO2-Ampel

5. Oktober 2020
Im anstehenden Herbst und Winter sehen Experten eine erhöhte Chance dafür gegeben, dass sich SARS-CoV-2, der virale Erreger der COVID-19-Pandemie verstärkt ausbreiten wird. Momentan können in Europa steigende Infektionszahlen und auch eine Zunahme der Zahl an Erkrankten beobachtet werden.

Trotz des erhöhten Infektionsrisikos im Herbst und Winter besteht aber kein Grund zur Panik oder übertriebenen Ängsten. Mit den geltenden AHA-Regeln (Abstand halten – Hygiene beachten – Alltagsmaske tragen + Benutzung der WarnApp + richtiges Lüften) haben wir bereits effiziente Schutzmaßnahmen etabliert. Die jährliche Grippeschutzimpfung soll zudem vor einer gleichzeitigen Infektion mit dem COVID-19-Erreger und der Influenza schützen. Dadurch wird auch ein zu großer Andrang auf die Krankenhäuser verhindert. Auch neuartige Corona-Schnelltests könnten helfen Infektionsausbrüche schneller zu erkennen und zu bekämpfen. Wenn wir uns zudem angewöhnen richtig und regelmäßig zu lüften, können wir das Infektionsrisiko deutlich minimieren (vgl. Abb.1).
Die Abbildung zeigt, dass die CO2-Konzentration in der Raumluft ein guter Indikator für die Luftqualität darstellt. Wissenschaftler konnten zeigen, dass es eine positive Korrelation (= Zusammenhang) zwischen der CO2-Konzentration und der Anzahl der Aerosole gibt, in denen das SARS-CoV-2 potenziell vorkommt. Das heißt, dass es in Räumen mit einer hohen CO2-Konzentration (wir empfinden die Luft als verbraucht und stickig) auch eine hohe Konzentration an Aerosolen gibt. Umgekehrt sinkt beim Quer- und Stoßlüften nicht nur die Konzentration des CO2, sondern im gleichen Maße auch die Konzentration der Aerosole.
Es gibt bislang keinen Sensor, der die Virenbelastung in der Raumluft messen kann. Indirekt kann man aber mit Hilfe von CO2-Sensoren die Qualität der Raumluft überwachen und feststellen, wann spätestens gelüftet werden muss (hierfür gibt es auch konkrete Grenzwerte aus dem Arbeitsschutz). Es ist somit möglich, mit Hilfe eines geeigneten CO2-Sensors (Eingang), eines µControllers (Verrechnung) sowie einer geeigneten Anzeige (Ausgabe) ein günstiges Gerät zu entwickeln, das zuverlässig vor einem zu großen Infektionsrisiko in geschlossenen Räumen warnt und an das regelmäßige Lüften erinnert.

27. Oktober 2020
Gerade zum Schulstart nach den Herbstferien ist unser erster Prototyp einer CO2-Ampel fertig geworden. Er sieht gut aus und funktioniert sehr zuverlässig!

CO2-Ampeln aus dem NWT-Unterricht

Funktionen der CO2-Ampel

Die CO2-Ampel misst regelmäßig die CO2-Konzentration in der Raumluft und zeigt die gemessenen Werte auf einem übersichtlichen LED-Ring an (grün: gute Raumluft, gelb: ans Lüften denken, rot: JETZT LÜFTEN!)
Der genaue Messwert [in ppm] wird zusätzlich auf einer kleinen LCD-Anzeige wiedergegeben. Auch die Lufttemperatur wird hier angezeigt.
Die CO2-Ampel kann einfach kalibriert werden. Hierzu wird der Messwert des CO2-Sensors an frischer Luft mit der konstanten CO2-Konzentration in der Atmosphäre abgeglichen und der Sensor auf diesen Wert kalibriert.
Unser Mikrokontroller kann mit dem Internet kommunizieren. Dadurch können die Messwerte in einem nicht öffentlichen Bereich einer IoT-Cloud (Thingspeak) abgespeichert und übersichtlich angezeigt werden. Hierdurch kann zum Beispiel angezeigt werden, wie sich die CO2-Konzentration im Verlauf einer Unterrichtsstunde im Klassenzimmer verändert. Es kann so beobachtet werden, welchen Effekt Lüften hat und wie wirkungsvoll verschiedene Lüftungsarten (gekipptes Fenster, Stoß- und Querlüften) sind.

GEBEN UND NEHMEN

Bei unseren Arbeiten haben wir stark von den Anleitungen und Materialien der IoT2-Werkstatt profitiert (link s.o.). Wir möchten uns für die Hilfe bedanken und auch unsere Pläne und Druckdateien allen Interessierten zur Verfügung stellen:

• Konstruktionspläne
• Druckteil – Kabelführung
• Druckteil – Halterung-µC
• Druckteil – Halterung-LCD
• Druckteil – Halterung-Sensor

Gerne stellen wir auch unsere
Materialliste und Hinweise zur
Konstruktion und Programmiercode
zur Verfügung.

Unser 3d-Drucker bei der Arbeit

Eindrücke aus dem NwT-Unterricht

Sprachliches Profil - Spanisch als 3. Fremdsprache

Mit Spanisch knüpfen die Schülerinnen und Schüler an ihre Erfahrungen in anderen Fremdsprachen an und erweitern ihr Wissen über Europa, lernen aber auch einen neuen Kulturraum kennen: Lateinamerika.
Neben dem Erwerb der Fremdsprache dient dieses Profil auch dem weiteren Aufbau der Kommunikationsbereitschaft und -fähigkeit, dem interkulturellen Lernen sowie der Sensibilisierung für fremde Lebensweisen und Wertvorstellungen.
Natürlich erweitern unsere Schülerinnen und Schüler somit auch ihre Chancen in Studium und Beruf und somit generell ihre Zukunfts-Chancen.