In Bad Saulgau hat eine Schülergruppe eine kleine Windkraftanlage geplant und gebaut. Foto: Wolfram Scheible für „Bild der Wissenschaft“

Beim Schülerforschungszentrum Südwürttemberg betätigen sich Jugendliche als Forscher. Eines der Projekte hat einen mit 100 000 Dollar dotierten Preis gewonnen.

Ochsenhausen - Der Stolz ist den Jungforschern anzusehen. Gemeinsam drücken Lucas Scherer, Niklas Remiger, Benno Hölz und Alexander Graf auf den roten Knopf. Und es passiert: nichts. Erst nach einigen Sekunden hört man ein leises Gurgeln. So lange braucht das Wasser, bis es durch das Druckrohr gelaufen ist und auf die Schaufeln des Wasserrads trifft. Die fünf Meter hohe Stahlkonstruktion setzt sich langsam in Bewegung und dreht sich wenig später mit gleichmäßiger Geschwindigkeit. Geschafft! Applaus erfüllt den Vorplatz des Gymnasiums Ochsenhausen. Der Zeitplan war so eng, wie halt auf Baustellen üblich. Erst wenige Tage vor dem feierlichen Druck auf den Startknopf sind die letzten Teile für das Kleinkraftwerk angeliefert worden.

Das Wasserrad ist der jüngste Baustein eines dezentralen Energienetzes, das Schüler aus Oberschwaben mit ersonnen und gebaut haben. Ihr Beitrag zur Energiewende hat den Schülern und ihren Betreuern im Januar den mit 100 000 Dollar dotierten Zayed Future Energy Prize der Vereinigten Arabischen Emirate eingebracht. Neben dem Wasserkraftwerk umfasst das Netz fünf weitere Projekte: In Bad Saulgau hat eine Gruppe eine kleine Windkraftanlage geplant und gebaut. Ein Team aus Überlingen hat eine Power-to-Gas-Anlage entwickelt, mit der sich überschüssiger Ökostrom in Methan verwandeln und so speichern lässt. Drei weitere Schülerteams haben sich um die intelligente Steuerung des Netzes gekümmert. Dazu gehören die zentrale Erfassung der Messwerte, der Aufbau einer Datenbank und die Visualisierung des Betriebszustands über eine selbst programmierte Smartphone-App.

Lehrer und ehrenamtliche Helfer unterstützen die Schüler

Ermöglicht wurde all das durch die Arbeit des Schülerforschungszentrums Südwürttemberg (SFZ). Die Bildungseinrichtung mit Sitz im oberschwäbischen Bad Saulgau und sieben weiteren Standorten hat sich das Ziel gesetzt, bei jungen Menschen die Begeisterung für Naturwissenschaft und Technik zu wecken. Beim SFZ können Schüler in ihrer Freizeit an Projekten aus unterschiedlichen Fachbereichen mitarbeiten. Unterstützt werden sie dabei von Lehrern, die einen Teil ihres Deputats in die Mitarbeit am SFZ investieren. Hinzu kommen etliche ehrenamtliche Helfer – meist pensionierte Mitarbeiter von Unternehmen aus der Region. Andere sind noch berufstätig oder studieren.

Von Begeisterung ist nicht nur in den Broschüren des SFZ die Rede. Die Freude am Tüfteln ist den Beteiligten auch anzumerken. „Wir haben zu Hause eine eigene Mühle“, erzählt der 16-jährige Alexander Graf, der das Gymnasium Ochsenhausen besucht. „Das hat mich auf die Idee gebracht, ein Wasserrad an unserer Schule zu bauen.“ Praktischerweise läuft dort ein Bach vorbei. Zwei Jahre lang hat Alexander Graf an dem Projekt mitgearbeitet: „Jeden Freitagnachmittag und ab und zu auch unter der Woche.“ Unterstützung kam von der Hochschule Biberach und der Firma Liebherr. „Dort durften wir das Wasserrad mit einem CAD-Programm entwerfen“, erzählt einer der Schüler. Gefertigt wurden die Teile dann in der Liebherr-Lehrwerkstatt in Kirchdorf.

Im normalen Unterricht ist wenig Raum für Experimente

An einem sonnigen Winternachmittag hat das SFZ kürzlich gemeinsam mit dem Magazin „Bild der Wissenschaft“ nach Ochsenhausen geladen, um das Wasserrad offiziell in Betrieb zu nehmen – und natürlich auch, um für seine Arbeit zu werben. Der Aufbau einer nachhaltigen Energieversorgung gehöre zu den großen Zukunftsaufgaben, sagt SFZ-Geschäftsführer Tobias Beck. „Und dafür brauchen wir die Begeisterung von jungen Erfindern.“

Auf Nachhaltigkeit komme es aber nicht nur bei der Energieversorgung an, sondern auch bei der Bildung, findet Beck. Gerade hat die OECD die Ergebnisse der jüngsten Pisa-Studie vorgestellt. Demnach sind deutsche Schüler in den Naturwissenschaften weiterhin nur Mittelmaß und haben kein sonderlich großes Interesse an Forschung und Technik. Eine bessere Bestätigung für die Wichtigkeit ihrer Arbeit hätten sich das SFZ und seine Helfer kaum ausdenken können. Hier könne man selber was ausprobieren, sagt ein Schüler. „Im normalen Unterricht ist nur wenig Raum für Experimente.“ Ein anderer schwärmt von seinem „Dauerpraktikum beim SFZ“.

100 000 Dollar Preisgeld von den Scheichs

Das Konzept geht offenbar auf. Das belegen viele Preise und Auszeichnungen, die Teams des SFZ in den vergangenen Jahren gewonnen haben – unter anderem bei Wettbewerben wie der Internationalen Physikolympiade oder „Jugend forscht“. Ein derart dicker Fisch wie der Zayed-Energiepreis war aber bisher nicht dabei. Beck schwärmt noch heute von der Preisverleihung in Abu Dhabi. „UN-Generalsekretär Ban Ki-moon war auch da.“ Auf einem kurzen Video ist zu hören, wie eine Sprecherin auf Englisch feierlich den Sieg für „Äss Äff Sed Sudwurttembörg“ verkündet. Die 100 000 Dollar von den Scheichs reichten aber längst nicht für das gesamte Energieprojekt. Allein das Wasserkraftwerk hat 150 000 Euro gekostet. Zusätzliche Mittel kommen unter anderem aus Spenden und Sachzuwendungen von Unternehmen. Die Liste der Förderer liest sich wie das Who’s who des schwäbischen Mittelstands. Kein Wunder, die Unternehmen in der wirtschaftsstarken Region sind auf Fachkräfte angewiesen. Man darf davon ausgehen, dass die SFZ-Absolventen am Arbeitsmarkt gute Chancen haben werden. Stellenweise klingen sie jetzt schon wie richtige Ingenieure. „Wir können an 365 Tagen 24 Stunden am Tag Strom liefern“, sagt Alexander Graf über das Wasserrad. Über das ganze Jahr kämen so rund 17 000 Kilowattstunden zusammen – immerhin der Strombedarf von fünf Haushalten. Eingespeist wird direkt ins Schulnetz.

Auch Jakob Dichgans ist durch das SFZ zum Energieexperten geworden. Der 19-Jährige hat in dem Überlinger Team mitgearbeitet, das die Power-to-Gas-Anlage entwickelt hat. Fehlende Speicher sind ein zentrales Problem der Energiewende. Sie sind nötig, um die schwankende Stromproduktion von Solaranlagen und Windrädern besser nutzen zu können. Und Methan sei ein sehr guter Energiespeicher. „Im Gasnetz lässt sich der Energiebedarf von zwei Monaten speichern“, sagt Jakob Dichgans.

Mittlerweile studiert er Luft- und Raumfahrttechnik. Seine Freude am Ausprobieren führt er vor allem darauf zurück, dass ihm seine Eltern genügend Freiraum gelassen haben. „Wann immer ich konnte, bin ich vor den Hausaufgaben geflüchtet und rausgegangen“, erzählt er – zum Beispiel, um mit einem Freund ein Wasserrad zu bauen. „Ein eigenes Projekt ist viel besser als ein vorbereiteter Versuch“, findet der 19-Jährige.

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