Ausgezeichnete Partner im Klimaschutz – Schüler-Solaranlagen heiß begehrt – Zu viel Licht im Flur

Aus der Hand von Staatssekretär Stefan Tidow nahmen Schüler des Robert-Havemann-Gymnasiums stellvertretend für „Köpfchen statt Kohle“ die Auszeichnung „KlimaSchutzPartner 2018“ der IHK Berlin entgegen. Damit wurde das von der stratum GmbH seit 2010 begleitete Projekt „Köpfchen statt Kohle“ bereits zum zweiten Mal geehrt. 2013 bekamen wir den Preis für die Umsetzung der Idee, Schülern den Regelungszugriff auf die zentrale Heizungssteuerung ihrer Schulen zu ermöglichen. In diesem Jahr wurden wir ausgezeichnet für die Verbindung von Digitalisierung und Energiemanagement, die ein Schülerteam am Robert-Havemann-Gymnasium erprobt. Mit Raspberry Pi, Sensoren für Raumtemperatur, Luftfeuchte und CO2 sowie mit Mini-WLAN-Routern bauen die Schüler ein Echtzeit-Energie- und Klima-Messnetz über ihre ganze Schule auf. Das ist nicht nur billiger als der Einsatz handelsüblicher Datenlogger, sondern ermöglicht allen Nutzern – Schülern, Lehrern, Hausmeistern – über Smartphone den Zugriff auf die aktuellen Raumklimadaten der Schule. Zusätzlich visualisieren die Schüler die Messdaten über Monitore im Schulhaus. Mit dieser wiederholten Auszeichnung beweist „Köpfchen statt Kohle“, dass sich die Macher nicht auf einmal gefundenen Lösungen ausruhen, sondern immer auf der Suche nach innovativen Ansätzen sind.

Die Möglichkeiten, an die kleinen und erschwinglichen Raspberry Pi-Einplatinen-Computer Mess-Sensoren anzuschließen, sind vielfältig. In der Schule am Falkplatz, die sich auch „Umweltschule in Europa“ nennen darf, haben wir einer sechsten Klasse nun zu einem besonderen Umweltprojekt verholfen. Kürzlich unternahm die 6d eine mobile Feinstaubmessung rund um ihre Schule. Die Schule am Falkplatz arbeitet seit langem bei „Köpfchen statt Kohle“ mit und nutzte für das Feinstaub-Projekt den engen Kontakt mit dem Betreuerteam der stratum GmbH. Die Messausstattung umfasst einen Feinstaubsensor, der die Partikelgrößen 10 und 2,5 Mikrogramm detektiert, einen Raspberry Pi für die Datenerfassung und eine GPS-Maus zum Aufnehmen der Geodaten. Die Schülerinnen und Schüler konnten die Ergebnisse ihres Messrundgangs gleich mit Google Earth bzw. Google Maps visualisieren. Sie planen jetzt eine feste Messstation an ihrer Schule.

Und ihr Vorbild macht bereits Schule. Auch die jungen Energiemanager der Grundschule unter den Bäumen wollen die Wochen und Monate, in denen sie sich nicht der Heizung ihrer Schule auseinandersetzen müssen, nutzen, um eine Feinstaubkarte rund um die Schule und entlang der Schulwege zu erstellen. Inzwischen haben wir auch eine Handreichung erarbeitet, die für Schüler und Lehrkräfte gleichermaßen geeignet ist. Die gedruckte Ausgabe kann bei stratum kostenlos bezogen werden, der PDF-Download ist über diesen Link möglich. Bezugsquellen zu den benötigten Komponenten und weitere Tipps zur Praxis der Feinstaub-Messprojekte bekommen Sie auf Anfrage gerne von uns.

In die Zukunft gerichtet waren die von und für „Köpfchen statt Kohle“ veranstalteten Pankower Energietage 2018. An zwei Tagen Mitte Mai befassten sich Schülerinnen und Schüler von Pankower Schulen mit erneuerbaren Energien. Nicht theoretisch, sondern ganz praktisch beim Bauen von Solarmodellen, Fahren mit dem E-Kart und bei der Beschäftigung mit der „Schüler-Solaranlage“ – einem praktikablen Solarmodul für Schulen, mit dem sich die Sonnenenergie z.B. für fetzige Pausenhof-Diskos einsetzen lässt. Eröffnet wurden die Energietage vom Pankower Schul- und Baustadtrat Torsten Kühne, von Schulrätin Susanne Füllgraf und Schulamtsleitern Ilka Wagnitz. Zum Abschluss freuten sich zwei Schulen über ihr Losglück, das ihnen eine komplette Schüler-Solaranlage beschert hat: die Homer-Grundschule und die Jeanne-Barez-Grundschule. Wir gratulieren! Eine Spezifikation der kompakten, stabilen und leistungsfähigen Solaranlage „zum Anfassen“ kann man sich hier herunterladen.

Aus der Hand von Bezirksstadtrat Torsten Kühne (Bild links) nahmen die Klassensprecher der 3d den ersten Preis im Lüftungswettbewerb der 3. und 4. Klassen an der Falkplatzschule in Berlin (Prenzlauer Berg) entgegen. Die Klasse hat im Wettbewerbszeitraum des vergangenen Winters sowohl die höchste Lüftungsaktivität als auch nachgemessen die niedrigsten CO2-Werte im Klassenzimmer erzielt. Das Lüften war also auch effektiv. Zuviel CO2 erschwert Konzentration und Lernen. Sämtliche 27 Klassen der Grundschule beteiligten sich an dem Lüftungswettbewerb, den die jungen Energiemanager von „Köpfchen statt Kohle“ über Wochen hin organisiert hatten. Um zu einem Ergebnis zu kommen, mussten die Fünft- und Sechstklässler Zigtausende von Daten analysieren und jede Menge Diagramme studieren. Dabei kamen sie nicht nur der Häufigkeit und Wirksamkeit des Lüftens in den Klassen auf die Spur, sondern entdeckten auch Energieverschwendung durch allzu lange Lüftungspausen über Mittag, durch Dauerkipplüften während des Unterrichts oder durch generell deutlich überheizte Räume. Der Bezirksstadtrat ermutigte die Schülerinnen und Schüler, weiterhin Aufklärung über wirksames und energieeffizientes Lüften zu betreiben. Auch der Berliner Abgeordnete Andreas Otto, zu dessen Wahlbezirk die Schule am Falkplatz gehört, ließ es sich nicht nehmen, bei der Preisverleihung dabei zu sein (Bild rechts).

Ortstermin der jungen Energiemanager mit dem Lichtenberger Bürgermeister. Nachdem die Schülerinnen und Schüler der Grundschule auf dem lichten Berg eine umfangreiche Mängelliste über den energetischen Zustand ihrer Turnhalle an der Atzpodienstraße an ihn geschickt hatten, kam Bürgermeister Michael Grunst zu einem Ortstermin in die Schule, um sich von den Viert- bis Sechstklässlern zeigen zu lassen, was alles im Argen liegt. In der Turnhalle besitzen sämtliche Heizkörper keine Thermostate, so dass die Temperaturregelung ausschließlich über das Öffnen der Fenster geschehen kann. Der auch äußerlich marode Bau stammt aus dem Jahr 1976. Den umgehenden Einbau von Thermostatventilen und das Verschließen einiger Löcher in der Mauer sagte Michael Grunst den Schülern auf der Stelle zu. „Ohne eure Initiative wäre das so schnell nicht passiert“, gestand der Bürgermeister gegenüber den jungen Energieaktivisten ein.

Einen Brief von den jungen Energiemanagern der Grundschule unter den Bäumen bekam Schulstadtrat Torsten Kühne. Die Schülerinnen und Schüler machen damit auf die Energieverschwendung in den fünf Fluren ihrer Schule aufmerksam. Denn in keinem der Flure gibt es auch nur einen einzigen Lichtschalter! Stattdessen kann das Flurlicht nur vom Hausmeister direkt am Schaltkasten, für den man einen Spezialschlüssel benötigt, ein- und ausgeschaltet werden. Das Resultat: Zu jeder Jahreszeit brennt die Flurbeleuchtung täglich mindestens 11 Stunden! Die Schülerinnen und Schüler haben mit Luxmetern nachgemessen, dass die Beleuchtung größtenteils völlig unnötig ist. In ihrem Brief an den Stadtrat machen sie auch konkrete Vorschläge zur Energieeinsparung: Einbau von Wechselschaltern, Zeitschaltuhren oder Lichtsensoren. Sie haben auch ausgerechnet, wieviel Energiekosten dadurch gespart werden könnten. Weil die Schule bereits modernste LED-Leuchten eingebaut hat, läge die Einsparung pro Jahr nur bei 300 bis 500 Euro, was zu langen Amortisationszeiten für die vorgeschlagenen technischen Verbesserungen führt. Dennoch war inzwischen ein Techniker des Bezirks in der Schule, um die Situation aufzunehmen. Da die Elektrik der Schule insgesamt schon recht alt ist, kann möglicherweise im Rahmen einer Modernisierung auch das Flurlicht-Problem behoben werden.

WEITERE KURZNACHRICHTEN

Schwimmen auf der Deutschen Welle. Auch in Afrika ist „Köpfchen statt Kohle“ jetzt zum Vorbild avanciert. Ein Filmbeitrag der Deutschen Welle über die Arbeit unserer jungen Energiemanager wird weltweit ausgestrahlt und ist Bestandteil des Reihe „Eco-at-Africa“. Die Filmaufnahmen fanden in zwei unserer Schulen statt. Der Beitrag ist englisch betextet.

Motivation zeigen. In der Schule am Falkplatz ist es schon Tradition, dass jeder neue „Energiemanager“-Jahrgang allen Mitschülern vor Augen hält, wie viele verschiedene Gründe für ein Engagement in der Projektgruppe sprechen können. Mit einem großen Poster „Warum ich dabei bin“ im Format DIN A1 zeigen sie an mehreren Stellen im Schulhaus ihr Gesicht für die gemeinsame Sache, die doch auf so unterschiedlichen individuellen Motiven und Interessen beruht. Das Poster gibt es als PDF auch im Download-Bereich dieser Website.

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Sisyphos-Erfahrung für Grundschüler – Lüftungswettbewerbe en vogue – Junior-Energieberater beziehen Headquarter

Überraschung nach den Winterferien: In der Grundschule unter den Bäumen trauten die jungen Energiemanager ihren Augen nicht. Seit Schuljahresbeginn im Herbst hatten sie nach und nach im Heizungscomputer alle Klassenräume überprüft und die Einstellungen angepasst. In erster Linie ging es den Schülerinnen und Schülern darum, die tatsächliche Raumbelegung bei den Heizzeiten am Heizungsrechner abzubilden. Außerdem hatten sie sich die Mühe gemacht, auch rund um die großen Hofpausen der Heizung zu sagen, dass dann für eine gute halbe Stunde keine Wärmeenergie in die Klassen gepumpt werden muss. Und schließlich hatten sie auch besonders hohe Warmtemperaturen über 22 Grad korrigiert.

Als die Energiemanager aber nach der Winterferienwoche mal wieder den Heizungscomputer einschalteten, um nach dem Rechten zu sehen, waren alle Räume wieder durchgehend von 7 bis 16 Uhr „rot“, das heißt, sie wurden ohne Ansehen der tatsächlichen Belegung durchgängig beheizt. Wie konnte das sein? Zuerst hatten die Energiesparer den Hausmeister im Verdacht. Da sie zu ihm aber ein gutes Verhältnis haben und Energiemanager und Hausmeister in dieser Schule bisher immer zusammengearbeitet haben, wurde ein Emissär losgeschickt, um den Hausmeister zu befragen. Die Auskunft, mit der er zurückkam: Es sei eine technische Umstellung an der Heizanlage erfolgt und deshalb seien auch die Regeleinstellungen für die Räume alle auf den Standard zurückgesetzt worden. Einen Standard, von dem die jungen Energiemanager wissen, dass er gleichbedeutend mit struktureller Energieverschwendung ist. Jetzt müssen die Schülerinnen und Schüler sich also jede Woche in der Dreiviertelstunde, in der sie sich zur Projektarbeit treffen, mühsam wieder für jeden Raum die schon einmal vorgenommenen Belegungsplan-Anpassungen wieder eingeben. Sisyphos lässt grüßen.

Gleich in vier „Köpfchen statt Kohle“-Schulen laufen derzeit Lüftungswettbewerbe, die zum Teil sogar alle Klassen einer Schule umfassen. Das Prinzip ist zwar überall gleich, dennoch passen die Schüler die Wettbewerbe an die jeweilige Situation und ihre eigenen Ressourcen an. Deshalb ist jeder Wettbewerb ein bisschen anders. Wir zeigen die Unterschiede:

In der Grundschule unter den Bäumen haben sich die Energiemanager für eine aufwendige individuelle Rückmeldung an jede Klasse entschieden. Nachdem in allen fünften und sechsten Klassen für eine Zeitlang Datenlogger aufgestellt worden waren, die den Schülern und Lehrkräften der Klasse die Kohlendioxid-Konzentration in der Raumluft anzeigten und außerdem die CO2- und Temperaturwerte alle fünf Minuten aufzeichneten, hatten die Energiemanager genügend Daten, um anhand der Diagramme jeder Klasse für eine ganze Schulwoche auszuzählen, wie aktiv jeweils gelüftet wurde und wie erfolgreich die Luftqualität unter 1.500 oder gar 1.000 ppm gehalten werden konnte. Tatsächlich gab es eine Klasse, die sehr aufmerksam war und oft lüftete, allerdings war die Luftqualität dennoch nicht ganz so gut wie in einer anderen Klasse, wo zwar weniger oft gelüftet worden war, aber andere Faktoren dazu beitrugen, dass die Luftqualität besser war als in den meisten anderen Klassen. Anhand der Auswertungskurven konnten die Energiemanager auch ablesen, wo Fenster nur gekippt worden waren – was für die Luftqualität wenig bringt, aber Energie verschwendet. Und sie haben beobachtet, dass eine große Lüftung vor Unterrichtsbeginn nichts bringt, wenn im weiteren Verlauf dann die Fenster nicht mehr angefasst werden. Weil jede Klasse auf diese Weise ein eigenes Verhaltensmuster zeigt, fertigten die Energiemanager individuelle Erklär-Poster für jede Klasse an, die sie anschließend bei Klassenbesuchen erläuterten und in der Klasse ans Mitteilungsbrett hefteten. Die fünf Feedbackposter gibt es als PDF im Download-Bereich dieser Website.

Die Energieaktivisten der Schule am Falkplatz hatten den Ehrgeiz, die gesamte Schule – sie gehört zu den größten Grundschulen im Berliner Bezirk Pankow – in den Wettbewerb einzubeziehen. Um die Aufgabe bewältigen zu können, wurden die Messgeräte in drei Wellen in die 27 Klassenräume gebracht. Jede Welle umfasste drei Wochen Messung, wobei die Energiemanager den Klassen jeweils auch ein Messgerät mit besonders großer CO2-Anzeige und Ampelfunktion überließen. Der zusätzliche Datenlogger diente im Hintergrund nur der Messwertaufzeichnung. Die Schule am Falkplatz führt den schulweiten Lüftungswettbewerb bereits zum zweiten Mal durch. Inzwischen sind alle Klassen dauerhaft mit dem CO2-Messdisplay ausgestattet, so dass die Hoffnung besteht, am Falkplatz die erste „Köpfchen statt Kohle“-Schule mit einem optimalen Lüftungsmanagement zu bekommen. Was an dieser Schule teilweise allerdings Probleme bereitet, sind schwer zu öffnende oder mit Schlössern gesicherte Fenster. Auch diese Probleme lassen sich jedoch lösen, sind die engagierten Fünft- und Sechstklässler, die um Energieprojekt mitarbeiten, überzeugt.

In der Carl-Humann-Grundschule ist „Köpfchen statt Kohle“ im Lebenskunde-Unterricht angesiedelt. Vor zwei Jahren begann eine vierte Klasse mit dem Energieprojekt und ist mitgewachsen, so dass die jetzigen Sechstklässler sich auch zutrauten, in diesem Winter einen Lüftungswettbewerb zu veranstalten, der die ganze Schule einschließt. Um alle Klassen zu bewältigen, wurde auch hier in zwei Phasen vorgegangen. Zunächst stellten die Energiemanager die Mess- und Anzeigegeräte in den vierten bis sechsten Klassen auf, eine Woche später in den unteren drei Klassenstufen. In allen Klassen erläuterten sie ihren Mitschülern, worum es geht, und stellten fest, dass an dieser Schule der Wettbewerbsgeist besonders hoch ist. Die Lebenskunde-Lehrkraft schickte uns einen Schnappschuss, der zeigt, wie Schülerinnen mit Besen und Stuhl eine Tür regelrecht verbarrikadieren, damit niemand das Querlüften unterbricht.

Kreativ gingen die Schüler/innen der Georg-Zacharias-Schule zu Werk. Sie erarbeiteten sich zunächst Modellvorstellungen von dem Problem schlechter Raumluft und bastelten Sauerstoff- und Kohlendioxid-Moleküle zum Anfassen. Tatsächlich ist es ja verblüffend, dass schon ein Anteil von 0,3 Prozent Kohlendioxid in der Atemluft starke Auswirkungen auf unser Lern- und Konzentrationsvermögen hat. Während 0,1 Prozent (= 1.000 ppm) noch als gute Luft gelten, sollte ja schon bei 0,15 Prozent gelüftet werden und sind 0,3 Prozent (= 3.000 ppm) in Anzeigegeräten für die Luftqualität oft schon die Obergrenze der erfassbaren Messwerte. Denn spätestens dann muss unbedingt gründlich gelüftet werden, damit Schüler und Lehrkräfte nicht schläfrig werden.

Die Vernetzung der ganzen Schule mit CO2-, Temperatur- und Luftfeuchte-Sensoren und die Bereitstellung der Daten in Echtzeit haben die Schüler des Robert-Havemann-Gymnasiums vor. Die Gruppe besteht aus Schülern von der siebten bis zur zehnten Klasse, manche sind schon das dritte Jahr im Projekt. Deshalb werden die Projekte auch immer ehrgeiziger. Um die große Schule temperatur- und lüftungstechnisch abzubilden, nutzt die Projektgruppe Einplatinen-Computer (Raspberry Pi), die über ein Mini-WLAN mit Sensoren verbunden werden können. Das Grundprinzip dieser Technik und auch die Visualisierung mit einer Browseroberfläche und einer Smartphone-App haben die Schüler längst verstanden. Die Herausforderung liegt jetzt im Aufbau eines durchgehenden WLAN in dem großen Stahlbetonbau mit verschachtelten Fluren. Die Organisationsleistung ist anspruchsvoll, so dass die Schüler sich bis Ostern erst einmal das Ziel gesetzt haben, das erste Obergeschoss vollständig ans Messnetz zu bringen.

Um nicht nur einmal in der Woche bei den offiziellen Projektmeetings daran arbeiten zu können und auch um Platz für Hardware und Equipment zu haben, hat Schulleiter Thomas Josiger den Energiemanagern seiner Schule jetzt einen eigenen kleinen Raum im Erdgeschoss zur Verfügung gestellt. Der Raum hat außerdem den Vorteil, rundum nur aus Glaswänden zu bestehen und an einem der meistfrequentiertem Flure der Schule zu liegen, so dass ein Monitor mit den aktuellen Messdaten an dieser Stelle leicht für alle Schulhausnutzer sichtbar aufgestellt werden kann. Derzeit hat der Monitor noch Normalmaß; sobald einer oder mehrere Flure dargestellt werden sollen, wird ein größerer Monitor benötigt. Unser Foto zeigt einen Teil der Projektgruppe vor ihrem „Headquarter“, an dessen Scheibe inzwischen auch eine professionelle Firmierung angebracht worden ist.

WEITERE KURZNACHRICHTEN

Zum ersten Mal veranstaltet „Köpfchen statt Kohle“ in diesem Schuljahr öffentliche Energietage. Am 15. Mai (nachmittags) und 16. Mai (vormittags) richtet sich im Pankower Kulturzentrum WABE ein vielfältiges Mitmach-Programm an Schüler/innen und Lehrkräfte. Mehr Information zu Ablauf und Themen bietet die Programmübersicht im Download-Bereich. 

Mit einer „Dienstmarke“ sind die jungen Energiemanager in der Grundschule unter den Bäumen (Berlin-Blankenburg) ab jetzt unterwegs. Damit sind Rechte und Pflichten verbunden. Auch ganze Schulklassen, die z.B. beim Lüftungswettbewerb gewonnen und ein herausragendes Energiebewusstsein bewiesen haben, erhielten die Marke für den Schlüsselbund. Alle „Köpfchen statt Kohle“-Projektgruppen wollen ja Breitenwirkung in die ganze Schule hinein und eine hohe Beteiligung erzielen. Die „Dienstmarken“-Idee, die in der Blankenburger Grundschule entstanden ist, ist eines der Instrumente dafür.

In der Grundschule am Sandhaus entdecken zwölf Schülerinnen und Schüler gerade ein neues Format für die Beschäftigung mit Energiefragen – den Podcast. Zusammen mit Podcast-Expertin Brigitte Hagedorn sind sie mit der Vorbereitung der ersten Ausgabe ihres „Energieradios“ fast fertig. Die Podcast-Beiträge werden künftig hier im Weblog von “Köpfchen statt Kohle“, aber auch auf einer eigenen Website www.energieradio.de zu hören sein. Auf der Energieradio-Website gibt es dazu natürlich noch weitere Informationen rund um das Thema. Das Motto ist: „Überall ist Energie“.

Es ist gar nicht so leicht, den Mitschülern, aber vor allem auch den Lehrkräften die richtige, sprich: gleichzeitig effektive und energieeffiziente Lüftungstechnik beizubringen. Da die Energiemanager am Robert-Havemann-Gymnasium sich schon eine Weile mit dem Problem befassen, wollen sie jetzt eine Infokampagne in allen Klassen starten. Mit einem appellativen Poster werden sie in den kommenden Wochen die Klassen aufsuchen und dafür werben, dass „Kippen nicht hilft“. Das Poster ist als PDF auch im Download-Bereich des Weblogs verfügbar.

Mehr oder minder nebenbei eignen sich die Schülerinnen und Schüler der „Köpfchen statt Kohle“-Projekte natürlich eine Menge Grundlagenwissen über Energiearten, Energieumwandlung und Energietechnik an. Zuweilen ergeben sich auch zeitliche Möglichkeiten, etwas tiefer in die Grundlagen einzusteigen. Vor allem erneuerbare Energien sind dann oft das Thema. An manchen Schulen hält das Betreuerteam von „Köpfchen statt Kohle“ auch ganze Projekttage und Projektwochen dazu ab, oft in Zusammenarbeit mit dem „Energiezentrum“ im Robert-Havemann-Gymnasium. Unser Foto stammt von der Grundschule im Moselviertel.

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Grenzen der Verhaltensänderung – Kulturtechnik Lüften – Blick über die Stadtgrenzen

Kann man Hunderten von Schülern und zig Lehrkräften beibringen, mit den Heizungsthermostaten richtig umzugehen? Die Thermostate also nicht dauernd auf und zuzudrehen, sondern auf der „richtigen“ Stufe einzustellen und dort zu lassen? Und in Lüftungspausen die Heizung auszudrehen? Unsere jungen Energiemanager glauben nicht so richtig daran. Deshalb beginnen sie jetzt – wie in der Grundschule auf dem lichten Berg – einzelne Räume mit programmierbaren Thermostaten auszurüsten. Durch den Vergleich mit Räumen, die nicht umgerüstet sind, versuchen sie dann herauszufinden, ob man damit Energie sparen kann. Für die Datenerhebung setzen sie kleine Temperatur-Datenlogger ein, die als USB-Stick in den Räumen ausgelegt werden. Auf diese Weise überprüfen die Schüler auch, ob es eine Nachtabsenkung der Heizung in den Schulen gibt. Denn trotz anderslautender Beteuerungen scheinen viele unserer Schulen nachts durchgeheizt zu werden.

Großes Thema diesen Winter: Gute Luft im Klassenzimmer – und dennoch keine Energie verschwenden. Die jungen Energiemanager gehen der Sache mit Messungen und Analysen auf den Grund. Um 1.000 ppm CO2 nicht zu überschreiten, müssen Schüler und Lehrkräfte sich echt anstrengen und intelligente Lüftungsstrategien entwickeln. Da man bei schlechter Luft auch schlecht lernen kann, ist die Herausforderung ein zentrales Thema in den „Köpfchen statt Kohle“-Schulen. Seine Bedeutung wird auch zunehmend erkannt.

In diesem Winter organisieren gleich drei „Köpfchen statt Kohle“-Schulen unter den Klassen „Lüftungswettbewerbe“ – die Schule am Falkplatz, die Grundschule unter den Bäumen und die Carl-Humann-Grundschule. Dabei stellen die jungen Energiemanager in den Klassen CO2-Datenlogger auf, die den Schülern und Lehrkräften ständig anzeigen, wie hoch der CO2-Wert gerade ist. Außerdem zeichnen die Geräte die Messwerte von CO2-Gehalt, Temperatur und Luftfeuchte auch auf, so dass die „Köpfchen statt Kohle“-Schüler nach einer oder mehreren Wochen nachvollziehen können, wie gut die Luft in jedem Klassenzimmer war und ob und wie oft aktiv gelüftet wurde. Die Ergebnisse werden den Klassen zurückgemeldet und als Motivationshilfe wird die Klasse mit der besten Luft und dem besten Lüftungsverhalten dann mit einem Preis geehrt. Die große Aufgabe beginnt allerdings erst nach dem Wettbewerb: Jetzt geht es darum, den Lehrkräften und den Schülern die „Kulturtechnik“ des richtigen Lüftens beizubringen. Dazu benötigen sie eine ständige CO2-Anzeige im Raum. Deshalb schlagen die „Köpfchen statt Kohle“-Teams vor, die Klassen mit geeigneten Messanzeigen auszustatten. Da das nicht ganz billig ist, können in den Schulen, die bei „Köpfchen statt Kohle“ mitmachen, die Klassen nur nach und nach mit den Messanzeigen ausgerüstet werden. In der Schule am Falkplatz, wo schon vor drei Jahren die ersten CO2-Wettbewerbe stattgefunden haben, ist man damit am weitesten fortgeschritten. Hier wird bald jedes Klassenzimmer eine CO2-Kontrolle haben.

Die beiden folgenden Diagramme zeigen eindrucksvoll den Unterschied in der CO2-Konzentration im Klassenraum bei „Lüftungsverweigerern“ (oberes Bild) und „Lüftungsaktiven“ (unteres Bild). Solche Diagramme werten die Schüler in Mengen aus, um den Sieger des Lüftungswettbewerbs an ihrer Schule zu bestimmen.

Der methodische Ansatz von „Köpfchen statt Kohle“ zieht inzwischen Kreise über Berlin hinaus. Seit letztem Schuljahr betreuen wir auch vier „Energieschulen“ in Sachsen, zwei Grundschulen, eine Oberschule und ein Gymnasium. Die Projekte dort haben auch eine gemeinsame Website: www.energiefuechse-sachsen.de.

In der Siegfried-Richter-Oberschule in Gröditz (Landkreis Meißen) hat im zweiten Projektjahr bereits eine neue Generation von energieaktiven Schülern die Verantwortung übernommen. Mit einer Präsentation ihrer Ziele, Vorgehensweisen und Lösungsideen im Rahmen einer Sensibilisierungsveranstaltung der Stadt Gröditz für die Lehrkräfte und Mitarbeiter der Schulen, Kitas und Jugendeinrichtungen treten sie erstmals auch nach außen auf. Die Arbeit an der Präsentation war eine gute Gelegenheit, einmal das gesamte Themenspektrum des Projekts zu überprüfen und Schwerpunkte zu setzen. Die Schüler befassen sich mit der Optimierung von „Wärme, Licht und Luft“ im ganzen Schulhaus. Die Begründung für ihre Beschäftigung mit diesen drei „Elementen“ sehen sie ebenfalls vielschichtig: Es geht sowohl um die Lernbedingungen als auch um finanzielle Einsparungen und um Beiträge zum Klimaschutz.

Die „Energiefüchse“ der Grundschule in Niesky/See haben sich auf die Beleuchtung fokussiert. Denn so ist es in nahezu allen Schulklassen überall: Über den Tür-, Mittel- und Fensterreihen der Schulbänke hängen dieselben Lampen mit denselben Leuchtmitteln. Im Unterricht werden dann sämtliche Lampen eingeschaltet. Mit dem Ergebnis, dass es dann nicht selten an den Plätzen der Türreihe dennoch nicht hell genug ist, aber das Licht an den Plätzen neben den Fenstern eigentlich gar nicht gebraucht wird. Die Energiefüchse in der Grundschule in Niesky haben deshalb damit begonnen, alle Plätze auf ihre Lichtverhältnisse hin auszumessen und den Mitschülern auf dem Tisch ein aussagekräftiges Protokoll zu hinterlassen. Damit werden nicht nur alle Mitschüler der Schule direkt erreicht, sondern alle können auch mithelfen, Energie zu sparen – oder auch für mehr Licht zu sorgen.

WEITERE KURZNACHRICHTEN

Damit die Arbeit von „Köpfchen statt Kohle“ nicht langweilig wird, setzen sich die Schülerinnen und Schüler der Grundschule am Sandhaus in diesem Jahr neue ehrgeizige Ziele. Rund um das Thema „Energie“ wollen sie nämlich einen Podcast produzieren, der jeden Monat ein ca. 10-minütiges Feature ins Internet stellt. Das Internetradio wird Interviews, Geschichten und Erfahrungsberichte spannend aufbereiten, um „Köpfchen statt Kohle“ in Zukunft auch hörbar zu machen. In der Redaktionsgruppe können Schüler der vierten bis zu sechsten Klassen mitarbeiten. Die erste „Sendung“ soll Ende März online sein.

Die Berliner Kinder- und Familienzeitung „KIEK MAL“ bringt in der soeben erschienenen ersten Ausgabe für 2018 einen ganzseitigen Report über „Köpfchen statt Kohle“. Die Zeitung wird kostenlos an Berliner Schulen verteilt, allerdings reicht die Auflage leider nicht, um wirklich alle Schulen ausreichend zu beliefern. Die Zeitung ist auch online zum Download verfügbar. Die Seite über“ Köpfchen statt Kohle“ kann auch unter der Rubrik „Presse“ dieses Weblogs heruntergeladen werden.

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Energiesparen paradox – Energiezentrum neu besetzt – Energiemanager beginnen jung

Eigentlich sind die Schülerinnen und Schüler, die sich in den „Köpfchen statt Kohle“-Projekten engagieren, auf der Suche nach Energieverschwendung in Form von überheizten Räumen, zu langen Heizzeiten, falschem Lüftungsverhalten, fehlender Nachtabsenkung oder defekten Heizungsthermostaten. Was die Siebt- bis Zehntklässler des Robert-Havemann-Gymnasiums derzeit aber für einen Teil ihrer Schule machen, erscheint paradox: Sie dokumentieren viel zu schlecht beheizte und zu kalte Unterrichtsräume. Dabei setzen sie direkte Messungen ebenso wie Datenlogger ein, die die Temperaturen während längerer Zeiträume messen und aufzeichnen.

Seit nämlich im gesamten zweiten Obergeschoss des Gymnasiums eine computergesteuerte sogenannte zentrale Einzelraumsteuerung eingerichtet worden ist, klagen die Lehrkräfte über viel zu kalte Klassenzimmer. An sich ist die zentrale Steuerung eine feine Sache, denn sie ermöglicht prinzipiell die genaue Anpassung der Heizzeiten an die Nutzungszeiten jedes Raumes, ohne dass ständig an den Thermostaten einzelner Heizkörper herumgedreht werden müsste. Das Problem dabei ist, dass die Steuerung natürlich darauf angewiesen ist, dass die in der Prozesskette davon liegende Hardware und deren Einstellungen – also die Vorlauftemperaturen des Heizsystems, die Pumpenleistung, die Rohr- und Ventilquerschnitte und die Druckverhältnisse in der gesamten Heizanlage – in Ordnung sein und den Anforderungen des Gebäudes entsprechen müssen.

Da diese Voraussetzungen nun anscheinend im Robert-Havemann-Gymnasium nicht erfüllt sind, sieht der Einstellungsbildschirm für die betroffenen Klassenräume so aus wie in dem untenstehenden Bild. Um halbwegs erträgliche Temperaturverhältnisse zu bekommen, wurde hier eine Dauerbeheizung rund um die Uhr an sechs Tagen pro Woche eingegeben, nur dem Samstag hat man ausgenommen.

Dass so etwas eigentlich widersinnig ist, regt die jungen Energiemanager auf. Dennoch bleibt ihnen nichts anderes übrig, als zunächst einmal die Räume zu dokumentieren, die trotz der aberwitzigen Heizzeiten immer noch zu kalt sind – wie z.B. Raum 231 (siehe Diagramm unten). In diesem Raum beträgt die Durchschnittstemperatur 17 Grad, nur ganz kurz wird es mal eine halbe Stunde auch 18 oder 19 Grad. Die Energiemanager wollen demnächst einen Brief an die zuständige Verwaltung schreiben, damit das Problem grundlegend gelöst wird und sie wieder ihrem normalen Job nachgehen können – Energie zu sparen, ohne dass jemand in der Schule frieren muss.

Ebenfalls eine Spezialität des Robert-Havemann-Gymnasiums, aber in diesem Fall mit positiver Betonung, ist die Einrichtung des „Energiezentrums Pankow“ in den früheren Arbeitslehre-Werkstätten der Schule. In mehreren Räumen stehen hier Metall- und Holzverarbeitung, technische Experimente und Anschauungsbeispiele zur Verfügung, um Grundlagen der Energietechnik praktisch zu erleben. Viele der 15 Grundschulen, die bei „Köpfchen statt Kohle“ dabei sind, haben ihre Projektgruppen, aber auch ganze Schulklassen hierhergeschickt, damit sie beim Bauen von Modellen und das Funktionsprinzip von Solar- oder Windenergie verstehen. Nachdem fast ein ganzes Schuljahr lang die personelle Betreuung der Energiewerkstatt verwaist war, kann es jetzt wieder mit vollem Einsatz weitergehen. Denn inzwischen ist ein WAT-Lehrer, Lutz Prill (Foto oben), gefunden worden (WAT steht für „Wirtschaft, Arbeitslehre, Technik“), der sowohl den praktischen wie den theoretischen Teil des experimentellen Lernens im Energiezentrum übernimmt. Nicht nur die „Köpfchen statt Kohle“-Schulen, sondern alle Pankower Schulen können das Energiezentrum im Robert-Havemann-Gymnasium nutzen. Hier die Kontaktadressen für die Terminvereinbarung und die Absprache der Werkstattthemen:

Einige Basismodelle, die in der Energiewerkstatt gebaut werden können, werden auf dieser Website vorgestellt.

Die Altersspanne, in der sich Schülerinnen und Schüler bei „Köpfchen statt Kohle“ engagieren, um die Energie- und Klimabilanz ihrer Schule zu verbessern, reicht derzeit von 8 bis 16 Jahren. Tatsächlich betreuen wir Projektgruppen mit Schülern von der 3. bis zur 10. Klasse. Nicht selten sind Schülerinnen und Schüler zwei, drei und vier Jahre im Projekt und übernehmen immer anspruchsvollere Aufgaben. Zu den Schulen, die uns konstant die jüngsten angehenden Energiemanager schicken, gehört die Trelleborg-Schule. Hier ist das „Köpfchen statt Kohle“-Projekt im Nachmittagsbetrieb des Horts angesiedelt und es kommen regelmäßig die Drittklässler, um sich mit dem Energiethema auseinanderzusetzen. Die Acht- und Neunjährigen lernen die Heizanlage und den Heizkreislauf verstehen und setzen sich mit Messmethoden bis hin zum Umgang mit Wärmebildaufnahmen auseinander. 

WEITERE KURZNACHRICHTEN

Von der Wetter- zur Klimastation: In der Grundschule am Hohen Feld haben die Energieaktivisten jetzt eine Wetterstation zusammengebaut und auf dem Dach angebracht. Sie können damit in Zukunft nicht nur einen aktuellen Wetterbericht vom Schulstandort liefern, sondern sie wollen auch dem Zusammenhang zwischen Außentemperaturen und Thermostateinstellungen an den Heizkörpern der Klassenräume nachgehen. Bereits in den letzten Jahren stellten die jungen Energiemanager fest, dass bestimmte Räume, die z.B. zwei Außenwände aufweisen, ein anderes Temperaturverhalten zeigen als die mehr innenliegenden Räume. Aus der Wetterstation soll im Lauf der Zeit eine „Klimastation“ werden, in der auch differenzierte Daten über den Energieverbrauch der Schule, über den damit verbundenen CO2-Ausstoß und über die Leistungsschwankungen der Schulsolaranlage zusammengeführt werden. Die Informationen sollen über einen Monitor in der Eingangshalle alle Mitschüler erreichen.

Von der Messaktion zum Messnetz: Bisher wurden Messdaten immer nur für einzelne Räume erhoben und ausgewertet. In Zukunft wollen die Energiemanager des Robert-Havemann-Gymnasiums alle Unterrichtsräume an ein Sensornetz anschließen, das sie derzeit mit Hilfe von Einplatinen-Computern (Raspberry Pi) und Mini-Routern aufbauen. Laufend erfasst werden dann zunächst die Raumtemperatur, die Luftfeuchte und der CO2-Gehalt. Jeder Energiemanager kann auf seinem Smartphone die aktuellen Daten abrufen, wenn er sich in Reichweite des Messnetz-WLANs befindet. Wie in einem Cockpit können die verschiedenen Messwerte schnell abgelesen werden (siehe Bild oben). Die Schüler hoffen, dass sie demnächst in der Schule einen eigenen Raum als „Messzentrale“ bekommen, vor dem dann auch ein Monitor montiert werden soll, der über die aktuellen Messungen informiert. Irgendwann sollen die Messdaten jederzeit in allen Unterrichtsräumen präsent sein, um das energiebewusste Verhalten von Schülern und Lehrkräften zu verstärken.

Vom Wissen zum Handeln: Lüftungswettbewerbe sollen an mehreren Schulen in diesem Winter Schülern und Lehrkräften helfen, richtig zu lüften. „Richtig“ heißt ebenso effektiv, was den Luftaustausch betrifft, also auch effizient, was die dabei verlorene Raumwärme betrifft. In den Grundschulen unter den Bäumen und am Falkplatz stellen die jungen Energiemanager derzeit in den Klassenräumen Messgeräte auf, an denen der CO2-Wert der Luft und die Raumtemperatur abgelesen werden kann. Da die Geräte die Messwerte auch aufzeichnen, können die Schüler der Projektgruppe dann nach ein paar Wochen feststellen, in welcher Klasse am häufigsten gelüftet wurde und wo die Luftqualität am besten war. Während der Messwochen gehen die Energiemanager auch in die Klassen und zeigen, wie am besten gelüftet werden kann, um in kurzer Zeit einen möglichst großen Luftaustausch zu erreichen. Da in beiden Schulen eine computergesteuerte zentrale Einzelraumregelung für die Heizung installiert ist, werden die Schüler außerdem in den längeren Pausen (den sogenannten Hofpausen) die Heizung am Computer ausschalten, damit länger gelüftet werden kann, ohne dass die Heizung auf Hochtouren läuft.

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Jetzt wieder ran an die Regler – CO2 ist auch im Klassenzimmer ein Problem – Junge Design Thinker am Werk

Jetzt bekommen unsere jungen Energiemanager wieder alle Hände voll zu tun! In den Schulen mit „zentraler Einzelraumsteuerung“ übernehmen sie die Aufgabe, die Heizzeiten eng an den Stundenplan anzupassen, die Temperaturen zu kontrollieren und nach defekten Ventilen oder anderen Störungen zu fahnden. Kein Hausmeister hätte dafür Zeit. Die Energiemanager können so für das gesamte Schulhaus die Energieeffizienz erhöhen und Energie einsparen. Außerdem sind sie der erste Ansprechpartner für Lehrkräfte, denen es in den Klassenräumen zu warm oder zu kalt ist. Insgesamt 12 Pankower Schulen, in denen die Heizungen zentral gesteuert werden können, leisten auf diese Weise einen nachweisbaren Beitrag zum Klimaschutz.

Wenn es nur darum ginge, die Heizzeiten anzupassen und die Temperatureinstellungen zu überprüfen, würden die jungen Energiemanager ihr Pensum wohl auch schaffen. Aber auf Schritt und Tritt stoßen sie auf Ungereimtheiten und vermutliche Defekte in den Anlagen. In der Schule am Falkplatz erbrachte gleich der erste Check in dem Raum, in dem sich die Schülerinnen und Schüler der Projektgruppe jeden Dienstagmorgen um 7 Uhr treffen, einen Treffer. Zwei der Heizkörper waren warm, sie hatten über 30 Grad Oberflächentemperatur, während es im Raum selbst auch schon gute 22 Grad warm war. Da stimmt was nicht. Der Heizungscomputer zeigte an, dass nicht geheizt würde. Also, Mängelbericht schreiben und an die Technikfirma schicken… Mal sehen, was passiert.

Auf diese Weise werden die Energieaktivisten richtige Experten nicht nur im Fehleraufspüren, sondern sie entwickeln auch Ausdauer beim Verfolgen von Problemen.

Ebenfalls schon fast zu den Routineaufgaben gehört es, dass die Schüler zu Beginn der Heizperiode Datenlogger in den Klassenräumen aufstellen. Mit den Geräten erfassen sie die Verläufe von Temperatur, Luftfeuchte und CO2-Gehalt der Luft. Vor allem die zu hohen Kohlendioxidwerte in den Klassenzimmern im Winter sind ein Problem. Bei dauerhaft erhöhten Werten von deutlich über 1.000 ppm sind Müdigkeit und eingeschränkte Konzentrationsfähigkeit die Folge, sprich: das Lernen fällt schwerer. Um das Problem rechtzeitig zu erkennen und dann auch effektiv zu lüften, sind Messanzeigen in den Klassenräumen unabdingbar. Erst durch die Kontrolle der Messwerte wird Lehrkräften und Schülern klar, dass Dauerlüften durch leicht angekippte Fenster im Winter gar nichts bringt – außer Energieverschwendung. Das untenstehende Diagramm zeigt bereits zu Beginn der Heizperiode ein typisches Bild: Den ganzen Schultag lang sind die CO2-Konzentrationen meist deutlich über dem maximalen Sollwert von 1.000 ppm – und es scheinen auch kaum Lüftungsaktivitäten stattgefunden zu haben.

In der Grundschule unter den Bäumen hat die neue Generation der „Energiemanager“ aus den 5. und 6. Klassen innerhalb einer Dreiviertelstunde gleich acht Datenlogger in der Schule platziert und dabei die Messeinstellungen vorgenommen und Hinweisschilder aufgestellt, die verhindern sollen, dass die Geräte ausgesteckt werden. Anhand der Ergebnisse der ersten beiden Wochen wollen sie sich mit der Auswertung und Interpretation der Daten vertraut machen. Die Schüler eigen sich dafür Kenntnisse in EXCEL an und erzeugen selbst aussagekräftige Diagramme. Während der nächsten Wochen wollen sie dann für einzelne Klassenstufen einen „Lüftungswettbewerb“ starten, um herauszufinden, welche Klasse das Thema am besten in den Griff bekommt und die besten Luftwerte hat.

Da die Projektgruppe in dieser Schule mit 15 Jungs und Mädchen ziemlich groß ist, hat sie sich geteilt. Während eine Gruppe sich um das Thema „Lüftung“ kümmert, versucht die andere Hälfte, ihre Mitschüler in Sachen „Raumtemperatur“ zu sensibilisieren. Da der Heizungscomputer laufend die Raumtemperaturen in allen Klassenzimmern aufzeichnet, starten die Energiemanager einen Wettbewerb, um herauszufinden, was die ideale – spricht niedrigste – Wohlfühltemperatur ist. Die Klasse, die mit der niedrigsten Temperatureinstellung auskommt, erhält die Auszeichnung als „Eisbär“-Klasse.

Zusammen mit einem Startup des DLR in Adlershof sind die Energieaktivisten des Robert-Havemann-Gymnasiums jetzt ins „Design Thinking“ eingestiegen. Die Aufgabe lautete: Wie muss ein ökologisches Haus der Zukunft aussehen? Gesucht wird ein modulares Konzept für ein „Lernhaus“, mit dem Schüler/innen der 4. bis 10. Klassen Grundlagen erneuerbarer Energietechniken experimentierend und praktisch kennenlernen können. Solarthermie, Photovoltaik, Windkraft, Geothermie und Brennstoffzelle sollen beim Aufbau des Hauses und beim Experimentieren erfahrbar werden. Anzeigegeräte für Leistungsdaten sollen vorhanden sein, um grundlegende Anforderungen der Speicher- und Regeltechnik an dem Haus zu erlernen. Im Lauf der kommenden zwölf Monate bleiben die Schülerinnen und Schüler in Kontakt mit den Jungunternehmern und begleiten die Entwicklung und Erprobung des Prototyps.

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Köpfchen statt Kohle …gewinnt den Energy Award …wird digital …bleibt innovativ

Das war ebenso überraschend wie überwältigend: stratum bekommt für „Köpfchen statt Kohle“ einen der fünf Handelsblatt Energy Awards 2017. Mit unserem innovativen Ansatz und der durchgehaltenen Praxis in 18 Berliner Schulen gab uns die Jury den ersten Preis in der Kategorie „Utilities und Stadtwerke“. Überreicht wurde die Auszeichnung in einer glänzenden Gala am 28. September im Berliner Museum für Kommunikation. stratum-Geschäftsführer Richard Häusler und Projektleiterin Inga Jacobsen nahmen den Preis aus der Hand der Laudatoren Marion Schulte und Jens Raschke (BearingPoint) entgegen (Foto oben). Die Jury des Handelsblatt Energy Awards würdigt unser Konzept, Schüler zu „Energiemanagern“ zu machen, als einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Auf der Galaveranstaltung bekamen wir auch immer wieder die Rückmeldung; „Toll, dass man bei euch sehen kann, was die Energiewende mit den Menschen zu tun hat!“ In dem mehrseitigen Bericht der Handelsblatt-Ausgabe vom 2. Oktober 2017 wurde unser Markenname „Köpfchen statt Kohle“ sogar als Headline der Preisträger-Rubrik verwendet. (Fotos: Nils Bröer und Ulf Büschleb)

Die Sonderveröffentlichung von Handelsblatt und General Electric beschreibt „Köpfchen statt Kohle“ so: „Leuchtet die Lampe grün, ist alles Ok. Bei Gelb sollte und bei Rot muss der Klassenraum gelüftet werden. Die von den Schülern selbst installierten Messgeräte in 18 Berliner Schulen messen den CO2-Gehalt in Klassenräumen und helfen heute schon erwiesenermaßen beim Energiesparen. Richard Häusler, Geschäftsführer der Agentur stratum, erklärt das Problem: ‚In öffentlichen Gebäuden kümmert sich keiner darum, wie lange das Licht brennt oder wenn es etwa in Schulen im Klassenzimmer zu warm ist, wird einfach das Fenster geöffnet.‘ ‚Köpfchen statt Kohle‘ heißt das Berliner Programm, in dem Schüler als Energiemanager etwa die Kontrolle über die zentrale Heizungsanlage ihrer Schule bekommen und selbst die Energie managen. Ist es in einer Klasse etwa zu kalt, schreiben die Schüler Postkarten, werfen sie in einen roten Postkasten und ihre Mitschüler-Energiemanager regeln das und sind mit Begeisterung dabei. Sogar defekte Thermostate tauschen sie aus oder installieren die CO2-Messgeräte. So verstehen die Schüler schnell die Systematik und bekommen eine Ahnung davon, wie tatsächlich Energie gespart werden kann.“

Die Sonderbeilage und der Zeitungsbericht stehen im Download-Bereich (Presse) dieses Weblogs zur Verfügung, das 90-Sekunden-Video, das Lars Tepel für den Energy Awards-Wettbewerb über uns gedreht hat, ist im Infoframe verlinkt.

Der Einsatz von Messgeräten gehört zum Alltag der „Köpfchen statt Kohle“-Projekte und ist ein entscheidender Beitrag zur Objektivierung von Problemen. Temperatur, Luftfeuchte, CO2-Gehalt der Luft oder Beleuchtungsverhältnisse an Schüler-Arbeitsplätzen werden so handhabbar. Die Daten werden von den Schülerinnen und Schülern ausgewertet und interpretiert und sind die Grundlage für Verbesserungsvorschläge und Informationskampagnen in den Schulen. Allerdings sind die Messgeräte auch teuer. Um einen Klassenraum mit einem Messdisplay und einem Datenlogger zur Messwertaufzeichnung auszustatten, muss man etwa 400 Euro ausgeben. Eine sehr viel kostengünstigere Lösung, die außerdem die Verfügbarkeit der Daten sogar noch verbessert und die Aktivität der jungen Energiemanager erweitert, eröffnen uns die kleinen Einplatinen-Computer, die unter der Bezeichnung „Raspberry Pi“ und „Arduino“ jetzt auf den Markt gekommen sind. In mehreren „Köpfchen statt Kohle“-Schulen sollen die erweiterten Möglichkeiten in diesem Schuljahr getestet werden:

  • Temperatur- und Luftfeuchte Überwachung in Klassenräumen: Laufende Messung der Raumtemperatur, Übertragung der Daten in die Cloud, Export in ein Datenbank-Format, Bereitstellung über eine App
  • CO2-Überwachung in Klassenräumen: wie oben; hinzu kommt die Anforderung, über eine Smartphone-App die aktualisierte Datenausgabe für den jeweiligen Raum in Echtzeit zu ermöglichen
  • Feinstaub-Messung in unmittelbarer Nähe des Schulgebäudes; Datenübertragung per WLAN und Bereitstellung der Daten über eine App
  • Stromverbrauchsmessung an Geräten (z.B. PC-Räumen); berührungslose Messung an der Verbraucher-Zuleitung; Datenausgabe etc. wie oben
  • Aufbau einer Wetterstation: Die Auswertung der Daten sollte in Beziehung gesetzt werden zu Untersuchungen der Leistung einer Solarablage oder zur Optimierung einer Heizungssteuerung
  • Erhebung der Leistungsdaten von kleinen Solaranlagen: Erfassen der relevanten Parameter für die Visualisierung im Schulbetrieb, Erklären des Funktionsprinzips und Verhaltens von Solarzellen, Analyse der Leistungsparameter, Optimierungen

Als Experten für diese Projekte haben wir Dr. Martin Lützelberger gewonnen, der an einer unserer „Köpfchen statt Kohle“-Schulen auch eine Raspberry-AG leitet und unseren Energiemanagern das nötige technische und Programmier-Knowhow vermitteln kann.

Da die „Raspberry Pi“-Revolution derzeit auch genutzt wird, um insgesamt die Digitalisierung des Schulunterrichts voranzutreiben, können wir vielleicht damit auch einen Beitrag zur Modernisierung der Schulen leisten. Die neue smarte Technologie birgt Lösungen für viele Probleme, die die digitale Öffnung der Schulen bisher behindert haben. So lassen sich z.B. mit kleinen Routern WLAN-Netze aufbauen, die vom Internet getrennt sind, aber Schülern und Lehrern eine gemeinsame digitale Lernumgebung schaffen.

WEITERE KURZNACHRICHTEN

Die kontinuierliche Arbeit, die uns bei „Köpfchen statt Kohle“ in den Schulen ermöglicht wird, kommt der Nachhaltigkeit der Projektarbeit zugute. Viele Schüler bleiben über mehrere Jahre in den Projekten. Dadurch lernen die älteren und erfahreneren Schüler beispielsweise, wie sie selbst die Neuen in die Projektarbeit und den Umgang mit den Mess- und Steuerungstechnologien einführen können. Außerdem können Erfahrungen ausgewertet und Kompetenzen aufgebaut werden, die eine ständige Verbesserung ermöglichen. So haben die Schüler am Robert-Havemann-Gymnasium beispielsweise im letzten Schuljahr damit begonnen, kleine Videos für einen eigenen Youtube-Kanal zu produzieren. Inzwischen sind sie so selbstkritisch, dass sie daran denken, ihre Videoproduktion zu verbessern und „professioneller“ zu machen. Da im Lauf der Jahre zudem viele Handlungsstränge an den Schulen aufgebaut werden, stellt sich für viele Projektgruppen die Aufgabe, arbeitsteilig vorzugehen. Am Robert-Havemann-Gymnasium haben die jungen Energiemanager zum Start des Schuljahres eine Liste von fünf Arbeitspaketen aufgestellt, die sie im Lauf des Jahres bewältigen wollen:

„Köpfchen statt Kohle“ bietet den Schulen über die eigentliche Projektarbeit hinaus auch Projektwochen zum Thema „Erneuerbare Energien“ an. Genutzt wurden dafür bisher der Kosmos-Bausatz „Power-House“ und „Das Ökologische Haus“ von Clementoni. Beide Experimentier-Sets werden jedoch nicht mehr hergestellt und es gibt auf dem Markt keine vergleichbaren Angebote.  Deshalb haben stratum und die drei Initiatoren eines Startups der DLR in Adlershof (auf dem Foto von links: Richard Flachmeier, Elzbieta Noga, Christian Ritschel) geplant, ein neues „Ökologisches Haus“ zu entwickeln, das die Vorteile der bisherigen Experimentierkästen (einfache Gestaltung von Begleitmaterial, sinnvoller Rahmen für eine Projektwoche) übernimmt und die Nachteile (Qualität des Materials, fehlende Anpassbarkeit und Modularität) aufhebt. Die Startup-Gründer haben als Geschäftsidee, für Schulen und Bildungseinrichtungen hochwertige, herausfordernde und flexible naturwissenschaftliche Experimentierumgebungen zu entwickeln. Im Rahmen eines Workshops, der von ihnen geleitet wird, haben Schüler und Lehrkräfte demnächst die Chance, Ideen und Prototypen für das „Ökologische Haus“ zu entwickeln. Methodisch wird dabei der Ansatz des „Design Thinking“ verwendet. Wir werden berichten…

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Premiere I: Berlins erste solare Pausenhof-Disco – Premiere II: Erste Generation „Junior-Energieberater“ ausgebildet – Zukunft: Was hat „Köpfchen statt Kohle“ im neuen Schuljahr vor?

Berlins erste Schüler-Solaranlage wurde jetzt in der Grundschule unter den Bäumen ihrer Bestimmung übergeben. An der Grundschule im Pankower Quartier Blankenburg haben unsere jungen Energiemanager mit Unterstützung durch die DPI-Solar Energiespar GmbH ein Solarmodul mit Laderegler und Akku auf einen mobilen Rahmen montiert. Mit dem Solarmodul wird ab jetzt die Pausenhof-Disco der Schule betrieben.

Beim erstmaligen Anzapfen der Sonne für die akustische Pausenbelebung waren auch Pankows Bezirksstadtrat Torsten Kühne und Schulrätin Susanne Füllgraf mit dabei. Harry Funk, der für die Berliner Senatsverwaltung die Klimaprojekte in Berlin koordiniert, lobte das Projekt: „Damit wird Solarenergie für die Schüler greifbar und das Thema wird auch emotional erfahrbar.“ Sogar ein Filmteam von n-tv interessierte sich für das Event und interviewte die Schüler.

Zwölf waren zu Beginn des Jahres angetreten, sieben Schüler der Klassenstufen 7 bis 9 haben es jetzt auf Anhieb geschafft – die Prüfung zum „Junior-Energieberater“. Am vorletzten Schultag fand der zweite Teil der Prüfung (mündlich und praktisch) vor der vierköpfigen Prüfungskommission im Robert-Havemann-Gymnasium in Berlin-Karow statt. Schulleiter Thomas Josiger ist stolz darauf, dass dieses bisher einmalige Projekt an seiner Schule erfolgreich ist. Im kommenden Schuljahr wollen die Schüler ihren ersten Praxiseinsatz in einem öffentlichen Gebäude des Bezirks Pankow starten. Für die Schulung des nächsten Jahrgangs haben die Schüler auch ein „Junior-Energieberater-Handbuch“ erarbeitet, das soeben in einer ersten Auflage gedruckt worden ist.

Was plant „Köpfchen statt Kohle“ für das nächste Schuljahr? Wir sprachen mit Projektleiter Richard Häusler (auf dem Foto zusammen mit Energiemanagern der Schule am Falkplatz).

Frage: Sind Sie zufrieden mit den Ergebnissen des jetzt abgeschlossenen Schuljahres?
Antwort: Teils, teils. Die Junior-Energieberater, die Solar-Disco, der Klimavertrag der „Köpfchen statt Kohle“-Schulen mit dem Pankower Bürgermeister, darauf sind wir schon stolz. Aber manche Ziele haben wir dieses Jahr auch nicht erreicht.

Frage: Welche denn?
Antwort: Zum Beispiel haben die Schüler/innen in der Falkplatz-Schule im vergangenen Winter keinen großen Lüftungs-Wettbewerb hinbekommen. Das hing auch damit zusammen, dass die Gruppe sich lange damit herumgeschlagen hat, die Verbindung ihres Steuerungsrechners mit dem Heizungsserver wieder hinzubekommen. Und im Käthe-Kollwitz-Gymnasium wartet die Projektgruppe noch auf diesen Rechner – er soll aber zum Start des neuen Schuljahres da sein.

Frage: Die Probleme sind also eher technischer Natur?
Antwort: Nicht nur. Wir müssen uns auch darum kümmern, dass in allen 18 Schulen, die wir betreuen, die Projektidee und die Suche nach lohnenswerten Projektzielen immer im Vordergrund steht. Wir wollen und sollen ja keinen Ergänzungsunterricht machen, sondern die Schüler sollen selbst aktiv werden und unterstützt durch uns die Energiesituation in der Schule untersuchen und verbessern. Dafür gibt es überall die unterschiedlichsten Ansatzpunkte. Das Know-how über Physik, Energietechnik und Messmethoden eignen sich die Schüler/innen dann en passant an. Dann macht es den jungen Energiemanagern auch Spaß.

Frage: Gibt es auch neue Ideen, die Sie nächstes Jahr umsetzen wollen?
Antwort: Gibt es. An einigen Schulen wollen wir ausprobieren, ob man die relativ teuren Messgeräte und Datenlogger, mit denen wir Temperaturen, Luftfeuchtigkeit und CO2-Gehalt erfassen, durch ein Messnetz auf Basis der Raspberry-Technologie ersetzen könnte. Ein Raspberry ist ein kleiner, sehr kostengünstiger Computer, mit dem inzwischen auch in Grundschulen Programmieren gelernt wird. An diese Geräte lassen sich ebenfalls sehr kostengünstig alle möglichen Sensoren anschließen und dadurch Daten sammeln und auch visualisieren. Wir hätten damit nicht nur sehr viel kostengünstigere Messmöglichkeiten. Die Schüler könnten auch rascher auf die Ergebnisse zugreifen und damit arbeiten. Und ein dritter Vorteil wäre: Die Energiemanager haben es nicht mit einer „Black Box“ zu tun, sondern können die Messgeräte und den Aufbau von Messumgebungen selbst programmieren und die Technik verstehen. Damit würde „Köpfchen statt Kohle“ auch einen Beitrag zur digitalen Bildung leisten.

WEITERE KURZNACHRICHTEN

Viertklässler der Carl Humann-Grundschule am Prenzlauer Berg entwickelten für eine Lüftungskampagne schon vor zwei Jahren eine informative Litfaßsäule mit Bildern und Slogans. Darunter war auch ein Claim, den das Eidgenössische Departement des Innern jetzt gerne für eine landesweite Aktion verwenden möchte. Das Schweizerische Bundesamt für Gesundheit hat bei uns angefragt, ob es den Slogan „Schlechte Luft – schlechte Laune – schlechte Noten“ für sein Projekt „Luftwechsel“ in Schweizer Schulen verwenden darf. Natürlich darf es, beschlossen die Grundschüler und ihre Lehrerin Kathrin Hillers. Vielleicht sollten wir in Zukunft marketingtaugliche Ergebnisse aus den „Köpfchen statt Kohle“-Projekten schützen lassen, um sie auch finanziell verwerten zu können?

Weil zum Sommer hin die Heizung kein Thema mehr in den Schulen ist, haben die jungen Energiemanager dann Freiräume, sich mit neuer Energietechnik zu beschäftigen. Nahezu alle „Köpfchen statt Kohle“-Schüler lernen die Funktion einer Solarzelle kennen. Auch hier steht die Theorie erst an zweiter Stelle. Zunächst werden Modelle zum Beispiel von Solarautos gebaut und ausprobiert. Danach ist die Motivation groß, auch zu verstehen, wie aus den Lichtteilchen in der Solarzelle elektrischer Strom wird. Wenn die Sonne mal nicht scheint – was in den letzten sehr regnerischen Wochen öfter der Fall war – müssen Baustrahler oder Overhead-Projektoren als Ersatzsonne herhalten. Die gemalte Sonne (Bild oben rechts) ist dagegen wohl ein ironisches Statement eines jungen Solarautobesitzers…

In der Homer-Grundschule haben die Schülerinnen und Schüler der „Köpfchen statt Kohle“-Projektgruppe sogar zusammen mit ihrem Lehrer Tobias Berger im Lauf des Schuljahres eine eigene Energiewerkstatt eingerichtet, um Modelle bauen und experimentieren zu können. Dafür haben sie einen weitgehend verwaisten Werkstattraum im Keller mit Werkzeug und Materialien ausgerüstet. Die bei „Köpfchen statt Kohle“ aktiven Schüler/innen erwerben dadurch ganz nebenbei auch grundlegende handwerkliche Fähigkeiten.

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