Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Daniel Kray | Evolution und Ökologie | Klassenstufe 11/12/13

Sind die Ziele des Pariser Klimaabkommens noch zu erreichen? Mit den erneuerbaren Technologien und beherztem Handeln schon. Dieser Vortrag beleuchtet die drei Dimensionen zur Lösung der Klimakrise: Energie effizient nutzen, alle Energie aus 100 Prozent erneuerbaren Quellen beziehen und zusätzlich aktiv CO₂ aus der Atmosphäre zurückholen. Der technologische Fokus liegt dabei auf der Photovoltaik und der Pflanzenkohle. 

Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Fabian Eber | Biomoleküle und molekulare Genetik | Klassenstufe 11/12/13

Die belebte Natur hat die vergangen vier Milliarden Jahre genutzt, um erstaunliche Produkte zu entwickeln: Spinnenseide ist reißfest, dehnbar und dabei extrem leicht; Riesige Wälder entstehen aus Sonnenlicht, CO₂, Wasser und Mineralien.

Die menschliche Gemeinschaft ist aktuell noch auf der Suche nach Möglichkeiten, ihre industrielle Produktion nachhaltiger und klimafreundlicher zu gestalten. Unter anderem werden die Bausteine der Natur neu kombiniert, um alte oder neue industrielle Produkte nachhaltig herzustellen. Dazu verändern Biotechnolog*innen beispielsweise Mikroorganismen mit natürlichen Werkzeugen, sodass sie zu lebenden Fabriken werden. Diese Fabriken werden mit den Prozessen der Evolution weiter optimiert, um ihre Produktivität zu steigern. Dieser Vortrag zeigt, welche Lösungen die Biotechnolog*innen für die industrielle und nachhaltige Herstellung von Produkten gefunden haben. 

Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Dragos Saracsan | Stoffe und ihre Eigenschaften | Klassenstufe 8/9/10

Energie ist nicht nur eine der zentralen Größen der Chemie und Physik und kann in den verschiedensten Formen existieren, sondern sie ist auch notwendig für unser tägliches Leben. Denn Energie wird für alle natürlichen Vorgänge gebraucht und spielt sowohl beim Antrieb von Maschinen als auch als Licht- und Wärmequelle eine wichtige Rolle.

Dieser Vortrag beantwortet die Fragen: Was ist Wärme? Wie warm und wie kalt kann ein Objekt sein? Was ist Energie und was hat diese mit der Temperaturdifferenz zweien Systemen zu tun?"

Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Jens Pfafferott | Wärmelehre | Klassenstufe 9/10

Gebäude brauchen viel Energie – und belasten damit das Klima.

Doch mit guten Fenstern, einer ordentlichen Dämmung von Boden, Wänden und Dach und einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung zum vernünftigen lüften kann der Energiebedarf so weit gesenkt werden, dass das gesamte Haus allein mit Solarenergie versorgt werden kann. Dieser Vortrag zeigt wie thermische Kollektoren Solarwärme und eine Photovoltaikanlage Solarstrom bereitstellen können und wie mit dem Solarstrom eine Wärmepumpe Umweltwärme aus der Erde oder der Luft nutzbar machen kann, um ein rundum behagliches Raumklima zu schaffen.

Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Niklas Hartmann | Wärmelehre| Klassenstufe 9/10

Erneuerbare Energien werden die zukünftige Energieversorgung dominieren. Welche Technologien im Einzelnen in Zukunft im Energiesystem vorhanden sein werden und und in welcher Zusammensetzung, ist allerdings noch nicht klar.

Hohe und langfristige Investitionen in die Energieinfrastruktur resultieren jedoch in Pfadabhängigkeiten, die frühzeitig erkannt und bewertet werden müssen. Im Themengebiet der Energiesystemanalyse werden daher Energiesysteme bis weit in die Zukunft abgebildet, zum Beispiel bis zur Klimaneutralität oder in Jahreszahlen bis zum Jahr 2045. Im Ziel sollten kostenoptimale Wege zu einem zukünftigen klimaneutralen Energiesystem aufgezeigt werden. Dieser Vortrag stellt mögliche Wege zu einer Klimaneutralität im Energiesystem vor und zeigt Methoden die in der Energiesystemanalyse eingesetzt werden.

Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Susanne Mall-Gleißle | Wärmelehre | Klassenstufe 9/10

Wasser ist eine der weltweit wichtigsten Ressourcen überhaupt, denn Wasser ist unsere Lebensgrundlage – und genau diese ist in Gefahr!

Durch die steigende Anzahl an Menschen wird immer mehr Wasser benötigt. Experten zufolge haben jedoch bereits jetzt rund 750 Millionen Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser und diese Zahl wird weiter steigen – Konflikte sind vorprogrammiert. Neben dem Umdenken zu einer nachhaltigen Wassernutzung, müssen folglich neue, umweltfreundliche Technologien zur Trinkwassergewinnung etabliert werden. Dieser Vortrag stellt das Projekt „SolAqua" vor, in dem die Hochschule Offenburg eine mögliche Lösung entwickelt: Sonnenenergie wird genutzt, um aus Meerwasser Trinkwasser zu erzeugen. Die Nutzung fossiler Energien wie Erdöl oder Erdgas, wie sie in gängigen Anlagen üblich ist, entfällt damit.

Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Peter Treffinger | Schwingungen | Klassenstufe 11/12/13

Schwingungen auf dem Spielplatz machen Spaß! Was schwingt denn da? Kinder auf der Schaukel! Nicht nur übermotivierte Erwachsene können es aber mit Kraftimpulsen (oder einfacher ausgedrückt: Anschubsen) übertreiben und dann kann es auch zum Überschlag mit ungewollten Folgen kommen.

Auch das Bungee-Jumping, das vielen, die es herausfordernder mögen, Spaß macht, ist mit Schwinigungen, aber auch mit Risiko verbunden.

Und in der Technik sind Schwingungen ebenfalls vorhanden. So ist eine Kuckucksuhr ohne Schwingung nicht denkbar. Doch auch in der Technik gibt es Kehrseiten der Schwingungen wie  Resonanzkatastrophen. Beispiele sind einstürzende Brücken oder zerstörte Wellen von Maschinen.

Doch wer nimmt in der Technik die Stelle der übermotivierten Erwachsenen vom Spielplatz ein? Und wie kann man die Erkenntnisse vom Spielplatz in die Technik übertragen? Was haben Schwingungen gemeinsam? Wie kann man Schwingungen beschreiben? All diese Fragen sollen in diesem Vortrag gemeinsam diskutiert werden.

Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Dominik Giel | Klassenstufe 11/12/13

Stukturen, die kleiner sind als 1/100-tel des Durchmesser eines Haares, bleiben auch mit den besten optischen Hilfsmitteln unsichtbar. Da Licht selber eine Welle ist, kann es keine Details abbilden, die unter seiner eigenen Wellenlänge von 0,4 µm bis 0,65 µm liegen.

Für viele Anwendungen ist es aber wichtig, noch kleinere Strukturen zu erkennen: Die Bahnen von modernen Mikrochips sind dünner, Oberflächen fangen bei winzigen Löchern an zu rosten, Mikroorganismen haben noch kleinere Details. Für die Untersuchung dieser Objekte wird das Rasterelektronenmikroskop (REM) eingesetzt, das eine Oberfläche mit einem Strahl aus Elektronen abtastet. Elektronen sind Elementarteilchen und mit ihnen kann man etwa 500-mal stärker vergrößern als mit einem Lichtmikroskop.

Dieser Vortrag zeigt die verschiedenen Methoden der Elektronenmikroskopie und erklärt, wie man nicht nur die Geometrie, sondern auch die chemische Zusammensetzung der Oberfläche bestimmen kann. Ein anschließender Besuch an der Hochschule Offenburg/Zentrum für Physik beim Rasterelektronenmikroskop ist nach Absprache möglich.

Interaktive Stunde (45 Min.) I Prof. Dr.-Ing. Christian Wetzel I Energie und Mobilität I Klassenstufe 8/9/10

Alle Lebewesen der Erde bewegen sich. Zur Fortbewegung werden Energie und effiziente Bewegungsmechanismen benötigt. In dieser interaktiven Stunde werden unterschiedliche Mechanismen zur Fortbewegung in Natur und Technik untersucht und die dabei notwendigen Energieformen erarbeitet. Wo gibt es Analogien zwischen natürlichen und technischen Systemen und wo sind bionische Ansätze sinnvoll? Klassische Bewegungsmechanismen werden praktisch und theoretisch unter die Lupe genommen und miteinander verglichen.

Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Christian Klöffer | Elektrische Anriebstechnik | Klassenstufe 11/12/13

Die Elektromobilität wird von der großen Mehrheit der Experten als umweltfreundliche(-re) Mobilitätslösung der Zukunft gesehen. Dass das so ist, liegt im Wesentlichen daran, dass Elektromotoren ihren verbrennungsmotorischen Pendants in nahezu allen relevanten Punkten im Fahrzeug überlegen sind. Im Vortrag wird gezeigt, wie Elektromotoren grundsätzlich funktionieren, welche Typen davon im Elektrofahrzeug eingesetzt werden und woher die technische Überlegenheit im Vergleich zu Verbrennungsmotoren stammt.

Vortrag (45 Min.) | Prof. Dr. Stephan Pfletschinger | Datenkommunikation | Klassenstufe 11/12/13

Dieser Vortrag zeigt und erklärt anhand eines praxisorientierten Beispiels wie die digitale Kommunikation mit Hilfe eines akustischen Signals gelingt.

Dazu werden die Datenpakete zunächst in ein analoges Basisbandsignal umgesetzt, das auf eine Trägerfrequenz moduliert wird. Das modulierte Signal wird akustisch gesendet und von einem Mikrofon empfangen. Das Empfangssignal wird nach einer Bandpassfilterung mit einem Hüllkurvendetektor ins Basisband moduliert. Nach Synchronisation der Taktphase und der Rahmensynchronisation werden die empfangenen Daten visualisiert. Die Bitfehlerhäufigkeit wird gemessen und es wird gezeigt, wie diese mit Hilfe von Kanalcodierung reduziert werden kann.
 

Vortrag (60-90 Min.) | Prof. Dr. Axel Sikora | Datenkommunikation | Klassenstufe 11/12/13

Klassisch basieren die Internet-Technologien auf sehr demokratischen Grundregeln, die allerdings dazu führen, dass Dienstgüten (Quality of Service) nicht garantiert werden können, wie sie für Multimedia-Dienste oder industrielle Anwendungen notwendig sind. Deswegen gilt auch im Internet (wie bei George Orwell's Farm der Tiere): "Alle sind gleich, aber manche sind gleicher."

Dieser Vortrag stellt stellvertretend einige demokratische Grundregeln aus den Internet-Technologien vor und diskutiert dann, wie man mit einem Business Class Ticket an den Warteschlangen vorbei schnell durchs Internet kommt.

Interaktive Stunde (45 Min.) | Prof. Dipl.-Ing. Claus Fleig | Technische Mechanik | Klassenstufe 11/12/13

In der interaktiven Stunde werden mit den Schülerinnen und Schülern anhand von Alltagsgegenständen die verschiedenen Belastungs- und Beanspruchungsarten (Zug, Druck, Torsion, Schub) gemeinsam erarbeitet. Mit den wichtigsten Werkstoffkennwerten wird darauf aufbauend eine wirtschaftliche und technische Lösung für eine konkrete Fragestellung (z.B. Balkenbrücke) erarbeitet. Anhand von weiteren Beispielen wird der Einsatz von CAD und der Berechnung von mechanischen Spannungen mit Simulationsprogrammen behandelt.