Die Schuluhr läuft wieder

Die Physik-AG der Jahrgangsstufe 13 hat das wichtigste  Ziel dieses Schuljahres erreicht (abgesehen vom Abitur natürlich). Seit letzter Woche (21.4.2016) läuft die große Schuluhr an der Außenwand des Altbaus zur Geismarer Straße nun fehlerfrei und auf die Minute genau. Die beteiligten Schüler Sebastian Debes, Tim Engel, Fabio Lange, Moritz Ruhwedel und Stefan Schulte haben während der AG-Zeiten Donnerstags in der 6. und 7. Stunde seit Beginn des Schuljahres an der Problemstellung gearbeitet. Soweit  sich der AG-Leiter Herr Starck zurückerinnern kann (er unterrichtet seit 1998 an der Edertalschule) war die Uhr nicht mehr im Betrieb. Die AG-Schüler entfernten das alte mechanische Uhrwerk, das vermutlich wegen zweier übermäßig langer und verbogener Antriebsstangen und Verschleißerscheinungen nicht mehr funktionierte und ersetzten dieses durch ein elektronisches Uhrwerk auf der Basis eines Arduino-Mikrocontrollers in Kombination mit einem Schrittmotor samt selbst gebauter Ansteuerschaltung. Mithilfe des neuen Ultimaker-3D-Druckers wurden die Antriebszahnräder hergestellt, nachdem zuvor das benötigte, auf den Schrittmotor abgestimmte Übersetzungsverhältnis berechnet und mit der 3D-CAD-Software Autodesk Inventor die Zahnräder gezeichnet worden waren. Die benötigten Kenntnisse wurden den Schülern überwiegend während der zweijährigen Young-Engineer-Academy (YEA) der Edertalschule, der Firma Viessmann und der THM vermittelt. Details mussten sie sich im Selbststudium erarbeiten. Das AG-Mitglied Stefan Schulte nutzte das Projekt kurzerhand zur Anfertigung einer Facharbeit zur Erlangung des MINT-Zertifikats, welches ihm im Juni zusammen mit dem Abiturzeugnis ausgehändigt werden wird. Seine Einzelleistung bestand neben der Dokumentation des Gesamtprojektes darin, eine zeitstabilisierende Zusatzschaltung in die gesamte Elektronik zu integrieren, die einen genaueren Gang der Uhr ermöglicht als durch den Arduino alleine. Die Programmierung der gesamten Mikrocontrollerschaltung wurde ebenfalls von Stefan  Schulte durchgeführt. Im Herbst wird sich zeigen, ob auch die automatische Umstellung von Sommer- auf Winterzeit wirklich funktioniert. Ein erster Test der Anlage offenbarte, dass die Zeiger nicht in jeder Position ohne stromführenden Motor so stehenbleiben, wie es die Uhrzeit verlangt. Da der Motor aus energetischen und technischen Gründen aber nicht ständig vom Strom durchflossen werden sollte, mussten sich die fünf Techniker dieses Problems annehmen. Gelöst wurde es durch einen Magnet, der sich an einem Reedschalter vorbeibewegt, so dass der Mikrocontroller zu jeder Stunde die Position der Zeiger überwachen und gegebenenfalls korrigieren kann. Schön, dass die Zeit an der Edertalschule jetzt nicht mehr stehengeblieben ist.