Barometrische Höhenmessung mit der smarten Wetterstation

Thema

Bau, Inbetriebnahme und Validierung einer Smarten Wetterstation

Inhalt

Bau und Programmierung einer smarten Wetterstation

  • Einführung in smarte Produkte, deren Entwicklungsprozesse und gesellschaftliche Relevanz.

  • Das Prinzip der barometrischen Höhenmessung.

  • Design Thinking und Anforderungsanalyse als Einstieg in die Produktentwicklung

  • Vernetzung und Programmierung von Mikrocontrollern und Sensorik zur Erfassung und Kommunikation von Wetter- und Umweltdaten

  • 3D-CAD-Modellierung eines funktionalen Gehäuses und Herstellung per 3D-Druck.

  • Zusammenbau und Inbetriebnahme einer mobilen smarten Wetterstation

  • Validierung (Durchführung einer barometrische Höhenmessung auf dem Campus), Reflexion und Optimierung

Beschreibung

Das Schüler:innen-Projekt  richtet sich an interessierte Teilnehmer*innen der Sekundarstufen I und II, die sich für moderne Technik, smarte Produkte und zukunftsrelevante Fragestellungen begeistern. In einem praxisnahen Projekt lernen sie den vollständigen Produktentstehungs­prozess smarter Geräte kennen – von der Anforderungsanalyse über die Entwicklung bis zur Inbetriebnahme.

Die Aufgaben werden arbeitsteilig in zwei Gruppen bearbeitet:

  1. Elektronik & Sensorik: Die erste Gruppe übernimmt die Programmierung eines Mikrocontrollers sowie die Integration von Sensoren zur Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck. Zusätzlich entwickeln die Schüler:innen eine einfache Kommunikationsschnittstelle, über die die Wetterstation gemessene Umweltdaten an ein Smartphone kommunizieren kann.

  2. Gehäusedesign: Die zweite Gruppe entwirft ein funktionales Gehäuse in einem 3D-CAD-Programm, das im Anschluss per 3D-Druck gefertigt wird.

Zum Abschluss wird in einer gemeinsamen Arbeitsphase die Sensorik in das selbst entworfene Gehäuse eingebaut und die fertige Wetterstation auf dem Campus bei einer barometrischen Höhenmessung in Betrieb genommen 

Dabei setzen sich die Schüler:innen auch mit Fragestellungen rund um Nachhaltigkeit, Daten­kompetenz und Zukunftstechnologien auseinander. Der Workshop verbindet technisches Know-how mit kreativer Gestaltung und fördert Fähigkeiten in den Bereichen Programmierung, Konstruktion und Problemlösen – eine ideale Vorbereitung auf technische Studiengänge oder Ausbildungsberufe im MINT-Bereich.

Dauer

3 Tage (9:00 bis 13:00 Uhr) oder 2 Tage (9:00 bis 16:00 Uhr)

Klassenstufen

  • 9-13

Teilnehmendenzahl

max. 15 Schülerinnen und Schüler

Ort

engineering 4.0 lab

Carl-Euler-Straße 56

67663 Kaiserslautern

https://www.e4lab-kl.de/

 

Termine

Nach Vereinbarung

Ansprechpartner

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Dipl.-Ing (FH). Kristine Klaeger, M.Eng.