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Franz-Neumann-Seminar
Der Bildungsreformator Wilhelm von Humboldt (1767 1835) beabsichtigte zu Beginn des 19. Jahrhunderts, die naturwissenschaftlichen Fächer nach dem französischen Muster der 1794 in Paris gegründeten École polytechnique zu reformieren und zwar in Königsberg. Eine Reform der Bildung war notwendig geworden, denn schon damals diagnostizierte man einen Nachwuchsmangel in den naturwissenschaftlichen Disziplinen.
Franz Ernst Neumann (1798 1895) wurde 1829 ordentlicher Professor für Physik und Mineralogie in Königsberg. Neumanns Arbeiten erstreckten sich auf sämtliche Arbeitsgebiete der Mathematischen Physik. Er wurde Mitglied in fast allen europäischen Akademien der Wissenschaften. Zusammen mit dem Mathematiker Carl Gustav Jacob Jacobi (1804-1851) errichtete er 1834 das erste Mathematisch-Physikalische Seminar, bei dem die Studenten experimentelle und theoretische Aufgaben eigenständig unter Anleitung seitens der Professoren lösen mussten. Damit reformierte er den universitären Unterricht. Bekannteste Schüler dieses Seminars waren der Mathematiker David Hilbert (1862 1943), die Physiker Gustav Robert Kirchhoff (1824 - 1887), Emil Wiechert (1861 - 1928) und Arnold Sommerfeld (1868 - 1951). Das Seminar beeinflusste die gesamte deutsche Naturwissenschaft im 19. Jahrhundert. Neumanns Schüler besetzten fast alle deutschen Lehrstühle für Physik. Mit dem neuen pädagogischen Konzept hat dieses Seminar die Grundlage für die hervorragende Entwicklung der europäischen Naturwissenschaft und Technik im 19. Jahrhundert gelegt.
Franz Neumann
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Franz-Neumann-Stiftung
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ab 2005
ab 2005
7. Franz-Neumann-Seminar im Extavium Potsdam 2013
gefördert von der
Franz-Neumann-Stiftung in der Stiftung Königsberg
(Mitglied im Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft)
gefördert von der
Franz-Neumann-Stiftung in der Stiftung Königsberg
(Mitglied im Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft)
Franz Ernst Neumann (1798 - 1895) war ein bedeutender Physiker und pädagogischer Reformator des 19. Jahrhunderts. Ihm ist nicht nur eine Neugestaltung des naturwissenschaftlichen Unterrichts zu verdanken, sondern aus seiner Schule ging auch eine neueGeneration von Gelehrten hervor (Zur Geschichte siehe unten).
Das Extavium Potsdam setzt die Reihe der Franz-Neumann-Seminare fort.
2013 dürfen Schüler neue Erfahrungen auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien sammeln und an einem Thema ihrer Wahl forschen.
Wir möchten Lehrer zusammen mit ihren Schülern gern einladen, sich für eine Teilnahme am Franz-Neumann-Seminar zu bewerben! Die besten Beiträge werden prämiert.
Ausführliche Informationen erhalten Sie hier:
Homepage des Extavium Potsdam
Das Extavium Potsdam setzt die Reihe der Franz-Neumann-Seminare fort.
2013 dürfen Schüler neue Erfahrungen auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien sammeln und an einem Thema ihrer Wahl forschen.
Wir möchten Lehrer zusammen mit ihren Schülern gern einladen, sich für eine Teilnahme am Franz-Neumann-Seminar zu bewerben! Die besten Beiträge werden prämiert.
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Teilnahmebedingungen
Seminar 2013
Seminar 2013
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2004
2004
Das 7. Franz-Neumann-Seminar fand am 22.02.2013 und am 07.06.2013 im Extavium Potsdam statt. Es beteiligten sich die Voltaire-Gesamtschule Potsdam, die Heinrich Mann - Schule IGS-Neukölln und das Humboldt-Gymnasium in Potsdam. Das Thema lautete:
Die Kraft unserer Sonne als Energie der Zukunft
Preisfrage:
Was hat unsere Energieversorgung mit dem Klima zu tun?
Preisfrage:
Was hat unsere Energieversorgung mit dem Klima zu tun?
Im Extavium Potsdam fand am 07.Juni 2013 der 2. Teil des Franz-Neumann-Seminars statt. Von den eingereichten Projekten ging ein Preis an 3 Schüler des Humboldt-Gymnasium in Potsdam, Victor Kietzmann, Georg Lober und Friedrich Lober:
Dezentrale Energieerzeugung und -Speicherung in Häusern
Mit Hilfe der theoretischen Grundlagen erneuerbarer Energien, vor allem Wasserkraft, erstellten die Schüler ein 3D- Modell zur Energieerzeugung eines Einfamilienhauses. Über die Wohnetage errichteten sie ein Speicherbecken für Wasser, welches bei Bedarf durch Turbinen in ein zweites Becken unterhalb des Hauses fließen und dabei Strom erzeugen kann. Anschließend ermittelten sie anhand von Rechnungen die potentielle Leistung ihres Modells (p = h1 x p x g x h2 x q -- Die Leistung der Wasserturbine im Haus setzt sich zusammen aus der Durchflussrate des Wassers, der Fallhöhe sowie der Art und Effektivität der Turbine).
Da diese berechnete Leistung für ihr kleines Modell nicht ausreichte, übertrugen sie ihr Konzept auf andere Gebäude. So lässt sich die Leistung zum Beispiel signifikant erhöhen, wenn die Fallhöhe nicht 6 Meter, wie im ersten Modell, sondern stattdessen 60 Meter (wie etwa ein Hochhaus) betrüge. Durch die Optimierung der anderen Faktoren lässt sich die Leistung ebenfalls steigern. Das Regenwasser kann natürlich bei Bedarf auch als Trink- oder Brauchwasser genutzt werden.
Als zweites wichtiges Konzept betrachteten sie nicht nur die Energieerzeugung, sondern auch die für eine autarke Versorgung zwangsläufig notwendige Energiespeicherung. Das obere Becken wird nicht nur durch Regenwasser aufgefüllt; stattdessen kann auch Wasser vom unteren Becken mit Hilfe einer Pumpe wieder in das höher gelegene gepumpt werden.
Dieses Konzept ist an ein modernes Pumpspeicherkraftwerk angelehnt. Der Strom für dieses Wiederhochpumpen könnte dabei nachts aus gespeicherter Solarzellenergie und direkt über ein lokal installiertes Windrad geliefert werden. Damit ließe sich gleichzeitig das Problem der nicht kontinuierlichen Stromerzeugung beheben.
Ergebnis: Derzeit scheint die Effektivität für ein Einfamilienhaus noch nicht gegeben. Das Konzept dürfte jedoch für Hochhäuser ein möglicher Ansatz in Richtung auf eine dezentrale Energieversorgung sein.
Da diese berechnete Leistung für ihr kleines Modell nicht ausreichte, übertrugen sie ihr Konzept auf andere Gebäude. So lässt sich die Leistung zum Beispiel signifikant erhöhen, wenn die Fallhöhe nicht 6 Meter, wie im ersten Modell, sondern stattdessen 60 Meter (wie etwa ein Hochhaus) betrüge. Durch die Optimierung der anderen Faktoren lässt sich die Leistung ebenfalls steigern. Das Regenwasser kann natürlich bei Bedarf auch als Trink- oder Brauchwasser genutzt werden.
Als zweites wichtiges Konzept betrachteten sie nicht nur die Energieerzeugung, sondern auch die für eine autarke Versorgung zwangsläufig notwendige Energiespeicherung. Das obere Becken wird nicht nur durch Regenwasser aufgefüllt; stattdessen kann auch Wasser vom unteren Becken mit Hilfe einer Pumpe wieder in das höher gelegene gepumpt werden.
Dieses Konzept ist an ein modernes Pumpspeicherkraftwerk angelehnt. Der Strom für dieses Wiederhochpumpen könnte dabei nachts aus gespeicherter Solarzellenergie und direkt über ein lokal installiertes Windrad geliefert werden. Damit ließe sich gleichzeitig das Problem der nicht kontinuierlichen Stromerzeugung beheben.
Ergebnis: Derzeit scheint die Effektivität für ein Einfamilienhaus noch nicht gegeben. Das Konzept dürfte jedoch für Hochhäuser ein möglicher Ansatz in Richtung auf eine dezentrale Energieversorgung sein.