3D Druck - Reparieren statt wegschmeißen

Ansprechpartner:

Frau Kuhlmann

Institution:

Ernst-Barlach Gymnasium Castrop-Rauxel

  • Lunastraße 3
    44575 Castrop-Rauxel

Beschreibung und Ziele:

Müllvermeidung ist ein zentrales Thema am EBG. Mit vielen Projekten und Aktionen versucht die Schulgemeinde Müll zu vermeiden, angefallenen Müll zu trennen und den Gedanken der Nachhaltigkeit zu fördern und zu leben. Eine zentrale Leitfrage dabei ist immer: Was kann ein Jeder tun, damit wir unseren Planeten schützen und bewahren? Die Klimakrise hat in den vergangenen Jahren immer mehr an gesellschaftlicher Relevanz gewonnen und rückt daher auch in politischen Entscheidungen stärker in den Vordergrund. Hierbei werden diverse Ansätze verfolgt, um den weltweiten CO2-Ausstoß zu verringern. Ein bedeutender Anteil des C02-Ausstoßes entsteht durch die Abfallwirtschaft, wobei es eine sogenannte Abfallhierarchie beim Recycling gibt. Die Abfallhierarchie zeigt unterschiedliche Methoden zur Bewältigung von Müll, geordnet nach ihrem C02-Ausstoß. Die Beseitigung von Müll durch Verbrennung befindet sich mit dem höchsten C02-Ausstoß in der untersten Abfallhierarchie, gefolgt von der energetischen Verwendung, bei der durch Verbrennung von Müll ein Kraftwerk angetrieben und Energie gewonnen wird. In der dritten Abfallhierarchie befindet sich das Recycling, bei der auch eine beträchtliche Menge an C02 ausgestoßen wird, da während des Recyclingprozesses Rohstoffe wie Plastik oder Glas geschmolzen werden müssen. Trivialerweise ist bei der Bewältigung von Müll der beste Ansatz Müll zu vermeiden und ihn erst gar nicht entstehen zu lassen. Im letzten Schuljahr hat sich die 3D Druck AG sowie der Differenzierungskurs der Informatik zum Ziel gemacht einfache Ersatzteile für einfache Alltagsgegenstände, z.B. elektronische Geräte oder Spielzeug herzustellen, so dass diese Gegenstände weiter genutzt und nicht aussortiert werden müssen. Im schulinternen Curriculum ist die Unterrichtsreiche "Nachhaltigkeit durch 3D-Druck" eingegliedert worden, bei der die Schülerinnen und Schüler Ersatzteile von Alltagsgegenständen modellieren und drucken, um die Gegenstände zu verwerten und sie vor dem Wegschmeißen zu retten. Einen 3D Drucker sowie die nötige Software konnte bereits angeschafft und ausprobiert werden. Hier benötigen wir noch einen leistungsstarken Laptop, damit das Softwareprogramm einwandfrei läuft. Die Anschaffung eines zweiten 3D Druckers wäre zudem wünschenswert, denn die momentane Auftragslage zeigt, dass der Bedarf vorhanden ist. Zudem soll das Projekt "Nachhaltigkeit durch 3D-Druck" um eine weitere Komponente erweitert werden, um einen weiteren Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Das Hauptmerkmal liegt darin, auch das für den 3D-Druck benötigte Filament nachhaltig herzustellen. Hierzu soll eine kleine Recycling-Maschine konstruiert werden, welches aus alten PET-Flaschen neues und hochwertiges Filament erzeugt. Als Basis soll hierzu ein Open-Source-Projekt genutzt werden. Für den bereits vorhandenen 3D-Drucker muss jährlich Filament nachbestellt werden. Darüber hinaus gibt es derzeit beim Drucken einiger 3D-Objekte Probleme, da das Filament im Physikraum liegt und die Luftfeuchtigkeit im Raum ständig einsaugt, sodass einige Drucke entweder nicht möglich sind oder diese an Druckqualität verlieren. Daher wird momentan ein Filament-Trockner benötigt. Außerdem schwanken die Temperaturen im Raum und es gibt immer wieder Luftzug, sodass nicht die gewünschten Druckergebnisse geliefert werden. Daher wird außerdem eine Haube benötigt, die für einen geschlossenen Druckraum sorgt.

Interessierte Schülerinnen und Schüler haben am Ernst-Barlach-Gymnasium die Möglichkeit, ab der Klasse 9 am Informatikunterricht teilzunehmen und Schülerinnen und Schüler der Klassen 5-8 können sich in der wöchentlich stattfindenden 3D-Druck-AG anmelden. Aufgrund der Bedeutsamkeit und Relevanz der aktuellen Klimakrise hat sich die Fachschaft Informatik dazu entschieden, das Themenfeld "Nachhaltigkeit durch 3D-Druck" ab dem Schuljahr 2022/23 in den schulinternen Lehrplan einzugliedern. Die zentrale Fragestellung der Unterrichtsreihe ist "Wie kann ich defekte Alltagsgegenstände durch den 3D-Druck verwerten und so einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten?" Das Ziel der Unterrichtsreihe ist, dass Schülerinnen und Schüler Alltagsgegenstände vor ihrer Entsorgung retten, indem sie defekte bzw. fehlende Ersatzteile modellieren und diese mithilfe eines 3D-Drucks nachbilden. Die Projektarbeit soll die Schülerinnen und Schüler für das Thema Klimaschutz sensibilisieren, das Bewusstsein der Schülerinnen und Schüler zum Thema "Nachhaltigkeit" stärken und sie hierfür fachlich ausbilden

Wie wurden die Kinder in das Projekt eingebunden?

Die Schülerinnen und Schüler des Differenzierungskurses sowie der 3D Druck AG werden wie oben beschrieben in das Projekt eingebunden. Weiterhin können alle Schülerinnen und Schüler des EBG eine Reparaturanfrage für defekte Alltagsgegenstände bei der AG stellen. Hier zeigt die bisherige Auftragslage, dass das Angebot bereits gerne und regelmäßig durch die Schulgemeinde angenommen wird. Die Mitglieder der AG kümmern sich dann um die Nachbildung des defekten Teils, so dass der Gegenstand weiter genutzt werden kann.

Rückblick: