Der Lichtank war auf dem Schülerklimagipfel 2022 zu sehen.
(vom 18.7 bis 22.07)
Der Lichtank ist das Ergebnis einer fünfköpfigen Seminarkursgruppe aus dem Schuljahr 2019/2020 des Technischen Gymnasiums zum Thema Nachhaltigkeit. Das Gerät hat für die Entwicklung und Fertigung insgesamt drei Jahre in Anspruch genommen.
Das Ergebnis ist eine vollkommen autarke Solarladestation. Mit dieser können Handys und andere Kleingeräte unabhängig vom Stromnetz nur durch die Kraft der Sonne geladen werden.
Damit der Lichtank in der Öffentlichkeit aufgestellt werden kann und sich keiner Sorgen über Diebstahl machen muss, ist er mit fünf Schließfächern versehen, die mit einem von dem Nutzer festgelegten Code elektronisch verriegelbar sind. In dem Schließfach ist das Handy sicher aufbewahrt und wird mit grünem Strom geladen, währenddessen der Nutzer sich anderweitig beschäftigen kann.
Als Aufstellungsorte sind vor allem Berghütten attraktiv, da dort teils kein Strom oder zu wenig Steckdosen vorhanden sind, um alle GPS Geräte und Handys der Wanderer mit Strom zu versorgen. Dieses Gerät wird jedoch vorraussichtlich an dem Technischen Gymnasium Ravensburg aufgestellt und dient nachfolgenden Seminarkursen und Schülern als Inspiration dazu, was an dieser Schule möglich gemacht werden kann.
Ich habe mich um die Fertigung der einzelnen Schließfächer, die Programmierung, die Platine und den Dreh des Präsentationsvideos gekümmert.
Das Schließfach ist ursprünglich ein von Amazon bestellter Tresor, der von mir mit der notwendigen Elektronik ausgestattet wurde. Dazu gehört der elektrische Schließmechanismus ,die LED und das Ladekabel. Über die Elektronik wurde ein Bleck angebracht, welches die Bauteile vor Vandalismus schützt. Darüber hinaus habe ich ein Lochblech in den Boden des Tresors eingebaut, welches verhindert, dass sich Schmutz in dem Tresor sammelt. In dem Schließfach findet sich das ein Ladekabel, welches Adapter für Handys jeder Marke hat.
In dem Programm muss jedes Ereignis geregelt werden: Was passiert, wenn jemand sein Passwort vergisst? Was, wenn ein Schließfach nicht mehr verwendet werden soll, weil es z.B. kaputt gegangen ist? Wie gehe ich mit Stromausfällen um? Wie kann ich verhindern, dass jemand den Lichtank ohne sein Handy reinzulegen schließt? Das und noch vieles mehr musste mit eingeplant und einprogrammiert werden. Ich habe dabei die Programmiersprache C++ verwendet. Von der Funktionalität kann man sich jedoch am besten selbst ein Bild machen auf dem Schüler Klima Gipfel 2022 am 18. bis 22. Juli.
Auf der Platine befindet sich ein Großteil der Steuerelektronik. Neben dem Microcontroller sind dort Stromsensoren, Relais zum an und aus schalten der Ladespannungen, etc. Die besonderheit bei dieser Platine ist jedoch das Schnelladegerät. Um ein Handy schnell laden zu können, reicht es nicht, einfach nur Strom an das Handy an zu schließen. Das Handy regelt die Ladespannung nämlich sehr stark runter, wenn man "nur" Strom anschließt. Wichtig für das Schnelladen ist vor allem auch die Datenübertragung zwischen Netzteil und Handy. Damit können Protokolle ausgetauscht werden, die dafür verantwortlich sind, dass das Handy schnell laden kann. Realisiert wurde das in dem Lichtank mit drei Ladegeräten, die ursprünglich für die Autosteckdose (Zigarettenanzünder) hergestellt wurden. Nach einer kleinen Anpassung war das Autonetzteil bereit, um in dem Lichtank Handys zu laden.
Von hier aus wird alles gesteuert: Die Hauptplatine
Bei dem Präsentationsvideo war ich für das Drehbuch, die Aufnahmen und den Schnitt verantwortlich. Da wir circa 1,5 Wochen vor der Abgabe darüber informiert wurden, dass ein solches Video gedreht werden soll, hatten wir sehr knappe Terminpläne an den einzelnen Drehstandorten. Dennoch haben wir dieses Informationsvideo noch rechtzeitig fertig bekommen.
Nach aktuellem Stand wird der Lichtank übrigens nicht mehr am Flappachbad aufgestellt. Rechtliche Fragen (Wer haftet bei Vandalismus? Wer repariert das Gerät, wenn mal etwas kaputt geht? Wer zahlt die Reparaturen?) haben wir nicht mit Zufriedenheit aller Beteiligten klären können. Stattdessen wird das Gerät, wie bereits erwähnt, an dem Schülerklimagipfel 2022 zu sehen sein und wird danach an dem Technischen Gymnasium in Ravensburg aufgestellt.