Die Solar Sisters der St. Patrick School übertreffen andere und qualifizieren sich für den nationalen Wettbewerb

Die Schüler der Saint Patrick School (von links): Anna Sheaffer (14), Claire Grindle (14), Sarah Dabrowski (14) und Hayden Hall (15) bereiten sich auf den nationalen Solar Challenge-Wettbewerb in Colorado vor.

Mitglieder des Solar-Challenge-Teams der Saint Patrick School, die Solar Sisters, bereiten sich darauf vor, ihr Projekt zum nationalen Wettbewerb vorzustellen, der vom 14. bis 17. Mai an der University of Colorado stattfinden wird.

Das Team der Saint Patrick School Solar Sisters (von links): Hayden Hall (15), Anna Sheaffer (14), Claire Grindle (14) und Sarah Dabrowski (14) werden später in diesem Monat ihr Können bei einem nationalen Wettbewerb unter Beweis stellen.

Die Saint Patrick School Solar Sisters, Hayden Hall, 15, Claire Grindle, 14, Anna Sheaffer, 14, Sarah Dabrowski, 14, posieren mit ihrem Solarprojekt.

Es kann nervenaufreibend sein, ein ganzes Dorf über einen halben Kontinent zu verlegen.

Hinzu kommt die Komplikation, das Modell mit einer Solaranlage auszustatten, um ein provisorisches Wasserversorgungssystem mit Strom zu versorgen.

Ein Team von Achtklässlern der Saint Patrick School bereitet sich auf diese Aufgabe vor, nachdem sie Anfang April bei der Penn State Solar Challenge am State College den ersten Platz belegt haben.

Bei dem Wettbewerb auf Landesebene mussten die vier Mädchen ein System antreiben, das Wasser von einem Tank zum anderen durch ein Netzwerk von Rohren pumpte, die etwa 30 cm seitlich in ein Musterhaus eingebaut waren.

Die Schülerinnen nannten sich selbst „Solar Sisters“ und sicherten sich einen Platz bei einem nationalen Wettbewerb, der Mitte Mai in Boulder, Colorado, stattfinden sollte.

Doch die Regeln für die nächste Stufe zwingen sie dazu, den Umfang ihres Projekts auf ein Modell eines venezolanischen Dorfes auszudehnen, um zu demonstrieren, wie Solarenergie dem südamerikanischen Land dabei helfen kann, seine Bevölkerung mit sauberem Wasser zu versorgen.

„Es ist definitiv ein Prozess“, sagte Anna Sheaffer, 14, aus Shermans Dale. „Wir bauen hier alles auf und nehmen es wieder auseinander, damit wir es, wenn wir nach Boulder kommen, wieder zusammenbauen können.“

Jeder Teil jeder Komponente muss kompakt genug sein, um in eine große Transporttasche für den Versand in zwei Zeitzonen zu passen. Dort angekommen müssen sich die Mädchen in einem Hotelzimmer versammeln, um das Dorf und seine Stromversorgung aufzubauen. Aber zunächst müssen sie hoffen, dass ihr Projekt unversehrt, unbeschädigt und pünktlich ankommt.

„Man kann nicht alles kontrollieren, haltet einfach ab, was ihr könnt“, sagte Sarah Dabrowski, 14, aus South Middleton Township. „Aber machen Sie sich darüber nie zu viel Stress. Das wirkt sich auf Ihre Arbeit aus.“

Zur Vorbereitung treffen die Solar Sisters Vorsichtsmaßnahmen. Sie haben Fotos vom Dorf gemacht, um es visuell nachzubilden. Sie haben Schaltpläne für die Verkabelung erstellt, die sie benötigen, um die Solarmodule mit der Wasserpumpe zu verbinden. Sie planen, den Stromkreis mit Isolierband zu umwickeln, um zu verhindern, dass er sich auflöst. Dennoch könnte alles passieren, was die Schüler dazu zwingen würde, in einem realen Test ihrer Entschlossenheit spontan zu reagieren.

„In Penn State hat unser Kreislauf das Wasser nicht richtig gepumpt“, sagte Sarah. „Wir mussten schnell herausfinden, warum.“ Es stellte sich heraus, dass die Universität den Fehler verursachte, indem sie die Lichtquelle zu weit von den Solarmodulen aller Studentenprojekte entfernt positionierte.

Der Plan für Colorado besteht darin, die beiden Hauptkabel, die zur Vervollständigung des Stromkreises erforderlich sind, farblich zu kennzeichnen. Die Schwestern lernten diese Lektion auf die harte Tour während des Staatswettbewerbs, als sich einer der Drähte löste und sie eine Weile brauchten, um sich daran zu erinnern, wie der Aufbau funktionieren sollte.

Für den Übergang von einem Musterhaus zu einer Nachbildung eines Dorfes musste das Team die Anzahl der Solarpaneele von sechs auf zwölf verdoppeln. „Je mehr Module man hinzufügt, desto mehr muss man den gesamten Schaltkreis ändern“, sagte Hayden Halle, 15, North Middleton Township. „Wir mussten komplett von vorne anfangen.“

Einen Teil ihrer Zeit verbrachte sie am Montag damit, über Möglichkeiten nachzudenken, wie man genug Energie erzeugen könnte, um in einer bestimmten Zeitspanne möglichst viel Wasser zu pumpen.

„Das ist anspruchsvoller als andere Projekte, die wir in der Schule durchgeführt haben“, sagte Hayden. „Ich arbeite gerne mit Solarmodulen. Es ist ein Bereich, der mich interessiert. Ich habe sie mir viel genauer angesehen. Es ist ein möglicher Karriereweg, den ich vielleicht einschlagen möchte. Es hat Spaß gemacht, etwas völlig Neues kennenzulernen.“

Vor dem Staatsprojekt war Hall mit den anderen Mädchen im Team befreundet. Die enge Zusammenarbeit hat diese Beziehung nur verbessert.

„Wir hatten nur einen Monat Zeit, um einen Plan auszuarbeiten und unsere Struktur aufzubauen“, sagte Hayden. „Der nationale Schritt war für uns alle sehr schockierend. Ich bin stolz, dass wir es bis hierher schaffen können.“

„Wir haben nach der Schule einfach viel gearbeitet“, sagte Claire Grindle, 14, aus Dickinson Township. „Die Lehrer haben uns durch den Prozess geholfen.“

Im Januar nahmen Mathematiklehrer Machele Lynch und Naturwissenschaftslehrer Jay Raines an einem Workshop teil, der von Penn State veranstaltet wurde. Die Universität führte die landesweite Solar Challenge als Ableger der landesweiten KidWind Challenge durch, bei der Studenten dazu aufgefordert werden, Projekte zu entwerfen, die Windenergie nutzen.

In der Vergangenheit veranstaltete KidWind als Nebenherausforderung Solarenergieveranstaltungen für Studenten, sagte Raines und fügte hinzu, dass dieses Jahr die Entscheidung getroffen wurde, Solar zu einem eigenen nationalen Wettbewerb zu machen.

Im Anschluss an den Workshop erhielten Lynch und Raines von Penn State ein Starterkit, das eine Wasserpumpe, Solarmodule und Verkabelung umfasste. Aus den Trikots bildeten sie eine Jungenmannschaft und eine Mädchenmannschaft, um am Landeswettbewerb teilzunehmen.

Durch die Teilnahme konnten die Mädchen den Informationsaustausch üben. Ihre Präsentationsfähigkeiten qualifizierten sie für den nationalen Wettbewerb.

„Es war eine gute Erfahrung für sie“, sagte Raines. „Sie könnten erklären, wie Solarstrom erzeugt wird und wie die Module funktionieren. Das Feedback, das sie von der Jury erhielten, steigerte ihre Wertschätzung.“

Zu den Juroren gehörten Physikprofessoren und ältere Ingenieurstudenten. Die Solar Sisters hatten auch die Gelegenheit, mit Teenagern aus anderen Teilen Pennsylvanias in Kontakt zu treten.

Auf dem Weg zum nationalen Wettbewerb mussten die Mädchen auf dieser Erfahrung aufbauen, um den Umfang ihres Projekts zu erweitern, sagte Lynch. „Alles, was für die Staaten getan wurde, wurde verworfen und sie fangen im Grunde wieder von vorne an. Sie haben das Wissen über das, was sie gelernt haben, im Kopf, aber jetzt müssen sie ein anderes Szenario erstellen.“

Das Ergebnis war das Dorfkonzept mit der doppelten Anzahl an Solarpaneelen und der Kapazität für Batteriestrom.

Die Schule baut einen neuen Klassenzimmerflügel, der das Angebot für Schüler in Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik erweitern soll.

„Es wird den Schülern viel mehr Möglichkeiten geben, Dinge wie das zu tun, was wir tun“, sagte Anna.

Für Shonali Ditz und ihr Team bei SparkShop beginnen die größten Veränderungen im Klassenzimmer. „Wir wollten die Art und Weise ändern, wie Kinder an die Technik herangeführt werden“, sagte Ditz. Seit 2017 arbeitet die in Chicago ansässige gemeinnützige Bildungsorganisation daran, die nächste Generation von Ingenieuren zu inspirieren, indem sie Klassenräume der vierten und fünften Klasse mit kostenlosen MINT-Lehrplänen und Materialpaketen für Schüler versorgt.

Joseph Cress ist Reporter für The Sentinel und berichtet über Bildung und Geschichte. Sie erreichen ihn unter [email protected] oder telefonisch unter 717-218-0022.

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