U-CUBE

Liebe Freunde, Förderer und Unterstützer,

Wir alle hier bei U-CUBE wünschen Ihnen ein schönes und erfolgreiches Jahr 2018.

So ein Jahreswechsel ist immer auch eine gute Gelegenheit einen Rückblick und einen Ausblick zu wagen und genau das möchten wir hier tun:

U-CUBE hat sich von einer verrückten Idee zu einem Schulprojekt der GHS entwickelt, das in seiner Komplexität seinesgleichen sucht. Das Jahr 2017 begann für uns mit der erfolgreichen Präsentation mehrerer Jugend-Forscht-Arbeiten. So konnten wir funktionierende Prototypen unseres Anemometers und unseres Pyranometers präsentieren und das Prinzip der Klimakalibrierung durch Kalorimeter ebenso demonstrieren, wie das Regeln einer Heizung auf eine bestimmte Behaglichkeit (PMV-Wert). In zwei Schüler-Experimentieren-Arbeiten konnten wir nachweisen, dass unsere Temperatursensoren die Oberflächentemperatur einer Wand sehr genau messen können und welche Oberflächen am besten für den Bau unserer Pyranometerentwicklung geeignet sind.

Obwohl die meisten Schülerinnen und Schüler in der Folge mit dem Abitur beschäftigt waren, gingen wir die Mammutaufgabe an, für unsere 4 Holzkuben Temperatursensoren herzustellen - ca. 240 Stück pro Kubus. Wenn man bedenkt, dass die Herstellung eines Kabels mit Sensor und Stecker etwa 10 Minuten dauert und dann noch mal 5 Minuten für den Einbau gerechnet werden müssen, kommen hier 240 Stunden Arbeit zusammen, die wir ohne die phantastische Hilfe der Firma Reflatherm nicht hätten bewältigen können. Parallel haben wir die von den MERCK-Azubis in monatelanger Schweißarbeit ( :-) )gebauten Masten aufgestellt und angefangen, 30 Kalibrierungskuben zu bauen. Diese Arbeit ist inzwischen abgeschlossen und die Kuben warten nun darauf, an der Hochschule Darmstadt getestet und dann eingebaut zu werden. Zudem haben wir 40 Wetterstationen gebaut, die nun einzeln mit Sensoren eingemessen werden.

Für die Messdatenerfassung in den Holzkuben haben wir 30 Multiplexer-Platinen (unsere eigene Entwicklung) aufgebaut und immer wieder getestet, Lötstellen korrigiert und Fehler behoben. Fehler passieren immer mal wieder, weil jeder Schüler möglichst jede Komponente einmal selbst zusammengelötet haben sollte. Genau so haben wir 10 Schaltschränke für die Kalibrierungsmasten aufgebaut, 30 Sensorplatinen für je 60 Temperatursensoren gelötet und natürlich Software entwickelt. Die Software ist extrem komplex, da einem Mikrocontroller die Aufgabe zufällt, vielen anderen Controllern spezifische Aufgaben zuzuteilen, die das Auslesen von Daten oder deren Weiterverarbeitung betreffen. Nachdem wir einige Monate vergeblich versucht haben, die Software in den Griff zu bekommen, haben wir mit Frederik Schwan letztlich einen Informatiker gefunden, der unsere Vorstellungen realisieren kann. Eine erste Version der Software ist bereits erfolgreich offline gelaufen und hat fleißig Daten gesammelt - die Entwicklung geht weiter.

Und wir hatten ein sehr schönes Richtfest im Herbst 2017, bei dem viele von Ihnen bei uns waren und uns und unser Forschungszentrum kennen lernen konnten.

Das ist grob zusammengefasst der Stand der Entwicklung … wie geht es weiter?

Viele fragen sich eher: „Wann gibt es endlich Daten?“

Wir hatten im letzten Jahr insbesondere durch den Einsatz von Frau Graf von der Firma Reflatherm, die für U-CUBE quasi als Liaison-Manager fungierte, die Möglichkeit bekommen, das Fraunhofer-Institut für Bauphysik in Stuttgart oder das Zentrum für Angewandte Energieforschung in Würzburg und die Erfindermesse in Nürnberg zu besuchen. Dazu kamen jede Menge Gespräche mit Praktikern aus der Industrie und Forschung. Bei all diesen vielen Kontakten sind zwei Dinge sehr klar geworden:

Unser Messverfahren wird dringend benötigt, weil es Daten liefern wird, die eine andere Sicht auf die Physik der Wärmeübertragung unter Behaglichkeitskriterien liefern wird - und:
es ist zwingend erforderlich, dass unsere Methode akkreditiert wird, denn nur Daten eines anerkannten Verfahrens werden in der Gesellschaft akzeptiert werden.

Wie zertifiziert man ein gänzlich neues Verfahren? Darüber haben wir mit vielen Experten gesprochen und sogar mit Stiftung Warentest. Wir haben letztlich einen Weg gefunden und werden diesen 2018 beschreiten. Wir möchten hier jetzt noch nicht vorwegnehmen, um was es sich handelt, aber es wird ein guter Weg sein! …

Erst wenn U-CUBE Daten liefert, die valide und anerkannt sind, werden diese Daten auch den Wert haben, den sie verdienen - zum Nutzen für die Industrie und zum Erkenntnisgewinn für die Forschung. Wir rechnen damit, dass die Lizensierungsangelegenheit bis etwa Juli 2018 erledigt ist. Bis dahin werden wir noch Lüftungsanlagen entwickeln und bauen müssen, das Klimagrid in Betrieb nehmen und dafür sorgen, dass Soft- und Hardware reibungsfrei funktionieren. Die U-CUBE-Maschine muss laufen.

Wir möchten uns bei denjenigen Förderern entschuldigen, die auf schnelle Daten gehofft haben und uns für unsere Forschung z.B. Heizgeräte zur Verfügung gestellt haben. Obwohl wir nie Daten zu einem bestimmten Termin versprochen haben - und ja auch nicht versprechen konnten, hat sicher so manches Unternehmen doch auf Daten im Jahr 2017 gehofft und vielleicht damit geplant. Wir sind jedoch sicher, dass wir mit der geplanten Entwicklung von U-CUBE den richtigen Weg gehen und dass die Daten dann umso wertvoller sind.

Wir danken für Ihr Vertrauen und freuen uns über Ihre weitere Unterstützung im Jahr 2018.

Viele liebe Grüße,

Dr. Milan Dlabal und die Schülerinnen und Schüler und Studenten und die vielen freiwilligen Helfer von U-CUBE