Goetheschule Wetzlar, Wetzlar Goetheschülerin modelliert Navigation in Zeiten der E-Mobilität

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Wie sieht die Berufswelt einer Mathematikerin aus und was ist angewandte Mathematik? Dies erfuhren 26 Schülerinnen von Schulen des nationalen Excellence-Schulnetzwerks MINT-EC, darunter Lea Sacher von der Goetheschule Wetzlar, vom 14. bis 17. August am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM. 

Die Math-Talent-School wurde organisiert von MINT-EC in Kooperation mit dem Felix-Klein-Zentrum für Mathematik, eine gemeinsame Einrichtung des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM und des Fachbereichs Mathematik der TU Kaiserslautern. 

In den drei Tagen erlebten die Mathematik-begeisterten Schülerinnen wie der Arbeitsalltag einer Mathematikerin aussehen kann. Sie bearbeiteten in Teams unterschiedliche Fragestellungen mit Hilfe mathematischer Modellierung und Computersimulationen. Die Arbeitsergebnisse wurden aufgearbeitet und am Ende der Math-Talent-School präsentiert und gemeinsam diskutiert.

Vier Fragestellungen standen den Schülerinnen zur Auswahl, an denen sie arbeiten wollten

1. Choreographien für Musikbrunnen Die »International Fountain« im Zentrum von Seattle (USA) wurde zur Expo 1962 eingeweiht und ist ein sogenannter Musikbrunnen. 274 aktive Düsen erzeugen Wasserstrahlen unterschiedlicher Stärke. Wenn der Wasserausstoß mit gleichzeitig abgespielten Musikstücken auf geeignete Weise synchronisiert wird, entsteht ein eindrucksvolles Schauspiel. Doch was bedeutet »auf geeignete Weise«?

2. Navigation in Zeiten der E-Mobilität Elektrofahrzeuge müssen von Start zu Ziel navigiert werden. Allerdings spielen neben Streckenlänge bzw. Fahrtzeit auch Kriterien wie Strom- bzw. Batterieverbrauch eine wesentliche Rolle. Dabei widersprechen sich jedoch eine kurze Fahrtzeit und ein geringer Batterieverbrauch - dies ist ganz offensichtlich ein Dilemma. Wie muss also eine gute Navigation in Zeiten der E-Mobilität aussehen?

3. Gemeinsam produzieren, gemeinsam konsumieren Der Ausbau Erneuerbaren Energien wird im Kontext der Energiewende zunehmend wichtiger. Was passiert, wenn keine Sonne scheint? Was geschieht bei Überproduktion? Wie kann eine »faire« Zuteilung von Strom aussehen?

4. Smart Farming -Der digitale Bauernhof
Auch in der Landwirtschaft werden Prozesse zunehmend digitalisiert, so können sie verändert und optimiert werden. Beim Ernten von Maisfeldern müssen viele Faktoren berücksichtigt werden: Wie viele Häcksler und wie viele Transporter werden benötigt? In welcher Reihenfolge sollen die Felder geerntet werden? Was passiert, wenn eine Maschine ausfällt? Im Team sollen optimale Strategien entwickelt und mit einer »naiven« Herangehensweise verglichen werden.

Darüber hinaus besuchten die Teilnehmerinnen das ITWM sowie den Fachbereich Mathematik der TU Kaiserslautern, wo sie sich ebenfalls über ein Studium der Mathematik informierten.

„Mir hat das Mathe Camp sehr gut gefallen, es war sehr interessant, mit anderen ebenso Mathematik-begeisterten Mädchen an einem Projekt zu arbeiten und gemeinsam eine Idee zu entwickeln. Ich war in der Gruppe, die an dem Projekt "Navigation in Zeiten der E-Mobilität" gearbeitet hat, was ich als eine sehr interessante Thematik empfand. Besonders interessant fand ich jedoch als wir mit unseren Vorüberlegungen ein Navigationsprogramm entwickelt haben, welches auf mathematischen Betrachtungen basierend auf ein bestimmtes reales Gebiet anwendbar war. Dabei habe ich einige neue mathematische Ansätze kennengelernt, aber auch viele tolle Personen kennengelernt, die die Erfahrung eines MINT-EC-Camps um ein Vielfaches bereichert haben.“

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