Engineering II: Schlauer Feuer-Simulator für Tunnelübungen

Um im Ernstfall optimal zu löschen, müssen Feuerwehren regelmäßig üben. In einem Tunnel darf aber kein offenes Feuer entzündet werden. Wie also in einem Tunnel einen Brand simulieren?

Dafür erfanden Christoph Ertl, Patrick Krumpl, Nico Trinker und David Petritsch, Schüler der HTL Mössingerstraße (Klagenfurt) virtuelles Feuer. Bei ihrem Smart Tunnel Fire Simulator (STFS) handelt es sich um ein Fahrzeug mit optischen Lichtquellen. Diese simulieren einen Brand in verschiedenen Stufen. Gesteuert werden die speziellen LED von Microcontrollern. Feuerwehren „löschen“ – mit echtem Wasser – dieses optische Feuer. Dieses reagiert mit Hilfe von Sensoren sehr zeitnah auf die jeweiligen Wassermengen.

Das Verhalten von Feuer wurde bei echten Bränden aufgenommen und für die Programmierung der Lichtquellen herangezogen. Die vier Schüler haben für ihren STFS insgesamt 100 verschiedene Szenarien programmiert.

Echte Feuerwehren haben schon zwei Übungen mit dem von den Schülern erfundenen, entwickelten und gebauten STFS abgehalten, einmal im Donnersberg- und einmal im Gräberntunnel. Erkenntnisse davon flossen in Verbesserungen des STFS ein, berichten die Jugendlichen aus Kärnten.

Die Erfindung umfasst übrigens auch eine Web-Applikation, die Daten einerseits in Echtzeit auswertet, aber auch nach der Übung diese noch einmal virtuell durchspielen kann.

ShakerPro

Die HTL 3 am Wiener Rennweg scheint auf schlaue Trinkflaschen spezialisiert zu sein. Im Vorjahr gewann ein Team mit SmartCup, einer Weiterentwicklung von SmartCap (damit waren sie vor nunmehr zwei Jahren auch im Finale und wurden Dritte). Diese beiden Erfindungen sollten - vor allem SeniorInnen - daran erinnern, genug Flüssigkeit zu sich zu nehmen.

Der ShakerPro - von Marco di Benedetto, René Oberhuber, Jan Leszczyk und Richard Zhang richtet sich hingegen an Menschen, die Fitnessstudios besuchen oder -geräte benutzen. Mit einem eingebauten Magneten lässt sich die Flasche am Gerät an„kleben“, aber das ist nur eine Kleinigkeit. Natürlich „füllten“ die vier Schüler ihre Spezialflasche auch mit so mancher Elektronik. Die kann zum einen Körperdaten messen und zum anderen alles Mögliche rund um das Training leuchtend anzeigen. Via Bluetooth kann die Flasche auch mit dem SmartPhone kommunizieren und so Trainingspläne - und deren Erfüllung - anzeigen. Im abnehmbaren Boden des „Shakers“ ist auch ein Behälter samt digitaler Waage für Proteine, die dann mit der Flüssigkeit in der Trinkflasche gemixt werden können.

Skysteps - automatische Tourenski-Niveauregelung

Auf zwischen einer halben Million und 700.000 wird die Zahl jener Menschen geschätzt, die mit Tourenskier in Österreich unterwegs sind. Bisherige Bindungen haben zwei, höchstens drei verschiedene Stufen, die händisch zu verstellen sind. Mühsam. Steighilfen, die sich automatisch an sich veränderndes Gelände anpassen, war das Ziel des Projekts von Julia Hoffmann, Julian Silan und Christian Taxacher aus der Kärntner HTL Mössingerstraße. Das Trio hat insgesamt drei Prototypen hergestellt. Materialaufwand für alle drei knapp mehr als 1000 €. Deshalb sind die Jugendlichen auch optimistisch, aus dem zuletzt produzierten Prototypen ein serienreifes Modell herstellen zu können, das auch auf einen leistbaren Preis kommen könnte. Ihre Lösung haben sie bereits als Patent angemeldet - Anmeldenummer 333/2018.

Übrigens: Beim Finale eines anderen Bewerbs - AXAward - haben sie ihre automatisch verstellbare Tourenski-bindung ebenfalls vorgestellt. Dort trat ein Team aus dem Wiener TGM - Majesa Trimmel, Michael Dillinger, Christopher Muhr und Christoph Wacha - an, das unabhängig von den Kräntner_innen gleich zwei verschiedene Lösungen („Easy Going“) präsentierte. Die eine weist viel mehr Stufen (aus dem 3D-Drucker und damit sehr leicht) auf, die andere ist völlig stufenlos verstellbar. Beide aber lassen sich über mechanisch an die Steigung anpassen - entweder voll automatisch oder über ein Armband manuell gesteuert.

Sowohl bei Easy Going als auch Skysteps lassen sich die Bindungs-Aufsätze jeweils leicht abmontieren - und im Rucksack verstauen, wenn es nach dem erfolgten Aufstieg bergab geht.

Lernsteigerung im Schlaf (LIS)

Dass im Schlaf so manches verarbeitet, mitunter auch Lernstoff gefestigt wird, ist bekannt. Das zu verbessern, haben sich Philipp Stetzl, Andreas Pribitzer und Clemens Hasiner zum Ziel gesetzt. Eine Vielzahl an Untersuchungen belegt, dass dies in bestimmten Schlafphasen am besten passiert. Also, was wäre wenn genau in diesen Phasen Vokabel, Formeln oder was auch immer vorgesagt würden?

Wie aber könnte das bewerkstelligt werden. Das Trio aus der HTL Mistelbach baute eine Vorrichtung mit Pulsmesser, Sensoren und Mikroprozessoren. Mittels eines Armstrumpfes werden die Teile am Unterarm der Versuchsperson angebracht. Pulsmessung und Sensoren erkennen die richtigen Schlafphasen. Mikropozessoren „sagen“ dann via Bluethooth einer Handy-App: jetzt den Lehrstoff sagen...

Die Tests ergaben bisher: Die Schlafphasen werden eindeutig erkannt. Das mit dem Lernen konnte noch nicht nachgewiesen werden, dazu bräuchte es vergleichende Testreihen.

Und irgendwie, so geben die Jugendlichen zu, ist die Vorrichtung und Anordnung „schon noch recht unhandlich und unbequem, aber bei einiger Weiterentwicklung lässt sich das sicher so verkleinern, dass es zum Beispiel über eine Smart Watch funktionieren könnte“.

Lunar - dezentrales Zahlungssystem im Energiebereich

Kryptowährungen bauen auf dem sogenannten Prinzip Blockchain (laufend erweiterbare Datensätze) auf. Dominik Hitzker, David Lehner und Manuel Gründling aus der HLW Notre Dame Freistadt (OÖ), haben auf diesem System aufbauen eine Plattform für den Austausch erneuerbarer Energien geschaffen. Über Lunar, wie sie ihr Projekt nannten, kann Überschuss an produzierter Sonnen-, Wind- usw. -energie in den virtuellen Marktplatz eingebracht werden. Wer solche braucht, kauft dort. Das Trio versteht lunarproject.org als eines der Mittel in der immer akuter werdenden Klimakrise.