Lei­ter­seile aus Plastik — bald keine Fantastik!

Projekt 2018 | Schüler experimentieren | Leiterseile aus Plastik — bald keine Fantastik!

Teil­nehmer
Anna Gutmann
10625 Berlin
8. Klasse
Hildegard-Weg­scheider-
Gymnasium


Ina Gutmann
10625 Berlin
9. Klasse
Jüdisches Gymnasium
Moses Men­dels­sohn

Betreuer
privater Betreuer

Erarbeitungsort(e)
privater Erar­bei­tungsort

Preis(e)
Son­der­preis des Spon­sor­pools

Kurz­fas­sung

Um unseren Haushalt mit Strom zu beliefern,benötigen wir viele Tonnen an teurem Metall zur Bereit­stel­lung von Masten und Lei­ter­seilen. Die Seile,die sich unter hoher Spannung befinden,müssen aus Sicher­heits­gründen aus­rei­chend hoch platziert sein. Als eines der Probleme in diesem Fall erweist sich deren Durch­hängen, welches sich in Folge ihrer Aus­deh­nung bei Ver­än­de­rung der Umge­bungs­tem­pe­ratur und der Erwärmung beim Strom­durch­fluss ergibt. Im Zuge der Analyse metal­li­schen und nicht­me­tal­li­schen Materials mit geringem Koef­fi­zi­enten bei ther­mi­scher Aus­deh­nung und deren Kom­bi­na­tion unter­ein­ander, schlagen wir vor die Lei­ter­seele aus Ver­bund­werk­stoff her­zu­stellen. Die aus­ge­wählte Kon­struk­tion der Lei­ter­seele wurde bei unter­schied­li­chen Tem­pe­ra­turen unter­sucht und mit anderen Varianten ver­gli­chen, wobei sich gezeigt hat, dass sie in Zukunft führend unter den Mög­lich­keiten der Strom­lei­tung werden kann. Damit könnten der Mate­ri­al­ver­brauch und die Her­stel­lungs-und Mon­ta­ge­kosten reduziert werden.

Weitere Infor­ma­tionen

Was war der Anstoß für dein/euer Projekt?

Als wir an einer Autobahn vor­bei­fuhren, bemerkten wir erstmals den auf­fäl­ligen Durchhang der Lei­ter­seile, begannen Nach­for­schungen anzu­stellen und stellten fest, dass er eine Menge Probleme ver­ur­sacht.

Erkläre/Erklärt kurz wie du dein/ihr euer Projekt durch­ge­führt hast/habt.

Wir maßen die ther­mi­sche Aus­deh­nung von aus­ge­wählten Mate­ria­lien separat und in allen möglichen Kom­bi­na­tionen bei Tem­pe­ra­tur­schwan­kungen von -20 bis +60 Grad mit einem Mikro­meter und stellten einen Vergleich zwischen den theo­re­tisch berech­neten Daten und den expe­ri­men­tell ermit­telten Werten auf.

Was sind deine/eure der­zei­tigen Pro­jekt­er­geb­nisse?

Durch unser Expe­ri­ment lassen sich die folgenden Emp­feh­lungen machen: Die geringste ther­mi­sche Aus­deh­nung besaßen die Paare Aluminium/Carbon, Titan/Kevlar und Titan/Carbon, was 10 Mal geringer war als die tra­di­tio­nellen Aluminium-Stahl-und Kup­fer­seil­kon­struk­tionen. Die Ergänzung der tra­di­tio­nellen Kon­struk­ti­ons­ma­te­ria­lien mit Nicht­me­tallen oder Titan mit einem niedrigen Wär­me­aus­deh­nungs­ko­ef­fi­zi­enten ermög­li­chen es die Gesamt­aus­deh­nung des Ver­bund­seils wesent­lich zu redu­zieren.

Wie sieht dein/euer Pro­jekt­aus­blick aus? (Erneute Teilnahme mit diesem Projekt, Weit­erfor­schung, Wett­be­werbe, Fir­men­grün­dung, …)

Wir planen aufgrund der reichen Palette an neu ent­wi­ckelten Mate­ria­lien weiter zu forschen und die Expe­ri­mente in größerem Umfang durch­zu­führen.

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