Erfolgreiche Premiere: Das 1. Bergische JIA-Camp begeistert junge Ingenieur:innen

Nachhaltige Technologien zur Trinkwassergewinnung – Schüler:innen der Friedrich-Albert-Lange-Schule und des Wilhelm-Dörpfeld-Gymnasiums aus Wuppertal entwickeln zusammen innovative Lösungen.

Wie können wir mit innovativer Technik zur Lösung eines der drängendsten Probleme des 21. Jahrhunderts beitragen? Dieser Frage widmeten sich gemeinsam 20 motivierte Schüler:innen der Junior Ingenieur Akademien (JIA) der Friedrich-Albert-Lange-Schule (FALS) und des Wilhelm-Dörpfeld-Gymnasiums (WDG) beim 1. Bergischen JIA-Camp. In einem intensiven, mehrtägigen Prozess entwickelten sie in schulübergreifende Teams Prototypen zur Trinkwassergewinnung und -analyse.

Das Camp, gefördert von der Deutschen Telekom Stiftung, setzte auf modernes, praxisorientiertes Lernen mit Design Thinking, Kreativitätstechniken und interdisziplinären Fachinhalten aus den Bereichen Technik, Chemie und Informatik. Dabei stand nicht nur das fachliche Lernen im Vordergrund, sondern auch die Förderung der 21st Century Skills und Handlungsfähigkeit der Schüler:innen. Durch die projektorientierte Arbeitsweise konnten sie ihre Selbstregulation stärken, "out of the box" denken und in ihren Teams voneinander lernen.

Kick-off: Ein dynamischer Start ins Camp

Den Auftakt des Camps bildete am Wilhelm-Dörpfeld-Gymnasium (WDG) in Wuppertal eine gemeinsame Kick-off-Veranstaltung bereits am 10.1.25, bei der sich die Teilnehmenden beider Schulen zunächst kennenlernten, einen exklusiven Einblick in die beindruckende Vivarien-Sammlung des WDG erhielten und die Projektgruppen gebildet wurden, die in den kommenden Camp-Tagen ihre eigenen Lösungen entwickelten. Nach einer kurzen thematischen Einführung durch die MINT-Lehrkräfte Sarah Beck, Frank Lapp, Malte Ernst, Julian Jacob und Ann-Kathrin Kusebauch ging es direkt in eine gezielte Problemanalyse und eine interaktive Ideenfindungs-Session. Dazu recherchierten sie u.a. die naturwissenschaftlichen Grundlagen der Trinkwassergewinnung und Solar-Destillation. In kleinen Gruppen entwickelten die Schüler:innen dann erste Ansätze zu den Herausforderungen der Trinkwassergewinnung und -aufbereitung.

Tag 1: Erste Konzeptphase – Ideen werden greifbar

Der erste Projekttag am 13. März an der FALS in Solingen stand ganz im Zeichen des Prototypings. Nachdem die Schüler:innen mit einem Energizer auf den Tag kreativ eingestimmt wurden, ging es an die praktische Umsetzung ihrer Ideen. Bevor Materialien wie Holz oder Kunststoffe verwendet wurden, bauten die Teams ihre ersten Modelle aus Pappe. Diese Phase war entscheidend, um Ideen schnell zu testen, zu verbessern und zu verwerfen, bevor sie in die konkrete Fertigung übergingen.

Durch die Ausstattung der Technik- und Werkräume der FALS konnten die Schüler:innen die ersten funktionalen Strukturen mit einfachen Werkzeugen, aber auch komplexen Maschinen gestalten. Dabei entwickelten sie ein Gespür für statische Stabilität, Materialeffizienz und Designaspekte, bevor sie ihre Entwürfe in robuste, funktionale Produkte umsetzten.

Tag 2: Vom Pappmodell zum echten Produkt

Am zweiten Tag kehrte das Camp ans WDG zurück, wo die Schüler:innen ihre Papp-Prototypen auf Grundlage ihrer Erkenntnisse weiter verbesserten und mit Holz, Kunststoff und anderen geeigneten Materialien ihre finalen Produkte erstellten. Gleichzeitig führten sie erste Recherchen zu relevanten Messgrößen durch, um zu verstehen, welche Parameter für die spätere Analyse der Wasserqualität entscheidend sind.

Auch an diesem Tag profitierten die Teilnehmenden von den verschiedenen schulischen Räumlichkeiten: Während die FALS mit ihren Werkstätten die handwerkliche Umsetzung ermöglichte, bot das WDG mit seinen flexiblen Laborräumen und Clustern die Gelegenheit, die technische Produkte weiter zu erstellen und sich mit den chemischen und physikalischen Grundlagen der Wasseraufbereitung auseinanderzusetzen.

Nächste Schritte: Sensoren, Messungen und Präsentation

Das Camp ist noch nicht abgeschlossen! In einer weiteren Sitzung werden die Schüler:innen sich intensiv mit Sensorik und Datenanalyse beschäftigen. Mithilfe von Arduino-Mikrocontrollern und entsprechenden Sensoren werden sie ihre Prototypen um smarte Technologien erweitern. Dazu gehört unter anderem die automatische Messung von Wasserqualität durch Parameter wie pH-Wert, Leitfähigkeit oder Temperatur.

Abgeschlossen wird das Projekt mit einer Präsentationsveranstaltung, bei der die Schüler:innen ihre Ergebnisse vorstellen und ihre entwickelten Prototypen in Aktion zeigen. Hier haben sie die Möglichkeit mit anderen Lehrkräften und Schüler:innen ins Gespräch zu kommen und wertvolles Feedback zu erhalten.

Mit der Teilnahme am 1.Bergischen JIA-Camp erhalten die Schüler:innen darüber hinaus ein Zertifikat und sammeln auch Punkte für ihr MINT-EC Zertifikat, das die FALS und das WDG als MINT-EC Schulen exklusiv im Rahmen der Abiturfeier zusätzlich zum Abiturzeugnis vergeben dürfen.

MINT-Motivation: Das Camp bestätigt aktuelle Forschungsergebnisse

Das Camp zeigt eindrucksvoll, welches Potenzial in jungen Ingenieur:innen steckt, wenn sie interdisziplinär zusammenarbeiten und praxisnah forschen können. Dabei bestätigt es auch aktuelle Erkenntnisse zur MINT-Motivation, die eine Sinus-Studie im Auftrag der Deutschen Telekom Stiftung herausgearbeitet hat. Demnach sind vier Faktoren entscheidend, wenn es um Motivation in den MINT-Fächern geht:

1. Zeit, um sich wirklich mit einer Fragestellung auseinanderzusetzen,
2. Alltagsbezug, damit das Gelernte als relevant empfunden wird,
3. Eintauchen können, also die Möglichkeit, eigenständig zu forschen,
4. Die Lehrkraft, die den Lernprozess inspirierend begleitet.

Alle vier Faktoren sind im Bergischen JIA-Camp gegeben – das zeigt sich auch in der Begeisterung der Teilnehmenden. Zudem ermöglichte die offene Projektarbeit den Schüler:innen, eigene Lösungswege zu entwickeln, ihre Selbstständigkeit zu stärken und Herausforderungen gemeinsam im Team zu bewältigen.

Fazit: Das Camp geht in die nächste Runde!

Aufgrund des großen Erfolgs und der positiven Rückmeldungen steht bereits fest: Das Bergische JIA-Camp soll auch im nächsten Jahr wieder stattfinden! Die Kooperation zwischen der FALS und dem WDG sowie die Förderung durch die Deutsche Telekom Stiftung haben gezeigt, wie wertvoll dieses Format ist, um junge Talente im MINT-Bereich zu fördern.

Die Schüler:innen haben nicht nur wertvolle technische Kenntnisse erworben, sondern auch 21st Century Skills wie Kreativität, kritisches Denken und Teamarbeit trainiert – Fähigkeiten, die sie in ihrer Zukunft brauchen werden. Durch das projektbasierte Arbeiten konnten sie lernen, Verantwortung für ihren eigenen Lernprozess zu übernehmen und ihre Selbstregulation und Problemlösefähigkeiten weiterzuentwickeln.

Das Fazit der Schüler:innen? „Wir hätten gern noch länger gearbeitet – das nächste Camp kann kommen!“