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Ingenieurwissenschaften

Egal ob Automobilindustrie, Produktionstechnik, Energiewesen oder Verfahrenstechnik - das Ingenieurwesen ist als interdisziplinäres Fach in vielen Bereichen des täglichen Lebens vertreten. Besonders Deutschland bietet als eine der führenden Technologie- und Industrienationen beste Chancen in diesem Berufsfeld.

Um den Schülerinnen und Schülern schon frühzeitig einen Einblick in die Arbeitswelt des Ingenieurs zu ermöglichen und ein solides Basiswissen zu vermitteln, wurde das neue Differenzierungsangebot "Ingenieurwissenschaften" konzipiert und zum Schuljahr 2014/15 in das Schulprogramm des Maximilian-Kolbe-Gymnasiums Wegberg integriert.

Dabei steht nicht nur Nutzung synergetischer Effekte bestehender Fächer, sondern insbesondere der Entwurf neuer Inhalte mit domänenübergreifenden Blickwinkeln im Fokus. Theoretisches Wissen wird durch praktische Projekte und Exkursionen zu Vertretern der Forschung und Industrie ergänzt. Das MKG konnte sich im Jahr 2014 mit diesem Konzept gegen zahlreiche Bewerber aus ganz Deutschland im Junior-Ingenieur-Akademie-Wettbewerb der Deutsche Telekom Stiftung durchsetzen. Mit der Anerkennung als Junior-Ingenieur-Akademie ist eine Anschubfinanzierung von bis zu 10.000 Euro verbunden.

Im Detail werden folgende thematische Aspekte behandelt:


Halbjahr 8.1: Robotik

Die Robotik enthält unter anderem folgende thematischen Schwerpunkte:

  • Bestandteile und Anwendungsgebiete der Robotik
  • Grundlagen der Roboter-Programmierung
  • Basis der Aktorik und Sensorik

Projekt: Bau und Programmierung eines Roboters mit Lego MindStorms

Exkursion: z. B. Mercedes-Benz Werk Düsseldorf


Halbjahr 8.2: Automatisierungstechnik

Die Automatisierungstechnik betrachtet im Differenzierungsangebot folgende Aspekte:

  • Grundlagen und Verwendung der industriellen Automatisierung
  • Einstieg in textuelle Programmierung (von Speicherprogrammierbaren Steuerungen)
  • Verwendung und Programmierung des Arduino als Beispiel eines Microcontrollers
  • Grunglagen der Elektrotechnik und des Lötens

Projekt: Realisierung eines Microcontroller-Projektes auf Basis der Arduino-Plattform

Exkursion: z. B. Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen


Halbjahr 9.1: Verfahrenstechnik

Folgende Kernthemen werden in der Verfahrenstechnik behandelt:

  • Der Verfahrenskette vom Erz zum Anwendungsprodukt
  • Redoxreaktion von Sulfiden / Oxiden
  • Zonenschmelzverfahren (Silicium)
  • Elektrolyse von Aluminium, Zink, Kupfer
  • Galvanisierung
  • Eloxalverfahren
  • Aluminium: Herstellung, Verarbeitung, Verwendung

Exkursion: z. B. Technische Chemie der RWTH Aachen, Hydro Aluminium


Halbjahr 9.2: Energietechnik

Die Energietechnik befasst sich im letzten Halbjahr mit folgenden Inhalten:

  • Energiespeicher und mobile Stromversorgung
  • Batterien und Akkumulatoren
    • Batterieformen
    • Batteriesysteme
    • Photovoltaik (Solarenergie)
    • Brennstoffzelle
    • Nachhaltigkeit
    • Umwelt- und Klimaschutz

Projekt: Experimente mit einer Brennstoffzelle

Exkursion: z. B. Forschungszentrum Jülich, RWE


Darüber hinaus werden folgende übergreifende Schlüsselqualifikationen vermittelt:

  • kooperative und teamorientierte Arbeitsweise (Projektarbeit)
  • selbstständiges, problem- bzw. lösungsorientiertes Arbeiten)
  • Präsentationstechnik (Power Point, Videopräsentation, Rhetorik)
  • wissenschaftliche Versuchsdurchführung