Benjamin Meixner ist 20 Jahre alt, studiert Elektrotechnik in Koblenz und hat eine Ausbildung als Elektriker für Geräte und Systeme abgeschlossen. Soweit ganz normal. Aber Benjamin Meixner hat richtig was auf dem Kasten. Im vergangenen Jahr gewann er den Landespreis bei Jugend forscht und räumte bei der Bundesausgabe 2024 einen Sonderpreis ab: All das mit einer kleinen fliegenden Drohne. Die hat Benjamin programmiert, alle Bauteile selbst entworfen und hergestellt – mit einem 3-D-Drucker.
Ein wenig erinnert Benjamin Meixner an die kuriose und geniale Erfinderfigur Daniel Düsentrieb: pragmatisch und immer auf der Suche nach einer Lösung. Ein Beispiel: Im Haus der Familie Meixner tropft bei Starkregen Wasser durch die Haustür. Sie ist etwas undicht. Der damals 19-Jährige entwickelt am Arbeitsplatz einen Wassersensor. Immer, wenn Wasser durch die Tür tritt, ertönt ein Alarmsignal. Auf diese Idee würden wohl nur die Wenigsten kommen.
Benjamin Meixner schloss seine Ausbildung am Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) in Wachtberg 2024 ab. Für sein Abschlussprojekt hat sich der junge Erfinder eine anspruchsvolle Frage gestellt: „Kann ich eine Drohne selbst entwickeln und bauen?“
Benjamin Meixner feilt Monate an seiner Idee, programmiert, testet und baut. Die Flugarme seiner Drohne stellt er in seinem 3-D-Drucker her. Wochenlang testet er verschiedene Kunststoffe. Er wägt ab, wie bruchfest und biegsam die Flugarme sein müssen. „Im Idealfall donnert die Drohne nicht gegen die Wand, dann ist die Bruchfestigkeit zu vernachlässigen“, scherzt der Student.
Lange war aber gar nicht klar, ob die Drohne überhaupt flugfähig wird. Ein Problem ist die Stromversorgung. Durch die Drohne fließen 200 Ampere. Zum Vergleich: Ein Handy im Haushalt lädt etwa mit einer Stromstärke von zwei Ampere. Das Problem: Die dünnen Platinen, auf denen der Strom fließt, beginnen zu schmelzen. Erst nach Wochen gelingt es dem talentierten Ingenieur, die enorme Menge an Strom unter Kontrolle zu bringen.
Warum die Drohne im Gartenhaus zerschellt
Auch mit den sogenannten PID-Reglern hat Benjamin Meixner lange zu kämpfen. Die Drohne wird von vier Motoren in der Luft gehalten. Vereinfacht gesagt, stellen die PID-Regler Berechnungen an, damit die Drohne in der Luft nicht das Gleichgewicht verliert. Der junge Forscher spielt dem Redakteur unserer Zeitung ein Video ab: Die Drohne steht in einem leeren Gartenhaus. Erst hebt der Flugapparat leicht über dem Boden ab, dann zerschellt die Drohne unkontrolliert an der Wand. „Ich hatte die Hoffnung fast aufgegeben“, meint der junge Forscher. Fast jeden Tag testet er die Maschine in dem Gartenhäuschen – mit einer Bilanz von 15 gebrochenen Flügeln. Das sei sehr frustrierend gewesen. Wenigstens waren die selbst entworfenen Flügel mit 86 Cent pro Stück durchaus erschwinglich.
Die Lösung ist eine kardanische Aufhängung: Die große spinnenartige Halterung sorgt dafür, dass die Drohne beweglich bleibt, aber fest fixiert ist. So kann der Jugend-forscht-Sonderpreisträger die PID-Reglerwerte feststellen und die richtigen Werte ermitteln. Die Drohne fliegt – und das Gartenhaus muss nicht mehr als Unfallstation herhalten.
Aber woher hat der Windhagener sein Talent? So ganz genau weiß er es selbst nicht: „Meine Mutter hat mir erzählt, dass ich als Kind schon Radios auseinandergeschraubt habe, weil mich die Technik fasziniert hat.“ Auch in der Schule interessierte sich Benjamin Meixner schon immer für die technischen Fächer. Physik war sein Lieblingsfach. Daher entschied sich der praxisorientierte Schüler nach seinem Realschulabschluss für eine Ausbildung zum Elektriker am Frauenhofer-Institut.
Sein Projekt „Drohne Marke Eigenbau“ reicht der junge Forscher zu Beginn des vergangenen Jahres beim Regionalwettbewerb Jugend forscht ein. Dabei wollte er erst gar nicht teilnehmen. „Mein Vater musste mich überreden, mein Projekt anzumelden.“ Die Geschichte spricht am Ende für sich, Benjamin Meixner gewinnt erst den Regional- und im Anschluss den Landeswettbewerb im Bereich Technik. Die Unterstützung und Ermutigung des Vaters Helmut Meixner zahlen sich aus.
„Mein Vater musste mich überreden, mein Projekt anzumelden.“
Benjamin Meixner, Sonderpreisträger beim Bundeswettbewerb Jugend forscht
Für den Bundeswettbewerb lässt sich der heutige Student noch eine Weiterentwicklung einfallen. Er entwickelt ein Schnellwechselsystem für seine Drohne. Mit integrierten Sensoren können Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Feinstaub gemessen werden. Ganz nebenbei programmiert der junge Forscher noch eine Handy-App, auf der diese Daten angezeigt werden. In der Praxis könne die Drohne beispielsweise der Feuerwehr helfen, um vermisste Personen mit Wärmebildkamera zu suchen, führt Benjamin Meixner aus.
Bei dem Bundeswettbewerb 2024 räumt er mit dieser Idee den Sonderpreis für eine Arbeit von Auszubildenden auf dem Gebiet „Mensch – Arbeit – Technik” ab. Getreu dem Motto von Daniel Düsentrieb: „Dem Ingenieur ist nichts zu schwör!“, hat das junge Talent, ganz ohne Abitur, im Oktober 2024 sein Studium angetreten. Wir dürfen gespannt sein, welche innovativen Erfindungen er in Zukunft noch präsentieren wird.
Was kann Benjamin Meixners Drohne?
Die Drohne wiegt 574,4 Gramm – etwas mehr als ein halbes Kilo. In diesem kleinen Gerät ist aber eine Menge Technik verbaut: Vier Motoren halten die Drohne in der Luft. Mit 40.000 Umdrehungen pro Minute drehen sich die Rotoren in der Luft. Mit dieser Leistungskraft kann sie sogar Gegenstände tragen, die bis zu zwei Kilo schwer sind. So kann die Drohne auch als Postbote dienen. Auch Sicherheit spielt bei der Drohne eine wichtige Rolle. Benjamin Meixner baute ein Notfallsystem ein, damit die Drohne automatisch landet, falls die Steuerung ausfallen sollte.
Mehr über das Projekt unter https://drohne.benjamin-meixner.de/