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Dienstag, 12. Dezember 2017

Forschung

So sehen Sieger aus

Von Bettina Reckter | 1. Juni 2017 | Ausgabe 22

Sie bauen selbstbalancierende Elektroeinräder, konstruieren Messstationen und erproben alternative Kraftstoffe – Deutschlands Nachwuchsforscher.

S28-29 BU (3)
Foto: Jugend forscht

A. von Bülow, F. Kurg und S. Mohamad entwickelten eine Lampe, unter der Kunststofffüllungen beim Zahnarzt langsamer aushärten.

Der Wettbewerb Jugend forscht kann ein echtes Sprungbrett in eine spannende Zukunft sein“, versprach Johanna Wanka den Siegern des diesjährigen Wettbewerbs von Jugend forscht. „Wenn es um die Gestaltung der Welt von morgen geht, kommt es auf Sie als kluge Köpfe an“, appellierte die Bundesbildungsministerin an die Nachwuchsforscher. Sie sollten ihre Chance ergreifen, sich für eine nachhaltige Entwicklung einzusetzen und gute Ideen zu verwirklichen.


„Jugend forscht ist eine Ideenschmiede erster Klasse“, bestätigte auch Roland Busch, CTO und Vorstandsmitglied der Siemens AG, die Ausrichter des diesjährigen Bundeswettbewerbs war. „Wir brauchen Menschen mit wissenschaftlicher Neugier, Leistungswillen und der Kompetenz, große Herausforderungen konsequent anzugehen und Probleme nachhaltig zu lösen.“

Dieses Talent bewiesen die 178 Nachwuchsforscher, die am Wochenende in Erlangen ihre Projekte in den Fachgebieten Arbeitswelt, Biologie, Chemie, Geo- und Raumwissenschaften, Mathematik/Informatik, Physik sowie Technik vorgestellt hatten.

Den Sonderpreis des Bundespräsidenten für eine außergewöhnliche Arbeit erhielt Philipp Sinnewe aus Lebach im Saarland für die Entwicklung eines energieeffizienten Flugzeugtriebwerks. Der 18-Jährige erprobte in seinem Modell eines Strahltriebwerks ein Gemisch aus Wasser und Alkohol als Treibstoff. Weil sich Wasser beim Verdampfen im Triebwerk ausdehnt, erhöht dies den Schub. Die Versuche auf seinem selbst gebauten Triebwerkteststand verliefen vielversprechend: Demnach ließen sich im Vergleich zu Kerosin gut ein Drittel der CO2-Emissionen einsparen.

Die Jury zeigte sich beeindruckt, „dass der Jungforscher mit genialer Findigkeit alle Komponenten zweckentfremdet und aus handelsüblichen Teilen selbst hergestellt hat“. In aufwendigen Versuchen habe er den Aufbau weiterentwickelt und aus Fehlschlägen gelernt, bis er mit großem Arbeitseinsatz sein Ziel – ein funktionierendes Triebwerk – erreicht habe. Dieses habe er sehr anschaulich und professionell präsentiert, heißt es in der Laudatio.

Den Preis der Bundeskanzlerin für die originellste Arbeit bekamen Johannes Greiner und Stephan Wagner aus Bayern. Die beiden Schüler haben untersucht, wie sogenannte Liesegangsche Ringe in Gelatinegel entstehen. Basis ihrer Arbeit war das Wissen, dass bestimmte Metallsalze stabile Kristalle bilden und beeindruckende ringförmige Strukturen formen können. Die jungen Forscher variierten bei ihren Experimenten Temperatur, Gelatinegehalt, Metallionen und Lösemittel und stellten fest, dass die Abstände der Ringe vor allem von der Temperatur und der Ionenkonzentration abhängen.

Außerdem bestätigen ihre Versuche die gängige Annahme, dass die Ringe immer dann besonders scharf und klar sind, wenn kleine Kristalle sich zu größeren zusammenlagern. Für ihre Experimente wählten die beiden Jungforscher ungiftige Metallsalze, damit sich die Ringbildung auch im Schulunterricht nachvollziehen lässt.

Der Preis der Bundesforschungsministerin für die beste interdisziplinäre Arbeit ging an Tobias Gerbracht aus Nordrhein-Westfalen. Er konstruierte eine mobile Messstation zum Nachweis von Luftverschmutzung. Die Apparatur besteht aus einer Speziallampe, die auf einen fernen Reflektor strahlt, der das Licht wiederum zu einem Teleskop sendet. Das Licht legt so bis zu 2 km Strecke durch die Atmosphäre zurück. Anhand des ankommenden Lichtspektrums lässt sich dann die Stickoxidkonzentration in der Luft errechnen, weil jeder Schadstoff in der Atmosphäre auf eine charakteristische Weise Licht absorbiert. Gerbracht konnte so nachweisen, dass der Stickoxidgehalt der Wuppertaler Stadtluft den EU-Grenzwert zeitweise deutlich überschreitet. Er hofft nun, dass seine Ergebnisse einen Beitrag zur Debatte um den Ausbau einer Landesstraße leisten können.

Mit dem Bundessieg im Fachgebiet Technik, der traditionell vom VDI gestiftet wird, wurde Luca Fäth aus Bayern geehrt. Der Jungforscher konstruierte ein Einrad mit Elektroantrieb, das sich selbst balanciert. Segways und Hoverboards waren Luca Fäth schlicht zu teuer. Also konstruierte er ein eigenes Gefährt – ein Einrad, das sich von selbst im Gleichgewicht hält. Ein Holzgehäuse mitsamt Sitz und Griffen beherbergt sowohl den Akku als auch den Elektromotor. Dieser treibt über einen Riemen das Rad eines Motorrollers an.

Ein kombinierter Beschleunigungs- und Lagesensor sorgt zusammen mit einem Minicomputer für die Balance. Zwar braucht es ein wenig Übung, bis man mit dem motorisierten Einrad fahren kann. Das Gleichgewicht halten aber kann man damit sehr zuverlässig.

Alle Bundessieger sowie zahlreiche weitere spannende Projekte der insgesamt gut 12 000 jungen Forschern und Erfinder, die am diesjährigen Nachwuchswettbewerb teilgenommen haben, finden sich auf der Website von Jugend forscht.

www.jugend-forscht.de

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