JUGEND FORSCHT Landeswettbewerb Hamburg 2021 Projektbuch des Wettbewerbs
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JUGEND FORSCHT Landeswettbewerb Hamburg 2021 Projektbuch des Wettbewerbs
Vorworte
Willkommen beim Landeswettbewerb Hamburg
Schüler experimentieren und Jugend forscht!
Unter dem Motto: „Lass Zukunft da“ wurden im Februar in der Regionalrunde
Hamburg 2021 spannende und vielfältige Projekte präsentiert. Ich freue mich, dass
sich in diesem Jahr 33 herausragende Projekte durch einen ersten Platz auf einem
der vier Regionalwettbewerbe für den Landeswettbewerb in Hamburg
qualifiziert haben.
Im Folgenden können Sie die Kurzfassungen zu diesen Projekten lesen und in die
große Vielfalt der untersuchten und vorgestellten Themen eintauchen. Leider ist es
in diesem Jahr aufgrund der aktuellen Situation nicht möglich, die Projekte vor
Ort zu besuchen und sich diese von den Teilnehmerinnen und Teilnehmern in der
Projektausstellung bei Airbus in Finkenwerder erläutern zu lassen. Auch unser
Landeswettbewerb Hamburg musste als Online-Wettbewerb stattfinden, mit allen
Jurygesprächen und der Siegerehrung in Videokonferenzen.
Damit die präsentierten Projekte und Jugend forscht und Schüler ex-
perimentieren aber doch lebendig und greifbar werden, haben einige
Teilnehmerinnen und Teilnehmer zusätzlich zu der Wettbewerbsarbeit
noch ein Video zu ihrem Projekt erstellt, dass Sie sich unter
https://www.jugend-forscht.de/video-wettbewerb/hamburg.html
ansehen können.
Es gibt vieles zu sehen, viel Spaß dabei!
Ich bin beeindruckt und dankbar, mit welchem Engagement alle an Jugend forscht
Beteiligten in Hamburg sich auch in diesem besonderen Jahr für den Wettbewerb
und damit die Förderung der Jungforscherinnen und Jungforscher eingesetzt
haben: Die Projekt- betreuer an den Schulen und Forschungseinrichtungen, die
Jurymitglieder, die Regionalwettbewerbsleitungen und insbesondere die Patenunter-
nehmen, hier das Landespatenunternehmen Airbus, die sich schon alle zu Beginn
der 56. Wettbewerbsrunde im Sommer 2020 auf das Wagnis „Online-Wettbewerb“
eingelassen haben. Der Mut wurde schon Ende November 2020 durch die hohen
Anmeldezahlen in Hamburg belohnt: Es war die richtige Entscheidung, auch wäh-
rend der Pandemie 425 Jungforscherinnen und Jungforschern in Hamburg die Gele-
genheit zu bieten, sich mit eigenen kreativen Ideen am Wettbewerb zu beteiligen.
Besonders gefreut haben mich persönlich die Anmeldungen von Teilnehmerinnen
und Teilnehmern, die sich im letzten Jahr schon für den Landeswettbewerb qualifi-
ziert hatten, ihre Projekte aber aufgrund der bundesweiten Absage der Landesrunde
2020 nicht präsentieren konnten. Es zeigt, wie sehr die Jugendlichen hinter ihren
Themen und Projekten stehen. So haben sie die Projekte weiterentwickelt und sich
zum Teil erneut für den Landeswettbewerb qualifiziert!
Alle Erstplatzierten der Sparte Jugend forscht dieses Landeswettbewerbs qualifizie-
ren sich für den Bundeswettbewerb Jugend forscht im Mai 2021, eigentlich geplant
bei der experimenta in Heilbronn, nun wahrscheinlich ebenfalls als Online Wettbe-
werb.
Wir wünschen den Siegerinnen und Siegern viel Erfolg!
Ich hoffe auf ein reales Wiedersehen im kommenden Jahr, halten Sie alle gut durch
und bleiben Sie gesund, Ihre
Claudia Körper
Landeswettbewerbsleiterin Hamburg
2Sehr geehrte Damen und Herren,
liebe Nachwuchsforscherinnen und -forscher,
herzlich willkommen zur 56. Wettbewerbsrunde von „Jugend forscht“ und
„Schüler experimentieren“. Wir bei Airbus freuen uns nach einer Corona-
bedingten Zwangspause in 2020, wieder den Landeswettbewerb ausrichten zu
können. Zum nunmehr dreizehnten Mal bieten wir den Rahmen, in dem hoch-
motivierte Kinder und Jugendliche ihre kreativen Projekte digital präsentieren.
Die drängenden Fragen unserer Zeit, die besonders deutlich von Euch jungen
Menschen gestellt werden, erfordern Eure innovativen Antworten. Wie können
wir unsere natürlichen Ressourcen schonen und den CO2-Ausstoß senken?
Welche Wege können wir für eine klimaneutrale Mobilität beschreiten? Wie
können wir die Chancen einer zunehmenden Digitalisierung und Vernetzung
bestmöglich nutzen und gleichzeitig deren Risiken minimieren? Eure Ideen
schaffen Lösungen und lassen Zukunft da.
Hier bei Airbus haben wir uns das ehrgeizige Ziel gesetzt, bis 2035 klima-
neutrales Fliegen zu ermöglichen. Dafür investieren wir viel in Forschung und
Jugendförderung, um Innovationen und unsere große Erfahrung als führendes
Unternehmen der Luft- und Raumfahrt zu kombinieren. Wir bilden zur Zeit über
900 Auszubildende und duale Studenten in einer Vielzahl von Berufen und
Studiengängen aus und kooperieren weltweit mit vielen Partnerhochschulen
und -universitäten.
Wir sind stolz auf unsere langjährige Zusammenarbeit mit „Jugend forscht”
und freuen uns auf Eure zukunftsweisenden Vorhaben.
Herzliche Grüße
Marco Wagner
Geschäftsführer und Arbeitsdirektor
Airbus Operations GmbH
3Inhaltsverzeichnis Vorworte 2–3 Inhaltsverzeichnis 4-5 Programm 6 Teilnehmerlisten Teilnehmerliste Schüler experimentieren 7 Teilnehmerliste Jugend forscht 8 Schüler experimentieren: Fachgebiet Arbeitswelt Papier Laminieren-Mal anders! 10 Fachgebiet Biologie Alltags- und Atemschutzmasken im Test 011 Reifen aus Löwenzahnwurzeln 11 Fachgebiet Chemie Absorption von Kohlenstoffdioxid 12 Lebensmittelfarben aus natürlichen Stoffen 12 Stoßlüften im Klassenraum während der Coronapandemie - macht das Sinn? 13 Wie beeinflussen Gerüche unser Essverhalten? 13 Wie reifen Tomaten am Strauch am besten nach? 14 Fachgebiet Mathematik / Informatik A2C-System 15 Fachgebiet Physik Das Perfekte Haargummi 16 Selbstkonstruierte Magnetschwebebahn zum Transport von kleinen Gegenständen 16 Fachgebiet Technik Wiederverwendbare Poolfilter selbst bauen 17 4
Jugend forscht:
Fachgebiet Arbeitswelt
CO2-Ampeln für den Schulalltag 19
Laktoseleben - Ohne Laktose Leben 19
MYTRO - Fahrzeitenoptimierung im Schienennahverkehr 20
Fachgebiet Biologie
Der Dünger der Zukunft? Wertstoffkreislauf statt synthetischer Produktion? 21
Der Zeitauffüllungsansatz für die Beschäftigung von Zootieren
am Beispiel von Walrossen 21
Seifenkraut als bakterienhemmende und alltagstaugliche Seife 22
Wellness für Pflanzen?- Einfluss der Allelopathie auf das Wachstum von Pflanzen 22
Fachgebiet Chemie
Mikroplastik aus der Waschmaschine 23
Salzhydrate in Kugelform - Eine alternative Wärmequelle? 23
Testkit zum schnellen Nachweis von Giftpflanzen im Heu 24
Fachgebiet Mathematik / Informatik
Browsergestützte Entwicklung von Augmented Reality 25
Ein Würfel ist nicht gleich ein Würfel! 25
FRACTRAN - Einfach Alles Berechnen 26
Mixed-Reality für mobiles Arbeiten 26
Term Trainer 27
Virus-Simulation 27
Fachgebiet Physik
Neuartige SPIONs als alternatives MRT-Kontrastmittel 28
Wie kann man eine Brutmaschine für Hühnereier sicher
und einfach zu bedienen bauen? 28
Fachgebiet Technik
Cool8° 29
EEG - Der Controller der Zukunft II 29
velo autonomus 30
Danksagungen
Juroren Landesjury 32
Projektbetreuer 33
Preisstifter 35
Hinweis:
Die in diesem Projektbuch gedruckten Kurzfassungen der Projekte liegen im Original – so wie die Schülerinnen und Schüler sie
hochgeladen haben – vor und wurden nicht mehr Korrektur gelesen.
5Programm
Mittwoch, 17. März 2021
16:00 Uhr Vorgespräch der Juroren
17:00 Uhr Technikcheck und Kennenlernen von Juroren und Teilnehmern
Austausch zwischen Projektbetreuern und Landeswettbewerbsleiterin
18:00 Uhr Ende des Technikchecks
Donnerstag, 25. März 2020
Ab 08:15 Uhr Einwahl der Teilnehmer
08:30 Uhr Begrüßung durch Matthias Havekost, Head of Vocational Training Airbus Germany, und
Claudia Körper, Landeswettbewerbsleiterin Jugend forscht Hamburg
Ab 09:00 Uhr Vorstellung der Projekte für die Juroren
09:00 - 10:00 Uhr Fachvortrag für die Projektbetreuer
13:00 Uhr Ende der Jurygespräche
14:00 Uhr Jurysitzung und Auswahl der Sieger
Freitag, 26. März 2021
Ab 12:15 Uhr Einwahl der Gäste
12:30 Uhr Feierstunde und Preisverleihung
• Moderation: Nadine Harrison, Airbus, und Claudia Körper
• Begrüßung Marco Wagner,
Geschäftsführer und Arbeitsdirektor der Airbus Operations GmbH
• Grußwort Ties Rabe,
Senator für Schule und Bildung der Freien und Hansestadt Hamburg
• Preisverleihung und Grußwort Claudia Körper,
Landeswettbewerbsleiterin, Jugend forscht Hamburg
• Grußwort Dr. Nico Kock,
Stellvertretender Geschäftsführer und Mitglied des Vorstands
der Stiftung Jugend forscht e.V.
13:45 / 14:00 Uhr Ende des Programms
6Teilnehmerliste Schüler experimentieren
Projekttitel Nachname Vorname Erarbeitungsort
A2C-System Bahr Olivia Schülerforschungszentrum Hamburg
und Gymnasium Eppendorf
Absorption von Kohlenstoffdioxid Gutowski Tom Schülerforschungszentrum Hamburg
Alltags- und Atemschutzmasken im Test Stein Justus Grundschule Brockdorffstraße
Das Perfekte Haargummi Reimann Letizia Gymnasium Rissen
Bülow Siiri Gymnasium Rissen
Heitzer Viktoria Gymnasium Rissen
Lebensmittelfarben aus natürlichen Stoffen Aster Katharina Grundschule Brockdorffstraße
Papier Laminieren-Mal anders! Süs Lotta Gymnasium Oberalster
Knüppel Hanna Gymnasium Oberalster
Reifen aus Löwenzahnwurzeln Hassani Shila Matthias-Claudius-Gymnasium
Motraji Leen Matthias-Claudius-Gymnasium
Selbstkonstruierte Magnetschwebebahn Hinzmann Niklas Alexander-von-Humboldt-Gymnasium
zum Transport von kleinen Gegenständen Bhatia Aditya Alexander-von-Humboldt-Gymnasium
Stoßlüften im Klassenraum während der Körner Merve Gymnasium Ohmoor
Coronapandemie - macht das Sinn?
Wie beeinflussen Gerüche unser Essverhalten? Hawerkamp Jonathan Matthias-Claudius-Gymnasium
Wiederverwendbare Poolfilter selbst bauen Topp Sarah Gymnasium Dörpsweg
Trzeczak Malou Gymnasium Dörpsweg
Wie reifen Tomaten am Strauch am besten nach? Körner Fenja Gymnasium Ohmoor
Waege Carla Gymnasium Ohmoor
Waege Helen Gymnasium Ohmoor
7Teilnehmerliste Jugend forscht
Projekttitel Nachname Vorname Erarbeitungsort
Browsergestützte Entwicklung von Augmented Reality Henning Karl
CO2-Ampeln für den Schulalltag Tautenhahn Ole Gymnasium Dörpsweg
Cool8° Gönen Artun Helene-Lange-Gymnasium
Butscher Tom Helene-Lange-Gymnasium
Markowski Jakob Helene-Lange-Gymnasium
Der Dünger der Zukunft? Hilgenstock Emma Gymnasium Oberalster
Wertstoffkreislauf statt synthetischer Produktion? Aßmann Jakob Gymnasium Oberalster
Der Zeitauffüllungsansatz für die Beschäftigung Schwitters Oskar Gymnasium Hummelsbüttel
von Zootieren am Beispiel von Walrossen
EEG - Der Controller der Zukunft II Kaut Bela Schülerforschungszentrum Hamburg
Ein Würfel ist nicht gleich ein Würfel! Acharya Belize Gymnasium Oberalster
Hao Yunqi Gymnasium Oberalster
FRACTRAN - Einfach Alles Berechnen Grabbel Lennart Christian
Siewert Paul
Kaganskiy Juri
Laktoseleben - Ohne Laktose Leben Gerig Riccarda Gymnasium Oberalster
Schaeffer Carlotta Gymnasium Oberalster
Mikroplastik aus der Waschmaschine Bietke Nina Gymnasium Oberalster
Kiefmann Charlotte Gymnasium Oberalster
Mixed-Reality für mobiles Arbeiten Beckmann Gero Luisen-Gymnasium Bergedorf
MYTRO - Fahrzeitenoptimierung im Schienennahverkehr Bartsch Jannik Gymnasium Buckhorn
Neuartige SPIONs als alternatives MRT-Kontrastmittel Sherma Aruna Stadtteilschule Walddörfer und
Schülerforschungszentrum Hamburg
Salzhydrate in Kugelform - Eine alternative Wärmequelle? Miwa Soma Schülerforschungszentrum Hamburg
und Matthias-Claudius-Gymnasium
Seifenkraut als bakterienhemmende Niewolak Maria Gymnasium Rissen
und alltagstaugliche Seife Noftz Merle Gymnasium Rissen
Seegers Thea Gymnasium Rissen
Term Trainer Suckow Paul Niels-Stensen-Gymnasium
Schulz Hendrik Niels-Stensen-Gymnasium
Testkit zum schnellen Nachweis von Giftpflanzen im Heu Römelt Johannes Schülerforschungszentrum Hamburg
velo autonomus Jochens Julian
Ahrens Moritz
Virus-Simulation Becker Justin Alexander-von-Humboldt-Gymnasium
Wellness für Pflanzen?- Einfluss der Allelopathie Kim Yeawon Gymnasium Oberalster
auf das Wachstum von Pflanzen Witten Winona Gymnasium Oberalster
Wie kann man eine Brutmaschine für Hühnereier Trümper Lea Gymnasium Finkenwerder
sicher und einfach zu bedienen bauen? Preuß Louisa Marie Gymnasium Finkenwerder
8Schüler experimentieren
9Fachgebiet
Arbeitswelt
Papier Laminieren-Mal anders!
Teilnehmer: Lotta Süs (13) Hanna Knüppel (14)
Erarbeitungsort: Gymnasium Oberalster
Betreuung: Herr Maaß
Beschreibung des Projekts
Plastik ist ein großes Problem, das die Umwelt sehr belastet. So schnell wird sich das natürlich nicht lösen, aber bei un-
serem Projekt werden wir versuchen, Plastiklaminierungen bzw. Klarsichtfolien umweltfreundlicher zu ersetzen. Dafür
werden wir wie folgt vorgehen: Zuerst werden wir überprüfen, ab welcher Menge Wasser die jeweilige Papierart auf-
weicht. Anschließend werden wir das beschriebene Papier mit alternativen Materialien beschichten und schauen, wie
die jeweilige Beschichtung (z.B. Wachs) auf Wasser reagiert und ob die Schrift sich auflöst oder bestehen bleibt. Diesen
Vorgang werden wir mehrmals wiederholen, um ein durchschnittliches Ergebnis ermitteln zu können. Weitere Untersu-
chungsschwerpunkte sind, was passiert, wenn man eine Kaffeetasse auf das beschichtete Papier stellt und sich dort
ein Ring bildet: kann man dann den Kaffee problemlos abwischen? Macht es einen Unterschied, ob ich bedrucktes
oder mit Füller beschriebenes Papier beschichte?
10Fachgebiet
Biologie
Alltags- und Atemschutzmasken im Test
Teilnehmer: Justus Stein (10)
Erarbeitungsort: Grundschule Brockdorffstraße
Betreuung: Frau Gönen und Frau Roeschke
Beschreibung des Projekts
Da das Corona-Virus seit Beginn des Jahres 2020 unser aller Leben sehr verändert hat, haben Masken auch in meinem
Alltag einen Platz eingenommen. Ich habe mich gefragt, welche Maske meine Mitmenschen und mich am besten
schützt. Deshalb möchte ich verschiedene Masken testen.
Dafür muss ich herausfinden, welche Arten von Masken es gibt und was man unter den verschiedenen Bezeichnungen
(Alltagsmasken, Mund-und-Nasen-Bedeckungen, OP-Masken, FFP-Masken usw.) versteht. Ich möchte untersuchen,
wie durchlässig verschiedene Arten von Masken sind.
Dazu werde ich die Masken Wasserdampf aus einem Inhaliergerät, Nebel aus einer Nebelmaschine und Wasser aus
einer Sprühflasche aussetzen. Ziel ist es zu beobachten, wie die Masken auf die verschiedenen Einflüsse reagieren.
Daraus möchte ich Schlüsse ziehen, welche Maske den besten Schutz für meine Mitmenschen und mich bietet.
Reifen aus Löwenzahnwurzeln
Teilnehmer: Shila Hassani (14) Leen Motraji (13)
Erarbeitungsort: Matthias-Claudius-Gymnasium
Betreuung: Herr Zaborowski und Herr Baumann
Beschreibung des Projekt
Immer mehr Gewässeranalysen zeigen den hohen Anteil des Mikroplastiks. Durch Recherchen sind wir zu der Erkennt-
nis gekommen, dass ein sehr großer Anteil an Mikroplastikin Gewässern vom Abrieb durch Autoreifen stammt.
Das wollen wir ändern und einen ,,Revolutionären Reifen“ erstellen. In unseren Recherchen fanden wir zudem heraus,
dass Löwenzahnwurzeln Kautschuk enthalten. Diesen wollen wir gewinnen, um daraus einen Reifen herzustellen.
Dazu haben wir mehrere Experimente durchgeführt und kamen zum Schluss, dass man durch Zerkleinern, Abspülen,
sowie Stehenlassen der Wurzeln den Kautschuk gewinnen kann. Ebenso fanden wir durch ein weiteres Experiment
heraus, dass wir aus der Löwenzahnart "Taraxacum Officinale" (Gewöhnlicher Löwenzahn) am meisten Kautschuk
gewinnen können. Wir haben auch einen Versuch durchgeführt, mit welcher Flüssigkeit wir den Kautschuk am besten
gewinnen können.
11Fachgebiet
Chemie
Absorption von Kohlenstoffdioxid
Teilnehmer: Tom Gutowski (15)
Erarbeitungsort: Schülerforschungszentrum Hamburg
Betreuung: Herr Dr. Bethge und Frau Bohle-Vorberg
Beschreibung des Projekts
Zu Beginn meines Projekts habe ich versucht, CO2 mit Hilfe einer Calciumcarbonat-Lösung nachzuweisen.
Das hat erstaunlich gut geklappt.
In den folgenden, eigentlichen Hauptversuchen habe ich dann probiert, mittels meiner eigens dafür aufgebauten
Versuchsapparatur einen Stoff zu finden, der CO2 reproduzierbar absorbieren kann. Anschließend soll das absorbierte
CO2 dann möglichst wieder, unter kontrollierten Bedingungen, komplett freigesetzt werden können.
Ich habe dafür eine ausgewählte Reihe an verschiedenen, flüssigen Medien ausprobiert, in die ich immer die gleiche
Menge CO2, in der gleichen Apparatur mit einem gleichem Raumvolumen unter gleichen Bedingungen eingeleitet habe.
Das nach der Einleitung herauskommende und somit nicht absorbierte CO2 habe ich mit Hilfe eines geeichten und
kalibrierten CO2 Messgerätes gemessen.
Ich bin schließlich auf Alkoholamine gestoßen, denn diese haben, wie auch in dem Fachbuch: De Gruyter beschrieben,
ein erstaunlich hohes Absorptionsvermögen.
Lebensmittelfarben aus natürlichen Stoffen
Teilnehmer: Katharina Aster (10)
Erarbeitungsort: Grundschule Brockdorffstraße
Betreuung: Frau Gönen und Frau Roeschke
Beschreibung des Projekts
Zum Kochen und Backen habe ich bisher gekaufte, künstliche Lebensmittelfarben (z.B. von Dr. Oetker oder RUF)
verwendet, damit das Essen bunter und fröhlicher wirkt.
Auch im Supermarkt sehe ich viele gefärbte Lebensmittel, z.B. Süßigkeiten, Kuchen oder Joghurt.
Ich habe mich gefragt, was da wohl drin ist und erschreckt festgestellt, dass jede Menge Farbstoffe verwendet werden.
Zu vielen Lebensmittelfarbstoffen konnte ich keine Information finden, ob diese Stoffe gesund oder vielleicht sogar
schädlich sind. Auf jeden Fall sind die meisten Stoffe nicht natürlich.
Ich habe mich dazu entschieden, selber aus natürlichen Stoffen (Lebensmittel, Pflanzen, Gewürze und andere) Lebens-
mittelfarben herzustellen.
Ich möchte versuchen, mit meinen natürlichen Lebensmittelfarben verschiedene Lebensmittel, wie Kuchen oder
Joghurt, einzufärben.
12Fachgebiet
Chemie
Stoßlüften im Klassenraum während der Coronapandemie - macht das Sinn?
Teilnehmer: Merve Körner (11)
Erarbeitungsort: Gymnasium Ohmoor
Betreuung: Frau Arnold-Rieboldt
Beschreibung des Projekts
Anfang 2019 hat das Coronavirus alle Schulen zum Lüften gebracht. Zwar hatte Prof. Seipp, Facharzt für Hygiene und
Umweltmedizin das Thema schon durch genommen, aber wir wollten es noch einmal aus Kindersicht verstehen. So
haben wir unser Projekt gestartet und CO2 Messungen in unserem Klassenzimmer gemacht. Und auch wir kommen zu
dem Ergebnis, dass Lüften etwas bringt.
Wie beeinflussen Gerüche unser Essverhalten?
Teilnehmer: Jonathan Hawerkamp (14)
Erarbeitungsort: Matthias-Claudius-Gymnasium
Betreuung: Herr Zaborowski und Frau Thomann
Beschreibung des Projekts
Man hört immer wieder wie schlecht Zucker für den Körper ist, dennoch wollen viele Menschen nicht darauf verzichten.
Es schmeckt einfach zu gut! Und da kommt mein Projekt ins Spiel. Bei meinem Projekt geht es um den Geschmack der
Menschen, insbesondere um seinen Zusammenhang mit dem Geruchssinn und der Nase. Ich habe vor, meine eigenen
Aromen herzustellen indem ich sie extrahiere, mein Verfahren dafür ist die Destillation. Dabei geht es hauptsächlich um
Zitronenaromen, welche den Zucker ersetzen sollen, gleichzeitig will ich herausfinden, welcher Teil der Zitronen die
meisten Aromen beinhaltet. Des weiteren habe ich vor, mit solchen Aromen selber ,ansonsten geschmackloses, Gelee
herzustellen die nur durch die Aromen ihren Geschmack erhalten und dies ohne die Verwendung von Zucker. Das macht
es möglich "lecker" zu essen, ohne dabei dem Körper zu schaden.
13Fachgebiet
Chemie
Wie reifen Tomaten am Strauch am besten nach?
Teilnehmer: Fenja Körner (13) Carla Waege (12) Helen Waege (12)
Erarbeitungsort: Gymnasium Ohmoor
Betreuung: Frau Arnold-Rieboldt
Beschreibung des Projekts
In unserer letzten Arbeit haben wir untersucht, wie Tomaten, die unreif gepflückt worden sind, am besten nachreifen
können. Das ist wichtig, weil am Ende der Erntezeit bei den Bauern noch viele unreife, grüne und damit giftige Tomaten
an den Sträuchern hängen bleiben, die im Frost erfrieren oder nicht mehr genug Licht bekommen. Das betrifft 5-10%
der gesamten Ernte im Jahr und das wollten wir verbessern und haben herausgefunden, wie Tomaten nachdem
unreifem Pflücken am besten nachreifen.
Dieses Jahr wollten wir heraus finden, wie die Tomaten gleich an der Pflanze schneller reifen und somit fertig vor dem
Frost reifen und nicht erst abgepflückt werden müssen. Dafür haben wir unsere Tomatenpflanzen unterschiedlichen
Lichtverhältnissen, Nährstoffen und dem Pflanzenhormon Ethen, natürlich und chemisch ausgesetzt. Tatsächlich wird
damit die Reifung der Tomaten deutlich beeinflusst.
14Fachgebiet
Mathematik / Informatik
A2C-System
Teilnehmer: Olivia Bahr (14)
Erarbeitungsort: Schülerforschungszentrum Hamburg und Gymnasium Eppendorf
Betreuung: Herr Dr. Uhden und Herr Kreinsen
Beschreibung des Projekts
Mein Projekt hat das Ziel, herauszufinden, wie sich ein Mensch eine gewisse (möglichst lange) Zahlenabfolge
bestmöglich einprägen kann. Es ist eine Entwicklung eines neuen Systems, welches sich mit der Mathematik in
Form von Ziffern und Analyse beschäftigt. Es setzt sich außerdem mit der Behebung von mathematischen Problemen
auseinander.
15Fachgebiet
Physik
Das Perfekte Haargummi
Teilnehmer: Letizia Reimann (14) Siiri Bülow (13) Viktoria Heitzer (14)
Erarbeitungsort: Gymnasium Rissen
Betreuung: Frau Ruhm und Herr Hermes
Beschreibung des Projekts
Viele Menschen stoßen auf Probleme mit Haargummis. Wir möchten herausfinden, welches das perfekte Haargummi
ist. Unsere Fragestellung lautet, Welches Haargummi schneidet für relevante Nutzungskriterien am besten ab?, wobei
wir vier verschiedene Haargummitypen untersuchen. Wir vermuten, dass die Babyhaargummis insgesamt am effektivs-
ten sind, da sie eine feine Verwebungen aus Kunstfasern haben.
Die Haargummis werden auf Reißfestigkeit, Dehnbarkeit, Rutschsicherheit, Verdrillungssicherheit und Elastizität unter
Einfluss von Wärme und Kälte sowie in Trockenheit und in verschiedenen wässrigen Lösungen geprüft. Für die ver-
schiedenen Experimente benutzen wir pro Haargummityp jeweils 10 Haargummis, sowie Materialien aus der Physik.
Bei unseren Experimenten ist bereits das Scrunchie mit einer extremen Reißfestigkeit und das Spiralgummi einer hohen
Dehnbarkeit aufgefallen.
Spannend wird eine Bewertung des Gesamtergebnisses, da die Rangreihe der Haargummis bei den Experimenten stark
schwankt.
Selbstkonstruierte Magnetschwebebahn zum Transport von kleinen Gegenständen
Teilnehmer: Niklas Hinzmann (15) Aditya Bhatia (14)
Erarbeitungsort: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium
Betreuung: Frau Dr. Begemann
Beschreibung des Projekts
Wir haben uns überlegt was wir in der Zukunft vielleicht sogar alltäglich benutzen werden und woran noch viel
experimentiert und geforscht werden muss, damit wir es benutzen können. Da sind wir auf Magnetschwebebahnen
gekommen aber nicht zum Transport von Menschen, sondern von Gegenständen. Solche Magnetschwebebahnen
sparen Strom, Geld und Ressourcen. Transportieren die Sachen aber trotzdem in hoher Geschwindigkeit. Wir wollen
untersuchen wie viel wirklich gespart wird und ob es sich lohnt solche Magnetschwebebahnen zu benutzen, dafür
bauen wir verschiedene Modelle aus verschiedenen Materialien um zu ermitteln welches Material am besten geeignet
ist. Dabei beachten wir den Preis, die Qualität und die Belastbarkeit des Materials. Jetzt gerade arbeiten wir an unserem
ersten Modell und versuchen herauszufinden wie wir die Magneten positionieren müssen.Wir hoffen das wir bald erste
Ergebenisse sehen !
16Fachgebiet
Technik
Wiederverwendbare Poolfilter selbst bauen
Teilnehmer: Sarah Topp (14) Malou Trzeczak (13)
Erarbeitungsort: Gymnasium Dörpsweg
Betreuung: Frau Christiansen
Beschreibung des Projekts
Wir wollten einen Poolfilter entwickeln, der gut filtert und sich danach gut auswaschen lässt. Er sollte umweltfreundli-
cher sein, als der Filter von INTEX, den wir aus unserem persönlichen täglichen Gebrauch kennen.
Wir hatten viele Ideen, einen Filter selbst zu bauen. Doch erstmal haben den Filter untersucht. Dann hatten wir den Plan,
das vorhandene Filterpapier durch einen waschbaren Schwamm auszuwechseln.
Wir haben verschiedene Schwämme getestet, wie zum Beispiel den Aquariumschwamm, doch auch ein ganz anderes
Material, wie zum Beispiel den Tafellappen. Doch es entstand nie das gewünschte Ergebnis. Dann haben wir eine
Konstruktion gebaut, wo wir einen zurecht geschnittenen Schwamm in ein Staubtuch gewickelt haben, und dann hatten
wir das gewünschte Ergebnis.
17Jugend forscht 18
Fachgebiet
Arbeitswelt
CO2-Ampeln für den Schulalltag
Teilnehmer: Ole Tautenhahn (16)
Erarbeitungsort: Gymnasium Dörpsweg
Betreuung: Herr Bonin
Beschreibung des Projekts
In diesem Projekt geht es um das Entwerfen, Testen und Bauen von CO2-Ampeln zur Verbesserung des in Corona-
Zeiten wichtigen Lüftungsverhaltens in Klassenräumen.
Klassische CO2-Messgeräte sind eher ungeeignet, um das Lüftungsverhalten in Klassenräumen zu unterstützen, da
die Geräte nur Messwerte anzeigen und damit zu kompliziert für die Verwendung in Klassenräumen sind. Zusätzlich
sind in den Corona-Zeiten die Geräte unverhältnismäßig teuer geworden, so dass die Anschaffung ebenfalls nicht
sinnvoll wäre.
Das Ziel des Projektes ist somit, preiswerte Geräte mit praktikablen Anzeigen zu entwickeln und für alle Räume der
Schule zu bauen.
Im Fokus stehen hier Lösungen mit Mikrocontrollern, wie dem M5Stack-Atom und der Test von verschiedenen Senso-
ren mit der dazugehörigen Entwicklung der Software. Ein wichtiger Faktor ist auch die Verfügbarkeit der Komponenten
in der Corona-Zeit.
Laktoseleben - Ohne Laktose Leben
Teilnehmer: Riccarda Gerig (17) Carlotta Schaeffer (17)
Erarbeitungsort: Gymnasium Oberalster
Betreuung: Herr Dr. Herber
Beschreibung des Projekts
Wir planen eine App zu entwickeln, die das Leben von Menschen mit einer Laktose-Intoleranz erleichtern soll.
Dabei versuchen wir, in der App eine umfangreiche Liste bereitzustellen, die laktosehaltige Produkte aufzählt und mit
welcher man auch die Möglichkeit hat, den ungefähren Laktosegehalt einer Mahlzeit zu bestimmen. Unser Ziel ist es,
die Funktions- und Leistungsfähigkeit unseres Programmes mit Versuchspersonen im Alltag zu testen und gegebenen-
falls Veränderungen an der App vorzunehmen.
19Fachgebiet
Arbeitswelt
MYTRO - Fahrzeitenoptimierung im Schienennahverkehr
Teilnehmer: Jannik Bartsch (16)
Erarbeitungsort: Gymnasium Buckhorn
Betreuung: Frau Dr. Moolenaar
Beschreibung des Projekts
Das von mir entwickelte „MYTRO“ Konzept hat das Ziel, die Fahrzeit von Nahverkehrszügen deutlich zu reduzieren
und den ÖPNV attraktiver zu machen.
Mein Konzept basiert auf der Grundidee, dass ein Nahverkehrszug mit konstant hoher Geschwindigkeit bis zum
Endbahnhof durchfährt. Alle Fahrgäste, die aussteigen möchten, begeben sich in den „Aussteigerwaggon“. Dieser
kuppelt sich während der Fahrt vom Hauptzug ab und hält an der nächsten Station an. Von dieser Station fährt gleich-
zeitig ein „Einsteigerwaggon“ ab, der sich an den Hauptzug ankuppelt. Somit kuppelt der Hauptzug vor jeder Station
einen „Aussteigerwaggon“ ab und nach der Station den „Einsteigerwaggon“ an.
Im Rahmen dieser Arbeit wird das Konzept detailliert vorgestellt, das Potenzial der Fahrzeitersparnis berechnet und die
Voraussetzungen für eine Umsetzung untersucht. Darüber hinaus habe ich eine Visualisierung mit dem 3D Programm
Blender erstellt.
Die Berechnungen dieser Arbeit belegen eine Zeitersparnis von bis zu 47%.
20Fachgebiet
Biologie
Der Dünger der Zukunft? Wertstoffkreislauf statt synthetischer Produktion?
Teilnehmer: Emma Hilgenstock (17) Jakob Aßmann (16)
Erarbeitungsort: Gymnasium Oberalster
Betreuung: Herr Dr. Herber
Beschreibung des Projekts
In unserem Projekt wollen wir Bio-Abfälle möglichst schnell und effektiv in Dünger umwandeln. Zur Untersuchung dieser
Fragestellung nutzen wir das Prinzip des Bokashi-Kompostes. Bei dieser Art der Kompostierung geht es darum, aus
Biomüll zum Beispiel Küchenresten mit Hilfe von EM (effektiven Mikroorganismen) einen Dünger herzustellen. Dabei
entsteht bereits nach wenigen Tagen ein Flüssigdünger. Wie qualitativ hochwertig dieser in Bezug auf die Inhaltsstoffe
ist, wird in der vorliegenden Arbeit untersucht und der Dünger anschließend ökonomisch, ökologisch und qualitativ mit
synthetisch hergestelltem Mineraldünger verglichen. Um optimale Bedingungen für die Fermentation eines Düngers mit
einer großen Menge an Nährstoffen zu erreichen, werden die Parameter Größe der Oberfläche der Kartoffelschalen,
Menge der EM pro Schicht und Temperatur über die Dauer der Fermentation betrachtet und variiert.
Der Zeitauffüllungsansatz für die Beschäftigung von Zootieren am Beispiel von Walrossen
Teilnehmer: Oskar Schwitters (17)
Erarbeitungsort: Gymnasium Hummelsbüttel
Betreuung: Frau Weymar und Herr Reichhardt
Beschreibung des Projekts
Diese Arbeit baut auf dem vorangegangenen Projekt (Einflussfaktoren auf das Gründeln in Menschenobhut gehaltener
Pazifischer Walrosse; 2019) auf und entwickelt ein Denkmodell zur effizienteren Beschäftigung von Zootieren, damit bei
diesen ein höheres Maß an natürlichem Verhalten erreicht werden kann. Dies beinhaltet die Berechnung der unbeschäf-
tigten Zeit bei den Tieren und die anschließende Auffüllung dieser mit Beschäftigungsmaßnahmen, um ein natürliches
Maß an Beschäftigung zu erreichen. Ein praktischer Test wurde an den im Tierpark Hagenbeck gehaltenen Pazifischen
Walrossen durchgeführt. In einer ersten Phase wurde deren generelles Verhalten betrachtet, während in einer zweiten
Phase der Einsatz von verschiedenen konkreten Beschäftigungsmaßnahmen mithilfe der Tierpfleger erprobt und der
Effekt der einzelnen Beschäftigungsmaßnahmen erfasst und verglichen wurde. Die Beschäftigungsmaßnahmen waren
hierbei erfolgreich und das erstellte Denkmodell kann als hilfreich bewertet werden.
https://vimeo.com/515010174
21Fachgebiet
Biologie
Seifenkraut als bakterienhemmende und alltagstaugliche Seife
Teilnehmer: Maria Niewolak (14) Merle Noftz (14) Thea Seegers (15)
Erarbeitungsort: Gymnasium Rissen
Betreuung: Herr Seeberg-Elverfeldt und Frau Nebelsiek
Beschreibung des Projekts
In unserer Forschungsarbeit zum Thema Seifenkraut (Saponaris Officinalis), als bakterienabtötende Seife, wollen wir
beweisen, dass das Blattpulver der Pflanze in der Lage ist die Bildung von Bakterienkolonien zu vermindern. Letztes
Jahr haben wir die allgemeinen Waschfähigkeiten der Pflanze in Bezug auf das Lösen der Oberflächenspannung,
Fettlöslichkeit und allgemeine Waschfähigkeit getestet. Auf Grund der positiven Ergebnisse des letzten Jahres planen
wir dieses Jahr unser Projekt auf den Schwerpunkt ""Abtötung von Bakterien"" zu erweitern und somit einen neuen
Fokus zu setzen.
Wir vermuten, dass das Waschen einen Effekt bei der Vermehrung von Bakterien zeigen wird, welcher allerdings
geringer ist als bei den Seifen, die wir als Vergleich gewählt haben.
Um die Bakterienbildung nachzuweisen, werden wir Abdrücke auf Nährböden erstellen und die Veränderungen
dokumentieren.
Wellness für Pflanzen?- Einfluss der Allelopathie auf das Wachstum von Pflanzen
Teilnehmer: Yeawon Kim (17) Winona Witten (16)
Erarbeitungsort: Gymnasium Oberalster
Betreuung: Herr Dr. Herber
Beschreibung des Projekts
In unserem Projekt soll es um das Prinzip der Allelopathie gehen und wie es ggf. in der Landwirtschaft als alternativer
Herbizid-Ansatz genutzt werden kann. Die Allelopathie beschreibt in der Botanik die biochemische Wechselwirkung
zwischen pflanzlichen Organismen, welche durch die Produktion von keimungs- bzw. entwicklungshemmenden Stoffen
ihre Konkurrenz eliminieren.
Unsere Experimente beziehen sich auf die Nutzung zweier ätherische Öle (Cineol aus Eukalyptusöl und Menthol aus
Pfefferminzöl), da für diese eine allelopathische Wirkung beschrieben ist.
Unsere Arbeit beschäftigt sich dabei zunächst mit der keimungshemmenden Wirkung der Substanzen. Hierzu wollen wir
die Samen unserer Versuchspflanze (Gartenkresse) mit verschiedenen Konzentrationen der ätherischen Öle behandeln.
22Fachgebiet
Chemie
Mikroplastik aus der Waschmaschine
Teilnehmer: Nina Bietke (17) Charlotte Kiefmann (16)
Erarbeitungsort: Gymnasium Oberalster
Betreuung: Herr Dr. Herber
Beschreibung des Projekts
Dieses Projekt beschäftigt sich mit dem Abrieb von Mikroplastikfasern beim Waschen von Kleidung. Während des
Waschvorgangs trennen sich kleinste Partikel des gewaschenen Stoffes. Das hat vor allem bei synthetischer Kleidung
einen negativen Einfluss auf die Umwelt, denn hierbei gelangen die Mikroplastikfasern über das Abwasser in die Natur.
Aus dieser Problematik entwickelte sich die Fragestellung, unter welchen Bedingungen sich synthetische Fasern aus
Kleidungsstücken lösen.
Dazu wollen wir den Abrieb unterschiedlicher Mikroplastikfasern unter diversen Bedingungen untersuchen. Hierfür ver-
wenden wir einen Simulator, der den Waschvorgang einer einfachen Waschmaschine nachbilden soll. Hierbei werden
die Einflussfaktoren, wie Temperatur des Wassers, Nutzung von Weichspüler, Füllmenge und das wiederholte Waschen
von Kunststoffen, untersucht. Das Ziel unserer Untersuchung ist, Möglichkeiten zu finden, den Abrieb von Mikroplastik
beim Waschen möglichst gering zu halten.
Salzhydrate in Kugelform - Eine alternative Wärmequelle?
Teilnehmer: Soma Miwa (17)
Erarbeitungsort: Schülerforschungszentrum Hamburg und Matthias-Claudius-Gymnasium
Betreuung: Herr Zander und Herr Fraedrich
Beschreibung des Projekts
Sphärische Salzhydratpartikel – Äußerst schwieriger Begriff, aber eine ganz einfache Funktion:
Diese kleinen Kugeln könnten zu exzellenten, umweltfreundlichen Wärmespeichern werden! Salzhydrate sind prinzipiell
Salze, an denen Wassermoleküle gebunden sind, die bei der Zugabe von Wasser durch die Erhöhung der Hydratstufe
exotherm reagieren. Dieser Vorgang ist reversibel und sie können somit mehrmals verwendet werden. In diesem Jahr
konzentrierte ich mich auf die Verkapselung von Salzhydraten mit Natriumalginat, bei dem ich mich auf die praktische,
alltägliche Umsetzung konzentriere. Spezifisch habe ich Magnesiumsulfat und Calciumchlorid für die sphärischen Parti-
kel verwendet. Die Möglichkeiten für die Kugeln sind vielfältig. Eine Tasse, die das Getränk warmhält? Kein Problem.
Einen Raum, der von Salzhydraten erwärmt wird? Spannend! Meine Forschung hat auch nach zwei Jahren Forschung
erst angefangen!
https://vimeo.com/513070063
23Fachgebiet
Chemie
Testkit zum schnellen Nachweis von Giftpflanzen im Heu
Teilnehmer: Johannes Römelt (16)
ERarbeitungsort: Schülerforschungszentrum Hamburg
Betreuung: Frau Bohle-Vorberg
Beschreibung des Projekts
Ziel meiner Forschungsarbeit ist es, mein in den Vorjahren entwickeltes Testkit, das Landwirten und Tierbesitzern
ermöglicht, das Vorhandensein toxischer Pflanzen in Heu und Tierfutter einfach und unkompliziert zu überprüfen, zu
verbessern und im Praxistest zu optimieren.
Im Vorprojekt "Testkit zum schnellen Nachweis von Giftpflanzen im Heu" habe ich bereits ein weitestgehend praktika-
bles Kit entwickelt, mit dem sich Giftpflanzen unter Laborbedingungen auch in relativ geringen Konzentrationen schnell
nachweisen ließen. Ein Test unter Feldbedingungen steht allerdings noch aus. Zudem erwies sich das Dragendorff-
Reagens als nicht besonders haltbar.
Im Zuge dieser Forschungsarbeit möchte ich zwei anders zusammengesetzte, jedoch funktionsgleiche Dragendorff-
Reagenzien in puncto Zuverlässigkeit und Haltbarkeit miteinander vergleichen. Außerdem plane ich, das zusammen-
gestellte Testkit im Praxistest auf Pferdehöfen auf praktische Tauglichkeit hin zu erproben und gegebenenfalls
anzupassen.
24Fachgebiet
Mathematik / Informatik
Browsergestützte Entwicklung von Augmented Reality
Teilnehmer: Karl Henning (20)
Erarbeitungsort: Technische Universität Hamburg (TUHH)
Beschreibung des Projekts
Der Begriff "Augmented Reality" kommt aus dem Englischen und heißt auf Deutsch "erweiterte Realität".
Die erweiterte Realität ist eine zukunftsweisende Technologie, bei der Kamerabilder mit zusätzlichen, digitalen Informa-
tionen ergänzt werden.
Mit dem Aufkommen und dem starken Rechenleistungsanstieg von Smartphones in den letzten Jahren erlebte diese
Technologie einen Boom, da sich fast jeder Handynutzer dieser überaus hilfreichen Technologie bedienen kann.
In meinem Projekt habe ich mich der Forschung im Bereich der Augmented Reality gewidmet und eine optimierte
Web-Anwendung kreiert, die es den Nutzern ermöglicht, ihre Umgebung virtuell und in Echtzeit mit Objektinformationen
zu erweitern. Dabei hat mich besonders die Vielzahl an komplexen Teilsystemen beeindruckt, die man benötigt um ein
echtes AR-Feeling hervorzurufen.
Ein Würfel ist nicht gleich ein Würfel!
Teilnehmer: Belize Acharya (16) Yunqi Hao (19)
Erarbeitungsort: Gymnasium Oberalster
Betreuung: Herr Deyke
Beschreibung des Projekts
Das mathematische Themengebiet unseres Projekts ist die Stochastik. Wir befassen uns dabei mit verschiedenen
Körpern und Würfelspielen. Im Rahmen unseres Projekts untersuchen wir sowohl herkömmliche sechsseitige Würfel als
auch solche mit komplexerem Aufbau wie beispielsweise Polyeder. Dafür untersuchen wir die Körper sowohl theore-
tisch, indem wir unter anderem ihren physikalischen Aufbau analysieren, als auch praktisch, indem wir sie per 3D-
Drucker konfigurieren und unsere Hypothesen überprüfen. Auf Basis unserer theoretischen Resultate entwickeln wir
mit den gewählten Körpern mathematische Spiele. Diese vergleichen wir untereinander und berücksichtigen dabei
Aspekte wie Gewinnwahrscheinlichkeit bzw. Fairness oder den Erwartungswert. Ziel unserer Arbeit ist die Erforschung
verschiedener Würfelkörper und der Wurfwahrscheinlichkeiten einzelner Flächen sowie die Verwendung der Körper in
selbst erdachten mathematischen Spielen.
25Fachgebiet
Mathematik / Informatik
FRACTRAN - Einfach Alles Berechnen
Teilnehmer: Lennart Christian Grabbel (17) Paul Siewert (17), Berlin Juri Kaganskiy (15), Berlin
Erarbeitungsort: Gymnasium Farmsen
Betreuung: Herr Prof. Dr. Schleicher
Beschreibung des Projekts
Dieses Projekt beschäftigt sich mit FRACTRAN, einer Turing-vollständigen Programmiersprache, welche von John
Conway entwickelt wurde. Ihr Syntax ist verblüffend einfach, und sie erlaubt es, normalerweise aufwändige Ziele in der
theoretischen Informatik elegant zu erreichen. Wir wollen anhand ihr verstehen, wie wenig Komplexität für Turing-
Vollständigkeit notwendig ist. Beispielsweise genügen nach einem Resultat von Conway 23 Brüche, um die Turing-
Vollständigkeit zu erreichen. Durch Analyse seiner Ergebnisse, Untersuchung sehr kleiner Programme und Entwicklung
eigener Optimierungen und universeller Programme konnten wir diese Schranke substanziell verbessern. Darüber
hinaus haben wir den Begriff des FRACTRAN-Programmes erweitert und dabei unendliche FRACTRAN-Programme
eingeführt und untersucht.
Mixed-Reality für mobiles Arbeiten
Teilnehmer: Gero Beckmann (18)
Erarbeitungsort: Luisen-Gymnasium Bergedorf
Betreuung: Herr Linkersdörfer
Beschreibung des Projekts
In dieser Arbeit möchte ich eine Anwendung schaffen, die die "Erweiterte Realität" in der breiten Masse durchsetzt,
welche nicht nur zum Spaß, sondern auch zum Arbeiten dient und keine große Investitionen fordert. Dies soll mit einem
Gerät möglich sein, das jeder schon besitzt: dem Smartphone.
Dafür entwickle ich eine Mixed-Reality-Anwendung in stereoskopischer Sicht als Browsererweiterung für Smartphones,
mit der die Grenzen des Monitors verlassen und die Dimensionen des Raumes genutzt werden, um ortsunabhängig zu
arbeiten.
Dabei interagiert man über Blickrichtung, Gesten oder externen Geräten mit üblichen Anwendung und Webseiten in
Form von virtuellen Objekten, die mit der echten Welt verschmelzen.
26Fachgebiet
Mathematik / Informatik
Term Trainer
Teilnehmer: Paul Suckow (18) Hendrik Schulz (19)
Erarbeitungsort: Niels-Stensen-Gymnasium
Betreuung: Herr Hahn
Beschreibung des Projekts
Unsere interaktive App soll jungen Schülern der Klassenstufe 5-8 helfen, das Umformen von mathematischen
Gleichungen und Termen zu lernen und zu verstehen. Dabei setzen wir auf eine haptische Drag and Drop Erfahrung,
bei dem man Bestandteile des Terms einfach hin und her schiebt und ihn somit bearbeitet. Die App kann interaktiv im
Unterricht eingesetzt werden und der Lehrer kann Aufgaben an die Schüler verteilen. Dabei setzen wir auf eine flexible
und intuitive Bedienung. So kann beispielsweise der Term 2a(b+2c) ganz einfach durch Ziehen der 2 und des a in die
Klammer ausmultipliziert werden.
Wir haben uns für das plattformübergreifende Framework Flutter entschieden, weil dieses ermöglicht, dass das Projekt
sowohl als App, als auch im Browser benutzt werden kann. Dadurch muss sich der Schüler die App nicht einmal instal-
lieren und kann schon am Unterricht teilnehmen. Des Weiteren ist gewährleistet, dass alle Teilnehmer mit der gleichen
Version arbeiten, unabhängig von ihrem Endgerät.
Virus-Simulation
Teilnehmer: Justin Becker (15)
Erarbeitungsort: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium
Betreuung: Frau Dr. Begemann
Beschreibung des Projekts
Mein Forschungsprojekt ist im März 2020 mit Beginn des ersten Corona-Lockdowns entstanden. Führende Virologen
sprachen in der Presse immer wieder von der exponentiellen Ausbreitung des Virus, aber nicht jeder konnte das Prinzip
verstehen. Deshalb war meine Idee, eine Simulation mit Hilfe von JavaScript zu programmieren, die die exponentielle
Ausbreitung des Virus veranschaulicht und verständlich macht. Mein Programm ist in der Lage verschiedene Ausgangs-
situationen (z. B. Anzahl Personen, Immunsystem der Menschen), Verhaltensweisen (z. B. Bewegungsradius, Vorsicht)
und weitere Variablen (z. B. Essensvorrat) zu simulieren, sodass es sehr unterschiedliche Verläufe geben kann. Der
Nutzer kann diese Parameter selbst einstellen und im Ergebnis anhand graphischer Kurven die Auswirkungen auf die
Virusverbreitung ablesen.
27Fachgebiet
Physik
Neuartige SPIONs als alternatives MRT-Kontrastmittel
Teilnehmer: Aruna Sherma (19)
Erarbeitungsort: Stadtteilschule Walddörfer und Schülerforschungszentrum Hamburg
Betreuung: Herr Caylioglu und Herr Zander
Beschreibung des Projekts
Klassische Präparate basierend auf Gadolinium-Komplexen sind bekannt für ihren exzellenten Läsion-Zu-Gewebe
Kontrast, jedoch wurde im Jahre 2017 festgestellt, dass gadoliumhaltiges Kontrastmittel das Risiko einer nephrogenen
systemischen Fibrose erhöhen, dass bedeute bei jeder MRT-Untersuchung lagert sich das Gd-komplex ins zentrale
Nervensystem und Gewebe ab. Die Arbeit beschäftigt sich mit dem Ziel, ein Kontrastmittel zu entwickeln, welches die
herkömmlichen gadoliniumhaltigen Präparate ablöst. Das Kontrastmittel wird als Nanopartikel (SPION) mit einer Cross-
linked-Polymermatrix hergestellt, welches herkömmlich und mit UV-Licht hergestellt wurde. Dadurch werden auch neue
Grundlagen ermittelt, die Auskunft geben, ob UV-Licht Einfluss auf die Toxizität, Vernetzung und Stabilität der Matrix
hat. Diese Informationen stehen der Forschung nicht zur Verfügung. Ein weiterer Teil bildet die spektroskopische Unter-
suchung mittel DLS, TEM, NMR & FAAS und MTT um die Toxizität zu untersuchen.
Wie kann man eine Brutmaschine für Hühnereier sicher und einfach zu bedienen bauen?
Teilnehmer: Lea Trümper (14) Louisa Marie Preuß (15)
Erarbeitungsort: Gymnasium Finkenwerder
Betreuung: Herr Alberts
Beschreibung des Projekts
Ziel des Projektes ist es, eine kostengünstige, sichere und einfach zu bedienende Maschine zu entwickeln, mit der man
Eier brüten kann. Die große Herausforderung war es, die dafür notwendigen biologischen Bedingungen, welche nur
sehr geringe Abweichungen in Temperatur und Feuchte erlauben, über einen 21-tägigen Zeitraum konstant zu halten.
Nachdem wir die notwendigen Informationen recherchierten, haben wir uns geeignete Materialien im Haushalt (z.B.
Luftbefeuchter aus LEGO) und Handel (z.B. Temperaturregler) organisiert. Die damit erstellten Aufbauten wurden sehr
aufwendigen Tests unterzogen, um das sehr geringe Toleranzband, welches uns die Natur vorgibt, einhalten zu können.
Es ergaben sich dadurch verschiedene Anpassungen unserer Konstruktion und es zeigte sich, dass die Regler nicht das
halten konnten, was sie versprachen. Nach umfangreicher Optimierung wurden wir beim zweiten Brutversuch mit einem
sehr niedlichen Erfolg belohnt, nachdem der erste durch äußere Einflüsse scheiterte.
28Fachgebiet
Technik
Cool8°
Teilnehmer: Artun Gönen (15) Tom Butscher (16) Jakob Markowski (16)
Erarbeitungsort: Helene-Lange-Gymnasium
Betreuung: Frau Hansch
Beschreibung des Projekts
Moin, Wir (Jakob, Artun und Tom) sind drei Jugendliche, die die Welt revolutionieren wollen.
Wir kommen aus Hamburg, Deutschland und wollen uns mit unserem Projekt und unserer innovativen Idee „Selbst-
kühlende Flasche“ bewerben. Wir gehen in die 10te Klasse des Helene-Lange-Gymnasiums Hamburg, wo wir seit
Sommer 2020 im Wahlpflichtfach „Naturwissenschaftliches Praktikum (NWP)“ die Zeit hatten, dieses Projekt auf die
Beine zu stellen. Unser Team besteht aus uns drei Jungs, die sich sehr für Physik interessieren. Hinzu kommt unser
Interesse an Technik und Elektrizität, das uns immer angespornt hat. Wir haben viel recherchiert und getüftelt, auch
wenn es nicht immer einfach war, weil es in verschiedenen Situationen Meinungsverschiedenheiten gab. Der Prototyp,
den wir gebaut haben, besteht aus einer Flasche aus Aluminium, an die wir Peltier Elemente und Ventilatoren ange-
bracht haben.
EEG - Der Controller der Zukunft II
Teilnehmer: Bela Kaut (15)
Erarbeitungsort: Schülerforschungszentrum Hamburg
Betreuung: Herr Walter und Herr Huenemoerder
Beschreibung des Projekts
An Stephen Hawking denkend fragte ich mich, wie ein Mensch mit Locked-in-Syndrom kommuniziert. Die Nutzung der
Hirnströme schien mir der Weg zu sein. Ich wollte eine günstige Lösung zu den bestehenden teuren und komplizierten
Geräten finden. Deswegen verwendete ich einen Star Wars Force Trainer, ein Spielzeug auf der Basis eines EEG-
Moduls. Mithilfe eines Codes, der über einen Teensy Mikrocontroller läuft, werden die Daten empfangen und als Kon-
zentrations- und Entspannungszustände ausgewertet. Patienten können nun simple Tätigkeiten wie Bewegungen der
Maus oder Tastatureingaben bewerkstelligen sowie direkt mit "Ja" oder "Nein" antworten. Um die Bewegung der Maus
zu erleichtern, da im Krankheitsfall auch Augen gelähmt sind, kann statt der Maus auch der Desktop bewegt werden.
Außerdem kann ein umgebautes EMS-Gerät geschädigte Nervenbahnen stimulieren und überbrücken, so dass Muskeln
bewegt werden können. Zudem emuliert der Mikrocontroller eine Tastatur, weshalb Spiele steuerbar sind.
29Fachgebiet
Technik
velo autonomus
Teilnehmer: Julian Jochens (19) Moritz Ahrens (18)
Erarbeitungsort: IUBH Internationale Hochschule
Beschreibung des Projekts
Zum dritten Mal nehmen wir teil, das Ziel ist noch immer dasselbe: Die Entwicklung eines autonom fahrenden Fahrrads.
Zur dritten Teilnahme am Wettbewerb mit diesem Projekt haben wir eines unserer großen Ziele erreicht: Unser Fahrrad
ist in der Lage zuverlässig ferngesteuert zu fahren. Dafür haben wir fast die komplette Elektronik überarbeitet, eigene
Platinen entwickelt und unzählige Hardware-Iterationen durchlaufen, um die Stabilität zu verbessern. Darüber hinaus
haben wir uns endlich mit einem Jetson Nano in das Feld des Machine Learnings vorgewagt. Dafür haben wir auch
selbst Trainingsdaten gesammelt und aufbereitet.
https://vimeo.com/514343308
30Danksagungen
31Wir danken der Landesjury „Schüler experimentieren“ und „Jugend forscht“ für ihre Mitarbeit! Arbeitswelt Herr Amir Abbassian Airbus Operations GmbH Herr M.Sc. Oliver Eisermann Universität Hamburg Frau Carolin Wellbrock IGS Seevetal Biologie Frau Anke Feindt Airbus Operations GmbH Herr Thomas Kaiser PhD Universität Hamburg Herr Marlon Körper Gymnasium Hochrad Herr M.Sc. Laiq-Jan Saidi Universität Bonn Frau Anneke Vogel Gymnasium Allee Herr Dirk Warnecke PhD Universität Hamburg Chemie Herr Prof. Dr. Ralph Holl Universität Hamburg Frau Dr. Skadi Kull Universität Hamburg Herr Fabian Mahler Airbus Operations GmbH Herr Prof. Dr. Chris Meier Universität Hamburg Frau Dr. Birgit Roloff Airbus Operations GmbH Herr Olaf Schmidt Walddörfer Gymnasium Mathematik / Informatik Herr Dominik Greb Gymnasium Othmarschen Herr Dr. Julian Großmann Technische Universität Hamburg Herr Stefan Kruijer Airbus Operations GmbH Herr Detlef Rick Gymnasium Hittfeld Herr Momme Zips LOTTO24 AG Herr Rainer Zitzlaff Gymnasium Othmarschen Physik Frau Mara Brinkmann Universität Hamburg Herr Dr. Sven Pötsch Airbus Operations GmbH Herr Jay Wiese Behörde für Schule und Berufsbildung Technik Herr Dr. Andreas Koebbel Gymnasium Othmarschen Herr Dr.-Ing. Lothar Kreft Technische Universität Hamburg Harburg Herr Lars von Minden Airbus Operations GmbH 32
Wir danken den Projektbetreuern „Schüler experimentieren“
und „Jugend forscht“ für ihre Unterstützung!
Herr Jan-Niklas Alberts Gymnasium Finkenwerder
Frau Marie-Luise Arnold-Rieboldt Gymnasium Ohmoor
Herr Robert Baumann Matthias-Claudius-Gymnasium
Frau Dr. Christa Begemann Alexander-von-Humboldt-Gymnasium
Herr Dr. Detlef Bethge Schülerforschungszentrum Hamburg
Frau Susanne Bohle-Vorberg Gymnasium Süderelbe
Herr Tim Bonin Gymnasium Dörpsweg
Herr Mahmut Caylioglu Stadtteilschule Walddörfer
Frau Bente Christiansen Gymnasium Dörpsweg
Herr Gerhard Deyke Gymnasium Oberalster
Herr Julius Fraedrich Schülerforschungszentrum Hamburg
Frau Myriam Gönen Grundschule Brockdorffstraße
Herr Thomas Hahn Niels-Stensen-Gymnasium
Frau Miriam Hansch Helene-Lange-Gymnasium
Herr Dr. Björn Herber Gymnasium Oberalster
Herr Andreas Hermes Gymnasium Rissen
Herr Sven Huenemoerder Schülerforschungszentrum Hamburg
Herr Moritz Kreinsen Schülerforschungszentrum Hamburg
Herr Bernd Linkersdörfer Luisen-Gymnasium Bergedorf
Herr Stephan Maaß Gymnasium Oberalster
Frau Dr. Catharina Moolenaar Gymnasium Buckhorn
Frau Kathrin Nebelsiek Gymnasium Rissen
Herr Sören Reichhardt LI Zooschule bei Hagenbeck
Frau Sabrine Roeschke Grundschule Brockdorffstraße
Frau Andrea Ruhm Gymnasium Rissen
Herr Prof. Dr. Dierk Schleicher Aix-Marseille Université
Herr Matthäus Seeberg-Elverfeldt Gymnasium Rissen
Frau Gesa Thomann Matthias-Claudius-Gymnasium
Herr Dr. Olaf Uhden Schülerforschungszentrum Hamburg und Gymnasium Eppendorf
Herr Jochen Walter Schülerforschungszentrum Hamburg
Frau Irene Weymar Gymnasium Hummelsbüttel
Herr Maik Zaborowski Matthias-Claudius-Gymnasium
Herr Sebastian Zander Schülerforschungszentrum Hamburg
33Preisstifter 34
Wir danken allen Preisstiftern für ihre Unterstützung!
u Airbus Operations GmbH
u Autoflug GmbH
u Behörde für Schule und Berufsbildung
u Bundesministerium für Arbeit und Soziales
u Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit
u Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
u Christoffel-Blindenmission Deutschland e. V.
u Deutsche Bundesstiftung Umwelt
u Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e. V. (DGZfP)
u Deutsches Museum München
u Eduard-Rhein-Stiftung
u ESD FORUM e. V.
u Fonds der Chemischen Industrie im Verband der Chemischen Industrie e. V.
u Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.
u GEO
u Gruner + Jahr GmbH
u Heise Medien GmbH & Co.KG
u Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren
u Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ
u Hohenloher
u Internationale Martin Luther Stiftung
u Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V.
u Naturschutzbund Deutschland e. V. (NABU) und Naturschutzjugend (NAJU)
u NOW GmbH – Nationale Organisation Wasserstoff-und Brennstoffzellentechnologie
u Rotary Club Hamburg-Hafentor
u Schwarz Gruppe
u SILBERZALZ Science & Media Festival
u Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
u Ständige Konferenz der Kultusminister der Länder (KMK)
u stern
u Stiftung für Technologie, Innovation und Forschung Thüringen
u Stiftung Jugend forscht e. V.
u VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V.
u Verein Deutscher Ingenieure e. V.
u Verein zur MINT-Talentförderung e. V.
u Wissensfabrik e. V.
u #wirklichweiterkommen – Landeshochschulmarketing Sachsen-Anhalt
35Sie können auch lesen
