Landeswettbewerb Sachsen-Anhalt - digital - Wettbewerbsbroschüre - Landeswettbewerb Jugend forscht Sachsen-Anhalt
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Wettbewerbsbroschüre
30. März 2022
digital
Landeswettbewerb
Sachsen-Anhalt
ausgerichtet von den Patenunternehmen: unterstützt durch:
Bis 30.11.2021 anmelden
auf www.jugend-forscht.de
ZUFÄLLIG GENIAL?
Das Motto der aktuellen Wettbewerbsrunde „Zu-
fällig genial?“ transportiert einen Kern von Jugend
forscht und Schüler experimentieren: Wissenschaft,
im Kleinen wie im Großen, heißt, sich auszuprobie-
ren, zu tüfteln, zu testen und auch dem Zufall
Raum zu geben. Denn Forschung ist nicht vollends
kalkulierbar. Gerade auch diese Unberechenbarkeit
ist so spannend und reizvoll.
Landesweit haben MINT-begeisterte Kinder und
Jugendliche in den vergangenen Monaten auf viel-
fältige und beeindruckende Weise bewiesen, dass
die Basis erfolgreichen Forschens und Experimen-
tierens nicht in einer offensichtlich außergewöhnli-
chen Begabung liegen muss, sondern vielmehr auf
Neugier und Kreativität aber auch auf Entschlos-
senheit und Durchhaltevermögen beruht. Wenn
dann noch der Zufall mitspielt, lassen sich beeindru-
ckende, vielleicht sogar neue, bahnbrechende und
geniale Forschungsergebnisse erzielen.
Digitaler Landeswettbewerb Sachsen-Anhalt
Mittwoch, 30. März 2022
im Technologiepark Weinberg Campus
in Halle (Saale)
Unter der Schirmherrschaft
des Landtagspräsidenten
Dr. Gunnar Schellenberger
Ausgerichtet von den Landespatenunternehmen
TGZ Halle Technologie- und Gründerzentrum Halle GmbH
ECH Elektrochemie Halle GmbH
Inhaltsverzeichnis
Projekte und Weitere
Teilnehmende Informationen
2022
Arbeitswelt Grußworte
S. 9 S. 6
Biologie Jury
S. 15 S. 44
Chemie Partner
S. 21 S. 45
Geo- und Raumwissenschaften Impressum
S. 25 S. 47
Mathematik/Informatik
S. 31
Physik
S. 35
Technik
S. 39
4
Grußworte
Liebe Schülerinnen Liebe Teilnehmerinnen
und Schüler, und Teilnehmer,
liebe Partner,
seit vielen Jahren begleiten wir, die ECH
mit einem weinenden und einem lachenden Elektrochemie Halle GmbH, die Wettbewer-
Auge haben wir in diesem Jahr zum zwei- be von „Jugend forscht“ und „Schüler expe-
ten Mal den „Landeswettbewerb Jugend rimentieren“ auf regionaler und landeswei-
forscht und Schüler experimentieren“ für ter Ebene. Wir haben selbst Arbeiten von
Sachsen-Anhalt am Technologiepark Wein- Schülerinnen und Schülern betreut. Einige
berg Campus in Halle (Saale) organisiert. konnten sich sogar für das Bundesfinale
Zum zweiten Mal mussten wir eine kom- qualifizieren.
plett digitale Variante wählen, um alle Im Jahr 2019 haben wir gemeinsam mit der
Beteiligten optimal vor den unmittelbaren TGZ Halle GmbH die Patenschaft über den
Gefahren der Pandemie zu schützen. Das Landeswettbewerb Sachsen-Anhalt über-
ist Teil unserer Verantwortung als Orga- nommen. Er findet nun seit 2020 in Halle
nisator des Landeswettbewerbes vor Ort. (Saale) auf dem Gelände des Technologie-
Allerdings hatten wir uns auch in diesem parks Weinberg-Campus statt.
Jahr schon sehr auf die Begegnung mit Zur 57. Wettbewerbsrunde von „Jugend
den Jungforscherinnen und Jungforschern forscht“ unter dem Motto „ZUFÄLLIG GENI- Dr. Michael Hahn
bei uns am Weinberg Campus gefreut. Ich Dr. Ulf-Marten Schmieder AL?“ haben sich in Sachsen-Anhalt rund 160 Geschäftsführer der ECH
Geschäftsführer Elektrochemie Halle GmbH
hoffe sehr, dass wir uns im nächsten Jahr Schülerinnen und Schüler, Auszubildende
Technologiepark Weinberg Campus
endlich persönlich treffen können. und Studierende angemeldet. In den insge-
Die digitale Durchführung ändert aber samt 95 Projekten bearbeiteten sie selbst-
nichts an der Qualität der eingereichten gewählte interessante Fragestellungen aus
Ideen und Projekte. Zufällig genial, wie den Gebieten Arbeitswelt, Biologie, Che-
das Motto des diesjährigen Wettbewerbes mie, Geo- und Raumwissenschaften, Ma-
nahelegt, scheinen mir die Ergebnisse der thematik/Informatik, Physik oder Technik.
Arbeiten auf keinen Fall zu sein, wie man Dabei wurden sie von ihren Lehrerinnen
sich in dieser Broschüre überzeugen kann. und Lehrern als Projektbetreuende unter-
Hinter den Projekten steckt aus meiner stützt und gefördert. Alle Jugendlichen
Sicht jahrelange (Bildungs-)Arbeit, Begeis- sollen so die Möglichkeit haben, ihre Be-
terung für die Naturwissenschaften und gabung in Mathematik, Informatik, Natur-
eine Menge Teamwork – genau die Dinge, wissenschaften und Technik (MINT-Fächer)
auf die wir hier an unserem Standort, dem zu entdecken.
Technologierpark Weinberg Campus, bau- Die Stiftung Jugend forscht e. V. hat auf
en. Deshalb möchte ich sowohl den Schüle- ihrer Website zahlreiche Porträts von Preis-
rinnen und Schülern als auch den Partnern, trägerinnen und Preisträgern aus über 50
Betreuern, Jurymitgliedern und Unterstüt- Jahren Wettbewerbsgeschichte veröffent-
zern des Wettbewerbes ganz herzlich für licht. Ihre persönlichen Lebenswege zeigen,
ihr Engagement danken. dass die Wettbewerbsteilnahme der Start
in eine vielversprechende Karriere sein
kann. Vielleicht gehört Ihr auch bald dazu?
Wir brauchen motivierte junge Menschen,
die Natur und Technik spannend finden.
Deshalb wünschen wir den Teilnehmerin-
nen und Teilnehmern am Landeswettbe-
werb 2022 viel Erfolg. Unser besonderer
Dank gilt allen Projektbetreuenden, eh-
renamtlich Helfenden, Sponsoren und der
Wettbewerbsleitung für ihr Engagement
und ihre finanzielle Unterstützung.
6 7
Arbeitswelt
Arbeitswelt
Felix Neuber (12) Neo Neuber (13) Johann Leue (14) Stefan Neuber (18)
Konstantin Müller (14) Oliver Gortat (15)
Georg-Cantor-Gymnasium Halle (Saale) Elisabeth-Gymnasium Halle (Saale) Schüler-Institut SITI e.V. Havelberg Georg-Cantor-Gymnasium Halle (Saale)
Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt
Die Seilspring-App – Historische Irrgärten in Virtual RobART Entwicklung eines Virtual Reality
Was Seilspringen mit Astronauten- Reality erleben basierten Fitnesstrainings
training zu tun hat
Seilspringen ist eine häufig unterschätzte Sport- In Zukunft ist die Arbeitswelt digital. Das gilt Im Schüler-Institut gibt es zum Thema Robo- Virtual-Reality-Technologie eröffnet neue und
art. Es ist doppelt so effektiv wie Joggen und auch für Ausflugsziele, z. B. den Irrgarten Alt- tik viele Angebote für Schüler verschiedener großartige Möglichkeiten in den verschiedens-
man kann es in der kleinsten Wohnung machen. jeßnitz. Wir haben dieses Beispiel genommen, Altersgruppen. Durch den Bau und die Pro- ten Anwendungsgebieten. Insbesondere in
Ich habe eine App programmiert, die Seilsprün- weil wir beide schon immer wissen wollten, grammierung von LEGO-Mindstorms-Robotern einem der grundlegendsten und essenziellsten
ge zählt and analysiert. In meiner App kann man was die beste Methode ist, den kürzesten und über andere Systeme wie qfix und VEX IQ oder Bereichen eines gesunden Lebens verspricht sie
Zeitbegrenzungen, eine Anzahl an Sprüngen schnellsten Weg aus einem Labyrinth zu finden. einem humanoiden NAO-Roboter bis hin neuer- großes Potential: dem Sport.
und Sprachausgabe einstellen. Ich habe unter- Dazu haben wir berühmte historische Irrgärten dings zur Steuerung eines KUKA-Roboters, Denn anstatt monotoner und repetitiver Fit-
schiedliche Handysensoren ausprobiert und den als 3D Modell in Minecraft Java Edition original- entstehen auch immer wieder neue Ideen für nessübungen können in der virtuellen Realität
Beschleunigungssensor gefunden. Beim An- getreu nachgebaut: Jugend-forscht-Arbeiten. aufregende und spannende Simulationen absol-
schauen der Messergebnisse habe ich entdeckt, - Irrgarten Altjeßnitz Die Anregung für unsere Jugend-forscht-Arbeit viert werden, die tatsächlich Spaß machen, aber
dass jeder Seilsprung eine ähnliche Abfolge von - Minotauros Labyrinth Kreta bekamen wir von einer Entwicklung eines ebenso anspruchsvoll und effektiv sind. Nicht
Beschleunigungswerten hat. Beim Analysieren - Hampton Court London Hotel-Roboters, welcher Gäste beim Empfang nur kann man sich dadurch mehr auf den Sport
der Messwerte, die zwischen -2m/s² und 40m/s² - Irrgarten Schlosspark Belvedere Weimar begrüßen kann. freuen, sondern durch das immersive Erlebnis
(also der 0- bis 4- fachen Erdbeschleunigung Dann haben wir Minecraft so geändert, dass Das Konzept haben wir mit einer Eigenentwick- auch persönliche Bestleistungen erzielen.
bzw. 0G-4G) liegen, ist mir aufgefallen, dass das man unsere Irrgärten mit VR-Brille von überall lung aufgegriffen. Hierbei ging es weniger um Basierend auf zukunftsweisender VR-Techno-
die gleichen Beschleunigungen wie beim Astro- auf der Welt erkunden kann. So soll übrigens die technische Lösung, sondern mehr um eine logie habe ich deshalb eine neuartige Ver-
nautentraining sind: In der Zentrifuge muss man auch unser Lieblingsirrgarten in Altjeßnitz be- ansprechende Gestaltung und den sinnvollen knüpfung mit realem Trainings-Equipment
4G bis 5G aushalten, bei Parabelflügen erreicht kannter werden, damit wieder mehr Besucher Einsatz eines solchen „Begrüßungsroboters“. entwickelt, indem ich ein System zur Erfassung
man 0G und simuliert die Schwerelosigkeit. kommen. Zur Umsetzung nutzten wir unsere Erfahrungen von Bewegungen an einer Klimmzugstange
Meine App misst nicht nur die Sprunganzahl, Wir haben verschiedene Methoden getestet, im 3D-Druck und die Erfahrungen mit Gästen zur Steuerung in einem VR-Erlebnis verwende.
sondern auch, mit welchem G-Wert man ab- wie man in den Labyrinthen am schnellsten zum des Havelberger ARTHotels, für das der Robo- Durch Hängen und Bewegen an der Klimmzug-
springt und wie lange man schwerelos ist. Ziel kommt. Zuerst haben wir die Zeit gemes- ter entwickelt wurde. stange kann die virtuelle Welt navigiert und
sen. Dann haben wir den abgelaufenen Weg Muskulatur und Fitness effektiv gestärkt werden.
gemessen, um genauere und schnellere Ergeb-
nisse zu bekommen.
10 11
Arbeitswelt
Karla Graßmann (17)
Norbertusgymnasium Magdeburg BEWIRB
5 GUTE GRÜNDE FÜR EINE DICH
Jugend forscht Sachsen-Anhalt
AUSBILDUNG IN HALLE.
2 3 4
5
1
Optimierung eines Schulversuchs
zur Extraktion von DNA
Im Biologieunterricht werden im Unterricht
der Kursstufe regelmäßig Experimente zum
Thema „DNA“ durchgeführt, da dieses Molekül
1 Karrierechancen 2 Teamarbeit
hoch komplex, sehr interessant und lebensnot- 3 Abwechslungsreiche Arbeitswelt Mehr Informationen
wendig ist. Die für die Experimente benötigten 4 Heimatnähe 5 Gutes Vergütungspaket unter: www.ausbildung-
in-halle.de
Materialien sind – je nach Experiment – kosten-
intensiv für die Schulen. Eines der Experimente
ist die Extraktion von DNA. Dies ist auch der
Kern meines Projektes. Ich versuche, in meiner
Arbeit einen Schulversuch zur Extraktion von
DNA bestmöglich zu optimieren. Besonders ver-
suche ich dies im Hinblick auf die verwendeten
Materialien sowie die entstehenden Kosten.
12 13
Biologie
Biologie
Elisabeth Scholz (11) Luci Marleen Beier (12) Ben Michael Rennecke (13) Pascal Neuber (16)
Mara Sirin Hollstein (12) Emma Pauline Oheim (11) Finn Luca Uwe Bendler (13)
Magdalena Palomino (12)
Norbertusgymnasium Magdeburg Christian-Wolff-Gymnasium Halle (Saale) GutsMuths-Gymnasium Quedlinburg Georg-Cantor-Gymnasium Halle (Saale)
Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt
Corona auf der Spur – wen Mein Frühstück macht mich satt, Wachstumshelfer für Das ist doch alles Quark!
erwischt es als nächstes? glücklich und gesund! Küchenkräuter – Eine Untersuchung der Zusammen-
Untersuchungen am Norbertus- setzung von Milchprodukten
gymnasium
Corona am Nobertusgymnasium: Wir haben Eine Folge der Pandemie: Es wurde nicht auf Wir experimentieren mit Haushaltsstoffen Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht,
festgestellt, dass sich Corona immer mehr in un- vernünftiges Essen geachtet. Studien haben und düngen damit die von uns ausgesuchten woher eigentlich der Unterschied in der Kon-
serer Schule ausbreitet und haben uns folgende gezeigt, dass eine große Anzahl von Schülern Kräuter. sistenz und im Proteingehalt zwischen Quark
Fragen gestellt: Welche Klassen und Klassenstu- inzwischen zu dick ist. Damit haben wir uns aus- Als Kräuter haben wir Kresse, Estragon, Bär- und Joghurt kommt? Was ist eigentlich Skyr
fen sind am meisten von Corona betroffen und einandergesetzt. lauch, Petersilie und Schnittlauch verwendet. und in welcher Weise unterscheidet sich es vom
warum? Um diese Frage zu beantworten, haben Nach einer Analyse des Frühstücksverhaltens Diese haben wir in verschieden Versuchsreihen Quark? Diese Milchprodukte werden doch alle
wir die Infektionszahlen an unserer Schule unserer Mitschüler machen wir Vorschläge für mit Zucker, Backpulver, Kaffeepulver, Babypu- aus der gleichen Milch hergestellt und doch
ausgewertet und anonyme Befragungen vor- gesundes Frühstück. der und Bananenschalen gedüngt. weisen sie, z. B. in ihrem Proteingehalt so große
genommen. Dabei fragten wir, wie viele Schüler Wir wollen sehen, ob diese Haushaltsstoffe Unterschiede auf. Die Quelle hierfür sind die
in den von Corona betroffenen Klassen geimpft Einfluss auf die Keimung und das Wachstum Angaben der Hersteller, welche auf jeder Ver-
und genesen sind und wie sie es mit dem Mas- der Kräuter haben und ob sich diese Stoffe als packung zu finden sind. Wie wurden diese An-
kentragen halten. Mit den gefundenen Antwor- Dünger eignen. Ben hatte in einem Fernsehbe- gaben überhaupt gemessen und kann man sich
ten wollen wir herausfinden, wie sich Schüler richt gesehen, dass Kürbisse durch Babypuder auf sie verlassen? Um diese und viele weitere
am besten vor Corona schützen können. größer und schöner werden. Fragen zu beantworten, führte ich Untersuchun-
Trifft dies auch auf Kräuter, die wir in der Küche gen zum Proteingehalt an unterschiedlichen
züchten, zu? Wir wollen außerdem sehen, wie Milchprodukten durch, wobei die Messergeb-
sich Licht auf unser Experiment auswirkt. nisse teilweise nicht mit den Verpackungsan-
gaben übereinstimmten. Ich arbeitete mit der
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
zusammen und verwendete in meinen Experi-
menten im Institut für Biochemie Methoden der
Massenspektrometrie, Gelelektrophorese und
UV-Spektroskopie.
16 17
Biologie
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Einflussfaktoren auf die Grenze
der sicheren Differenzierung bei
Fingerendgliedern
In dem vorliegenden Projekt soll es darum
gehen, die Höhe der Differenzierungsgrenzen
von verschiedenen Fingerendgliedern (Dau-
men, Zeigefinger, kleiner Finger) in Relation zu
verschiedenen Einflussfaktoren (Händigkeit,
Hobbys, Geschlecht, Anzahl der Reizauslöser,
Bewegungsrichtung des Reizes) zu setzen. Es Wir fördern den
MINT-Nachwuchs am
wurden vier Probandengruppen gebildet. Hier-
bei wurde zwischen männlichen und weiblichen
Teilnehmern, Rechts- und Linkshändern sowie
Grob-/Grafomotorikern und Feinmotorikern
unterteilt. Es wurde eine Apparatur entwickelt,
welche mit jeweils verschieden angeordneten
Weinberg Campus
Reizauslösern versehen ist. www.weinbergcampus.de
Im Test wurde die Geschwindigkeit der Reiz-
präsentanten so lange erhöht, bis die Grenze
der Differenzierung des getesteten Fingerend-
glieds erreicht war.
18 19Chemie
Chemie
Susanne Kluge (12) Ben Umann (13) Tim Großmann (19) Cornelius Wolter (17)
Lukas Hinrichs (14)
Gymnasium Jessen GutsMuths-Gymnasium Quedlinburg Universität Leipzig, Institut für Biochemie Landesschule Pforta Naumburg (Saale)
Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt
Niederschlag als Ressource Trockenmittel in Covid-Selbsttest?! C-Klasse gibt Gas – Elektro- Versuch zur Optimierung der
katalyse an Kohlenstoffen Klärung mit Carrez-Lösungen in
der Zuckeranalytik
In meinem Projekt geht es um das sinnvolle In der Schule müssen wir uns regelmäßig selber In dieser Arbeit wurden verschiedene kohlen- In meinem Projekt geht es darum einen - für die
Nutzen von Niederschlag, also Regen, Hagel gegen die Covid-Viren testen. Dabei haben wir stoffbasierte Elektrodenmaterialien im Hinblick Bestimmung von Zuckergehalten wichtigen -
oder Schnee. Es kann geschmolzen als Trink- festgestellt, dass in jeder Verpackung ein Tro- auf ihre elektrokatalytische Aktivität für Reakti- Prozess zu optimieren. Bei dem Prozess handelt
wasser genutzt werden. Dazu muss das Regen- ckenmittel enthalten ist. onen wie der Wasserstoffentwicklungsreaktion es sich um die Methode „Klärung mit Carrez-Lö-
wasser aber erst mal genau untersucht werden. Bei den ersten Tests waren es noch kleine Sili- und der Kohlenstoffdioxidreduktionsreaktion sungen“. Die Bedeutung der Methode liegt in
Vielleicht muss es auch gereinigt werden. Ich kagelkugeln, die dann durch Faserpads ersetzt untersucht. Diese Reaktionen sind für die ak- der Klärung von Zuckerlösungen, um deren Sac-
werde dazu einige Analysen durchführen. Ich worden sind. tuelle Forschung im Bereich der erneuerbaren charosegehalt anschließend im Polarimeter be-
möchte, dass Regenwasser nachher Trinkwasser Wir stellen uns die Fragen, ob die Silikagel- Energien sehr interessant, da zum einen für die stimmen zu können. Es gibt aktuell bereits eine
ist. kugeln und die Faserpads den gleichen Effekt elektrochemische Gewinnung von Wasserstoff international anerkannte Varianten der Metho-
Vielleicht kann man die Energie des Regens/Ha- haben? Wir sehen uns die Pads unter dem neue metallfreie Katalysatoren notwendig sind, de, allerdings sind besonders die Nachprodukte
gels/Schnees auch anders nutzen. Hagel kann Mikroskop an, bestimmen die Saugfähigkeit, um eine umweltschonende Produktion zu ge- der Zuckergewinnung von Fabrik zu Fabrik sehr
Autos verbeulen, die Energie muss man doch überprüfen die biologische Abbaubarkeit und währleisten. Andererseits würde eine hocheffi- unterschiedlich, abhängig von den Inhalts-
nutzen können. Darüber möchte ich mich im den Mehrwert dieser beiden Trockenmittel. ziente elektrochemische Kohlenstoffdioxid-Re- stoffen der Zuckerrüben. Deshalb habe ich im
zweiten Teil des Projekts kümmern. Ob es uns gelingt, eigene Trockenmittel herzu- duktion weitere Emissionen vermindern. Rahmen eines Praktikums in Zusammenarbeit
stellen? So habe ich mich dazu entschieden, weitere Ma- mit dem Unternehmen Südzucker versucht, die
terialien zu erproben. Diese wurden teilweise Methode zu variieren und, unter anderem durch
mit Sauerstoff- und Stickstoffatomen dotiert. die Bestimmung einer Standardabweichung, die
Ziel dieser Arbeit ist es, durch geeignete Ver- „optimale“ Methode zu finden.
fahren ein Bild von der elektrokatalytischen
Aktivität der Materialien und den Einfluss ver-
schiedener Funktionalisierungen zu bekommen.
22 23Geo- und Raumwissenschaften
Geo- und Raum-
wissenschaften
Emmy Oelsner (12) Laurin Schmidt (13) Caroline Isolde Starke (17) Vanessa Guthier (18)
Maria Matthey (13) Bruno Loeser (13)
Vivien Hähnel (13)
Schüler-Institut SITI e. V. Havelberg GutsMuths-Gymnasium Quedlinburg Giebichenstein-Gymnasium Landesschule Pforta Naumburg (Saale)
Thomas Müntzer Halle (Saale)
Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt
SEKRUH-Angebote Verdurstet der Wald – Teil 2 Die Sicherheit der Trinkwasser- Mysterium Gamma-Quellen –
versorgung der Stadt Halle im Können Sternhaufen Gammastrah-
Klimawandel lung erzeugen?
Der Projektname SEKRUH steht für „Schüler Er- In unserer ersten Arbeit erforschten wir, welche In meinem Projekt geht es um die Frage, ob die In meinem Projekt suche ich räumliche Assozia-
leben Kultur Rund Um Havelberg“. Baumarten an Niederschlagsdefiziten leiden Trinkwasserversorgung in Halle S. auch im Falle tionen zwischen noch nicht assoziierten Gam-
Es wurden verschiedene außerschulische Lern- und welchen Einfluss die natürlich vorkommen- eines ausgeprägten Klimawandels (RCP8.5) mastrahlungsquellen der Gammastrahlungs-
orte zu ihren Angeboten in der Region Havel- den Erdböden dabei hatten. gewährleistet werden könnte. Dazu werte ich detektoren H.E.S.S. und HAWC und offenen
berg für verschiedene Altersgruppen analysiert. Für unser neues Projekt stellen wir uns die verschiedene Klimaänderungsprognosen aus, Sternhaufen des Sternhaufenkatalogs aus dem
Außerdem haben wir eigene Ideen zu Erwei- Frage, wie die Bäume vor dem Austrocknen insbesondere eine Vielzahl von Diagrammen GAIA DR 2.
terungen entwickelt und mit den Lernorten geschützt werden können. Dafür testen wir die und Tabellen der Klimaausblicke des „Gerics Dabei stelle ich zuerst eine Hypothese über
besprochen. Funktion und Effizienz eines Wassersackes. - Climate Service Centers“ des Helmholtz-Insti- mögliche Eigenschaften der offenen Sternhau-
Die Ergebnisse von Besuchen und Befragun- Sind Steingärten besser geeignet oder sollten tuts. Außerdem stelle ich eigene Rechnungen fen auf Grundlage von vergleichbaren Super-
gen haben wir gesammelt und in einer inter- wir darauf verzichten? zum Wasserverbrauch an, erstelle selbst aus novaereignissen auf und gleiche diese dann mit
aktiven PowerPoint-Präsentation aufbereitet. Reicht Moos sogar als natürlicher Schutz aus? vorhandenen Daten Diagramme und beschäf- nicht assoziierten Gammastrahlungsquellen ab.
Diese dienen als Informationsquelle für Touch- Weiterhin wollen wir uns damit beschäftigen, tig(t)e mich in der Erarbeitungsphase meines Die Paare werde ich dann weiter analysieren:
screen-Anwendungen, die konkret in den was man mit dem Totholz, das nicht verarbeitet Projektes ausgiebig mit den Klimaänderungs- Sowohl die Gammastrahlungsquelleneigen-
außerschulischen Lernorten bzw. zentral für das wird, anfangen kann. Was passiert, wenn man szenarien von www.klimafolgenonline.com und schaften als auch die Sternhaufeneigenschaften
Schullandheim oder Hotels und Pensionen ein- dieses schreddert und dann als Schutz unter den Klimaatlanten des Deutschen Wetterdiens- der Paare werde ich untersuchen und dabei be-
gesetzt werden können. einen neu gepflanzten Baum auf die Erde legt? tes und der Funke Mediengruppe. reits bekannte Assoziationen von Sternhaufen
Es wurden außerdem zwei GeoCaching-Touren mit Gammastrahlungsquellen zu Rate ziehen.
entwickelt, die man aber auch über QR-Codes Zuletzt werde ich noch die Grenzen des Stern-
oder mit einer Karte als Erkundungstouren in haufenkatalogs in der Eigenschaftsbestimmung
Havelberg und Klietz durchführen kann. durch die Friend-of-Friend-Methode einbezie-
hen und die Lage bzw. Form und Größe der
Quellen und Sternhaufen der Paare betrachten,
um ein Fazit über eine mögliche Assoziation
ziehen zu können.
26 27ORSCH E
F
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28 29Mathematik/ Informatik
Mathematik/
Informatik
Louis Stahmann (13) Oskar Maas (11) Noah König (18) Eric Oliver Schmidt (19)
Louis Rösler (14) Ole Mewes (11)
Europaschule Gymnasium Stephaneum Schüler-Institut SITI e. V. Havelberg Liborius-Gymnasium Dessau-Roßlau Martin-Luther-Universität Halle-Witten-
Aschersleben berg, Institut für Informatik
Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt
Bedeutung von Primzahlen Farb-Lego-Sortiermaschine Entwicklung einer nativen Simulation falscher Erinnerungen
Leselernapp für Grundschüler in Suchanfragen
Wir interessieren uns für mathematische Wir sind neu im Lego-Labor des SITI und bauen Viele Grundschüler haben immer noch große Unsere Erinnerungen sind das Tagebuch unse-
Probleme und die damit verbundenen Lösungs- derzeit an einer Lego-Stadt. Dabei wollen wir Probleme beim Lesen, welche sich in den fol- res Lebens, von denen wir oft denken, sie spie-
strategien, vor allem für Primzahlen, die in der die Häuser möglichst einfarbig bauen. Doch vor genden Jahren oft verstärken. Dies führt nicht geln stets eins-zu-eins die Realität wider. Doch
Mathematik und Informatik eine wichtige Rolle dem Bauen ist es sehr zeitaufwändig die pas- nur zu Problemen in der Schullaufbahn, sondern der Schein trügt. Nicht einmal wir selbst er-
spielen. In unserer Arbeit wollen wir der Jury senden Farben aus der großen Lego-Baustein- kann sich auch negativ auf den Alltag des Schü- kennen unsere eigenen falschen Erinnerungen.
unsere Denkweisen zur Bestimmung und Nut- kiste herauszusuchen. lers auswirken. Insbesondere Suchmaschinen können solche
zungsmöglichkeiten von Primzahlen beschrei- Dazu haben wir eine Legosortiermaschine ent- Dieser Problematik möchte ich entgegensteu- Known-Item-Suchanfragen mit falschen Erinne-
ben. An Beispielen und kleinen Programmen wickelt, die die Lego-Bausteine nach Farben ern, indem ich eine native Android-App entwick- rungen nur schwer beantworten.
soll das Thema anschaulich vermittelt werden. sortiert. Hierzu experimentierten wir mit dem le, mithilfe der Grundschüler das Lesen lernen In dieser Arbeit entwickle ich einen Algorithmus
Wir wollen die unterschiedlichen Algorithmen Lego-Mindstorms-Erfinder-Set. Dieses enthält kann, denn vor allem in Zeiten des Lehrerman- zur Simulation von Known-Item-Suchanfragen
dieser interessanten Thematik spielerisch dar- vier Getriebemotoren, einen Farbsensor, einen gels und der Covid-19-Pandemie sind immer mit realistischen falschen Erinnerungen. Um
stellen und verschiedene Lösungswege verglei- Ultraschallsensor zur Abstandsmessung und mehr Schüler auf sich allein gestellt. diese Suchanfragen möglichst realistisch zu si-
chen. einen programmierbaren Stein (Steuereinheit). Zur Entwicklung der App nutze ich Android Stu- mulieren, extrahiere und analysiere ich Known-
Mittlerweile können wir die Farben Blau, Grün, dio und die Codesprachen Java, XML und SQL. Item-Fragen mit falschen Erinnerungen aus
Rot und Gelb sortieren. Alle anderen Farben Die App soll nicht nur die eingesprochenen mit Yahoo!-Answers. Anhand dieser kann ich Regeln
werden noch nicht erkannt und so in eine Sam- den vorgegebenen Wörtern vergleichen und und Muster erforschen, die im Web häufig im
melkiste sortiert. falsch ausgesprochene Wörter rot markieren Zusammenhang mit falschen Erinnerungen ste-
sowie richtig aussprechen, sondern auch Ele- hen. Die so simulierten Suchanfragen sollen als
mente der Personalisierung enthalten. Geplant Grundlage dazu dienen, ein Verfahren zu trai-
ist außerdem, die vorzulesenden Texte in Level nieren, das tatsächliche falsche Erinnerungen in
zu unterteilen, für deren Freischaltung eine Suchanfragen gezielt erkennt und korrigiert.
Mindestpunktzahl in den vorherigen Leveln not-
wendig ist.
32 33Physik
Physik
Anne Marie Bobes (15) Constantin Cartellieri (17) Vera Jaschinski (18)
Landesschule Pforta Naumburg (Saale)
Markgraf-Albrecht-Gymnasium Osterburg Landesschule Pforta Naumburg (Saale)
Jugend forscht Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt
Optimierung der Oberflächen- Simulation und Verbessserung So wird Strahlentherapie
profile von Helix-Rotoren für von Destillationskolonnen sicherer – Weiterentwicklung von
Stand-Alone-Straßenlaternen optischen Faserdosimetern
Im landwirtschaftlich geprägten Norden Sach- In dem Projekt geht es um die Simulation von Das Institut für Kern- und Teilchenphysik (IKTP)
sen-Anhalts fehlen finanzielle Mittel, um eine Destillationskolonnen. Wie real können die an der TU Dresden betreibt Grundlagenfor-
durchgängige Straßenbeleuchtung zu gewähr- Bedingungen simuliert werden? Im speziellen schung auf dem Gebiet der experimentellen
leisten. Die Lampen werden zeitweise gedimmt wird das Thema Prozessoptimierung betrach- und theoretischen Elementarteilchenphysik und
betrieben oder zu Teilen gänzlich abgeschaltet. tet und wie uns eine Computersimulation bei forscht unter anderem im Gebiet der Messung
Daher ist das Projektziel, die Entwicklung einer dieser Aufgabe helfen kann. Das Thema basiert von Strahlendosen in technischen und medizi-
Windkraft betriebenen Stand-Alone-Lösung für auf physikalischen Grundlagen, wird allerdings nischen Anwendungen der Kern- und Teilchen-
Straßenlaternen voranzutreiben, sodass eine mit der Programmiersprache C# erstellt und physik. Die Arbeitsgruppe Strahlungsphysik
autarke Funktionalität dieser möglich ist. simuliert. des IKTP entwickelt innovative Geräte und
Für die Integration eines Rotors in eine bereits Verfahren der Strahlungsmessung für Medizin
existierende Solar-Laterne werden die Ein- und Strahlenschutz. In der Arbeitsgruppe wird
bindung der zweiten regenerativen Energie aktuell an mittels optischer Fasern ausgelese-
Wind theoretisch ausgearbeitet, die Leistung nen Radiolumineszenzsonden zum Einsatz in
kalkuliert und praktische Umsetzungsschritte der Qualitätssicherung bei Strahlentherapie
angeführt. gearbeitet.
Um die kinetische Energie des Windes optimal Ziel meines Projektes ist es, zu untersuchen,
zu nutzen, erfolgt unter Verwendung von Strö- wie sich verschiedene Durchmesser der opti-
mungssoftware die Untersuchung von Helix-Ro- schen Fasern qualitativ und quantitativ auf die
toren. Hierbei sind die Entwicklung verschie- Lichtmenge und die Belastung des Messgeräts
dener Oberflächenprofile und ihr Vergleich im auswirken.
Hinblick auf die Um- und Durchströmung des
Rotors zentrale Aspekte der Arbeit.
36 37Technik
Technik
Lucie Végh (9) Lea-Sophie Bathge (13) Bruno Mann (12) Marcus Thilo (19)
Sophie Lubin (10) Klara Schultze (14) Eric Gebhardt (12) Nam Pham Dinh (20)
Emma Kops (10)
Freie Grundschule Spergau Markgraf-Albrecht-Gymnasium Osterburg Georg-Cantor-Gymnasium Halle (Saale) DB Fahrzeuginstandhaltung GmbH,
Werk Dessau
Technische Universität Berlin
Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Schüler experimentieren Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt
Der Regenbogen-Filzstift Die wassersparende Toilette Drohnen – Lieferanten Autonom landende Rakete
der Zukunft?
Wir möchten einen Regenbogen-Filzstift bauen. Für unser Projekt hatten wir uns überlegt, wie Drohnen nehmen eine immer wichtigere Rolle Das Ziel ist es, den Prototyp, den wir im letzten
Als erstes schauen wir, wie ein Filzstift aufge- wir im Haushalt Wasser sparen könnten. im Leben unserer heutigen Gesellschaft ein. Jahr gebaut haben, mit unserem neu erlangten
baut ist. Dann einigen wir uns auf drei Farben, Also dachten wir uns, es wäre praktisch, wenn Ob als Spielzeug im Freizeitbereich, Waffe Wissen und Erkenntnissen zu verbessern, um
die unser Stift haben soll. Wir überlegen, wie Waschwasser direkt in den Toilettenkasten lau- im Militär oder als Lieferant der Zukunft. Uns eine noch stabilere und trotzdem sehr leichte
wir die drei Filzstifte zu einem Filzstift zusam- fen würde, um es doppelt zu nutzen. interessiert besonders das Gebiet „Transport“, Rakete zu erhalten. Im letzten Wettbewerb
mensetzen können. Anschließend probieren Nach vielem Tüfteln haben wir ein Waschbe- da in diesem Bereich eine große Chance gese- konnten wir bereits mit einem selbst geschrie-
wir verschiedene Möglichkeiten aus, wie wir die cken, einen Spülkasten und ein Toilettenbecken hen wird. Hier wollen wir in Erfahrung bringen, benen Programm eine Stabilisierung der Rakete
Stiftspitzen zusammenfügen können, ohne dass so kombiniert, dass der Spülkasten nur dann welche Voraussetzungen eine Drohne für diese erreichen. Basierend auf dieser Grundlage
sich die Farben im Stift vermischen. Wasser aus der Leitung nimmt, wenn er fast Aufgabe benötigt und welche Hindernisse dabei wollen wir das selbständige Starten der Rakete
leer ist. Alles andere Wasser läuft direkt vom im Weg stehen könnten. Hierzu planen wir, mit erreichen, sodass diese nach einer kurzen Flug-
Waschbecken in den Spülkasten. einer „Testdrohne“ verschiedene Experimente phase wieder automatisch landet.
Auf diese Weise wird das Wasser nicht nur ein- durchzuführen. Zum Beispiel in Bezug auf das
mal verwendet. Der Umwelt und dem Geldbeu- Transportgewicht und die Funkverbindung.
tel ist geholfen.
Damit das Wasser nicht im Spülkasten stehen
bleibt oder der Spülkasten überläuft, erhält der
Kasten einen Ventilstöpsel. Mit diesem kann
man durch Drehen einstellen, wohin das Was-
ser fließt: in den Spülkasten oder durch einen
Bypass direkt zur Toilette. Der Stöpsel kann
auch genutzt werden, um das Wasser im Wasch-
becken zu behalten.
40 41Technik
Chris Julian Erdmann (19) Lara Peloke (15) Armin Jacobi von Wangelin (17)
Finja Alpert (17) Jette Risch (15)
Winckelmann-Gymnasium Stendal Paul-Gerhardt-Gymnasium Gräfenhainichen Gymnasium Stadtfeld Wernigerode
Jugend forscht Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt Jugend forscht Sachsen-Anhalt
Bilanzoptimierende Pfiffige Vögelfütterungsstation Wardrobe Lamps
Photovoltaik-Raffstores
In Folge des Klimawandels sind sowohl die Das Insektensterben, Golfrasen und mancher Das Projekt „Wardrobe Lamps“ soll als neue
Minimierung des Edelgas-Ausstoßes und des Gifteinsatz in den Gärten machen unseren Nutzung der Wettervorhersage die Informa-
Verbrauchs von fossilen Brennstoffen, als Singvögeln die Futtersuche schwer. Manche tionen bieten, die im Alltag benötigt werden.
auch die Suche nach erneuerbaren Energien, Vogelexperten raten daher auch für den Som- Ziel war es, einen Prototyp zu entwickeln, der
die wohl schwersten Herausforderungen, vor mer zum Aufstellen von Futterhäuschen. Doch aufgrund aktueller Wetterdaten die Kleidungs-
denen die Menschheit jemals stand. Niedrig- welche Vogelarten profitieren davon und kann auswahl vornimmt. Dazu werden Wetterdaten
energiehäuser sind in Bezug auf ihre energeti- man diese Fütterung mit technischen Mitteln aus dem Internet heruntergeladen, ausgewer-
sche Bilanz bereits umweltfreundlich, jedoch so steuern, dass die Vögel nicht vollständig tet und die Informationen für Nutzer intuitiv
könnte man ihre Effizienz noch steigern. Im auf diese Quelle geprägt werden? Das Projekt dargestellt.
Winter leisten Fenster an der Südseite einen beschäftigt sich mit diesen Fragen und sucht Durch Messungen und Untersuchungen wurde
erheblichen Beitrag, um den Energiebedarf des nach Lösungen mit einer kostengünstigen KI. Es der Prototyp unter den Aspekten der Genauig-
Hauses abzudecken. Im Sommer wird wiederum handelt sich um eine Futterstation aus durch- keit, Individualität und Einfachheit der Anwen-
ein Verschattungssystem angebracht, um die sichtigem Kunststoff, die mit einem Sensor dung hardware- und softwareseitig optimiert.
Wirkung des Treibhauseffektes und den daraus ausgestattet ist, welcher bei Bewegungen eine Das Ergebnis sind eine Basisstation und Kleider-
resultierende Temperaturanstieg im Hausinne- Kamera auslöst. Ein Ziel ist dabei die automa- schranklampen, die „Lamps“, welche im Kleider-
ren zu kontrollieren. Allerdings bleibt hierbei tische Erkennung einiger häufiger Arten bei schrank die optimale Kleidung beleuchten. Im
eine große Menge an Energie, die einen Bei- der Fütterung und die Implementierung einer persönlichen Praxistest konnte sich das neuarti-
trag zur Abdeckung des Primärenergiebedarfs Option zur Verhaltenssteuerung. ge Medium der Wetterdatennutzung bewähren.
leisten könnte, ungenutzt. Wie diese Energie in Die „Wardrobe Lamps“ könnten einen festen
eine nutzbare Form umgewandelt werden kann, Platz im Smart Home der Zukunft einnehmen.
soll Thema und Inhalt dieser Arbeit sein, mit Bis dahin sind jedoch noch Erweiterungen not-
dem Ziel, einer umweltbewussten Lebensweise wendig, um die Funktionalität nicht auf einen
einen Schritt näher zu kommen. konkreten Anwendungsfall zu beschränken.
42 43Jury Partner
Ein herzlicher Dank gilt insbesondere den Premium- und
Medienpartnern sowie den Partnern, welche die
Arbeitswelt Patenunternehmen bei der Ausrichtung des Landes-
Andreas Haschke wettbewerbs unterstützt haben.
Norman Klammer
Stefan Langer
Biologie Premiumpartner
Dr. Sonja Knapp
Martin Musche
Inga Schlesier
Chemie
Anke Friedrich
Dr. Matthias Pötter
Maximilian Seidel
Geo- und Raumwissenschaften Besondere Unterstützer
Norbert Kruppe
Maximilian Schlender
Dirk Schlesier
Mathematik/ Informatik
Mara Jakob
Hans-Joachim Münch
Ivo Rössling
Physik
Cornelia Grabow
Enrico Richter
Dr. Ralf Steinhausen
Technik
Martin Marheineke
Dr. Marco Straubel
Dr. Martin Zornemann
Medienpartner
44 45Bildnachweis: Uwe Köhn, stock.adobe.com
Laurin Schmidt, Lino Müller und Bruno Loeser (v. l. n. r.) freuten sich im Jahr 2020 über den von der IHK Halle-Dessau
beim Regionalwettbewerb verliehenen Sonderpreis für ihr „Schüler experimentieren“-Projekt.
Karrieremöglichkeiten für Jungforscher
Kreatives Denken, Mut zu neuen Ideen und das Hinter- Die Aus- und Weiterbildungsberater der IHK helfen den Impressum
fragen von bestehenden Strukturen – diese Fähigkeiten Jugendlichen bei der Berufsorientierung. Auf der Web-
haben die Teilnehmer des Wettbewerbs jugend forscht seite www.überflieger-werden.de hat die IHK zudem Herausgeber
eindrücklich bewiesen. Doch wie geht es nun weiter mit zahlreiche Informationen bereitgestellt – unter anderem TGZ Halle Technologie- und
ihrem Forscherdrang? können Schüler dort über den Beruf-O-Mat in zwei Mi- Gründerzentrum Halle GmbH
nuten herausfinden, welcher Ausbildungsberuf zu ihnen
Der ein oder die andere hat sich vielleicht schon Ge- passt. Unterstützung bietet auch die IHK-Lehrstellen- Kontakt
danken gemacht, ob sich die persönliche Leidenschaft börse: www.ihk-lehrstellenboerse.de sowie der Instag- Heinrich-Damerow-Straße 3
für Technik und Naturwissenschaften nicht auch zum ram-Account team.azubi. 06120 Halle (Saale)
Beruf machen lässt. Gerade bei den Jugendlichen steht Telefon: 0345 – 13 14 1500
E-Mail: service@weinberg-campus.de
die Entscheidung „Was kommt nach der Schule?“ un-
mittelbar bevor. Möglichkeiten gibt es viele. Neben dem www.technologiepark-weinberg-campus.de
klassischen akademischen Weg über ein Studium bieten www.facebook.com/technologieparkweinbergcampus/
die Industrie- und Handelskammern im Land vielfälti- www.linkedin.com/company/18220637
ge Aus- und aufbauende Fortbildungen an – etwa die www.instagram.com/technologieparkweinbergcampus/
Ausbildung zum/zur Chemikant/in oder die Fortbildung www.youtube.com/channel/UCNPgsILjMF7_1rBIkXUOyPA
zum/zur Industriemeister/-in Chemie oder zum/zur In-
dustriemeister/-in Elektrotechnik (künftig mit neuer Ab- Redaktion und Koordination
schlussbezeichnung „Bachelor professional“). Den Ab- Ina Müller
solventen steht damit ein Karriereweg offen, der eine Bert-Morten Arnicke
echte Alternative zu einem Studium darstellt.
Gestaltung
Franziska Meister
Fotos
Marco Warmuth (Seiten 6/7)
www.halle.ihk.de
46 47Sie können auch lesen
