LASS ZUKUNFT DA. WETTBEWERBSDOKUMENTATION - REGIONALWETTBEWERB UNTERFRANKEN 25. Februar 2021
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1 LASS ZUKUNFT DA. WETTBEWERBSDOKUMENTATION REGIONALWETTBEWERB UNTERFRANKEN 25. Februar 2021 www.jugend-forscht-unterfranken.de www.facebook.com/JugendForschtUnterfranken
2 Inhalt Herzlich Willkommen zum Regionalwettbewerb Unterfranken 3 „Jugend forscht – Schüler experimentieren“ 2021 Herzlich Willkommen zum Regionalwettbewerb Unterfranken „Jugend forscht – Schüler experimentieren“ 2021 Seite 3 Jugend forscht 2021 – Die 56. Wettbewerbsrunde Seite 4 Es ist wieder soweit! „Jugend forscht – Schüler experimentieren“ geht in die 56. Wettbewerbsrunde. Am 25. Februar 2021 findet der Forscherwettbewerb unter dem Motto „Lass Zukunft da!“ statt. Jedes Jahr aufs Neue kommen Jungforscher und Jungforscherinnen aus So funktioniert Jugend forscht Seite 5 ganz Unterfranken zu dem Wettbewerb, um ihre mit Herzblut und Engagement entwickelten Projekte vorzustellen. Besucher/innen bekommen spannende Einblicke in die Ideen von Morgen. Auch dieses Jahr haben sich die Teilnehmer/innen mächtig ins Zeug gelegt. Herkunft der Projekte Seite 6 Innovative Projekte, wie die Entwicklung einer automatischen Lüftungssteuerung für Schul- und Büroräume oder die Herstellung eines ökologischen Anzünders, können dieses Jahr bestaunt werden. Organisationsteam & die Jury Seite 8 Das erste Mal in der Geschichte von Jugend forscht Unterfranken findet der Regionalwettbewerb digital statt. Die aktuelle, durch das Projekte im Überblick Seite 10 Corona-Virus bedingte Situation stellt alle – insbesondere auch die Schulen, Lehrkräfte und Schüler/innen – vor große Herausforde- rungen. Daher haben sich mehrere Regionalwettbewerbe, wie auch der unterfränkische Regionalentscheid, dazu entschieden, die Die Sieger Seite 32 Veranstaltung digital durchzuführen. Trotz der aktuellen Lage bleibt der Erfindergeist ungebrochen! Dieses Jahr haben sich ca. 85 Teilnehmer/innen mit 55 Projekten für den Wettbewerb angemeldet. Das nach wie vor große Interes- se von Kindern und Jugendlichen sowohl am Wettbewerb als auch an naturwissenschaftlichen und technischen Fragestellungen ist Projektvorstellung deutlich zu spüren. Dies beweist, über wie viel Kreativität, naturwissenschaftliches Interesse und Durchhaltevermögen unsere Jugend verfügt. Wir hoffen, dass dieser Trend noch lange anhalten wird und zu nachhaltigen Effekten bei der Berufs- und Studienwahl führt. Arbeitswelt Seite 12 Sehr gerne unterstützen wir daher in unserer besonders produktions- und innovationsorientierten Region den Wettbewerb und freuen uns, dass wir mit unserer Regionalmanagement-Organisation, der Initiative Bayerischer Untermain als diesjähriges Patenunternehmen an der mittlerweile 56-jährigen Erfolgsstory von „Jugend forscht – Schüler experimentieren“ mitwirken können. Biologie Seite 13 Die erfolgreiche Umsetzung der Veranstaltung beruht auf einer Vielzahl von engagierten Treibern und Mitwirkenden, ohne deren ge- meinschaftliche Unterstützungsleistung der Wettbewerb nicht möglich wäre. Deshalb gilt ein großes Dankeschön auch den diesjähri- Chemie Seite 17 gen Unterstützern, die uns in hohem Maße bei der Realisierung des Wettbewerbs 2021 gefördert haben. Geo- und Raumwissenschaften Seite 20 Mathematik/Informatik Seite 22 Physik Seite 24 Technik Seite 27 Standortkampagne zur Fachkräftesicherung – Wo, wenn nicht hier! Seite 34 Jürgen Herzing Dr. Alexander Legler Jens Marco Scherf Die MINT Region Bayerischer Untermain Seite 35 Oberbürgermeister Landrat Landrat Stadt Aschaffenburg Landkreis Aschaffenburg Landkreis Miltenberg
geht digital! 4 Jugend forscht 2021 – Die 56. Wettbewerbsrunde So funktioniert Jugend forscht 5 Was ist Jugend forscht? Das sind die Alterssparten »SCHÜLER EXPERIMENTIEREN« für alle, die maximal 14 Jahre alt sind und mindestens die 4. Klasse besuchen. Jugend forscht ist Deutschlands bekanntester Nachwuchswettbewerb. Ziel ist, Jugendliche für Mathematik, »JUGEND FORSCHT« für alle, die zwischen 15 und 21 Jahre alt sind. Informatik, Naturwissenschaften und Technik zu begeistern, Talente zu finden und zu fördern. Pro Jahr gibt es bundesweit 120 Wettbewerbe. Teilnehmen können Jugendliche ab der 4. Klasse bis zum Alter von 21 Jahren. Wer Das sind die Fachgebiete mitmachen will, sucht sich selbst eine interessante Fragestellung für sein Forschungsprojekt. Den Gewinnern/ innen winken attraktive Geld- und Sachpreise. ARBEITSWELT Im Fachgebiet Arbeitswelt steht der Mensch im Mittelpunkt. Vor allem für Auszubildende ist dieses Fach ein ideales Betätigungsfeld Im Fachgebiet Arbeitswelt geht es darum, Arbeitsmittel, Arbeitsplätze und Arbeits- abläufe so zu verbessern, dass sie optimal an den Menschen angepasst sind. Die 56. Wettbewerbsrunde BIOLOGIE Projekte, die sich mit der belebten Umwelt befassen, wie z.B. das Erforschen von Mikroorganismen, Tiere in der Natur zu beobachten, Pflanzen zu bestimmen und Boden biologisch analysieren Auch molekularbiologi- „Lass Zukunft da“ – unter diesem Motto steht die 56. Runde von Deutschlands bekanntestem Nachwuchswettbewerbs. Dieses Jahr sche, biomedizinische, biochemische und biotechnische Fragestellungen sind in diesem Fachgebiet richtig. haben sich trotz der Coronavirus Pandemie 8.998 Jungforscher und Jungforscherinnen mit 5059 Projekten angemeldet. Zwar ist dies ein 23,6 prozentiger Rückgang zum Vorjahr, jedoch finden wir es eine beachtliche Leistung dafür, dass insbesondere Schüler, Eltern und CHEMIE Das Fachgebiet Chemie bietet jungen MINT-Talenten viele Möglichkeiten Jungforscherinnen und Jungforscher auch die Lehrkräfte, durch die Corona-Pandemie vor große Herausforderungen gestellt sind. können organische und anorganische Reaktionen untersuchen oder ihr Augenmerk auf die analytische, syn- thetische, technische sowie die physikalische Chemie richten. Zum ersten Mal digital! Aufgrund der aktuellen Lage hat sich das Organisationsteam dazu entschieden den Wettbewerb als virtuelle Messe auf der Plattform GEO- UND Ferne Himmelskörper beobachten, das Wetter untersuchen, Bodenstrukturen erkunden oder Versteinerun- Veertly auszurichten. Jedes Projekt erhält einen eigenen virtuellen Projektstand, an dem die Schüler/innen ihr Projekt, durch hinterleg- RAUMWISSENSCHAFTEN gen freilegen – in diesem Fachgebiet sind viele Fragestellungen denkbar. te Dateien oder im Live-Videochat, den Besuchern und der Jury präsentieren können. Für die Unterhaltung zwischendurch wird es eine Live-Experimentiershow oder eine Jugend forscht Fotobox geben. MATHEMATIK / In der Welt der Rätsel und Knobelaufgaben, der Zahlen, Formen und Formeln, der Strukturen und der Algo- INFORMATIK rithmen gibt es viel zu entdecken In das Fachgebiet Mathematik/Informatik gehören nur solche Projekte, die sich entweder mit klassischer Mathematik befassen oder mit Informatik im Sinne von Informationswissen- Die Organisation und die Umsetzung des Regionalwettbewerbs Unterfranken übernimmt 2021 schaft und Computertechnologie. die Regionalmanagement-Initiative Bayerischer Untermain. Die Ausrichtung der Veranstaltung findet im Wechsel mit der Mainfranken GmbH aus Würzburg statt. Wir freuen uns Teil der PHYSIK Ob Licht oder Elektrizität, ob Wellen oder feste Körper – hinter beinahe allen Dingen in unserer Umwelt Organisation Jugend forscht zu sein und die Mission zu treiben, Jugendliche und Schüler/innen in steckt Physik. Wer sich etwa für Mechanik, Akustik, Optik, Magnetismus, Kernphysik, Thermo- oder Elektro- ihrem Erfindergeist zu unterstützen und in ihrer Begeisterung für naturwissenschaftliche Frage- dynamik interessiert, ist in diesem Fachgebiet gut aufgehoben . stellungen zu fördern. TECHNIK In diesem Fachgebiet wird entwickelt, konstruiert und optimiert: mit Dioden und Elektroden, mit Holz und Metall, mit und ohne Computer, mit dem Technikbaukasten oder der Lötpistole. Wichtig ist: Auf dem Wett- bewerb muss ein funktionsfähiges Modell des Projekts präsentiert werden. Zeitlicher Ablauf der Wettbewerbsrunde Wettbewerbstermine 2021 LASS Juli: August: Start der neuen Wettbewerbsrunde Themensuche und Beginn der Projektarbeit 25.02.2021 Regionalwettbewerb Jugend forscht ZUKUNFT November: Online-Anmeldung bis 30. November Unterfranken Dezember: Einladung zum Regionalwettbewerb Januar: Abgabe der schriftlichen Ausarbeitung 24. – 25.03.2021 DA . Februar: März: Alle Jungforscherinnen und Jungforscher starten beim Regionalwettbewerb Landeswettbewerbe Jugend forscht Landeswettbewerb Jugend forscht Bayern April: Landeswettbewerbe Schüler experimentieren Mai: Abschluss der Runde mit dem Bundesfinale Jugend forscht 27. – 30.05.2021 Bundeswettbewerb in Heilbronn
Mein Heimathafen ... ... ist der bedeutendste Wirtschaftsstandort der Region. Er verlagert seit 100 Jahren Güter auf die umweltfreundlichen Verkehrsträger 6 Herkunft der Projekte Binnenschiff und Bahn und verknüpft dadurch wirtschaftliche Interessen mit 7 Klimaschutzzielen. Mit seiner Infrastruktur und den Umschlag- und Logistikthemen bietet er den Tüftlern und Ingenieuren von morgen eine Vielzahl von Möglichkeiten neue Ideen und zukunftsweisende Projekte zu entwickeln und umzusetzen Lkr. – und das auch noch in den nächsten 100 Jahren. Rhön-Grabfeld Lkr. Bad Kissingen Lkr. Aschaffenburg Schweinfurt (7) Haßfurt (3) Hösbach (14) Lkr. Lkr. Karlstadt (1) Aschaffenburg (11) Main-Spessart Lkr. Haßberge Schweinfurt Elsenfeld (1) Veitshöchheim (8) Lkr. Miltenberg Dettelbach (1) Würzburg (14) Lkr. Wiesentheid (4) Klingenberg (1) Kitzingen Kitzingen (3) Vektordaten UEK 500 des Bayer. Landesvermessungsamts Nutzungserlaubnis vom 13.12.02, Az.: VM 3840B - 3828 Lkr. Würzburg http://www.geodaten.bayern.de Amorbach (1) “ Wir unterstützen Jugend forscht, „ weil hier Ideen für unser aller Zukunft entwickelt werden. Standortleitung Alexander Zeiger & Anja Bokeloh www.bayernhafen.de
Organisationsteam & die Jury 8 Das Organisationsteam 2021 9 Alexander Pabst Marion Schmidt GEO- UND RAUMWISSENSCHAFTEN Regionalwettbewerbsleiter Patenbeauftragte Friedrich-Dessauer-Gymnasium Initiative Bayerischer Untermain Aschaffenburg StDin Gertrud Schüll Dr. Jürgen Jung Alexander-von-Humboldt- Archäologisches Spessart-Projekt Ehrenamtlich im Einsatz: Die Jury Gymnasium, Schweinfurt e.V., Aschaffenburg ARBEITSWELT MATHEMATIK / INFORMATIK Dipl. päd. (univ.) Markus Giek Daniel Thiel OStR Andreas Reiser Dipl. Math. Markus Hock ZF Friedrichshafen AG, Wissenswerkstatt Schweinfurt e. V., Hermann-Staudinger-Gymnasium, Miles and More GmbH Schweinfurt Schweinfurt Erlenbach Frankfurt BIOLOGIE PHYSIK OStRin Isabell Orlik Dr. Stephan Kneitz OStRin Dr. Eleonore Hose StR Peter Wamser OStD Dr. Michael Müller Dr. Roland Caps Dipl. Ing. Michael Hohmann Jack-Steinberger-Gymnasium, Balthasar-Neumann-Gymnasium, Friedrich-List Gymnasium, Hans-Seidel-Gymnasium, Deutschhaus-Gymnasium, va-Q-tec AG BSH Hausgeräte GmbH Bad Kissingen Marktheidenfeld Gemünden Hösbach Würzburg Würzburg Bad Neustadt a. d. Saale CHEMIE TECHNIK Dr. Bernd Pietschmann Dr. Hilmar Gilges Dipl. Chem. Marco Fuchs StRin Simone Imgrund M.Sc. Dorit Borrmann Dr. Eberhard Kroth Dipl. Ing. Michael Stier Dipl.-Ing. Johannes Oswald Knauf Gips KG, Martin-Pollich-Gymnasium, Mikro-Technik GmbH & Co. KG, Friedrich-Dessauer-Gymnasium, Universität Würzburg, Institut Universität Würzburg, Lehrstuhl Sondermaschinen Michael Stier, Oswald Elektromotoren GmbH, Iphofen Mellrichstadt Bürgstadt Aschaffenburg für Robotik und Telematik, für Physik und ihre Didaktik Michelstadt Miltenberg
Projekte im Überblick ARBEITSWELT MATHEMATIK / INFORMATIK A001 Ist es aus hygienischer Sicht sinnvoll, 1- und 2- Centmünzen abzuschaffen? | Nina Hadamek M001 Automatische Farb-Sortiermaschine | Niclas Schaad 10 A002 Leichter Lernen mit Lavendelduft in der Luft? | Hanna Landeck M002 EKES - Einfache KI-basierte Evolutions-Simulation | Tim Arnold, Felix von Ludowig 11 A003 Neue Materialien für die Arbeitswelt durch Zugabe von Nanopartikeln zu Kunstharzen | Lukas Dellermann PHYSIK BIOLOGIE P001 Musikalischer Kraftmesser | Leonhard Saam B001 Biologische Energiegewinnung in Alltagsgegenständen | Sebastian Keller, Ed Schuhknecht, Leon Reisacher P002 Beschleunigung auf der Kugelbahn | Malte Anselm Schmidt B002 Alles sauber? Untersuchung des Wirkstoffes Capsaicin auf Abklatschtests | Susanne Schürmann, Paula Schürmann, Anna Spicka P003 Untersuchung der Lichtdurchlässigkeit verschiedener Flüssigkeiten | Anastasia Haak, Anna Haak, Milena Haak B003 Zu gut für die Tonne?! – Papier aus Abfallmaterialien selbst herstellen | Gärtig Florian P004 Wie erforscht man das Chaos? - Experimente zu chaotischen Systemen | Dilan Seibel B004 „Nasse Kinderstube“ oder „Wie sollte ein Amphibien-Laichgewässer beschaffen sein?“ | Eric Weigt P005 Physik ganz smart - Experimente mit dem Smartphone | Max Brand, Elias Gerschütz B005 Kaffee - ein natürliches Pestizid? | Silvia Osiek P006 Energiegewinnung aus Leitungs- und Abwasser | Penelope Steder, Nina Wierlemann B006 Immun Smoothie | Leonard Bubilo, Kolja Langer P007 Verstopfter Abfluss | Sophie Hartwig, Benedikt Faust B007 Schmerz lass nach - Chilis betäuben Hautrezeptoren | Adnan Karahasanovic P008 Welcher Biokunststoff kann Kunststoffprodukte auf dem Markt ersetzen? | Mariam Azouka B008 Die antibakterielle Wirkung von Honig | Svenja Schlauersbach P009 Flüssiger Sand | Miriam Knuth B009 Ökologische Saatgutbeizung | Fabian Escher P010 Flasche leer | Björn Schramm B010 Natürliche Antibiotika und ihre Verwendung im Haushalt | Leonie Kollek B011 Kleiner Pilz ganz groß - Hefe selber züchten | Anna Schleinitz TECHNIK B012 Einfaches Smartphone-Mikroskop im Schuleinsatz | Linus Wagner, Karla Schneider T001 Intelligenter Mülleimer | Simon Hemm, Jannik Brückner, Jakob Geissler T002 Nachhaltig und digital -Wie man alte Stereoanlagen fit fürs 21. Jahrhundert machen kann! | Leonhard Saam CHEMIE T003 Bauanleitung leicht gemacht - Erklärvideo über den Bau eines Smartphone-Mikroskops | Oliver Uhl, Mark Köhler, Fabian Köhler C001 Naturfaserbewehrter Beton | Julia Zink, Benedikt Kotas T004 Wie kann man einem Igeljungtier gute Lebensverhältnisse kostengünstig bereitstellen? | Leonie Burger, Finn Düring C002 Der optimale ökologische Anzünder | Kilian Braun, Noah Angerer T005 Automatische Lüftungssteuerung für Klassenzimmer oder Büroräume | Niklas Hornfeck C003 Abwasseraufbereitung und neue Wege des Phosphor-Recyclings durch Elektroflotation | Hannah Amrhein, Hanna Fries, Lena Fries T006 Unter Spannung: Bau eines Messgerätes als Low-Cost-Variante zum E-Feldmeter | Jens Fischer C004 Die Entdeckung der Biothermochromie und die Entwicklung eines optischen Thermometers | Caroline Röthel, Louisa Mott T007 Superhydrophobie und Selbstreinigung in Natur und Technik - der Lotus Effekt | Julius Renner C005 Nachweis von Parabenen in Kosmetikartikeln | Yasmin Ben Rajiba T008 Das Taschen Smartphone Mikroskop | Ludwig Lang, Niklas Hallier C006 Bestimmung der Coffein-Konzentration von Kaffee in Abhängigkeit zur Rösttemperatur | Paul Nöth T009 Optimierung Bobby-Car | Max Rienecker C007 Kapuzinerkresse gegen Krebs? | Magnus Wetzel T010 Biologisch-Technische Effizienzanalyse eines UAV-Propellers | Benedikt Reuter C008 Leuchtend blau - Gummibärchen mit natürlichen Farbstoffen | Miriam Holpert, Marlene Holtmann T011 Mit der bionischen Grätzelzelle der Photosynthese auf der Spur | Frederik Berger C009 Wir finden das perfekte Rezept für vegetarische Burgerpatties | Nils Naumann, Antonia Mussbach T012 Alternatives Antriebskonzept für Boote mittels Geißel | Mattis Baumeister T013 Automatische Laufradbremse | Thomas Simon Neidhardt GEO- UND RAUMWISSENSCHAFTEN T014 Beregnungssteuerung | Moritz Merkel G001 Die Auswirkungen des regionalen Klimawandels auf den Anbau der Sonderkultur Wein | Juliane Sierl G002 Lärmkarte 2.0 - Erweiterung auf andere Stadtgebiete | Carla Thomma, Helena Bott, Leni Herold G003 Wie oft muss man Lüften? - Messung von Kohlenstoffdioxid in der Schule | Paula Sternkopf G004 Doppelstöckige Wasserrakete | Timo Spatz, Sebastian Schuck G005 Auf der Suche nach extraterrestrischem Leben! Die Detektion von Exoplaneten | Paul James Vince, Sandro Strehl, Jan Rüppel
Projekte kurz vorgestellt ARBEITSWELT BIOLOGIE jugend forscht jugend forscht 12 A001 Ist es aus hygienischer Sicht sinnvoll, 1- und 2- Centmünzen abzuschaffen? B001 Biologische Energiegewinnung in 13 Alltagsgegenständen Nina Hadamek, 11. Klasse Gymnasium Veitshöchheim, Betreuer/in: Ulrike Landeck Sebastian Keller, Ed Schuhknecht, Leon Reisacher, 10. Klasse Wirsberg-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Thomas Geitner In regelmäßigen Abständen diskutiert die EU darüber, ob man die kupferhaltigen 1- und 2- ct Münzen ab- schaffen sollte. Die antibakterielle Wirkung von Kupfer ist schon seit tausenden von Jahren bekannt, neue In unserem Projekt geht es darum, die Grätzelzelle kennenzulernen Studien zeigen, dass das Virus ß-sars Cov-2 (COVID-19) nur vier Stunden auf Kupferoberflächen überlebt. Ziel und diese möglichst effektiv in Alltagsgegenstände zu integrieren. dieser Arbeit war es, herauszufinden, ob es aus hygienischer Sicht sinnvoll ist, die 1- und 2- ct Münzen nicht abzuschaffen. Dafür Dabei wollen wir auch die Effizienz der Grätzelzelle, in Bezug auf die Materialien, perfektionieren. wurden Münzkollektive mit und ohne 1- und 2- ct Münzen auf verschiedene Weisen mit Bakterien verunreinigt und deren Keim- belastung untersucht. Es konnte eindeutig gezeigt werden, dass das Abtöten von Bakterien auf der Kupferoberfläche der Münzen nach 15 Minuten fast vollständig abgeschlossen war und dass es zumindest aus hygienischer Sicht nicht sinnvoll ist, 1- und 2- ct schüler experimentieren Kupfermünzen abzuschaffen, da diese im Portemonnaie auch für eine Reduktion der Keimbelastung auf anderen Münzen sorgen. B002 Alles sauber? Untersuchung des Wirkstoffes Capsaicin auf Abklatschtests jugend forscht Susanne Schürmann, Paula Schürmann, Anna Spicka, 5. und 7. Klasse A002 Leichter Lernen mit Lavendelduft in der Luft? Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Heike Elschner Hanna Landeck, 11. Klasse Deutschhaus-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Holger Seefried Wie kann man das Wachstum von Pilzen oder die Vermehrung von Bakterien verlangsamen? Bei unseren Recherchen sind wir auf den Wirkstoff Capsaicin gestoßen, der in verschiedenen Paprika- Die Welt der Düfte und ihre Auswirkungen auf unsere Empfindungen und Leistungen wurde lange unter- sorten vorkommt. Wir möchten an verschiedenen Stellen zwei Abklatschtests durchführen, diese bebrüten und danach jeweils schätzt, doch gewinnt sie immer mehr Bedeutung. So hat man herausgefunden, dass manche Gerüche den einen mit einem Capsaicin-haltigen Pulver bestreuen. Anschließend werden wir dann die Proben miteinander vergleichen. Blutdruck senken oder die Menschen im Allgemeinen glücklicher machen können. Da Stress am Arbeitsplatz häufig zu Leistungseinbußen führt, könnten beruhigende Düfte hier gezielt eingesetzt werden. Mein persönlicher Lieblingsduft ist Lavendel, daher war es mein Ziel herauszufinden, ob dieser Duft dabei helfen kann, das Lernen und die Konzentrationsfähigkeit in schüler experimentieren der Schule zu verbessern. Ich habe dazu mehrere Schülergruppen zweimal einen Konzentrationstest durchführen lassen, um die Unterschiede zwischen der Runde unter Einfluss von Lavendelduft und der ohne Duft zu untersuchen. B003 Zu gut für die Tonne?! - Papier aus Abfallmaterialien selbst herstellen Florian Gärtig, 5. Klasse Riemenschneider-Gymnasium Würzburg jugend forscht A003 Neue Materialien für die Arbeitswelt durch Zugabe von Nanopartikeln zu Als ich schon wieder ein neues Schulheft kaufen musste, fragte ich mich, ob man denn auch selbst Papier Kunstharzen herstellen kann. Und da die letzten Tage sehr viele Blätter von den Bäumen in unserem Garten fielen, über- legte ich mir, ob es wohl mit Laub funktionieren könnte. Ich probierte verschiedene Rezepturen aus, verglich Lukas Dellermann, 12. Klasse diese, machte eine mikroskopische Strukturanalyse und führte mehrere Tests zur Einsatzfähigkeit als Tüte bzw. als Schreibpapier Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt, Betreuer/in: Frank Baier durch: Ich überprüfte die Reißfestigkeit, Beschreibbarkeit, Wasserfestigkeit, Flexibilität und Kompostierbarkeit. Dabei versuchte ich die Papierherstellung auch mit anderen Naturprodukten, wie z.B. Gras oder Sägespänen. Mein Ziel ist es, möglichst nur Natur- Kunststoffe sind heutzutage eine sehr bedeutende Werkstoffklasse. Deshalb ist es eine wichtige Aufgabe materialien und wenig Zeitungspapier für die Herstellung zu verwenden, das üblicherweise beim Papierschöpfen eine Zutat ist. der Wissenschaft, die Materialeigenschaften bestmöglich zu optimieren und Kunststoffe für ein bestimmtes Einsatzgebiet maßgeschneidert zu entwickeln. Ein aktueller Lösungsansatz dazu ist die nanoskalige Additivierung. Diese erfolgt im Schulversuch durch Zugabe von Aluminiumoxid-Nanopartikeln zu einem Kunstharz, wobei der Einfluss der Partikelgröße, der Additivkonzentration sowie das Verfahren der Probenherstellung im Fokus der Betrachtung stehen. Die Kunststoffkomposite werden hinsichtlich Härte, Verhalten bei Zugbelastung und Dispersionsgüte des Zusatzstoffes untersucht. Ausgehend von diesen Werkstoffkennwerten werden abschließend mögliche Anwendungsgebiete in der Arbeitswelt für den Kunststoff mit verbesserten Eigenschaften abgeleitet.
Projekte kurz vorgestellt BIOLOGIE BIOLOGIE schüler experimentieren schüler experimentieren 14 B004 „Nasse Kinderstube“ oder „Wie sollte ein Amphibien-Laichgewässer B007 Schmerz lass nach - Chilis betäuben Hautrezeptoren 15 beschaffen sein?“ Adnan Karahasanovic, 9. Klasse Eric Weigt, 6. Klasse Hanns-Seidel-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Peter Wamser Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Gabi Heidenfelder Ich bin bei der BRK-Jugend Aschaffenburg aktiv, deshalb interessiert es mich, wie man erreichen könnte, dass Be- Ziel meiner Jufo-Arbeit ist es zu untersuchen, welche Amphibien welche Arten von Gewässer zur Fortpflan- handelnde weniger bis gar keine Schmerzen verspüren, um ihnen somit die Behandlung, z.B. bei einer Injektion zu zung bevorzugen. Ich möchte anhand einiger Gewässer im Landkreis Aschaffenburg untersuchen wie ein erleichtern. Durch Recherchen bin ich darauf gestoßen, dass Capsaicin, Schmerzen lindern soll. In meinem letzten Laichhabitat beschaffen sein sollte, dass es von Amphibien zur Fortpflanzung genutzt wird und welche Voraussetzungen in den Projekt ging ich der Frage nach, ob die Wirkung was mit der Betäubung von Schmerzrezeptoren zu tun hat. Mit zwei unterschied- verschiedenen Gewässertypen herrschen. Die Ergebnisse meiner Arbeit könnte man zum Beispiel verwenden, um neue Laichha- lichen Versuchen habe ich die Wirkung von Capsaicin nachgewiesen. Diese Versuche wiederholte ich und validierte die Ergebnisse. Aus bitate so anzulegen, dass sie für bestimmte Amphibienarten besonders gut geeignet sind. Außerdem kann meine Arbeit Hinweise den Ergebnissen konnte man schließen, dass meine Hypothese korrekt war. Meine Recherche zur Wirkung von Capsaicin an den freien geben, welche Gewässer in der Region besonders schützenswert sind. Nervenenden brachte mich auf die Idee, dass Capsaicin evtl. auch die Histaminreaktion der Haut lindern kann. Dies untersuchte ich in Zusammenarbeit mit einer Dermatologin. Durch die Ergebnisse konnte ich auch eine andere Hypothese zur Wirkungsweise von Stich- heilern ernennen. jugend forscht B005 Kaffee - ein natürliches Pestizid? jugend forscht Silvia Osiek, 12. Klasse B008 Die antibakterielle Wirkung von Honig Gymnasium Veitshöchheim, Betreuer/in: Ulrike Landeck Svenja Schlauersbach, 12. Klasse Kaffeesatz ist ein beliebtes Haushaltsmittel gegen Fraßschädlinge. Durch Recherche erfuhr ich, dass Cof- Gymnasium Veitshöchheim, Betreuer/in: Ulrike Landeck fein bei Insekten eine sehr individuelle Wirkung hervorrufen kann. Während pflanzensaftsaugende Tiere koffeinhaltige Blätter meiden, bevorzugen Bienen Coffein im Nektar sogar. Ich wollte daher herausfinden, ob Honig gilt als ein altes und bewährtes Hausmittel, das heutzutage besonders bei Erkältungen und Ent- Pflanzen Coffein aufnehmen, wenn man sie mit koffeinhaltigen Lösungen gießt oder besprüht und dies dann zündungen Anwendung findet. Ich wollte in meiner Arbeit herausfinden, ob teurere Honige im Vergleich zu wie beim Kaffeestrauch der Schädlingsabwehr dient. Als Versuchstiere wählte ich Schnecken, da diese bekanntlich Fraßfeinde von billigeren eine größere antibakterielle Wirkung aufweisen, indem ich verschiedene Blütenhonige, die sich im Basilikumpflanzen sind. Preis unterschieden haben, auf ihre antibakteriellen Inhaltsstoffe und ihre Wirksamkeit hin untersucht habe. Zusätzlich wurde noch Dafür wurden Basilikumpflanzen mit Kaffee, Coffeinlösung und Wasser behandelt. Anschließend wurde das in den Pflanzen auf- ein alter Honig verwendet, um zu Überprüfen inwieweit die Inhaltsstoffe mit der Zeit einer Veränderung unterliegen. Der Gehalt genommene Coffein mittels einer Dünnschichtchromatographie nachgewiesen. Aufgrund dieses positiven Ergebnisses wurden an Glucoseoxidase bzw. das durch dieses Enzym katalytisch entstehende keimtötende Wasserstoffperoxid wurde mit Hilfe eines daraufhin Versuche durchgeführt, die das in den Blättern der Basilikumpflanzen enthaltene Coffein als Schneckenschutz nachwei- einfachen Peroxidasetests ermittelt. Um den ebenfalls antibakteriell wirksamen Inhaltsstoff Methylglyoxal nachzuweisen, wurden sen sollten. Honiglösungen zunächst derivatisiert und anschließend mittels HPLC mit UV-Detektor analysiert. Die antibakterielle Wirksamkeit wurde anhand von Hemmstoffplattentests überprüft. schüler experimentieren jugend forscht B006 Immun Smoothie B009 Ökologische Saatgutbeizung Leonard Bubilo, Kolja Langer, 5. Klasse Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Gabi Heidenfelder Fabian Escher, 11. Klasse Gymnasium Veitshöchheim, Betreuer/in: Ulrike Landeck Unser Projekt ist ein gesunder und leckerer Immun Smoothie der das Immunsystem auf leckere Weise unter- stützt. Die Zutaten sind regional und saisonal und dazu noch gesund. Der Smoothie sollte nur aus Natürli- Saatgutbeizen sind wegen ihrer Wirkung auf Ökosysteme schon länger in der Diskussion. Immer mehr insek- chen Zutaten bestehen. tizide und fungizide Wirkstoffe werden ersatzlos gestrichen, so dass es inzwischen bei vielen Getreidearten wieder zu Ernteausfällen aufgrund von Schädlingsbefall kommt. Neben den Wirkstoffen ist auch das Mikro- plastik, das in der Landwirtschaft verwendet wird, um Beizstäube zu binden und damit die Gefahr durch diese für Fluginsekten wie Bienen zu verringern, besonders problematisch. In meiner Arbeit habe ich untersucht, ob auch durch das Beizen mittels natürlicher Wirkstoffe eine fungizide Wirkung erzielt werden kann. Dabei habe ich Weizensamen in unterschiedlichen Lösungen gebeizt und anschließend auf Watte angepflanzt. Zunächst mussten dabei Konzentrationen der Beizlösungen gefunden werden, bei denen es trotz fungizider Wirkung nicht zur Hemmung der Keimung kam. Auch eine schädigende Wirkung auf das Pflanzenwachstum positiv beeinflussende Bodenstrukturen musste ausgeschlossen werden.
Projekte kurz vorgestellt BIOLOGIE CHEMIE jugend forscht jugend forscht 16 B010 Natürliche Antibiotika und ihre Verwendung im Haushalt C001 Naturfaserbewehrter Beton 17 Leonie Kollek, 12. Klasse Julia Zink, Benedikt Kotas, 12. Klasse Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach, Betreuer/in: Anne Jendrusiak Deutschhaus-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Holger Seefried In dieser Arbeit werden 3 verschiedene Pflanzenstoffe mit antibiotischer Wirkung auf ihre Effektivität im In dem Projekt geht es darum, anstelle einer Stahlbewehrung passende Naturfasern Haushalt überprüft und mit einem Desinfektionsmittel verglichen. Vorab wird die Entstehung der ersten experimentell zu finden, welche möglicherweise die Rolle der Bewehrung übernehmen Antibiotika und die verschiedenen Wirkstoffe erläutert. In dem praktischen Teil der Arbeit werden Bakterien- könnten. Der Schwerpunkt liegt darin, eine nachhaltige und nachwachsende Alternative zu proben von einer Toilettenbrille, einer mit einem Wischtuch gesäuberten Küchenfläche und von Fingern genommen. Die jeweiligen finden. Oberflächen werden zuvor mit Ingweröl, Kurkumaöl, Knoblauchöl oder Desinfektionsmittel präpariert, wobei ein Teil unbehandelt bleibt. Nach drei Tagen sind etliche Bakterienkulturen zu erkennen. Besonders auffällig ist, dass die natürlichen Antibiotika im Durchschnitt am effektivsten waren. Kritik an den Pflanzenölen ist der penetrante Geruch und der hinterlassene ölige Film. Trotz jugend forscht alledem haben die antibiotischen Stoffe ihre Wirkung erzielt und sind mit kleinen Änderungen in der Lage vielleicht bald schon chemische Stoffe im Haushalt zu ersetzten. C002 Der optimale ökologische Anzünder Kilian Braun, Noah Angerer, 9. Klasse Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Volker Fries schüler experimentieren B011 Kleiner Pilz ganz groß - Hefe selber züchten In unserem Projekt wollen wir Anzünder aus natürlichen Roh- bzw. Abfallstoffen selbst herstellen und mit herkömmlichen, kaufbaren bzgl. Brenndauer und -temperatur ver- Anna Schleinitz, 7. Klasse gleichen, um den optimalen, ökologischen Kaminanzünder zu ermitteln. Hierzu wollen wir Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Volker Fries Materialien wie Tannenzapfen, -nadeln, Sägespäne und Sägemehl mit Wachs/Harz und/oder Mehlbrei in unterschiedlichen Zusam- mensetzungen zu kleinen Päckchen verkleben und deren Brennbarkeit und Verbrennung untersuchen. Ich frage mich, ob man Hefe selbst züchten kann und ob es beim Backen erkennbare Unterschiede zu ge- kaufter Hefe gibt. Mein Ziel ist es, ein Brötchen zu backen, das außen goldbraun und knusprig, aber innen schön luftig ist. Zudem frage ich mich, ob die verwendete Hefesorte einen Einfluss auf den Geschmack meiner jugend forscht Brötchen hat. C003 Abwasseraufbereitung und neue Wege des Phosphor-Recyclings durch Elektroflotation schüler experimentieren Hannah Amrhein, Hanna Fries, Lena Fries, 9. Klasse B012 Einfaches Smartphone-Mikroskop im Schuleinsatz Julius-Echter-Gymnasium Elsenfeld, Betreuer/in: Jörg Giegerich Linus Wagner, Karla Schneider, 6 Klasse Elektroflotation geht so: Elektrochemisch erzeugte Flocken driften mit Gymnasium Steigerwald-Landschulheim, Wiesentheid, Betreuer/in: Matthias Mann Wasserverunreinigungen an die Wasseroberfläche. Im letzten Jahr gelang uns so eine 90 %ige Abwasserreinigung bei Zink, Aluminium und Eisen sowie die Elimination von Mineralölprodukten. Das Neue Welten im Kleinen entdecken! Das wäre toll. Am besten gelingt dies mit einem Projekt wurde heuer mit der Phosphat-Elimination fortgesetzt. Die Reinigungsraten betrugen ca. 99 %. Weil wir von einer dro- einfachen selbst gebauten Smartphone-Mikroskop. Das Mikroskop-Stativ wird mit leicht henden Nahrungsmittelunterversorgung der Menschheit durch Phosphatdünger-Mangel erfuhren, wurde aus Reinigung Recycling, zugänglichen Materialien zusammengebaut und das Smartphone-Mikroskop kann an- denn die Gegenoffensive heißt „Phosphor-Recycling aus Abwasser und Klärschlamm“. Wir wollten die Phosphat-Elimination und schließend im Unterricht oder daheim verwendet werden. Wo könnte das Smartphone-Mikroskop in der 5. und 6. Jahrgangsstufe, die Phosphor-Rückgewinnung über die Elektroflotation zusammenzuführen. Unsere Rückgewinnungs-Strategie definiert effektives Gymnasium, in Natur und Technik eingesetzt werden? Dazu haben wir uns die jeweiligen, verwendeten Schulbücher (Biologie heute Phosphor-Recycling über die Elektroflotation mit Aluminium-Elektroden. Dabei konnten wir eine reiche Ernte an Düngemittel- 5 und 6, Bayern und Netzwerk 5, Bayern) angeschaut und verschiedene Möglichkeiten ausprobiert. Man könnte das Smartphone- Phosphaten mit Rückgewinnungsraten von 80 - 90 % einfahren. Laut Umweltbundesamt entsprechen 35 - 50 % dem Stand der Mikroskop zum Beispiel bei Dem groben Aufbau von Pflanzen- und Tierzellen verwenden. Technik.
Projekte kurz vorgestellt CHEMIE CHEMIE jugend forscht jugend forscht 18 C004 Die Entdeckung der Biothermochromie und die Entwicklung eines C007 Kapuzinerkresse gegen Krebs? 19 optischen Thermometers Magnus Wetzel, 11. Klasse Caroline Röthel, Louisa Mott, 8. und 9. Klasse Gymnasium Veitshöchheim, Betreuer/in: Ulrike Landeck Julius-Echter-Gymnasium Elsenfeld, Betreuer/in: Jörg Giegerich Als wir im letzten Jahr die Wirkung von alkoholischen Kapuzinerkresse-Extrakten auf das Wachstum von Thermochrom nennt man einen Stoff dann, wenn er in der Wärme die Farbe wechselt Krebszellen untersucht haben, konnten wir feststellen, dass nur Blattextrakte die Krebszellen abtöten konn- und beim Abkühlen wieder die alte Farbe annimmt. Unsere Arbeit befasst sich genau mit ten. Blüten- und Wurzelextrakt hatten hingegen keine oder eine deutlich geringere Wirkung. Bei der Untersu- diesem Phänomen. Zum Beispiel zeigt Brombeerfarbstoff unter bestimmten Bedingungen ein solches thermochromes Verhalten, chung mittels HPLC bemerkten wir dann Unterschiede bei der Zusammensetzung der Extrakte, wobei diese nicht an den zunächst die wir untersuchen wollen. Durch UV VIS spektroskopische und fotometrische Untersuchungen konnten wir die pH Farbskala des von uns vermuteten Wirkstoffen Benzylisothiocyanat (BITC) und Glucotropaeolin lagen. In der Weiterführung der letztjährigen Farbstoffs und sein thermochromes Verhalten auch physikalisch exakt beschreiben. Ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeit sind Arbeit habe ich es mir zum Ziel gesetzt, herauszufinden, welcher Stoff im Blattextrakt das Krebszellwachstum unterbindet. Dazu die praktische Anwendungen, bei denen die Farbänderung in der Wärme als eine Art optisches Thermometer im Alltag einsetzbar habe ich den Extrakt mit Hilfe einer GC/MS untersucht. Ich habe herausgefunden, dass das BITC im Extrakt mit dem Lösungsmittel ist. Heraus kam ein Handwärmer, der mit zunehmender Wärme auch an Farbe gewinnt, eine Baby Badekugel und ein transparenter Ethanol zu einem Thiourethan reagiert hat und habe dann erneut Krebszellen mit diesem Wirkstoff sowie mit dem ursprünglich als Löffel, die beide als Wärmeampel dem Benutzer Temperaturen signalisieren, die nicht als zu heiß empfunden werden. Den Begriff Wirkstoff vermuteten BITC behandelt. Biothermochromie haben wir übrigens selbst erfunden. jugend forscht jugend forscht C005 Nachweis von Parabenen in Kosmetikartikeln C008 Leuchtend blau - Gummibärchen mit natürlichen Farbstoffen Yasmin Ben Rajiba, 11. Klasse Miriam Holpert, Marlene Holtmann, 8. Klasse Röntgen-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Iris Kühnel Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach, Betreuer/in: Peter Wamser Täglich ist der Mensch vielen potenziellen Schadstoffen ausgesetzt, z.B. auch in Kosmetika. Dies hat viele Gummibärchen gehören zu den beliebtesten Süßigkeiten der Welt und es gibt sie in vielen Menschen zum Nachdenken angeregt. Eine Alternative zu herkömmlichen Kosmetika könnten daher soge- verschiedenen Geschmacksrichtungen und Farben, trotzdem gibt es immer wieder neue nannte Naturkosmetika sein. Aber sind diese wirklich risikoärmer als die gängigen Drogeriekosmetika? Um Variationen. Auch wir haben uns etwas Neues ausgedacht. Aus Kornblumen und Wasser dies zu beantworten habe ich Parabene in verschiedenen Kosmetikartikeln nachgewiesen und untereinander verglichen. haben wir einen natürlichen blauen Farbstoff gewonnen, mit dem man Gummibärchen einfärben kann. Außerdem haben wir das in Tonic-Water enthaltene Chinin konzentriert und auch daraus, mit Zugabe der normalen Gummibärchenzutaten wie Gelatine und Zucker Gummibärchen gemacht, die unter UV-Licht phosphoreszieren. Unsere Farbstoffe haben wir uns zudem noch in der Dünn- schichtchromatographie angeschaut. jugend forscht C006 Bestimmung der Coffein-Konzentration von Kaffee in Abhängigkeit zur Rösttemperatur schüler experimentieren Paul Nöth, 12. Klasse C009 Wir finden das perfekte Rezept für vegetarische Burgerpatties Johann-Schöner-Gymnasium Karlstadt, Betreuer/in: Ruth Salveter Nils Naumann, Antonia Mussbach, 6. Klasse Aus einem Rohkaffee werden unterschiedlich stark geröstete Kaffeeproben gewonnen. Diese werden ge- Staatliche Realschule Haßfurt, Betreuer/in: Andrea Siebert mahlen, aufgebrüht und anschließend filtriert. Zur Analyse der Coffein-Konzentration werden die Proben im Vergleich zu Standards mit bekannter Konzentration in einer HPLC-Anlage (High Performance Liquid Chromatography) untersucht. Wir probieren verschiedene Rezepte für vegetarische Burgerpatties aus. Wir lassen dazu Anschließend wird das Ergebnis kritisch betrachtet. auch einige Zutaten weg bzw. fügen Zutaten hinzu, um herauszufinden, welche Patties lecker schmecken. Auch die Handhabbarkeit ist uns wichtig, da manche beim Braten aus- einanderfallen. Auch bei der Würzung probieren wir verschiedene Alternativen. Außerdem sollte das fleischlose Pattie einfach und unkompliziert herstellbar sein.
Projekte kurz vorgestellt GEO- UND RAUMWISSENSCHAFTEN GEO- UND RAUMWISSENSCHAFTEN jugend forscht schüler experimentieren 20 G001 Die Auswirkungen des regionalen Klimawandels auf den Anbau der G004 Doppelstöckige Wasserrakete 21 Sonderkultur Wein Timo Spatz, Sebastian Schuck, 6. Klasse Juliane Sierl, 12. Klasse Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach, Betreuer/in: Thomas Geßner Röntgen-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Iris Kühnel Wir planen eine doppelstöckige Wasserrakete. Als erstes haben wir eine normale Wasser- Der Themenschwerpunkt in dieser Seminararbeit liegt auf den zukünftigen Anforderungen und Risiken in der rakete aus eine Plastikflasche gebaut, damit haben wir Experimente gemacht. Wir haben Rebsortenauswahl bei steigenden Temperaturen und zunehmenden Wetterextrema. Basis der empirischen folgendes getestet: Wie hoch fliegt diese? Wie schnell fliegt sie (gescheitert wegen dem Untersuchung sind Befragungen von Winzermeister (Wohlfart), Klimatologe (Univ.-Prof. Dr. Heiko Paeth) und der Rebschule (Stein- Chipteil und Regen). Die Wasserrakete bekam eine Fallschirm, dieser sollte sich öffnen, öffnete sich allerdings immer zu spät. Aus mann) zur Einschätzung gegenwärtiger Risiken und zukünftigen Herausforderungen bei steigenden Temperaturen und zunehmen- diesem Grund möchten wir das die Rakete höher fliegt. Wir möchten einen Dreihahn und ein elektrisches Ventil besorgen und den Extremereignisse (Hitze- und Kältephasen) Abschließend wird der Silvaner als „Zukunftsrebsorte“ untersucht. damit noch mal verschiedene Experimente durchführen. Ziel ist das sich die doppelstöckige Wasserrakete nach dem das Wasser in der 1. Flasche leer ist, sich die 2. Flasche löst und diese dann weiter und höher fliegt. jugend forscht schüler experimentieren G002 Lärmkarte 2.0 - Erweiterung auf andere Stadtgebiete G005 Auf der Suche nach extraterrestrischem Leben! Carla Thomma, Helena Bott, Leni Herold, 10. Klasse Die Detektion von Exoplaneten Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Heike Elschner Paul James Vince, Sandro Strehl, Jan Rüppel, 6. Klasse Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach, Betreuer/in: Thomas Geßner Nachdem wir in der vergangenen Wettbewerbsrunde eine Lärmkarte für unser Wohngebiet experimentell erstellt hatten, möchten wir in Exoplaneten sind Planeten außerhalb der Anziehung unserer Sonne, diesem Jahr unser Projekt fortführen. Angeregt durch die Tipps der Jury und dem Interesse der Stadt Aschaffenburg werden wir zu- die um einen anderen Stern kreisen. Wenn sie sich in einer habitablen nächst weitere Messungen in unserem Wohngebiet durchführen. Außerdem ist uns aufgefallen, dass es in unserem neuen Klassen- Zone befinden, könnte es sein, dass Wasser auf ihrer Oberfläche flüssig und Leben möglich ist. Exoplaneten sind nicht leicht zu raum während des derzeit häufigen Lüftens sehr laut ist. Deshalb hatten wir die Idee, auch für unsere Schule eine Art Lärmkarte entdecken, da sie nicht von sich ausleuchten und viel kleiner sind als ihre Sterne. Es gibt verschiedene wissenschaftliche Methoden anzufertigen und diese Ergebnisse dem Schulträger zur Verfügung zu stellen. Mit dem schon verwendeten Datenlogger werden wir um sie zu detektieren. Unter bestimmten Bedingungen kann man große Exoplaneten direkt beobachten, wenn ein großer Winkel- über mehrere Stunden wieder verschiedene Schallpegel ermitteln. Die weitere Auswertung erfolgt mithilfe des Computers. abstand zwischen Exoplanet und seinem Stern besteht. Wir werden in unserem Projekt die Transitmethode einsetzen. Ein gut bekanntes Transitereignis ist zum Beispiel die Sonnenfinsternis. Auch in entfernten Sonnensystemen werden Sterne durch Transit- ereignisse abgedunkelt. Dieser geringe Lichtunterschied kann mit einem Teleskop gemessen werden. Wenn die Lichtabschwächung in regelmäßigen Abständen stattfindet, kann von der Existenz eines Exoplaneten ausgegangen werden. schüler experimentieren G003 Wie oft muss man Lüften? – Messung von Kohlenstoffdioxid in der Schule Paula Sternkopf, 5. Klasse Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Heike Elschner Damit man sich in Räumen nicht so schnell mit dem Corona-Virus ansteckt, soll häufig gelüftet werden. Auch in der Schule wird dies gemacht. Doch wann genau muss man die Fenster aufmachen? Und wie lange? In den Nachrichten habe ich gehört, dass man das daran erkennen kann, wie viel Kohlenstoffdioxid sich in der Luft befindet. Ich möchte in der Schule in verschiedenen Räumen während des Unterrichtes Messungen durchführen und herausfinden, wie sich die Menge an Kohlenstoffdioxid in der Luft in verschiedenen Situationen verändert. Dazu verwende ich ein Messgerät, welches die Werte auch aufzeichnen kann. Die Zukunft braucht Ingenieure Wir setzen alles daran, junge Menschen zu fördern und für Technik, Naturwissenschaft und den Ingenieurberuf zu begeistern. Kontaktieren Sie uns: Unterfränkischer Bezirksverein e.V. · www.vdi-ubv.de
MATHEMATIK / INFORMATIK GEO- UND RAUMWISSENSCHAFTEN jugend forscht 22 M001 Automatische Farb-Sortiermaschine 23 Niclas Schaad, 10. Klasse Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt, Betreuer/in: Rainer Dietrich In meinem Projekt „Automatische Farb-Sortiermaschine“ geht es darum, dass ich mit Hilfe eines Arduino Mikrocontroller eine Maschine bauen möchte welche Gegenstände, wie zum Beispiel Legosteine, automatisch Wir liefern eine wirksame Kombination aus nach Farbe sortiert. Der Mechanismus soll leicht anpassbar sein sodass der Nutzer leicht variieren kann wie viele Boxen er zum einordnen der Legosteine benutzen möchte. Wir liefernConsulting Business eine wirksame Kombination & digitaler aus Expertise. Business Consulting & digitaler Expertise. Unser Mindset treibt uns ständig an, innovative Unser Mindset treibt uns ständig an, innovative jugend forscht M002 EKES - Einfache KI-basierte Evolutions-Simulation & kundenzentrierte Lösungen zu identifizieren, Tim Arnold, Felix von Ludowig, 9. Klasse Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach, Betreuer/in: Anne Jendrusiak &die kundenzentrierte unsere Kunden Lösungen zu identifizieren, dazu befähigen, ihre Ziele Künstliche Intelligenz befasst sich mit der Erforschung von Mechanismen des intelligenten die unsere Kunden dazu befähigen, ihre Ziele zu erreichen. menschlichen Verhaltens, meist mit der Hilfe von computerprogrammbasierten Simulatio- nen. EKES ist unser Projekt, in dem wir durch Analyse von gewonnenen Simulationsdaten untersuchen wollen, wie verschiedene eine Evolutions-Simulation beeinflussen. Kreaturen, zu erreichen. die mutierende neuronale Netze beinhalten, sind die Basis für die Simulation. Jede Kreatur hat für verschiedene Eigenschaften festgelegte Energielevel. Durch eine Weltkarte haben wir eine künstliche Umgebung erzeugt. Ab einem gewissen Alter und Energie-Level kön- „Erfolg hat 6 Buchstaben: MACHEN“ nen sich Kreaturen vermehren oder sterben. Dabei wird das Neuronale-Netz (Gehirn) mit einer Teil-Mutation vom Vorgänger zum Nachfahren weitergegeben. Durch diese Art und Weise ist ein Simulationsbetrieb mit einer „Erfolg hat 6 Buchstaben: MACHEN“ steigenden „Intelligenz“ zu beobachten. “ Wir unterstützen Jugend forscht, weil wir unser Unternehmensmotto „Erfolg hat 6 Buchstaben: MACHEN“ den Jungforscherin- „ nen und Jungforschern ans Herz legen möchten. Mit dieser „einfachen Formel“ ist Erfolg und ein Vorwärtskommen trotz mancher Blockaden und Hindernisse jederzeit möglich! Christian Blümlein, CEO, Digital Innovation AG
Projekte kurz vorgestellt PHYSIK PHYSIK jugend forscht schüler experimentieren 24 P001 Musikalischer Kraftmesser P005 Physik ganz smart - Experimente mit dem Smartphone 25 Leonhard Saam, 9. Klasse Max Brand, Elias Gerschütz, 7. Klasse Wirsberg-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Thomas Geitner Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Markus Mann, Heike Elschner In meinem Projekt geht es um einen alternativen Kraftmesser. Dieser funktioniert nicht wie ein herkömmlicher Kraftmesser über die Längenänderung einer Spiralfeder, sondern es wird die Frequenzveränderung einer Gitarrensaite ausgenutzt, wenn diese be- Viele Kinder und Jugendliche beschäftigen sich heute täglich längere Zeit mit dem Handy. lastet wird. Über einen Microcontroller wird die Frequenzänderung in eine Kraft umgerechnet und angezeigt.. Die meisten wissen aber gar nicht, dass man mit einem Smartphone auch physikalische Experimente durchführen kann. Wir möchten bei mehreren Versuchen eine bestimmte Physik-App ausprobieren und die Ergebnisse mit denen „herkömmlicher“ Messmethoden vergleichen. schüler experimentieren P002 Beschleunigung auf der Kugelbahn schüler experimentieren Malte Anselm Schmidt, 4. Klasse P006 Energiegewinnung aus Leitungs- und Abwasser Dr. Konrad-Wiegend-Grund-und-Mittelschule, Klingenberg am Main, Betreuer/in: Natasja Bolle-Firschmann Penelope Steder, Nina Wierlemann, 9. Klasse Wie wirken sich die Winkel zweier Schrägen auf die Beschleunigung der Kugel aus. Dazu habe ich 2 gleiche Wirsberg-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Thomas Geitner Kugelbahnen aufgebaut und danach den Winkel zweier Schrägen verändert. Um die Auswirkung zu messen mache ich vor und nach der Veränderung mehrere Versuche. In unserem Projekt wollen wir die Effizienz und Rentabilität der Energiegewinnung aus Leitungs- und Abwasser mithilfe von Generatoren untersuchen. Hierzu messen wir die Leistung und den Wirkungsgrad der Generatoren im Wasserhahn und im Siphon eines handelsüblichen Waschbeckens. Auch vergleichen wir, ob der Einbau von Generatoren in die Wasser- oder Abwasserleitung die schüler experimentieren Funktion des Wasserkreislaufes beeinflusst. P003 Untersuchung der Lichtdurchlässigkeit verschiedener Flüssigkeiten schüler experimentieren Anastasia Haak, Anna Haak, Milena Haak, 6. - 8. Klasse Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Aschaffenburg, P007 Verstopfter Abfluss Betreuer/in: Heike Elschner Sophie Hartwig, Benedikt Faust, 5. Klasse In unserer heutigen Zeit wird viel über Umweltverschmutzung dis- Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach, Betreuer/in: Thomas Geßner kutiert. Auch Gewässer enthalten oft Stoffe, die schädlich für die darin befindlichen Lebewesen sind. Ein Aspekt stellt unserer Meinung nach die Helligkeit unter Wasser dar. Aus diesem Grund möchten wir uns genauer mit diesem Thema beschäftigen und die Ziel des Projektes ist die Simulation eines verstopften Abflusses. Es werden verschieden Abnahme der Helligkeit für verschiedene Flüssigkeiten genauer untersuchen. Hierbei verwenden wir ein Luxmeter und messen die lange Fäden bei diversen Versuchsreihen in einen Eimer mit Wasser hineingelegt. Danach Helligkeit über und unter der entsprechenden Flüssigkeit. Auch die Höhe des Flüssigkeitsstandes möchten wir variieren. wird der vorher angebrachte Stöpsel gezogen und das Wasser bewegt sich durch ein Ablaufrohr in einen weiteren Eimer. Hier wird die Zeit gemessen und ein Mittelwert berechnet. Es wird versucht einen Zusammen- hang zwischen der Anzahl der Fäden und der Zeit des Wasserflusses herzustellen. jugend forscht P004 Wie erforscht man das Chaos? - Experimente zu chaotischen Systemen jugend forscht Dilan Seibel, 9. Klasse P008 Welcher Biokunststoff kann Kunststoffprodukte auf dem Markt ersetzen? Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Aschaffenburg, Betreuer/in: Heike Elschner Mariam Azouka, 11. Klasse Eine große Anzahl von physikalischen, technischen oder biologischen Systemen zeigen chaotisches Röntgen-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Iris Kühnel Verhalten. Ich möchte gern verschiedene Experimente zu diesem Thema durchführen und zum Bei- spiel den Übergang von ordentlichen Zuständen zu chaotischen Zuständen untersuchen. Wie selbstverständlich entsorgen die meisten Menschen Tag für Tag ihren Plastikmüll, ohne sich dabei Gedan- ken zu machen. Dass unsere Umwelt dadurch verschmutzt wird und kostbare Ressourcen verbraucht werden ist bereits bekannt. Wäre es möglich, Verpackungen, Heftumschläge, Frischhaltefolien und Co. durch biologisch abbaubare Kunststoffe zu ersetzen? Um diese Frage zu beantworten habe ich verschiedene Folien aus Stärke hergestellt und ihre Qualität eingehend geprüft.
Projekte kurz vorgestellt PHYSIK TECHNIK schüler experimentieren jugend forscht 26 P009 Flüssiger Sand T001 Intelligenter Mülleimer 27 Miriam Knuth, 7. Klasse Simon Hemm, Jannik Brückner, Jakob Geissler, 12. Klasse Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach, Betreuer/in: Thomas Geßner Wirsberg-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Thomas Geitner In meinem Projekt versuche ich mithilfe von Luftzufuhr Sand flüssig zu machen und untersuche dabei die Ver- Unser Projekt basiert auf dem, welches wir im letzten Jahr beim Wett- haltensweisen von verschiedenen Sandtypen. Außerdem variiere ich die Menge der zugeführten Luft. bewerb vorgestellt haben. Unser Ziel ist es einen intelligenten Müllei- mer zu bauen, der erkennen kann, ob das Eingeworfene Papier ist oder nicht. Falls es kein Papier ist, soll es wieder ausgeworfen werden. Zum Überprüfen verwenden mehrere Arduinos mit mehreren Sensoren. Zunächst überprüfen wir die einzelnen Sensoren und vergleichen ihre Reaktionen auf verschiedene Materialien, um mit schüler experimentieren dem Ausschlussprinzip festzustellen, ob es sich um Papier handelt. Seit dem letzten Jahr haben wir unseren Mülleimer verbessert P010 Flasche leer und weiterentwickelt. Dazu gehören unteranderem ein neues Gesamtkonzept (bei dem der Müll nicht mehr auf einer schiefen Eben landet, sondern in eine Schale fällt), neue Anordnung der Sensoren und teilweise deren (individuelle) Weiterentwicklung, sowie ein Björn Schramm, 5. Klasse einheitliches Gesamtgerüst, in das alle wichtigen Bauteile integriert wurden. Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach, Betreuer/in: Thomas Geßner Wir versuchen mit Wasser gefüllte Flaschen möglichst schnell leer zu machen. Darunter ist zum Beispiel: schüler experimentieren auskippen oder Flaschen umdrehen und drehen, aber auch mit Strohhalm. Außerdem auch mit verschiedenen Flaschen. T002 Nachhaltig und digital -Wie man alte Stereoanlagen fit fürs 21. Jahrhundert machen kann! Leonhard Saam, 9. Klasse Wirsberg-Gymnasium Würzburg, Betreuer/in: Thomas Geitner Musikanlagen aus den 70. und 80.Jahren sind oftmals noch voll funktionsfähig, werden aber kaum mehr ge- nutzt, da sie in ihrer Funktionalität nicht mehr zeitgemäß sind. Daher entstand die Idee, diese Anlagen mit relativ geringem Aufwand zu modifizieren, sodass sie als moderne Mediaplayer im alten Gewand fungieren können. r s c h u n g Fo verdient schüler experimentieren T003 Bauanleitung leicht gemacht - Erklärvideo über den Bau eines Smartphone-Mikroskops r d e run g . Fö Oliver Uhl, Mark Köhler, Fabian Köhler, 6. - 7. Klasse Gymnasium Steigerwald-Landschulheim Wiesentheid, Betreuer/in: Matthias Mann Wie soll ich das machen? Schau doch einfach in Youtube rein, heißt es oft. Über die App „ Stop Motion Studio“ wollen wir eine pfiffige Bauanleitung für ein Smartphone-Mikroskop erstellen. Mit diesem Medium möchten wir interessierten Forschern einen einfachen Weg zu einem selbst gebauten Mikroskop liefern, um interessante, kleine Dinge neu zu entdecken. Gedanken machen, Ideen sammeln, Plan erstellen und Projekt umsetzen – ohne Leidenschaft keine Spitzenleistung: Das gilt in der Schule wie für unsere genossenschaftliche Beratung. Gemeinsam schauen wir nach vorn und sagen: Morgen kann kommen. Wir machen den Weg frei. in unseren Filialen 06021 497-0 Raiffeisen-Volksbank rvab.de Aschaffenburg eG
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