Regionalwettbewerb Hamburg Eppendorf 2021 - Jugend forscht - Schüler experimentieren 9. und 10. Februar 2021
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Jugend forscht – Schüler experimentieren Regionalwettbewerb Hamburg Eppendorf 2021 9. und 10. Februar 2021
3 Liebe Schülerinnen und liebe Schüler, sehr geehrte Damen und Herren, wir freuen uns sehr darüber, zum sechsten Mal Gastgeber des Regionalwettbe- werbs Hamburg Eppendorf „Jugend forscht – Schüler experimentieren“ zu sein. Innovation und Forschung werden im UKE groß geschrieben, deshalb fördern wir mit vielseitigen Angeboten MINT Talente und unterstützen auch Jungfor- scherinnen und Jungforscher bei ihren Arbeiten für „Jugend forscht – Schüler experimentieren“. Wir freuen uns, dass auch in diesem Jahr so viele Kinder und Jugendliche mit Faszination und Begeisterung zu Projekten sich inspirieren ließen und naturwis- senschaftlichen und technischen Phänomenen auf den Grund gegangen sind. In 36 Projekten haben trotz der besonderen Situation angesichts der Corona Pandemie 67 Jungforscherinnen und Jungforscher unter dem Motto „Lass Zukunft da!“ getüftelt, experimentiert und eigene Ideen und Lösungen für die Welt von morgen entwickelt. Unsere jüngsten Forscher sind zehn Jahre alt und Hamburg muss sich keine Gedanken um seinen Wissenschaftsnachwuchs machen. Am 09. Februar 2021 werden alle Jungforscherinnen und Jungforscher die Ergeb- Joachim Prölß nisse ihrer Forschungen einer unabhängigen Jury online präsentieren. Direktor für Patienten- und Pflegemanagement/ Die Feierstunde mit Prämierung der Gewinner und aller Teilnehmer findet am Personalvorstand 10. Februar 2021 ebenfalls online statt. Mitglied des Vorstands Wir sind überzeugt, dass die virtuell stattfindende Veranstaltung besonders kreativ, spannend und erfolgreich werden wird. Wir freuen uns sehr darüber, Euch und Sie begrüßen zu dürfen. Viel Erfolg und Spaß beim Wettbewerb. Ihr Joachim Prölß Wissen – Forschen – Heilen durch vernetzte Kompetenz: Das UKE.
5 Herzlich Willkommen beim Regionalwettbewerb Jugend forscht Hamburg Eppendorf 2021! Die 56. Wettbewerbsrunde steht unter dem Motto „Lass Zukunft da.“. Damit ermuntert Jugend forscht Kinder und Jugendliche, sich der Herausforde- rung zu stellen, selbst ein Forschungsprojekt zu erarbeiten. In dieser Runde ist das eine ganz besondere Herausforderung. Durch die Coro- na Pandemie wird der Wettbewerb Jugend forscht erstmals als Online Wett- bewerb durchgeführt. Projekttitel wie „Alltags- und Atemschutzmasken im Test“, „Viren und Bakte- rien auf der Spur“, „CO2 - Ampel für den Schulalltag“, „Desinfektionscreme“ und „Corona-Tests – digitale Erfassung“ zeigen, wie sehr die Ausnahmesituation, in der wir alle seit etwa einem Jahr leben, viele der Teilnehmerinnen und Teil- nehmer bewegt. Um so mehr freuen wir uns, diesen Wettbewerb durchführen zu können und 122 Jungforscherinnen und Jungforscher mit Projekten in den Fachgebieten Arbeitswelt, Biologie, Chemie, Geo- und Raumwissenschaften, Mathematik/ Marie-Luise Arnold-Rieboldt Birgit Vogt Informatik, Physik und Technik am Regionalwettbewerb Hamburg Eppendorf Wettbewerbsleiterin Referentin für Pflegeentwicklung zu begrüßen, für den das UKE zum sechsten Mal die Patenschaft übernimmt. Stiftung Jugend forscht e.V. und -wissenschaft In der folgenden Broschüre finden Sie die Kurzfassungen aller Projekte. Wir laden Sie herzlich ein, sich von den kreativen und innovativen Forschungs- projekten der jungen Forscherinnen und Forscher inspirieren zu lassen! Die 1. Preisträgerinnen und Preisträger des Regionalwettbewerbes in beiden Sparten – Jugend forscht und Schüler experimentieren – qualifizieren sich für den Online-Landeswettbewerb bei Airbus.
Inhalt Legende TeilnehmerInnen Jugend forscht 8 Arbeitswelt TeilnehmerInnen Schüler experimentieren 10 Biologie Projektbeschreibungen Jugend forscht 12 Chemie Projektbeschreibungen Schüler experimentieren 22 Geo- und Raumwissenschaften Betreuerinnen und Betreuer 27 Mathematik/Informatik Jurorinnen und Juroren 30 Physik Technik
8 TeilnehmerInnen Jugend forscht 9 Stand Titel Nachname Vorname Alter Schule Stand Titel Nachname Vorname Alter Schule JA002 CO2-Ampeln für den Schulalltag Tautenhahn Ole 16 Gymnasium JP002 Effiziente Nutzung von Regenwasser Abramov Daniel 15 Schülerforschungs- Dörpsweg Link Philipp 15 zentrum Hamburg Dommasch Leander 16 und Charlotte- JA003 Die Herstellung von Masken und ihr Schwichten- Eve 15 Charlotte-Paulsen- Paulsen-Gymnasium Einfluss auf die Sauerstoffsättigung berg Gymnasium im Blut Woisin Vivien 15 JP003 Funktionsweise und Selbstbau von Gebauer Leonas 15 Gymnasium Pop-Filtern Heiler Robert 15 Dörpsweg JA005 Learning by doing Gjuzi Anna Luisa 14 Gymnasium Dostal Eva Kristin 14 Dörpsweg JP004 Schallwürfel Hübner- Melina 15 Gymnasium Maggy Konitsioti Dörpsweg Petersen Mayra 15 Lückstädt Lina 15 Timea JT001 Die selbstkühlende Flasche Gönen Artun 15 Helene-Lange- JB001 Der Zeitauffüllungsansatz für die Schwitters Oskar 17 Gymnasium Butscher Tom 15 Gymnasium Beschäftigung von Zootieren am Hummelsbüttel Markowski Jakob 16 Beispiel von Walrossen JT002 Die starke Kraft der Solarenergie Seifert Lilly 16 Charlotte-Paulsen- JB003 Kann man eine Badebombe herstellen, Hausdorf Kim 15 Charlotte-Paulsen- Disselhoff Finja 15 Gymnasium die antibakteriell / antiviral wirkt? Hoffmeister Elisa 15 Gymnasium JT003 Erfrischung für zuhause Noori Mohammad 16 Charlotte-Paulsen- JB007 Lass Pflanzen da Panajotow Adelina 15 Helene-Lange- Ehsan Gymnasium Gymnasium Motraji Mohammad 16 JC001 Farben aus der Natur Ly Celine 15 Charlotte-Paulsen- JT004 Heizungsregler Zuhause selbst bauen? Gerber Julia 16 Charlotte-Paulsen- Kameraj Argonisa 15 Gymnasium Gymnasium JC002 Der hohe Energieverlust bei Elektro- Pasquay Danil 16 Gymnasium JT007 Breeze Rasouli Marcel 16 Schülerforschungs- lyseur-Brennstoffzellen-Systemen Kietzmann Paul 17 Allermöhe Kovalenko Dana 16 zentrum Hamburg Turishchev Gleb 18 Khoshbakht Sahar 16 und Charlotte- Paulsen-Gymnasium JC003 Herstellung von Kunststoffen Peters Max 16 Charlotte-Paulsen- Budak Siyar 16 Gymnasium JC004 Wie wirken Giftstoffe/Haushalts- Taheriy Kimia 15 Charlotte-Paulsen- mittel auf Pflanzen? Glagla Luisa 14 Gymnasium JG001 Anhebung des Grundwasserspiegels Albrecht Konstantin 18 Christianeum trotz Versiegelung Schmitt Jago 18 Beckel Paul 17 JG002 Geoökologische Analyse Bengsch René 15 Schülerforschungs- Hamburger Moore zentrum Hamburg JG003 Hochwasser im Kopf Wilken Jan 17 Privat/zu Hause Wilken Kaito 14 erstellt JM001 Browsergestützte Entwicklung von Henning Karl 20 Privat/ Augmented Reality zu Hause erstellt JM002 Digitale Kontaktdaten- Klisch Aimee 16 Charlotte-Paulsen- erfassung beim Corona-Test Wollny Anna Marie 16 Gymnasium Wussah Daniela 16 JM003 FRACTRAN – Einfach Alles Berechnen Grabbel Lennart 17 Privat/ Christian zu Hause erstellt Siewert Paul 17 Kaganskiy Juri 15
10 TeilnehmerInnen Schüler experimentieren 11 Stand Titel Nachname Vorname Alter Schule SB001 Alltags- und Atemschutzmasken im Stein Justus 10 Grundschule Test Brockdorffstraße SB002 Der Kampf gegen Plastikmüll – Möller Natalia 14 Gymnasium Lebensmittelverpackungen im Test Ahlers Rahel 14 Dörpsweg SB004 Green-Energy Sternberg Leon 13 Gymnasium Dörpsweg SB006 Wasserpest und Duschgel Uebach Paulina 13 Charlotte-Paulsen- Elmas Elif 14 Gymnasium SC002 Elastisches Papier Karaahmet Batuhan 14 Charlotte-Paulsen- Gymnasium SC004 Lebensmittelfarben aus natürlichen Aster Katharina 10 Grundschule Stoffen Brockdorffstraße SC005 Lively cat Asenov Joana Maria 14 Charlotte-Paulsen- Bilibay Sibel 14 Gymnasium SC006 Stofffarben selbst herstellen Rasch Emma 10 Grundschule Brockdorffstraße SC007 Umweltfreundlich Stoffe färben König Johanna 13 Charlotte-Paulsen- Rebbe Maya 13 Gymnasium SG001 Mien und Mieån – Perlitius Ella 14 Schülerforschungs- Zwei Gewässer in Südschweden zentrum Hamburg SM001 A2C-System Bahr Olivia 14 Gymnasium Eppendorf und Schülerforschungs- zentrum Hamburg ST002 Wiederverwendbare Poolfilter Topp Sarah 14 Gymnasium selbst bauen Trzeczak Malou 13 Dörpsweg
12 Projektbeschreibungen Jugend forscht Projektbeschreibungen Jugend forscht 13 JA002 CO2-Ampeln für den Schulalltag JA005 ter zum Beispiel am Kindergarten an und das Kind kann entscheiden, ob der Charakter erst Fortsetzung Hände waschen soll, oder direkt mit den anderen Kindern spielen soll. Wird die Auswahl "erst In diesem Projekt geht es um das Entwerfen, Testen und Bauen von CO2-Ampeln zur Ver- spielen" getroffen, wird dem Kind über eine Audiotonspur erklärt, weshalb die andere Aus- besserung des in Corona-Zeiten wichtigen Lüftungsverhaltens in Klassenräumen. wahlmöglichkeit besser ist. So lernen die Kinder die Coronaregeln und können diese verste- Klassische CO2-Messgeräte sind eher ungeeignet, um das Lüftungsverhalten in Klassenräu- hen. Zum Zeichnen der Bilder haben wir die digitale Zeichenapp Krita und ibisPaintX benutzt men zu unterstützen, da die Geräte nur Messwerte anzeigen und damit zu kompliziert für und zum Programmieren des Spiels das Programm Unity. 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 Anna Luisa Gjuzi | Eva Kristin Maggy Dostal | Mayra Timea Petersen | und für alle Räume der Schule zu bauen. Gymnasium Dörpsweg Betreuer: Dr. Anne Hegerfeldt, Bente Christiansen Im Fokus stehen hier Lösungen mit Mikrocontrollern, wie dem M5Stack-Atom und der Test von verschiedenen Sensoren mit der dazugehörigen Entwicklung der Software. Ein wichti- ger Faktor ist auch die Verfügbarkeit der Komponenten in der Corona-Zeit. JB001 Der Zeitauffüllungsansatz für die Beschäftigung von Zootieren am Beispiel von Walrossen Ole Tautenhahn | Gymnasium Dörpsweg | Betreuer: Tim Bonin 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 natürli- chem Verhalten erreicht werden kann. Dies beinhaltet die Berechnung der unbeschäftigten JA003 Die Herstellung von Masken und ihr Einfluss auf die Sauerstoffsättigung im Blut Zeit bei den Tieren und die anschließende Auffüllung dieser mit Beschäftigungsmaßnah- men, um ein natürliches Maß an Beschäftigung zu erreichen. Ein praktischer Test wurde an Durch die aktuelle Corona-Pandemie und die Vorschrift, Masken im Unterricht zu tragen, den im Tierpark Hagenbeck gehaltenen Pazifischen Walrossen durchgeführt. In einer ersten kamen wir auf die Idee, uns dieses Thema näher anzuschauen. Viele Schüler wirken im Phase wurde deren generelles Verhalten betrachtet, während in einer zweiten Phase der Unterricht abgelenkt, daher wollen wir erforschen, ob der Mundschutz zu weniger Konzen- Einsatz von verschiedenen konkreten Beschäftigungsmaßnahmen mithilfe der Tierpfleger tration beiträgt. Wir wollen untersuchen, welche Stoffe für die Herstellung von Mund-und erprobt und der Effekt der einzelnen Beschäftigungsmaßnahmen erfasst und verglichen Nasenschutzmasken geeignet sind. Diese sollten schützen, aber auch die Sauerstoffauf- wurde. Die Beschäftigungsmaßnahmen waren hierbei erfolgreich und das erstellte Denk- nahme nicht negativ beeinflussen und eine Tragbarkeit auf längeren Zeitraum gewährleis- modell kann als hilfreich bewertet werden. ten. Unser Projekt dient zur Aufklärung der Frage, ob unterschiedliche Maskenstoffe einen Einfluss auf die Sauerstoffsättigung haben und gegebenenfalls unsere Konzentration im Unterricht gefährden. In unserem Versuch haben wir selbstgenähte Masken sowie Stan- Oskar Schwitters | Gymnasium Hummelsbüttel | Betreuer: Irene Weymar, dard-Einwegmasken in einem längerem Zeitraum getragen und dabei im regelmäßigen zeit- Sören Reichhardt lichen Abstand unsere Sauerstoffsättigung im Blut mittels einem Pulsoximeter gemessen. Eve Schwichtenberg | Vivien Woisin | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Julia Kemper JB003 Kann man eine Badebombe herstellen, die antibakteriell / antiviral wirkt? Wir wollen eine Badebombe herstellen, die antibakteriell oder evtl. antiviral wirkt._x000D_ Wir wollen zuerst testen, ob wir diese Wirkung durch natürliche Mittel wie ätherische Öle erreichen können und welche Dosis wir benötigen, dass es eine antibakterielle oder anti- JA005 Learning by doing virale Wirkung erzielt und gleichzeitig pflegend für die Haut ist. Dies testen wir mithilfe von Wir planen eine App zu entwickeln, die es den Kindern vereinfacht, die Coronaregeln zu ler- Agar Agar in Petrischalen und Bakterien. Erst wenn das nicht die Wirkung bringt, nach der nen. Ob die App funktioniert, überprüfen wir, indem wir mindestens 10 Kleinkinder im Al- wir suchen, benutzen wir antibakterielles Duschgel aus der Medizin und mischen das in der ter von 3-6 Jahren vor und nach dem Spielen unseres Spiels über die Coronaregeln abfragen. richtigen Dosis unter die Mischung der Badebombe. In unserem Spiel können die Kinder eine Figur spielen, welche in ihrem Alltag, der dem der Kinder gleichen soll, mit den Coronamaßnahmen konfrontiert wird. So kommt der Charak- Kim Hausdorf Elisa Hoffmeister | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Ulrike Pollee
14 Projektbeschreibungen Jugend forscht Projektbeschreibungen Jugend forscht 15 JB007 Lass Pflanzen da JC003 Herstellung von Kunststoffen Der Klimawandel beeinflusst die Qualität sowie die Menge des Trinkwassers. Eine Wasser- In unserem Projekt, welches wir bei Jugendforscht einreichen wollen, geht es um die Her- knappheit ist demnach voraussagbar. Die durch sauren Regen verursachte Bodenversaue- stellung von Elastomeren. Zunächst nahmen wir Zitronensäure und ein Becherglas, an- rung hingegen ruft eine Senkung des pH-Wertes hervor. Diese Probleme werden sich in der schliessend erhitzten wir die Zitronensäure. Die entstandene Flüssigkeit haben wir dann Zukunft häufen, weshalb ich also jeweils die möglichen Auswirkungen auf Pflanzen beob- auf das Backpapier gekippt. achten werde, indem ich auf einer Pflanzenart einmal eine Wasserreduzierung, eine in Plas- tik gelagerte Wasserversorgung und eine Veränderung des pH-Wertes vornehme. Max Peters | Siyar Budak | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Ulrike Pollee Adelina Panajotow | Helene-Lange-Gymnasium Betreuerin: Miriam Hansch JC004 Wie wirken Giftstoffe/Haushaltsmittel auf Pflanzen? Wir experimentieren wie verschiedene Gifstoffe bzw.Haushaltmittel auf Pflanzen wirken. JC001 Farben aus der Natur Dabei nehmen wir verschiedene Pflanzenarten und verschiedene Giftstoffe/Haushaltsmittel. Wir haben uns die Frage gestellt, ob man Pigmente bzw. Aquarellfarben auch selber her- Wir gucken welche Auswirkungen die unterschiedlichen Haushaltsmitteln/ Giftstoffe auf die stellen kann. Da man in der Natur jegliche Art von Farben wiederfinden kann, haben wir Pflanze hinterlassen.Wir forschen auch ob Giftstoffe/ Haushaltsmittel geeignet sind für die uns entschieden, die Farben aus z.B. Blütenblätter zu gewinnen, um somit letztendlich auch Bekämpfung von Unkraut. die Farbe nachhaltiger herstellen zu können. Das Ziel ist es, kräftige Aquarellfarben herzu- stellen, die dieselbe Deckkraft hat, wie gekaufte. Kimia Taheriy | Luisa Glagla | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Julia Kemper Celine Ly | Argonisa Kameraj | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Ulrike Pollee JG001 Anhebung des Grundwasserspiegels trotz Versiegelung Wir wollten untersuchen, ob sich der Grundwasserspiegel unter versiegelten Flächen durch JC002 Der hohe Energieverlust bei Elektrolyseur-Brennstoffzellen-Systemen Umleitung des Niederschlags heben lässt. Dazu nutzten wir ein Terrarium, um eine versie- Das Problem von Elektrolyseur-Brennstoffzellen-Systemen ist der hohe Energieverlust, der gelte Fläche darzustellen, unter die wir mit Rohren das gesammelten Regenwasser unter die bei der Elektrolyse und in den Brennstoffzellen entsteht. Nur etwa die Hälfte der Energie, die versiegelte Fläche leiten wollten. In dem Terrarium imitierten wir die verschiedenen Boden- man in das System hineingibt, kommt am Ende als elektrische Energie wieder heraus. Uns schichten und versiegelten eine Fläche mit Gips. Unter den Gips legten wir perforierte Rohre beschäftigt die Frage, wie man den Wirkungsgrad solcher Elektrolyseur-Brennstoffzellen er- für die Umleitung des Regenwassers und leiteten eine errechnete Menge Niederschlag, die höhen kann. Dazu nehmen wir anfangs Veränderungen an Umweltfaktoren vor. Erst mes- das Regenwasser der versiegelten Fläche darstellt, durch diese. Es zeigte sich folgendes Ergeb- sen wir, wie sich der Wirkungsgrad bei Temperaturveränderung entwickelt und anschlie- nis: der Niederschlag lässt sich größtenteils unter die Fläche leiten und damit der Grundwas- ßend, wie verschiedene Druckstärken ihn beeinflussen. Hinzu kommen Veränderungen des serspiegel anheben. Ohne unsere Konstruktion konnte kein Wasser des Niederschlags unter Widerstandes. Wir möchten auch erforschen, wo der Energieverlust entsteht und wie er die versiegelte Fläche in das Grundwasser gelangen. zustande kommt. Dazu werden wir die Wärme des Elektrolyseurs und der Brennstoffzelle aufzeichnen. Alle Informationen sollen in Tabellen und Graphen visualisiert werden. Ein zu- Konstantin Albrecht | Jago Schmitt | Paul Beckel | Christianeum Betreuer: Stephan sätzliches Problem, mit dem wir uns aber nicht vorrangig beschäftigen, ist die effiziente Waldhausen Speicherung der Gase. Danil Pasquay | Paul Kietzmann | Gleb Turishchev | Gymnasium Allermöhe | Betreuer: Dietmar Conrad
16 Projektbeschreibungen Jugend forscht Projektbeschreibungen Jugend forscht 17 JG002 Geoökologische Analyse Hamburger Moore JM002 Digitale Kontaktdatenerfsassung beim Corona-Test Bei der geoökologischen Analyse Hamburger Moore geht es um die chemische Untersu- In dem Projekt wird eine Anwendung entwickelt, welche zur digitalen Erfassung von Kon- chung der Wasser und Sedimente ausgesuchter Moore in Hamburg. Dazu wurden Proben taktdaten im Rahmen einer Coronatestung dient. In dieser Anwendung werden die Kon- aus dem Eppendorfer Moor und dem Raakmoor entnommen und mit chemischen Metho- taktdaten verschlüsselt und die Testergebnisse fehlerfrei an die Getesten geschickt. den auf ihre Inhaltsstoffe untersucht. Zusätzlich dazu wurden bestimmte Sedimentproben mithilfe eines Rasterelektronenmikroskops (REM) analysiert. Aimee Klisch | Anna Marie Wollny | Daniela Wussah | Charlotte-Paulsen-Gymnasium Betreuerin: Ulrike Pollee René Bengsch | Schülerforschungszentrum Hamburg Betreuer: OStR Wolfgang Fraedrich JM003 FRACTRAN – Einfach Alles Berechnen JG003 Hochwasser im Kopf Dieses Projekt beschäftigt sich mit FRACTRAN, einer Turing-vollständigen Programmier- Jedes Kind weiß, dass die Gezeiten durch den Mond verursacht werden. Jedoch ist es eine sprache, welche von John Conway entwickelt wurde. Ihr Syntax ist verblüffend einfach, und komplizierte Angelegenheit, den Wasserspiegel an einem bestimmten Ort der Erde zu be- sie erlaubt es, normalerweise aufwändige Ziele in der theoretischen Informatik elegant rechnen. In dem Projekt „Hochwasser im Kopf” soll genau das so anschaulich wie möglich zu lösen. Daher wollen wir bestehende FRACTRAN-Programme untersuchen und weitere passieren. Da die Erdrotation, der Mond sowie die Sonne die Gezeiten beeinflussen, müssen entwickeln. Insbesondere sind unsere Ziele, möglichst kurze FRACTRAN-Programme für be- all diese Faktoren in einen Gesamtzusammenhang gebracht werden. Ziel des Projekts wird kannte Berechnungen und Simulationen anderer Programme zu finden, die "Mächtigkeit" es sein, eine möglichst simple Methode aufzustellen, den Wasserspiegel an bestimmten sehr kurzer Programme zu untersuchen und die Anzahl der Schritte, die bestimmte Pro- Orten der Erde auszurechnen und unsere Ergebnisse auf Genauigkeit zu prüfen. gramme benötigen, zu berechnen. Auf diese Weise hoffen wir, zur bisher leider noch nicht sehr umfangreichen Literatur zu FRACTRAN beizutragen. Jan Wilken | Kaito Wilken | Privat/zu Hause erstellt Betreuer: Prof. Dr. Dierk Schleicher Lennart Christian Grabbel | Paul Siewert | Juri Kaganskiy | Privat/zu Hause erstellt Betreuer: Prof. Dr. Dierk Schleicher JM001 Browsergestützte Entwicklung von Augmented Reality Der Begriff "Augmented Reality" kommt aus dem Englischen und heißt auf Deutsch "erwei- terte Realität". Üblicherweise kürzt man ihn mit den Buchstaben "AR" ab. Die erweiterte JP002 Effiziente Nutzung von Regenwasser Realität ist eine zukunftsweisende Technologie, bei der Kamerabilder mit zusätzlichen, digi- Unsere Anlage fängt Regenwasser auf und wandelt dieses in Strom um. Aufgefangen wird talen Informationen ergänzt werden. das Regenwasser mit einem simplen Behälter. Sobald dieser Behälter voll ist, löst ein Füll- Mit dem Aufkommen und dem starken Rechenleistungsanstieg von Smartphones in den standsensor einen Impuls aus und ein Ventil an der Unterseite des Behälters wird geöffnet. letzten Jahren erlebte diese Technologie einen Boom, da sich fast jeder Handynutzer dieser Dann läuft das Wasser in einem Druckrohr hinunter bis zu einer Wasserturbine, wo die Be- überaus hilfreichen Technologie bedienen kann. wegungsenergie des Wassers in elektrische Energie umgewandelt wird. Nachdem das Was- In meinem Projekt möchte ich selbst eine Webapplikation entwickeln, die in einen Kamera- ser durch die Turbine geflossen ist, läuft es weiter nach unten, zu einem großen Behälter. Bilder-Stream Symbole und Zusatzinformationen in Echtzeit einblendet. Sie sollen beispiels- Dieser ist dreimal so groß wie der Auffangbehälter, sodass der große Behälter drei Ladungen weise über Gebäude und verschiedene öffentliche Einrichtungen informieren und deren Wasser aus dem Auffangbehälter aufnehmen kann. Das Wasser, was sich nun im unteren Standpunkt bzw. Richtung vom Betrachter aus in der Kamera anzeigen. Behälter sammelt, kann für unterschiedliche Zwecke verwendet werden, wie zum Bespiel für die Bewässerung von Botanik, oder zur Herstellung von Trinkwasser. Karl Henning | Privat/zu Hause erstellt Daniel Abramov | Philipp Link | Leander Dommasch | Schülerforschungszentrum Hamburg und Charlotte-Paulsen-Gymnasium Betreuer: StR Rainer Kunze
18 Projektbeschreibungen Jugend forscht Projektbeschreibungen Jugend forscht 19 JP003 Funktionsweise und Selbstbau von Pop-Filtern JT001 Die selbstkühlende Flasche Jeder kennt es – Du willst eine gemütliche Aufnahme tätigen, doch bei dem Aussprechen Moin, Wir (Jakob, Artun und Tom) sind drei Jugendliche, die die Welt revolutionieren wollen. von F-, P- und ähnlichen Lauten ist im Nachhinein eine Übersteuerung zu vernehmen. Wir kommen aus Hamburg, Deutschland und Dagegen helfen Pop-Filter. wollen uns mit unserem Projekt und unserer innovativen Idee „Selbstkühlende Flasche“ be- Doch beeinflusst ein Pop-Filter auch deine Aufnahme und könnte sie sogar ruinieren? werben. In unserem Projekt werden wir die Funktionsweise dieser Pop-Filter ergründen, indem wir Wir gehen in die 10te Klasse des Helene-Lange-Gymnasiums Hamburg, wo wir seit Sommer uns mithilfe von Audiogrammen eine Übersicht über das Soundbild verschaffen. Im An- 2020 im Wahlpflichtfach „Naturwissenschaftliches Praktikum (NWP)“ die Zeit hatten, dieses schluss werden wir uns daran machen, einen Pop-Filter zu bauen und zu testen. Projekt auf die Beine zu stellen. Unser Team besteht aus uns drei Jungs, die sich sehr für Physik Ein guter Pop-Filter sollte unserer Meinung nach die in Bewegung gesetzte Luft aller proble- interessieren. Hinzu kommt unser Interesse an Technik und Elektrizität, das uns immer an- matischen Laute stoppen, um eine Übersteuerung zu verhindern. Darüber hinaus sollte die gespornt hat. Wir haben viel recherchiert und getüftelt, auch wenn es nicht immer einfach Aufnahme nicht anderweitig beeinflusst werden. war, weil es in verschiedenen Situationen Meinungsverschiedenheiten gab. Der Prototyp, den Wir werden unseren selbst gebauten Pop-Filter mit Stoff bespannen. Durch Veränderung wir gebaut haben, besteht aus einer Flasche aus Aluminium, an die wir Peltier Elemente und bestimmter Faktoren, wie z.B der Stoffspannung, werden wir Veränderungen in der Aufnah- Ventilatoren angebracht haben. me, wie z.B. die Abhaltungsstärke der entgegenkommenden Luft, messen. Artun Gönen | Tom Butscher | Jakob Markowski | Helene-Lange-Gymnasium Leonas Gebauer | Robert Heiler | Gymnasium Dörpsweg Betreuer: Dr. Anne Hegerfeldt, Betreuerin: Miriam Hansch Bente Christiansen JT002 Die starke Kraft der Solarenergie JP004 Schallwürfel In unserem Projekt haben wir uns überlegt, was man mit Solarenergie alles machen kann Ein Teammitglied unserer Gruppe spielt Geige und beschäftigt sich viel mit dem Thema und sind dadurch auf die Idee gekommen, dass wir eine Handyhülle bauen wollen, die das Geigenbau. Beim Geigenbau spielen die Löcher in der Decke, die sogenannten F-Löcher, Handy durch Sonnenenergie/ Solarenergie auflädt. Unser Ziel ist es, dass man sein Handy eine große Rolle für die Schallentwicklung. Für unser Projekt wollen wir die Funktion dieser unterwegs ohne Probleme laden kann. Ebenfalls wollten wir etwas herstellen, was gut für Löcher erforschen. Daher bauen wir zwei Würfel aus Fichtenholz mit den gleichen Maßen, die Umwelt ist und wofür man natürliche Kräfte der Umwelt nutzen kann. Ziel des Projektes welche sich lediglich durch ein Loch in der Decke unterscheiden. Die Würfel haben die Maße ist es, dass Handy ohne große Probleme unterwegs laden zu können und somit den Stress 20cm x 20cm x 20cm und einen Lochdurchmesser von 6cm und 8cm. In der linken unteren eines leeren Handy Akkus zu vermeiden. In der Zukunft wollen wir auch die Leistung und die Ecke und der rechten oberen Ecke befinden sich je Würfel zwei Holzquader, auf denen ein Schnelligkeit des Ladens verbessern und auch möglichst wenig Kabel verwenden und somit Nagel und ein Geigen-Stimmwirbel befestigt sind. Durch diese beiden Halter kann man nun die Handyhülle möglichst dünn machen. Ein weiteres Ziel ist es, dass man das Handy nicht nur eine Saite über den Würfel spannen. Anhand dieser beiden Würfel können wir nun unsere durch Solarenergie lädt sondern auch durch Lichtenergie, dass man somit das Handy egal an Forschungsfrage vertiefen und herausfinden, ob und wenn ja, wie der Schall durch die Loch- welchem Ort laden kann. größe beeinflusst wird. Um dies zu ermitteln, verwenden wir die App Phyphox. Lilly Seifert | Finja Disselhoff | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Ulrike Pollee Melina Hübner-Konitsioti | Lina Lückstädt | Gymnasium Dörpsweg Betreuer: Dr. Anne Hegerfeldt, Bente Christiansen
20 Projektbeschreibungen Jugend forscht 21 JT003 Erfrischung für zuhause In unserem Projekt geht es darum, ein Ayranaufsatz für den Mixer zu bauen. Der soll es erleichtern, Ayran ganz einfach zuhause zu machen. Das Ventil bauen wir selbst. Geplant ist ein Magnetventil. Das Gehäuse bauen wir aus Plexiglas. Mohammad Ehsan Noori | Mohammad Motraji | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Ulrike Pollee JT004 Heizungsregler Zuhause selbst bauen? Mithilfe dieses Projektes soll eine Verbindung zwischen einem Fenster und einer Heizung hergestellt werden. Diese Verbindung hat das Ziel, die Heizung auszuschalten, sobald das Fenster geöffnet wird und die Heizung wieder einzuschalten, wenn das Fenster geschlos- sen wird. Julia Gerber | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Ulrike Pollee JT007 Breeze Bei unserem Projekt geht es darum, einen Ventilator/ ,,Luftfilter- artiges" Gerät zu entwi- ckeln, welches den Alltag erleichtern soll für Menschen mit Allergien. Viele Allergiker haben das Problem im Sommer, das Fenster nicht öffnen zu können/ einen Ventilator nicht be- nutzen zu können. Leichte Partikel wie Pollen, Staub etc. werden im Raum durchgewirbelt. Deswegen wollen wir ein Gerät bauen, welches genau das vermeiden kann, nebenbei aber trotzdem seine Wirkung behält. Uns ist bewusst, das es derartige Geräte zwar schon gibt, aber das diese auch sehr viel Geld kosten. Unser Gerät soll also die Luft filtern können, die gefilterte Luft im Raum verteilen, und kostengünstig sein. Außerdem planen wir auch unser Projekt so modern wie möglich zu gestalten (Bluetooth Verbindung/Steuerung) Marcel Rasouli | Dana Kovalenko | Sahar Khoshbakht | Schülerforschungszentrum Hamburg und Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuer: Ulrike Pollee, StR Rainer Kunze
22 Projektbeschreibungen Schüler experimentieren Projektbeschreibungen Schüler experimentieren 23 SB001 Alltags- und Atemschutzmasken im Test SB004 Green-Energy Da das Corona-Virus seit Beginn des Jahres 2020 unser aller Leben sehr verändert hat, ha- In meinem Projekt Green-Energy geht es um die biologische Gewinnung von Gas. ben Masken auch in meinem Alltag einen Platz eingenommen. Ich habe mich gefragt, welche Es gibt einige Arten der Gewinnung, ich habe mir die der Gehrung von Bioabfällen zum Vorteil Maske mich und auch andere am besten schützt. Deshalb möchte ich verschiedene Masken gemacht. Ich habe mehrere Prototypen zur Gewinnung gebaut, jedes mal mit der Schwierig- testen. keit der Dichte da Gas sogar noch viel dünner ist als die Luft . Zusätzlich habe ich noch einen Dafür muss ich herausfinden, welche Arten von Masken es gibt und was man unter den ver- Prototypen zur Verbrennung gebaut, da ich das Gas durch die Verbrennung nutzen wollte. schiedenen Bezeichnungen (Alltagsmasken, Mund-und-Nasen-Bedeckungen, OP-Masken, Am Ende entstand eine ca. eine Minute lange brennende Flamme. FFP-Masken usw.) versteht. Ich möchte untersuchen, wie durchlässig verschiedene Arten von Jedoch sind dies erst zwei Prototypen zur Verbrennung von "Biogas", ich würde mich freuen Masken sind. an diesen weiter zu Arbeiten und ihnen das Ergebnis zu Präsentieren. Dazu werde ich die Masken Wasserdampf aus einem Inhaliergerät, Nebel aus einer Nebel- maschine und Wasser aus einer Sprühflasche aussetzen. Ziel ist es zu beobachten, wie die Leon Sternberg | Gymnasium Dörpsweg | Betreuer: Bente Christiansen Masken auf die verschiedenen Einflüsse reagieren. Daraus möchte ich Schlüsse ziehen, welche Maske mich und andere am besten schützt. Justus Stein | Grundschule Brockdorffstraße | Betreuerinnen: Myriam Gönen, SB006 Wasserpest und Duschgel Sabrine Roeschke Wir untersuchen, wie die Wasserpest auf veganes und nicht-veganes Duschgel reagiert. Dazu haben wir verschiedene Experimente geplant und durchgeführt. Einer der Versuche ist, die trockengelegte Pflanze mit unverdünntem veganem und nicht- veganem Duschgel zu bestreichen. Als weiteren Versuch haben wir die Pflanze in Wasser gegeben, in dem sich SB002 Der Kampf gegen Plastikmüll – Lebensmittelverpackungen im Test das jeweils aufgelöste Duschgel befand. Die Versuche wurden über mehrere Wochen be- In unserem Projekt wollen wir Lebensmittelverpackungen aus erdölbasierten Materialien obachtet. und Verpackungen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen testen und vergleichen. Wir Die einzelnen Ergebnisse der Experimente mikroskopieren und analysieren wir. haben uns gefragt, ob Lebensmittelverpackungen aus Bio-Kunststoffen genauso geeignet sind, um Lebensmittel lange frisch zu halten wie gängige Plastikverpackungen aus Erdöl. Paulina Uebach | Elif Elmas | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Julia Kemper Daraufhin hatten wir die Idee, dass wir Folien und Schalen aus PP und PLA, ein aus nach- wachsenden Rohstoffen hergestelltes Material, miteinander vergleichen. Wir haben uns überlegt, dass wir jede Verpackungsart mit einer Art Lebensmitteln testen, indem wir die Lebensmittel portionieren und dann jeweils nach 2, 9, 16, 23 und 30 Tagen mit Hilfe von Lichtmikroskopen untersuchen. Bei der Untersuchung achten wir vor allem auf die Verän- SC002 Elastisches Papier derung von Geruch und Konsistenz, Schimmelbildung und Feuchtigkeitsverlust. Am Ende Ich möchte ein Papier herstellen, das elastisch ist. Ich will es erforschen, weil mein Freund haben wir die Verpackungen verglichen und das Verpackungsmaterial bestimmt, in dem die einen wichtigen Zettel von mir weggezogen hat und es dadurch zerrissen ist. Deswegen Lebensmittel länger frisch geblieben sind. will ich ein Papier herstellen, das nicht zerreißt. Ich will als erstes Papier und danach etwas Elastisches herstellen. Nach dem ich es geschafft habe, will ich die Zutaten von den beiden Natalia Möller | Rahel Ahlers | Gymnasium Dörpsweg | Betreuer: Dr. Anne Hegerfeldt, zusammen mischen. Bente Christiansen Batuhan Karaahmet | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Julia Kemper
24 Projektbeschreibungen Schüler experimentieren Projektbeschreibungen Schüler experimentieren 25 SC004 Lebensmittelfarben aus natürlichen Stoffen SC007 Umweltfreundlich Stoffe färben Zum Kochen und Backen habe ich bisher gekaufte, künstliche Lebensmittelfarben (z.B. von In unserem Projekt, geht es darum, dass wir probieren mit natürlichen Mitteln Stoffe einzu- Dr. Oetker oder RUF) verwendet, damit das Essen bunter und fröhlicher wirkt. färben. Die eingefärbten Stoffe sollen ihre Farbe möglichst lange behalten, auch nach Wasch- Auch im Supermarkt sehe ich viele gefärbte Lebensmittel, z.B. Süßigkeiten, Kuchen oder vorgängen. Joghurt. Wir probieren die Farbstoffe aus den natürlichen Mitteln zu erhalten, durch unterschiedliche Ich habe mich gefragt, was da wohl drin ist und erschreckt festgestellt, dass jede Menge Varianten. Danach lassen wir die Stoffe einwirken und waschen sie später aus. Anhand der Er- Farbstoffe verwendet werden. gebnisse verändern wir die Vorgehensweise oder probieren das Experiment erneut. 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 Johanna König | Maya Rebbe | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | natürlich. Betreuerin: Julia Kemper Ich habe mich dazu entschieden, selber aus natürlichen Stoffen (Lebensmittel, Pflanzen, Gewürze und andere) Lebensmittelfarben herzustellen. Ich möchte versuchen, mit meinen natürlichen Lebensmittelfarben verschiedene Lebens- mittel, wie Kuchen oder Joghurt, einzufärben. SG001 Mien und Mieån – Zwei Gewässer in Südschweden Katharina Aster | Grundschule Brockdorffstraße Betreuerinnen: Myriam Gönen, Ich war in den Sommerferien in Südschweden und habe dort Gewässer- und Sedimentproben Sabrine Roeschke im See Mien und dem vom Mien in die Ostsee fließenden Fluss Mieån entnommen. Gleich- zeitig habe ich im Mien mithilfe eines kleinen Echolots in einem kleinen Seegebiet Tiefen- messungen durchgeführt. Im Zuge meiner Laboruntersuchungen SC005 Lively cat – bestimme ich die Gewässenqualität, – prüfe ich, inwieweit ich Mikroorganismen nachweisen kann. Unser Projekt dreht sich um das Thema Parfüm und um den Umgang mit Katzen. Wir haben ein Gemisch hergestellt, welches sowohl als Parfüm, Lufterfrischer und für Gegenstände Damit erfahre ich Details über den Zustand der Gewässer. (wie z.B Spielzeug oder Decken) geeignet sein soll. Wir testen dieses Gemisch an verschie- denen Katzen/Katern. In unserem Bericht stehen alle nötigen Informationen und unsere Ella Perlitius | Schülerforschungszentrum Hamburg | Betreuer: OStR Wolfgang Fraedrich Erfolge sowie Niederlagen bei den Tests. Das Thema Parfüm und das Mischen von verschie- denen Ölen interessiert uns wirklich sehr. Joana Maria Asenov | Sibel Bilibay | Charlotte-Paulsen-Gymnasium | Betreuerin: Julia Kemper SM001 A2C-System 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, wel- ches die Mathematik in Form von Ziffern und Analyse mit der Sprache in Form von Buchstaben in Verbindung bringt. Es setzt sich außerdem mit der Problembehebung von mathematischen SC006 Stofffarben selbst herstellen Problematiken als auch mit dem Erstellen eines Programms, also der Informatik und dem Pro- In Geschäften sehe ich häufig bunte Kleidung. Dabei habe ich mir schon oft überlegt, wie die grammieren, auseinander. Stoffe ihre Farben bekommen. Ich bezweifle, dass es natürliche Farben sind, mit denen die Kleidung gefärbt sind.Das Ziel meines Schüler experimentieren – Projektes ist es, so viele Olivia Bahr | Gymnasium Eppendorf und Schülerforschungszentrum Hamburg | Farben wie möglich herzustellen: dabei färbe ich weiße Mulltücher ausschließlich mit natür- Betreuer: Dr. Olaf Uhden, Moritz Kreinsen lichen Zutaten wie Pflanzen, Gewürzen, Beeren und Gemüse. Emma Rasch | Grundschule Brockdorffstraße | Betreuerinnen: Sabrine Roeschke, Myriam Gönen
26 Projektbeschreibungen Schüler experimentieren Betreuerinnen und Betreuer 27 Titel Vorname Nachname Schule/ Institution ST002 Wiederverwendbare Poolfilter selbst bauen Tim Bonin Gymnasium Dörpsweg Unsere Idee war es, einen Poolfilter zu bauen, der wiederverwendbar ist. Dieser sollte sich gut Bente Christiansen Gymnasium Dörpsweg auswaschen lassen. Wir haben uns für Poolfilter von INTEX entschieden, weil wir diese bereits Dietmar Conrad Gymnasium Allermöhe kennen und nutzen. Die Filter sind aber weder umweltfreundlich, noch finden wir sie günstig. Wir wollen erreichen, dass die Filter wiederverwendbar sind, und der Aufwand für die Wieder- OStR Wolfgang Fraedrich Schülerforschungszentrum Hamburg und verwendung möglichst gering ist. Wir wollen erreichen, dass die Leistung möglichst hoch ist. Gymnasium Heidberg Sie sollte sich auch nicht durch das mehrfache Waschen beeinflussen lassen. WIr haben die Myriam Gönen Grundschule Brockdorffstraße Idee, den Papierfilter durch einen Schwamm zu ersetzen. Wir wollen den Schwamm testen, Miriam Hansch Helene-Lange-Gymnasium indem wir die Konstruktion bauen, und sie im echten Filter testen. Unsere Fragen sind: Dr. Anne Hegerfeldt Gymnasium Dörpsweg Wie lange filtert er? Julia Kemper Charlotte-Paulsen-Gymnasium Wie gut filtert er? Moritz Kreinsen Schülerforschungszentrum Hamburg Diesen Fragen wollen wir uns in unserem Experiment widmen. StR Rainer Kunze Schülerforschungszentrum Hamburg Sarah Topp | Malou Trzeczak | Gymnasium Dörpsweg | Betreuer: Bente Christiansen Ulrike Pollee Charlotte-Paulsen-Gymnasium Sören Reichhardt Landesinstitut für Lehrerbildung und Schulentwicklung Sabrine Roeschke Grundschule Brockdorffstraße Prof. Dr. Dierk Schleicher Aix-Marseille Université Dr. Olaf Uhden Schülerforschungszentrum Hamburg und Gymnasium Eppendorf Stephan Waldhausen Christianeum Irene Weymar Gymnasium Hummelsbüttel
28 Impressionen aus 2020 29
30 Jurorinnen und Juroren 31 Titel Vorname Nachname Institution Abteilung PD Dr. Dietmar Bächner UKE School of Life Science Hamburg gGmbH Juroren 2020 Andreas Barchfeld AKK Altona Kinderkrankenhaus IT gGmbH Carl Bautsch Gymnasium Ohmoor Dr. rer. nat. Tobias Bockhorst UKE Zentrum für Experimentelle Medizin, Institut für Neurophy- siologie und Pathophysiologie Martin Bukow Gymnasium Ohmoor Miriam Dannewitz Albert-Einstein-Gymnaisum, Buchholz in der Nordheide Frank Dzukowski UKE Klinik Medizintechnik Eppendorf (KME) Harald Heese Philips Research Digital Imaging Avin Hell UKE Hubertus Wald Tumorzentrum Dr. Fritz Höffler Gymnasium Ohmoor Nicola Jördens Easy Apotheke Dr. rer. nat Olaf Körner Nordex Energy SE & Co.KG Dipl. Biol. Oliver Krebs UKE Zentrum für Diagnostik, Institut für Rechtsmedizin Jenny Kruse Corvey Gymnasium Kira Ley Gymnasium Kaifu Sabine Metzger KURT HEYMANN Buchzentrum Unternehmenskommunikation Presse / Veranstaltungen Prof. Dr. Andrea Morgner- UKE Zentrum für Onkologie Miehlke Britta Nowak Gymnasium Alstertal Dr. rer. nat. Gaby Rädel Stadtteilschule Poppenbüttel Jens Rieboldt Gymnasium Kaifu Philipp Rothermel Albert-Schweitzer-Gymnasium Hamburg Yvonne Schulze Gymnasium Ohmoor
Herausgeber: Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf, Martinistraße 52, 20246 Hamburg Patenbeauftragte: Birgit Vogt (UKE Direktion für Patienten- und Pflegemanagement) Fotos: Axel Kirchhof I Layout: Sabine Wuttke (beide UKE Geschäftsbereich Unternehmenskommunikation)
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