Hessische Schulpreis für besonderes Engagement geht an das Schuldorf Bergstraße

Philipp Jochum, 14, erster Preis im Fachgebiet Technik (Foto: Merck Darmstadt)

Bei „Jugend forscht“ gibt es keine vorgegebenen Aufgaben. Der Wettbewerb bietet vielmehr die perfekte Plattform für Forscherdrang, der sich im Alltag entwickelt. Eindrucksvoll untermauerten dies die mit viel Neugier und Kreativität erarbeiteten 35 Projekte beim hessischen Landeswettbewerb. 19 Mädchen und 51 Jungen kämpften mit diesen Projekten zwei Tage lang bei Merck in Darmstadt um den Einzug in das Bundesfinale des größten naturwissenschaftlichen Nachwuchswettbewerbs in Europa.

Jetzt stehen die Sieger fest.Am Ende zweier aufregender und spannender Tage vergab die Jury im Rahmen einer Feierstunde insgesamt sechs erste Plätze. Im Fachgebiet Arbeitswelt gewannen Duo Andreas Qiu, Kay Rübenstahl und Michelle Naass vom Schülerforschungszentrum Kassel mit ihrem Melamin-Testverfahren für Haushalte. Steffen Mansfeld, Stefan Tauchnitz und Felix Mujkanovic aus Hofheim überzeugten die Biologie-Jury mit ihren Untersuchungen zur Ökotoxizität von Nano-Titandioxid. Mit wässrigen Akkusystemen als Stromspeicher der Zukunft siegten Christian Brudy, Daniel Crusius und Elias Chalwatzis aus Bensheim in der Chemie. Patricia Asemann und Robin Heinemann aus Kassel gewannen im Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaften mit „Bahndaten extrasolarer Systeme“. Auf dem Weg hin zur Entwicklung eines einbeinigen Robotersbewegte sich Anselm von Wangenheim, der den ersten Preis in Physik errang. In der Technik entwickelte Philipp Jochum aus Marburg ein intelligentes Universalnetzteil. Als beste interdisziplinäre Arbeit zum Thema Energiemanagement wurde Birk Magnussen aus Kassel ebenfalls für den Bundeswettbewerb zugelassen. Im Fachgebiet Mathematik/Informatik wurde kein erster Preis vergeben. „Merck lebt seit fast dreieinhalb Jahrhunderten von der Neugier, dem Erfindungsreichtum und dem Mut seiner Forscher – genauso wie dieser Wettbewerb seit nunmehr einem halben Jahrhundert davon lebt, dass junge Menschen mit Neugier wissenschaftliche Fragestellungen angehen, mit Kreativität Lösungsansätze austüfteln und diese mit Mut umsetzen“, arbeitete Merck-Geschäftsleitungsmitglied Kai Beckmann heraus, was Merck, den Wettbewerb und die jungen Forscher miteinander verbindet.

Den Teilnehmern versicherte Beckmann: „Ihr seid alle Gewinner.“ Merck, ein führendes Unternehmen für innovative und hochwertige High-Tech-Produkte in den Bereichen Healthcare, Life Science und Performance Materials, unterstützt den Wettbewerb seit mehr als 30 Jahren.Mit attraktiven Praktika bei Unternehmen und wissenschaftlichen Instituten sowie Geld- und Sachpreisen im Wert von insgesamt rund 8.500 Euro wurden die Sieger des Landeswettbewerbs, aber auch zahlreiche weitere Teilnehmer belohnt.

Der Hessische Kultusminister Alexander Lorz gratulierte während der Siegerehrung per Video- Grußbotschaft und zeigte sich begeistert von den großartigen Ideen und Erfindungen, die die Jungforscher immer wieder entwickeln. „Dass Jugend forscht in diesem Jahr sein 50. Jubiläum begeht, zeigt den großen Erfolg dieses Wettbewerbs“, unterstrich der Minister. Sein Dank galt auch dem Patenunternehmen Merck, das bereits zum 20. Mal den Landeswettbewerb in Hessen ausrichtete.

Den mit 1.000 Euro dotierten Hessischen Schulpreis für besonderes Engagement, den das Kultusministerium stiftet, erhält das Schuldorf Bergstraße in Seeheim-Jugenheim.

Die Schüler, Studenten und Auszubildenden präsentierten Projekte in sieben Fachgebieten. Im Fachgebiet Technik standen acht Projekte auf dem Prüfstand, in der Arbeitswelt waren es sieben. In sechs Arbeiten setzten sich die Jungforscher mit Biologie auseinander. Aus den Bereichen Chemie und Mathematik/Informatik stammten jeweils vier, aus den Bereichen Physik sowie Geo- und Raumwissenschaften jeweils drei Projekte. 22 Projekte waren Gruppenarbeiten, 13 Einzelarbeiten.
Sieben Teams werden Hessen beim Finale des Bundeswettbewerbs „Jugend forscht“ im Mai in Ludwigshafen vertreten.

Die Sieger im Einzelnen:

Fachgebiet Arbeitswelt (Projekt 3): Michelle Naass (16), Duo Andreas Qiu (18), Kay Rübenstahl (18), Schülerforschungszentrum Nordhessen, Kassel

Milchpulver oder Melamin?
Im Jahr 2008 erregte ein Lebensmittelskandal in China weltweit Aufsehen: 300.000 Säuglinge erkrankten, sechs davon starben. Ursache war Milchpulver, das mit Melamin versetzt wurde, um einen höheren Proteingehalt vorzutäuschen. Zwar ist die Chemikalie selbst nicht extrem giftig, doch kann sie bei Kindern gefährliche Nierensteine hervorrufen. Duo Andreas Qiu, Kay Rübenstahl und Michelle Naass haben ein Testverfahren entwickelt, bei dem sie das Melamin in der Milch mit Cyanursäure ausfällen und den Niederschlag mit einer selbst konstruierten Zentrifuge abtrennen. So können besorgte Eltern einen Melamin-Gehalt von über fünf Prozent in der Babymilch einfach und schnell zu Hause nachweisen.

Fachgebiet Biologie (Projekt 11): Steffen Mansfeld (16), Felix Mujkanovic (16), Stefan Tauchnitz (17), Main-Taunus-Schule, Hofheim

Titanoxid – Alleskönner oder Umweltgift?
In Wandfarbe, Zahnpasta oder Textilien – Titandioxid ist eine Chemikalie für vielfältige Anwendungen. Auf selbstreinigenden Fliesen oder in Sonnenschutzmitteln wird die fotokatalytische Wirkung von Titandioxid in Nanoform genutzt. Doch was geschieht, wenn die winzigen Partikel beim Baden ins Wasser eines Sees gelangen? Steffen Mansfeld, Felix Mujkanovic und Stefan Tauchnitz untersuchten die fotokatalytischen und ökotoxischen Eigenschaften von Titandioxid, das unter UV-Strahlung freie Sauerstoff-Radikale bildet. Die Untersuchungen der Schüler zeigen: Titandioxid hemmt Algenwachstum und wirkt toxisch auf Wasserflöhe – und dennoch wuchsen auf den nanobeschichteten Fliesen genauso viele Algen wie auf unbeschichteten.

Fachgebiet Chemie (Projekt 17): Christian Brudy (17), Daniel Crusius (17), Elias Chalwatzis (18), Goethe-Gymnasium, Bensheim

Akkus auf Wasserbasis – Stromspeicher mit Zukunft?
Lithium-Ionen-Akkus sind weit verbreitet. Noch kann ihnen kein anderer wieder aufladbarer Energiespeicher das Wasser reichen. Die Entwicklung von Christian Brudy, Daniel Crusius und Elias Chalwatzis könnte das ändern. Auf der Suche nach einer Alternative zu Lithium in Akkusystemen testeten die Schüler Batteriesysteme mit unterschiedlichen Salzen und Säuren in wässriger Lösung. In einem Modellversuch betrieben sie einen kleinen Motor mit einem wasserbasierten Akku. Die Entwicklung der Schüler könnte einen Beitrag zur mehr Unabhängigkeit von der knapper werdenden Ressource Lithium bei der Energiespeicherung leisten.

Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaften (Projekt 18): Patricia Asemann (16), Robin Heinemann (15), Schülerforschungszentrum Nordhessen, Kassel

Ferne Sterne und Planeten verstehen
Im Juni 2014 gelang es Astronomen erstmals, hochaufgelöste Bilder des noch jungen Sterns HL Tauri aufzunehmen. Der 450 Lichtjahre entfernte Himmelskörper ist – wie viele junge Sterne – von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben, aus der Planeten entstehen können. Inspiriert durch diese Bilder entwickelten Patricia Asemann und Robin Heinemann ein Verfahren, mit dem sie die Entstehung eines Planetensystems aus den Staubscheiben simulieren können. Ihre aufwändigen Simulationen zeigen auch, dass – anders als in unserem Sonnensystem – sehr große Planeten einen Zentralstern in engen Bahnen umkreisen können und wann Planeten in Zweistern- Systemen ihre stabilen Bahnen verlassen.

Fachgebiet Physik (Projekt 26): Anselm von Wangenheim (18), Schülerforschungszentrum Nordhessen, Kassel

Stabil und mobil auf einem Bein
Sechsbeinige, geländegängige Roboter sind beliebte Forschungsobjekte. Doch lässt sich auch ein Roboter bauen, der stabil auf nur einem Bein steht und sich springend fortbewegt? Dieser Frage ging Anselm von Wangenheim vom Schülerforschungszentrum Kassel nach. Mittels aufwändiger Simulationen konnte er zeigen, dass es physikalisch möglich ist, einen sogenannten „Monopod“ zu konstruieren – einen einbeinigen Roboter, der sich „kippend“ fortbewegt und dabei durch die Rotation einer Schwungmasse vor dem Umfallen bewahrt wird. Auch experimentell ist der Schüler auf gutem Weg: Mit Schaschlikspießen, Holzleim und Sensoren gelang ihm bereits der Bau eines „Duopods“.

Fachgebiet Technik (Projekt 28): Philipp Jochum (14), Elisabethschule, Marburg



Eines für alle
Ob Laptop, Smartphone, Tablet – jedes Gerät benötigt eine individuelle Spannungs- und Stromversorgung, und so steigt nicht nur die Zahl der Netzteile in einem Haushalt, sondern auch die weltweite Menge an Elektroschrott stetig an. Die Erfindung von Philipp Jochum könnte diesem Trend entgegen wirken. Der Schüler entwickelte ein „intelligentes Netzteil“, das alle Niedervoltgeräte im Haushalt mit der benötigten Betriebsspannung versorgt. Mit dem elektronisch gesteuerten Universalnetzteil setzt der Schüler sein Jugend-forscht-Projekt aus dem vergangenen Jahr konsequent fort: Damals entwickelte er eine „intelligente Steckdose“. Beide Erfindungen könnten dazu beitragen, wertvolle Ressourcen zu sparen.

Beste interdisziplinäre Arbeit (Fachgebiet Technik, Projekt 33): Birk Magnussen (14), Schülerforschungszentrum Nordhessen, Kassel

Energiemanagement leicht gemacht
Mit einem modernen Energiemanagementsystem kann ein durchschnittlicher Haushalt mehrere Hundert Euro pro Jahr an Energiekosten sparen. Doch noch lässt die Nutzerfreundlichkeit kommerzieller Systeme zu wünschen übrig. Birk Magnussen hat ein kostengünstiges und flexibles Energiemanagementsystem für den privatenHaushalt entwickelt, das von Laien ohne die Unterstützung eines Elektrikers bedient werden kann. Es wird auf die Eingabe von Texten, wie – „Ich möchte prüfen, ob günstiger Strom zum Heizen zur Verfügung steht.“ – aktiv und schaltet Geräte ein und aus. Dabei entlastet das System nicht nur den privaten Geldbeutel, sondern optimiert auch die Auslastung des öffentlichen Stromnetzes.
Weitere Informationen zu den Projekten des Landeswettbewerbs, Bilder aller Teilnehmer an den Ständen sowie die Ergebnisliste gibt es im Internet unter der Adresse www.merck.de/jugend-forscht.
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