Projektdatenbank

Dünne Luft im Klassenzimmer?

Um in meiner Schule für „frische“ Luft zu sorgen, werden häufig die Fenster geöffnet. Dann kommt zwar frische Luft in die Unterrichtsräume, es wird aber auch recht kalt. Bis der Temperaturverlust wieder ausgeglichen ist, braucht unsere Heizung recht lange. Mit der Messung der CO2-Konzentration in Räumen habe ich in meinem Projekt aus dem Vorjahr schon sehr viel Erfahrung gesammelt, zudem ist die CO2-Konzentration ein Indikator für die Luftqualität. Daher habe ich mir überlegt, ob man auf das Lüften verzichten könnte, wenn man im Raum ausreichend Pflanzen aufstellt. Ich habe die CO2-Bindung verschiedener Pflanzen verglichen und ihre Wirkung in verschiedenen Räumen in meiner Schule, aber auch zuhause mit meinen CO2-Monitoren gemessen.

Esra Lorenz

Christiane Talke-Messerer

Arbeitswelt

Jugend forscht

Sonderpreis Arbeitswelt

Insektenschmutzalternative

Moderne Kraftfahrzeuge sind mit einer Vielzahl an optischen Sensoren ausgestattet. Neben der Windschutzscheibe werden auch die Sensoren während des Fahrens durch aufprallende Insekten verschmutzt. Verschmutzte Sensoren können die Sicherheit beim Fahren stark beeinträchtigen, da sie die optischen Sensoren blockieren und für weite Bereiche des Sichtfelds ""blind"" machen können. Um dies zu verhindern, entwickeln die Automobilhersteller Reinigungssysteme mit Wasserdüsen, mit denen die Sensoren automatisch gereinigt werden. Zur Testung der Sensorsysteme fehlen in der Automobilindustrie Möglichkeiten die Insektenverschmutzung zu simulieren.
In diesem Projekt entwickeln wir eine alternative Lösung für Insektenschmutz, die der Realität sehr nahe kommt. Durch die von uns entwickelte Lösung können ab jetzt in der Automobilindustrie Sensorsystem-Reinigungs-Tests durchgeführt werden, ohne dass dazu lebende Tiere getötet werden müssen.

Darya Mynko, Silvia Page

Anne Renate Spanke

Arbeitswelt

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Druckverlust in Leitungssystemen für die Kfz-Sensorreinigung

In Kraftfahrzeugen werden zur Erhöhung der Sicherheit zunehmend Sensoren verbaut. Um die Fahrsicherheit zu gewährleisten, ist die volle Funktionstüchtigkeit der Sensoren unabdingbar. Zur Säuberung der äußeren Sensoren eines Fahrzeugs werden unter anderem Sprühdüsen genutzt, die die Verunreinigungen mit starkem Wasserdruck entfernen. Eine Pumpe versorgt aus einem Zentraltank die vorhandenen Leitungssysteme mit Reinigungsfluid. Damit die volle Reinigungskraft dauerhaft hoch ist, müssen die Druckverluste möglichst gering sein. Aus diesem Grund wurde in diesem Projekt untersucht, wie sich die Parameter Länge, Biegungen und Neigungen in der Schlauchleitung auf den Druckverlust auswirken.

Maxim Rasch

Anne Renate Spanke, Tobias Spanke

Arbeitswelt

Jugend forscht

Sonderpreis Arbeitswelt

Sirenenerkennung

Augen auf im Straßenverkehr! Als Verkehrsteilnehmer (Radfahrer, Autofahrer oder Fußgänger) werden alle Sinne benötigt, um Gefahren auszuweichen. Gleichzeitig hören jedoch immer mehr Menschen nebenbei Musik, Podcasts oder telefonieren und tragen dabei Kopfhörer. Dies ist nicht verboten, denn laut Straßenverkehrsordnung (§23 STVO) ist nur ein Fahrzeugführer dafür verantwortlich, dass sein Gehör nicht beeinträchtigt wird. Es gibt jedoch Situationen, in denen der Hörsinn im Straßenverkehr wichtig für die Gefahrenerkennung ist.
Ich selbst habe schon erlebt, dass das Sirenensignal eines Rettungsfahrzeug überhört wurde. Daher habe ich eine Anwendung entwickelt, welche eine nahende Sirene erkennt und den Benutzer warnt. Dazu werden kontinuierlich die umgebenden Audiosignale analysiert und bei Erkennung einer Sirene der Benutzer über mehrere Sinne informiert. Ich bin der Meinung, dass durch eine verbesserte Sirenenerkennung im Straßenverkehr viele Menschenleben gerettet werden können.

Maja Spanke

Anne Renate Spanke, Dietmar Spanke

Arbeitswelt

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis Arbeitswelt

Keim oder nicht Keim?

In der Corona-Pandemie haben wir festgestellt, dass in unserer Schule die Desinfektionsmittel-Spender selten benutzt wurden. Deshalb haben wir untersucht, ob die SchülerInnen vermehrt Desinfektionsmittel benutzen würden, wenn sie eine bessere Aufklärung über die Wirksamkeit bekämen und wenn Poster dafür werben würden. Mithilfe einer selbst entwickelten Nachweismethode wurden verschiedene Oberflächen im Klassenzimmer auf eine Bakterienbelastung untersucht. Wir konnten zeigen, dass die Menge an Keimen im Klassenzimmer durch konsequentes Nutzen von Desinfektionsmittel tatsächlich reduziert werden kann.

Sarah Bauer, Thea Schmalz

Ulla Plappert-Helbig, Christiane Talke-Messerer

Arbeitswelt

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Das schicke Stadtleben - Fledermausquartiere in Lörrach

Viele Fledermausarten sind Kulturfolger und wohnen oft unbemerkt in menschlichen Behausungen. Das Stadtleben bietet ihnen Vorteile - birgt aber auch Gefahren:  Sanierungen, Abrisse oder Chemikalien wie Holzschutzmittel bedrohen das Leben der Tiere.
Sind Quartiere in Gebäuden bekannt, kann man bei Renovierungen Rücksicht auf die unter Naturschutz stehenden Säugetiere nehmen, Quartiere erhalten oder Ersatzquartiere anbieten. In meiner Arbeit suchte und dokumentierte ich Wochenstuben und Quartiere und ordnete die Fledermausart der jeweiligen „Wohnung“ zu. Zur Artbestimmung wurden neben Echoortungsrufen auch Haaranalysen aus Kotpellets genutzt. Es konnte ein Primer gefunden werden und im PCR-Test Fledermaus-DNA in den Kotproben nachgewiesen werden. Durch die Dokumentation der Quartiere und die Artbestimmung entstand eine Kartierung von Fledermausquartieren für Lörrach, die dem Schutz der Fledermäuse dienen soll. Außerdem wurde ein Nachweis für ein Quartier der Alpenfledermaus gefunden.

Julian Kehm

Anne Renate Spanke

Biologie

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb, Sonderpreis Bundeswettbewerb

Leuchtbakterien als einfacher Schadstoffscreen

Biolumineszenz ist ein faszinierendes Phänomen. Wir haben gelesen, dass man Schadstoffbelastung mit Leuchtbakterien messen kann. Daher haben wir Leuchtbakterien des Stamms Photobacterium phosphoreum selbst kultiviert. Für eine einfache Messung der Lichtemission haben wir die Bakterien auf Agarplatten fotografiert und die Fotos mit FiJi analysiert. So haben wir das Wachstum der Bakterien unter verschiedenen Bedingungen untersucht.
Unser Ziel ist es, eine einfache Methode zur Messung von Schadstoffen wie zum Beispiel Streusalz in der Umwelt zu entwickeln. Erste Erfolge erzielten wir, indem flüssige Kulturen unmittelbar vor dem Ausplattieren mit Kupfersulfat-Lösungen verschiedener Konzentration als Testsubstanz gemischt wurden. Bei diesem Ansatz konnte man gut beobachten, dass die Abnahme der Lichtemission der Bakterien von der jeweiligen Kupfersulfat-Konzentration abhängt.

Marie Dirrigl, Helen Lipart

Christiane Talke-Messerer, Ulla Plappert-Helbig

Biologie

Jugend forscht

Sonderpreis Biologie

Pflanzen im Schlafzimmer: Helfer oder Konkurrenz?

In meinem Projekt wird untersucht, ob Pflanzen eine Konkurrenz für den Menschen im Schlafzimmer darstellen, indem sie nachts Sauerstoff in Kohlenstoffdioxid umwandeln. Dazu werden über mehrere Stunden im meinem Zimmer Messungen von CO2 mit unterschiedlicher Anzahl von Pflanzen durchgeführt. Ebenfalls wird geprüft, ob CAM-Pflanzen eine Lösung für dieses Problem darstellen könnten.

Veronika Hatlamadjian

Christiane Talke-Messerer

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Bromelain und Papain gegen Zöliakie

Zöliakie ist eine Autoimmunerkrankung ausgelöst durch Gluten. Die einzige bisher angewandte Therapie ist der Verzicht auf glutenhaltige Lebensmittel. Deshalb wollten wir in unserem Projekt untersuchen, ob die Proteasen Bromelain und Papain Gluten verdauen können und somit eine Möglichkeit zur Enzymtherapie darstellen. Dazu wurde untersucht, welche Konzentrationen an Bromelain oder Papain nötig sind und wie schnell die Verdauung des Glutens stattfindet. Zu diesem Zweck wurde Gluten mit reinem Bromelain/ Papain inkubiert und die Verdauung mithilfe von Polyacrylamid-Gelen nachgewiesen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Proteasen tatsächlich Gluten spalten können. Die zusätzlich getesteten Nahrungsergänzungsmittel haben das Gluten weniger wirkungsvoll verdaut. Somit wäre eine Enzymtherapie denkbar, wenn es noch weiter erforscht werden würde.

Paula Fischer, Emma Reither

Ulla Plappert-Helbig, Christiane Talke-Messerer

Chemie

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 2.Platz Landeswettbewerb

Blitz blank! - Der Fleck muss weg!

Ich liebe es, draußen zu spielen. Am liebsten im Dreck. Meine Mutter findet das meistens nicht so gut, weil die vielen Matsch- und Grasflecken in der Kleidung oft nicht mehr richtig rausgehen. Da bin ich auf die Idee gekommen, extra ganz viele unterschiedliche Flecken in immer gleichem Stoff zu machen und diese mit unterschiedlichen Methoden wieder zu entfernen. Ich habe alle Flecken vor und nach der Wäsche dokumentiert, mit dem Bildanalyse-Programm “ImageJ” ausgewertet und bewertet. Nun kann ich meiner Mama erklären, wie sie ab jetzt am besten meine neuen Flecken aus meiner Kleidung herausbekommt.

Estelle Rasch

Anne Renate Spanke, Ronja Spanke

Chemie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Stratosphärenballon zur Analyse der CO2-Konzentration in der Atmosphäre

Der Hauptfaktor der von Menschen gemachten Klimaerwärmung ist die zu hohe CO2 Konzentration in der Atmosphäre. Ziel unseres Projektes ist es, diese CO2 Konzentration mithilfe eines Stratosphärenballons zu messen. In einem zweistufigen Projekt eigneten wir uns zum einen die Technik eines Wetterballons an, zum anderen begannen wir technisch komplexe Infrarotsensoren zu kalibrieren und auf ihre Mission in der Stratosphäre vorzubereiten. Bei einer Wellenlänge von 4,3 µm ist vor allem CO2 für die Lichtabsorption in der Atmosphäre verantwortlich. Dies wollen wir ausnutzen, um die CO2-Konzentration mit unseren Infrarotlicht-Sensoren zu messen. Damit möchten wir den Verlauf der CO2-Konzentration in Abhängigkeit von der Höhe ermitteln. Zusätzlich erheben wir während der Stratosphärenballonflüge weitere Messwerte wie Temperatur, Feuchtigkeit und Luftdruck.

Felix Napp, Marco Buckel, Simon Hurth

Christian Scheppach, Thilo Glatzel

Geo- und Raumwissenschaften

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb

Sicherheitsrisiken an Stauwehren

Ich fahre oft und gerne mit meiner Familie zusammen Kanu.  Da man manchmal kentert, trage ich immer einen Helm und eine Schwimmweste. Die Flüsse in unserer Region sind oft durch Stauwehre unterbrochen. Beim Kanufahren sind diese stets eine Gefahr. Ich möchte wissen, wie gefährlich Stauwehre für Menschen tatsächlich sind und ob es Möglichkeiten gibt, die Gefahr zu entschärfen. Da Versuche an realen Wehren zu gefährlich sind, habe ich ein Modell gebaut und mit einer Figur einen Menschen simuliert. Aus meinen vielen Messungen konnte ich ableiten, wie man Wehre tatsächlich leicht sicherer bauen kann und wie sich Menschen, wenn sie in eine Wasserwalze geraten, besser schützen können.

Ida Spanke

Anne Renate Spanke, Ronja Spanke

Geo- und Raumwissenschaften

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Das Spiel "Sprouts": Analyse und Computerprogramm

Sprouts ist ein Strategiespiel, in dem es um das Verbinden von Punkten mit Linien geht. Zwei Linien dürfen sich nicht schneiden. Beim Ziehen einer Linie fügt der Spieler einen neuen Punkt auf dieser hinzu. Der Spieler, der keine Linie mehr ziehen kann, verliert. Trotz der einfachen Regeln ist das Spiel tiefgründig, strategisch schwer zu analysieren und hat eine interessante mathematische Struktur. Wir haben uns mit der Theorie des Spiels beschäftigt und eine Computerspielplattform mit der Sprache Python programmiert.

Jonathan Diehl, Simon Slawik, Johannes Rohde

Christian Scheppach, Pirmin Gohn

Mathematik

Schüler experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis Mathematik

ærodynamics - Untersuchungen am oszillierenden Flügel

Schon seit Jahrhunderten träumt der Mensch vom  Fliegen, vom Beobachten von Vögeln, vom ersten motorisierten Flug der Gebrüder Wright bis hin zu hochmodernen Flugzeugen. Die Physik solcher Flugzeuge ist heutzutage gut erforscht. Doch betrachtet man Vögel, so fällt eines schnell auf: im Gegensatz zu Flugzeugen bewegen sie ihre Flügel während des Fluges. Mit Bewegung ist hier eine Drehung des Flügels gemeint. So ändert sich z.B der Anstellwinkels eines Kolibriflügels ständig.
Um dies zu untersuchen, habe ich einen eigenen Messaufbau für den Windkanal des phænovums entworfen, gebaut und damit Messungen durchgeführt.

Nicholas Dahlke

Bernhard Roth, Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Rolling Balls - Die physikalische Untersuchung des Rollverhaltens auf Sand

Als Kinder haben wir häufig mit Murmeln gespielt. Damals war uns schon bewusst, dass die Murmeln auf glattem Untergrund weiter rollen, aber auf Sandboden langsamer wurden und schlussendlich liegen blieben. Doch mittlerweile reicht diese einfache Erkenntnis nicht mehr. Kann man zum Beispiel vorhersagen, wie weit eine Kugel im Sand rollen wird? Oder welche Kräfte dazu beitragen, die Kugel zu stoppen? Wir waren davon überzeugt, dass man das Rollen von Kugeln auf Sand genauer physikalisch beschreiben kann. Damit uns dies gelingt, mussten wir den Ursachen für das Verhalten der Kugel auf den Grund gehen und dabei möglichst alle einwirkenden Parameter, wie zum Beispiel die Masse oder den Untergrund, beachten.

Donat Miftari, Joséphine Griep

Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb, 2. Platz Bundeswettbewerb

Hin- und Hærgerissen - Die Physik magnetisch gekoppelter Blattfedern

Befestigt man eine Blattfeder mit der Breitseite auf einer geeigneten Unterlage, lenkt sie an ihrem oberen Ende aus und lässt man sie los, beginnt sie, eine harmonische Schwingung auszuführen.
Koppelt man nun zwei identische Blattfedern über zwei gleiche Magnete, die jeweils am oberen Ende der Feder gegenpolig befestigt wurden, lassen sich interessante Schwingungsmuster beobachten. Wir wollen untersuchen, welche Parameter diese gekoppelte Schwingung beeinflussen.

Emma Faßler, Jasmin Fakhrzad

Pirmin Gohn, Florian Bauer

Physik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Der singende Tee

Bestimmt kennen viele Teeliebhaber folgendes Phänomen: Beim Waschen eines Teesiebs entsteht ein lauter, schriller, pfeifender Ton. Doch wie kommt dieser Ton mit einem Teesieb überhaupt zustande?
Wir haben uns diese Frage gestellt und uns deshalb dazu entschieden, dieses Problem zu untersuchen. Um das Phänomen realitätsgetreu nachzustellen, lassen wir einen Wasserstrahl auf verschiede Arten von Sieben fließen. Dazu haben wir verschiedene Varianten von Lochblechen selbst hergestellt. Dabei haben wir die Auswirkungen der Parameter gemessen.

Paulina Betz, Benedikt Baum

Pirmin Gohn, Verona Miftari

Physik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis Physik

Hochfrequente Warntöne im Alltag

Pkws, Lkws und Gabelstapler geben häufig hochfrequente Warntöne beim Rückwärtsfahren aus. Mir ist aufgefallen, dass diese kurzen hohen Töne zwar sehr gut zu hören sind, man sie aber räumlich nicht gut orten kann. Ich konnte in meiner Projektarbeit durch Tests mit vielen verschiedenen Versuchspersonen nachweisen, dass hochfrequente Warntöne in mehr als 50 % der Fälle falsch lokalisiert werden.

Wird ein hochfrequenter Ton als Warnton eingesetzt, kann es deshalb zu Unfällen kommen, da man sich nicht sofort aus dem Gefahrenbereich entfernt. Zur Verhinderung weiterer Unfälle durch das falsche Orten von hochfrequenten Warntönen wurden eigene Warntöne mit einem niederfrequenten Anteil entwickelt. Dies ermöglichte eine Verbesserung der Trefferquote um 66 %. Um die Erkenntnisse direkt in ein Produkt umzusetzen, wurde ein eigener Intervall-Rausch-Alarmgeber (IRA) entwickelt.

Maja Spanke

Renate Spanke

Arbeitswelt

Jugend forscht

1. Platz/Regionalsieg und Sonderpreis, 2. Platz Landeswettbewerb und Sonderpreis

Dicke Luft im Klassenzimmer

Meine Schule wurde aus gesundheits- und corona-technischen Gründen mit CO2-Ampeln ausgestattet. Die CO2-Ampel zeigt, wann zu viel CO2 im Raum ist, dann heißt es durchlüften! Wenn wir alle Fenster öffnen, kann es schon ganz kalt werden und bis die CO2-Ampel wieder grün anzeigt, kann sich die Zeit ganz schön in die Länge ziehen. Deshalb habe ich mir gedacht, kann es sein, dass unsere CO2-Ampel vielleicht etwas langsam reagiert?

So kam ich auch auf die Idee, einen CO2-Monitor selbst zu bauen, um zu messen, ob man in der Schule schon früher die Fenster schließen könnte.uft

Esra Lorenz

Renate Spanke

Arbeitswelt

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb/2. Platz Landeswettbewerb und Sonderpreis

Die barometrische Alarmanlage

Im Jahr 2019 gab es über 87.000 Einbrüche in Deutschland, die zu einem Schaden von über 292 Millionen Euro führten. Dies hat uns motiviert, eine einfach zu installierende Alarmanlage für möglichst viele geschlossene Räume zu konstruieren.

Dazu überwachen wir den Luftdruck im Raum. Wird eine Tür oder ein Fenster geöffnet bzw. beschädigt, wird dies über eine Änderung des Luftdrucks registriert und ein Alarm ausgelöst. Da es viele weitere Gründe für eine Luftdruckänderung geben kann, versuchen wir mithilfe vieler Versuchsreihen an Fahrzeugen und Räumen und geeigneten Algorithmen, die Meldung von Fehlalarmen zu reduzieren und so eine fehlerfrei arbeitende Alarmanlage zu entwickeln.

Aurel Rasch, Ida Spanke

Renate Spanke

Arbeitswelt

Schüler experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis Arbeitswelt

Bat City II Die Alpenfledermaus in Lörrach - eine Folge des Klimawandels?

Bei der Kartierung von Fledermausrufen in meiner Heimatstadt Lörrach im Sommer 2020 nahm ich Rufe der Alpenfledermaus (Hypsugo savii) auf. Diese Fledermausart ist eigentlich im Mittelmeerraum heimisch. Wie konnte ich dann ihre Rufe in Lörrach, 500km vom Mittelmeer entfernt, aufnehmen? Führt der Klimawandel zu einer Ausbreitung dieser Art nach Norden?

Um dies herauszufinden, wurden im Sommer 2021 an 20 möglichen Quartieren in der Stadt erneut Aufnahmen gemacht und die Rufe ausgewertet. Zusätzlich wurden Klimadaten für die Region hinzugezogen.

Durch die daraus gewonnenen neuen Daten konnte der Nachweis für eine beginnende Einwanderung der Alpenfledermaus erbracht sowie die Kartierung für das Stadtgebiet präzisiert werden.

Julian Kehm

Renate Spanke

Biologie

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 2. Platz Landeswettbewerb und Sonderpreis

Sauerkraut - Ein einheimisches Superfood zur Deckung des Vitamin-C-Bedarfs

Das wasserlösliche Vitamin C ist das bekannteste aller Vitamine. Es schützt die Zellen vor freien Radikalen, unterstützt die Kollagensynthese und stimuliert die körpereigene Abwehr. Viele Menschen decken ihren Vitamin-C-Bedarf über den Verzehr von Zitrusfrüchten. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit habe ich mir die Frage gestellt, ob man diesen nicht durch einheimisches Obst und Gemüse decken kann. Gerade der bei uns über das ganze Jahr verfügbare Kohl hat einen hohen Vitamin-C-Gehalt. In meinem Projekt habe ich die Herstellung von Sauerkraut untersucht und analysiert, welchen Einfluss der Kohl, sein Zerkleinerungsgrad, das Salz, der Salzgehalt sowie die Fermentationsart und -dauer auf den Vitamin-C-Gehalt haben. So konnte ich feststellen, dass sich der Vitamin-C-Gehalt im Sauerkraut durch eine gezielte Fermentation mithilfe von Kefirkulturen steigern lässt. Wir sollten deshalb viel häufiger auf Kohl oder Sauerkraut zurückgreifen, um unseren ökologischen Fußabdruck zu verringern.

Sebastian Page

Renate Spanke

Biologie

Jugend forscht

Sonderpreis Biologie

Pflanzen gegen Bakterien

Es gibt viele Pflanzen, die Wirkstoffe gegen Erkältungskrankheiten enthalten. Vielen wird auch eine Wirkung gegen Bakterien nachgesagt. Mit meiner Arbeit möchte ich herausfinden, wie groß die Wirkung verschiedener Pflanzen auf Bakterien tatsächlich ist. Dazu habe ich sowohl alkoholische als auch wässrige Extrakte von einer Vielzahl von Pflanzen hergestellt und diese in Versuchen mit drei Bakterienstämmen, Escherichia coli (einem Darmbakterium), Pseudomonas fluorescens (einem Bodenbakterium) und Micrococcus luteus (einem „Luftbakterium”, das aber universell vorkommt), getestet, um zu untersuchen, wie gut die verschiedenen Pflanzen gegen die Bakterien im Boden, Wasser und Staub sowie in unserem Darm ankämpfen können.

Lara Kulic

Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

Sonderpreis Biologie

Gelbe Zähne - muss das sein? Wie stark färben Lebensmittel unsere Zähne?

Wir sind drei Freundinnen, die zusammen und mit ihren Familien gern Tee und Kaffee trinken. Dabei ist uns aufgefallen, dass die Zähne unserer Väter nicht mehr so schön weiß sind. Wir haben untersucht, inwieweit Getränke die Zähne verfärben und ob die Verfärbung durch Putzen rückgängig gemacht werden kann. Dafür haben wir Zähne in Getränke eingelegt, davor und danach die Zahnfarbe ermittelt und so festgestellt, dass sich oft die Helligkeit am stärksten, Farbton und Farbintensität aber kaum ändern. Die stärksten Verfärbungen traten bei Betelnuss, schwarzem Kaffee und Tee sowie Kirsch- und Rote Bete -Saft auf. Bei Kaffee und Schwarztee mit Milch sind die Verfärbungen geringer als ohne Milch. Will man sicher sein, dass die Zähne gar keine Verfärbungen bekommen, sollte man Pfefferminztee oder Wasser trinken und sich immer gut die Zähne putzen!

Silvia Page, Marleen Kiermaier, Saskia Kiermaier

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

Sonderpreis Biologie

Leuchten im Wald

Als ich einen Artikel über lumineszierende Pilze als Gartenbeleuchtung las, hat dies meine Neugierde geweckt und ich wollte wissen, was dahintersteckt. Also habe ich begonnen, einen geeigneten Leuchtpilz zu suchen. Geeignet schien Panellus stipticus und ich begann ihn im Labor zu züchten und ich habe das Wachstum und das Leuchten in verschiedenen Versuchen untersucht. Das Leuchten des Pilzes habe ich fotografisch festgehalten. Die Lumineszenz wollte ich dann mit einem Spektrometer weiter untersuchen. Um vorab mit dem Spektrometer vertraut zu werden, habe ich zusätzlich ein Fluoreszenzphänomen bei verschiedenen Baumarten untersucht

Robin Hillemanns

Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Schüler experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb

Duell der Enzyme - Wie kann das Vitamin C in einem Smoothie gerettet werden?

Bei meiner letzten Projektarbeit stellte ich fest, dass das in Kürbisgewächsen enthaltene Enzym Ascorbat-Oxidase (AO) Vitamin C abbaut. Meine Experimente haben gezeigt, dass z.B. Smoothies mit entsprechenden Zutaten kein Vitamin C mehr enthalten. Also habe ich mich gefragt, wie der Abbau des Vitamin C durch AO verhindert werden kann. Ich konnte zeigen, dass der pH-Wert einen Einfluss auf die AO-Reaktion hat. Zudem hat sich herausgestellt, dass die AO-Konzentration in Zucchini vom Gewebe abhängig ist, wohingegen bei Gurke keine Unterschiede festgestellt wurden. Erstaunlicherweise kann ein proteinabbauendes Enzym aus Ananas (Bromelain) die AO-Reaktion hemmen. Am Photometer erstellte Enzymkinetiken zeigen, dass die Länge der Präinkubationszeit von Protease und Ascorbat-Oxidase entscheidend für die Hemmung des Vitamin-C-Abbaus ist. Somit haben Faktoren wie der pH-Wert, der AO-Gehalt des Fruchtgewebes und Proteasen wie Bromelain einen Einfluss auf den Vitamin-C-Gehalt eines Smoothies

Paula Fischer

Dr. Ulla Plappert-Helbig

Chemie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis Chemie; 3. Platz Landeswettbewerb und Sonderpreis

Sol´aex - Sonne aus dem 3D-Drucker

So billig war der Blick auf die Sonne noch nie! Mit etwas 3D-Drucktechnik und vier günstigen optischen Bauteilen haben wir den Heliospektrographen Sol'æx, gebaut. Rechtzeitig zu Beginn des 25. Sonnenzykluses können wir so - ohne teure Schmalbandfilter - die Oberfläche unseres Heimatsterns im Licht der Spektrallinien von Wasserstoff, Kalzium und vielen anderen Elementen beobachten. Dabei lassen sich Sonnenflecken und Protuberanzen erkennen.

Nicholas Dahlke, Simon Dreher, Victor Berghausen

Hermann Klein

Geo- und Raumwissenschaft

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb; 2. Platz Landeswettbewerb und Sonderpreis

Was macht Sand aus?

Uns hat sehr erstaunt, dass Sand nach Wasser der wichtigste Rohstoff der Menschheit sein soll. Wir möchten verstehen, warum Länder, die große Mengen Wüstensand besitzen, Sand aus Australien oder Kanada importieren. Um zu klären, warum der scheinbar allgegenwärtige Sand so wertvoll ist, haben wir viele verschiedene Sandproben untersucht und miteinander verglichen. 

Während der Bearbeitung unseres Projekts wurden im Sommer 2021 in Deutschland große Gebiete durch Starkregen überflutet. Auch wir selbst und unsere Klassenkameraden waren betroffen. Dies hat uns motiviert zu untersuchen, wie stark die Bodenbeschaffenheit einen Einfluss auf die Erosion hat. Wir konnten feststellen, dass Sand, Erde und Lehm unter Regeneinfluss und verschiedenen Böschungswinkeln unterschiedlich stark erodieren.

Selma Muderris, Eleni Schuemann

Renate Spanke

Geo- und Raumwissenschaften

Schüler experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb

Gut gemischt

In der Schule spielen wir vor dem Unterricht gerne UNO und andere Kartenspiele. Dabei haben wir  jeweils eine andere Mischtechnik angewendet. Wir haben ständig diskutiert, welche Methode die bessere sei und wie oft man eigentlich den Mischvorgang wiederholen sollte.

Diesen Streit wollen wir nun endgültig lösen. Dafür haben wir die Methoden jeweils untersucht, mithilfe der Programmiersprache Python simuliert und verglichen. So konnten wir eine große Datenmenge erzeugen und auswerten.

Carolina Zimmermann, Saskia Lange

Pirmin Gohn

Mathematik/Informatik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb; Sonderpreis Landeswettbewerb

Woran Pythagoras nicht dachte

Fast jeder Erwachsene kennt den Satz des Pythagoras. Jedoch wissen nur noch wenige, dass er besagt dass die Summe der Katheter Quadrate gleich dem Hypotenusen Quadrat ist. Wir haben uns mit dem Satz des Pythagoras und seiner Veranschaulichung beschäftigt und ihn auf vier Quadrate erweitert. Es gibt zwei mögliche Notationen welche wir uns angeschaut und nach den geometrischen Zusammenhängen gesucht haben.

Emilia Kernbach, Olesya Poroshenkova

Pirmin Gohn

Mathematik/Informatik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb/Buchpreis Landeswettbewerb

Kugelrund und hoch hinaus

Jeder hat als kleines Kind mithilfe seines Holzbaukastens höhere Bauwerke wie Pyramiden und Türme gebaut. Niemand kommt jedoch auf die Idee, solche Objekte aus Kugeln zu errichten, bzw. hat früh gelernt, dass solche Versuche nicht erfolgversprechend sind.

Ist es statisch nicht möglich, aus Kugeln höhere Strukturen zu bauen oder gelingt es nur unter Einhaltung bestimmter Umstände, Kugeln zu stapeln?

Anhand von Tennisbällen zeigen wir auf, unter welchen Bedingungen man aus Kugeln Türme, Pyramiden und ähnliche Strukturen stapeln kann. Ebenfalls untersuchen wir, welche Anforderungen das Kugelmaterial dabei erfüllen muss.

Carolin Hauber, Emma Günther

Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Let´s Twist Again - die Physik des Rotationspendels

Im Alltag haben Gummibänder viele Anwendungen. Doch wenn man zwei Metallkugeln an ein eingedrehtes Alltagsgummi hängt, lässt sich ein überraschender physikalischer Effekt beobachten: Die Kugeln drehen sich abwechselnd in beide Richtungen.

Doch wovon hängt dieser Effekt ab? Wie werden die Periodendauer und die Geschwindigkeit beeinflusst? Diesen Fragen sind wir in unserem Projekt „Let’s Twist Again - Die Physik des Rotationspendels“ nachgegangen.

Verona Miftari, Florian Bauer

Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb; 1. Platz Landeswettbewerb; 3. Platz Bundeswettbewerb

Unsichtbar - Lentikulare Linsen auf Nanometerebene?

Die Fähigkeit, sich unsichtbar zu machen, ist sehr beliebt in Fantasy und Science-Fiction, da es ja im reellen Leben nicht möglich ist. Oder etwa doch?

Lentikulare Linsen sind eigentlich bekannt durch 3D- oder Wechselbilder. Gleichzeitig besitzen sie die Eigenschaft, Objekte durch Brechung für den Betrachter scheinbar unsichtbar zu machen. Doch wie genau funktioniert diese Unsichtbarkeit? In unserem Projekt werden wir uns mit genau dieser Frage auseinandersetzen und die relevanten Parameter untersuchen. Ebenfalls wollen wir eine Möglichkeit finden, lentikulare Linsen auf polymeren Oberflächen mithilfe eines Rasterkraftmikroskops auf Nanometerebene herzustellen. Diese könnten in vielen Bereichen angewendet werden wie zum Beispiel auf Brillengläsern oder in optischen Geräten.

Leonhard Roth, Martin Scholten

Dr. Thilo Glatzel

Physik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Das magische Ei

Wenn man ein hart gekochtes Ei aufrecht in einer Milchpfütze kreiseln lässt, kann man beobachten, wie sich die Milch am Ei emporzieht. Kurz vor der Hälfte des Eies spritzt die Milch in alle Richtungen weg.

Wir haben mithilfe von verschiedenen Versuchsreihen untersucht, unter welchen Bedingungen dieses

Phänomen zustandekommt und unter welchen Parametern sich das Ergebnis verändert.

Maxim Rasch, Darya Mynko

Renate Spanke

Physik

Schüler experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb

Die optimierte Weihnachtspyramide

Man kennt es doch von Weihnachten. Der Weihnachtsbaum ist geschmückt, die Geschenke liegen unter dem Baum und die Weihnachtspyramide dreht sich. Doch wie schaffen es die Kerzen, die Holzpyramide eigentlich zum Drehen zu bringen? Die aufsteigende Luft trifft auf die Rotorblätter und setzt sie in Bewegung. Die dabei entstehende Energie wollen wir so gut wie möglich ausnutzen. Um die gewonnene Energie zu messen, befestigen wir die Achse des Rotors an einem kleinen Dynamo. Um den Strom der heißen, aufsteigenden Luft besser zu kontrollieren, simulieren wir ihn durch ein Luftgebläse mit Regler und Röhre. Bei den Turbinen variieren wir das Material sowie die Neigung der Rotorblätter. Außerdem experimentieren wir mit dem Flächeninhalt und mit verschiedenen Rotor-Designs. Bei allen unserer Rotoren vergleichen wir die Drehgeschwindigkeit und untersuchen, ab welcher Windstärke sich die Rotoren anfangen zu drehen.

Moritz Jungbeck, Felix Walbert, Lisa Bobert

Dr. Christian Scheppach

Physik

Schüler experimentieren

Sonderpreis Physik

Honaeyspoon

Wenn Honig auf einer Stange gedreht wird, bleibt er haften. Wird die Drehbewegung der Stange jedoch gestoppt, tropft der Honig herunter.

Dieses physikalische Phänomen haben Sie sicherlich schon einmal am Frühstückstisch beobachtet. Um zu verhindern, dass der Honig vom Löffel heruntertropft, dreht man diesen intuitiv.

In unserem Projekt untersuchen wir, wie viel Honig auf einer rotierenden Stange dauerhaft platziert werden kann. Wir variieren in unserem Versuchsaufbau die Temperatur (Viskosität), die Drehgeschwindigkeit und die Stabgeometrie.

Donat Miftari, Anna Perkovic, Johanna Hipp

Pirmin Gohn

Physik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb/1. Platz Regionalwettbewerb und Sonderpreis

Surfing the hydraulic jump

Wenn man eine kreisförmige Metallscheibe mit einem Loch in der Mitte in einen Wasserbehälter legt, versinkt sie. Schießt man aber von oben einen Wasserstrahl auf das Loch, sinkt die Scheibe sonderbarerweise nicht ab. Um dem Phänomen auf den Grund zu gehen, haben wir diesen Versuch aufgebaut und verschiedene Parameter verändert: den Scheibendurchmesser, den Lochdurchmesser, die Stärke des Wasserstrahls, die Form der Scheibe und ihre Masse. Wir wollten herausfinden, wie groß die Auftriebskraft werden kann, die die Scheibe an der Wasseroberfläche hält. Dafür haben wir eine Fadenkonstruktion gebaut, mit der man an der Scheibe von unten ziehen kann, und haben gemessen, ab welcher Zugkraft die Scheibe untergeht.

Jona Walpert, Hauke Diehl

Dr. Christian Scheppach

Physik

Schüler experimentieren

Sonderpreis Physik

Umbau der Sternwarte Gersbach zum Remote Betrieb

Astronomie ist eine wundervolle Wissenschaft. Aber sie ist auch oft mit langem Warten in der Kälte verbunden, und, wenn die Sternwarte nicht in der Stadt liegt, ist das Ganze oft noch mit langen Fahrzeiten verbunden. Diese Probleme werden von Remote-Sternwarten gelöst. Sie ermöglichen die ferngesteuerte Nutzung eines Teleskops, selbst dann, wenn man viele Kilometer entfernt ist.

Daher wurde im Rahmen dieses Projektes die Sternwarte Gersbach zum Remote-Betrieb umgebaut.

Dafür wurde ein Schaltschrank für die Steuerung des Rolldachs gebaut, ein motorisierter Deckel für das Teleskop konstruiert, Geräte für die Überwachung des Wetters wurden installiert und die Steuerung dieses Systems über die Software INDI realisiert

Nicholas Dahlke

Hermann Klein

Technik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis Technik; 1. Platz Landeswettbewerb und Sonderpreis

Modellversuch zur Bestimmung von Epizentren mittels Laufzeit von Bodenwellen

Um das Ausmaß und die Stärke von Erdbeben einschätzen zu können, ist es wichtig, den genauen Standort des Hypozentrums zu kennen. Dieses kann mithilfe der unterschiedlichen Ankunftszeiten der durch das Erdbeben ausgelösten Erschütterung bestimmt werden.

In meinem Projekt möchte ich genau das an einem einfachen Modell durchführen.

Zur Messung der Erschütterung habe ich ein sehr empfindliches modulares und erweiterbares Sensorsystem entwickelt, mit dem Messungen mit einer Messfrequenz von bis zu 64kHz durchgeführt werden können.

Ich habe eine Methode entwickelt, mit der man aus einer Messung mit drei Sensoren die Position des „Erdbebens“, das im Modell einem Schlag auf den Boden entspricht, bestimmen kann. Dieses beruht auf der Konstruktion der Laufzeit der Wellen mit Kreisen.

Die Messungen ergaben in unserer Küche eine Druckwellengeschwindigkeit von (1819±50)m/s.

Mir ist es gelungen, den Ort eines Schlages mit einer Genauigkeit von durchschnittlich 5 cm zu bestimmen.

Josef Kassubek

Stephan Laage-Witt

Technik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb; 2. Platz Landeswettbewerb und Sonderpreis

Zauberwürfel Löser

In meinem Projekt geht es darum, eine Maschine zu entwickeln, die den 3x3 - Zauberwürfel selbstständig lösen kann. Sie soll den Würfel auslesen, eine Lösung für jede beliebige Ausgangsposition finden und den Würfel dann zuverlässig in die richtige Endposition drehen können.

Sophie Wahn

Stephan Laage-Witt

Technik

Jugend forscht

Sonderpreis Technik

Dance-Music – Tanz deine eigene Musik!

Tanzen und ein gleichzeitiges Bespielen eines Musikinstrument war bisher nur schwer möglich, ist aber mit meinem Programm ganz einfach umzusetzen. Mit einer besonderen Eingabemethode erschließt sich eine neuartige und intuitive Möglichkeit zu musizieren. Der Computer erkennt die Bewegung mithilfe eines 3D-Tiefensensores und wandelt sie in harmonische Klänge in verschiedenen Tonlagen um.

Maxim Rasch

Renate Spanke

Arbeitswelt

Schüler experimentieren/Rotary Forscherpreis

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb/ Rotary Motivationspreis

Ökoknaller

Wir lieben es, an Silvester zu knallern. Leider sind Knaller alles andere als umweltfreundlich. Sie stinken, machen große Mengen an Feinstaub und am Ende bleibt viel Müll übrig. Wir haben uns Gedanken gemacht, wie man herrlichen Knaller-Krach machen könnte, ohne dabei aber Gestank, Feinstaub und möglichst wenig Müll zu produzieren? Wir wollen dazu verschiedene Verpackungs-Arten nach Lautstärke und Müllaufkommen untersuchen. Dazu messen wir vergleichend die Lautstärke beim Platzen von Tetrapack-Getränkekartons, Luftballons, Quetschies und richtigen ChinaBöllern mit einer Akustik-Handy-App.

Ida Spanke, Selma Muderris, Victoria Wang

Renate Spanke

Arbeitswelt

Schüler experimentieren

Blattschneiderameisen – Gourmets oder schlaue Gärtner?

Blattschneiderameisen weisen eine eindeutige Präferenz für Rosenblütenblätter gegenüber Laubblättern auf. Dies stellten wir in unserer ersten Arbeit fest. Zwar konnten wir einen Korrelation mit dem in den Blüten enthaltenen Zucker feststellen, aber ob diese Vorliebe einzig von den Ameisen ausgeht oder ob diese Rücksicht auf den von ihnen kultivierten Pilz nehmen, blieb unbeantwortet. Wir haben deshalb neue Fütterungsversuche mit einer Kolonie der Art „Atta colombica“ durchgeführt. Den Ameisen wurden mit verschiedenen Lösungen präparierte Ligusterblättchen angeboten. Hierbei wurden Glukose-Blättchen am häufigsten abtransportiert. Der von uns subkultivierte Pilz der Ameisen wächst auf Medien mit Malzextrakt oder Glukose als Energiequelle besonders schnell, langsamer auf Stärke, Cellulose oder Lipiden. Die Identität des Pilzes wurde mikroskopisch und genetisch nachgewiesen.

Noah Hohenfeld, Julia Kernbach

Dr. Christiane Talke-Messerer,

Biologie

Jugend forscht / ICYS

1. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis Biologie Landeswettbewerb BW, Goldmedaille ICYS (Noah Hohenfeld)

Lörrach – eine „Bat City“? Eine Kartierung von Fledermausrufen im Stadtgebiet

Sitzt man an einem lauen Sommerabend noch lange im Freien, bemerkt man sie: Unsere heimlichen Nachbarn, die Fledermäuse. Mich hat interessiert, welche Fledermausarten an mir vorbeifliegen. So entstand die Idee, für meine Heimatstadt Lörrach eine Kartierung vorzunehmen. Welche Fledermausarten gibt es in Lörrach? Findet man überall die gleichen Arten oder gibt es örtliche Unterschiede? Gibt es jahreszeitliche Unterschiede? Viele Abende war ich unterwegs auf der Spur der Fledermäuse.

Julian Kehm

Renate Spanke

Biologie

Jugend forscht / Bundesumweltpreis

1. Platz Regionalwettbewerb, 2. Platz Landeswettbewerb und Sonderpreis Biodiversität und Naturschutz / Sonderpreis BUW

Warum stolpern Asseln nicht über ihre eigenen Füße?

Mich faszinieren Gliedertiere. Ich möchte herausfinden, wie sich Asseln im Vergleich zu anderen Arthropoden fortbewegen. Dazu werden die Tiere gefilmt und die Bewegungsabläufe mit der Videoanalysesoftware Tracker ausgewertet.

Jule Knauer

Renate Spanke

Biologie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Adhäsion von Marienkäferfüßen

Marienkäfer können, wie viele andere Insekten auch, senkrecht und sogar über Kopf auf den meisten Materialien gehen. Wie funktioniert das? Die erste offensichtliche Antwort auf diese Frage sind die Nanostrukturen an den Beinen der Insekten, aber ist das alles? Wir recherchierten dieses Phänomen und konnten speziell bei Marienkäfer Hinweise darauf finden, dass diese zusätzlich ein Sekret aus Nanodrüsen an ihren Füßen absondern und dadurch die Adhäsion erhöhen. Um diese Vermutung zu überprüfen und die Adhäsionskräfte direkt zu messen, lassen wir Marienkäfer über verschiedene Oberflächen laufen und schauen uns die Nano-Spuren unter einem Rasterkraftmikroskop genauer an.

Martin Scholten, Leonhard Roth

Dr. Thilo Glatzel

Biologie

Jugend forscht

Sonderpreis Regionalwettbewerb

Hefe, Mist und Co.

Im letzten Jahr hat meine Schwester Silvia verschiedene Kompostiermethoden miteinander verglichen. Dabei hat sie festgestellt, dass die Küchenabfälle mit gekauftem Kompostbeschleuniger nur unzureichend verrottet sind. Wir Geschwister haben uns gefragt, ob dies an den vergleichsweise kleinen Kompostbehältern lag und ob wirklich gekaufter Kompostbeschleuniger notwendig ist, um einen guten Kompost zu erzielen. Um diese Fragen zu beantworten, haben wir die Verrottung von Küchenabfällen in isolierten 20 l Boxen untersucht. Zusätzlich wurde verschiedener Kompost mit Kompostbeschleuniger versehen und dessen Zersetzungsprozesse untersucht. Die Wirkung der Kompostbeschleuniger haben wir während des Versuchs durch Temperaturmessung sowie vergleichend dazu den Zersetzungsgrad von Grün- und Rooibostee verfolgt. Den entstandenen Kompost haben wir am Ende hinsichtlich seiner Zusammensetzung und Qualität beurteilt.

Sebastian Page, Silvia Page

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 2. Platz Landeswettbewerb

Was ist drin in Wurmtee und Wurmhumus?

Die Menge unserer Küchenabfälle ist durch COVID-19, Homeschooling und Homeoffice stark angestiegen, da wir jetzt jeden Tag zu Hause kochen. Wir haben uns deshalb überlegt, wie wir am schnellsten daraus Erde gewinnen können. Ich (Silvia) habe im Rahmen meines Kompostierprojektes im letzten Jahr herausgefunden, dass dies am besten mit Kompostwürmern geht. Leider konnten sie damals keinen Wurmtee ziehen. Da wir von einem Bekannten ein Wurmhaus geschenkt bekommen haben, entschieden wir uns, den Versuch mit den Würmern realitätsnah mit gemischten Abfällen und dem Ziehen von Wurmtee durchzuführen. Dabei wollten wir folgende Fragen beantworten: Haben die saisonal anfallenden Küchenabfälle einen Einfluss auf die Qualität des Wurmtees und des Wurmhumus? Setzen die Würmer neben Küchenabfällen auch kompostierbare Folien, Tüten und Kaffeebecher um?

Sebastian Page, Silvia Page

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Pflanzen gegen Bakterien

Es gibt viele Pflanzen, die Wirkstoffe gegen Erkältungskrankheiten enthalten. Vielen wird auch eine Wirkung gegen Bakterien nachgesagt. Dabei werden doch die meisten Erkältungskrankheiten durch Viren verursacht. Mit meiner Arbeit möchte ich herausfinden, wie groß die Wirkung verschiedener Pflanzen auf Bakterien tatsächlich ist. Dazu habe ich Versuche mit zwei Bakterienstämmen, Escherichia coli (einem Darmbakterium) und Pseudomonas fluorescens (einem Bodenbakterium), gemacht, um zu untersuchen, wie gut die verschiedenen Pflanzen gegen die Bakterien im Boden, sowie in unserem Darm ankämpfen.

Lara Kulic

Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 3. Platz Landeswettbewerb, Sonderpreis

Heimlicher Vitamin-C-Killer im Gemüsegarten

Bei meiner letzten Projektarbeit konnte ich zeigen, dass Vitamin C beim Erhitzen und Lagern nicht in der Form zerstört wird, wie es mein Biologiebuch beschreibt. Diese Ergebnisse haben mich inspiriert, mehr über Ascorbinsäure zu erfahren. Dabei bin ich auf Ascorbat-Oxidase gestoßen. Dieses Vitamin-C-abbauende Enzym ist vor allem in Kürbisgewächsen enthalten. Deshalb habe ich mich gefragt, ob ein gesundes Vitamin-C-haltiges Essen oder ein Smoothie Vitamin C verliert, wenn man Ascorbat-Oxidasehaltiges Obst/Gemüse beimischt. Um das herauszufinden, habe ich eine Methode entwickelt, mit der ich nachweisen konnte, dass Zucchini, Gurke und Melone das Vitamin C in einem Paprikapüree komplett abbauen. Danach habe ich Experimente am Photometer durchgeführt und konnte eindeutig zeigen, dass Ascorbat-Oxidase aus Zucchini und Gurke reine Ascorbinsäure innerhalb von Minuten abbaut. Das lässt den Schluss zu, dass ein frischer Smoothie mit entsprechenden Zutaten kein Vitamin C mehr enthält.

Paula Fischer

Dr. Ulla Plappert-Helbig

Chemie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb

Bunter Farbenzauber mit Rotkohl und Co.

Der Versuch mit dem Rotkohl - Indikator ist ein Standard-Experiment, das fast alle kennen. Der Farbstoff, dessen Farbe sich in dem Experiment ändert, heißt Anthocyan. Ein Indikator ist er deswegen, weil die Farbe sich von rot über blau nach grün und gelb verändert, je nachdem, ob man Säuren oder Laugen hineintropft. Wir finden es richtig spannend, mit Rotkohl Farben zu zaubern, und haben uns überlegt, wieso für solche Experimente eigentlich nur der Rotkohlsaft verwendet wird. Dazu haben wir zuerst den Einfluss des pH-Werts auf die Farben beim Rotkohlsaft genau untersucht. Wir wollten herausfinden, ob man den Versuch auch mit anderen Pflanzen durchführen kann. Dazu haben wir Saft aus vielen anderen roten Obst-und Gemüsesorten gekocht und mit Säuren und Laugen getestet, ob und wie sich die Farbe ändert. Der beste Kandidat für diesen Versuch ist immer noch der Rotkohl, aber es lassen sich auch mit Blaubeere, lila Mohrrübe und roter Küchenzwiebel gute Ergebnisse erzielen.

Esra Lorenz, Lorenz Larsen, Taimaa Alkatieb

Dr. Christiane Talke-Messerer

Chemie

Schüler experimentieren

3. Platz Regionalwettbewerb

Wird die Nacht bald zum Tag?

Als wir im Sommer an einem Astronomie-Kurs vom phaenovum teilgenommen haben, wurde uns erklärt, dass die Lichtverschmutzung auf der ganzen Welt zunimmt. Deswegen sieht man an hellen Orten weniger Sterne als an dunkleren. Uns fiel auf, dass man in Gersbach wesentlich mehr Sterne sehen kann als in Lörrach. Daraufhin haben wir uns ein Gerät besorgt, das die Helligkeit misst und die Ergebnisse haben wir verglichen.

Saskia Lange, Carolina Zimmermann

Hermann Klein

Geo- und Raumwissenschaften

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Radon – auch in meinem Keller?

Ich habe in einem Zeitungsartikel gelesen, dass sich in Kellern in unserer Region oft gesundheitsschädliches Radon findet. Wir wohnen in einem alten Haus mit einem kaum gedämmten Kellerboden. Ich möchte herausfinden, ob sich auch in unserem Keller Radon findet. Dazu messe ich mit einem RadonEye-Messgerät seit dem Sommer 2020 die Radon-Konzentration in unserem Hauskeller in Steinen. Ich versuche zu ermitteln, ob sich in den ermittelten Schwankungen ein Zusammenhang mit äußeren Faktoren, wie Jahreszeiten, Regenfall oder Erdbeben findet, und ob die gemessenen Konzentrationen gesundheitsschädlich sind.

Maja Spanke

Renate Spanke

Geo- und Raumwissenschaft

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb

Kaprekar-Konstanten 2.0

G – Pirmin  Gohn – MATHEMATIK/INFORMATIK – Jugend forscht

Nimmt man eine beliebige natürliche Zahl, welche nicht nur aus der gleichen Ziffer besteht, so entstehen durch Umsortieren der Ziffern viele weitere neue Zahlen. Nun subtrahiert man die kleinste von der größten entstandenen Zahl. Mit dem Ergebnis beginnt man den Ablauf erneut, bis sich die Zahl nicht mehr ändert. Wir untersuchen, ob solch ein Ablauf immer bei der gleichen Zahl endet und wie der Ablauf von der Ziffernanzahl abhängt. Für größere Ziffernanzahlen, ab sechsstellig, nehmen wir für diesen Ablauf das Computerprogramm Maple zu Hilfe. Das Programm haben wir erweitert und können jetzt Konstanten bis zur elften Stelle herausfinden.

Carolina Zimmermann, Saskia Lange

Pirmin Gohn

Mathematik/Informatik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Die geometrische Zahlenkunst

Zahlenfolgen begegnen uns immer wieder, so ist 1, 4, 9, 16,... die Zahlenfolge der Quadratzahlen. Stellt man solche Zahlenfolgen mit geometrischen Figuren dar, so spricht man von figurierten Zahlen. Manche Varianten waren schon von Tausenden von Jahren bekannt. Wir betrachteten nun solch künstlerisch wertvollen Zahlenfolgen und leiteten damit manchen Zusammenhang her. Von den zweidimensionalen Figuren führte unser Weg zu dreidimensionalen Objekten.

Olesya Poroshenkova, Emilia Kernbach

Pirmin Gohn

Mathematik/Informatik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis Landeswettbewerb

Faires würfeln

Wir spielen beide gerne und oft Brettspiele. Beim Spielen kam uns aber schon oft die Vermutung, dass die genutzten Würfel nicht wirklich fair würfeln. Um eine Gewissheit zu haben, wie fair unsere Würfel sind, wollen wir dies nun genau untersuchen. Wir bauen dazu eine Würfelmaschine, die uns schnell eine große Menge an Würfeln würfelt, ermitteln die Würfe mit einer Web-Cam und werten die Ergebnisse mit einer selbstgeschriebenen Bilderkennung aus.

Aurel Rasch, Ida Spanke

Renate Spanke

Mathematik/Informatik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 2. Platz Landeswettbewerb, Sonderpreis

Hin und Her - dank Reibung?

Ohne Reibung geht bei uns nichts! Ordnet man zwei identische zylinderförmige Räder nebeneinander an und lässt diese entgegengesetzt zueinander rotieren, so kann man etwas Überraschendes beobachten: Wird eine Stange auf die beiden Räder gelegt, so fängt diese an „hin und her“ zu oszillieren. Durch Betrachtung der Kräfte und Drehmomente auf die Stange konnten wir die Differentialgleichung dieser Bewegung erstellen. Dabei spielen Reibungskräfte die entscheidende Rolle - nicht wie üblich als störende, sondern als antreibende Faktoren. Mithilfe eines geeigneten Versuchsaufbaus gelang es uns, die relevanten Parameter dieses Reibungsoszillators näher zu untersuchen.

Adam Muderris, Carl Gadde

Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 3. Platz Landeswettbewerb BW

Tiefenrausch – eine physikalische Untersuchung des cartesischen Tauchers

Tauchern ist es im Tiefenrausch nur schwer möglich, wieder aufzutauchen. Dieses Problem haben aber nicht nur Hobby- und Berufstaucher, sondern auch der bekannte cartesische Taucher kann das gleiche Schicksal erleiden. Dies, obwohl der Taucher aus dem Physikunterricht in der Regel nur ein umgedrehtes Reagenzglas mit einer Luftblase ist. Durch einen Startimpuls in Bewegung versetzt, sinkt der Taucher ab, je nach Startbedingung taucht er wieder auf oder erleidet das Schicksal des (unwiderruflichen) Tiefenrausches.

Adam Muderris

Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht / GYPT und IYPT (OYPT) / Rotary Forscherpreis

2. Platz Regionalwettbewerb / GYPT und OYPT Vizemeister / Rotary Seniorenpreis

Flüssige Illusion – Licht auf Abwegen

An heißen Sommertagen meint man, auf der Autobahn plötzlich in einiger Entfernung Pfützen auf dem Asphalt zu sehen. Doch wenn man sich der Stelle nähert, stellt man fest, dass die Straße trocken ist. Der Effekt der sogenannten Luftspiegelung lässt sich dadurch erklären, dass Licht durch unterschiedlich heiße Luftschichten abgelenkt wird. Verschiedene Brechungsindizes gibt es jedoch nicht nur bei unterschiedlich heißen Luftschichten, sondern auch bei Flüssigkeiten. Lassen sich durch Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Brechungsindizes flüssige Illusionen erzeugen? Kann man flüssige obere und untere Spiegelungen erzeugen? Lassen sich solche Spiegelungen simulieren und somit vorhersagen? Diese Fragen bilden die Grundlage unseres Projektes.

Florian Bauer, Verona Miftari

Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb; Silbermedaille ICYS (Verona Miftari)

Schwamm drüber – wie saugt er am besten?

Jeder kennt das Problem. Man möchte sich ein Glas Wasser einschenken und schon ist es passiert: Das Glas ist umgefallen. Automatisch greift man zum Schwamm. Aber was macht diesen überhaupt aus? Wir haben also untersucht, wovon die Saugkraft verschiedener Schwämme abhängt und welche Auswirkungen die Wassermenge, die Streckenlänge, der Feuchtigkeitsgehalt und die Geschwindigkeit auf die Effizienz des Schwammes haben. Jetzt können wir uns ein Bild von dem perfekten Schwamm machen, durch welchen kleine Missgeschicke effektiv beseitigt werden können.

Emma Günther, Carolin Hauber, Jasmin Fakhrzad

Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

Sonderpreis Regionalwettbewerb

ExTra – Nachweis ferner Gasriesen

Gibt es außerirdisches Leben oder eine Ersatzheimat für uns Menschen? Diese Fragen konnten leider auch wir mit unserem Blick in die unendlichen Weiten des Weltalls nicht beantworten. Es gelang uns aber, mithilfe eines Teleskops, einer Kamera eines PC‘s und einer Technik namens Transitmethode, Planeten um sonnenähnliche Sterne nachzuweisen. Aus den bei dieser Methode erhalten Lichtkurven konnten wir unter anderem Radius, große Halbachse und Inklination sowie weitere Parameter mehrerer Exoplaneten bestimmen. Selbstprogrammierte ExTra-Simulationen der Bahnen und unser selbstgebautes Modell dieser fernen Gasriesen veranschaulichten unsere Messdaten.

Johanna Hipp, Annalotta Hipp, Nicholas Dahlke

Hermann Klein

Physik

Schüler experimentieren / Rotary Forscherpreis

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb, Sonderpreis / Rotary Juniorenpreis

SunTracker

Der hohe Energiebedarf der Menschen belastet die Umwelt durch die Produktion von
klimaschädlichen Treibhausgasen. Wir haben uns Gedanken gemacht, wie wir den
den Wechsel auf klimafreundliche erneuerbare Energien unterstützen können.
Sonnenenergie ist eine erneuerbare Energiequelle, die vollständig ohne die
Produktion von klima-schädlichem Kohlendioxid auskommt. Die Produktion von
elektrischer Energie mit Solarzellen, Photovoltaik, ist ein wichtiger Beitrag zur
dringend notwendigen Energiewende.
Allerdings funktioniert eine Solarzelle nur dann optimal, wenn die Sonnenstrahlen
genau senkrecht auf die Fläche der Solarzelle auftreffen. Da die Sonne im Laufe des
Tages und im Laufe der Jahreszeiten wandert, ist das nur zu einem sehr kleinen Teil
der Zeit gegeben. Mit einem
drehbaren Solar-Panel sollte es möglich sein, immer einen optimalen Winkel zu
erreichen. So entstand der “SunTracker”.

Katrina Whitehead, Dominik Sengstake

Stephan Laage-Witt

Informatik/Technik/Robotik

BundesUmweltWettbewerb

Förderpreis

Mobiles Warndreieck

Unfälle auf Bundesstraßen und Autobahnen stellen ein erhöhtes Verkehrsrisiko für andere Verkehrsteilnehmer dar. Wir konzipieren ein Warndreieck, dass selbstständig den Unfallort sichert. Dadurch wird vermieden, dass Helfer oder Beteiligte den Straßenrand an der Unfallstelle betreten müssen und sich damit in unnötige Gefahr begeben.

Denis Grüneberg, Franka Fingerlin

Renate Spanke, Tobias Spanke

Arbeitswelt

Jugend forscht

Blinden-Navigationshilfe

Blinde Menschen haben es schwer sich in der Welt zu orientieren. Seit einiger Zeit gibt es verschiedene Navigationsm
oglichkeiten, wie z.B. Blindsquare, die spezielle fur Blinde entwickelt wurden, doch setzen diese
auf akustische Anweisungen, die uber Kopfhoren mitgeteilt werden. Allerdings wird durch Tragen von
Kopfhorern die auditive Wahrnehmung eines Blinden weiter eingeschrankt [7]. Um diese Einschrankung
aufzuheben, wollen wir eine taktile Ausgabe entwickeln, die uber Vibrationsmotoren verschiedene Anweisungen
geben kann, um eine einfache Navigation zu ermoglichen.

Sebastian Page, Aurel Rasch, Leevi Sobott

Renate Spanke, Tobias Spanke

Arbeitswelt

Schüler experimentieren

3. Platz Regionalwettbewerb

Gourmets auf 6 Beinen - Futterpräferenzen von Blattschneiderameisen

Im Naturhistorischen Museum Basel haben wir Blattschneiderameisen zum ersten Mal gesehen und uns sofort faszinieren lassen. In wissenschaftlichen Veröffentlichungen haben wir über die "food avoidance" gelesen, Informationen zu Futterpräferenzen konnten wir nicht finden. Dies wollten wir dann untersuchen, indem wir Ameisen mit verschiedenem frischem Blattmaterial füttern. In einer Kooperation mit dem Naturhistorischen Museum Basel durften wir unsere Experimente in der dortigen Ameisenkolonie durchführen. Wir fütterten Ameisen der Art Atta cephalotes mit Rosenblüten, Rosenlaubblättern, Haferflocken und Haselnusslaubblättern und zählten, wie viel des jeweiligen Blattmaterials sie pro Minute zum Bau trugen. Die Ameisen bevorzugten in jedem Versuch die Rosenblüten. Natürlich stellt sich die Frage: Warum? Dazu nahmen wir die Blätter im Labor vom Schülerforschungszentrum phaenovum unter die Lupe. Wir haben das Futter auf den Glucose-, Cellulose-, Lipid- und Stärkegehalt hin analysiert und uns die Blätter unter einem Lichtmikroskop genau angesehen.

Noah Hohenfeld, Julia Kernbach

Christine Talke-Messerer, Ulla Plappert-Helbig

Biologie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Wie kompostieren Abfälle am besten?

Ein Vergleich verschiedener Kompostiermethoden
Täglich fallen beim Kochen bei uns zu Hause Küchenabfälle an, die ich dann zum Komposter in den Garten bringe. Dabei ist mir aufgefallen, dass aus den Abfällen nur sehr langsam Erde entsteht. Da kam mir die Frage, welche Materialien im Kompost wohl am schnellsten verrotten. In meinen Experimenten habe ich verschiedene Methoden benutzt, um diese Frage zu klären: Ich habe über den Zeitraum von einem Jahr die in Europa gebräuchlichen Methoden der Kompostierung mit Kompostwürmern, Kompostbeschleuniger und Gartenerde mit der in Japan verwendeten Fermentationsmethode mit Bokashi-Ferment verglichen. Die Küchen- und Gartenabfälle habe ich getrennt voneinander untersucht.Während der Versuche habe ich wöchentlich die Temperatur, den pH-Wert und die Feuchtigkeit notiert. Insgesamt konnte ich feststellen, dass es in unserer Region am effektivsten ist Kompostwürmer zum Kompostieren einzusetzen.

Silvia Page

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Die Mimosa pudica - eine Pflanze mit Köpfchen

Pflanzen haben kein Gehirn und keine Nervenbahnen wie Menschen und Tiere. Trotzdem lassen sich bei Mimosen elektrische Impulse messen, fast wie bei einem Menschen. Wenn die Mimose ohne Nervenbahnen elektrische Impulse weiterleitet, kann sie dann auch ohne Gehirn denken?
Ich wollte herausfinden, ob meine Mimosen lernen können. Dazu wurden sie verschiedenen Reizen ausgesetzt wie Wassertropfen, Lichtentzug, Stürze und Schütteln. Ich habe geschaut, ob Sie lernen können, auf einen Reiz nicht mehr zu reagieren. Oder sogar lernen, dass auf einen bestimmten Reiz ein zweiter folgt.
Dabei habe ich festgestellt, dass die Mimose - auch ohne Gehirn- eine Pflanze mit Köpfchen ist.

Julian Kehm

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Kann man Pflanzen mit Getränkeresten gießen?

In Familien bleiben häufig Getränkereste übrig. Z.B. trinken Eltern morgens ihren Kaffee oder Tee nicht aus, weil die Zeit knapp wird. Oder es bleiben bei Geburtstagsfeiern Fanta-Reste in den Gläsern, die man dann wegschüttet. Ich habe mir die Frage gestellt, ob man diese Reste verwenden kann, um damit Pflanzen zu gießen. Ich mache Testreihen mit verschiedenen Getränken und beobachte, ob sie eine Wirkung auf das Wachstum von Pflanzen haben. Die Ergebnisse zeigen dann, welche Getränkereste man in Zukunft zum Gießen verwenden kann.

Esra Lorenz

Christine Talke-Messerer

Biologie

Schüler experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb

Kann man aus Cola und Milch Käse herstellen?

Wir haben zu Hause einen Bauernhof mit Milchwirtschaft. Zum Leidwesen unserer Eltern trinken wir viel lieber Cola, als Milch. Um die Diskussionen endlich zu beenden haben wir uns gefragt, ob es nicht möglich ist aus Milch und Cola ein Produkt herzustellen, dass gesund ist und schmeckt. Neben Cola haben wir auch noch weitere Süßgetränke ausprobiert. Wir haben es tatsächlich geschafft einen interessanten Käse herzustellen, der sogar schmeckt!

 

Felix Thomas Fingerlin, Leni Karin Fingerlin

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

3. Platz Regionalwettbewerb

Vitamin C - Genau hingeschaut

Im Biologiebuch steht, dass Vitamin C durch Erhitzen zerstört wird. Ich wollte herausfinden, ob das wirklich stimmt, wie schnell es geht und ob reine Ascorbinsäure stabiler ist als Zitronensaft. Ich habe außerdem verschiedene Methoden getestet, um herauszufinden, welche die bestmögliche quantitative Analyse ermöglicht.

Paula Fischer

Christiane Talke-Messerer

Chemie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Mikroplastik? - Guten Appetit!

Wir achten in unserem Alltag sehr auf frisches Essen und besonders auf wenig Plastik. Als wir uns im Sommer zum Grillen getroffen haben, haben wir das meiste Essen selbst zubereitet. Dabei ist uns aufgefallen, dass viele Küchenutensilien aus Plastik bestehen. Ist es möglich, dass zum Beispiel bei der Nutzung von Salzstreuern, Plastiktellern oder Schneidebrettchen Mikroplastik entsteht und man sich dieses dann selbst ins Essen streut? Wenn ja, wie viel ist es?

Hanna Otto, Jule Knauer, Maja Spanke

Renate Spanke, Ronja Spanke

Geo- und Raumwissenschaften

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Kaprekar-Konstanten

Nimmt man eine beliebige natürliche Zahl, welche nicht nur aus der gleichen Ziffer besteht, so entstehen durch Umsortieren der Ziffern viele weitere neue Zahlen. Nun subtrahiert man die kleinste von der größten entstandenen Zahl. Mit dem Ergebnis beginnt man den Ablauf erneut, bis sich die Zahl nicht mehr ändert. Wir untersuchen, ob solch ein Ablauf immer bei der gleichen Zahl endet und wie der Ablauf von der Ziffernanzahl abhängt. Für größere Ziffernanzahlen, ab sechsstellig, nehmen wir für diesen Ablauf das Computerprogramm Maple zu Hilfe. 

Saskia Lange, Carolina Zimmermann

Pirmin Gohn

Mathematik/Informatik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalsieg

Katz und Maus

In einem kreisrunden See schwimmt eine Maus. Um den See herum läuft eine Katze, die die Maus gerne fressen möchte. Die Katze kann viermal schneller laufen als die Maus schwimmen kann. An Land sind beide gleich schnell. Wir haben uns die Frage gestellt: Wie kann die Maus entkommen, ohne von der Katze gefressen zu werden?
Dazu haben wir zeichnerisch, rechnerisch und per Scratch-Programmierung versucht, eine Lösung für die Maus zu finden.

Selma Muderris, Ida Spanke

Renate Spanke, Dietmar Spanke

Mathematik / Informatik

Schüler experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb

Wie hängt man ein Bild am besten nicht auf?

Es gibt verschiedene Arten ein Bild aufzuhängen. Üblicherweise sind die Nägel hinter dem Bild versteckt. Ich möchte untersuchen wie man ein Bild aufhängen kann, welches mit einem Faden versehen ist, der an den beiden oberen Ecken befestigt ist. So ein Bild hängt man normalerweise mit einem Nagel in der Mitte auf. Manchmal benutzt man auch zwei Nägel. Eigentlich kann man dabei nichts falsch machen. Ich möchte mich mit der Frage beschäftigen, ob es möglich ist, dass, wenn einen beliebigen der beiden Nägel zieht, das Bild auf jeden Fall auf den Boden fallen wird.

Donat Miftari

Renate Spanke

Mathematik/Informatik

Schüler experimentieren

3. Platz Regionalwettbewerb

Hin und Her - dank Reibung?

Reibung tritt bei fast allen Alltagsphänomenen auf. Reibung verbinden wir meistens mit Abbremsung. Dass dem nicht so sein muss, zeigt unser Versuch: der Reibungsoszillator. Dabei ist die Reibung die antreibende Kraft. Zwei identische Zylinder sind nebeneinander angeordnet und rotieren entgegengesetzt mit gleicher Winkelgeschwindigkeit. Wird eine Stange auf beide Zylinder gelegt, so fängt diese an zu oszillieren. Hätten Sie gedacht, dass die Stange durch die Reibung harmonisch oszillieren kann? Welche Parameter beeinflussen die Periodendauer? Dieser und weiteren Fragen sind wir nachgegangen.

Carl Gadde, Adam Muderris

Hermann Klein, Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb

Spinning Cards - Wie Karten fliegen lernen

Nimmt man eine normale Spielkarte und wirft sie geschickt mit einer Drehung ab, so fliegt sie erstaunlich weit, mit genug Spin und einer guten Wurftechnik sogar über 30m. Die Karte fliegt aber nicht einfach geradeaus, je nach Wurf kann die Flugbahn sehr unterschiedlich aussehen. Doch wovon hängt die Flugweite und das Flugverhalten der Karte ab? Wie viel Spin braucht man, damit die Karte stabil in der Luft liegt? Lässt sich die Flugbahn vorhersagen, wenn man alle relevanten Parameter kennt? Mit sehr vielen Spielkarten und einer eigens entwickelten Abwurfmaschine haben wir dieses Phänomen näher untersucht.

Benedikt Heim, Yannick Resch, Leo Grossman

Hermann Klein, Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Heulende Röhren

Dreht man eine geriffelte Röhre, so beginnt diese zu heulen. Dreht man die Röhre nun schneller, so ist ein zweiter, höherer Ton zu vernehmen. Erhöht man die Rotationsgeschwindigkeit weiter, so erhöht sich stufenweise auch der Ton. Genau dieses Phänomen wollen wir mit unserer Projektarbeit untersuchen und herausfinden, wie sich dieses Phänomen erklären lässt. Außerdem interessiert es uns, von welchen Parametern eine solche Tonerzeugung abhängig ist und inwiefern sich das auf die entstandenen Töne auswirkt.

Leonhard Roth, Martin Scholten

Pirmin Gohn, Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Flüssige Illusion - Licht auf Abwegen

An heißen Sommertagen meint man auf der Autobahn plötzlich in einiger Entfernung „Pfützen" auf dem Asphalt zu sehen. Doch wenn man sich der Stelle(n) nähert, stellt man fest, dass die Straße trocken ist. Der Effekt der sogenannten Luftspiegelung lässt sich dadurch erklären, dass Licht durch unterschiedlich heiße Luftschichten abgelenkt wird. Verschiedene Brechungsindizes gibt es jedoch nicht nur bei unterschiedlich heißen Luftschichten, sondern auch bei Flüssigkeiten. Lassen sich durch Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Brechungsindizes „flüssige Illusionen" erzeugen? Kann man „flüssige“ obere und untere Spiegelungen erzeugen? Lassen sich solche Illusionen simulieren und somit vorhersagen? Diese Fragen bilden die Grundlage unseres Projektes. 

Florian Bauer, Verona Miftari

Pirmin Gohn, Hermann Klein

Physik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Mögliche Sicherheitslücken bei Tastaturen

Beim Warten an Geld- und Fahrkartenautomaten kommt mir immer wieder die Fragestellung: Wie sicher ist eigentlich die Pin-Eingabe?

In meiner diesjährigen Projektarbeit möchte ich mit einer Wärmebildkamera untersuchen, wie sicher die Tastaturen von Fahrkartenautomaten, Geldautomaten, Garagentoren, Sicherheitstüren und Tresorfeldern sind.

Denis Grüneberg

Renate Spanke

Arbeitswelt

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Laufen Menschen hintereinander wie ein Pferd oder wie ein Kamel?

Wir haben in einem Artikel gelesen, dass Menschen, wenn sie gemeinsam etwas hintereinander tragen, mit der Zeit automatisch in den Gleichschritt fallen sollen [19]. Die beiden Menschen mit der Trage sind dann zusammen wie ein Vierbeiner. Bei Pferden und Kamelen gibt es viele verschiedene Schrittarten. Insbesondere laufen Kamele meist im Passgang und Pferde eher im Kreuzgang. Wir wollen herausfinden, ob zwei Menschen mit Trage sich eher wie ein Pferd oder ein Kamel fortbewegen.
Wir haben viele verschiedene Versuche mit 2 oder 4 Personen durchgeführt und sie dabei eine Trage tragen lassen, so dass sie zwar miteinander verbunden sind, aber nicht ihre Füße sehen können. Unter unterschiedlichen Laufbedingungen wurden die Füße in der Bewegung gefilmt. Anschließend wurde das Videomaterial mit dem Computerprogramm „Tracker“ ausgewertet.
Unsere Ergebnisse decken sich nicht mit den Ergebnissen des Artikels: In unseren 90 Versuchen laufen die Menschen zu 83 % nicht im Gleichschritt. Wenn sie doch im Gleichschritt laufen, bewegen sie sich eher wie ein Kamel, als wie ein Pferd.

 

Jule Knauer, Maja Spanke

Renate Spanke

Arbeitswelt

Schüler experimentieren

CRISPRn in der Schule - Entwicklung eines Gen-Editing-Praktikums für die Oberstufe

CRISPR-Cas9-Anwendung kann man nicht nur benutzen, um Genome zu editieren, sondern auch, um clever die Funktion eines Gens zu untersuchen, ohne die DNA zu verändern. Die Cas9-Endonuklease wird hier als zielgenauer Inhibitor der Transkription eines einzelnen Gens eingesetzt. Wir möchten das in einem für den Einsatz in Oberstufenpraktika geeigneten Experiment demonstrieren und entwickeln dafür einen Ansatz.

Robert Graf, Leif Holzkamm

Dr. Christiane Talke-Messerer, Ulla Plappert

Biologie

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis der Kultusministerin von Baden-Württemberg im Landeswettbewerb

Bioethanol auf neuen Wegen

Der anfangs hoch gelobte Ersatz-Kraftstoff Bioethanol wird inzwischen aus ökologischer Sicht sehr kritisch beurteilt. Der Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln für die Kraftstoffgewinnung führt zu Monokulturen und zur Blockade von landwirtschaftlichen Flächen, die eigentlich dem Nahrungsmittelanbau dienen sollten. Aus diesem Grund habe ich mir die Frage gestellt, ob es möglich ist, aus ungenutzter Biomasse, wie Laub und Heu, auf effiziente und kostengünstige Weise Bioethanol herzustellen. Mithilfe einer physikalischen und chemischen Vorbehandlung, einer Hydrolyse, einer Fermentation und einem quantitativen Alkoholnachweis konnte ich aus Heu und Laub Bioethanol gewinnen.

Elisa Knauer

Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

Sonderpreis im Regionalwettbewerb

Kann die Venusfliegenfalle (Dionaea muscipula) zählen?

Wer findet fleischfressende Pflanzen nicht interessant?

Nachdem ich eine Venusfliegenfalle bekommen habe, wollte ich im Internet recherchieren, wie ich sie am besten pflege. Dabei stieß ich auf einen Artikel von Spiegel-Online: „Die dritte Berührung bringt den Tod“ [2]. Darin steht, dass die Venusfliegenfalle ihre Beutekontakte zählt. Eine Pflanze kann zählen? Dem wollte ich auf den Grund gehen.

Neben meinen Versuchen zur optimalen Haltung der Pflanzen begann ich zu überprüfen was es braucht, damit die Fallen schließen und ob Zahlen dabei eine Rolle spielen. Ich habe versucht, den Verdauungsprozess mit und ohne Inhalt auszulösen und geschaut, ob die Zahl 3 wirklich den Tod bringt.

Abschließend kann ich sagen: Die Venusfliegenfalle kann zählen und sich sogar eine Zeit lang die Berührungen merken!

Julian Kehm

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb

Wie schnell wächst Gras?

Wir sind Freunde und spielen gerne Fußball im Garten. Dabei ruinieren wir regelmäßig den Rasen unserer Eltern. Da kam uns die Frage: Wie schnell wächst eigentlich das Gras nach? Dazu haben wir verschiedene Rasensamen auf verschiedenen Erden angesät und untersucht, wie gut die Samen keimen und wie schnell sie wachsen.

Zusammenfassend können wir sagen, dass wir mit unserem Versuch zeigen konnten, dass der Rasen in Abhängigkeit der ausgewählten Erde und des ausgewählten Saatgutes unterschiedlich schnell wächst. Des Weiteren hat die Temperatur einen Einfluss auf das Wachstum. In unserem Versuch haben sowohl der Schattenrasen als auch der Spiel- und Sportrasen in Kombination mit der Rasenerde am besten abgeschnitten.

Der Rasen ist hier recht gleichmäßig und am schnellsten gewachsen.

Viktor Berghausen, Sebastian Page

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

3. Platz Regionalwettbewerb

Grün, grüner am grünsten

Wir mögen keinen Brokkoli! Denn Brokkoli schaut so unglaublich gesund aus. Dies liegt unserer Meinung nach an der unappetitlichen grünen Farbe. In der Fernsehsendung „Wer weiß denn so was?“ wurde die Frage aufgeworfen: „Was passiert mit Brokkoli, wenn er intensiv mit UV-Licht bestrahlt wird?“ Als Antwortmöglichkeiten gab es:

1. Er wird braun und matschig.
2. Er bleibt länger grün und frisch.
3. Er wird weiß wie Blumenkohl.

Wir wollten selbst herausfinden was passiert, wenn man Brokkoli mit UV-Licht bestrahlt? Verändert er sich - und wenn ja, wie? Wird er wirklich weiß wie Blumenkohl? - Denn Blumenkohl mögen wir. In unseren verschiedenen Versuchen konnten wir leider nicht nachweisen, dass Brokkoli wesentlich appetitlicher wird, wenn wir ihn mit UV-Licht bestrahlen. Wir mögen auch nach Abschluss der Arbeit noch immer keinen Brokkoli essen!

Emilia Kernbach, Mia Weimann

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

Sonderpreis Regionalwettbewerb

Milch? - Das Gras macht´s

Wir haben einen eigenen Bauernhof und halten Milchkühe. Unser Hof ist nicht groß und darum helfen wir Kinder oft mit im Stall. Uns ist aufgefallen, das unsere Kühe im Sommer mehr Milch geben als im Winter. Wir wollen herausfinden, warum dies so ist.

Franka und Felix Fingerlin

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

Sonderpreis Regionalwettbewerb

Optimale Bedingungen für den "Chemischen Garten"

Der Versuch "Chemischer Garten" hat uns beim chemischen Experimentieren begeistert. Wir wollten selbst mehr über die Bedingungen des Wachstums der Kristallpflänzchen herausfinden. Dabei haben wir viele Videos gefunden, viele Versuchsvorschriften für Schauversuche, eine Hypothese zur Erklärung, aber keine genauen Bedingungen. Wir möchten testen, welche Salze unter den normalen Versuchsbedingungen im Kurs die besten Ergebnisse liefern, und dann weitere Faktoren testen: Welche Auswirkung haben die Temperatur und die Konzentration des Natriumsilikats auf das Wachstum? Wir möchten dabei auch die Zeit, die zur Ausbildung der Bäumchen gebraucht wird, und ihre Größe messen.

Bianca Austel, Sofia Kim

Dr. Christiane Talke-Messerer

Chemie

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Plastik im Salz? Quantitative Analyse von Mikroplastik im Steinsalz

In unserem letztjährigen Jufo-Projekt haben wir Mikroplastik in käuflichem Meeressalz untersucht. Bei einer Vergleichsprobe mit Steinsalz haben wir überraschenderweise ebenfalls Verunreinigungen gefunden. Dies wollen wir in einer Folgearbeit näher untersuchen. Dazu untersuchen wir viele verschieden käufliche Steinsalze auf Mikroplastik. Zusätzlich untersuchen wir die verschiedenen Aufarbeitungsstufen des Steinsalzes der Saline Rheinfelden und Ryburg/Schweiz.

Julia Kernbach, Charlotte Löbbe

Renate Spanke

Geo- und Raumwissenschaften

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Wünsch dir was - Meteorenjagd per Radio

Auf manches ist einfach Verlass: Jedes Jahr lassen die Perseiden, Geminiden oder auch Leoniden ihre Sternschnuppen auf die Erde regnen. Sieht man sie, hat man einen Wunsch frei. Doch kann man die von Kollisionen der Erdatmosphäre mit Kometenstaub verursachten Leuchterscheinungen auch hören? Mit einer UKW-Antenne haben wir uns auf die Lauer gelegt. Wieviele Sternschnuppen kann man in einer Stunde zur Maximumszeit hören? Lässt sich mit so einer Antenne auch die Größe einzelner Meteore bestimmen?

Adam Muderris, Frank Würthner

Hermann Klein, Pirmin Gohn

Geo- und Raumwissenschaften

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 2. Platz Landeswettbewerb

Brüche - periodisch mit System

Immer wieder steht man vor der Frage, ob man lieber mit Brüchen oder mit Dezimalzahlen rechnen soll. Gerade lange Perioden machen das Rechnen mit Dezimalzahlen aufwendig, doch viele Menschen rechnen ungern mit Brüchen. Der Bruch drei Viertel ist nicht periodisch, ein Drittel hingegen schon; doch wie sieht es mit anderen Brüchen wie dreizehn Einhundertdreiundvierzigstel aus? Wir haben uns damit befasst, woran man erkennen kann, ob die Dezimaldarstellung eines Bruches periodisch wird, von was die Periodenlänge abhängt und wie es sich in anderen Stellenwertsystemen, wie zum Beispiel dem Binärsystem, verhält.

Verona Miftari, Florian Bauer

Primin Gohn

Mathematik & Informatik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb

Muster der Sonnenblumenkerne

Wir sind oft draußen und spielen gerne an der frischen Luft. Dabei ist uns im Sommer aufgefallen, dass die Kerne in den Sonnenblumen immer das gleiche lustige Muster haben. Wir haben versucht es nachzumalen und schnell gemerkt, dass das gar nicht so einfach ist. Erst haben wir es mit Lineal und dann mit einem Geodreieck versucht. Um die entstehenden Winkelsterne besser hinzubekommen, haben dann das Computerprogramm Scratch genutzt. Nach und nach veränderten wir unser Programm, bis wir tolle Spiralmuster zeichnen konnten. Bei den Mustern fanden wir verschiedenen Kategorien, welche wir schon von den Winkelsternen kannten. Eine nähere Untersuchung der Kategorien zeigte eine Verbindung zu Bruchzahlen.

Wir suchen nun ein Muster, welches am besten mit dem Sonnenblumenkerne-Muster übereinstimmt.

Selma Muderris, Ida Spanke

Renate Spanke, Dietmar Spanke

Mathematik & Informatik

Schüler experimentieren

Sonderpreis Regionalwettbewerb

Ionenwind - Der Antrieb der Zukunft?

Mit einer Kerze, einer spitzen Nadel und einer Hochspannungsquelle kann man die Entstehung eines Ionenwinds in einem starken elektrischen Feld demonstrieren. Dieser auf Stoßionisationsprozessen beruhende elektrodynamische Effekt erzeugt eine Schubkraft, die der Richtung des Ionenflusses entgegenwirkt. Nach einer ausführlichen theoretischen Analyse haben wir zunächst einen experimentellen Aufbau realisiert, mit dem es erstmalig möglich war, diese Kraft in unterschiedlichen Gasen zu messen. Mit dem Bau eines durch die Fernsehserie „Star Trek“ inspirierten Modells untersuchten wir, inwiefern der Ionenwind als Antrieb für Fahrzeuge in Frage kommt. Welchen Schub entwickelt dieser lautlose und ohne bewegliche Teile auskommende Ionenantrieb?  Wie groß ist seine Effizienz? Lassen sich so in Zukunft die „unendlichen Weiten“ des Weltraums oder zumindest die endlichen Weiten des Luftraums leichter erobern?

Frieder Büchner, Rickmer Krinitz, Daniel Mynko

Hermann Klein, Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb, Sonderpreis Bundeswettbewerb

Graphen mit Twist

Sicherlich haben Sie im Fernsehen oder auf Drucken schon mal den sogenannten „Moire“-Effekt wahrgenommen, ohne dass sie ihn als solchen hätten bezeichnen können. Diese Art von Interferenzerscheinung entsteht, wenn zwei gleichmäßige Muster sich leicht verdreht überlagern. Wir haben diesen Effekt im Nanometerbereich untersucht. Hierzu verwendeten wir ein Rastertunnelmikroskop und Graphen, eine zweidimensionale Modifikation von Graphit. Durch Überlagerung von gegeneinander gedrehter Graphenschichten konnten wir Moire-Muster beobachten und die physikalischen Eigenschaften näher untersuchen. Wir hoffen die eingesetzte Technik auch auf andere zweidimensionale Stoffe wie Molydändisulfit oder Molybdändiselenid übertragen zu können.

Nahae Kühn, Yasmin Muderris, Lotta Weimann

Thilo Glatzel, Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb, Goldmedaille ICYS 2019

Stringpipe - den Faden in der Pfeife rauchen

Im Dynamikum, einem Science Center in Pirmasens, kann man sie bewundern: die Seilschleuder. Angetrieben von zwei gegenläufigen Motoren schwingt sich ein zur Schlaufe verknüpftes Seil zu einem stabilen rotierenden Bogen auf. Dieser eindrucksvolle Versuch lässt sich jedoch auch zuhause in ähnlicher Weise realisieren. Mit einem präparierten Strohhalm, einem zur Endlosschleife geschlossenen Faden und ein bisschen Puste lässt sich eine „Fadenpfeife“ bauen. Doch gelingt ein Looping mit jedem Faden? Wie lange darf der Faden maximal sein? Wie stark muss man mindestens pusten? Mit geeigneten Versuchsaufbauten haben wird diese Fragen näher untersucht.

Yannick Resch, Carl Gadde

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb, Bronzemedaille ICYS

Der Postkutscheneffekt im Auge

Habt ihr in alten Filmen auch schon mal beobachtet, dass sich die Räder von Kutschen oder Autos rückwärts drehen, obwohl die Fahrzeuge vorwärtsfahren? Dieser sogenannten Stroboskop-Effekt kann man mit der „falschen“ Abtastfrequenz der Kamera erklären. Doch lässt sich dieser Effekt auch mit der Kamera „menschliches Auge“ beobachten? Mit Hilfe von Speichenrädern und verschiedenen Lichtquellen habe ich dies experimentell genauer untersucht und bin auf Überraschendes gestoßen

Lucia Berghausen

Hermann Klein, Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

Sonderpreis Regionalwettbewerb

Der Teebeutelkreisel

Jeden Morgen beim Frühstück derselbe Ablauf – Der Tee zieht durch, während das restliche Frühstück gerichtet wird. Zieht man zuletzt den Teebeutel aus dem frisch gebrühten Tee, so beginnt der Teebeutel sich um die eigene Achse zu drehen. Diesen Teebeutelkreisel haben sicherlich schon viele morgens bestaunt, doch wir wollen dem Phänomen auf den Grund gehen. Drehen sich die Teebeutel in allen Situationen gleich oder gibt es dabei Unterschiede?

Martin Scholten, Leonhard Roth

Pirmin Gohn

Physik

Schüler experimentieren

Das PET-Haus

Da wir durch das Fernsehen auf das Plastikproblem unserer Welt aufmerksam geworden sind, haben wir uns gefragt, ob man aus dem Plastikmüll noch etwas Brauchbares herstellen könnte. Als ich eine Plastikflasche in die Hand genommen habe, fühlte diese sich warm an. So kam mir die Idee, aus Plastikflaschen ein Haus zu bauen. Dieses möchte ich bauen und danach messen, wie gut die Plastikflaschen isolieren.

Lotta Weimann

Renate Spanke

Arbeitswelt

Jugend forscht

Pill-O-Mat

Jeder Arzt hat wahrscheinlich in seiner beruflichen Laufbahn bereits erfahren, dass Patienten Medikamente falsch einnehmen. Die Folgen für den Patienten können von harmlos über bleibende Gesundheitsschäden bis hin zum Tod führen. Man schätzt, dass es in Deutschland zu einem jährlichen Schaden von über 11 Milliarden Euro kommt.

Man versucht das Problem einzugrenzen, indem den Patienten genau vorgegeben wird, wie die Medikamente einzunehmen sind. Als Hilfe dienen zum Beispiel Medikamentenboxen, welche für jeden Tag drei Fächer (morgens/mittags/abends) aufweisen. Eine Prüfung der tatsächlichen Einnahmezeit, Dosierung und des richtigen Medikamentes kann dadurch aber nicht erfolgen.

Wir entwickeln deshalb den „Pill-O-Mat", einen kostengünstigen Automat, welcher diese Probleme lösen wird.

Benedikt Heim, Leo Grossman, Yannick Resch

Renate Spanke, Gerhard Holetzke

Arbeitswelt

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb und Sonderpreis Landeswettbewerb: Vorstellung bei Tagung der Nobelpreisträger

Vergleich des Stromverbrauchs von Elektrogeräten

Auf allen elektrischen Geräten findet man die Angaben der Hersteller, wie viel Strom das Gerät verbraucht.

Anlässlich des Diesel-Skandals möchte ich herausfinden, ob die Angabe, die auf den Geräten steht, auch tatsächlich mit dem Verbrauch, den das Gerät im Betrieb benötigt, übereinstimmt.

Dazu messe ich viele verschiedene Elektrogeräte mit einem Stromzähler in verschiedenen Zeitintervallen auf ihren eigentlichen Verbrauch.

Denis Grueneberg

Renate Spanke

Arbeitswelt

Schüler experimentieren

3. Platz Regionalwettbewerb

Biomasse-Produktion zur CO2-Reduktion in der Luft

Biomasse aus Algen als regenerativer Energieträger ist in aller Munde. Wir haben uns die Frage gestellt, ob sich nicht mithilfe der Algen ein zuverlässiger Kohlenstoffdioxidspeicher herstellen lässt. Wir versuchen, möglichst große Mengen an Kohlenstoffdioxid mit Mikroalgen zu binden und die entstandene Biomasse nach dem Vorbild eines Hochmoores langfristig zu sedimentieren und zu lagern. Unsere Idee ist es, ein zuverlässiges Algenreaktor-System zu entwickeln, das sich in ein hochmoorähnliches System integrieren lässt und Biomasse permanent kultiviert und sedimentiert. Dazu testen wir Teilschritte dieses Prozesses im Labor.

Conrad Kessel, Finn Münchhoff

Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Sind Asseln intelligent?

Ich liebe Asseln und halte sie bei mir zu Hause als Haustiere. Ich schaue ihnen gerne zu und beobachte sie genau. Dabei kamen mir mit der Zeit immer mehr die Fragen: Sind Asseln intelligent? Wie schnell können sie laufen? Können sie sich Wege und Richtungen merken? Um dies herauszufinden, habe ich mir eine Menge verschiedener Versuchsanordnungen überlegt.

Jule Knauer

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Welche Nahrungspflanzen werden von Stabheuschrecken (Sipyloidea Sipylus) bevorzugt?

Ich halte Stabheuschrecken als Haustiere und füttere sie mit Brombeerblättern. Die natürliche Lebensumgebung meiner Stabheuschrecken ist Asien und Madagaskar.  Als ich einmal die Stabheuschrecken mit Brombeerblättern gefüttert habe, habe ich mich gefragt, was passieren würde, wenn sie hier in Mitteleuropa frei wären. Was würden sie hier fressen?

Würden sie trotzdem nur Brombeerblätter fressen? Das hat mich neugierig gemacht und ich wollte es herausfinden. Ich habe die Stabheuschrecken in einzelnen Terrarien untergebracht und ihnen immer ein Brombeerblatt und ein Versuchsblatt zur Wahl angeboten. Am nächsten Tag habe ich dann kontrolliert, was und wie viel sie gefressen haben.

Ich habe herausgefunden, dass die Stabheuschrecken Pflanzen aus der Familie der Rosengewächse bevorzugen. Sie fressen aber auch Pflanzen aus anderen Familien.

Eine weitere Beobachtung ist, dass die jungen Nymphen eher Brombeerblätter und die adulten Stabheuschrecken verschiedene Pflanzen fressen.

Julian Kehm

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 2. Platz Landeswettbewerb

Plastik im Salz? - Quantitative Analyse von Mikroplastik in Meeressalz

Bereits in unserem kleinen Flüsschen Wiese, das durch unseren Heimatort Lörrach fließt, konnte im letzten Jahr Mikroplastik nachgewiesen werden.

Muss sich dann eben dieses Mikroplastik, das über die Flüsse ins Meer transportiert wird, nicht auch in Meeressalz, das in Salinen gewonnen wird, wiederfinden?

Wir untersuchen verschiedene frei käufliche Salze, die durch Meerwasserverdunstung in Salinen gewonnen werden, auf den Gehalt an Mikroplastik .

Charlotte Löbbe, Julia Kernbach

Renate Spanke

Geo- und Raumwissenschaften

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

FeiSoLo - Durchblick im Feinstaubnebel!

Zur Feinstaubverschmutzung in Lörrach und benachbarten Kommunen lagen bisher keine Informationen vor. Um dies zu ändern, entwickelten wir das kostengünstige Lörracher Feinstaub-Solar-LoRange-Messystem, genannt FeiSoLo. Mithilfe von Streulichtphotometern, Solarmodulen und einem WLAN-unabhängigen LoRa (Long Range) Netzwerk können wir nun den Feinstaub in unserer Stadt analysieren. Durch den Bau einer Labormessstation ist es uns zudem möglich, den Einfluss weiterer Umweltfaktoren auf die gemessenen Feinstaubwerte zu untersuchen.

Leander Hartenburg, Leon Klein

Thilo Glatzel

Geo- und Raumwissenschaften

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb, 2. Platz Bundeswettbewerb

Kann man mit Haaren eine Ölpest eindämmen?

Am 20.04.2010 ist im Golf von Mexiko der Ölbohrstation Deepwater Horizon im Meer explodiert. In den öffentlichen Medien wurde die Bevölkerung dazu aufgerufen, ihre Haare zu spenden, um die riesigen Ölteppiche damit aufzusaugen. Das Thema fanden wir so interessant, dass wir beschlossen haben herauszufinden, ob Haare wirklich Öl aufsaugen können. Dazu testen wir Haare von verschiedenen Menschen und Tieren und bestimmen, wie viel Öl die einzelnen Haartypen aufsaugen können.

Maja Spanke, Saskia Lange

Renate Spanke

Geo- und Raumwissenschaften

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 3. Platz Landeswettbewerb

Akustische Levitation - Kugeln im Lotussitz 2

Keine Angst, unser Projekt hat nichts mit Parapsychologie zu tun, auch wenn dies der Titel vermuten lässt. In unserem Projekt lassen wir keine Menschen auf unerklärliche Weise schweben, sondern kleine Kügelchen aus Styropor. Dazu benötigen wir lediglich eine von einem Lautsprecher erzeugte stehende akustische Welle. Wie ist das möglich? Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit diese Objekte ohne direkten Kontakt zum Boden in der Luft gehalten werden können? Ganz ohne Zauberei haben wir bei unseren Experimenten zur akustischen Levitation überraschende Antworten gefunden.

Alexandra Martin, Yasmin Muderris, Nahae Kühn

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb

Der Bernoulli-Effekt

Als ich in den Sommerferien mit dem Zug verreist bin, habe ich mich gefragt, warum man immer hinter der weißen Linie am Bahnsteig bleiben soll, wenn ein Zug einfährt. Denn wenn ein Zug in den Bahnhof ein- oder durchfährt, sollte der dabei entstehende Wind die Menschen wegpusten und deshalb wären diese nicht gefährdet. Deshalb wollte ich verstehen, wozu diese weiße Linie da ist. Im Internet konnte ich herausfinden, dass man durch den Bernoulli-Effekt zum Zug hingezogen wird. Daraufhin wollte ich den Bernoulli-Effekt näher untersuchen und überprüfen, ob man wirklich zum Zug hingezogen wird.

Lucia Berghausen

Renate Spanke

Physik

Schüler experimentieren

3. Platz Regionalwettbewerb

Warum gibt es im Regenbogen kein Rosa?

Wir finden es toll, einen Regenbogen zu sehen. Dabei ist uns aufgefallen, dass in einem Regenbogen nie die Farbe Rosa zu finden ist.

Darum möchten wir verstehen, wie die Farbe Rosa zusammengemischt wird und dann selbst mit optischen Experimenten Regenbögen herstellen. Vielleicht schaffen wir es doch, die Farbe Rosa im Regenbogen zu finden.

Ida Spanke, Selma Muderris

Renate Spanke

Physik

Schüler experimentieren

Sonderpreis

Kreide Fragmenti

Habt ihr auch schon festgestellt, dass manche Lehrer sehr ungeschickt sind? Sie können einfach nicht mit technischen Geräten umgehen! Selbst die gute alte Kreide lassen sie ständig fallen, sodass diese zerbricht. Doch wie fällt und zerbricht Kreide überhaupt? Wie ändert sich der Brechvorgang, wenn man Starthöhe und Aufprallwinkel der Kreide verändert? Um diese Fragen zu beantworten, haben wir eine Kreidefallmaschine gebaut, mit einer Hochgeschwindigkeitskamera das Verhalten brechender Kreide physikalisch untersucht und so sehr viele „Kreide Fragmenti“ erzeugt.

Adam Muderris, Marie Fuchs, Nele Paul

Hermann Klein

Physik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Galileis Leiteralbtraum

Kann etwas schneller als der freie Fall sein? Nein, sagen Sie spontan? Dann sollten Sie einfach ein auf einem Tisch schräg stehendes Brett nehmen und es aus der gleichen Anfangshöhe gleichzeitig mit einer Kugel fallen lassen. Sie werden überrascht sein! Die Kugel hat bei diesem Galileischen Wettrennen keine Chance! Doch lässt sich dieses überraschende und auf den Gesetzen der Drehbewegungen starrer Körper beruhende Phänomen auch bei anderen Gegenständen beobachten? Dazu haben wir etliche Strickleitern mit schrägen Holzsprossen gebaut und ihr Fallverhalten experimentell und theoretisch mit dem von normalen Strickleitern verglichen.

Lennart Resch, Tim Kubetzko

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb

Flummis auf Abwegen

Ein Flummi, den man auf einen harten Boden fallenlässt, springt fast auf die Ausgangshöhe wieder zurück - das ist jedem bekannt. Lässt man jedoch einen dieser elastischen Gummibälle mit viel Spin senkrecht nach unten auf den Boden fallen, springt er nicht nur gut zurück, sondern zeigt nach dem Aufprall eine sehr merkwürdige Flugbahn. Diese durch die Eigendrehung und Rauigkeit des Balles verursachte Flugkurve lässt sich nun für überraschende Wurfexperimente nutzen. Wirft man z.b..einen dieser Gummibälle so auf den Boden, dass er nach dem Aufprall gegen die Unterseite einer Tischplatte prallt, so kommt er erstaunlicherweise wieder zu seinem Ausgangspunkt zurück.

Warum können Flummis solch verblüffendes Verhalten zeigen? Können diese Wurfexperimente auch mit anderen Bällen durchführt werden? Unser Ziel war es, das Verhalten der Bälle physikalisch zu verstehen und quantitativ zu simulieren. Dazu haben wir die Flugbahnen der Bälle unter verschiedenen Bedingungen mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen und mit unserer Simulation verglichen.

Alexandra Martin, Fiona Seger, Sophia Rüth

Pirmn Gohn und Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

„Tickt“ die Uhr noch richtig? Sonderbares bei Sanduhren

Bei  Sanduhren, die man z.B. in Spielzeugsets vorfindet, konnten wir bei ein und der gleichen Uhr starke Laufzeitschwankungen vorfinden. Um dieses Problem zu umgehen, haben aber wir uns entschlossen, eigene Sanduhren zu bauen. Als Granulat verwenden wir statt Sand kleine Glaskügelchen. Mit diesen Uhren möchten wir nun herausfinden, ob es durch äussere Kräfte möglich ist, die Laufzeit der Sanduhr zu beschleunigen.

Leon Klein

Pirmin Gohn und Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Kavitation - Der Glaszerstörer

Kann man mit der bloßen Hand eine Glasflasche kaputt schlagen?

Das ist tatsächlich möglich: Man nimmt sie in die eine Hand und schlägt mit der anderen einfach flach auf den Flaschenhals. Dabei fliegt der Flaschenboden heraus.

Wir wollen in unserem Projekt genauer herausfinden, wie das funktioniert und einen Aufbau konstruieren, um den Effekt genauer zu untersuchen.

Lucia Berghausen, Lilly Palmbach

Renate Spanke

Physik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Der "vermessene" Vogel

Im Physikunterricht besuchte uns kürzlich ein ungewöhnlicher Vogel, der berühmte „Trinkvogel“.  Dieses bekannte physikalische Spielzeug besteht aus zwei Glaskugeln, einem Verbindungsrohr und einer bereits bei Zimmertemperatur verdunstenden Flüssigkeit.  Gibt man diesem Vogel Wasser zu trinken, so kippt sein Schnabel ohne Unterlass in ein vor ihm stehendes Glas. Ein wahrhaft erstaunliches Phänomen. Zum Glück lernten wir dann im Unterricht das Verhalten dieser unersättlichen Vogelart mit Hilfe der Verdunstungskälte zu verstehen. Nur: es gab kein einziges Experiment, welches die gegebene Erklärung unterstützte! Das störte uns sehr ! Daher rückten wir dem Vogel mit Temperatursensoren, Feuchtigkeitsmesser und Kamera zu Leibe. Wir variierten seine Ernährungsweise, setzen ihn kühlen Winden aus, erhitzten seinen Bauch und schränkten seinen Lebensraum ein. Über das dabei beobachtete geänderte Verhalten dieses unbescheidenen Vogels wollen wir nun berichten.

Yasmin Muderris, Adam Muderris

Hermann Klein

Physik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Gamma brain 2 write

In dem Projekt geht es um die Messung von Strömen aus dem zentralen Nervensystem. Sobald diese Messungen vollendet sind, möchte ich untersuchen, wie der Mensch lernt und was sich bei diesem wichtigen Aspekt im Gehirn abspielt. Anschließend möchte ich aus meinen Messungen, das Ziel des Projektes, ein Programm entwickeln, welches Menschen mit einer Behinderung, oder auch der gesamten Gesellschaft ermöglicht mit der Kraft des Gehirns in einem Programm zu schreiben.

Der Ablauf meines Projekts sollte folgend sein: Als Erstes möchte ich die Gehirnströme mit einem EEG, also mit Elektroden, welche von Instrumentenverstärkern verstärkt werden, messen. Danach möchte ich meine eigenen Messergebnisse mit offiziellen EEGs vergleichen und daraus einen Mittelwert für den zweiten Schritt bilden. Als Zweites möchte ich untersuchen, was sich beim Lernprozess im Gehirn abspielt und dieses für die Technik analysieren, worauf als dritten Schritt die Entwicklung eines Schreibprogramms basieren soll.

Leander Hartenburg

Gerhard Holetzke

Technik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Intelligentes Fahrradschloss

Ich will ein intelligentes Fahrradschloss konstruieren, das am Hinterrad angebaut wird und mit einem Smartphone gesteuert werden kann. Es besteht aus einen Servo-Motor, 3D-gedruckten Bauteilen, einem Bluetooth- und einem GPS-Modul, einem LCD-Display und einem Mikrocontroller, z. B. mit einem Arduino. Der Mikrocontroller, der in der Programmiersprache C programmiert wird, steuert den Servo-Motor, der eine Stange zwischen die Speichen schiebt, so dass das Fahrrad abgeschlossen wird. Das Schloss kann mit Hilfe einer Smartphone-App per Bluetooth-Übertragung auf- und abgeschlossen. Man kann sein Fahrrad außerdem in einen Verleih-Modus versetzen und so anderen Personen erlauben, das Fahrrad gegen Bezahlung auszuleihen. Am LCD-Display kann der Ausleihende u.a. ablesen, wann er das Fahrrad zurückbringen muss. Ein Buzzer wird ihn zusätzlich darüber informieren, wann die Ausleihzeit zu Ende ist. Falls jemand das Fahrrad stiehlt, kann mit dem GPS-Modul festgestellt werden, an welchem Ort sich das Fahrrad befindet.

Leo Grossmann

Gerhard Holetzke

Technik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

maTex - Die magische Textkorrektur

Jeder Schüler kennt die Situation. 2 Wochen nach dem schreiben ist die Klausur immer noch nicht korrigiert, und der Lehrer flüchtet sich in Ausreden. Aber warum? In unserem Projekt wollen wir mithilfe von Maschinellem Lernen und Statistik einer Software die Korrektur von Englisch Aufsätzen beibringen. Dazu werden zuerst aus einem Aufsatz Textfeatures wie Satzbau, Wortlänge oder Worthäufigkeit  ausgelesen, und mithilfe von bereits bewerteten Aufsätzen ein Classifier trainiert. Dieser soll es uns dann ermöglichen, vorher unbewertete Aufsätze nach Noten zu klassifizieren, und so dem Lehrer die sofortige Bewertung ermöglichen.

Nikodem Kernbach, Raphael Kreft, Julian Behringer

Gerhard Holetzke, Marcel Neidinger

Mathe/Informatik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Magische Sechsecke

Eine beliebte Aufgabenstellung bei Mathevertretungslehrern sind magische Quadrate. Das sind Quadrate aus n*n Feldern, in denen jeweils Zahlen stehen, sodass die Summe aus jeder Spalte, jeder Zeile und jeder Diagonale stets dieselbe Zahl ergibt. Da magische Quadrate und Würfel bereits erforscht sind, möchten wir uns in unserem Projekt auf weniger erforschte magische Figuren fokussieren, die magischen Sechsecke. Hierfür wollen wir das bereits bekannte Wissen über die magischen Quadrate und Würfel erweitern, um schlussendlich ein magisches Sechseck zu generieren und dessen Eigenschaften zu verstehen.

Alexander Hönigschmied, Loris Huber, Samuel Hefele

Pirmin Gohn

Mathe/Informatik

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Intelligentes Würfeln

In einer dreistündigen Mittagspause spielten wir „Die Siedler von Catan“. Nach einer Zeit wurde uns das zu langweilig, weswegen wir begannen, gleichzeitig auch noch „Mensch ärgere dich nicht!“ zu spielen. Das Problem dabei war jedoch, dass wir für jedes Spiel einzeln Würfeln mussten, da die Spiele mit einer unterschiedlichen Anzahl von Würfeln zu spielen sind. Deshalb wollten wir herausfinden, wie wir die Augenzahlen der Würfel eines Spieles den Augenzahlen der Würfel des anderen Spieles zuordnen zu können. Wichtig war uns hierbei, das die Wahrscheinlichkeit, um die möglichen Zahlen zu würfeln unverändert bleibt. Unser Ziel war es, einfache und allgemeingültige Regeln zu finden.

Benedikt Heim, Jonathan Klein

Renate und Dietmar Spanke

Mathe/Informatik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Wandernde Steine 4 - Ein Vergleich des Racetrack Playa

Seit 2012 beschäftige ich mich mit dem Phänomen der wandernden Steine des Racetrack Playa im kalifornischen Death Valley. Man bezeichnet damit Schleifspuren im Boden, die von 320kg schweren Steinen verursacht werden, die sich bis zu 880m pro Monat bewegen. Das Phänomen ist nur in sehr unregelmäßigen zeitlichen Abständen zu beobachten. Manchmal dauert es Jahre, bis sich neue Schleifspuren bilden.

Nach dem ich seit 2012 den Mechanismus, warum die Steine wandern, heraus finden wollte und dies inzwischen sehr detailliert beschreiben kann, habe ich mich gefragt, ob es noch mehr Orte auf der Welt gibt, an dem sich Steine bewegen.

Durch Literaturrecherchen bin ich auf die wandernden Steine der Laguna Altillo Chica in Spanien gestoßen. Diese habe ich 2016 besucht, um zu untersuchen, ob dort die gleichen Mechanismen für den Bewegungen wie im Death Valley, Kalifornien gelten.

Ich habe mir folgende Leitfragen gestellt:
- Wie unterscheiden sich die geographischen und klimatischen Gegebenheiten beider Orte?
- Wie wird die Steinbewegung an der Laguna Altillo Chica erklärt?
- Sind die unterschiedlichen Erklärungsversuche der Steinbewegungen der beiden Phänomene aufeinander übertragbar?

Ronja Spanke

Renate Spanke

Geo- und Raumwissenschaft

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb

Der Stärke-Protektor

Wenn man Wasser mit Stärke mischt, entsteht eine sogenannte nicht-newtonsche Flüssigkeit. Die Eigenschaft dieser Flüssigkeit ist, dass sie im Ruhezustand relativ flüssig ist. Wenn man jedoch plötzlich Druck auf das Gemisch ausübt, verhärtet es.

Diese besonderen Eigenschaften möchte ich nutzen um daraus einen „idealen Schutzprotektor“ zu bauen.

Der Protektor soll weich sein um sich sehr gut anzupassen, so dass der Träger eine gute Beweglichkeit hat. Sobald allerdings ein Stoß auf den Protektor kommt, soll er sich verhärten und den Druck verteilen. Dazu möchte ich messen, wie gut das Gemisch aus Stärke und Wasser den Druck absorbieren kann, um dadurch für einen noch besseren Schutz zu sorgen.

Yannick Resch

Renate Spanke

Arbeitswelt

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Farbe ohne Farbe - Nanostrukturen bei Schmetterlingen auf der Spur

Schmetterlinge faszinieren durch Eleganz, Anmut und ihre Farbenpracht. Etliche dieser Falter erzeugen ihre Farben durch Pigmente. Durch Absorption bestimmter Wellenlängen entsteht so für unser Auge der Farbeindruck. Doch lassen sich durch Farbstoffe auch die metallisch leuchtende, blau schillernde und mit dem Betrachtungswinkel des Beobachters variierende Farbe eines Morphofalters erklären? Nein, die Antwort liegt hier im Mikrokosmos. Durch Interferenzeffekte an Nano- und Mikrostrukturen können manche Schmetterlinge sehr intensive und – im Gegensatz zu den Pigmentfarben - dauerhafte „Strukturfarben“ entstehen lassen.

Doch wie sehen diese Nanostrukturen eigentlich aus? Kann man diese filigranen Strukturen sichtbar machen? Und lässt sich das Bauprinzip der Natur evtl. auch technisch nutzen, z.B. für den Bau von effizienteren Solarzellen oder speziellen Autolacken? Um Antworten auf diese brandaktuellen biophysikalischen Fragen zu finden, haben wir die Nanostrukturen verschiedener Schmetterlingsarten systematisch untersucht, mit optischen Reflexions- und Absorptionsmessungen Flügel verglichen und ein Modell zur Beschreibung der optischen Eigenschaften aufgestellt.

Nicola Holetke, Johanna Schneider, Hanna Westermann

Hermann Klein und Dr. Thilo Glatzel

Biologie

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb

Pyoverdine - leuchtende Eisenjäger

Pyoverdine sind Heptapeptide, die von Pseudomonas- Bakterien in die Umgebung abgegeben werden, um für das Wachstum benötigte Eisen (III)-Ionen „einzufangen“. Diese Eisen-Transporter fluoreszieren im unbeladenen Zustand, wenn sie mit UV-Licht bestrahlt werden. Mich interessiert, von welchen Faktoren die Fluoreszenz im Einzelnen abhängt. Dazu habe ich mit Hilfe eines Spektrometers und einer Lampe eine Messvorrichtung gebaut und untersuche die zellfreien Zentrifugationsüberstände von Pseudomonas fluorescens-Kulturen. Mein Ziel ist zu testen, ob sich diese Eigenschaft verwenden lässt, um den Eisengehalt einer Lösung zu bestimmen.

Philipp Ahovi

Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb

Colis, Zeolithe und medizinische Kohle Wasseraufbereitung 2.0

In unserem Projekt „Colis, Zeolithe und medizinische Kohle – Wasseraufbereitung 2.0“ beschäftigen wir uns mit den heutigen Wasseraufbereitungsmethoden. Getestet wurden zunächst die professionellen Wasseraufbereitungsyteme der schweizer Firma Katadyn, welche sich allerdings als relativ kostenintensiv herausstellten.
Darum entwickelten wir im zweiten Schritt eigene, kostengünstigere Wasserfilterungsmethoden, welche in ihrer Wirksamkeit mit den professionellen Geräten mithalten sollten.
Das Kernstück dieses zweiten Forschungsschrittes bildete dabei ein handelsüblicher Blumentopfuntersetzer, durch den wir die zu filternde Bakterienlösung hindurchpumpten.
Letztendlich gelang es uns zu beweisen, dass mit handelsüblichen Blumentopfuntersetzern ein ebenso gutes Wasserfilterungsergebnis erzielt werden kann wie mit den professionellen und teuren Produkten der Firma Katadyn.

Jasmin Vahid Yousefnia, Nele Müller

Kevin Dalferth

Biologie

Jugend forscht

Pilze als Vorbild zur Nutzung von Cellulose als Energieträger

Zur Bioethanolproduktion wird bisher vor allem Stärke verwendet. Dazu müssen extra Pflanzen, z.B. Mais, angebaut werden, auf Flächen, die sonst zur Nahrungsmittelproduktion verwendet werden. Pilze können Cellulose, die als Bestandteil der pflanzlichen Zellwand in grosser Menge vorkommt, abbauen und als Energiequelle nutzen. Wir möchten testen, welche Pilze Cellulose bis zur Glukose abbauen können. Mit diesen Kenntnissen kann man dann effizientere Nutzungsverfahren entwickeln. Dabei benutzen wir einen Enzymtest (Cellobiase), den eine Gruppe vor uns entwickelt hat, und entwickeln deren Arbeit weiter.

Erica Horne, Catina Knöll, Sandra Le

Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

Mikroplastik im Fluss "Wiese"

Auf einer Expeditionsfahrt mit dem Forschungsschiff "Aldebaran" auf dem Bodensee durften wir mit einem Manta-Trawl Wasserproben nehmen und nach Mikroplastik untersuchen. Dabei stellten wir uns die Frage, ob sich in dem uns nahe gelegenem Fluss "Wiese" ebenfalls Mikroplastik befindet. Die Wiese fließt vom Feldberg durch das Wiesental bei Weil in den Rhein. Sie durchfließt dabei sehr idyllisch das Naturschutzgebiet Feldberg, sowie den Naturpark Südschwarzwald. Auf den ersten Eindruck hin sollte man meinen, dass der Fluss sehr sauber ist, da sich keine großen Industrieansammlungen im Tal befinden. Um dies genauer zu untersuchen haben wir im gesamten Flusslauf Wasserproben entnommen und nach einer Aufarbeitung im Labor die Menge des Mikroplastiks bestimmt.

Franziska Heitmann, Ronja Spanke

Renate Spanke und Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Biomasse-Produktion zur CO2 Reduktion in der Luft

Biomasse aus Algen als regenerativer Energieträger ist in aller Munde. Wir haben uns die Frage gestellt, ob sich nicht mithilfe der Algen ein zuverlässiger Kohlenstoffdioxidspeicher herstellen lässt. Wir versuchen möglichst große Mengen an Kohlenstoffdioxid mit  Mikroalgen zu binden und die entstandene Biomasse bei naturnahen Bedingungen nach dem Vorbild eines Hochmoores zu sedimentieren. Dazu möchten wir das Wachstum verschiedener Kulturen von Mikroalgen untersuchen, um möglichst einfache Kulturbedingungen zu finden. Im zweiten Schritt werden wir Verfahren testen, wie man die produzierte Biomasse langfristig bei spezifischen Bedingungen lagern kann.

Conrad Kessel, Finn Münchhoff

Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Wie wirken sich Bleaching-Produkte auf unsere Zähne aus?

Wir wollen herausfinden, wie sich Bleaching Produkte auf menschliche Zähne auswirken. Dafür wendeten wir die verschiedenen Zahnweißmittel auf den Zähnen an. In den verschiedenen Versuchsstadien untersuchten wir die Zähne unter dem Binokular und verglichen die Ergebnisse. Auch machten wir uns mit dem Aufbau des Zahnschmelzes und den Inhaltsstoffen der Produkte vertraut.

Nahae Kühn, Denis Grueneberg

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

Allicin – antibiotische Wirkung mit jeder Mahlzeit?

In Lauchgewächsen wie Knoblauch, Bärlauch oder Zwiebeln befinden sich zwei Substanzen: Alliin und das Enzym Alliinase. Verletzt man die Pflanze, treten beide Substanzen miteinander in Kontakt und es entsteht das Molekül Allicin, dem viele Wirkungen zugeschrieben werden. In Versuchen mit E. coli-Bakterien konnte ich bereits die antibiotische Wirkung der Lauchgewächse zeigen. Nun möchte ich herausfinden, wie stabil der Wirkstoff wirklich ist. Dazu gibt es widersprüchliche Literatur. Besonders interessiert mich die Stabilität im Hinblick auf Säureeinwirkung und Temperatur. Dazu stelle ich verschiedene Extrakte aus Lauchgewächsen her und überprüfe die Stabilität des Allicins bei verschiedenen pH-Werten und Temperaturen sowie weiteren Parametern.

Angela Maidhof

Peter Beyer und Dr. Christiane Talke-Messerer

Chemie

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb

Kann Abfall unser Trinkwasser reinigen? – Schwermetalle

Eine zu hohe Konzentration von Kupfer im Blut, auch Kupfervergiftung genannt, kann in schlimmen Fällen zu Schädigungen der Schleimhäute von Magen und Darm, Zerstörung von Erythrozyten und sogar zum Tod von führen. Der Grenzwert für Kupfer im Trinkwasser liegt in Deutschland bei 2mg/l, im Blut bei 5mg/l. Deshalb ist es wichtig, eine stabile Versorgung mit sauberem Trinkwasser zu gewährleisten, denn Trinkwasser ist eine der wichtigsten Ressourcen für den Menschen. Im letzten Projekt haben wir die Adsorption von verschiedenen organischen Stoffen, wie Methylenblau und Diclofenac Na an die Kartoffelschalen untersucht. Wir möchten nun unter Verwendung von Kupfersulfat die Adsorption von Schwermetallen an die Kartoffelschalen untersuchen. Dabei interessiert uns vor allem, inwiefern es mithilfe von Kartoffelschalen Überdosierungen an Kupfer zu beseitigen. Dafür werden wir Komplextitration von Kupfertetraaminkomplexen gegen EDTA verwenden.

Sebastian Bross, Pascal Bürklin

Dr. Christiane Talke-Messerer

Chemie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Die leuchtende Currywurst

Auf unserer Fensterbank in der Küche steht ein Terrarium mit einem lebenden Skorpion, der meiner kleinen Schwester Ida gehört. Wenn man Skorpi mit einer UV-Taschenlampe anleuchtet, leuchtet er im Dunkeln ganz hell gelb. Mit der UV-Lampe haben wir zu Hause auch alles andere angeleuchtet und geschaut, ob es dann auch leuchtet. Dabei habe ich festgestellt, dass auch mein Essen manchmal leuchtet. Zum Beispiel leuchtet eine Currywurst!

Das fanden wir so interessant, dass wir unbedingt feststellen möchten, ob es noch anderes Essen gibt, das leuchtet. Und wir versuchen heraus zu finden, was genau die Currywurst zum Leuchten bringt.

Maja Spanke, Maria Stoll

Renate und Dietmar Spanke

Chemie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb

Wie gut hält Klebstoff?

Beim Toben im Wohnzimmer haben wir leider den Holzrahmen eines Bildes umgekippt und zerbrochen. Damit unsere Eltern nichts bemerken, haben wir sofort versucht den Schaden mit Kleber möglichst unsichtbar zu reparieren. Leider hat dies gar nicht gut funktioniert.

Dies hat uns dazu gebracht, dass wir testen wollen, welche Kleberarten sich besonders gut eigenen um Holz fest miteinander zu verkleben. Auch wollen wir herausfinden, bei welcher Zugkraft die Klebstelle wieder reißt.

Frank und Erik Würthner, Leonard Giering

Renate Spanke

Chemie

Schüler experimentieren

Magnetic Train

Im Internet wurden wir auf ein Video aufmerksam, welches einen kleinen "Zug" aus einer Batterie und Magneten zeigt. An der Batterie sind zwei zylindrische Magnete befestigt, jeweils am Plus- und Minuspol einer. Sobald diese Batterie mit den Magneten in eine lange Spule aus Kupferdraht geschoben wird, bewegt sich der "Zug" in der Spule ohne äußere Einwirkungen vorwärts. Doch was ist eigentlich die physikalische Ursache dieser Bewegung und wie wirkt sie im Detail? Kann man diese Geschwindigkeit durch Änderung verschiedener Parameter vergrößern? Um das Phänomen näher zu untersuchen, möchten wir verschiedene Einflussgrößen verändern, wie zum Beispiel die Anzahl der Magnete, die Dicke des Kupferdrahtes oder den Durchmesser der Spule. Außerdem wollen wir die Art der Batterie (z.B. AA oder AAA) variieren oder anstatt der Batterie eine externe Stromquelle nutzen, sodass der Zug nur aus Magneten besteht. Gemessen werden sollen die Geschwindigkeit, die Zugkraft und auch die Stärke des B-Feldes.

Lennart Resch, Tim Kubetzko

Pirmin Gohn und Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 2. Platz Landeswettbewerb, Sonderpreis

Wandernde Steine 3

Im Death Valley/Kalifornien findet man das Phänomen der „Wandernden Steine“. Man bezeichnet damit Schleifsturen im Lehmboden an deren Ende meist Steine liegen. Die wandernden Steine beschäftigen mich schon zum dritten Mal. Nach dem ich im Jahr 2015 das Glück hatte die Steine vor Ort zu sehen, bin ich mit mehr Fragen als Antworten zurückgekehrt. Wie sind die Anteile der Kräfte zwischen Wind, Wasser und Eis auf den Stein? Wieso liegen die Steine nur auf einer Seite? Und wie entsteht der See auf dem Racetrack Playa?

Ronja Spanke

Renate Spanke und Pirmin Gohn

Geo- und Raumwissenschaft

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 2. Platz Landeswettbewerb

Die Ziffernzählmaschine numeri magici

Bei der Ziffernzählmaschine geht es darum, von einer langen Zahl die Quantität einer jeden Ziffer zu zählen. Die dabei entstehenden Ergebnisse fassten wir in einer langen Zahl zusammen. Diese notierten wir immer als 20-stellige Zahl, da wir die Anzahl der 10 Ziffern konsequent als zweistellige Zahl angaben. Dabei stehen die ersten beiden Ziffern für die Anzahl von Nullen, die nächsten beiden für die Anzahl der Einsen usw... Nun verfuhren wir mit dieser Zahl ebenso. Auf diese Weise entstanden immer wieder neue Zahlen, die wir notierten. Das Besondere daran ist, dass sich schon recht rasch solch eine Zahl nicht mehr verändert und es sogar nur exakt zwei Zahlen gibt, bei der unsere Folgen enden.

Raphael Kreft, Nikodem Kernbach

Pirmn Gohn

Mathe/Informatik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 3. Platz Landeswettbewerb

Bau eines Models eines Voltigier-Pferdes

Es soll ein Voltigier-Holzpferd gebaut werden, das den Voltigier-Gruppen des Reitervereins Lörrach zum Training dienen kann. Dadurch wird das Voltigier-Pferd geschont und es können mehr Voltigier-Gruppen trainieren. Im ersten Schritt wird versucht ein solches Pferd als Lego-Model zu bauen und zu programmieren. Das Holzpferd soll im Gegensatz zu herkömmlichen Voltigier-Holzpferden die Rückenbewegung eines Voltigier-Pferdes in alle Schrittarten simulieren. Dazu gehört auch, den Bewegungsablauf eines Pferdes in allen Bewegungsabläufen zu filmen und zu analysieren.

Alexandra Martin

Gerhard Holetzke

Technik

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb

"Wie tot ist die Wiese - unser Fluss?"

Unser Fluss Wiese wurde im Sommer 2014 im Flussabschnitt Schopfheim-Brombach für biologisch tot erklärt. Eindeutige Gründe dafür wurden nie genannt.Da wir täglich auf dem Schulweg am Fluss vorbei radeln und im Sommer dort baden, hat uns dies sehr beunruhigt. Wir wollten wissen, ob tatsächlich alle Lebewesen tot sind und wie gut die Wasserqualität der Wiese ist. Dafür nahmen wir an verschiedenen Stellen Wasserproben und bestimmten mithilfe eines Binokulars die Makroorganismen, um davon die Gewässergüteklasse abzuleiten.   

Freya und Olga Wilke

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb

Der Papier-Herkules

Legt man bei zwei Bücher Seite für Seite ineinander, so kann man diese überraschenderweise nicht mehr auseinander ziehen. Den berühmten Mythbusters gelang dies in einem auf Youtube zu sehenden Video  auch mit Hilfe der Kraft von zwei PKWs nicht! Woran liegt das? Kann die durch die glatten Papierseiten verursachte Reibung so groß werden? Oder hat das Phänomen ganz andere Ursachen? Mit einem Versuchsaufbau haben wir überraschende Ergebnisse gewonnen, die wir mit Hilfe einer theoretischen Betrachtung bestätigen konnten.

Aaron Hohenfeld, Moritz Petersen, Martin Ramm

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Newtons Nighmare

Der Versuch "Newton's Nightmare" ist sehr simpel. Man lässt einen Magneten durch ein nichtmagnetisches Metallrohr fallen. Das Besondere daran ist, dass der Magnet mit konstanter Geschwindigkeit fällt. Besonders überrascht hat uns die Tatsache, dass bei einem Längsschnitt durch das Rohr, der Magnet sich augenscheinlich etwas schneller, aber scheinbar immer noch mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Laut der Erklärung, die wir zu dem Versuch bekamen, sollte dies nun eigentlich nicht mehr funktionieren, sprich der Magnet sich nicht konstant, sondern im freien Fall bewegen. Diesem Widerspruch wollten wir nun näher auf den Grund gehen!

Nicola Holetzke, Johanna Schneider, Hanna Westermann

Pirmin Gohn

Physik

Jugend forscht

Sonderpreis

Wet PET

Wir haben eine Wasserrakete aus einer PET-Flasche gebaut. Damit wir genaue Messungen zum Flug durchführen können, haben wir eine Abschussrampe konstruiert. Auf diese Weise wollen wir ermitteln, welche Wasserfüllmenge die Beste ist und wie der idealste Druck ist. Ebenso versuchen wir die Flugbahn durch Flügel zu stabilisieren und die Luftverwirbelungen durch verschiedene Spitzen zu vermeiden. Zusätzlich testen wir ob Sand oder andere „Treibstoffe“ besser geeignet sind als Wasser.

Yannic Duan, Jonathan Bauer, Yannik Resch

Renate Spanke

Physik

Schüler experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb

Der Vakuumzug! - Zugfahren ohne Luftwiderstand!

Wir fahren mit der Wiesental Bahn von Maulburg bis nach Lörrach in die Schule. Und irgendwie sind wir jeden Tag sehr knapp dran. Bei der täglichen Fahrt mit dem Zug in die Schule kam uns dann die Frage, ob es nicht mit ganz einfachen Dingen möglich wäre die Zugfahrt schneller zu machen. Eine Zugfahrt ohne Luftwiderstand müsste doch eigentlich viel schneller sein. Um dies zu testen bauen wir mit Hilfe eines Abflussrohres einen Tunnel und versuchen daraus möglichst viel Luft abzusaugen. Unser Zug wird durch einen Tischtennisball dargestellt, der dadurch angetrieben wir, indem wir unseren „Tunnel“ von hinten belüften. Wir wollen messen, wie stark der Unterdruck sein müsste damit unser „Zug“ schneller als die Wiesental-Bahn ist.

Yasmin und Adam Mudderis

Renate Spanke

Physik

Schüler experimentieren

Sonderpreis

Kann Abfall unser Trinkwasser reinigen? Trinkwasserreinigung mit Kartoffelschalen

Die so genannte Sapindus Mukorossi, oder auf deutsch Waschnuss, wird auf dem Europäischen Markt immer populärer. Kein Wunder, denn glaubt man den Importeuren, kann die Waschnuss quasi alles waschen bzw. säubern. Dennoch kennen sie viele Menschen noch nicht, und bei denen die sie kennen teilen sich die Meinungen. Ich werde der Frage nachgehen, was die Waschnuss wirklich kann. Dafür mache ich Waschtests, außerdem möchte ich die Oberflächenspannung messen (denn je niedriger diese ist, umso besser wirkt es sich auf die Waschkraft aus), und das Ergebnis mit der Rosskastanie und Seife vergleichen. Zu dem werde ich Schaumproben machen, die fungizide Wirkung testen und den PH- Wert bestimmen.

Sebastian Bross

Dr. Christiane Talke-Messerer

Chemie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Wundermittel Allicin - kommt Omas Heilmittel gegen die moderne Medizin an?

Jeder kennt sie: Lauchgewächse wie Bärlauch, Zwiebeln oder Knoblauch. Ich interessiere mich besonders für den Bärlauch, der bei uns im Frühling an vielen Stellen wächst und durch seinen intensiven Geruch auffällt. Bärlauch enthält wie Knoblauch und Zwiebeln den Wirkstoff Allicin, dem eine antibakterielle Wirkung nachgesagt wird.  Ich möchte herausfinden, ob Extrakte aus Bärlauch mit herkömmlichen Antibiotika aus der Apotheke mithalten können. Um diese Frage zu beantworten, habe ich mit Hilfe einer Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Anlage (HPLC) die Konzentration des Allicins in den jeweiligen Pflanzen bestimmt. Außerdem habe ich in einem Agardiffusionstest die Wirkung verschiedener Extrakte aus Lauchgewächsen und Gewürzen auf das Wachstum von E.coli-Bakterien getestet.

Angela Maidhof

Peter Beyer und Dr. Christiane Talke-Messerer

Chemie

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Brauchen wir Verdauungshilfen? Untersuchung von Multienzympräparaten

Beim Surfen im Internet stießen wir auf Werbung für Multienzympräparate als Verdauungshilfen. Multienzympräparate enthalten eine Vielzahl von Verdauungsenzymen. Manche von den verwendeten Enzymen kommen im menschlichen Körper auch gar nicht vor. Da ja unser Körper alle Enzyme produziert, die wir zum Verdauen unserer Nahrung benötigen, fragten wir uns, ob diese Produkte überhaupt funktionieren. Unser Ziel ist es herauszufinden, ob die Multienzymkomplexe verschiedener Hersteller wirken. Die Präparate testen wir zuerst auf ihre Enzymaktivität. Unter den vielen Enzymen, die die Präparate enthalten, haben wir uns drei herausgesucht: Amylase – ein Stärke-abbauendes Enzym und Laktase – das milchzuckerabbauende Enzym. Vor allem interessiert uns die Cellulase, die Cellulose abbaut, aber im menschlichen Körper gar nicht vorkommt. Wir möchten versuchen, mit künstlichen Magenbedingungen herauszufinden, ob die versprochene Wirkung der Enzyme im Körper wirklich stattfinden kann.

Conrad Kessel, Finn Münchhoff

Dr. Christiane Talke-Messerer

Chemie

Jugend forscht

Sonderpreis

Strom aus dem Küchenschrank - Die Essigbatterie

Aus den Komponenten Essig und Kalk kann auf einfachem Wege eine funktionale Batterie gebaut werden. Die zusätzliche Hinzugabe von Graphit soll hierbei die Leitfähigkeit verbessern. Das Ziel unseres Projektes ist es, solch eine Batterie zu bauen und ihre Zusammensetzung sowie ihre Leistung zu untersuchen und zu optimieren. Gegebenenfalls soll auch noch eine kleine selbstgebaute Leuchte mit dem entstandenen Strom betrieben werden.

Tizian Gottstein, Markus Bäth, Kai-Hendrik Franz

Pirmin Gohn

Chemie

Jugend forscht

Wie entfernt man Kaugummi am besten von unterschiedlichen Materialen?

Unsere Klassenkameradin musste sich auf der letzten Klassenfahrt ihre langen Haare abschneiden nachdem sich ein Kaugummi beim Blasen-machen darin verfangen hatte. Daraufhin haben wir uns überlegt, welche Möglichkeiten es gibt um Kaugummi von verschiedenen Materialien zu entfernen. Wir haben mit unterschiedlichen Entfernungsmöglichkeiten untersucht, wie gut sich drei verschiedene Kaugummiarten, die wir unter unterschiedlichen Temperaturen und Bedingungen auf neun verschiedene Stoffarten, zwei unterschiedliche Teppichböden, auf Asphalt, auf zwei Fliesenarten, auf Holzmöbel und auf Haaren geklebt haben, entfernen lassen.

Lucia Berghausen, Benedikt Heim, Lilly Palmbacher

Renate Spanke

Chemie

Schüler Experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb

Wie entfernt man Edding am besten von unterschiedlichen Materialen?

Da wir uns in der Schule oft über mit Textmarker beschmierte Tische und Toilettentüren aufregen, haben wir uns die Frage gestellt, wie man diesen am besten davon entfernen kann. Wir werden untersuchen wie gut sich verschiedene Textmarker-Marken und -Farben auf unterschiedliche Weise von verschiedenen Materialen entfernen lassen.

Lotta Weimann, Frank und Erik Würthner

Renate Spanke

Chemie

Schüler Experimentieren

3. Platz Regionalwettbewerb

Orientieren sich Hunde beim Urinieren nach dem Erdmagnetfeld?

Ich möchte herausfinden, ob ein Hund ein Gespür für das Erdmagnetfeld hat. Ist ein Hund in der Lage nach einer bestimmten Richtung des Erdmagnetfeldes zu urinieren und welchen Vorteil könnte dies für ihn haben?

Alyssa Jähner

Renate Spanke

Biologie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Die leuchtende Jagd nach Eisen

Ich kultiviere im Labor den Bakterien-Stamm Pseudomonas fluorescens DSM 4358. Dabei inter- essiere ich mich für das Wachstumsverhalten und die Fluoreszenz dieses Stammes auf verschiede- nen Medien. Pseudomonas-Bakterien produzieren kleine Proteine, so genannte Pyoverdine. Diese werden von den Bakterien in die Umgebung abgegeben und dienen primär als Eisen-Transporter. Die Proteine absorbieren Licht im Blau/UV und  fluoreszieren grün, wenn sie nicht mit Eisen beladen sind. Ich möchte beobachten, auf welche Art und Weise der jeweilige Anteil an Eisen(III)-Ionen im Medium das Auftreten der Fluoreszenz beeinflusst. Ziel ist herauszufinden, ob es eine Möglichkeit gibt, die Fluoreszenz so zu quantifizieren, dass eine Aussage über den Eisen (III)-Gehalt des Mediums getroffen werden kann.

Philipp Ahovi

Dr. Christiane Talke-Messerer und Pirmin Gohn

Biologie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Schleimpilze – Nicht von dieser Welt II

Aufbauend auf meine Arbeit aus dem Jahr 2015 möchte ich unter Laborbedingungen herausfinden, welches das optimale Nährmedium für den Schleimpilz „Physarum polycephalum" ist. Verschiedene Nährmedien werden angeboten. Das Ziel ist es, den Schleimpilz unter sterilen Bedingungen zu kultivieren und die Chemotaxis und Geotaxis der Schleimpilze weiter zu erforschen.

Franziska Heitmann

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

Sonderpreis

Lawinen – Der Wolf im Schafspelz?

Unser Projekt befasst sich mit der Entstehung von Lawinen, sowie deren Auslösefaktoren und Schutzmaßnahmen. Dafür muss man die verschiedenen Schneearten und den Schichtenaufbau der Schneedecke in Anbetracht ziehen. Dies wollen wir mit Hilfe eines Modells darstellen. Da wir verschiedene Phänomene wie Schneebrettlawinen oder Staublawinen auslösen wollen, ist ein unterschiedlicher Aufbau der Schneeschichten nötig. Um die optimale Auslösung der Lawine zu gewährleisten, benötigt es einen bestimmten Winkel sowie Untergrund. Deshalb haben wir ein Modell gebaut, bei dem man den Winkel des Hangs beliebig mit Hilfe von Motoren verändern kann. Mit den Ergebnissen wollen wir verschiedene Lawinenschutzmaßnahmen testen.

Lena Sänger, Mirjam Brendel

Pirmin Gohn

Geo- und Raumwissenschaft

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb

Pflanzen im Bann der Strahlung - Auswirkungen von Mobilfunkstrahlung auf Pflanzen

Frage: Haben elektromagnetische Felder wie von Mobiltelefonen/WLAN-Routern etc. wirklich eine Auswirkung auf pflanzliches Wachstum und Physiologie? Hintergrund der Frage ist sehr widersprüchliche Literatur zu diesem Thema. Wir möchten diese Frage mit einem eigenen Versuchsaufbau unter kontrollierten Bedingungen testen.

Tania Ginkel, Christina Wenzel

Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis: 75 Euro von der Otto Männer Holding AG

Untersuchung des Algenwachstums in Abhängigkeit von der Phosphationenkonzentration und Entwicklung eines Zuchtsystems

Alle Arten von Algen haben einen hohen Ertrag an Biomasse, doch ist es vielleicht sogar möglich diesen Prozess so zu optimieren, dass möglichst viel Biomasse produziert wird und diese auch effizient geerntet wird? Das Ziel der vorliegenden Untersuchung ist, herauszufinden, inwieweit das Wachstum von Fadenalgen durch verschiedene Phosphationenkonzentration beeinflusst werden kann. Des Weiteren wurde ein Zucht- und Erntesystem konzipiert, bei dem die Substrathaftung der Fadenalgen ausgenutzt wird. Hierbei wurden verschiedene Materialien auf die Eignung getestet.

Nikolai Tarassenko

Kevin Dalferth

Biologie

Jugend forscht

Sonderpreis: 75 Euro von der Otto Männer Holding AG Sonderpreis Nachwachsende Rohstoffe der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. und des Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

Optimierung einer Hefe-Brennstoffzelle

In einer mikrobiellen Brennstoffzelle können lebende Mikroorganismen direkt zur Energiegewinnung genutzt werden. Dabei werden Elektronen, die im Energiestoffwechsel normalerweise mittels Elektronencarriern transportiert werden, mit Hilfe eines Mediators direkt zur Gewinnung von Strom auf eine Elektrode übertragen. Für die Anwendung dieser Technik spielt nicht nur die Effizienz des Prozesses eine Rolle, sondern auch die Ansprüche der verwendeten Organismen an ihre Umgebung. Hefen zu kultivieren ist sehr einfach bzw. Trockenhefe steht nahezu überall zu Verfügung. Deshalb erscheint uns Hefe als ein sehr geeigneter Organismus. Ziel dieses Projekts ist es, verschiedene Hefen, deren Ansprüche an die Urngebung sehr gering sind, in einer kleinen Brennstoffzelle auf ihre Leistung bei der Stromproduktion prüfen.

Tobias Maintok, Julian Seidel, Luis Löhlein

Dr. Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

Sonderpreis: Erneuerbare Energien des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie

Schleimpilze – Nicht von dieser Welt

Schleimpilze sind einzigartige Lebewesen, die in ihrer Lebensweise Eigenschaften von Tieren und Pflanzen gleichermaßen vereinen. Wir untersuchen die Schleimpilzart "Physarum polycephalum" und möchten ihr optimalen Haltungsbedingungen herausfinden. Ebenfalls möchten wir testen auf welche unterschiedlichen Reiz unsere Schleimpilzart reagieren kann.

Franziska Heitmann, Elena Sergejew

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

3. Platz Regionalwettbewerb

Gewässeranalyse - Was trinken wir?

Welche Stoffe sind in unserem Fluss-, Ab- und Trinkwasser im Dreiländereck enthalten? Wie hoch ist z. B. der Koffeinkonsum im unserer Umgebung? Können wir aus dem Flusswasser auf einen quantitativen Wert des Koffeinkonsums schließen? Durch eine Laboranalyse mit einer Hochleistungsflüssigkeits-chromatographie-Anlage (HPLC-Anlage) möchten wir Proben analysieren, um verschiedene Inhaltsstoffe nachwiesen zu können. Dies basiert auf der Grundlage, dass diverse Stoffe, darunter z. B. Stoffwechselprodukte des Körpers, ins Abwasser gelangen und oft nicht vollständig von Kläranlagen gereinigt werden können.

Lara Sloan, Sabrina Kruse, Tamara Wiedemann

Peter Beyer und Renate Spanke

Chemie

Jugend forscht

Sonderpreis: 75 Euro von der Sparkasse Freiburg Nördlicher Breisgau

Indisches Waschwunder – was kann es wirklich?

Die so genannte Sapindus Mukorossi, oder auf deutsch Waschnuss, wird auf dem Europäischen Markt immer populärer. Kein Wunder, denn glaubt man den Importeuren, kann die Waschnuss quasi alles waschen bzw. säubern. Dennoch kennen sie viele Menschen noch nicht, und bei denen die sie kennen teilen sich die Meinungen. Ich werde der Frage nachgehen, was die Waschnuss wirklich kann. Dafür mache ich Waschtests, außerdem möchte ich die Oberflächenspannung messen (denn je niedriger diese ist, umso besser wirkt es sich auf die Waschkraft aus), und das Ergebnis mit der Rosskastanie und Seife vergleichen. Zu dem werde ich Schaumproben machen, die fungizide Wirkung testen und den PH- Wert bestimmen.

Angela Maidhof

Peter Beyer

Chemie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis: Umwelttechnik der Deutschen Bundesstiftung Umwelt

Chaos im Wasserrad

Ein chaotisches Wasserrad besteht aus einem Rad, an dem Becher mit einem Loch drehbar aufgehängt sind, so dass eingefülltes Wasser langsam abfließt. Durch einen Zufluss im oberen Bereich, welcher die sich dort befindenden Becher befüllt, setzt sich das Rad in Bewegung. Je nach Zuflussmenge, kann die Drehbewegung des Rades nicht chaotisch oder chaotische Zustände aufweisen. Dieses interessante Phänomen möchte ich mit Hilfe eines Programmes simulieren. Ich möchte prüfen, ob eine Simulation, reale Messungen vorhersagen kann. Dazu werde ich ein Wasserrad bauen und bei verschiedenen Zuflussmengen die Richtung und Geschwindigkeit des Rades messen. Anschließend werde ich ein Simulationsprogramm schreiben, welches ich soweit anpasse, dass die Simulationsergebnisse mit Messungen an meinem selbst gebauten Wasserradmodell übereinstimmen. Meine Simulation werde ich prüfen, in dem ich das zu einer eingestellten Zuflussmenge vorhergesagte Verhalten der Drehbewegung mit der Realität vergleiche.

Tobias Spanke

Hermann Klein

Mathematik/Informatik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb, Sonderpreis Bundeswettbewerb, Sonderpreis: Praktikum bei der Volksbank Breisgau Nord eG

Holz im Galopp - Konstruktion eines mechanischen Voltigierpferdes

Es soll ein Voltigier-Holzpferd gebaut werden, das den Voltiergruppen des Reitervereins Lörrach zum Training dienen kann. Dadurch wird das Voltigierpferd geschont und es können mehr Voltigiergruppen trainieren. Im ersten Schritt wird versucht ein solches Pferd als Lego-Model zu bauen und zu programmieren. Das Holzpferd soll im Gegensatz zu herkömmlichen Voltigier-Holzpferden die Rückenbewegung eines Voltigierpferdes in alle Schrittarten simulieren. Dazu gehört auch, den Bewegungsablauf eines Pferdes in allen Bewegungsabläufen zu filmen und zu analysieren.

Alexandra Martin

Lars Möllendorf

Mathematik/Informatik

Schüler experimentieren

Sonderpreis als kreativstes Projekt Testo-Schülerwettbewerb

Metaksi to go

In unserem Projekt „Metaksi to go“ geht es darum einen Koffer mit einer Quizschaltung zu bauen. Das heißt: Im Koffer sind Schalter und ein Microcontroller. Die Teilnehmer bekommen einen Schalter der an den Koffer angeschlossen wird. Der Microcontroller zählt ihre Punkte und zeigt diese auf dem Computer und zusätzlich auf einem Display an. Wir wollen unseren Lehrer helfen, einen abwechslungsreichen Unterricht zu gestalten. Das Besondere daran ist, dass es ein Schülerprojekt ist, welches für die Schule gemacht wird. Es sollte gefördert werden, weil wir so einen spannenden und abwechslungsreichen Unterricht erhoffen.

Nikodem Kernbach, Raphael Kreft, Sebstian Renz

Pirmin Gohn

Mathematik/Informatik

Schüler Experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis beste Präsentation Testo-Schülerwettbewerb

Auswirkung von Haarpflegeprodukten auf Haare - 2

Wir sind leider nicht blond. Viele unserer Freunde wollen schon immer blonde Haare haben. Helfen Blond-Shampoos dabei? Greifen sie unsre Haare in der Struktur an und ändern die Haare wirklich ihre Farbe? Aufbauend auf unser Projekt vom letzten Jahr werden wir verschiedene Haarproben nach Einwirkung der Kosmetika mit dem Mikroskop untersuchen sowie ihre Reißfestigkeit überprüfen. Wir haben uns die Frage gestellt, was während der Pflege mit unseren Haaren passiert. Dazu haben wir unter dem Mikroskop verglichen, wie Haare auf unterschiedliche pH-Werte reagieren. Außerdem haben wir Spannungs-Dehnungs-Diagramme vor und nach der Pflege gemacht.

Yolanda Klug, Annika Nirenberg

Renate Spanke

Physik

Jugend forscht

Sonderpreis: 50 Euro von der Endress + Hauser GmbH & Co. KG

Autsch - Wie weh tut Weh eigentlich wirklich?

Wir versuchen die Kraft zu messen, die auf unseren Körper wirkt, wenn wir uns verletzen. Dazu haben wir ein von unseren Freunden entwickeltes Messgerät genutzt, das über den Druck die Kraft ermittelt. Dabei ist ein Feuerwehrschlauch, der mit Wasser gefüllt ist, an ein Druckmessgerät angeschlossen. Wir wollen zum Beispiel die Kraft, die erzeugt wird, wenn man sich z.B. einen Finger in der Tür einklemmt, messen. Ebenso wollen wir verschiedene Schubladen und Schuhe ausprobieren.

Frey Wilke, Katharina Hahn, Lucia Berghausen

Renate Spanke

Physik

Schüler experimentieren

Singende Röhre

Man nehme eine Metallröhre, ein Drahtgitter und einen Bunsenbrenner und mit etwas Übung ertönt nach dem Erhitzen des Drahtgitters in der Röhre ein lauter schiffshupenähnlicher Ton. Dieses thermoakustische Phänomen wurde erstmals im 19. Jahrhundert von dem niederländischen Physiker Pieter Leonard Rijke erforscht und später anhand des Rayleigh-Kriteriums begründet.Warum widersprechen meine Versuche jedoch der Theorie, indem auch Töne entstehen, wenn das Gitter in der oberen Hälfte der Röhre ist? Und inwiefern unterscheidet sich dieser gemessene Ton bezüglich der Entstehung und der Klangfarbe von dem Ton, der bei „normaler“ Gitterhöhe gemessen wurde? Wie entsteht dieser Ton überhaupt und wovon ist er abhängig?

Elisa Klug

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

Sonderpreis: Jahresabonnement der Zeitschrift "Bild der Wissenschaft" 75 Euro von der Hochschule Offenburg University of Applied Sciences

Der Hochhausgrill

Wenn Licht auf einen verspiegelten Halbzylinder trifft, bildet sich kein Brennpunkt, sondern Brennlinien, auch Kaustiken genannt. In größerem Maßstab kann dies zum Beispiel in London beim "Walkie-Talkie-Hochhaus" beobachtet werden. Der selbe Architekt konstruierte auch das Vdara Hotel in Las Vegas, bei dem die Strahlen um die Mittagszeit so gebündelt werden, dass Verbrennungen möglich sind.
Dies möchten wir in verschiedenen Experimenten näher untersuchen. Wir möchten zum Beispiel den Einfallswinkel der Strahlen verändern und die Kaustiken auch mit einer Wärmebildkamera fotografieren.

Lennart Resch, Tim Kubetzko

Hermann Klein

Physik

Schüler Experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, 3. Platz Landeswettbewerb

Der Wunderkerzenrotor

Wer kennt es nicht? Das festliche Gefühl an Silvester zwischen den lauten Geräuschen der Feuerwerkskörper, einer Wunderkerze beim Brennen zuzuschauen. Dabei sprühen sie Funken weg. Aber werden diese dabei in alle Richtungen gleichermaßen geschossen? Und wie heiß wird eigentlich so eine Wunderkerze? Lässt sich die bei dem Abbrennvorgang freiwerdende Energie eventuell mechanisch nutzen? Diese Fragen haben wir zunächst experimentell mit Hilfe von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und Infrarotbildern näher untersucht. Uns ist es dabei gelungen einen Wunderkerzenrotor zu bauen, dessen Parameter wir mithilfe einer Modellbetrachtung optimieren konnten.

Dennis Zisselsberger, Tim Königl

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb, 2. Platz Bundeswettbewerb, Sonderpreis: 75 Euro von der WISAG Produktionsservice GmbH

Feuertornado – Flamme mit Twist

Bei einer Veranstaltung der Physikanten haben wir im letzten Schuljahr einen Feuertornado bewundern können. Hierbei wird ein Drahtzylinder der eine Flamme umgibt, in Rotation versetzt. Dabei entsteht eine beeindruckende Flammensäule.Da eine Literaturrecherche zu diesem Phänomen nur wenig ergab, entschlossen wir uns mit einem aufwendigen Versuchsaufbau dieses faszinierende Phänomen näher zu untersuchen.  In unseren Experimenten variierten wir  die Rotationsgeschwindigkeit des Gitters, die Maschendrahtweite, das Flammenbecken und die Brennpaste. Durch Messung der Temperaturverteilung, der Luftströmungen innerhalb des Drahtgitters und einem Videotracking konnten wir so unseren Feuerteufel verstehen und optimieren.

Jakob Ohm, Max Burgert, Jannik Thoma

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

3. Platz Regionalwettbewerb

Hightech vs. Schuhkarton

Hat die Musikband „Die Toten Hosen“ mit ihrem Song „Früher war alles besser, früher war alles gut“ wirklich recht?  Diese Frage kam uns in den Sinn, als wir im Physikunterricht im Rahmen der Optik die Lochkamera behandelten. Kann man evtl. mit einer solch einfachen Kamera ohne Linse  genauso gute Bilder wie mit teuren Spiegelreflexkameras erzielen? Welche Lochdurchmesser sollte man für  scharfe Bilder wählen? Zeigen die Aufnahmen die gleichen „Linsenfehler“ wie Kameras mit Objektiven? Um Antworten auf diese Fragen zu finden, bauten wir eine Lochkamera mit variabler Bildweite und entwickelten zahllose Analogaufnahmen im Fotolabor.  Weniger zeitaufwändig waren  zusätzliche Abbildungen ,die wir durch den Umbau einer Digitalkamera zu einer Lochkamera, erhielten.

Laura Lorenz, Sina Hartmann

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis: Praktikum bei der Stryker Leibinger GmbH & Co. KG

Physik der hüpfenden Knete

Im Internet haben wir "intelligente Knete" gefunden und waren nach dem Kauf  begeistert von ihren Eigenschaften. Diese Knete kann hüpfen, man kann sie zerreißen, sie lässt sich mit dem Hammer zersplittern und sie zerfließt mit der Zeit.  Manche Sorten reagieren auf Magnete, andere leuchten im Dunkeln oder ändern ihre Farbe mit der Temperatur. Wir wollten wissen, wie diese Eigenschaften funktionieren. Mit Hilfe von Experimenten haben wir die Hüpfeigenschaften der Knete untersucht und dabei die Masse, die Temperatur der Knete und die Fallhöhe verändert. Mit einer Hochgeschwindigkeits-Kamera konnten wir den Aufprall der Knete, das Zerreißen und Zersplittern beobachten. Diese physikalischen Eigenschaften versuchen wir nun in einem Modell zusammen zu bringen.

Elias Rüsch, Luis Tritschler

Hermann Klein

Physik

Schüler experimentieren

2. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis: 75 Euro von der WISAG Produktionsservice GmbH

Eierschale - Multifunktionswerkstoff

Ich bin sehr begeistert von Eierschalen da sie multifunktionell sind. Sie sind sehr hart und können dadurch Vogelküken während ihrer Entwicklung vor mechanischen Einflüssen schützen. Gleichzeitig sind sie jedoch durchlässig für Temperatur, Gase und Feuchte. Die isolierende Wirkung verhindert, dass das Küken nicht auskühlt oder überhitzt. Da Vögel in unterschiedlichen Klimastufen brüten, haben auch die Vogeleier sehr unterschiedliche Permabiltäten. Ich möchte die Wärmeleitfähigkeit und Stabilität der verschiedenen

Ronja Spanke

Renate Spanke

Physik

Schüler experimentieren

Was kommt zuerst ins Nudelwasser - Salz oder Spaghetti?

Wenn wir von der Schule nach Hause kommen, haben wir immer großen Hunger und möchten schnell etwas essen. Spaghetti sind unser Leibgericht. Aber das Nudelkochen dauert immer so lange. Deshalb wollten wir wissen, ob das Wasser schneller kocht, wenn man das Salz ins kalte Wasser gibt oder erst in das kochende Wasser. Mit Strommesser, Wasserkocher, Stoppuhr und Thermometer wollen wir messen, wie die Zeit bis zum Kochen von der Salzmenge, Luftdruck und Raumtemperatur abhängt.

Yasmin und Adam Mudderis, Benedikt Heim

Renate Spanke

Physik

Schüler experimentieren

Nanopartikel in Abgasen

Wie sind sie unterwegs? Zu Fuß? Mit dem Auto? Egal wie sie sich fortbewegen, überall finden sie kleinste Partikel, sogenannte Nanopartikel, in der Luft. Vor allem in Dieselabgasen sind diese aufzufinden, doch können wir sie mit dem bloßen Auge nicht sehen. Sie sind so klein, dass auch die Partikelfilter  in Autos es nicht schaffen, die Nanopartikel in ihrem Weg  aufzuhalten. Doch welche Folgen hat das für den Menschen?

Maja Rüth, Nina Lüthi

Dr. Thilo Glatzel

Geo- und Raumwissenschaften

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis: 75 Euro von der IHK Südlicher Oberrhein

Wandernde Steine II

Im Death Valley/Californien findet man das Phänomen der „Wandernden Steine“. Man bezeichnet damit Schleifspuren im Boden, die von großen Steinen verursacht werden. Doch niemand konnte bisher beobachten oder genau erklären, wie diese zustande kommen.Dieses Thema hat mich vor zwei Jahren so sehr beschäftigt, dass ich verschiedene Theorien, wie die Steine wandern könnten, untersucht habe. Damals bin ich zu dem Schluss gekommen, dass vor allem Wind in Kombination mit Eis dieses Phänomen verursacht. In diesem Jahr ist es Wissenschaftlern zum ersten Mal gelungen die Wanderung der Steine zu filmen. Ich möchte die Bedingungen nachstellen und die Ergebnisse mit meinen damaligen Messungen vergleichen.

Ronja Spanke

Renate Spanke

Geo- und Raumwissenschaften

Schüler experimentieren

1. Platz Regionalwettbewerb, Landessieg Landeswettbewerb

Woher kommt das Wasser am Bach?

In meinem Projekt versuche ich die Herkunft des Wassers in einem Bach festzustellen, indem ich die im Wasser gelösten Mineralien quantitativ bestimme. Mein Beispiel ist der ungefähr 10 km lange Schlierbach, der im Südschwarzwald, an der Hohen Möhr, entspringt und bei Schopfheim in die Wiese mündet. Der Schlierbach ist als Untersuchungsgegenstand interessant, weil er auf seinem Weg geologisch verschiedene Zonen durchfließt.

Jan Ruchatz

Peter Beyer

Geo- und Raumwissenschaften

Schüler experimentieren

1. Preis Regionalwettbewerb, 2. Platz Landeswettbewerb, Sonderpreis: 50 Euro von Prior & Peußner BW

Der umgekehrte Rasensprengler

Überall in Deutschland kann man im Sommer Rasensprengler beobachten. Diese Geräte schleudern Wasser zu allen Seiten raus und drehen sich auf Grund des Impulses des versprühten Wassers. Was passiert nun, wenn man einen solchen Sprengler "umdreht", d.h. ihn vollständig unter Wasser setzt und anfängt zu Saugen?
Der Versuch wurde ähnlich bereits von Ernst Mach durchgeführt und ist Anfang des 20. Jhd. durch Feynman bekannt geworden. Viele Physiker haben sich seit dem an diesen Versuch herangewagt, ihn jedoch meist nur qualitativ und nicht quantitativ beschrieben.
Ziel dieser Arbeit ist es den Versuch quantitativ zu untersuchen und dabei beispielsweise den Einfluss der Viskosität der umgebenden Flüssigkeit zu messen und die publizierten Ergebnisse mit Hilfe eines eigenen Versuchsaufbaus zu überprüfen.

Leonard Bauersfeld

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

Bundessieg - Preis für die originellste Arbeit, 1. Platz Landeswettbewerb, 1. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis: 75 € von der Sparkasse Freiburg Nördlicher Breisgau

Schibi, Schibo - Physikalische Untersuchungen des Scheibenschlagens

„Schibi, Schibo, die Schiib‘ soll go!“ Mit diesem Spruch und einem kräftigen Schlag gegen eine Holzbohle schleudert man beim Scheibenfeuer glühende Holzscheiben einen Hang hinunter. Immer am Sonntag nach Fasnacht werden kleine Buchenscheiben dabei an einen Haselnussstab gesteckt und in einem Lagerfeuer zum Glühen gebracht. Ruhm erlangt, wer seine Scheibe besonders weit und hoch schießt. Die meisten – auch wir – haben aber bereits Schwierigkeiten, überhaupt eine stabile Flugbahn zustande zu bekommen. Deshalb wollten wir diesem Brauch auf den Grund gehen. Wie verhält sich die Scheibe auf ihrer Flugbahn? Welchen Kräften ist sie dabei ausgesetzt? Bei welchem Abschusswinkel ist die Flugbahn optimal? Messungen im Windkanal, Aufnahmen im Freien und eine  Computersimulation geben darüber Auskunft.

Kianusch Vahid Yousefnia, Yannik Winzer

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

2. Platz Landeswettbewerb, 1. Platz Regionalwettbewerb, Sonderpreis: 75 € von der Südwestmetall Papermint der IHK-Organisation Rotary Forscherpreis 2014 in Höhe von 1000 Euro

Auswirkungen von Haarpflegeprodukten auf Haare

Wir haben uns die Frage gestellt, was während der Pflege mit unseren Haaren passiert. Dazu haben wir unter dem Mikroskop verglichen, wie Haare auf unterschiedliche pH-Werte reagieren.
Außerdem haben wir die Reißfestigkeit vor und nach der Pflege gemessen, um so zu bestimmen, ob kaputte Haare durch Pflegeprodukte wirklich repariert werden.

Elisa Klug, Yolanda Klug

Renate Spanke

Physik

Jugend forscht

3. Platz

Tanzende Tröpfchen

Es hat etwas Magisches an sich! Kleine Öltröpfchen schweben und tanzen über einem Ölbad. Bei dieser Art von Schwebetanz können sich auch kurzzeitig planetenartige Muster ausbilden. Realisieren lässt sich dieser physikalische Tanz mit einem einfachen Versuchsaufbau. Silikonöl in einer Petrischale wird mit Hilfe eines Lautsprechers und eines Frequenzgenerators in vertikale Schwingungen versetzt. Setzt man nun mit einer Pipette Tröpfchen der gleichen Ölsorte auf die Oberfläche, so beginnt der Tröpfchentanz. Welchen Einfluß haben Frequenz und Amplitude des Lautsprechers auf diesen Tanz? Inwiefern beeinflusst die Viskosität des Öls die Lebensdauer der Muster? Wieso schweben die Tröpfchen überhaupt? Funktioniert dieser Versuch auch mit anderen Flüssigkeiten? Fragen über Fragen, die wir mit unseren Experimenten versuchen zu beantworten.

Patrick Lipps, Muhammed Akbas

Hermann Klein

Physik

Jugend forscht

Sonderpreis: 75 € von der Otto Männer Holing AG

Barchane - Dünen auf Tauchstation

Wenn man über die Wüsten unserer Erde fliegt, fallen sie einem sofort ins Auge: Sichelförmige Wanderdünen, auch Barchane genannt. Nachdem wir uns näher mit diesen interessanten Sandformationen auseinadergesetzt hatten, überlegten wir uns, wie wir diese Barchane mathematisch beschreiben können. Damit versuchten wir, die Frage, was solch einen Barchan ausmacht, zu beantworten. Anschließend untersuchten wir, unter welchen Bedingungen diese spezielle Dünenform auftritt und wie sie sich unter diesen Bedingungen verhalten. Dazu verwendeten wir neben den Wüstenbarchanen auch von uns selbst unter Wasser hergestellte Barchne, die einen sehr viel kleineren Maßstab als die riesigen Wüstenbarchane haben. Da die Barchane zur Klasse der Wanderdünen gehören, legten wir hier einen besonderen Augenmerk auf die Wanderungsgeschwindigkeit.

Simon Geyer, Jan Maintok, Bernhard Roth

Hermann Klein

Geo- und Raumwissenschaften

Jugend forscht

2. Platz Bundeswettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb, 1. Platz Regionalwettbewerb

Lactase-Präparate im Härtetest

Bei laktoseintoleranten Menschen, produziert der Körper zu wenig bis gar keine Laktase, die eigentlich im Dünndarm Milchzucker abbauen sollte. Die Folge daraus: Schwere Verdauungsprobleme, weshalb die Betroffenen oft ganz auf laktosehaltige Nahrungsmittel verzichten müssen.
Abhilfe sollen spezielle Laktase-Präparate schaffen, die es freiverkäuflich als Nahrungsergänzungsmittel in Apotheken oder Drogeriemärkten gibt. Das Werbeversprechen ist einfach: Nimmt man die Produkte zu milchzuckerhaltigen Lebensmitteln ein, bleiben die Beschwerden der Laktoseintoleranz aus.
Für unser Projekt stellen wir uns die Frage, wie gut solche Produkte wirklich helfen können, denn das Enzym Laktase, welches alle diese Präparate enthalten, muss unter erschwerten Bedingungen im Magen wirken. Wir überprüfen mit einem Enzymtest, ob die Laktase unter im Labormaßstab nachgestellten Magenbedingungen wirklich aktiv ist und Milchzucker abbaut.

Tania Ginkel und Elif Dirgen

Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

2. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb, Sonderpreis: Biovalley College Award, 1. Platz

Biokraftstoffe aus Pilzen - Was steckt dahinter?

Die Produktion von klimaneutralen Biokraftstoffen ist bis jetzt zu wenig effizient und teuer. Für die Herstellung von Bioethanol steht jedoch ein Rohstoff in großer Menge zur Verfügung: Cellulose, ein Polymer aus Glukose, Hauptbestandteil der pflanzlichen Zellwand. Der technische Aufschluss von Cellulose mit Enzymen ist schwierig, weil Lignin als weiterer Zellwandbestandteil dabei stört. Neuere Methoden orientieren sich deshalb noch stärker am Vorbild der Natur: Pilze als Destruenten verfügen über Enzyme zum Celluloseabbau, die im natürlichen Kontext Cellulose trotz Lignin abbauen können. Als letztes Glied dieses Wegs spaltet Cellobiase das Disaccharid Cellobiose in das Monosaccharid Glukose.
Wir interessieren uns für die Frage, ob man diesen Prozess effizienter gestalten kann und suchen daher in unserer direkten Umgebung nach Pilzen mit besonders hoher Cellobiase-Aktivität bzw. nach Faktoren, die hohe Cellobiase-Aktivität bestimmen. Dazu benutzen wir einen Enzymtest.

Faruq Nanouche, Jovana Meyer, Michelle Matysik

Christiane Talke-Messerer

Biologie

Jugend forscht

2. Platz, Sonderpreis: Bundesumweltwettbewerb in Höhe von 250,00 €

Smarte autarke Schwarmkraftwerkseinheit für private Haushalte

Es soll evaluiert werden ob eine Verbesserung der regenerativen Stromerzeugung durch Maßnahmen wie die Optimierung von Solarmodulen oder durch Kombination von Systemen erreicht werden kann. Dieses Projekt stellt sich die Aufgabe die Effizienz von Photovoltaik-Anlagen für Hausdächer durch bessere Ausnutzung der täglichen Sonneneinstrahlung zu steigern. Hierfür soll der Prototyp eines Aufdach-Systems entwickelt werden, welches seine Solarzellen unabhängig von ihrer Montageposition selbstständig optimal ausrichtet. Ergänzt werden soll das System durch automatische Statusmeldungen an Dienstleister und Eigentümer um somit die Wartung privater Anlagen zu vereinfachen und eine Integration in das Smart Grid der Zukunft vorzubereiten. Anhand des Prototyps soll ermittelt werden, ob eine Effizienzsteigerung mithilfe eingebetteter Systeme und Mechatronik möglich ist.

Timon Tscheulin

Lars Möllendorf

Technik

Jugend forscht

Blindenschrift mit Wärme

Ich möchte eine Blindenschriftzeile bauen, welche die Braillebuchstaben nicht mit Erhöhungen, sondern mit Wärmepunkten darstellt. Mit dieser möchte ich testen, ob und wie gut die Buchstaben von Blinden erkannt werden.
Auf dem Computer werde ich zuerst ein Programm schreiben, welches einen eingegebenen Text in Braille Schrift umwandelt. Eine Braillezeile muss an einen Computer angeschlossen werden. Deshalb benötige ich einen Mikrokontroller, welcher sowohl mit dem Computer kommuniziert als auch die Pixel der Braillezeile ansteuert.

Tobias Spanke

Dr. Dietmar Spanke

Arbeitswelt

Jugend forscht

Wieviel Kraft haben Greifvögel in ihren Füßen?

Wir sind absolute Greifvogel-Fans und besuchen oft die Flugshow in einer nahe gelegenen Falknerei. Beim näheren Betrachten eines Falkner-Handschuhes ist uns aufgefallen, wie stark der Handschuh durch die starken Krallen zerkratzt ist.
Wir wollten wissen, wie viel Kraft die dünnen Füße der Greifvögel wirklich haben. Doch niemand konnte uns Antwort geben und auch in keiner Literatur konnten wir genaue Angaben dazu finden. Dies hat uns so beschäftigt, dass wir die Idee hatten, genaue Messwerte selbst zu ermitteln.
Der Falkner des Vogelpark Steinen war so begeistert von unseren Fragen, dass er uns spontan zugesagt hat, uns bei unserem Projekt zu unterstützen. Wir wollen nun ein Messgerät entwickeln, das die Kraft misst, wenn ein Greifvogel feste zugreift. Wir sind sehr gespannt, ob wir unterschiedliche Werte bei den Adlern, Falken, Milanen und Eulen ermitteln können.

Alexandra Martin, Franziska Messerer

Renate Spanke

Physik

Schüler experimentieren

Sonderpreis: Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung Rotary Forscherpreis 2014 in Höhe von 250,00 €, 1. Platz Junior

Heiße Reifen Warm-up für die Carrerabahn

Uns faszinieren schnelle Autos seit jeher und wir wollen diese genauer untersuchen. Carreraautos bieten uns eine preiswerte und legale Möglichkeit, einige Parameter genauer zu untersuchen. Wir denken dabei zum Beispiel an den Einfluss der Temperatur auf die Rundenzeiten oder den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit des Autos und der Spannung auf der Bahn.

Marvin Marte-Völter, Lennart Resch, Julian Wilke

Pirmin Gohn

Physik

Physik

3. Platz

Anthocyane - Warum werden die Blätter rot? Teil II

Im Wettbewerb Schüler experimentieren 2013 hatte ich mich schon einmal mit Anthocyanen und Blattfärbung beschäftigt. Dabei habe ich überprüft, ob es stimmt, dass Anthocyane genannte Blattfarbstoffe für die Färbung im Herbst verantwortlich sind. Ich habe am Vergleich eines Spitzahorns und eines Kirschbaums herausgefunden, dass Anthocyane zwar eine wichtige Rolle für die Rotfärbung spielen, aber nicht alle Bäume, die im Herbst Anthocyane produzieren, auch rote Blätter bekommen. Bei einer dichtmaschigeren Untersuchung am selben Objekt in diesem Jahr habe ich diese Beobachtung bestätigen können. Dabei habe ich auch feststellen können, dass der Anthocyangehalt bei stärker von Sonne beschienenen Blättern höher ist. Um rot zu werden muss das Blatt allerdings ein saureres Milieu erzeugen, konnte ich durch pH-Messungen von Blättern aus verschiedenen Jahreszeiten und gescheckten Blättern feststellen.

Jan Ruchatz

Peter Beyer

Biologie

Schüler experimentieren

1. Platz Landeswettbewerb, 1. Platz Regionalwettbewerb

Tiere durch die Wärmebildkamera

In unserem Projekt erforschen wir die Wärmeabgabe von Tieren, indem wir verschiedene Zoos
und Tierparks besuchen. Wir nutzen dabei eine Wärmebildkamera. Wir schauen, wo Tiere viel und wenig Wärme abgeben. Auch vergleichen wir Säugetiere mit Vögeln. Wir denken uns auch ein paar Fragen aus, die wir dann selber versuchen zu beantworten.

Alina Glatzel, Freya Wilke

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

Sonderpreis: 75 € von der SCHULE WIRTSCHAFT Baden WÜRTTEMBERG

Mimosen

Das Ziel des Projekts war es, herauszufinden, auf welche Reize Mimosen reagieren.
Um das herauszufinden, wurden die Mimosenblätter mit unterschiedlichen Reizen wie zum Beispiel einem Stift oder einem Lötkolben gereizt. Nach dem Reizen schlossen sich die Blätter und die Zeit bis zum vollständigen Wiederöffnen der Blätter wurde gemessen. Das Ergebnis der Versuche war, dass die Mimosen unterschiedlich auf mechanische und thermische Reize reagieren. Es wurde festgestellt, dass die Mimosen nach dem thermischen Reizen länger zum Öffnen der Blätter brauchten als nach mechanischen Reizen.

Franziska Heitmann

Renate Spanke

Biologie

Schüler experimentieren

Sonderpreis: 50 € von der WISAG Produktionsservice GmbH

Kann man mithilfe von Strom unter die Erde schauen? - Geoelektrik

Immer wieder habe ich mit großem Interesse Artikel über die Hebung der Stadt Staufen in unserer Nachbarschaft gelesen.
Im September 2007 begann man in Staufen mit Geothermie-Bohrungen, um die in der Erde befindliche Wärme für eine Heizung für das Rathaus zu nutzen. Dabei hat man aber versehentlich eine in der Tiefe befindliche Gipskeuper-Schicht getroffen. Durch eindringendes Grundwasser hat das in der Erdschicht befindliche Anhydrid unter Wärmebildung zu Gips reagiert. Bei dieser Reaktion findet eine beachtliche Volumenzunahme statt. Dies hatte zur Folge, dass einzelne Gebäude der Stadt sich bisher um bis zu 45 cm gehoben haben. Ein Ende der Hebung ist noch nicht absehbar. Die bisher geschätzte Schadenssumme wird auf 50 Millionen Euro geschätzt.
Ich finde es sehr schade, dass durch diesen Vorfall das bisher sehr positive Interesse an Geothermik ins Negative gekippt ist, und habe mir Gedanken gemacht, wie man Probebohrungen umgehen kann, so dass gar nicht erst eine Anhydrid-Schicht getroffen werden kann. Dabei fand ich das Verfahren der Geoelektrik, bei dem versucht wird, über den in der Erde gemessenen Widerstand Rückschlüsse auf die vorhandenen Erdschichten zu bekommen. Ich möchte im Modell versuchen, ob es möglich ist. Gips mit Einleiten von Strom in Erdschichten zu finden.

Ronja Spanke

Renate Spanke

Geo- und Raumwissenschaft

Schüler experimentieren

2. Platz, Sonderpreis: Bundesumweltwettbewerb in Höhe von 500,00 €

Sonnencreme

Im Sommer sind wir ständig der Sonne ausgesetzt. Um unsere Haut zu schützen, benutzen wir Sonnencreme. Wir untersuchen, wie wirksam diese wirklich ist und ob sie der Haut auch schaden kann. Dabei benutzen wir unter anderem ein Spektrometer, um scheinbar unsichtbare Ultraviolett-Strahlen sichtbar zu machen.

Lara Sloan, Katja Kochanowski

Rernate Spanke

Chemie

Jugend forscht

Sonderpreis: 75 € von der Kopfmann Elektrotechnik GmbH