Forschung

Projektdatenbank

Zusammenstellung der Schüler-Projekte, die am phaenovum bearbeitet wurden. Die SchülerInnen haben in einer Gruppe von 2-3 Personen eine Problemstellung aus dem Bereich Naturwissenschaft und Technik intensiv erforscht. Die Ergebnisse wurden an verschiedenen Wettbewerben z.B. Jugend forscht präsentiert.

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.

Teilnehmer

Lotta Weimann

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Arbeitswelt

Sparte

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.

Teilnehmer

Benedikt Heim, Leo Grossman, Yannick Resch

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Arbeitswelt

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Denis Grueneberg

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Arbeitswelt

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Conrad Kessel, Finn Münchhoff

Betreuer

Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Jule Knauer

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Biologie

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Julian Kehm

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Biologie

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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 .

Teilnehmer

Charlotte Löbbe, Julia Kernbach

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaften

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Leander Hartenburg, Leon Klein

Betreuer

Thilo Glatzel

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaften

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

1. Platz Regionalwettbewerb, 1. Platz Landeswettbewerb

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.

Teilnehmer

Maja Spanke, Saskia Lange

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaften

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Alexandra Martin, Yasmin Muderris, Nahae Kühn

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Lucia Berghausen

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Ida Spanke, Selma Muderris

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Adam Muderris, Marie Fuchs, Nele Paul

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Lennart Resch, Tim Kubetzko

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Alexandra Martin, Fiona Seger, Sophia Rüth

Betreuer

Pirmn Gohn und Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

 

Teilnehmer

Leon Klein

Betreuer

Pirmin Gohn und Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Lucia Berghausen, Lilly Palmbach

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

 

Teilnehmer

Yasmin Muderris, Adam Muderris

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Leander Hartenburg

Betreuer

Gerhard Holetzke

Fachbereich

Technik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Leo Grossmann

Betreuer

Gerhard Holetzke

Fachbereich

Technik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Jasmin Vahid Yousefnia, Nele Müller

Betreuer

Kevin Dalferth

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Alexander Hönigschmied, Loris Huber, Samuel Hefele

Betreuer

Pirmin Gohn

Fachbereich

Mathe/Informatik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

 

Teilnehmer

Benedikt Heim, Jonathan Klein

Betreuer

Renate und Dietmar Spanke

Fachbereich

Mathe/Informatik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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?

Teilnehmer

Ronja Spanke

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaft

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Yannick Resch

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Arbeitswelt

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Nicola Holetke, Johanna Schneider, Hanna Westermann

Betreuer

Hermann Klein und Dr. Thilo Glatzel

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Philipp Ahovi

Betreuer

Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Jasmin Vahid Yousefnia, Nele Müller

Betreuer

Kevin Dalferth

Fachbereich

Biologie

Sparte

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.

Teilnehmer

Erica Horne, Catina Knöll, Sandra Le

Betreuer

Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Biologie

Sparte

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.

Teilnehmer

Franziska Heitmann, Ronja Spanke

Betreuer

Renate Spanke und Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Conrad Kessel, Finn Münchhoff

Betreuer

Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Nahae Kühn, Denis Grueneberg

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Biologie

Sparte

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.

Teilnehmer

Angela Maidhof

Betreuer

Peter Beyer und Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Chemie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Sebastian Bross, Pascal Bürklin

Betreuer

Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Chemie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Maja Spanke, Maria Stoll

Betreuer

Renate und Dietmar Spanke

Fachbereich

Chemie

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Frank und Erik Würthner, Leonard Giering

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Chemie

Sparte

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.

Teilnehmer

Lennart Resch, Tim Kubetzko

Betreuer

Pirmin Gohn und Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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?

Teilnehmer

Ronja Spanke

Betreuer

Renate Spanke und Pirmin Gohn

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaft

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Raphael Kreft, Nikodem Kernbach

Betreuer

Pirmn Gohn

Fachbereich

Mathe/Informatik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Alexandra Martin

Betreuer

Gerhard Holetzke

Fachbereich

Technik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.   

Teilnehmer

Freya und Olga Wilke

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Biologie

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Aaron Hohenfeld, Moritz Petersen, Martin Ramm

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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!

Teilnehmer

Nicola Holetzke, Johanna Schneider, Hanna Westermann

Betreuer

Pirmin Gohn

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Yannic Duan, Jonathan Bauer, Yannik Resch

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Yasmin und Adam Mudderis

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Sebastian Bross

Betreuer

Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Chemie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Angela Maidhof

Betreuer

Peter Beyer und Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Chemie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Conrad Kessel, Finn Münchhoff

Betreuer

Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Chemie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Tizian Gottstein, Markus Bäth, Kai-Hendrik Franz

Betreuer

Pirmin Gohn

Fachbereich

Chemie

Sparte

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.

Teilnehmer

Lucia Berghausen, Benedikt Heim, Lilly Palmbacher

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Chemie

Sparte

Schüler Experimentieren

Platzierung

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.

 

Teilnehmer

Lotta Weimann, Frank und Erik Würthner

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Chemie

Sparte

Schüler Experimentieren

Platzierung

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?

Teilnehmer

Alyssa Jähner

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Philipp Ahovi

Betreuer

Dr. Christiane Talke-Messerer und Pirmin Gohn

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Franziska Heitmann

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Biologie

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Lena Sänger, Mirjam Brendel

Betreuer

Pirmin Gohn

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaft

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Tania Ginkel, Christina Wenzel

Betreuer

Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Nikolai Tarassenko

Betreuer

Kevin Dalferth

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Tobias Maintok, Julian Seidel, Luis Löhlein

Betreuer

Dr. Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Franziska Heitmann, Elena Sergejew

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Biologie

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Lara Sloan, Sabrina Kruse, Tamara Wiedemann

Betreuer

Peter Beyer und Renate Spanke

Fachbereich

Chemie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Angela Maidhof

Betreuer

Peter Beyer

Fachbereich

Chemie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Tobias Spanke

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Mathematik/Informatik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Alexandra Martin

Betreuer

Lars Möllendorf

Fachbereich

Mathematik/Informatik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Nikodem Kernbach, Raphael Kreft, Sebstian Renz

Betreuer

Pirmin Gohn

Fachbereich

Mathematik/Informatik

Sparte

Schüler Experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Yolanda Klug, Annika Nirenberg

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Frey Wilke, Katharina Hahn, Lucia Berghausen

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

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?

Teilnehmer

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 v

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Lennart Resch, Tim Kubetzko

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Schüler Experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Dennis Zisselsberger, Tim Königl

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Jakob Ohm, Max Burgert, Jannik Thoma

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Laura Lorenz, Sina Hartmann

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Elias Rüsch, Luis Tritschler

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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

Teilnehmer

Ronja Spanke

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

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.

Teilnehmer

Yasmin und Adam Mudderis, Benedikt Heim

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

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?

Teilnehmer

Maja Rüth, Nina Lüthi

Betreuer

Dr. Thilo Glatzel

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaften

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Ronja Spanke

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaften

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Jan Ruchatz

Betreuer

Peter Beyer

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaften

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Leonard Bauersfeld

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Kianusch Vahid Yousefnia, Yannik Winzer

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Elisa Klug, Yolanda Klug

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Patrick Lipps, Muhammed Akbas

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Physik

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Simon Geyer, Jan Maintok, Bernhard Roth

Betreuer

Hermann Klein

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaften

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Tania Ginkel und Elif Dirgen

Betreuer

Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Faruq Nanouche, Jovana Meyer, Michelle Matysik

Betreuer

Christiane Talke-Messerer

Fachbereich

Biologie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

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.

Teilnehmer

Timon Tscheulin

Betreuer

Lars Möllendorf

Fachbereich

Technik

Sparte

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.

Teilnehmer

Tobias Spanke

Betreuer

Dr. Dietmar Spanke

Fachbereich

Arbeitswelt

Sparte

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.

Teilnehmer

Alexandra Martin, Franziska Messerer

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Physik

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Marvin Marte-Völter, Lennart Resch, Julian Wilke

Betreuer

Pirmin Gohn

Fachbereich

Physik

Sparte

Physik

Platzierung

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.

Teilnehmer

Jan Ruchatz

Betreuer

Peter Beyer

Fachbereich

Biologie

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Alina Glatzel, Freya Wilke

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Biologie

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Franziska Heitmann

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Biologie

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Ronja Spanke

Betreuer

Renate Spanke

Fachbereich

Geo- und Raumwissenschaft

Sparte

Schüler experimentieren

Platzierung

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.

Teilnehmer

Lara Sloan, Katja Kochanowski

Betreuer

Rernate Spanke

Fachbereich

Chemie

Sparte

Jugend forscht

Platzierung

Sonderpreis: 75 € von der Kopfmann Elektrotechnik GmbH