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Jugend forscht Regionalwettbewerb 2015

Schulpreis und viele Einzelpreise in allen Sparten

Seit dem letzten Jahr ist die Anzahl der Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Willstätter-Gymnasiums am Jugend forscht Wettbewerb noch einmal gewachsen. Nicht nur die Teilnehmerzahl steigt beständig. Auch die Vielfalt und die Qualität der Forschungsprojekte und das Engagement der jungen Forscherinnen und Forscher lässt oft selbst die Betreuungslehrer staunen. Sowohl bei den Jurygesprächen als auch bei der Kurzpräsentation der Arbeiten im Rahmen der Siegerehrung konnten unsere Schülerinnen und Schüler überzeugen.
So erhielt das Willstätter-Gymnasium in diesem Jahr auch den Jugend forscht Schulpreis, der in jedem Regierungsbezirk einmal vergeben wird. Bewertet wird dabei neben der Anzahl vor allem auch die Qualität der eingereichten Projekte.

Schüler experimentieren (der Nachwuchswettbewerb)

Jana Lemke, 9c, wurde mit ihrem Projekt „Verbesserung der Stabilität von Hockeyschlägern“ Regionalsiegerin in der Sparte Physik. Sie vertritt den Bezirk Mittelfranken beim Landeswettbewerb im April in Dingolfing.
Jana ist Hockeyspielerin. Es ärgerte sie, dass bei Checks oder durch die zu hohe Belastung beim Schlagen oder Stoppen des Balles immer wieder die Schläger brechen. Deshalb versuchte sie, mit möglichst einfachen Mitteln, Schläger ohne Gewichtsvergrößerung stabiler zu machen. Ihre Hypothesen prüfte sie mit aufwändigen und sorgfältig dokumentierten Messreihen.

Den zweiten Preis in derselben Kategorie erhielten Lia Schlonies und Mona Wittmann, beide 9d, für ihr Projekt „Popcorn statt Erdöl?“. Sie verglichen dabei mit einer selbst gebauten Versuchsvorrichtung die Wärmeleitfähigkeit ganz verschiedener Materialien und fanden heraus, dass Popcorn neben Styropor einer der besten Wärmeisolatoren ist.

Die Grätzel-Zelle, eine Art organische Solarzelle, wurde 1991 erfunden und 1992 patentiert. Bisher haben Grätzel-Zellen den Nachteil, dass ihre Lebensdauer sehr begrenzt ist. In seiner Arbeit „Gibt es eine Möglichkeit, die Lebensdauer der Grätzel-Zelle zu verlängern?“ versuchte  Dominik Schmidt, 8c, dieses Problem in den Griff zu bekommen. Die Lösung hat er zwar noch nicht gefunden, hat aber selbst Grätzel-Zellen in verschiedenen Varianten gebaut und wird an seinem Problem weiterforschen. Die bis zu diesem Zeitpunkt geleistete Arbeit hat die Jury mit dem 3. Preis in der Sparte Technik belohnt.

Jugend forscht

Marc Fehlow, Q11, besucht das P-Seminar „Aufbau einer eigenen Schulsternwarte“ und hat das neue Spiegelteleskop gleich für sein Jugend forscht Projekt benutzt. Die Erde dreht sich als Ganzes einmal in 24 Stunden um ihre eigene Achse. Bei der Sonne lassen sich je nach Breitengrad unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten beobachten und bestimmen. Für seine Arbeit „Bestimmung der differentiellen Rotation der Sonne anhand von Sonnenfleckenbeobachtungen“ bekam Marc den Sparkassen-Sonderpreis. Von der Nürnberger Astronomischen Gesellschaft erhielt er ein Jahresabonnement der Zeitschrift „Sterne und Weltraum“ als Preis, übergeben von Herrn Dr. Eikema Hommes.

Einfache Ökosysteme lassen sich mit Dynamischen Systemen mathematisch modellieren.  Emil Iftekar, Q12, arbeitete sich mit großer Ausdauer in die mathematischen Grundlagen ein. Er modellierte damit ein Räuber-Beute-System und verglich die theoretisch zu erwartenden Populationsstärken zweier Spezies zu verschiedenen Zeitpunkten mit experimentellen Ergebnissen. Diese Ergebnisse stammten aus Zählungen, die er an einem Räuber-Beute-System aus Essigälchen und Essigsäurebakterien unter dem Mikroskop vorgenommen hatte.

Die Befestigung von Rennradschuhen auf dem Pedal kann etwas nach hinten und vorn verschoben werden.  Marius Hobbhahn, Q12, machte für seine Arbeit „Cleatposition beim Rennradfahren“ aufwändige Filmaufnahmen, um die Abhängigkeit der verschiedenen Winkel zwischen Fuß und Unterschenkel, Unter- und Oberschenkel bzw. Oberschenkel und Rumpf von der Position des Rennradschuhs auf dem Pedal herauszufinden. Anschließend untersuchte er, wie stark verschiedene  Muskelgruppen bei der jeweiligen Position beansprucht werden und welche maximalen Drehmomente dabei auf die Kurbel übertragen werden können. Das Ziel der Arbeit war es, bei verschiedenen Voraussetzungen jeweils die optimale Position zu finden. Für sein Projekt bekam er den dritten Preis in der Sparte Arbeitswelt.

Auf der ISS haben Kanadier, Europäer und Japaner festgestellt, wie sich  Mikrogravitation auf Pflanzen auswirkt. Milena Schierloh, Q12, „drehte das Experiment um“, holte es auf die Erde und untersuchte den „Einfluss von Hypergravitation auf Pflanzenwachstum“. Dazu baute sie ein Kettenkarussell  und verglich Längenwachstum und Stabilität von Kresse-Pflanzen, die unter ständiger Rotation im Karussell aufgewachsen waren mit einer Vergleichsgruppe. Die Jury im Bereich Geowissenschaften verlieh ihr für die Arbeit den 2. Preis.

„Vertical Farming“ ist ein topaktuelles Thema. Dabei handelt es sich um Lebensmittelanbau in Hochhäusern mitten in der  Mega-City oder in unfruchtbaren Gegenden. Niklas Bode, Q12, untersuchte in seiner Arbeit „Beleuchtung einer Vertical Farm durch Spiegelreflexion von Sonnenlicht“ mit geometrischen und experimentellen Methoden, wie diese Gewächshochhäuser optimal beleuchtet werden können. Die Arbeit bestach durch gute Ideen und geschickte Dokumentation der Ergebnisse und wurde von der Jury mit dem 2. Preis in der Sparte Physik bedacht.

Das Projekt "Potenziale der Abgasrückführung bei einer selbstgebauten Gasturbine" von Paul Tatucu-Ertel, Q12, ist eine Arbeit aus der technischen Thermodynamik und der Regelungstechnik. Paul vertieft sich seit langer Zeit – auch an der Uni - theoretisch in das Gebiet der Thermodynamik und baute selbst ein Triebwerk. Für dieses Triebwerk versuchte er Regelungssysteme zu entwickeln, um den Wirkungsgrad zu erhöhen.

Angesichts der immer knapper werdenden Anbauflächen für Nutzpflanzen hat sich Tim Niklaus, Q12, überlegt, wie die Wachstumszeit von Nutzpflanzen bis zur Ernte zu verkürzt werden könnte. In seiner Arbeit spezialisierte er sich auf die „Keimung von Pflanzen bei verschiedenen Lichtwellenlängen“, die er experimentell untersuchte. Seine Ergebnisse versuchte Tim auf biologische Sachverhalte zurückzuführen. Er bekam dafür den 3. Preis in der Sparte Biologie.

Uli Herwanger (für das Betreuerteam Grießhammer, Meingast, Herwanger)