Auch beim Bundeswettbewerb 2009 konnten die Teilnehmer aus Baden-Württemberg überzeugen. Zwei der diesjährigen Bundessieger stammen aus Baden-Württemberg. Des Weiteren gab es viele Platzierungen sowie Sonderpreise für Jungforscher aus dem Ländle:
Technik
1. Platz undSonderpreis
des Arbeitgeberverbandes Gesamtmetall
Timo Joos, links (18) Nadine Müller (18) Lucas Wildermuth, Mitte (19)
Robert Bosch GmbH, Stuttgart-Feuerbach
Intelligente Steuerung
S3 Separate Steering System - Rückwärtsfahren mit Anhänger, kein Problem!
Rückwärtsfahren mit Anhänger ist nicht jedermanns Sache. Der Anhänger lässt sich nämlich nur indirekt über die Bewegung des Fahrzeugs lenken und verhält sich daher häufig völlig anders, als der Fahrer erwartet. Nadine Müller, Timo Joos und Lucas Wildermuth kamen auf die Idee, eine Zusatzlenkung für den Anhänger zu bauen. Sie entwickelten das „S3 Separate Steering System“. Ein Sensor für den Lenkeinschlag, eine intelligente Kamera und ein Drehzahlmesser ermöglichen dabei ein problemloses Rangieren. Alle Sensordaten werden vom Laptop eingelesen und über ein spezielles Programm verarbeitet.
Biologie
1. Platz
Felix Baier (21)
Ludwig-Maximilians-Universität München
Felix Baier aus Heidelberg qualifizierte sich über die Wettbewerbe in Bayern.
Schutz für Schlangen
Leben am Limit: Wassernattern auf einer Insel fast ohne Wasser?
Wer sich gut anpasst, überlebt. Die Zypriotische Ringelnatter liebt Feuchtgebiete – dennoch hat sie auf der heißen, niederschlagsarmen Insel Zypern mehrere Millionen Jahre überlebt. Das war ihr dank einer hochentwickelten Verhaltensanpassung möglich: Wenn im Sommer die Bäche auf Zypern austrocknen, folgt die Natter dem versiegenden Wasser. Auf diese Weise erweitert sie ihre ökologische Nische. Felix Baier hat sich eingehend mit diesem Thema beschäftigt. Seine Ergebnisse verdeutlichen, wie wichtig die Präsenz von Teichen für das Überleben der Schlangen in den Sommermonaten ist. Das Anlegen von weiteren Teichen könnte sehr effiziente Artenschutzarbeit bewirken.
Biologie
2. Platz und Sonderpreis
der Deutschen Gesellschaft für Geographie e. V.
Christopher Becker, rechts (16) Klaus-Peter Becker (18)
Peter-Petersen-Gymnasium, Mannheim
Hilfe für Afrika
Simulation der HIV-Epidemie im südlichen Afrika
Die HIV-Infektion ist in Afrika ein großes Problem. Wegen begrenzter Ressourcen bei Ärzten, Krankenhäusern und Medikamenten ist es sehr schwer, die Menschen in den betroffenen Gebieten aufzuklären, über Prävention zu informieren und zu therapieren. Es wäre daher sinnvoll, die vorhandenen Mittel gezielt einzusetzen. Christopher und Klaus-Peter Becker haben sich dieses Problems angenommen und ein Computermodell entwickelt, das neben den medizinischen und epidemiologischen auch sozio-geografische Gegebenheiten berücksichtigt. Damit lässt sich die Ausbreitung der HIV-Infektion unter verschiedenen Bedingungen, wie beispielsweise dem Einsatz von Prävention oder Therapie, simulieren. So lässt sich die Wirksamkeit von Vorsorgemaßnahmen vorab einschätzen.
Arbeitswelt
2. Platz
Fabian Tritschler, Mitte (20) Jürgen Schultis, links (20) Marcel Reif, rechts (19)
Sick AG, Waldkirch
Vollautomatisch aufrollen und bügeln
www.winder-wonder-world.de
Bandagen werden in vielen Bereichen des Alltags verwendet – beispielsweise in Arztpraxen und Krankenhäusern. Sie lassen sich mehrmals verwenden und müssen dafür gewaschen werden. Nach dem Waschen sind sie jedoch stark zerknittert und für einen weiteren Einsatz nicht brauchbar. Sie werden daher in großen Stückzahlen von Hand auseinander gezogen, geglättet und anschließend aufgerollt. Das ist eine mühselige und zeitraubende Handarbeit. Fabian Tritschler, Jürgen Schultis und Marcel Reif entwickelten ein Gerät, mit dem der Aufrollvorgang automatisiert wird. Der Clou: Nach dem Glätten der Bandage wird diese zusätzlich gebügelt. Diese Bügelfunktion gab es bisher noch nicht.
Physik
3. Platz
Britta Vinçon, rechts (18) Ilka Vinçon (16)
Gymnasium Schramberg
Tunnelblick
Faszinierende Erscheinungen - ein Blick in den Tunnel?
Der Blick durch ein Rohr offenbart dem Betrachter sonderbare Erscheinungen. Als Britta und Ilka Vinçon den Versuch zum ersten Mal durchführten, waren sie begeistert von dem, was sie dort sahen: Ein Muster konzentrischer Kreise um die Rohröffnung herum, das nach außen hin lichtschwächer wurde. Die beiden Nachwuchsforscherinnen untersuchten das Phänomen in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern und entwickelten ein theoretisches Erklärungsmodell. Sie fanden beispielsweise heraus, dass ein schwarzes Kreuz zu sehen ist, wenn man zwei gekreuzte Polfilter vor und hinter das Rohr stellt. Ferner suchten sie einen Grund für die Blaufärbung am Rand des Bildes. Als Nächstes wollen sich die beiden der Frage, was beim ersten Blick durch ein „eckiges“ Rohr zu sehen ist, widmen.
Mathematik
5. Platz
Dominik Wrazidlo, links (20) Manuel Plate (20)
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Mathematik mit Napoleon
Spitzendreiecke mit konstanten Innenwinkeln
Anfang des 19. Jahrhunderts eroberte der französische Feldherr und Kaiser Napoleon Bonaparte halb Europa, um bald darauf sein Waterloo zu erleben. Doch nur wenige wissen, dass Napoleon auch großes Interesse für die Mathematik zeigte. Sogar ein wichtiger geometrischer Satz über Dreiecke wurde nach ihm benannt – wenn auch umstritten ist, ob ihn der berühmte Franzose tatsächlich eigenhändig bewiesen hat. Dominik Wrazidlo und Manuel Plate haben den „Satz von Napoleon“ als Ausgangspunkt für ihre Arbeit genommen. Dabei konnten sie zeigen, wie im Detail die Winkel eines sogenannten Spitzendreiecks, das sich aus jedem beliebigen Dreieck konstruieren lässt, mit den Winkeln dieses Ursprungsdreiecks zusammenhängen.
Biologie
André Maciej Warzecha (18)
Gymnasium Münsingen
Kampf dem Krebs
Identifizierung von Tumorstammzellen in etablierten humanen Melanomzelllinien
Wenn Krebspatienten einen Rückfall erleiden, liegt das oft an einer Resistenz gegenüber gängigen Therapiemethoden. Nach der Krebsbehandlung überleben wenige Tumorzellen. Sie bilden im weiteren Verlauf erneut Tumorherde und Metastasen, die kaum mehr auf medikamentöse Therapien ansprechen. Weshalb das so ist, könnte eine neu aufgestellte Theorie erklären: die Krebsstammzellhypothese. Sie geht davon aus, dass bösartige Tumorerkrankungen aus seltenen gewebespezifisch entarteten und therapieresistenten Stammzellen, den Tumorstammzellen, entstehen. Neue Behandlungsstrategien, die diese Zellen gezielt ausschalten, könnten daher die Therapieerfolge verbessern oder die Krankheit sogar dauerhaft heilen. André Maciej Warzecha gelang es, potenzielle Tumorstammzellkandidaten in menschlichen Krebszellen zu identifizieren.
Mathematik/Informatik
Benjamin Unger, links (20) Fabian Müller, Mitte (20) Sebastian Höninger, rechts (20)
Montfort-Gymnasium Tettnang
Vertreter gesucht
Digital Substitution – Software zur intuitiven Erstellung von Schulvertretungsplänen
Fallen Lehrer krankheitsbedingt aus, so brauchen sie einen Vertreter. Um Vertretungspläne zu erstellen, müssen eine Vielzahl von Informationen zusammenfließen und verarbeitet werden. Benjamin Unger, Fabian Müller und Sebastian Höninger wollten diese komplexen und zeitintensiven Abläufe optimieren. Dazu haben sie die intuitive Software „Digital Substitution“ entwickelt, die einen großen Teil der Schritte beim Erstellen von Vertretungsplänen übernimmt und schrittweise zum fertigen Plan führt. Auf Basis einer Datenbank werden verfügbare Lehrkräfte anhand zahlreicher Kriterien bewertet und vorgeschlagen. Die kniffelige Aufgabe kann dank dieser Software auch von Laien gelöst werden. Die Ergebnisse werden optisch aufbereitet und wie in einem Flughafenterminal auf Bildschirmen für Schüler und Lehrer ausgegeben.
Geo- und Raumwissenschaften
Sebastian Wagner, rechts(18) Christian Späte(18)
phaenovum, Lörrach
Gerippelter Sand
Dünen und Sandrippel im Wasser
An vielen verschiedenen Orten lassen sich Wellenstrukturen im Sand beobachten: auf dem Meeresgrund, in Bachläufen oder in der Wüste. Die Schönheit und Regelmäßigkeit dieser Gebilde haben Sebastian Wagner und Christian Späte beeindruckt. Sie beschäftigten sich mit der Frage, wie diese regelmäßigen Strukturen im Wasser entstehen und welche Parameter die Wellenlänge der Sandformationen bestimmen. Die beiden Nachwuchswissenschaftler entwickelten Experimente, mit deren Hilfe sie diese Phänomene im Kleinen nachbilden konnten. Ihre weiteren Versuche und Beobachtungen führten sie zu einem theoretischen Modell, mit dem sich die Bildung der unterschiedlichen Wellenmuster erklären lässt.
Chemie
Benedikt Rau (18) Carolin Huber (18)
Schlossgymnasium, Kirchheim unter Teck
Den Pflanzen abgeschaut
Lichtinduzierte Wasserspaltung - Wasserstoff für die Zukunft?
Wie lässt sich Wasserstoff möglichst umweltschonend gewinnen? Benedikt Rau und Carolin Huber entwickelten einen Ansatz, bei dem sie das Prinzip der Fotosynthese nachahmten. Die Umwandlung von Sonnenlicht erfolgt dabei ebenfalls über ein elektrochemisches Potenzial, das statt in Glukose, in einem wesentlich einfacheren Molekül, nämlich Wasserstoff, als chemische Energie gespeichert wird. Die beiden Jungforscher verwenden einen zweizelligen, eigenständig entwickelten, modularen Versuchsaufbau. Als Anode dient eine mit Titandioxid beschichtete Fotoelektrode, die mit einem Farbstoff für sichtbares Licht sensibilisiert wurde – als Kathode ein Platinnetz. Die beiden können damit belegen, dass die solare Wasserspaltung eine attraktive Alternative zur herkömmlichen Elektrolyse darstellen könnte.
Bundeswettbewerb 2011
Der Bundespräsident, der Minister-präsident von Schleswig-Holstein und der Geschäftsführer von Jugend forscht interessierten sich besonders für die Eieranmalmaschine der Schüler aus Ulm.
Weitere Informationen und die Preisträger aus Baden-Württemberg finden sie hier.
