Baden-Württemberg war 2011 mit zwei ersten und drei dritten Plätzen sowie vielen weiteren Preisen eines der erfolgreichsten Bundesländer in Kiel.

1. Preis Arbeitswelt
Bundessieg
Einladung zur Nobelpreisverleihung in Stockholm

Arbeitswelt.jpg

Daniel Weiß (21)

Herbertingen
Schülerforschungszentrum Südwürttemberg, Bad Saulgau 

Prozessoptimiertes WIG-Schweißverfahren

Die Erfindung von Daniel Weiß erleichtert das handgeführte Schutzgasschweißen mit der sogenannten Wolfram-Inert-Gas-Methode (WIG). Das beliebte, weil nahezu geräuschlose, geruchsarme und saubere Verfahren hat den Nachteil, dass es bei direktem Kontakt zwischen Werkstück und Elektrode zum Auflegieren der Elektrode kommt. Bauteil und Elektrode werden quasi miteinander verschweißt und müssen wieder getrennt werden. Dadurch bricht häufig ein Teil der Elektrodenspitze ab. Der gelernte Mechatroniker entwickelte nun einen Schweißkopf, der ein Auflegieren automatisch verhindert. Die Elektrode wird durch einen Elektromotor in permanente Drehung versetzt. So reduziert sich der Verschleiß auf null. Wie zahlreiche Versuche zeigten, wird auch ein Nachschleifen erst nach vielen Einsätzen nötig.

 

1. Preis Physik - beste interdisziplinäre Arbeit
Bundessieg

Interdisziplinär.jpg


Simeon Völkel, rechts (20)

Bayreuth

Evangelische Studentengemeinde Bayreuth, Bayreuth


Felix Engelmann, links (19)
Hohentengen / Günzkofen

Störck-Gymnasium, Bad Saulgau


Carina Lämmle (16)
Mittelbiberach

Pestalozzi-Gymnasium, Bieberach 

Phasenkarussell

Manche Stoffe – darunter auch Farbstoffe – lassen sich sauber trennen, indem zwei nicht mischbare Lösungsmittel gegeneinander fließen. Diese Gegenstromchromatographie funktioniert allerdings nur, wenn die beiden Flüssigkeiten in Dichte und Fließverhalten perfekt aufeinander abgestimmt sind. Bei ihren Experimenten mit einer selbst gebauten Apparatur stießen Simeon Völkel, Felix Engelmann und Carina Lämmle auf das Problem der Phasenretention: Es ist schwierig, eine der Flüssigkeiten zurückzuhalten, während die andere mit definierter Geschwindigkeit darüber hinweg fliesst. Also untersuchten sie, wie sich das Fließverhalten in einer rotierenden Glasschraube in Abhängigkeit von Rotation, Schraubendurchmesser und Materialeigenschaften verändert. Die Erkenntnisse aus dieser Analyse wollen sie auf ihre Apparatur übertragen, um so den Trennungsprozess zu verbessern.
 

3. Preis Chemie
Preis für Nachwachsende Rohstoffe
Preis für Umwelttechnik

Chemie.jpg


Christian Dangel, rechts (19)
Göffingen

Kreisgymnasium Riedlingen, Riedlingen


Christian Steinhardt (19)
Zwiefalten

Kreisgymnasium Riedlingen, Riedlingen 

Mikrowellen-induzierte Herstellung von Kraftstoffen

Die Energie- und Rohstoffpreise steigen ständig. Um die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu reduzieren, gewinnen erneuerbare Energien zunehmend an Bedeutung. Christian Dangel und Christian Steinhardt setzten sich zum Ziel, Energie aus Abfällen nachwachsender Rohstoffe zu gewinnen. Sie wollten energiereiche Gase herstellen und die Gasproduktion optimieren. Dazu untersuchten die beiden Nachwuchsforscher verschiedene Rohstoffe mit diversen Zusatzstoffen. Zudem entwickelten sie ein technisches Verfahren, das als Prototyp für eine kontinuierliche großtechnische Synthesegasherstellung dienen könnte. Ihr in der Mikrowelle produziertes Synthesegas kann für chemische Synthesen verwendet oder als Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor eingesetzt werden.

 

3. Preis Geo- und Raumwissenschaften
Preis für Geographie - Deutsche Gesellschaft für Geographie e. V.

Geo_Raum.jpg

Matthias Martin (19)
Tübingen

Gewerbliche Schule Tübingen, Tübingen


Maike Lambarth (19)
Eutingen - Weitingen

Gewerbliche Schule Tübingen, Tübingen

Markierungsversuche in der Falkensteiner Höhle

Matthias Martin und Maike Lambarth entwickelten ein neues Verfahren für Markierungsversuche in Fließgewässern. Damit können die verschiedenen Zuflüsse einer Wasserhöhle oder der Ursprung von Quellwasser umweltschonender als bislang bestimmt werden. Die Jungforscher konstruierten zwei automatische, für den Einsatz in Höhlen optimierte Wasserprobennehmer, die sie in der zwischen Bad Urach und Grabenstetten gelegenen Falkensteiner Höhle testeten. Darüber hinaus prüften die jungen Höhlenforscher verschiedene Salze auf ihre Verwendbarkeit als Markierungsstoffe – sogenannte Tracer – in Karstgewässern. Durch den Einsatz unterschiedlicher Salze können dabei mehrere Wasserwege zeitgleich getestet werden.

 

3. Preis Physik

Physik.jpg

Carolin Lachner (17)
Lörrach

phaenovum, Hans-Thoma-Gymnasium, Lörach

Mit Wasser Brücken bauen – die Wasserbrücke! 

Ohne Wasser würde es auf unserem Planeten kein Leben geben. Umso erstaunlicher ist, dass die Struktur des Wassers noch weitgehend ungeklärt ist. In der Forschung werden derzeit neue Phänomene wie die sogenannte Wasserbrücke untersucht. Dabei berühren sich zwei Becher mit entionisiertem Wasser. Legt man eine Hochspannung zwischen die Becher und zieht sie auseinander, so entsteht zwischen ihnen deutlich sichtbar eine solche Wasserbrücke. Carolin Lachner untersuchte wichtige Rahmendaten dieser verblüffenden Erscheinung. Sie entwickelte beispielsweise eine Methode, um Wärmeströme der Wasserbrücke aufzuzeichnen. Darüber hinaus konnte die junge Forscherin das Phänomen erstmals auch für Rhizinusöl nachweisen.

 

Preis für eine besondere technische Leistung - Heinz und Gisela Friederichs Stiftung

Technik.jpg

Jan Philip Dolt, rechts (18)
Dornstadt

Robert-Bosch-Schule, Ulm


Bernhard Petzold, Mitte (18)
Beimerstetten

Robert-Bosch-Schule, Ulm


Andreas Garhofer, links (18)
Dellmensingen

Robert-Bosch-Schule, Ulm

Eieranmalmaschine

Jan Philip Dolt, Bernhard Petzold und Andreas Garhofer entwickelten eine Eieranmalmaschine, die nicht nur zu Ostern gute Dienste leistet. Die Idee entstand am Frühstückstisch: Wie soll man die Eier auseinanderhalten, wenn jeder ein Ei mit anderer Konsistenz bevorzugt? Die Lösung bringt eine Eigenentwicklung, mit deren Hilfe echte oder Plastikeier automatisch mit einem individuellen Motiv bemalt werden können. Das Ei wird mithilfe von Druckluft eingespannt und mit einem Schrittmotor um die eigene Achse gedreht. Bemalt wird es mit einem Folienstift, dessen Halterung ebenfalls mit Druckluft und einem Schrittmotor bewegt wird. Ein Microcontroller steuert das Ganze. Die Tüftler haben zudem ein Bildbearbeitungsprogramm entwickelt, mit dem sich Porträts malen lassen.
 

Preis für originelle Mathematik - Deutsche Mathematiker-Vereinigung e. V.

Mathe.jpg

Frederik Benzing (17)
Villingen-Schwenningen

Landesgymnasium für Hochbegabte, Schwäbisch Gmünd

Kettenbrüche

Wenn beim Fahrrad plötzlich die Pedalen durchdrehen, weil ein Kettenglied gerissen ist, könnte man von einem Kettenbruch sprechen. Mathematiker verstehen unter diesem Begriff allerdings etwas völlig anderes: komplizierte Zahlenbrüche, in deren Nenner eine Vielzahl weiterer Brüche vorkommt. Frederik Benzing ließ sich von den mathematischen Ungetümen nicht abschrecken. Im Gegenteil: Es gelang ihm, die hochkomplexen Gleichungen mithilfe trickreicher mathematischer Formeln und Beweise in den Griff zu bekommen. Unter anderem entdeckte er bei seinen Tüfteleien interessante Verbindungen zwischen Kettenbrüchen und anderen mathematischen Gebilden, sogenannten Matrizen.