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Brücken geschlagen

Mit technischem Verständnis und Ingenieurskunst beteiligten sich Teams der Forscherkurse am diesjährigen Wettbewerb JuniorIng. Nun wurden die besten Arbeiten beim Landeswettbewerb in der Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen ausgezeichnet.

Aufgabe in diesem Jahr war es, das Modell einer Fuß- und Radwegbrücke zu entwerfen und zu bauen. Die Brücken mussten ferner 500 Gramm Gewicht tragen können, doch abgesehen von einigen Vorgaben etwa zu den Materialien und Maßen wurde an den Einfallsreichtum der Teilnehmenden appelliert.

Vier Teams der Jahrgänge 8-10 hatten, begleitet von Frau Christiansen, mit viel Geschick Brückenmodelle ausgetüftelt, konstruiert und sich für die Landesrunde qualifiziert. Zwei Teams schafften es unter die Besten ihres Jahrgangs und erhielten Preise für ihre Bauwerke.

Gesa Weber und Collin Hutmacher (10a) erlangten mit ihrer filigranen Holzkonstruktion den 3. Platz in der Altersklasse 2 und konnten sich über 100,- Euro Preisgeld freuen. In der Laudatio der Jury wurde besonders die Fachwerkbauweise der Brücke gewürdigt.

Daniel Schilling, Jesper Rohwedder und Samuel Negash (8b) belegten den 5. Platz in der Altersklasse 1 und erhielten ein Preisgeld von 50,- Euro.

„Das Besondere an unserer Konstruktion war der Kreuzbogen“, berichtet Daniel, und Jesper ergänzt: „Auch die Dreiecke zwischen den Fahrbahnen sind ein Merkmal bei unserer Brücke.“ Samuel hebt zudem hervor, dass materialsparend nur eine Schnur Verwendung fand.

Auch bei Gesa und Collin wurde effizient gearbeitet. „Wir haben bei der Konstruktion besonders darauf geachtet, sie robust und materialsparend zu bauen“, erklärt Gesa. Dabei, so Collin, „haben wir uns existierende Bauwerke angesehen und bemerkt, dass es z. B. bei Strommasten oft Dreieckskonstruktionen gibt, in der Fachsprache ‚Fachwerkkonstruktionen‘“. Von Collin stammten die zentralen Ideen sowie die Zusammenstellung der Materialien, Gesa wiederum habe die Ideen weiter optimiert und maßgeblich die Umsetzung geleitet.

Das Ergebnis kann sich sehen lassen – und hat Spaß gemacht. Gesa und Collin überlegen nun, im kommenden Schuljahr erneut anzutreten, dann jedoch privat, schließlich besuchen beide dann bereits die Oberstufe. Allerdings müsse die Aufgabenstellung wieder so motivierend sein wie in diesem Jahr und ganz neue Ideen ermöglichen. 

Nachwuchsforschung

Nicht nur an Geburtstagen ist der Zusammenhalt stark. Bei der diesjährigen Regionalrunde der Wettbewerbe „Schüler experimentieren“ und „Jugend forscht“ haben die Teams des Mittelstufen-Forscherkurses, die einen Beitrag eingereicht hatten, wieder hervorragend abgeschnitten. Bei der Siegerehrung am „Fraunhofer ITMP ScreeningPort“ in Bahrenfeld konnten sie einen 1. Preis, zwei 2. Preise und zwei Sonderpreise in Empfang nehmen.

Im Bereich Biologie befassten sich Mark Selest und Laurin Thomas (Klasse 8c) unter Anleitung von Frau Dr. Hegerfeldt mit der Erforschung eines „grünen Düngers“, indem sie die wachstumsfördernde Wirkung verschiedener Pflanzennährstoffe untersuchten, etwa Knochenmehl, Kaffeesatz oder gemahlene Erdnüsse. Im Gegensatz zu synthetischen Düngern verunreinigten diese Stoffe das Grundwasser nicht mit gesundheitsschädlichen Substanzen. Zwar zeigten die Dünger noch nicht die erwünschte Wirkung, doch das Forscherteam bleibt am Ball – ermutigt auch durch einen 2. Preis im Wettbewerb „Schüler experimentieren“ sowie einen Sonderpreis „Umwelttechnik“.

Ein weiterer Beitrag für den bis 14 Jahre geltenden Wettbewerb „Schüler experimentieren“ stammt von Janus Dahl, Renas Inkaya und Tim Kruse (Klassen 9a und 9b). Sie hatten sich mit Unterstützung von Herrn Bonin im Bereich Arbeitswelt eines Alltagsthemas angenommen, das vermutlich viele kennen: Unter dem Titel „Ich bin genervt – stilles Echtzeitfeedback zur Lautstärke im Klassenraum“ hatten sie eine Vorrichtung konstruiert, mit der mehrere Personen im Klassenraum per Knopfdruck die Lautstärke auf einer Leuchtdiode anzeigen können, wobei der Grad des Lärms in Form roter Balken sichtbar wird. Zeigt die Anzeige einen höheren Wert, sehen alle: Wir sind zu laut. So kann sich eine Lerngruppe im besten Fall selbst regulieren. Für diesen Beitrag erhielt die Gruppe einen Sonderpreis für Kommunikation.

Im Wettbewerb „Jugend forscht“ (ab 15 Jahren) erreichten Nelli Erler, Anna Stöcker und Irmak Yasar (Klassen 9a und 9c) sogar einen 1. Preis im Fach Chemie für ihre Forschungsergebnisse zu nachhaltigerem Bioplastik. Bereits im vergangenen Jahr hatten sie erfolgreich eine Rezeptur für eine stärkebasierte Biokunststofffolie ausgetüftelt. Nun setzten sie, begleitet von Frau Dr. Hegerfeldt und Frau Keding, ihre Forschungen mit verschiedenen Weichmachern fort, um die Folien flexibler und reißfester zu gestalten. Schließlich hatte ein Gel aus den Blättern der Aloe-Vera-Pflanze die Nase vorn. Zum Auswalzen nahmen die drei Nachwuchsforscherinnen eine Nudelmaschine. Die fertige Folie ließe sich nun problemlos zum Einpacken von Gemüse oder Obst im Supermarkt verwenden – und sie ist biologisch abbaubar. „Uns geht es um einen Beitrag gegen den Plastikmüll, der sehr lange lagert und die Umwelt belastet“, sagt Nelli. Das methodische Vorgehen der Gruppe beschreibt Anna so: „Wir haben ganz viel ausprobiert und ausgewertet. Dabei sind wir strukturiert vorgegangen und haben von Probe zu Probe immer nur einen Baustein verändert.“ Das Vorgehen hatte Erfolg, den es nun beim Landeswettbewerb Ende März zu verteidigen gilt.

Auch Leon Sternberg (Klasse 10b) war mit seiner Arbeit zur Wiederbefüllung von Whiteboard-Markern erfolgreich. Unterstützt wurde er von Frau Keding. Durch die von ihm entworfene und hergestellte Konstruktion müssen leere Stifte nicht mehr weggeworfen werden, sondern können in die Anlage gesteckt werden, in der mittels einer Kanüle Tinte dosiert in den Marker injiziert wird. Nur eine Minute – und der Stift ist wieder einsetzbar. Für seinen im Bereich Arbeitswelt eingereichten Beitrag erhielt Leon ebenfalls einen 2. Preis.

Seit diesem Schuljahr arbeitet der Forscherkurs der Mittelstufe jahrgangsübergreifend mit der Expertise von Lehrkräften der unterschiedlichen Naturwissenschaften. Nicht umsonst hob die Schulinspektion gerade mit Blick auf den Forscherkurs ein besonderes Maß differenzierten und individualisierten Lernens hervor, das die Nachwuchs-Wissenschaftler:innen bei den von ihnen gewählten Schwerpunkten an den Tag legen – mit großem Erfolg, wie sie auch in diesem Jahr bei den Wettbewerben zeigen konnten.

Forschen mit 3D-Druck

Manche Bauteile lassen sich digital am besten basteln. Nun können unsere Nachwuchs-Forscherteams auf einen 3D-Drucker zurückgreifen, um auch kleinteilige Elemente präzise zu gestalten.

Tim, Janus, Mattis, Lea und Renas aus dem Forscherkurs 8 von Herrn Bonin planen derzeit die Konstruktion eines kleinen Bootes als Beitrag für den Schülerwettbewerb „Mission Ho2rizont“. Das Boot soll mit einem Brennstoffzellenantrieb möglichst schnell eine bestimmte Strecke zurücklegen können, also seinen Strom aus der Reaktion von Wasser- und Sauerstoff ziehen.

Für ein solches Vorhaben sind Kompetenzen im Bereich des Laubsägens nur bedingt aussichtsreich. Vielversprechender ist es, die benötigten Bauteile zunächst dreidimensional am Computer zu erstellen, sodass sie anschließend vom 3D-Drucker geformt werden können. Hierbei erhitzt das Gerät ein Stück Kunststoffkabel und gießt es dann durch schichtweises Tröpfeln zum zuvor digital definierten Gegenstand.

Den Drucker im Wert von rund 500 Euro hat der Schulverein finanziert, dessen Erste Vorsitzende Frau Hansen zur Überreichung an den Dörpsweg kam. „Bereits das Drucken kann als Forschungsaktivität gelten“, berichtet Herr Bonin, „und bei der Programmierung hat das Team schon richtig gut losgelegt.“ Tim (Klasse 8b) bestätigt, dass die „Software eher schwierig, aber interessant“ sei, und freut sich, „dass wir die Sachen nun so machen können, wie wir sie haben wollen.“