Mit sieben Beiträgen waren Schüler:innen des Gymnasiums Dörpsweg beim diesjährigen Regionalwettbewerb„Jugend forscht – Schüler experimentieren“ vertreten, drei Projekte erhielten sogar einen 1. Preis und werden Anfang April beim Landeswettbewerb antreten. Betreut wurden die Nachwuchsforscher:innen, die ihre Ergebnisse am Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung präsentierten, von Frau Dr. Schirmer, Frau Dr. Hegerfeldt, Herrn Doliwa sowie durch das Schülerforschungszentrum.

Vier der Beiträge stammen aus dem Fachgebiet Technik.
Herausragend hierbei: der von Leoner Saiju (9b) und Levin Kahvand (9d) entwickelte, KI-gesteuerte Müllsammelroboter mit intelligenter Objekterkennung für die Reinigung unserer Gewässer. Der mit einem 1. Preis ausgezeichnete Roboter soll in der Lage sein, ohne menschliches Eingreifen Müll von natürlichem Material zu unterscheiden und mit einem neuartigen Greifarm auch einzusammeln.

Die beiden Konstrukteure sind noch hochaktiv beim 3D-Drucken und Zusammenbauen, haben aber mit ihrer selbst-trainierten KI und dem noch nicht ganz fertigen Roboter die Jury bereits in den Bann gezogen. Stolz berichtet Leoner etwa vom KI-Modell „Yolo“ („You only look once“), das zwar bereits programmiert gewesen, aber anfänglich noch leer, d.h. völlig ohne Informationen gewesen sei und erst „trainiert werden musste, mit über 2000 Fotos in dreckigem Wasser. Dafür haben wir unsere Badewanne benutzt“. Nun erkenne die KI mit annähernd 90%iger Wahrscheinlichkeit, ob das erfasste Objekt tatsächlich Müll oder z.B. nur ein Stock ist.
Ebenso begeistert erläutert Levin, wie der „Spirobs“-Greifarm den Müll aufnehmen soll: „Drei Bänder sind mit internen Motoren verbunden und sorgen für die Bewegung mit einer superpräzisen, filigranen Steuerung, bioinspiriert: wie ein Elefantenrüssel.“ Die Konstruktion ist fertig modelliert und soll für den Landeswettbewerb einsatzfertig werden. „Kompliziert wird die Steuerung des Arms“, sagt Leoner, „weil wir sie noch genau programmieren müssen.“ Eine weitere Herausforderung, so Levin, werde die Steuerung des „Fischs“, d.h. der von Propellern bewegten Unterwasserdrohne. Doch wenn alles klappt, könne der Roboter am Ende nicht nur in der Badewanne, sondern in ganz unterschiedlichen Gewässern Müll einsammeln, auch da, „wo Menschen nicht hinkommen.“

An ebenfalls einem Müllroboter, diesmal für den Einsatz zu Lande, arbeiten Amir Baran (9b), Mete Saltik und Joshua Steiner-Anthon (9d). Der Roboter soll den Müll erkennen und mit einer Klapptür einsammeln. Das Gerät hat eine kleine Kamera, um Hindernissen auszuweichen und zwischen Müll und anderen Sachen zu unterscheiden. Noch wächst der Roboter weiter zusammen, könnte aber eines Tages für ein saubereres Straßenbild sorgen.

Eine weitere Drohne – nun für die Luft – stammt Pranav Njattuvetty und Nico Schmidt (9a). Ihre selbst gebaute Quadrokopter-Drohne soll mit möglichst wenig Energie und bei guten Flugeigenschaften ihr Ziel erreichen. Noch „läuft“ die Drohne mehr, als dass sie fliegt, doch die ersten Teststarts stehen kurz bevor.

Das Lernen soll zu einer schönen Nebensache werden, jedenfalls wenn es nach Ammar Marka (9c) und Theodor Westphal (9b) geht. Sie haben anhand ihres „Magic Mirrors“ technischen Möglichkeiten geschaffen, sich nebenbei vielfältigste Informationen auf einem Spiegel anzeigen zu lassen, und sich dabei gefragt, ob man damit das Lernen von Vokabeln revolutionieren könnte. Bislang sieht es noch nicht ganz danach aus, aber sie forschen weiter und wurden mit einem Sonderpreis in Form eines Planetariumsbesuchs ausgezeichnet.

Marthe Dannemann, Marta Jezynska und Katharina Hanemann (10b) möchten wissen, ob Glimmer in Kosmetik unter umweltfreundlicheren und moralisch vertretbareren Bedingungen neu hergestellt oder ersetzt werden kann – eine neuartige Forschungsidee, die von der Jury ebenfalls sehr gelobt und mit einem Sonderpreis (Umwelt) ausgezeichnet wurde. Für ihr im Fachgebiet Chemie angesiedeltes Projekt beschäftigten sich die drei Nachwuchsforscherinnen zunächst mit den Eigenschaften von natürlichem und synthetischem Glimmer sowie mit Perlmutt als möglicher Alternative. Anschließend führten sie eigene Versuche durch, um schimmernde Effekte mithilfe anderer Stoffe zu erzeugen.

Die Schule verfügt über einen großen Hohlspiegel, und der wurde endlich wieder einmal verwendet, als Lionel Bothe, Kimi Clausnitzer und Leo Topalovic probierten, damit Wasser zu erwärmen. Bis zum Kochen hat es der Solar-Ofen noch nicht geschafft, waren die Wetterbedingungen doch bisher auch suboptimal, aber einen Besuch im Planetarium als Sonderpreis wurde auch diesem Projekt aus dem Fachgebiet Physik bereits zugesprochen.

Saida Minnibaeva (S2) befasste sich  mit Gesteinssalzen und sammelte diese aus diversen Lagerstätten. Anschließend analysierte sie die paläozoischen und mesozoischen Salze und maß sie in aufwändigen Methoden, sodass sie Unterschiede und Gemeinsamkeiten ermitteln konnte. Die am Sonderforschungszentrum betreute Arbeit wurde mit einem 1. Platz im Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaft geehrt.

Einen weiteren 1. Platz erreichte Sonja Kutsin (8b) mit ihrer Untersuchung von Gesteinen, Sand und Kies der Kiesgrube Bokel. Dafür nahm Sonja Proben von Sedimentschichten an einer 2m hohen Sedimentwand und analysierte diese anschließend im Labor. Auf diese Weise konnte sie eiszeitliche Prozesse, denen die Mineralien ausgesetzt waren, nachzuvollziehen und für heutige Betrachter sichtbar machen.

Bis Anfang April werden Sonja, Saida, Leoner und Levin nun ihre Forschungsergebnisse vertiefen, um sie am DESY den Landesjuroren vorzustellen.

Sie forschen und forschen – und manchmal unterbrechen sie dies auch für die Wettbewerbspräsenz. Vier Dörpsweg-Forscherteams, die beim Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ / „Schüler experimentieren“ 1. Preise erhalten hatten, haben nun beim Landeswettbewerb ihre Ergebnisse präsentiert.

Für ihre Arbeit zur „Herstellung eines umweltfreundlichen und kostengünstigen Löschschaums“ erhielten Anton Rexer, Joris Funck und Jens Johannsen (8b) einen großartigen 2. Preis in der Sparte Chemie. Seit dem Regionalwettbewerb hatten sie sowohl ihr Experimentiermodell, als auch die erprobten Rezepturen verbessert. Mit einer Injektionskapsel, die inzwischen größer geworden ist, füllten sie Essigsäure in nun höherer Konzentration in eine Lösung aus Natriumhydrogencarbonat, Spülmittel und dem Verdickungsmittel Xanthan. Anton gibt zu: „Wir haben eine ziemlich gute Lösung gefunden“, die das Team an Flammen im Chemieraum und auf dem Schulhof ausprobierte. Die Jury zeigte sich von den Ergebnissen beeindruckt – auch von der schriftlichen Ausarbeitung, die, wie Joris betont, „ganz schön zeitaufwendig war. Wir haben in den Ferien an den 15 Seiten gearbeitet.“ Einerseits, erklären die Nachwuchsforscher, hätten sie die Zeit gerne für das Forschen selbst genutzt, andererseits sei auch die Wettbewerbsteilnahme „eine sehr spannende Erfahrung gewesen“, außerdem sei das Team, ergänzt Jens, „sehr gut, wir unterstützen uns gegenseitig.“

„Bunte Flammen“ durch Ionen, die in der farblosen Bunsenbrennerflamme Färbungen erzeugen, hatten Marthe Dannemann, Kathi Hanemann und Marta Jesynska (8b) untersucht, nun erhielten sie dafür eine Teilnahmeurkunde.
Die bekamen auch Pallma Amin, Morssal Hamdani-Foyan und Elianah Jonnalagadda (10b) für ihre Arbeit zur „Schulstressermittlung durch Herzratenvariabilität“ sowie Lea Höckel (10b), Sarah Topp (S2) und Efe Yildiz (ehem. IVK 7/8) für die Konstruktion ihres „Aufsichtsroboters für Heim- und Haustiere“.

Ausgezeichnet wurden zudem zwei betreuende Lehrkräfte der Schule: Herr Bonin erhielt von Airbus vier Forscherkästen für die Unterstufe zum Thema „Luft- und Raumfahrt“, die in den neuen Forscherkursen 5/6 ausprobiert werden. Frau Dr. Hegerfeldt bekam im Rahmen eines „Betreuerpreises“ ein Jahresabonnement der Zeitschrift Spektrum der Wissenschaft überreicht, die nun den Forscherkursen der Mittelstufe zur Verfügung stehen wird.

Die Forscherkurse der Mittelstufe erfreuen sich großer Beliebtheit. Und sie arbeiten höchst erfolgreich, wie der diesjährige Regionalwettbewerb „Schüler experimentieren“ / „Jugend forscht“ am Volkspark wieder einmal zeigt: Alle vier Teams, die ihre Beiträge den Fachjurys des Wettbewerbs präsentierten, erreichten einen ersten Platz.

Dabei bewerteten die Jurys durchaus streng und ließen Nachwuchsforscher:innen von lediglich 15 Hamburger Schulen zum Landeswettbewerb zu, an dem nun auch die 12 Schüler:innen der Dörpsweg-Wettbewerbsteams ihre Forschungsergebnisse präsentieren werden.

Einen Sonderpreis hatte bereits im Februar Saida Minnebaeva (9c) beim Regionalwettbewerb am DESY für ihre Untersuchung des Lebensmittelfarbstoffs E129 erhalten. Sie hatte den Farbstoff im Hinblick darauf genauer unter die Lupe genommen, wie und mit welchen Auswirkungen er von Blüten und Schweinehaut aufgenommen wird, wobei ihre Ergebnisse die Frage aufwerfen, ob man diesen Stoff tatsächlich zu sich nehmen möchte. Für ihre Arbeit, die in Zusammenarbeit mit dem Schülerforschungszentrum entstanden war, erhielt Saida als Sonderpreis ein Abo der „Bild der Wissenschaft“.

Zwei der nun beim Regionalwettbewerb bestplatzierten Forschungsergebnisse stammen aus dem Fachgebiet Chemie. Marthe Dannemann, Katharina Hanemann und Marta Jezynska (8b) widmeten sich, betreut von Wettbewerbskoordinatorin Dr. Hegerfeldt, in der Erforschung „bunter Flammen“ jenen Ionen, die in der farblosen Bunsenbrennerflamme spezifische Färbungen erzeugen. Die Schülerinnen überprüften anhand der Färbungen, ob in Alltagsstoffen wie Banane, Kreide oder Tabak wirklich die Ionen enthalten sind, die im Internet angegeben werden. Dabei hatten die drei Feuerteufelinnen nach eigener Aussage viel Spaß an ihrer Arbeit – und die war schön bunt.

Der Bekämpfung von Feuer widmeten sich die ebenfalls von Frau Dr. Hegerfeldt betreuten Nachwuchsforscher Joris Funck, Jens Johannsen und Anton Rexer (8b), die sich mit der Herstellung eines umweltfreundlichen und kostengünstigen Löschschaums befassten. Die drei bauten einen eigenen Schaumfeuerlöscher aus upcycelten Materialien. Den umweltfreundlichen, weil PFAS-freien Schaum erzeugten sie, indem sie Essigessenz zu einer Lösung aus Natriumhydrogencarbonat (Backtriebmittel) und Spülmittel gaben. Kniffelig war es, die richtige Rezeptur zu finden, aber die gelang schließlich: Das Verdickungsmittel Xanthan machte den Schaum noch haltbarer.

Schulstress bewegt viele Gemüter. Pallma Amin, Morssal Hamdani-Foyan und Elianah Jonnalagadda (10b) gingen das Thema jedoch wissenschaftlich an, indem sie Schulstress durch die Herzratenvariabilität ermittelten. Mit Hilfe eines Herzfrequenzsensors, der um die Brust geschnallt wird, sowie einer App nahmen sie sich die Herzrate einer Testperson in verschiedenen Situationen vor, etwa während einer Deutscharbeit. Wenn man die Variabilität der Herzrate errechnet, lässt diese Rückschlüsse auf den Blutfluss und damit den Stresszustand zu. Denn bei Stress pumpt das Herz das Blut konstanter durch den Körper, und die Variabilität sinkt. Auch diese von Herrn Bonin betreute Arbeit wurde – wie die drei anderen auch – mit einem ersten Preis sowie einem Sonderpreis ausgezeichnet.

Einen Aufsichtsroboter für Heim- und Haustiere konstruierten im Rahmen des Jugend-Forscht-Fachgebiets Technik Lea Höckel, Sarah Topp (10b, S2) sowie Efe Yildiz (ehemals IVK-Schüler am Dörpsweg, mittlerweile Schüler an der JLS). Kameras für das Zuhause, die Bilder auf das Handy übertragen, gibt es längst. Wenn man aber z. B. den Familienhund überwachen möchte, benötigt man eine Kamera, die dem Tier folgt. Die Gruppe schuf einen fahrbaren Roboter, der mittels verschiedener WLAN-Netze von überall angesteuert werden kann und Bilder des Tiers auf das Handy überträgt. Offen ist, ob der Roboter eines Tages Befehle zu erteilen lernt, die womöglich Lederschuhe vor dem Zerkaut-Werden retten.
Da dieser Wettbewerbsbeitrag außerunterrichtlich vorbereitet wurde, damit auch Efe als ehemaliger IVK-Schüler des Gymnasiums Dörpsweg teilnehmen konnte, erhielt zudem Betreuer Tim Bonin eine besondere Auszeichnung.

Neben der Landesrunde der Wettbewerbe „Schüler experimentieren“ (bis 14 Jahre) und „Jugend forscht“ (ab 15 Jahre) stehen weitere Highlights im Wettbewerbskalender des Halbjahres, darunter die Teilnahme eines Dörpsweg-Forscherteams am „BundesUmweltWettbewerb“: Isabella Bernin und Lina Barz (10b) fragen in ihren Untersuchungen, wie man die Wasseraufnahmefähigkeit ausgetrockneter Böden erhöhen kann. Überflutungen durch trockene Böden machen die Relevanz des Themas deutlich. Und wer weiß – vielleicht finden sie bei Ihren Forschungen sogar einen geeigneten biologischen Wasser-Absorber?