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Abbaubare Biofolie entwickelt

Im Februar hatten sie sich mit einem 1. Preis beim Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ für die Landesrunde qualifiziert. Nun vertraten Anna Stöcker, Nelli Erler (9a) und Irmak Yasar (9c) ihre Forschungsergebnisse erfolgreich beim Landeswettbewerb auf dem Airbus-Gelände.

Als Neuntklässlerinnen gehörten sie zu den jüngsten Teilnehmerinnen des Wettbewerbs, da jüngere Teams bei „Schüler experimentieren“ antraten. 

Das Projekt der drei Nachwuchsforscherinnen, „Bioplastik nachhaltiger machen 2.0“ im Fachbereich Chemie, wurde mit einem sehr ehrenvollen 3. Preis ausgezeichnet. Unterstützt von Frau Dr. Hegerfeldt und Frau Keding-Ritz, hatten Anna, Nelli und Irmak verschiedene Weichmacher untersucht, um Eigenschaften einer von der Gruppe entwickelten, stärkebasierten Biokunststofffolie weiter zu verbessern.

Die erreichte Qualität der Folie, die mit einer Nudelmaschine ausgewalzt wurde, ist tatsächlich ausgezeichnet: Sie ist transparent, flexibel, reißfest – und sie zersetzt sich in der Natur. Hierfür sind keine Kompostieranlagen erforderlich, wie bei anderen Bioplastikfolien. Ziel der Gruppe war es schließlich, einen alltagstauglichen Beitrag gegen den Plastikmüll zu leisten – und dies ist geglückt.

Der mit Hilfe der Aloe-Vera-Pflanze gewonnene, neue Stoff unterscheidet sich deutlich von bisher existierenden Weichmachern und ist deshalb in seinen chemischen Zusammenhängen noch nicht erforscht. Bei der Wettbewerbs-Präsentation bekamen die drei Wettbewerbsteilnehmerinnen bereits Spezialistenfragen zu Teilbereichen der Chemie gestellt, deren unterrichtliche Basis noch nicht gegeben war. Dies betrachten sie jedoch aus Auszeichnung. „Die Fragen waren schwierig“, sagen Nelli und Anna „und eine gute Inspiration für weitere chemische Forschungen.“

Im nächsten Schuljahr sind zwei der drei Nachwuchswissenschaftlerinnen erst einmal im Ausland. Doch in der Oberstufe geht es vielleicht weiter. „Wir hoffen,“ so Irmak, „dass wir das Projekt noch optimieren können, um den Naturschutz weiter voranzubringen.“

Informationen zu weiteren Forschungsprojekten von Schüler:innen der diesjährigen Forscherkurse finden Sie hier.

Kröten-Hilfe

Meist leben Kröten hierzulande bekanntlich an Teichen, in Wiesen und Wäldern. Im Frühling jedoch wandern sie für die Fortpflanzung zurück zu jenen Orten, an denen sie selbst geschlüpft sind. Oft führt die Krötenwanderung über eine Straße und dabei werden leider Jahr für Jahr viele Tiere von Autos überfahren. Im Niendorfer Gehege beteiligte sich die Klasse 5c gemeinsam mit ihrer Klassen- und NuT-Lehrerin Frau Dr. Hegerfeldt daran, Kröten sicher über die Straße zu bringen. Eine Schülerin der Klasse berichtet.

Von Emma Bohn (5c)

Wir waren mit unserer Klasse (5c) im Niendorfer Gehege auf einer Krötenwanderung. Gleich in der ersten Stunde sind wir losgegangen und haben uns mit Ehrenamtlichen vom NABU getroffen. Eine Frau vom NABU hat uns am Rand des Waldes empfangen. Wir wurden in zwei Gruppen aufgeteilt.

Die NABU-Helfer haben uns zum Beispiel erklärt, wie man Kröten artgerecht anhebt und dass sie sehr empfindliche Ohren haben.
Dann sind wir in unseren Gruppen zu einzelnen Eimern im Wald gegangen. In den Eimern waren Stöcke, damit andere Tiere, z.B. Käfer, wenn sie in die Eimer fallen, wieder herauskommen. Dann haben wir die Kröten aus den Eimern geholt. In den Eimern war ein bisschen Laub, damit die Kröten sich verstecken konnten und sich sicher und wohlfühlen.

Anschließend haben wir in unseren Gruppen die Kröten aus den Eimern geholt und in spezielle Transporteimer gelegt. Diese werden Krötentaxis genannt. Als alle Kröten geborgen waren, haben wir sie in den Taxis zum nahegelegenen Naturschutzgebiet, in dem ein See liegt, gebracht. Wir haben dort die Kröten vorsichtig aus den Taxis genommen und am See freigelassen. Dann haben wir uns von den Kröten verabschiedet und uns bei den NABU-Helfern bedankt. Hinterher sind wir zurück zur Schule gegangen.

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.

Strahlende Erkundungstour

Sind Salze radioaktiv? Ist Radioaktivität gefährlich? Wie kann man sich vor ihr schützen? Diesen und anderen Fragen ging die Klasse 10b bei einer Exkursion zum DESY nach, dem Deutschen Elektronen-Synchrotron in Bahrenfeld.

Bekanntlich tummeln sich im Schülerlabor des DESY Dörpsweg-Klassen der Jahrgänge 5 und 6, die dort jeweils an einem Praktikumstag im Rahmen des NuT-Unterrichts experimentieren. Für die Untersuchungen zu Radium-Strahlen hingegen, die unsere Zehntklässler:innen durchführten, brauchte es eine zusätzliche Expertise, die Frau Staloch mit der Klasse erarbeitet hatte. So erkundeten die Schüler:innen etwa, wie sich die radioaktive Strahlung in einem Magnetfeld verhält oder wann die Hälfte eines radioaktiven Stoffes zerfallen ist.

Den Abschluss des Wissenschaftstages bildeten die Ergebnisse, die die Schüler:innen ihrer Klasse in abwechslungsreichen Kurzpräsentationen erläuterten.

„Ich fand den Tag sehr informativ und die Experimente haben viel Spaß gemacht“, sagt Alexander, „wir konnten alle unsere Fragen stellen und bekamen sehr gute Erklärungen. Ich habe zum Beispiel in einer speziellen Nebelkammer beobachtet, wie man verschiedene Strahlungsarten sichtbar machen kann.“

„Bei Magnetfeldern haben wir festgestellt, dass der Aufbau von betanegativen und -positiven Teilchen grundlegend unterschiedlich ist“, berichtet Jason, „diese Experimente waren sehr interessant. Der Tag hat meinen Blick auf die Physik verändert, das Fach ist viel spannender, als es sich viele vorstellen.“

Lange Mathe-Nacht 2022

Viele Schüler:innen hatten sich im Vorfeld qualifiziert und bereits die ersten Runden der Mathematik-Olympiade erfolgreich absolviert. Das war bei Tage. Zur Belohnung durften sie daraufhin auch die Nacht hindurch rechnen. 

Über 60 Schüler:innen fast aller Jahrgangsstufen knobelten und tüftelten, grübelten und brüteten über den anspruchsvollen Aufgaben der diesjährigen Langen Nacht der Mathematik.

Eine Kostprobe gefällig? „Zwei zweistellige natürliche Zahlen werden multipliziert. Wie viele solcher geordneten Paare von Zahlen liefern ein Produkt mit der Endziffer 1?“ Die Schüler:innen aus den Jahrgängen 5 und 6 fanden die Lösung. Und natürlich noch viele richtige Ergebnisse mehr.
Nach 13 Stunden Matheakrobatik verließ auch die letzte Schülerin mit schweren Augenlidern, doch hoch zufrieden um 7.15 Uhr das Schulgelände.

„Wir freuen uns, dass so viele Personen teilgenommen haben“, sagt Frau Lenz, Fachleiterin Mathematik. „Wir bedanken uns bei den Kolleg:innen und Frau Plotz, die die Schüler:innen durch die Stunden der Spannung, vereinzelter Frustration, Erleichterung und besonders immer wieder stolzer Freude begleitet haben.“

DESY-Erkundungstour

Dörpsweg-Klassen der Jahrgänge 5 und 6 besuchen bekanntlich im Rahmen des NuT-Unterrichts das Schülerlabor des DESY. Nun unternahm auch der Profilkurs „Global denken, lokal handeln“ des 11. Jahrgangs einen Besuch im Forschungszentrum und erfuhr Erstaunliches.

Im Zuge der Berufs- und Studienorientierungswoche erhielten die Schüler:innen, begleitet von Herrn Rother und Herrn Hanke, eine über 3-stündige Führung, die auch in die DESY-Tiefen führte, vorbei an den gigantischen, über 30 m unter der Erde verlaufenden Rohren, durch die Teilchen gejagt und in ihren Bewegungen und Eigenschaften untersucht werden.

Während etwa der Magnet eines Autoschrottplatzes die Stärke von einem Tesla aufbringt, so erfuhr die Gruppe, werden im DESY gleich fünf Tesla investiert, um die Teilchen in den Röhren zu halten. Geführt wurden die Schüler:innen von einem Doktoranden, der kompetent zu einer Fülle von Fragen Auskunft gab, etwa zum – sehr hohen – Energiebedarf von 15 Megawatt (also 15 Mio. Joule pro Sekunde). Auch von der Entdeckung der Quarks berichtete er, jener Elementarteilchen, die noch kleiner als Atome sind und deren Entdeckung wir der Forschungsarbeit des DESY verdanken.

„Die anspruchsvolle Führung ermöglichte es uns zu erkunden, wozu menschliche Fähigkeiten in der Lage sind und wie stark der menschliche Forscherdrang sein kann“, resümiert Herr Hanke.
„Der Besuch war richtig interessant“, bestätigt Maxim, „wir konnten zum Beispiel den Teilchenbeschleuniger sehen und alles wurde uns sehr ausführlich und richtig gut erklärt.“ 
„Ich interessiere mich sehr für Physik“, ergänzt Sara, „da war es spannend, dem Fach auf der Ebene der Arbeitswelt zu begegnen. Zum Beispiel erfuhren wir, in wie vielen Branchen und Unternehmen physikalische Prozesse eine wichtige Rolle spielen, bei Ingenieuren, Pharmaunternehmen und vielen anderen.“

Nähere Information zum DESY, dem „Deutsches Elektronen-Synchrotron“, finden Sie hier.