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Forschungspreise

Mit sechs Beiträgen stellten sich Schüler_innen des Gymnasiums Dörpsweg in diesem Jahr den Jurys der Regionalwettbewerbe „Schüler experimentieren“ und „Jugend forscht“ – diesmal online, und wieder mit Erfolg. Drei Beiträge wurden sogar mit einem ersten Preis ausgezeichnet.

Die Beiträge entstanden mit einer Ausnahme in Teamarbeit im Rahmen der Forscherkurse. So reichten Emilia Flöcker, Henrike Franke und Lea-Marie Löbl (Klasse 8c) im Biologie-Wettbewerb „Schüler experimentieren“ eine Arbeit ein zu pflanzlich basierter Farbe: zu environmentally friendly colour. Während herkömmliche Acrylfarben vielfach gesundheitsbedenklich und umweltschädigend sind, stellten die drei kunstbegeisterten Schülerinnen Alternativen aus Früchten und Pflanzen her. Um die Naturfarben vor dem Schimmeln zu schützen, setzte das Team Zucker als Konservierungsmittel ein.

Auch Lina Barz und Isabella Bernin (Kl. 8b) hatten bei ihrer im Fachgebiet Biologie erarbeiteten Arbeit den Schimmel im Blick, genauer gesagt Wandschimmel, dessen Bekämpfung mit Haushaltsmitteln ihr Interesse geweckt hatte. Zunächst züchteten sie Schimmelkulturen auf verschiedenem Untergrund, dann rückten sie den Sporen mit Essig, Alkohol und Wasserstoffperoxid zu Leibe. Ihre Experimente wurden mit einem Sonderpreis und Büchergutschein belohnt.

Einen der begehrten ersten Preise erreichten Anna Stöcker, Irmak Yasar und Nelli Erler (s. Foto, Kl. 8a und 8c) mit einer Biologie-Arbeit zur Nachhaltigkeit. Da sehr viele Einmalprodukte aus Plastik in der Umwelt landen, versuchten sich die drei Schülerinnen an der Herstellung von Bioplastik, das im Gegensatz zu anderen biobasierten Kunststoffen auch wirklich verrottet. Zunächst optimierten sie das Rezept zur Herstellung von stärkebasiertem Biokunststoff, damit die eigens hergestellte Folie geschmeidig und reißfest wurde. Den Prozess des Auswalzens konnte das Team mithilfe eines ausrangierten Laminiergeräts optimieren. Schließlich maßen sie, wie lange es dauert, bis sich ihre Folie unter natürlichen Bedingungen zersetzt. Angesichts der Präzision und Nützlichkeit der Arbeit erkannte die Jury dem Team deshalb über den ersten Preis hinaus einen Sonderpreis Umwelttechnik zu.

Die Gruppen ab Jahrgang 9 nahmen am Wettbewerb „Jugend forscht“ teil. Sarah Topp, Leon Sternberg und Malou Trzeczak (Kl. 9b) entwarfen im Fachgebiet „Technik“ ein digital steuerbares Gewächshaus, das sie auch bauten. Nun steht das mit einem 3. Preis ausgezeichnete Stück in der Schule: Wer freundlich nachfragt, bekommt es vom Nachwuchs-Forscherteam vielleicht gezeigt.

Svea Fischer und Melina Hübner-Konitsioti (Kl. 10b und 10d) widmeten sich den Auswirkungen des Lockdowns auf die Motorik von Vorschul­kindern – eine Studie, für die sie mit einem 1. Preis ausgezeichnet und mit einem Sonderpreis, einem Jahresabo der „Bild der Wissenschaft“ bedacht wurden. Aktivitäten im Kindergarten unterstützen Kinder bekanntlich darin, die Fein- und Grobmotorik zu trainieren, was eine Vorbereitung auch für den Schuleintritt darstellt. Melina und Svea überprüften mit einer Vorschul-Probandengruppe, inwiefern Kinder, die in den vergangenen Jahren wegen des Lockdowns seltener in den Kindergarten gehen konnten, gegenüber Kindern, die in der Notbetreuung im Kindergarten waren, motorisch ins Hintertreffen geraten sind. Eine solche Tendenz bejaht die dem Fachgebiet Arbeitsweit zugeordnete Arbeit, auch wenn die Ergebnisse aufgrund einer vergleichsweise geringen Anzahl an Probanden noch nicht als repräsentativ gelten können.

Einen weiteren ersten Preis erzielte Elena Kleinwort (Jahrgang 11) im Fachgebiet Mathematik mit Berechnungen zum Raumwinkel als n-Ecke auf der Einheitskugel. „Ich habe das Konzept von Winkeln in die 3. Dimension übertragen, wodurch diese zu Flächen auf einer Kugel wurden“, berichtet Elena. „Zu diesen Flächen habe ich dann verschiedene Eigenschaften untersucht und Zusammenhänge berechnet, um am Ende komplizierte Formeln mit einfach aussehenden Grafiken darzustellen.“ Gerüchten zufolge rechnete sich die Jury bei der Sichtung der Arbeit die Finger wund. Dass die Arbeit schließlich mit dem bestmöglichen Ergebnis gekürt wurde, spricht zweifellos für erfreuliche Mathekompetenzen in der Jury.

Nelli, Anna und Irmak, Svea und Melina sowie Elena können sich noch nicht auf ihren Lorbeeren ausruhen. Zur Freude ihrer Betreuerinnen Frau Dr. Hegerfeldt, Frau Keding und Frau Lenz haben die Schülerinnen Gelegenheit, ihre Forschungspräsentationen weiter zu optimieren: nun für die erneut digital geplanten Wettbewerbs-Gespräche mit den Juroren des Landeswettbewerbs.

Spitzenleistungen in der Nachwuchs-Forschung

Sieben Beiträge aus den Dörpsweg-Forscherkursen stellten sich in diesem Jahr den Fachjurys des Wettbewerbs „Jugend forscht“ und seiner Juniorsparte „Schüler experimentieren“.
Gleich zwei Arbeiten wurde nun beim Online-Regionalwettbewerb am UKE ein 1. Preis zuerkannt, drei erhielten eine Zweitplatzierung, zwei einen 3. Preis. 
Beim Landeswettbewerb erlangten beide bestplatzierten Arbeiten einen zweiten Preis sowie Preisgelder für die Jugendlichen. Und auch die Betreuer_innen unserer Forscherkurse wurden in diesem Jahr für ihre Talentförderung besonders geehrt.

Ein besonderes Verdienst für die gesamte Schulgemeinschaft kommt den CO2-Messgeräten zu, für deren Weiterentwicklung Ole Tautenhahn (10b, Foto: rechts) mit einem 1. Preis im Fachgebiet Arbeitswelt ausgezeichnet  wurde. Oles Ziel war es, durch digitale Ampel-Anzeigen das Lüftungsverhalten in den Klassenräumen zu unterstützen. Bereits im letzten Jahr stellte Ole fest, dass CO2-Messgeräte sehr teuer und kaum mehr erhältlich waren. Deshalb beschloss er, die Geräte selbst zu bauen. Hierbei gelangen ihm eine Optimierung der früher noch recht voluminösen Apparaturen: Mit Hilfe von Mikro-Controllern, welche die Sensoren auslesen, steuern die Geräte ihre Anzeige und bewerten den Kohlenstoffdioxidgehalt im Raum.
Über einen Monat investierte Ole außerdem in die Herstellung einer Stückzahl, die den Schulbedarf abdeckt. Während andere Jugendliche Weihnachtsplätzchen backten, baute Ole Messampeln – bald wird er 50 Stück fertig haben. Der Hausmeister hat bereits begonnen, die kleinen Geräte jeweils in Smartboard-Nähe zu installieren – weit genug vom Atemstrom einzelner Schüler_innen entfernt, sodass die Anzeige aussagekräftig für die Raumluft insgesamt ist.
Schon vor Weihnachten reagierten zahlreiche Lerngruppen wunschgemäß mit überaus eiligem Öffnen von Fenstern und Türen, wenn tatsächlich mal eine Anzeige von grün auf orange umsprang. „Ich denke, die Geräte werden mich noch einige Wochen auf Trab halten“, resümiert Ole, der für die smarten Teilchen auch im Landeswettbewerb einen zweiten Siegerpreis sowie 200 Euro und einen Sonderpreis „Thinking Safety“ von 150 Euro erhielt.

Auch Malou Trzeczak und Sarah Topp (8b, Foto links und Mitte) erhielten die Bestplatzierung für eine neuartige Konstruktion: Sie entwickelten und bauten wiederverwendbare Poolfilter. „Ich habe im Sommer meinen Eltern beim Filterwechsel zugesehen und fand es schade, dass sie jedes Mal einen neuen Filter verwenden mussten“, berichtet Sarah. Sie und ihre Mitschülerin Malou entschieden kurzerhand, dass eine nachhaltigere Lösung her müsse.
Also erforschten und erprobten sie verschiedene wiederverwertbare Materialien, doch immer wieder erwies sich die Filterleistung als nicht gut genug. Kurz vor dem Wettbewerb stießen sie auf eine Kombination aus Schwamm und einem speziellen Tuch, welches das Wasser filtert und nach der Reinigung ausgewaschen werden kann. Rechtzeitig zur Präsentation gelang ihnen zudem eine Konstruktion, die den Poolfilter praktisch zusammenhält.
„Wir hätten niemals mit einem ersten Platz gerechnet“, sagt Malou, „und als wir ihn erhielten, wären wir fast hysterisch geworden.“ Die Spannung setzte sich für sie auch beim Landeswettbewerb fort, bei dem beiden Teilnehmerinnen ebenfalls ein zweiter Preis sowie das von Preisgeld von 100 Euro und ein Sonderpreis „Umwelttechnik“ über 150 Euro zugesprochen wurden.

Auch andere Wettbewerbsergebnisse aus den Forscherkursen der Mittelstufe wurden von den Fachjurys sehr gelobt:
Rahel Ahlers und Natalia Möller (9b) stellten sich dem Kampf gegen Plastikmüll und testeten systematisch Lebensmittelverpackungen: Sie untersuchten, wie schnell Mortadella und Äpfel verderben, wenn sie in Verpackungen stecken, die zum Einen aus erdölbasiertem Polypropen und zum Anderen aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt sind. Dabei prüften sie etwa die Schimmelbildung oder die Konsistenzveränderung der Lebensmittel. Insgesamt hatte der Biokunstoff die Nase vorn, stellten sie fest, nur trockneten die Äpfel darin etwas schneller aus: ein verschmerzbarer Nachteil, finden Rahel und Natalia. Ihr Ergebnis wurde mit einem 2. Preis im Fachgebiet Biologie ausgezeichnet.

Einen 2. Preis erhielten auch Melina Hübner Konitsioti und Lina Lückstedt (9b), die im Fachgebiet Physik Schallwürfel bauten, um die Frage zu klären, welchen Einfluss die F-förmigen Löcher einer Geige auf die Klangbildung haben. In der Werkstatt eines Geigenbauers konstruierten sie zwei identische Würfel. In den einen schnitten sie ein 6 cm großes Loch, den anderen versahen sie mit einem 8-cm-Loch. Über die Löcher spannten sie jeweils eine Saite. Mit Hilfe der App „Phyphox“ maßen sie dann den Schall, der beim Zupfen der Saiten entstand. Ihr Resultat: Je größer das Loch, desto lauter der Ton, doch desto schneller verklingt er auch.

Eva Dostal, Anna Gjuzi und Mayra Petersen (9d) widmeten sich in ihrem Forschungsbeitrag zur Arbeitswelt dem „Learning by Doing“. Sie konzipierten und programmierten ein Spiel in Form einer App, mit dessen Hilfe Kinder im Alter von 3-6 Jahren spielerisch Corona-Verhaltensregeln lernen können, etwa in die Armbeuge zu niesen, kein Essen zu teilen, Abstand zu halten usw. Den Lernfortschritt maßen Eva, Anna und Mayra mit einer kleinen Probandengruppe und mit nach Altersstufen differenzierten Fragebögen. Dabei stellten sie fest, dass sich das Spielen als hilfreich erwies: Die Kinder konnten die Regeln nicht nur besser befolgen, sondern verstanden auch deren Sinn. Auch diese Arbeit wurde mit einem 2. Preis geehrt.

In ihrem Physik-Beitrag befassten sich Leonas Gebauer und Robert Heiler (9b) mit „Popfiltern“. Diese Filter verhindern eine Übersteuerung bei gesungenen bzw. gesprochenen P-, T-, K- und F-Lauten, indem sie die explosionsartig ausgestoßene Luft bremsen. In diesen Forschungsschwerpunkt konnten Leonas und Robert ihr Interesse für Musik-, insbesondere Rap-Aufnahmen gut einfließen lassen. Anhand von Audiogrammen zeigten sie nun, dass ein von ihnen selbst gebauter Popfilter bei der Klangoptimierung genauso wirksam ist wie ein im Handel gekaufter.

Leon Sternberg (8b) widmete sich der „Green Energy“ und fing bei der Gärung von Bioabfällen Biogas auf, das er in einer selbst gebauten Anlage verbrannte. So gelang es ihm, im Haushalt umweltschonend Brennstoff zu erzeugen, der sich zum Heizen eignet.

Betreut werden die Forscherkurse in diesem Schuljahr von Herrn Bonin (Jahrgang 10) sowie von Frau Christiansen und Frau Dr. Hegerfeldt (Jahrgänge 9 und 8). Alle drei zeichnete die Jury mit Sonderpreisen für eine herausragend engagierte Talentförderung aus, die den Schüler_innen gerade in diesem besonderen Schuljahr eine wichtige Hilfe war.