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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.

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.

Landessiegerinnen

Beim Wettbewerb „Jugend forscht“ erreichten gleich drei Dörpsweg-Beiträge einen zweiten Platz auf der Landesebene. Und angesichts der Wettbewerbsbeiträge insgesamt erhielt auch gleich die Schule selbst erneut den „Jugend forscht Schulpreis“, der ein besonderes Verdienst bei der Förderung von MINT-Talenten ehrt.

Melina Hübner-Konitsioti und Svea Fischer (Jg. 10, Foto: links) hatten ihre Untersuchung den Auswirkungen des Lockdowns auf die Motorik von Vorschulkindern gewidmet. Elena Kleinwort (Jg. 11, Foto: Mitte) hatte die Jury mit ihren Berechnungen zum Raumwinkel als n-Ecke auf der Einheitskugel herausgefordert. Anna Stöcker, Nelli Erler (Foto: rechts) und Irmak Yasar (Jg. 8) hatten sich um die Herstellung von Bioplastik verdient gemacht, das tatsächlich auch verrottet. Für die drei Schülerinnen dieses Teams war es die erste Wettbewerbsteilnahme bei „Jugend forscht“.

Anders als in früheren Jahren konnten die Schülerinnen diesmal ihre Forschungsergebnisse nicht auf dem Airbus-Gelände vorstellen, sondern mussten ihre Arbeiten den Fachjurys digital präsentieren. „Früher gab es am Präsentationsstand ein freundliches Gespräch mit der Jury“, berichtet Elena, „nun mussten wir überlegen, wie genau wir die Präsentation in nur 5 Minuten umsetzen.“ Das habe den Druck und die Aufregung erhöht. Zugleich, so berichten die Schülerinnen, sei besonders bei den Jurys auf Landesebene ein echtes Interesse an ihren Arbeiten zu spüren gewesen. Die Juroren hätten die Arbeiten zudem offenkundig sehr genau gelesen und „richtig gute Fragen gestellt“.

Auch die Siegerehrung fand online statt, live gestreamt vom Airbus-Gelände aus, wo der Konzern zunächst detailliert sein duales Ausbildungsprogramm vorstellte – Nachwuchs-Rekrutierung beginnt bekanntlich gerne in der Schule. Und Vorreden steigern natürlich auch die Spannung. Umso größer war die Freude über die Auszeichnungen, die den Dörpsweg-Teilnehmerinnen eine echte Relevanz und große Expertise ihrer Arbeiten bescheinigte.

Elena darf nun zudem eine Woche in München mit anderen Nachwuchs-Mathematikern tagen. „Ich freue mich auf die Chance zum Austausch mit anderen, die meine Begeisterung teilen“, erklärt sie mit leuchtenden Augen.

Sie will ihr nun Thema mit weiteren Ansätzen weiter ausbauen. Melina und Svea möchten erst einmal die Oberstufe abwarten und dann über eine erneute Teilnahme auch ohne den Forscherkurs der Mittelstufe befinden. Das Team des 8. Jahrgangs wird im nächsten Jahr wieder am Start sein – ob mit einer Vertiefung der bisherigen Arbeit, wie von der Jury angeregt, oder mit einem neuen Schwerpunkt, das werde noch geprüft.

„Das waren wirklich starke Leistungen“, zeigt sich Wettbewerbskoordinatorin Dr. Hegerfeldt begeistert. Nur 16 Hamburger Schulen waren in diesem Jahr bei der Landesrunde vertreten – der Dörpsweg mit gleich drei Teams. „Die Schülerinnen und Schüler konnten ganz frei ihre Themen nach Neigungen und Interessen wählen“, so Hegerfeldt, „schön, dass sie die Gelegenheit genutzt haben zu beweisen, was sie können.“

Weitere Informationen zu den diesjährigen Beiträgen der Wettbewerbe „Schüler experimentieren“ und „Jugend forscht“ finden Sie hier.

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.

Sprachenwettbewerb: Erfolg mit „gestohlenen Dokumenten“

Das Hamburger Sprachenfest nebst Siegerehrung fand nicht statt. Großartige Beiträge gab es trotzdem. Auch ein Film einer Schülergruppe der Klasse 7a wurde beim diesjährigen Bundeswettbewerb Fremdsprachen ausgezeichnet.

Anna Stöcker, Moritz Tengg, Jonathan Wucherpfennig und Nelli Erler (Foto: von links nach rechts) erarbeiteten gemeinsam ihren mittlerweile zweiten englischsprachigen Stop-Motion-Film. Nachdem sie bereits im letzten Jahr einen zweiten Platz erreicht hatten, erhielt nun auch ihr neuer Film „The stolen documents“ einen dritten Preis. Betreut wurde die Gruppe von ihrer Klassen-, Mathe- und Englischlehrerin, Kerstin Lenz.

„Wir hatten die Idee einer Verfolgungsjagd“, berichtet Jonathan, „bei dem zwei Wissenschaftlern Forschungsdokumente gestohlen werden, als sie die Unterlagen einem Investor präsentieren wollen.“ Während Jonathan und Moritz die Szenen und Dialoge ausarbeiteten, kümmerten sich Nelli und Anna um die filmische Realisierung. „Wir durften uns ja nicht zu viert treffen“, erklärt Nelli die Arbeitsaufteilung, „deshalb mussten wir uns online abstimmen“. Das habe aber gut geklappt, sind sich alle vier einig, da sie von zu Hause aus auf ein stabiles Internet, auf Chats, Telefon- und Onlinekonferenzen hätten zurückgreifen können. Natürlich habe es bei vier Stimmen auch mal Meinungsverschiedenheiten gegeben, ergänzen sie, aber die hätten sie gut im Griff gehabt.
Alle vier möchten im nächsten Jahr am liebsten wieder mitmachen, dann mit einem neuen Format.

Schauen Sie sich den diesjährigen Beitrag der Gruppe an: Klicken Sie hier.