REGIONALWETTBEWERB UNTERFRANKEN und 27. Februar 2015 Industrie Center Obernburg.

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1 50 Jahre 2015 REGIONALWETTBEWERB UNTERFRANKEN 2015 Wettbewerbsdokumentation 26. und 27. Februar 2015 Industrie Center Obernburg In Kooperation mit:

2 Grußwort der Gastgeber 2 Es geht wieder los! Der Regionalwettbewerb von Jugend forscht Unterfranken wird am 26. und 27. Februar im Industrie Center Obernburg ausgetragen, wo unsere unterfränkischen Jungforscher ihre mit viel Herzblut und Engagement erarbeiteten Wettbewerbsbeiträge präsentieren. Die Bandbreite der Arbeiten ist außerordentlich weit gefächert und reicht von Themen wie der Konstruktion einer Drohne zur Aufzeichnung von Klimadaten, der Erforschung alternativer Kontrastmittel in der Computertomographie bis zur Entwicklung einer energiesparenden Methode zur Klassenraum-Kühlung und natürlich noch vielem, vielem mehr. 152 Teilnehmer, die sich auf 84 Projekte verteilen, nehmen am diesjährigen Regionalwettbewerb Unterfranken teil. Das steigende Interesse von Kindern und Jugendlichen sowohl am Wettbewerb, als auch an naturwissenschaftlichen und technischen Fragestellungen ist im Allgemeinen deutlich zu spüren. Dies zeigt auch über wie viel Kreativität, naturwissenschaftliches Interesse und Durchhaltevermögen unsere Jugend verfügt. Wir hoffen, dass uns dieser Trend noch lange erhalten bleibt und zu nachhaltigen Effekten bei Berufs- und Studienwahl führt. Jugend forscht ist somit ein hervorragend funktionierendes Nachwuchsförderprogramm und bietet ein Sprungbrett in eine erfolgreiche (Forscher-)Karriere. Biografien ehemaliger Teilnehmer zeigen, dass 9 von 10 erfolgreichen Jugend forscht Teilnehmern einen Beruf im naturwissenschaftlich-technischen Bereich ergreifen. Sehr gerne unterstützen wir daher in unserer besonders produktions- und innovationsorientierten Region den Wettbewerb und freuen uns, dass wir mit unserer Regionalmanagement-INITIATIVE BAYERISCHER UNTERMAIN als diesjähriges Patenunternehmen an der mittlerweile 50jährigen Erfolgsstory Jugend forscht mitwirken können. Wir hoffen, dass der Geist von Jugend forscht möglichst viele junge Leute ansteckt, die sich von ihren eigenen Ideen begeistern lassen und auf eine persönliche Entdeckungsreise gehen, um Dinge zu verbessern und zu verändern, aber auch, dass möglichst viele Lehrer und Unternehmen begeistert werden, um den interessierten Schülerinnen und Schülern wertvolle Unterstützungsmöglichkeiten anbieten zu können und sie in ihrer persönlichen und geistigen Entwicklung zu fördern. Die enge Zusammenarbeit von Schulen und Wirtschaft sichert uns eine gute Zukunft. Jugend forscht Unterfranken 2015 wird überwiegend von der Wirtschaft finanziert. Ohne deren gemeinschaftliche Unterstützungsleistung wäre der Wettbewerb nicht möglich. Deshalb gilt ein großes Dankeschön auch unseren Unterstützern, die uns in hohem Maße bei der Realisierung des Wettbewerbs 2015 gefördert haben. Klaus Herzog Oberbürgermeister Stadt Aschaffenburg Dr. Ulrich Reuter Landrat Landkreis Aschaffenburg Jens Marco Scherf Landrat Landkreis Miltenberg

3 Inhaltsverzeichnis 3 Inhalt 50 Jahre Jugend forscht Seite 4 Um was es geht? Seite 8 Statistik auf einen Blick Seite 9 Industrie Center Obernburg Seite 11 Jury Seite 12 Wettbewerbsleitung und Projektmanagement Seite 14 Projektübersicht Seite 15 Unterstützer des Wettbewerbs Heftmitte Projektvorstellung Jugend Forscht Schüler experimentieren Fachbereich Arbeitswelt Seite 39 Fachbereich Biologie Seite 20 Seite 41 Fachbereich Chemie Seite 24 Seite 47 Fachbereich Geo- und Raumwissenschaften Seite 30 Seite 50 Fachbereich Mathematik und Informatik Seite 31 Seite 51 Fachbereich Physik Seite 33 Seite 53 Fachbereich Technik Seite 35 Seite 57

4 50 Jahre Jugend forscht 4 Einzigartiges Netzwerk zur Talentförderung mit herausragender Erfolgsbilanz Sputnik-Schock und Bildungsnotstand : Schon in den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts stand das deutsche Bildungssystem in der Kritik. Der damalige stern-chefredakteur Henri Nannen jedoch ließ es nicht bei journalistischen Schlagworten bewenden. Er startete eine gesellschaftlich breit angelegte Initiative, um den qualifizierten Nachwuchs an jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in der Bundesrepublik Deutschland zu fördern. Unter dem Motto Wir suchen die Forscher von morgen! rief Nannen im Dezember 1965 erstmals zur Teilnahme an Jugend forscht auf. Das Vorbild für Jugend forscht kam aus den USA. Dort hatten Science Fairs bereits eine lange Tradition: Bei den im Stil von Messen organisierten Wettbewerben stellten junge Menschen ihre Forschungsprojekte und Erfindungen neben einer fachkundigen Jury auch der breiten Öffentlichkeit vor. Wir unterstützen Jugend forscht, weil... die Teilnahme am Wettbewerb den Grundstein für meine eigene Karriere gelegt hat und ich allen heutigen Jungforschern wünsche, dass für sie die Teilnahme genauso wegweisend und spannend wird. Matthias Peter, Geschäftsführer, Peter Communication Systems GmbH, Aschaffenburg (Teilnehmer bei Jugend forscht 1991 und 1992)

5 50 Jahre Jugend forscht Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft Für die Idee, Science Fairs auch in der Bundesrepublik durchzuführen, fand Nannen auf Anhieb tatkräftige Unterstützung. Mehrere große Unternehmen übernahmen Patenschaften für die Wettbewerbe in den einzelnen Bundesländern. Heute wie damals richten die Partner die Wettbewerbe aus, stiften Preise und fördern weitere Aktivitäten wie etwa Ehemaligentreffen. Seit fünf Jahrzehnten ist dieses Konzept ein zentrales Erfolgsrezept des Wettbewerbs. Mittlerweile unterstützen rund 250 Partner Jugend forscht mit einer jährlichen Summe von mehr als 10 Millionen Euro. Neben mittelständischen Firmen und weltweit agierenden Unternehmen engagieren sich auch Hochschulen, Forschungsorganisationen, Stiftungen und Verbände. Ohne diese Public-private Partnership wäre die Durchführung des Wettbewerbs nicht denkbar. Mit seinem innovativen Finanzierungsmodell bewies Nannen Weitblick, denn so erhielt Jugend forscht eine zukunftsfähige, dezentrale Organisationsstruktur. Heute finden pro Runde auf Regional-, Landes- und Bundesebene insgesamt 112 Wettbewerbe statt stellte die deutsche Wiedervereinigung auch Jugend forscht vor eine große Herausforderung. Binnen kurzer Zeit musste die Infrastruktur des Wettbewerbs auch in den neuen Ländern aufgebaut werden. Trotz anfänglicher Schwierigkeiten, Patenunternehmen zu finden, stand die Organisation in wenigen Monaten. Bereits im März 1991 wurden in den fünf neuen Ländern Landeswettbewerbe ausgetragen; zwei Monate später fand der erste gesamtdeutsche Bundeswettbewerb statt. Sieben e und zwei Alterssparten Die zunächst eingeführte Bewertung der Teilnehmer nach Geschlecht bzw. Zugehörigkeit zu einer Gruppe wurde bereits 1967 zugunsten verschiedener e aufgegeben. Zunächst standen die klassischen Schul- und Studienfächer Biologie, Chemie, Mathematik und Physik zur Wahl kam das Technik hinzu, ein Jahr später Geo- und Raumwissenschaften sowie 1975 Arbeitswelt. Dieses sollte vor allem junge Auszubildende in stärkerem Maße für den Wettbewerb gewinnen. Sehr bald stellte sich auch heraus, dass man für die zahlreichen Mädchen und Jungen der unteren Jahrgangsstufen eine eigenständige Sparte innerhalb des Wettbewerbs benötigte. Seit 1969 gibt es daher neben Jugend forscht auch die Juniorensparte Schüler experimentieren für alle Teilnehmer bis 14 Jahre. In den zurückliegenden 50 Jahren waren Jugend forscht Projekte immer auch ein Spiegelbild der sich wandelnden Fragestellungen in der naturwissenschaftlich-technischen Forschung: So überzeugte der erste Bundessieger 1966 die Jury mit seiner Entwicklung eines elektronischen Rechenapparats. Knapp 50 Jahre später waren zwei Bundessieger mit einem selbst konstruierten 3-D-Rotationsdrucker erfolgreich.

6 50 Jahre Jugend forscht Von der stern-aktion zur Staatsaktion 6 Henri Nannens Initiative zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses entwickelte sich binnen weniger Jahre zu einem bundesweit breit verankerten Netzwerk. Vorbildlich war und ist dabei die Zusammenarbeit verschiedener gesellschaftlicher Gruppen und Institutionen. Neben Unternehmen sowie öffentlichen und privaten Einrichtungen engagiert sich seit 1975 auch die Politik bei Jugend forscht. Durch die Gründung des gemeinnützigen Vereins Stiftung Jugend forscht e. V. als gemeinsames Förderwerk von Bundesregierung, stern, Wirtschaft und Schulen wurde die stern-aktion zur Staatsaktion. Das Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft und das Bundesministerium für Forschung und Technologie übernahmen fortan im Wechsel den Vorsitz des Kuratoriums. Heute wird die Arbeit der Jugend forscht Geschäftsstelle in Hamburg vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert. Der Bundespräsident begleitet den Wettbewerb seit 1977 als Schirmherr und Preisstifter. Eine Preisstifterin mit Tradition ist auch die Bundeskanzlerin, einer ihrer Vorgänger lobte 1971 zum ersten Mal den Preis für die originellste Arbeit aus. Seit 1981 reisen neben dem Gewinner dieses Sonderpreises auch alle Platzierten des Bundeswettbewerbs zum Kanzlerempfang in die deutsche Hauptstadt. Ehrenamtliches Engagement als Eckpfeiler Das große gesellschaftliche Ansehen des Wettbewerbs zeigt sich auch an der stetig gewachsenen Bereitschaft einer Vielzahl von Menschen, sich ehrenamtlich bei Jugend forscht zu engagieren. Heute, im 50. Jahr, unterstützen den Wettbewerb mehr als Lehrkräfte als Projektbetreuer und Wettbewerbsleiter. Über Fach- und Hochschullehrer sowie Experten aus der Wirtschaft sind jedes Jahr als Juroren tätig. Ihre freiwillige Mitarbeit ist ein wesentlicher Eckpfeiler von Jugend forscht, der eine Beteiligung von vielen Tausenden Jugendlichen pro Runde erst möglich macht. Stetig steigende Anmeldezahlen Seit Henri Nannen Jugend forscht 1965 aus der Taufe hob, hat der Wettbewerb ständig an Attraktivität gewonnen. In der ersten Wettbewerbsrunde waren es nur 244 Mädchen und Jungen, die sich beteiligten wurde bereits die Tausendermarke überschritten. Zur 50. Wettbewerbsrunde meldeten sich Jungforscherinnen und Jungforscher an, davon immerhin knapp 36 Prozent Mädchen waren es nur 8 Prozent gewesen. Insgesamt haben sich in fünf Jahrzehnten mehr als Nachwuchswissenschaftler an den Wettbewerben Jugend forscht und Schüler experimentieren beteiligt.

7 50 Jahre Jugend forscht Wirksames Instrument zur Nachwuchsförderung Heute lässt sich zweifellos sagen, dass Jugend forscht sein von Henri Nannen proklamiertes Ziel erreicht hat. Seit nunmehr 50 Jahren findet und fördert Deutschlands bekanntester Nachwuchswettbewerb die Forscher und Erfinder von morgen. Jugend forscht ist ein äußerst wirksames Instrument zur Talentförderung. Neun von zehn erfolgreichen Wettbewerbsteilnehmern studieren später ein naturwissenschaftlich-technisches, mathematisches oder medizinisches Fach. Im Anschluss an das Studium ist etwa die Hälfte der ehemaligen Bundessieger im Bereich Forschung und Entwicklung an Hochschulen, außeruniversitären Forschungseinrichtungen oder in Unternehmen tätig. Für eine ganze Reihe wissenschaftlicher Karrieren war Jugend forscht der Ausgangspunkt. Die gilt etwa für die Physik-Professorin und Leibniz-Preisträgerin Gisela Anton, den SUN- Microsystems-Gründer Andreas von Bechtolsheim oder den Vater der Pisa-Studie Andreas Schleicher. 7 Talentschmiede mit Modellcharakter Die seit Jahren steigenden Anmeldezahlen bei Jugend forscht beweisen, dass es trotz der weiterhin bestehenden Kritik am deutschen Bildungssystem möglich ist, junge Menschen für Naturwissenschaften zu begeistern. Bereits Mitte der 1960er Jahre etablierte der Wettbewerb einen innovativen Ansatz für die Vermittlung naturwissenschaftlicher Inhalte, der nach wie vor Modellcharakter besitzt: Zentrale Reformansätze aus der aktuellen Bildungsdiskussion sind bei Jugend forscht seit Langem gelebte Praxis. So bietet die Projektarbeit einen optimalen Rahmen, um Schülerinnen und Schüler entsprechend ihren Fähigkeiten individuell zu fördern. Durch forschendes Lernen können sich die Jugendlichen zudem schon frühzeitig mit dem Handwerkszeug des wissenschaftlichen Arbeitens vertraut machen und dadurch eine Methodenkompetenz erlangen, die zu den Kernqualifikationen der heutigen Wissensgesellschaft gehört. Darüber hinaus sind das eigenverantwortliche wie auch das fächerübergreifende Arbeiten bei Jugend forscht eine wichtige Orientierungshilfe für Schule und Unterricht. Text stammt vom jugend forscht e.v.,

8 Um was geht es? 8 Beim Wettbewerb gibt es zwei Alterssparten: SCHÜLER EXPERIMENTIEREN für alle, die maximal 14 Jahre alt sind. JUGEND FORSCHT für alle, die zwischen 15 bis 21 Jahren alt sind. und sieben e: Arbeitswelt Biologie Chemie z.b. Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz, Alltagserleichterung für Behinderte, Ergonomie etc. rund um die belebte Umwelt, z.b. biomedizinische, biochemische, molekularbiologische Fragestellungen analytische oder physikalische Chemie Geo- und Raumwissenschaften Mathematik/ Informatik Physik Technik z.b. Geographie, Geologie, Geophysik, Archäologie, Paläontologie, Astronomie, Raumfahrttechnik in der Welt der Zahlen, Formen und Formeln, Informationswissenschaft oder Computertechnologie Mechanik, Akustik, Optik usw. Bauen und Konstruieren, z.b. Robotertechnik oder Verfahrenstechniken Die ZF Friedrichshafen AG freut sich den Regionalwettbewerb Jugend forscht 2015 zu unterstützen, weil Forschung die beste Investition in die Zukunft ist und wir gemeinsam mit der Jugend von heute unsere Welt von morgen nachhaltig verändern wollen. Manuela Brändlein, ZF Friedrichshafen AG, Business Services Schweinfurt, Regionales Personalmarketing / HR Marketing Site SCW

9 Statistik auf einen Blick Teilnehmerstruktur in Unterfranken 2015 weiblich männlich gesamt 9 Schü Ex JuFo Schü Ex JuFo Schü Ex JuFo gesamt Teilnehmer Projekte Teilnehmer Arbeitswelt Biologie Chemie Geo- / Raumwiss Mathe / Informatik Physik Technik Teilnehmerentwicklung in Unterfranken Anzahl der Teilnehmer Entwicklung: --- insgesamt männlich weiblich

10 Statistik auf einen Blick Herkunft der Projekte 10 Mellrichstadt (3) Lkr. Rhön-Grabfeld Bad Brückenau (1) Bad Neustadt (7) Lkr. Bad Kissingen Münnerstadt (3) Bad Kissingen (5) Alzenau (1) Lkr. Aschaffenburg Hösbach (11) Aschaffenburg (12) Hammelburg (3) Lkr. Lohr am Main (2) Main-Spessart Karlstadt (3) Schweinfurt (9) Lkr. Schweinfurt Haßfurt (3) Lkr. Haßberge Elsenfeld (1) Lkr. Miltenberg Miltenberg (1) Marktheidenfeld (1) Veitshöchheim (1) Schwarzach (1) Würzburg (14) Lkr. Kitzingen Wiesentheid (2) Lkr. Würzburg Vektordaten UEK 500 des Bayer. Landesvermessungsamts Nutzungserlaubnis vom , Az.: VM 3840B Der Regionalwettbewerb in Unterfranken wird abwechselnd von den Patenfirmen der Stiftung JUGEND- FORSCHT e.v., der INITIATIVE BAYERISCHER UNTERMAIN und der Mainfranken GmbH ausgerichtet. In der Region Bayerischer Untermain findet der Regionalwettbewerb alle 3 Jahre statt. Die Organisation und die Umsetzung des Wettbewerbs 2015 in Unterfranken übernimmt die INITIATIVE BAYERISCHER UNTERMAIN. Nach der Organisation in den beiden kommenden Jahren in Mainfranken, findet der nächste Wettbewerb am Bayerischen Untermain dann wieder 2018 statt. Für Technologieunternehmen wie Linde Hydraulics und Linde Material Handling sind Innovationen der Schlüssel zum Erfolg. Für Innovationen braucht es ein Umfeld, das freies Denken zulässt und Raum für Kreativität bietet und schlaue Köpfe, die frei und kreativ denken. Wir, der Ausbildungsverbund von Linde Material Handling und Linde Hydraulics wollen beides fördern kreative Freiräume in unseren Unternehmen und schlaue Köpfe. Deshalb unterstützen wir Jugend forscht. Benno Soder, Leiter Berufsausbildung bei Linde Material Handling, und verantwortlich für den Ausbildungsverbund von Linde Hydraulics und Linde Material Handling, Aschaffenburg

11 in Kooperation mit: Industrie Center Obernburg: Gastgeber von Jugend forscht Am 25. Juli 2014 unterzeichneten die Mainsite GmbH & Co.KG als Betreiber des Industrie Center Obernburg (ICO), ZENTEC als Technologie- und Gründerzentrum der Region Bayerischer Untermain und Zentrums für Wissenschaftliche Services und Transfer (ZeWiS) eine Kooperationsvereinbarung. Alle drei Partner haben untereinander bereits in den vergangenen Jahren kooperiert und möchten jetzt die Zusammenarbeit ausbauen, die öffentliche Sichtbarkeit erhöhen und die Effizienz der bislang eher fallbezogenen Kooperationen steigern. Neben der Förderung von Gründungsaktivitäten möchten die Partner beispielsweise bei Forschungs- und Entwicklungsprojekten, technologieorientierten Unternehmensgründungen und Ansiedlungen aus dem Ausland in die Region zusammenarbeiten. Bestandteil des Kooperationsvertrages ist auch die Förderung des MINT-Nachwuchses in der Region. Die Durchführung des unterfränkischen Regionalwettbewerbs 2015 durch die Regionalmanagement- INITIATIVE BAYERISCHER UNTERMAIN, einem Geschäftsbereich der ZENTEC GmbH, ist ein konkretes Ergebnis dieser Kooperationsvereinbarung. Partner beim Regionalwettbewerb ist ebenfalls ZeWIS, wo eine Lehrerfortbildung sowie eine Laborbesichtigung für die Jungforscher stattfindet. Bei der Unterzeichnung des Kooperationsvertrags: v. l. Dr. Gerald Heimann, ZENTEC; Prof. Dr. Hans-Georg Stark ZeWIS; Albert Franz, ICO Freuen sich auf den Regionalwettbewerb: v.l. Markus Seibel, Patenbeauftragter Jugend forscht; Landrat Jens Marco Scherf, OStD Joachim Fertig, Wettbewerbsleiter; Albert Franz, ICO Mit fast Beschäftigten und einer Fläche von über 250 Fußballfeldern ist das Industrie Center Obernburg Europas größter und vielseitigster Chemiefaserstandort. Die jährlich hergestellten rund Tonnen Chemiefasern kommen zum Einsatz in der Automobilindustrie z.b. als Verstärkungsmaterial für Hochleistungsreifen, als Airbags und Sicherheitsgurte, in technischen Anwendungen wie Segeln, Tauen und Netzen oder auch in hochwertiger Damenoberbekleidung und in Futterstoffen. Neben den Chemiefaserunternehmen ist das ICO auch Heimat für kleinere Firmen aus dem Bereich Medizin, Kunststoff- und Metalltechnik oder Reaktionstechnik. Auch das Forschungsinstitut der Hochschule Aschaffenburg befindet sich auf dem ICO-Gelände. Informationen unter: Wir freuen uns und sind stolz, dass das Industrie Center Obernburg als Gastgeber für den Jugend forscht -Regionalentscheid 2015 in Unterfranken ausgewählt wurde. Wir haben uns auf den Besuch der rund 150 jungen Forscherinnen und -forscher bestens vorbereit und sind gespannt auf ihre Forschungsergebnisse. Wir brauchen die jungen Menschen, die sich mit Neugierde für Naturwissenschaften und Technik begeistern können und morgen als Forscher und Ingenieure für die wirtschaftliche Entwicklung unserer Region entscheidend sind. Der renommierte Wettbewerb Jugend forscht leistet seit nunmehr 50 Jahre einen ganz hervorragenden Beitrag, diese Begeisterung zu wecken. Albert Franz, Standortmanager Industrie Center Obernburg, Geschäftsführer Mainsite GmbH & Co.KG

12 ehrenamtlich dabei: die Jury 12 Arbeitswelt Markus Giek ZF Friedrichshafen AG, Schweinfurt OStD Peter Klör Staatliche Fachoberschule, Bad Neustadt/Saale Biologie StRin Dr. Eleonore Hose Friedrich-List Gymnasium, Gemünden StRin Simone Imgrund Friedrich-Dessauer-Gymnasium, Aschaffenburg Dr. Stephan Kneitz Balthasar-Neumann-Gymnasium, Marktheidenfeld StRin Isabell Orlik Jack-Steinberger-Gymnasium, Bad Kissingen Chemie Dr. Stephan Dietz Knauf Gips KG, Iphofen Dr. Thomas Weber Mikro-Technik GmbH & Co. KG, Bürgstadt OStD Friedrich Steigerwald Martin-Pollich-Gymnasium, Mellrichstadt Geo- und Raumwissenschaften Dr. Jürgen Jung Archäologisches Spessart-Projekt e.v., Aschaffenburg

13 ehrenamtlich dabei: die Jury Mathematik/Informatik OStR Alexander Pabst Friedrich-Dessauer-Gymnasium, Aschaffenburg Professor Dr. Hans-Georg Stark Hochschule Aschaffenburg, Aschaffenburg 13 Physik OStR Dominik Gold Johannes-Butzbach-Gymnasium, Miltenberg OStR Dr. Michael Müller Deutschhaus-Gymnasium, Würzburg Professor Dr. Thomas Trefzger Universität Würzburg - Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Würzburg Technik Dorit Borrmann Universität Würzburg - Lehrstuhl für Informatik IV, Würzburg Dr. Gerald Heimann ZENTEC GmbH Zentrum für Technologie, Existenzgründung und Cooperation, Großwallstadt Dipl.-Ing. Johannes Oswald Oswald Elektromotoren GmbH, Miltenberg Michael Stier Sondermaschinen Michael Stier, Vielbrunn

14 Wettbewerbsleitung & Projektmanagement 14 Markus Seibel (Patenbeauftragter) Saskia Hense (Projektassistentin) Jutta Wotschak (Projektassistentin) Die Wettbewerbsleitung für den Regionalentscheid Unterfranken liegt bei OStD Joachim Fertig vom Johannes-Butzbach-Gymnasium in Miltenberg. ZENTEC GmbH Geschäftsbereich INITIATIVE BAYERISCHER UNTERMAIN Industriering 7, Großwallstadt Die INITIATIVE BAYERISCHER UNTERMAIN ist die Regionalmarketing- und Regionalmanagement-Organisation am Bayerischen Untermain. Sie wird finanziert und unterstützt von Stadt und Landkreis Aschaffenburg, Landkreis Miltenberg, IHK Aschaffenburg, Handwerkskammer für Unterfranken, der Regierung von Unterfranken sowie dem Bayerischen Staatsministerium der Finanzen, für Landesentwicklung und Heimat. Kernaufgabe ist es, den Bayerischen Untermain als bayerischen Teil des Rhein-Main-Gebiets darzustellen. Über Marketing- und Projektarbeiten möchte die INITIATIVE zudem eine nachhaltige Stärkung der regionalen Wettbewerbsfähigkeit erreichen, die Zusammenarbeit in der Region auf ausgewählten Feldern organisieren sowie die Stärken der Region als Wirtschafts- und Lebensraum darstellen. Mit einer Vielzahl von eigenen Projekten soll eine nachhaltig wirkende Regionalentwicklung angestoßen und unterstützt werden. (v.l.) Bayerns Landeswettbewerbsleiterin für Jugend forscht, Dr. Monika Christl, Patenbeauftragter Markus Seibel, Regionalwettbewerbsleiter OStD Joachim Fertig und der stellvertretende Geschäftsführer der Stiftung Jugend forscht e.v., Dr. Nico Kock Die INITIATIVE BAYERISCHER UNTERMAIN übernimmt als Patenunternehmen der Stiftung Jugend forscht e.v. die finanzielle und organisatorische Abwicklung des unterfränkischen Wettbewerbs. Dies umfasst die Bereitstellung des Veranstaltungsortes, die Betreuung der Teilnehmer (Erfassung der Anmeldungen, Standeinteilung, Abendprogramm, Übernachtung und Verpflegung, Exkursionsprogramm, Transfers, Reisekostenerstattung), die Betreuung der Jury (Übernachtung und Verpflegung), die Ansprache der Schulen sowie die komplette Abwicklung der Abschlussveranstaltung (Ablaufplanung, Auszeichnungen, Presseund Öffentlichkeitsarbeit, Rahmenprogramm usw.).

15 Projektübersicht ARBEITSWELT Bayerisches Schulsystem Amir Taghizadegan Bleib doch mal im Glas! Jörn Parussel; Luis Sandwall; Max Poppe Brandsichere-Pfanne Lukas Zehe; Konstantin Winkel Stand: A1 A2 A3 15 STOP dem Geisterfahrer Svenja Rückel; Manuel Rückel; Mona Voss A4 BIOLOGIE Wieso hält die Schleife nicht? - Untersuchungen zur Festigkeit von Schleifen Katharina Hahn; Swantje Wüst Bau und Betreuung einer Wildbienenwand Stefanie Manger DNA Analyse und Erstellung eines phylogenetischen Stammbaums mit Tieren aus dem Schulvivarium Johanna Wiedamann Effizienter Bienenstock Tobias Rückel; Jonas Schellhorn A5 B1 B2 B3 Gemeinsam stark: Die Bedeutung der Duftkommunikation für Ameisen beim Nahrungserwerb B4 Johanna Falkenberg Gravitaxis von Gartenkresse Maja Romczynski; Lisa Rosenberger Lactoseintoleranz: Nahrungsergänzungspräparate auf dem Prüfstand Noah Eizenhöfer; Tom Sattler Mikrobiologische und chemische Wasseranalyse der Fränkischen Saale in Bad Kissingen Sarah Keune Nanosilber: Untersuchung der bakteriziden Wirkungsweise Elisabeth Edelmann Untersuchung der Unbedenklichkeit von Kinderklebetattoos und Tattoostiften Katharina Hohm; Linda Stelz; Anna-Marie Stadler Beautyserie Lupa Luisa Deutzmann; Paula Tratt Beobachtungen bei der Kunstbrut und Aufzucht von Zwerghühnern Leonie Fuchs Der Redfield - Effekt - eine Wunderwaffe gegen Algen? Marius Koch Die Macht des Wortes Julian Junker B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13

16 Projektübersicht 16 BIOLOGIE Experimentieren mit effektiven Mikroorganismen Victoria do Adro; Anne Höfling; Lisa Höfling Flügelprofile im Vergleich Nils Hock; Simon Wernig B14 B15 CHEMIE Gegen das Kraut ist ein Kraut gewachsen - Brennnesselverbrennungen mit Spitzwegerich natürlich und effektiv behandeln Chantal-Sophie Genzler Nanosilber: Die sanfte Wunderwaffe gegen Bakterien und Keime Charlotte Schneider; Chiara Raßbach Rund um den Lotus-Effekt Frederik Altmann; Philipp Hausmann; Tobias Holzapfel Rund ums Ei Jona Seufert; Louis Bayer; Melvin Issing Was mein Meerschweinchen alles lernen kann Lilith Kaffka Wie können wir unser Pausenbrot haltbar machen? Franziska Scheller; Jasmin Al Ahmad Der Druckmotor Linus Mußmächer; Noah Reusch; Jonathan Bauer Der Iod-Stärke-Komplex Ina Baumeister Die Entwicklung und Herstellung eines Kaugummis mit stark verringerter Klebkraft unter Verwendung des Kunststoffes Polyisobutylen Leander Ernst Die mikrobielle Energiezelle Jakob Weilbach Ein Grüner Energiespeicher Jonas Eichhorn; Michael Strobl Glycerin als nachhaltige Quelle für grüne Olefine: Perspektiven für das Nacherdölzeitalter Levin Winzinger; Larissa Roth; Felicitas Kaplar Heizung - das geht doch besser! Fabian Gerlach; Felix Pfaff Home-made Rockets Marius Neumann; Marvin Thomas Küpenfärbung verschiedener Textilien mit Indigopulver und Indigo aus Färberwaid Corinna Vogg B16 B17 B18 B19 B20 B21 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9

17 Projektübersicht MATHE/ INFORMATIK GEO-/RAUMWIS. CHEMIE Herstellung von Polymilchsäure aus nachwachsenden Rohstoffen Lukas Möller Untersuchung der Wärmedämmeigenschaften von Asche Fabian Straub; Angela Hoch; Florian Martens Farbstoffe in Süßigkeiten Maximilian Koch Frostschutzmittel für lebende Zellen Tim Hein Herstellung und Erforschung eines natürlichen Klebers Daphne Steder ph-wert mit dem Smartphone einfach und genau bestimmen Jonas Köhler Smarte Oberflächen: Saubere Luft durch Fotokatalyse Philipp Herget; Maurice Noll Automatischer Nachführungsapparat eines Dobson-Teleskop Adrian Völker; Dominik Günther Konstruktion einer Drohne zur Aufzeichnung von Klimadaten in der Luft und im Wasser Paul Huslage; Fabricius Streitenberger; Niklas Ohly Möglichkeiten einer Marsbesiedlung Bastian Lingelbach; Linus Hofmann Künstliche Geysire - ein Naturphänomen nachgebaut Robert Jacobi; Arthur Kraft; Daniel Mill Wetterstation Lenz Pracher; Arne Gorgas; Emilian Eisermann Bau einer Schaltung zur Simulation eines USB-Eingabegerätes an einem Zielrechner und Verwendung von Macros Frederik Richter Entwurf und Implementierung einer Festplattenverschlüsselung mit starker glaubhafter Abstreitbarkeit Felix Müller Rapid Serial Visual Presentation (High-Speed-Lesen) Fabian Bauer C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 G1 G2 G3 G4 G5 M1 M2 M3 17 ANNA-Zahlen Robin Finkelmann M4 VocabBeam - ein Vokabeltrainer für die digitale Klasse Luis Kleinwort M5

18 Projektübersicht Welche Strategien sind beim Schafkopfen erfolgreich? Alexander Heeg M6 18 PHYSIK Der Ionenlifter Ludwig Gehrig; Jakob Kuhn; Sebastian Reusch Effektivste und energiesparendste Methode einen Klassenraum zu Kühlen Lea Hildebrandt; Elena Gütl; Lukas eckrich P1 P2 Erforschung alternativer Kontrastmittel in der Computertomographie Lisa Marie Fröhlich P3 Untersuchung von Farbstoffsolarzellen Jan Herrmann P4 Hydrophobie in Theorie und Praxis Tony Oehm P5 Die Farben des Regenbogens-Versuche zur experimentellen Zerlegung von weißem Licht Aylin Sahraizadeh; Eva Bakasheva P6 Die rechnende Wasserrakete Valentin Wagstiel P7 LOOM-Bänder - Welche sind wie gut? Klaudia Wichary; Franziska Stöhr; Sonja Zähler P8 Piezoeffekt Julian Müller; Aron Klar P9 Stabilisierte Wasserrakete Kevin Lehr; Tom Warmuth; Muhammed Yeniay P10 Untersuchung von Möglichkeiten zur Veranschaulichung von Magnetfeldern Nils Löschinger; Jérôme Kipping P11 TECHNIK Fahren und Fliegen Entwicklung eines Flugautos Tristan Schuler; Noel Wierschen Mit Kleinkraftwerken zur Energieautarkie Fabian Schech; Lorenz Schneidmadel T1 T2 Nicht nur Schall und Rauch: Gasanalyse mit Hilfe der Akustik Dennis Heller; Philipp Wohlfahrt T3 Omni-Wheel Jan Dürr; Manuel Deublein; Felix Buld T4 Optimierung von Transportprozessen durch die bionische Anwendung natürlicher fraktaler Strukturen T5 Christian Weiglein Permanentmagnetmotor - Energie aus Magneten Christian Rieß; Philipp Kirchner; Christopher Bittorf T6

19 Projektübersicht TECHNIK Trinkwasser aus Luftfeuchtigkeit Felix Schneidmadel mundus mechinalis, der Putzroboter Robin Näder; Ludwig Busse T7 T8 19 Bewegungsanalyse mit GPS-Daten Jonathan Fulcher; Ian-Felix Hellmuth T9 Birdwatching Moritz Bach T10 Das Drehorgelproblem Steffen Pfisterer; Alexander Voß T11 Der neumodische Fußabtreter Christina Kliegl; Victoria Urrutia T12 Digitale Walkie Talkies Tilman Julius Jackel; Johannes Geißdörfer T13 Entwicklung eines Verfahrens zur Optimierung der Selbstherstellung von Platinen Jonas Elschner Fahrradschloss mit Alarm Martin Rössler; Jonas Griebel Lego Mindstorms Putzroboter Nikolas Bott; Roman Groß Marsmission Yannis Wüst; Leonard Benkert Solar-Haus Das Haus der Zukunft Sophie Wedler; Alexander Feller Überlegungen zur Speicherung von Solarenergie Simona Rose; Patricia Rose T14 T15 T16 T17 T18 T19

20 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Bau und Betreuung einer Wildbienenwand Biologie 20 B1 Stefanie Manger (18) Wollbach Schule: Rhön-Gymnasium Bad Neustadt Betreuung: Michael Schraut In dieser Arbeit wurde untersucht, in wie weit eine selbstgebaute Nisthilfe zum Schutz der Wildbienenarten erfolgreich ist. Die Wildbienenwand wurde auf Basis der Monographie Wildbienen die anderen Bienen (Paul Westrich) angefertigt. Von April bis September wurde dann die Belegung verschiedener Lochgrößen sowie die Verteilung auf verschiedene Holzarten ermittelt. Insgesamt konnten neun verschiedene Bienenarten an der Nisthilfe beobachtet werden, welche insgesamt 30 Prozent der Nistgänge belegten. Anschließend wurden die Thesen von Paul Westrich untersucht. Dieser behauptet, dass Nadelholz nicht als Nistmöglichkeit geeignet sei und man nicht ins Hirnholz, sondern ins Längsholz bohren soll. Außerdem wurde überprüft, ob Nisthilfen aus Holz solchen aus Ton vorgezogen werden und ob ein geeignetes Material sich leicht mit dem Finger abschaben lassen muss. All diese Thesen wurden mit Hilfe der Ergebnisse verglichen und ausgewertet. Einige Aussagen wurden bekräftigt, andere eher widerlegt. DNA Analyse und Erstellung eines phylogenetischen Stammbaums mit Tieren aus dem Schulvivarium Johanna Wiedamann (17) Bad Kissingen Schule: Jack-Steinberger-Gymnasium Bad Kissingen Betreuung: Dr. Frank Orlik Biologie B2 Ziel meiner Arbeit ist es, einen phylogenetischen Stammbaum ausgewählter Tiere unseres Schulvivariums zu erstellen. Zu diesem Zweck habe ich zunächst versucht, geeignetes Probenmaterial (Kot, Haare etc.) zu entnehmen, um anschließend in einem Analyse-Labor daraus DNA zu isolieren und über PCR-Techniken zu analysieren. Als Ergebnis liegen abschließend sogenannte Chromatogramme vor, welche die Abfolge der DNA-Basen aufzeigen. Anhand der unterschiedlichen Basensequenzen für das Protein Cytochrom b, welches in den Mitochondrien jedes Eukaryonten und jedes aeroben Prokaryonten zu finden ist, kann fortführend ein Alignment durchgeführt werden. Dabei wird nach Übereinstimmungen in der Basensequenz gesucht. Diese geben Aufschluss über die prozentuale Verwandtschaft zwischen den diversen Tieren, sodass ein phylogenetischer Stammbaum entwickelt werden kann.

21 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Effizienter Bienenstock Biologie B3 21 Tobias Rückel (16) Geiselwind Jonas Schellhorn (17) Kleinlangheim Schule: Steigerwald Landschulheim Wiesentheid Betreuung: Ralf Förster Unser Projekt handelt von einem effizienten Bienenstock. Bienen verbrauchen Energie, um ihren Stock im Winter zu heizen. Eine Folge davon ist das Erfrieren vieler Bienen, was vor allem das Bienenvolk schwächt und deren Überlebenschancen vermindert. Desweiteren schadet es dem Imker im darauffolgendem Jahr. Um diesen Energieaufwand zu senken, wollten wir, anhand verschiednener Messungen, einen Bienenstock entwickeln, der aufgrund seiner Beschaffenheit diesen Energieverbrauch und somit das Erfrieren von Bienen, minimiert. Aber gleichzeitig muss dieser natürlich praxistauglich und den verschiedenen Systemen der Imkerei anpassbar sein. Gemeinsam stark: Die Bedeutung der Duftkommunikation für Ameisen beim Nahrungserwerb Johanna Falkenberg (20) Zell am Main Schule: Julius-Maximilians-Universität Betreuung: Oliver Geissler Biologie B4 In Verhaltensexperimenten soll untersucht werden, wie die Duftkommunikation den Erfolg der Ameisen bei der Futtersuche beeinflusst. Im ersten Versuch werden die Nahrungsaufnahme und das anschließende Spurlegeverhalten von Camponotus rufipes Arbeiterinnen bei verschieden attraktiven Futterquellen analysiert. Hierfür werden Daten über die Trinkzeit, das aufgenommene Volumen an Nahrung und das Verhalten der Tiere auf dem Rückweg zur Kolonie ermittelt. Der zweite Versuch beschäftigt sich mit dem Spurfolgeverhalten der Ameisen und der Verdunstung des Spurpheromons. Hierbei werden die Versuchstiere einzeln mit der Wahlmöglichkeit konfrontiert, einer vorbereiteten Pheromonspur zu folgen, oder einen nicht, beziehungsweise nur schwach markierten Weg einzuschlagen. Anschließend soll diskutiert werden, wie das in den Versuchen gezeigte Spurlege- und Spurfolgeverhalten der Tiere dazu beiträgt, dass ein Ameisenstaat gezielt besonders hochwertige Nahrungsquellen ausbeuten kann.

22 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Gravitaxis von Gartenkresse Biologie 22 B5 Maja Romczynski (15) Arnstein Lisa Rosenberger (14) Karlstadt Schule: Johann-Schöner-Gymnasium Karlstadt Betreuung: Dr. Johannes Günther Ziel unseres Projekts war es, herauszufinden, inwiefern das Wachstum von Pflanzen von der Schwerkraft beeinflusst wird. In unserer selbstgebauten Zentrifuge konnten wir erreichen, dass Gartenkresse (lepidium sativum) im 45-Grad-Winkel wächst. Dafür ließen wir die Gartenkresse vier Tage lang in der Zentrifuge keimen und beobachteten ihr Wachstum. Lactoseintoleranz: Nahrungsergänzungspräparate auf dem Prüfstand Noah Eizenhöfer (17) Unterafferbach Tom Sattler (17) Mömbris/Königshofen Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Dr. Roland Full Biologie B6 Lactoseintoleranz ist eine Unverträglichkeit gegenüber Milchzucker, unter der ca. 75% der Weltbevölkerung leiden. Dabei führt der Verzehr von Milch und Milchprodukten häufig zu heftigen Beschwerden wie Bauchschmerzen, Blähungen und Durchfall. Der Grund ist ein angeborener oder erworbener Mangel des Enzyms Lactase. Den Betroffenen bleibt nur die Umstellung auf milchzuckerarme oder freie Kost oder die Abhilfe durch Nahrungsergänzungspräparate, wobei dem Organismus das fehlende Enzym zugeführt wird. Seine Wirksamkeit beruht darauf, dass es die Spaltung des Disaccharids Milchzucker in Einfachzucker unter Bildung von Traubenzucker katalysiert. Enzymkinetische Untersuchungen erfordern in der Regel einen hohen apparativen und analytischen Aufwand. Wir benutzten ein billiges und einfach zu bedienendes Blutzucker- Messgerät, um die Wirksamkeit der Lactase-präparate zu überprüfen und erhielten innerhalb von Sekunden gute Resultate.

23 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Mikrobiologische und chemische Wasseranalyse der Fränkischen Saale in Bad Kissingen Biologie B7 23 Sarah Keune (18) Nüdlingen Schule: Jack-Steinberger-Gymnasium Bad Kissingen Betreuung: Dr. Frank Orlik Im Rahmen meines Projekts habe ich mich mit der Wasseranalyse der Fränkischen Saale in meinem Heimatort beschäftigt. Ziel der Analyse war es, den Grad der Verschmutzung der Fränkischen Saale bestimmen und einschätzen zu können. Die Eignung des Flusses als Badegewässer spielte dabei auch eine Rolle. In Zusammenarbeit mit dem Institut Dr. Nuss in Bad Kissingen habe ich die Wasserproben in Bezug auf physikalische (Wassertemperatur, Trübung) und chemische Parameter (Nitratgehalt), sowie auf Keime (Escherichia coli, Enterokokken) hin untersucht und ausgewertet. Dazu habe ich drei Entnahmestellen in Bad Kissingen ausgewählt: - in Höhe einer Bootsanlegestelle - in Höhe eines Auslaufs des Hallenbads - nach der Kläranlage. Die Wasserproben wurden zum Teil in sterilen Glasgefäßen entnommen, gekühlt und lichtgeschützt in einer Styroporkiste zum Labor gebracht. Nanosilber: Untersuchung der bakteriziden Wirkungsweise Elisabeth Edelmann (18) Nüdlingent Schule: Jack-Steinberger-Gymnasium Bad Kissingen Betreuung: Dr. Frank Orlik Biologie B8 Da Nanosilber immer mehr im Alltag eingesetzt wird (Lebensmittelverpackungen, Küchenutensilien, Sportbekleidung, Kosmetika etc.) wurden im Rahmen meines Projekts einige Versuche durchgeführt, um die bakterizide Wirkungsweise zu untersuchen. Drei wichtige Fragestellungen stehen dabei im Mittelpunkt: 1. Beruht die Wirkungsweise von Nanosilber auf den bis zu 100 nm großen Silberpartikeln oder sind es letztlich nur die positiv geladenen Silberionen, die für die Hemmung des Bakterienwachstums verantwortlich sind? 2. Gibt es Unterschiede in der Wirksamkeit von Nanosilber bei verschiedenen Bakterienstämmen? 3. Wirkt Nanosilber auf sich teilende Bakterien in gleicher Weise wie auf ruhende Bakterien? Für die Experimente wurden ein käufliches Nanosilberpräparat sowie Silbernitrat eingesetzt. Die mikrobiologischen Versuche wurden im Labor L+S AG durchgeführt. Zum Einsatz kamen dabei Bakterien der Hautflora (Staphylococcus aureus) und der Darmflora (Escherichia coli).

24 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Untersuchung der Unbedenklichkeit von Biologie 24 Kinderklebetattoos und Tattoostiften B9 Katharina Hohm (17) Oberstreu Linda Stelz (17) Wollbach Anna-Marie Stadler (18) Fladungen Schule: Martin-Pollich-Gymnasium Mellrichstadt Betreuung: Friedrich Steigerwald Bei dem Projekt geht es darum, herauszufinden, ob Kindertattoos (z.b. in Form von Klebetattoos oder Tattoostiften) unbedenklich für die Haut sind. Zuerst wurde mit Hilfe eines Experiments versucht, die Auswirkung auf die Bakterienkultur der Haut zu untersuchen, indem verschiedene Tattoos auf E.coli - Kulturen, als Vergleichsbakterium, aufgebracht werden. Diese werden für die normale Haltedauer eines Tattoos auf der Haut in den Petrischalen belassen. Danach wurde eine Umfrage von der 4. bis zur 8. Jahrgangsstufe in der Mellrichstädter Grundschule sowie dem Martin-Pollich-Gymnasium Mellrichstadt durchgeführt, in der ermittelt werden sollte, ob und wenn ja, mit welcher Häufigkeit Probleme aufgrund von Kindertattoos auftreten. Der Druckmotor Linus Mußmächer (14) Euerdorf Noah Reusch (14) Wasserlosen Jonathan Bauer (15) Euerdorf Schule: Frobenius-Gymnasium Hammelburg Betreuung: Eva Zink Chemie C1 Wir wollten herausfinden, ob es möglich ist eine Dampfmaschine mit durch Backpulver erzeugtem Druck zu betreiben, um so von endlichen Rohstoffen unabhängig zu werden. Dazu haben wir zuerst die Druckproduktion von Backpulver gemessen, um unsere Erkenntnisse dann an einer gekauften Dampfmaschine praktisch anzuwenden. Wir sind zu dem Ergebnis gekommen, dass es, wenn auch nicht sehr effektiv, auf diese Weise doch möglich ist. Man könnte damit theoretisch ein Fahrzeug antreiben oder Strom erzeugen.

25 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Der Iod-Stärke-Komplex Chemie C2 25 Ina Baumeister (17) Unsleben Schule: Rhön-Gymnasium Bad Neustadt Betreuung: Markus Griebsch Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich hauptsächlich damit, den Versuch Stärkeabbau durch saure Hydrolyse zu optimieren. Bei dieser Reaktion wird lösliche Stärke durch Kochen mit Salzsäure immer weiter abgebaut. Es werden nach einem gewissen Zeitintervall jeweils gleich Mengen der siedenden Lösung entnommen und mit Iodkaliumiodid-Lösung versetzt. Der dadurch gebildete Iod-Stärke-Komplex ist dabei ein Maß dafür, wie weit die Stärkeketten schon verkürzt wurden. Zuerst ist ein tiefblauer, dann ein blauvioletter, violetter, roter und schließlich gelber Farbeindruck zu beobachten. Um den Versuch zu optimieren werden verschiede Versuchsreihen, bei denen jeweils ein Parameter (Stärkekonzentration, Säurekonzentration, Zeitintervall) verändert wird, durchgeführt. Des beste Ergbenis wurde mit 10%iger Salzsäure, 2g Stärke auf 100ml Wasser und 3 Minuten Zeitintervall erzielt. Zu diesem Versuch wurde noch zusätzlich ein Absorptionsspektrum aufgenommen. Die Entwicklung und Herstellung eines Kaugummis mit stark verringerter Klebkraft unter Verwendung des Kunststoffes Polyisobutylen Leander Ernst (16) Sulzbach am Main Schule: Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Volker Fries Chemie C3 Heutzutage sind Kaugummis nichts Besonderes mehr. Dadurch, dass sie sich einer steigenden Beliebtheit erfreuen, kommt es auch dazu, dass immer mehr Kaugummis falsch entsorgt werden und somit auch mehr Gebäude oder andere Gegenstände verschmutzt werden. Obwohl dies ein bekanntes und auch kostspieliges Problem ist, werden nur die Maßnahmen zur Entfernung von Kaugummis verbessert und betrachtet. Meiner Meinung nach, müsste man das Problem der Verschmutzung allerdings vom Kaugummi aus angehen. Würde man die Kaugummis so verändern, dass sie weniger stark kleben würden, könnten sie an den meisten Materialien nicht mehr haften. Hierdurch wäre auch ein nötiges Entfernen um Einiges einfacher. Daher habe ich ein Kaugummi entwickelt, dass die gleichen Kaueigenschaften, bei einer deutlich reduzierten Klebkraft aufweist. Dieses basiert auf einer Grundmischung aus Chicle, Bienenwachs, Polyisobutylen und weiteren Zusatzstoffen, wie zum Beispiel Feuchthaltemitteln, Emulgatoren und Zucker.

26 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Die mikrobielle Energiezelle Chemie 26 C4 Jakob Weilbach (18) Bad Kissingen Schule: Jack-Steinberger-Gymnasium Bad Kissingen Betreuung: Dr. Frank Orlik Bei einer mikrobiellen Energiezelle handelt es sich um eine abgewandelte chemische Brennstoffzelle. Beim Stoffwechsel von Mikroorganismen findet eine Elektronenweitergabe statt, deren endgültiger Elektonenakzeptor häufig Sauerstoff ist. Zweigt man nun in Abwesenheit von Sauerstoff mithilfe geeigneter Chemikalien (Mediatoren) einen Teil dieser Elektronen ab und leitet diese über einen elektrischen Leiter, so lässt sich ein elektrisches Potential erzeugen. Mit solch einer Zelle lässt sich auch aus organischem Abfall elektrischer Strom gewinnen. Im Rahmen dieser Arbeit sollte eine solche Zelle gebaut, ihre Funktionsweise analysiert und optimiert werden. Hierzu wurde zunächst ein einfaches Modell einer Energiezelle gebaut und erfolgreich getestet. Anschließend wurde mit einer käuflichen Plexiglaszelle die Auswirkung der Verdünnung jeder einzelnen der in der Zelle beteiligten Chemikalien in Bezug auf das erzeugte elektrische Potenzial untersucht. Ein Grüner Energiespeicher Jonas Eichhorn (16) Mainhausen Michael Strobl (15) Großostheim Schule: Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Volker Fries Chemie C5 Das Ziel unseres Projektes ist es einen umweltfreundlichen, konkurrenzfähigen und für den Benutzer ungefährlichen Energiespeicher zu entwickeln, indem wir zunächst die Funktionsweise eines Galvanischen Elementes nachvollzogen und daraus ein simples Primärelement aus Kupfer und Magnesium konstruiert haben. Anschließend haben wir weitere Redox-Paare wie Mangan(III)-oxid mit Kalziumhypophosphit und Konstruktionsmöglichkeiten, bei denen wir unter anderem mehrere kleine Batterien zusammenschalteten, ausprobiert, getestet und letzendlich mit einem herkömmlichen Akkumulator verglichen.

27 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Glycerin als nachhaltige Quelle für grüne Olefine: Perspektiven für das Nacherdölzeitalter Chemie C6 27 Levin Winzinger (16) Rothenbuch Larissa Roth (16) Rothenbuch Felicitas Kaplar (18) Laufach Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Dr. Roland Full Das Ende des Erdölzeitalters ist absehbar, auch wenn Prognosen um einige Jahrzehnte differieren. Danach werden uns nur noch Biomasse und Kohlenstoffdioxid als Kohlenstoffquellen für die chemische Wertschöpfungskette zur Verfügung stehen. Einer der Hoffnungsträger unter den chemischen Bausteinen der Biomasse ist Glycerin, das bei der Biodieselherstellung in großen Mengen als Abfallstoff anfällt. Wir glauben, dass Glycerin als Ausgangsstoff zur Herstellung der Basischemikalie Ethen im Nacherdölzeitalter eine wichtige Rolle spielen wird, und untersuchten daher sehr eingehend die katalytische Konversion von Glycerin bei hohen Temperaturen mit dem Ziel, eine hohe Ausbeute an leichten Olefinen zu bekommen. Ihre grüne Farbe erhalten sie von den nachwachsenden Rohstoffen, aus denen sie stammen. Heizung - das geht doch besser! Fabian Gerlach (15) Elfershausen Felix Pfaff (15) Oberertal Schule: Frobenius-Gymnasium Hammelburg Betreuung: Eva Zink Chemie C7 Mit unserer Versuchsreihe wollen wir bezwecken, dass die Energie, die man zum Heizen verwendet effizienter genutzt wird. Unser Ziel ist es die Energie länger im Heizkreislauf zu behalten, da die Wege von Heizkörper zu Heizkörper sich meist über einige Meter erstrecken. Darüber hinaus wollen wir auf die sinnlose Verschwendung von Energie aufmerksam machen. Denn was nützt es, Strom grün und umweltfreundlich zu produzieren, wenn dieser aber sinnlos verschwendet, falsch eingesetzt und nicht mit der möglichst größten Effizienz umgewandelt wird.

28 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Home-made Rockets Chemie 28 C8 Marius Neumann (17) Sulzbach Marvin Thomas (17) Aschaffenburg Schule: Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Volker Fries Das erste grundlegende Ziel war die Herstellung einer flugfähigen Basis-Rakete aus möglichst handelsüblichen Stoffen. Hierfür wurde eine Raketendüse und speziell benötigtes Werkzeug entwickelt und optimiert. Es wurde die Zusammensetzung einer Treibstoff-Grundmischung erarbeitet und das beste Herstellungsverfahren ermittelt. Zudem musste eine stabile Flugbahn gesichert werden. Anschließend galt es durch das Variieren bestimmter Parameter die Effizienz der Basis-Rakete bestmöglich zu steigern. Dazu wurden fünf Treibstoff-Testreihen (jeweils fünf Raketen) erstellt. Die verschiedenen Testreihen ergeben sich durch Zugabe verschiedener Katalysatoren zur Grundmischung. Nach der Abfüllung in die Hülsen wurde die Funktionalität dieser jeweils 25 Raketen einerseits durch Messung der Flugdistanz und andererseits mithilfe eines eigens gebauten Kraftmessers analysiert. Küpenfärbung verschiedener Textilien mit Indigopulver und Indigo aus Färberwaid Corinna Vogg (17) Veitshöchheim Schule: Gymnasium Veitshöchheim Betreuung: Ina Damas Chemie C9 Das Projekt hat das Ziel, herauszufinden, welche Fasern sich zur Färbung mit Indigo am besten eignen. Desweiteren möchte ich Indigo aus Färberwaid isolieren und versuchen, die Küpenfärbung zu Hause durchzuführen. Dabei sollen nur für jedermann zugängliche Materialien und Chemikalien verwendet werden (Entwicklung eines Haushaltsfärberezepts ).

29 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Herstellung von Polymilchsäure aus nachwachsenden Rohstoffen Chemie C10 29 Lukas Möller (16) Aschaffenburg Schule: Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Betreuung: Martin Stahl Der Mensch wird in Zukunft immer mehr auf Biokunststoffe angewiesen sein. Einer dieser Biokunststoffe, die nicht auf Erdöl, sondern auf nachwachsenden Rohstoffen basieren, ist Polymilchsäure, kurz PLA. Mein Ziel war es, selbst PLA aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Dabei wollte ich aber nicht die Rohstoffe verwenden, die Kunststoffproduzenten bereits zur PLA-Erzeugung heranziehen. Es gelang mir, den Verarbeitungsprozess von den Rohstoffen Zucker und Biomüll bis hin zum PLA nachzuvollziehen. Hierbei bestand die Schwierigkeit darin, Stärke aus dem Biomüll zu extrahieren und die optimalen Verhältnisse für die Vergärung von der Stärke bzw. dem Zucker herauszufinden. Schließlich konnte ich aus den Gärungsprodukten durch verschiedene Trennmethoden Milchsäure gewinnen, die relativ einfach zu PLA weiterverarbeitet werden kann. Außerdem untersuchte ich die Auswirkungen von verschiedenen Additiven auf die Eigenschaften von PLA. Bis jetzt schaffte ich es jedoch noch nicht, ein Additiv zu finden, das die Formbeständigkeit des Biokunststoffes garantiert. Untersuchung der Wärmedämmeigenschaften von Asche Fabian Straub (18) Hohenroth Angela Hoch (18) Stockheim Florian Martens (18) Oberstreu Schule: Martin-Pollich-Gymnasium Mellrichstadt Betreuung: Friedrich Steigerwald Chemie C11 Viele Familien heizen ihre Wohnungen im Winter mit Holzöfen. Dabei entsteht eine enorme Menge an Asche. Da dieser Stoff viel Zeit zum Abkühlen benötigt und zudem nicht brennbar ist, untersuchten Florian Martens, Angela Hoch und Fabian Straub ihn auf seine Dämmeigenschaften. Außerdem versuchten sie Asche mit weiteren Materialien zu mischen, um der Asche eine feste Form zu verleihen, damit sie zur Verarbeitung besser geeignet ist. Hierbei wurde vor allem auf die Verfügbarkeit und Wiederverwertbarkeit von Stoffen geachtet.

30 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Automatischer Nachführungsapparat eines Geo- und Raumwissensch. 30 Dobson-Teleskop G1 Adrian Völker (15) Goldbach Dominik Günther (16) Aschaffenburg Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Thomas Geßner Wer schon mal einen Himmelskörper mit einem Teleskop verfolgt hat, dem ist sehr wahrscheinlich aufgefallen, dass irgendwann nur noch die Tiefen des Alls zu sehen sind, als wäre der Stern aus dem Bild geflohen. Wir sind diesem Problem nachgegangen und verfolgen die Sterne mit einer Equatorial-Plattform. Diese führt das Dobson-Teleskop unserer Schule den Himmelsbahnen der kosmischen Körper nach, so können wir diese verfolgen und sogar lang belichtete Fotoaufnahmen erstellen. Mit einem Minicomputer werden alle dazu nötigen Daten berechnet und ausgewertet. Damit möchten wir den zukünftigen Benutzern am Hanns-Seidel-Gymnasium den Zeitaufwand und die damit verbundene Arbeit ersparen. Konstruktion einer Drohne zur Aufzeichnung von Klimadaten in der Luft und im Wasser Geo- und Raumwissensch. G2 Paul Huslage (17) Würzburg Fabricius Streitenberger (17) Holzkirchen Niklas Ohly (16) Würzburg/Oberdürrbach Schule: Wirsberg-Gymnasium Würzburg Betreuung: Daniel Weber Ziel des Projekts ist es, eine mobile Plattform zu schaffen, die in der Lage ist, Messungen bestimmter Umweltfaktoren in der Luft und im Wasser vorzunehmen und so Messstationen für klimarelevante Umweltfaktoren zu delokalisieren. Wir konstruierten zunächst einen Quadrokopter auf der Basis der MultiWii-Software, der in der Lage ist die zu transportierenden Sensoren aufzunehmen und statteten diesen mit einer Kamera samt Live- Bild-Übertragung aus, um eine bessere Kontrolle zu besitzen. Die Sensoren zur Messung in der Luft wurden über eine Spannungsteilerschaltung implementiert. Hierbei wurden die Klimafaktoren Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Feinstaub und Helligkeit und die Gase Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid, Methan und Stickstoffdioxid berücksichtigt. Die Sensoren sind elektronisch voll funktionsfähig und liefern teilweise schon Messwerte, während einige andere noch kalibriert werden müssen und deshalb bisher nur Widerstandswerte liefern. Die Datenspeicherung arbeitet lokal, soll aber noch um einen Web-Server mit graphischer Darstellung ergänzt werden. Der Quadrokopter ist flugfähig und es können bald erste Messungen erfolgen, wenn die Sensorik integriert wurde. Das AV-System ist voll funktionstüchtig und ermöglicht eine Videoübertragung, allerdings sind wir mit dem Bau des von uns geplanten Photometers noch in der Anfangsphase. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir noch kein fertiges Projekt zu diesem Zeitpunkt vorweisen können. Wir sehen uns allerdings auf einem guten Weg und hoffen, unsere Vorhaben bis zum Wettbewerb noch umzusetzen.

31 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Möglichkeiten einer Marsbesiedlung Bastian Lingelbach (15) Sulzbach Linus Hofmann (15) Aschaffenburg Schule: Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Heike Elschner Geo- und Raumwissensch. G3 31 In unserem Projekt Möglichkeiten einer Marsbesiedlung geht es darum, wie wir es uns vorstellen, eine von Menschen besiedelte Forschungs- und Siedlungsstation auf dem Mars aufzubauen, Fortbewegungsmittel zu bauen, sowie Energie und Rohstoffe zu gewinnen. Des Weiteren beschäftigen wir uns mit möglicherweise auftretenden Problemen, wie beispielsweise mit dem geringen Atmosphärendruck. Wir werden auch ein Modell bauen mit unserer Marsstation. Bau einer Schaltung zur Simulation eines USB-Eingabegerätes an einem Zielrechner und Verwendung von Macros Mathematik/Informatik M1 Frederik Richter (15) Aschaffenburg Schule: Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Oliver Wegel Ein PC wird über eine Schaltung mit einem USB Port an den Zielrechner verbunden. Die Schaltung verhält sich vom Zielrechner aus gesehen wie ein normales USB-HID-Eingabegerät (zum Beispiel Tastatur, Maus, Tablet etc.). Dadurch wird es ermöglicht die Eingabe und Bearbeitung über rein graphische Benutzeroberflächen mithilfe des Steureungs-PC so zu automatisieren, dass keine Software auf dem Zielrechner installiert werden muss und dieser keine Möglichkeit hat die Simulation von einem menschlichen Eingeben zu unterscheiden. Die Arbeit beinhaltet Bau und Programmierung der Schaltung.

32 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Entwurf und Implementierung einer Festplattenverschlüsselung mit starker Mathematik/Informatik 32 glaubhafter Abstreitbarkeit M2 Felix Müller (16) Waigolshausen Schule: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt Betreuung: Dr. Rainer Dietrich Mein Projekt beschäftigt sich mit dem Entwurf und der Implementierung einer Festplattenverschlüsselung, die neben den üblichen Funktionen auch noch eine perfekte glaubhafte Abstreitbarkeit bietet, (d.h. es ist nicht möglich nachzuweisen, ob die gesuchten Daten überhaupt auf der Festplatte vorhanden sind) selbst wenn der Angreifer jederzeit freien Zugriff auf die Festplatte besitzt und den Nutzer zur Herausgabe seines Passworts zwingen kann. Rapid Serial Visual Presentation (High-Speed-Lesen) Mathematik/Informatik M3 Fabian Bauer (17) Wenighösbach Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Tobias Krüger Eine erwachsene Person erfasst im Schnitt 250 Wörter pro Minute während des Lesen, mittels Rapid serial visual presentation kann man die Lesegeschwindigkeit je nach Situation verdreifachen und gezielt die Aufmerksamkeit auf den Text lenken. Rapid serial visual presentation zeigt einzelne Wörter eines Texts hintereinander an der immer gleichen Stelle und Größe an. Das Projekt besteht darin, eine Applikation für Android, speziell für Smartphones und Tablets, zu entwickeln und darin diese Methode umzusetzen. Entwickelt wird dabei mit der IDE Eclipse, dem dafür verfügbaren ADT Plugin und dem SDK von Google. Das Projekt dient zum Kennenlernen der Entwicklung mit Android und mit dem Ziel einer App, die einfach zu nutzen, stark einstellbar und aufgrund von Sensordaten während dem Lesen erkennt, ob das Gerät abgelegt wurde. Folglich soll dem Anwender das Konzept so gefallen, dass er dazu übergeht nicht mehr konventionell lesen zu wollen.

33 mit freundlicher Unterstützung von: Linde Material Handling Linde Hydraulics 0 Möchten Sie in einem engagierten, internationalen Team zur erfolgreichen Geschäftsentwicklung des Unternehmens beitragen? Dann bewerben Sie sich! Wir bieten Ihnen Praktika, Abschlussarbeiten oder den Direkteinstieg in zwei namhafte Unternehmen. Linde Material Handling ist der Premiumanbieter unter den Herstellern von Gabelstaplern und Lagertechnikgeräten weltweit. Linde Hydraulics ist ein weltweit tätiger Entwickler und Anbieter von modularen Antriebssystemen aus Hydraulik, Elektrotechnik und Elektronik. Linde Material Handling GmbH HR Department, Dr.-Hans-Meinhardt-Allee 1, Aschaffenburg, Telefon lmh_lhy_hr_anzeige_messekatalog_a5_ew02_rz.indd :37:24

34 mit freundlicher Unterstützung von: 0 Ihr Systemhaus in Aschaffenburg seit Der Partner im gesamten IT-Bereich. System- und Netzwerktechnik Managed Services Webdesign IT-Sicherheit Virtualisierung Telefonie Videoüberwachung Mehr IDEEN für Ihre IT Tel Fax info@peter-cs.de

35 mit freundlicher Unterstützung von: WIR BEI ZF. DUALE STUDENTEN UND MOTORSPORT-FREUNDE. 0 Wir studieren an verschiedenen Hochschulen, aber haben eines gemeinsam: die Leidenschaft für Formula Student. Bei diesem Konstruktionswettbewerb für Studenten muss man mit vollem Engagement bei der Sache sein. Denn in nationalen und internationalen Teams entwickeln wir einen kompletten Rennwagen von Grund auf neu. Wir sind Johanna, Meike und Tobias und machen ein duales Studium bei ZF. So können wir die Theorie in der Praxis erleben, und freuen uns, dass uns ZF bei unserem Abenteuer Formula Student bestmöglich unterstützt. Mehr über uns und ZF gibt es unter: Informationen zur Ausbildung und zum Dualen Studium bei ZF in Schweinfurt: azubibewerbung-s@zf.com Ansprechpartner: Jens Wunderwald, Tel / DUALES STUDIUM ZF Friedrichshafen AG twitter.com/zf_konzern facebook.com/zffriedrichshafen youtube.com/zffriedrichshafenag Scan den Code und erfahre mehr über uns und die Arbeit bei ZF:

36 mit freundlicher Unterstützung von: 0 Industrie Center Obernburg: innovativ - vielseitig - flexibel - nachhaltig Das Industrie Center Obernburg: Seit 1924 ist das Industrie Center Obernburg mit fast Beschäftigten Europas größter und vielseitigster Chemiefaserstandort. Es ist Heimat für weltweit erfolgreiche 35 Unternehmen verschiedener Branchen wie Medizintechnik, Kunststofftechnik, Farben und Lacke oder Metalltechnik. Die Betreiber- und Servicegesellschaft Mainsite versorgt die Standortunternehmen mit Energie sowie allen erforderlichen Dienstleistungen in den Bereichen Technik, Analytik und Administration. Die jährlich hier gefertigten Tonnen Chemiefasern gehen von hier aus zu Kunden in aller Welt. Sie sorgen für zuverlässige Sicherheit und Stabilität in Hochleistungsreifen, Airbags und Sicherheitsgurten, in Tauen, Segeln und Netzen, in Erdbaukomponenten und Dränagesystemen oder werden in medizinischen Geräten eingesetzt. Daneben ist das Industrie Center Obernburg auch Standort eines Forschungsinstituts der Hochschule Aschaffenburg. Kontakt: Mainsite GmbH & Co.KG Industrie Center Obernburg Obernburg Tel

37 mit freundlicher Unterstützung von: Ausbildung und Studium mit Perspektive: Komm zu uns! 0 Ausbildung oder Studium bei Mainsite im ICO Arbeiten an einem vielseitigen und hochtechnisierten Standort wie dem ICO bietet Herausforderungen auf allen Hierarchieebenen. Das Mainsite-Ausbildungszentrum bietet folgende Ausbildungsberufe sowie duale Studiengänge an: - Anlagenmechaniker (m/w) - Industriemechaniker (m/w) - Elektroniker Automatisierung m/w) - Mechatroniker (m/w) - Elektroniker Betriebstechnik (m/w) - Maschinen- und Anlagenführer (m/w) - Industriekaufmann/frau - Medizinische Fachangestellte (m/w) - Werkfeuerwehrmann/frau - Fachinformatiker Anwendungsentwicklung (m/w) - Fachkraft Lagerlogistik (m/w) - Technischer Produktdesigner (m/w) - Fachkraft Abwassertechnik (m/w) - Verfahrensmechaniker (m/w) K - Verbundstudium / Duales Studium Bachelor Maschinenbau und Industriemechaniker (m/w) Es warten auf Dich beste Berufsaussichten, viele interessante Perspektiven, herausfordernde Aufgaben und ein erfahrenes Ausbilderteam! Kontakt: Mainsite GmbH & Co.KG Ingo Bazalik Obernburg Tel Mail: ausbildung@mainsite.de

38 mit freundlicher Unterstützung von: 0 Sappi Stockstadt Feinpapiere aus der Region Die Papier- und Zellstofffabrik in Stockstadt gehört zum südafrikanischen Konzern Sappi Limited, dem weltweit führenden Hersteller von gestrichenen Feinpapieren, die u.a. für hochwertige Kataloge oder Bildbände verwendet werden. Bei Sappi Stockstadt produzieren 730 Mitarbeiter bis zu Tonnen Papier und Tonnen Zellstoff im Jahr. Die Wettbewerbsdokumentation von "Jugend forscht" wurde gedruckt auf TAURO von Sappi Stockstadt GmbH, Obernburger Straße 1-9, Stockstadt.

39 mit freundlicher Unterstützung von: ENTDECKEN ERFAHREN ERLEBEN DIE GANZE REGION MIT BUS UND BAHN 0 Erleben Sie die Region Bayerischer Untermain ganz einfach: Mit den günstigen Tickets der VAB für Busse und Bahnen. Weitere Informationen unter oder unter Telefon Die Zukunft braucht Ingenieure Wir setzen alles daran, junge Menschen zu fördern und für Technik, Naturwissenschaft und den Ingenieurberuf zu begeistern. Kontaktieren Sie uns: Unterfränkischer Bezirksverein e.v.

40 mit freundlicher Unterstützung von: 0 Fripa Papierfabrik Albert Friedrich KG Großheubacher Str Miltenberg Tel. (09371) personal@fripa.de Rundum auf Höchstleistung eingestellt. 365 Tage im Jahr, 24 Stunden am Tag: mit ca. 370 Mitarbeitern/innen, 3 Papiermaschinen und mehreren Verarbeitungslinien ist der Produktionsstandort in Miltenberg das hochmoderne Leistungszentrum der Fripa. Nicht ohne Grund gehören die meisten der derzeit beschäftigten Mitarbeiter/innen schon seit Jahren zum Unternehmen. LUST AUF ZUKUNFT? Wir bieten Perspektiven mit einer AUSBILDUNG oder einem DUALEN STUDIUM bei Fripa als: Elektroniker für Betriebstechnik (m/w) Industriekaufmann/-frau Industriemechaniker (m/w). Bachelor of Arts (B.A.) (m/w) Fachkraft für Lagerlogistik (m/w) Studiengang BWL-Industrie. Papiertechnologe (m/w) an der DHBW Mosbach KLINGT GANZ NACH GUTER RAUMAKUSTIK Gelungenes Raumdesign erkennt man auch an der Akustik. Sprach- und Detailverständlichkeit, angemessene Nachhallzeiten darauf kommt es an. Die OWAlifetime collection bietet Akustikdecken-Lösungen für jeden Nutzungszweck inklusive Konstruktionssystem und in vielen unterschiedlichen Ober fl ächen. Klingt überzeugend, nicht? Mehr über unsere Deckensysteme erfahren Sie auf: Odenwald Faserplattenwerk GmbH Dr.-F.-A.-Freundt-Straße Amorbach tel info@owa.de Den Regionalwettbewerb haben ebenso unterstützt:

41 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Der Ionenlifter Physik P1 33 Ludwig Gehrig (15) Gänheim Jakob Kuhn (14) Altbessingen Sebastian Reusch (15) Wiesenfeld Schule: Johann-Schöner-Gymnasium Karlstadt Betreuung: Dr. Johannes Günther Unser Team versucht, einen Ionenlifter in die Praxis umzusetzen. Ein Ionenlifter erzeugt durch Hochspannung einen Ionenwind, mit dem der Lifter Auftrieb gewinnen kann. Wir wollen herausfinden, was für Eigenschaften ein Lifter haben müsste, um einen ausgewachsenen Menschen (80 kg) anheben zu können und wie viele Lifter man dafür benötigen würde. Dabei testen wir verschiedene Eigenschaften des Lifters (z.b Form, Größe, Abstand zwischen Draht und Folie,...), um herauszufinden, welche der Eigenschaften den Auftrieb positiv beeinflussen. Die Auftriebskraft des Lifters messen wir dazu mit Hilfe eines Hebels, der an einem Kraftmesser befestigt ist. Effektivste und energiesparendste Methode einen Klassenraum zu kühlen Lea Hildebrandt (15) Alzenau-Hörstein Elena Gütl (14) Rodenbach Lukas Eckrich (15) Alzenau-Michelbach Schule: Franziskanergymnasium Kreuzburg Betreuung: Jan Schäfer Physik P2 In unserem Versuch möchten wir mit Modellen von Klassenräumen arbeiten, die aus Schuhkartons, Isoliermaterial,einem Glasersatzstoff und Spielzeugmöbeln selbst gebaut wurden. Wir werden eine Kühlung dieses Klassenraumes mit Pflanzen, Wasser und einem solarbetriebenen Ventilator versuchen. Untersucht wird hierbei, welche dieser Methoden am effektivsten ist und wir werden diese Kühlsysteme optimieren. Ziel unseres Projektes ist es, eine möglichst schnelle und effektive Möglichkeit zu finden, einen Klassenraum zu kühlen.

42 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Erforschung alternativer Kontrastmittel in der Physik 34 Computertomographie P3 Lisa Marie Fröhlich (18) Wiesenbronn Schule: Didaktikzentrum M!ND Betreuung: Jutta Dernbach Mit Hilfe des kleinsten Computertomographen der Welt wurde die Wirkweise verschiedener Kontrastmittel an Wachteleiern untersucht. Wachteleier wurden verwendet, da die Dotterhaut, als Modell für biologische Membranen, klar das Eigelb vom Eiweiß trennt. Diese Abtrennung konnte im rekonstruierten, dreidimensionalen CT-Bild deutlich sichtbar gemacht werden. Das dazu angewandte Doppelkontrastverfahren wurde mit Eisen(III)-chlorid und Luft durchgeführt. Es konnte der Beweis erbracht werden, dass sich Eisen(III)- chlorid an die Membran anhaftet und eine gute Absorption zeigt. Das bedeutet, dass Eisen(III)-chlorid als kostengünstiges und gut funktionierendes Kontrastmittel im Doppelkontrastverfahren eingesetzt werden kann. Das Verfahren erlaubt mit einfachen Mitteln Mikrostrukturen in biologischen Geweben zu untersuchen. Untersuchung von Farbstoffsolarzellen Jan Herrmann (15) Würzburg Schule: Röntgen-Gymnasium Würzburg Betreuung: Dr. Wolfgang Weigand Physik P4 In diesem Projekt werden selbst produzierte Farbstoffsolarzellen untersucht. Ich habe bisher das Spektrum des Hibiskusfarbstoffs, den in der Solarzelle vorhandenen Farbstoff untersucht. Außerdem machte ich einige Versuche zu der Leistung der Solarzelle, darunter auch einen Langzeitbelastungstest der Zelle.

43 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Fahren und Fliegen Entwicklung eines Flugautos Technik T1 35 Tristan Schuler (17) Obernburg am Main Noel Wierschen (16) Bürgstadt Schule: Julius-Echter-Gymnasium Elsenfeld Betreuung: Jörg Giegerich Bisherige Konzepte von Flugautos vereinbaren die kommerzielle Nutzung der Funktion eines Autos als auch der eines Flugzeugs nicht ideal. Ziel dieser Arbeit ist die Konstruktion eines ferngesteuerten Konzeptautos, welches die Eigenschaften eines normalen Autos mit denen eines Quadrocopters ideal vereinbart. Herzstück dieser Konstruktion ist ein neuartiger Quadrocopterantrieb, der nahezu unsichtbar in die Karosserie integriert ist. Diese optimierte Konstruktion könnte die kommerzielle Nutzung ermöglichen. Mit Kleinkraftwerken zur Energieautarkie Fabian Schech (18) Stadtlauingen Lorenz Schneidmadel (20) Ebelsbach Schule: privat/zu Hause Betreuung: Technik T2 Erneuerbare Energien werden in der heutigen Zeit zunehmend wichtiger, denn sie tragen enorm zum Erhalt einer lebenswerten Umwelt bei. Die Energiepreise steigen unaufhörlich, meist sogar begründet mit der Umstellung auf eine nachhaltige Energieversorgung. Es gibt dabei verschiedenste Möglichkeiten den Energiehaushalt klimaneutral zu gestalten. Favorisiert werden von den großen Energiekonzernen zentrale Bauwerke, wie beispielsweise Offshore-Windkraftparks. Nachteilig ist allerdings, dass die hierbei gewonnene elektrische Energie über weite Strecken zum Endverbraucher transportiert werden muss. Zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit sind zudem viele neue Stromtrassen nötig. Das Projektteam beschäftigt sich mit gegenteiligen Konzepten, entwickelt so bereits schon mehrere Jahre an einer dezentralen Energieversorgung. Die Energie wird direkt vor Ort produziert und auch dort weitgehend verbraucht. Zu aller Überraschung bleibt sie somit bezahlbar, der Verbraucher fährt kostentechnisch wesentlich besser. Die richtige Mischung an Kraftwerksanlagen aus den Bereichen Sonnen- und Windenergie sowie Biomasse verbunden mit Speichertechnologien ermöglicht schon heute die Energieautarkie einzelner Dörfer. Eine Innovation verbirgt sich hinter der Umsetzung einer Nano-Biogasanlage, mit der Biomüll in energiereiches Gas umgewandelt wird.

44 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Nicht nur Schall und Rauch: Technik 36 Gasanalyse mit Hilfe der Akustik T3 Dennis Heller (16) Kleinostheim Philipp Wohlfahrt (16) Laufach Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Thomas Geßner Jedes Kind weis, dass beim Einatmen von Helium die Stimme höher wird. Doch wie werden Töne durch andere Gase beeinflusst? Dies herauszufinden ist Schritt eins unseres Projekts. Hierfür sammeln wir mit einem selbstgebautem Resonanzrohr Messwerte, mit welchen dann ein Messgerät zur Gasbestimmung entwickelt werden soll. Mit diesem Gasanalysemeter können so zum Beispiel Abgaswerte in Industrieschornsteinen oder bei anderen Verbrennungsreaktionen gemessen werden. Omni-Wheel Jan Dürr (18) Kerbfeld Manuel Deublein (16) Oberschwappach Felix Buld (16) Wonfurt Schule: Regiomontanus-Gymnasium Haßfurt Betreuung: Marco Hartmann Technik T4 Wir bauen ein Fahrzeug mit 3 Omni-Wheel Rädern, die in 120 Winkel zueinander angebracht sind und einzeln angesteuert werden können. So lässt sich dieses in alle Richtungen fahren. Die Räder besitzen senkrecht zur Drehrichtung Laufrollen.

45 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Optimierung von Transportprozessen durch die bionische Anwendung natürlicher fraktaler Strukturen Technik T5 37 Christian Weiglein (18) Gemünden Schule: Deutschhaus-Gymnasium Würzburg Betreuung: Frank Finkenberg Das Projekt Optimierung von Transportprozessen durch die bionische Anwendung natürlicher fraktaler Strukturen befasst sich mit der Übertragung frataler Strukturen aus der Natur in die Technik. In der Arbeit wurde besonders auf den Transport von Stoffen und Wärme eingegangen. Durch das Aufzeigen einer Analogie zwischen natürlichen Systemen in der belebten Natur und Systemen in der unbelebten Technik wurde versucht, den Wirkungsgrad von Heizkörpersystemen durch den Einsatz natürlicher fraktaler Strukturen zu verbessern. Systeme mit verschiedenen strukturellen Aufbauten wurden experimentell anhand eines Versuchs über die Wärmeausbreitung und -abgabe in einem Kupferdrahtmodell verglichen. Die Messergebnisse wurden anschließend ausgewertet und gedeutet. Permanentmagnetmotor Energie aus Magneten Christian Rieß (18) Hendungen Philipp Kirchner (17) Mellrichsatdt Christopher Bittorf (19) Ostheim Schule: Martin-Pollich-Gymnasium Mellrichstadt Betreuung: Friedrich Steigerwald Technik T6 Die abstoßende und anziehende Wirkung von Magneten wird ausgenutzt, um eine Rotation einer Rolle zu erzeugen. Das entstehnde Drehmoment kann abgenommen werden, um daraus Energie zu erzeugen. Durch Eigenversuche und Spezialisten aus dem Bereich der Technik werden wir versuchen, diese Idee zu verwirklichen.

46 Projektvorstellung JUGEND FORSCHT Trinkwasser aus Luftfeuchtigkeit Technik 38 T7 Felix Schneidmadel (18) Ebelsbach Schule: Regiomontanus-Gymnasium Haßfurt Betreuung: Marco Hartmann Sauberes Trinkwasser wird in vielen Regionen der Welt aufgrund des Klimawandels immer knapper und damit auch immer wertvoller. Durch meine Projektidee soll eine Lösung für dieses Problem gefunden werden, die sich auch Menschen mit geringem Einkommen leisten können: Durch die überall vorhandene Luftfeuchtigkeit wird mit Hilfe von thermoelektrischen Kühlelementen (Peltierelemente) durch Kondensation Trinkwasser hergestellt. Die Luft wird dabei mit Hilfe eines Gebläses durch einen Zylinder geschickt und kühlt sich an den mit der kalten Seite der Peltierelemente verbundenen Kühlrippen ab, so dass sich das in der Luft enthaltene Wasser teilweise niederschlägt und gesammelt werden kann. Sie wird danach nicht ungenutzt an die Umwelt abgegeben, sondern als gekühlte Luft an den Kühlrippen der heißen Seite der Peltierelemente entlang geleitet. Die Temperaturdifferenz zwischen der kalten und der warmen Seite der Peltierelemente kann so auf ein Minimum reduziert und somit der Energieverbrauch stark reduziert werden. Im Verlauf der Untersuchungen musste der Aufbau des Systems mehrmals verändert werden, da die Luft nicht unterhalb der Kondensationstemperatur abgekühlt werden konnte. Zudem zeigte sich bei allen Versuchsaufbauten und Messreihen, dass die Peltierelemente sehr empfindlich auf Änderungen der Umgebungstemperatur reagierten. In weiteren zukünftigen Versuchsreihen soll deshalb versucht werden, den Aufbau mit einem Kompressorkühlaggregat zu optimieren.

47 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Bayerisches Schulsystem Arbeitswelt A1 39 Amir Taghizadegan (15) Sennfeld Schule: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt Betreuung: Dr. Rainer Dietrich Mit meinem selbst erstellten Computerprogramm will ich das bayerische Schulsystem den Familien mit Migrationshintergründe, die neu in Deutschland sind und sich noch nicht so gut auskennen, oder den Menschen aus anderen Bundesländern vorstellen. So können sie sich in diesem Schulsystem orientieren und ihren Kindern helfen. Bleib doch mal im Glas! Jörn Parussel (14) Bad Kissingen Luis Sandwall (13) Aschach Max Poppe (12) Aschach Schule: Johann-Phil.-von-Schönborn-Gymnasium Münnerstadt Betreuung: Petra Bieber Arbeitswelt A2 Wir haben uns für das Bleib doch mal im Glas entschieden, weil es uns nervt, wenn der Strohhalm im Restaurant oder auf dem Jahrmarkt aus der kühlen Cola heraus gleitet. Wir wollten herausfinden, von welchen Faktoren das abhängt und haben viele Versuche mit unterschiedlich hohen Gläsern, diversen kohlesäurehaltigen Getränken und verschieden langen Strohhalmen durchgeführt. Dabei haben wir die Zeit gestoppt, die der Strohhalm braucht um aufzusteigen. Nicht immer ist er aus dem Glas gefallen. Wir stellten fest, dass es mit dem Getränk aber auch mit dem Glas zusammenhängt. Je mehr Kohlensäure das Getränk hat, desto größer ist der Auftrieb des Strohhalmes. Alle Ergebnisse haben wir in einer Tabelle zusammengefasst. Wir wollten mit unserem Projekt die Lösung für das Alltagsproblem der Strohhalm, der nicht im Glas bleiben will bringen. Deswegen haben wir, Max Poppe, Luis Sandwall und Jörn Parussel, uns folgende Lösung ausgedacht: Einen Strohhalm, der mit Alufolie umwickelt ist. Der bleibt garantiert im Glas.

48 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Brandsichere-Pfanne Arbeitswelt 40 A3 Lukas Zehe (14) Hausen Konstantin Winkel (13) Hambach Schule: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt Betreuung: Dr. Rainer Dietrich In unserem Projekt geht es um einen Roboter, der die Temperatur einer Pfanne misst und dieser im Falle einer Brandgefahr den Strom abschaltet. Somit können Fettbrände verhindert werden. Dadurch kann man auch einfach die Pfanne alleine lassen. Das Projekt besteht aus einem LEGO Mindstorms NXT 2.0 und einem entsprechenden Temperatursensor. STOP dem Geisterfahrer Svenja Rückel (14) Geiselwind Manuel Rückel (12) Geiselwind Mona Voss (13) Geiselwind Schule: Steigerwald Landschulheim Wiesentheid Betreuung: Thomas Rückel Arbeitswelt A4 Immer häufiger wird in den Verkehrsdurchsagen vor Geisterfahrern gewarnt. Die häufigste Ursache für die Geisterfahrt ist das falsche Auffahren auf die Autobahnen. Hierbei fahren die Autofahrer statt auf die Auffahrtsspur auf die Abfahrtsspur der Autobahn. In den Medien wird bereits schon über die Möglichkeit Geisterfahrer durch Nagelkissen und Nagelbretter zu stoppen, diskutiert. Allgemein ist dies eine gute Überlegung, jedoch ist dies mit Problemen verbunden. Zum Beispiel müssen Rettungsfahrzeuge oder Polizeiwagen bei einem Unfall vor der Ausfahrt in falscher Richtung auffahren, um schnell an den Unfallort zu gelangen. Bisherige Auslösemöglichkeiten waren mechanisch und von Außen nicht beeinflussbar. Unsere Überlegung geht einen Schritt weiter, unsere Erfindung macht diese Einrichtung intelligenter.

49 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Wieso hält die Schleife nicht? Untersuchungen zur Festigkeit von Schleifen Arbeitswelt A5 41 Katharina Hahn (13) Kleinostheim Swantje Wüst (12) Kleinostheim Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Claus-Peter Horn Sicher hat schon jeder einmal die Erfahrung gemacht, dass eine Schleife am Schuh aufgeht. Da uns dies wiederholt passiert ist, haben wir uns gefragt, woran das liegt. Schon nach einer kurzen Recherche war es uns klar: Wir verwendeten anstatt des gut geeigneten Kreuzknotens den sehr ähnlich zu bindenden Altweiberknoten. Doch damit waren wir nicht allein: In einer Reihenuntersuchung stellte sich heraus, dass mehr als die Hälfte unserer Probanden ihre Schuhe falsch binden. Wir erkannten, dass eine Schleife zwei grundsätzlich verschiedenen Belastungen ausgesetzt ist. Für beide Belastungen entwickelten wir je ein praxisnahes Experiment, das objektive Zahlenwerte als Ergebnis liefert. Diese Zahlen belegen eindeutig: Der Kreuzknoten hält viel besser als der Altweiberknoten. Schließlich entwickelten wir eine Methode, wie man Kindergartenkindern das Binden von Schleifen besser lehren kann und hoffen damit beizutragen, dass sich bei künftigen Generationen nicht mehr so oft die Schleife löst. Beautyserie Lupa Luisa Deutzmann (13) Bad Neustadt Paula Tratt (13) Bischofsheim Schule: Rhön-Gymnasium Bad Neustadt Betreuung: Frank Oliver Fuchs Biologie B10 Wir haben eine Beautyserie entwickelt, die besonders hautverträglich ist. Sie besteht aus einer Hautcreme, Nagellack, Lippenstift und einem Deoroller. Vor allem für Jugendliche und Erwachsene, die allergisch auf Zusatzstoffe reagieren, ist diese sehr vorteilhaft, da in unseren Produkten keine derartigen Stoffe enthalten sind.

50 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Beobachtungen bei der Kunstbrut und Biologie 42 Aufzucht von Zwerghühnern B11 Leonie Fuchs (9) Bad Neustadt Schule: Grundschule Brendlorenzen Betreuung: Michael Schraut In der vorliegenden Schüler experimentieren-arbeit wird die Entwicklung vom Ei bis zum ausgewachsenen Huhn dokumentiert. Als Untersuchungsobjekt dient eine Zwerghuhnrasse, die nach ihrem Herkunftsort, dem niederländischen Welsum, als Zwerg-Welsumer bekannt ist. Zunächst werden die Bedingungen bei der Kunstbrut in einem selbst gebauten Brutkasten geschildert und die Beobachtungen bei einem erfolgreichen Brutversuch vorgestellt. Während der anschließenden Aufzucht der Küken bis zum Junghuhn wird überprüft, welche Verhaltenselemente angeboren sind, beziehungsweise erlernt werden müssen. Dazu wird eine Reihe von verhaltensbiologischen Experimenten vorgestellt. Der Redfield-Effekt eine Wunderwaffe gegen Algen? Marius Koch (12) Unsleben Schule: Rhön-Gymnasium Bad Neustadt Betreuung: Frank Oliver Fuchs Biologie B12 Seit einigen Jahren gibt es am Rhön-Gymnasium Bad Neustadt ein Schulaquarium, das leider immer wieder von Algenplagen heimgesucht wird. Eine dauerhafte Besserung verspricht der sogenannte Redfield-Effekt, eine Gesetzmäßigkeit die besagt, dass wenn man Nitrat und Phosphat in einem Verhältnis von 10:1 in das Aquarium gibt, das Algenwachstum deutlich abnimmt. Dies klingt zunächst paradox, da um das Verhältnis optimal einzustellen, die Nährsalzkonzentrationen meist angehoben werden müssen, was das Algenwachstum eigentlich fördern sollte. Um den Redfield-Effekt nachzuvollziehen, begann ich mit einem Feldversuch an unserem Schulaquarium. Des Weiteren habe ich, diverse Untersuchungen mit verschiedenen Modellansätzen zu Hause durchgeführt, um der Herkunft von Nitraten und Phosphaten in organischen Systemen auf den Grund zu gehen.

51 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Die Macht des Wortes Biologie B13 43 Julian Junker (11) Waldaschaff Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Thomas Geßner Meine Mutter hatte vor längerer Zeit einmal gelesen, wie positive und negative Wörter Dinge beeinflussen und ich fand das sehr spannend. Wir hatten schon lange vor, dies mal auszuprobieren. Ich hatte die Idee, dies bei Jugend forscht zu tun. Ich werde als erstes an gekochten Lebensmitteln testen, ob dieses Experiment funktionieren wird. Experimentieren mit effektiven Mikroorganismen Victoria do Adro (12) Bürgstadt Anne Höfling (12) Kirschfurt Lisa Höfling (12) Kirschfurt Schule: Johannes-Butzbach-Gymnasium Miltenberg Betreuung: Heinz Reiser Biologie B14 Ungekochte und gekochte Gemüsereste, Zitrusfrüchte sowie Rasenschnitt und Pferdeäpfel wurden jeweils in getrennten Bokashibehältern (selbstgebaut) mit flüssigen Mikroorganismen und Kohlestreu vermischt und luftdicht verschlossen. Nach vier Wochen wurde in die so entstandene Bokashierde Radieschensamen gesät. Parallel hierzu wurde Radieschensamen in gewöhnlicher Gartenerde gesät. Das Wachstum sowie die Ernte wurden engmaschig kontrolliert und protokolliert. Zeitraum: Ende Mai 2014 bis Ende September 2014.

52 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Flügelprofile im Vergleich Biologie 44 B15 Nils Hock (12) Unterpleichfeld Simon Wernig (12) Würzburg Schule: Röntgen-Gymnasium Würzburg Betreuung: Iris Kühnel In unserem Projekt Flügelprofile im Vergleich bauen wir derzeit nach dem Vorbild der Vogelflügel verschiedene Flügelprofile. Diese testen und vergleichen wir im Windkanal des MIND-Centers der Universiät Würzburg. In diesem Windkanal machen wir Experimente zur Abhängikeit der Auftriebskräfte vom Anstellwinkel oder von der Windgeschwindigkeit, die wir dokumentieren und auswerten. Gegen das Kraut ist ein Kraut gewachsen Brennnesselverbrennungen mit Spitzwegerich natürlich und effektiv behandeln Chantal-Sophie Genzler (11) Schule: Frobenius-Gymnasium Hammelburg Betreuung: Eva Zink Hammelburg-Pfaffenhausen Biologie B16 In meinem Projekt geht es darum, ein Mittel zu entwickeln, bei dessen Anwendung eine Brennnesselverbrennung nicht bzw. weniger schmerzt. Bei einer Kräuterwanderung an der ich vor zwei Jahren teilgenommen habe, habe ich erfahren, dass der Spitzwegerich Schmerzen, die durch eine Brennnesselverbrennung verursacht wurden, schnell mildert. Grund hierfür sind die Schleimstoffe des Spitzwegerichs die entzündungshemmend, heilungsfördernd, schmerzlindernd und sogar leicht antibiotisch wirken. Diese Wirkungen finde ich sehr bemerkenswert. Deshalb möchte ich an einem Heilmittel gegen Brennesselverbrennungen aus Spitzwegerich forschen, das leicht anwendbar, haltbar und vor allem verträglich sein soll. Ich möchte, dass es auch bei kleinen Kindern unbesorgt angewendet werden kann und verwende deshalb überwiegend natürliche Inhaltsstoffe und so wenige wie möglich, um allergische Reaktionen, so gut es geht, zu vermeiden. Im Vordergrund steht dabei der Spitzwegerich und die Möglichkeiten seine wertvollen Inhaltsstoffe bestmöglich zu verarbeiten und zu nutzen.

53 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Nanosilber: Die sanfte Wunderwaffe gegen Bakterien und Keime Biologie B17 45 Charlotte Schneider (13) Hösbach Chiara Raßbach (12) Hösbach Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Dr. Roland Full Das Edelmetall Silber wurde schon in der Antike auch als antibakterielles Material eingesetzt. Man verwandte gerne Silbergefäße, um Wasser und Wein frisch zu halten. Heute nutzt man seine breite Wirksamkeit gegen verschiedene Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze und Viren, wobei besonders die kleinen Partikel des Nanosilbers bei vergleichsweise niedrigen Silberkonzentrationen ein hohes toxisches Potenzial zeigen. Wir wollten alte und neue Anwendungen des Nanosilbers erkunden, bei denen die antimikrobielle Wirkung auf dem Prüfstand steht. Rund um den Lotus-Effekt Biologie B18 Frederik Altmann (13) Würzburg Philipp Hausmann (12) Randersacker Tobias Holzapfel (12) Theilheim Schule: Wirsberg-Gymnasium Betreuung: Peter Koch Den Lotus-Effekt kennt jeder. Ziel unser Arbeit ist es zunächst den Lotus-Effekt an Pflanzen zu untersuchen und ein anschauliches Modell zu bauen, das diesen Effekt erklärt. In weiteren Versuchsreihen wollen wir dann verschiedene Stoffe aussuchen und testen, die auf unterschiedlichen Materialien Lotus-Effekt aufweisen.

54 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Rund ums Ei Biologie 46 B19 Jona Seufert (12) Eisingen Louis Bayer (12) Eisingen Melvin Issing (12) Rimpar Schule: Wirsberg-Gymnasium Würzburg Betreuung: Daniela Weber Bei unseren Experimenten geht es rund um das Ei. Wir wollen z.b. die Belastbarkeit eines Eis prüfen und testen, wie Temperaturschwankungen die Eischale verändern. Eine Frage, der wir nachgehen wollen, ist, wie man ein Ei am besten konservieren kann. Was mein Meerschweinchen alles lernen kann Lilith Kaffka (12) Würzburg Schule: Wirsberg-Gymnasium Würzburg Betreuung: Daniela Weber Biologie B20 Ziel meiner Arbeit soll es sein, das Lernverhalten meiner zwei Meerschweinchen Maja und Hermine zu untersuchen. Zunächst werde ich ein Irrgarten bauen, bei dem das Tier mehrere Wegmöglichkeiten zu einer Futterquelle hat. Zusätzlich soll man den Irrgarten immer wieder umbauen können. In der ersten Versuchsreihe will ich untersuchen, ob mein Meerschweinchen sich den richtigen Weg merken kann, der zu einer Futterbox führt. In einer zweiten Versuchsreihe soll untersucht werden, ob das Meerschweinchen dem zweiten Meerschweinchen die Information des richtigen Weges kommunizieren kann. Dabei muss man darauf achten, dass das 2. Meerschweinchen keinerlei Berührungspunkte mit dem Irrweg vorher hat. In einer weiteren Versuchsreihe soll untersucht werden, ob die Meerschweinchen den richtigen Weg anhand farbiger Markierungen (verschieden farbiger Pfeile am Boden) entdecken können.

55 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Wie können wir unser Pausenbrot haltbar machen? Biologie B21 47 Franziska Scheller (12) Würzburg Jasmin Al Ahmad (12) Würzburg Schule: Wirsberg-Gymnasium Würzburg Betreuung: Daniela Weber Wir, Franziska Scheller und Jasmin Al Ahmad, versuchen durch verschiedene Methoden eine Pausenmahlzeit (belegtes Brot & Obst) zu konservieren. Wir verwenden Toastbrot mit Frischkäse, in dem keine Konservierungsstoffe enthalten sind, und Gurke. Außerdem verwenden wir auch verschiedene Obstsorten und frisch gepressten Apfelsaft. Die Forschungsgegenstände verschließen wir luftdicht (in einem Vakuum) und behandeln sie mit verschiedenen Konservierungsmitteln in unterschiedlichen Konzentrationen. Farbstoffe in Süßigkeiten Maximilian Koch (12) Marktheidenfeld Schule: Balthasar-Neumann-Gymnasium Marktheidenfeld Betreuung: Norbert Edelmann Chemie C12 1. Einleitung: Viele Leute essen gerne Gummibärchen. Wir auch! Deshalb wollten wir wissen welche Farbstoffe sind in Gummibärchen? Verwenden Hersteller gleiche oder ähnliche Farbstoffe? Oder doch ganz andere? Sind die Farbstoffe natürlich? Besonders, weil man heutzutage von Chemie umgeben ist und die künstlichen Farbstoffe ungesünder wie die Natürlichen sein sollen. Am liebsten werden die roten Bärchen vernascht. Sind deshalb mehr Rote in einer Tüte? Ja! Deshalb untersuchten wir jeweils die roten Gummibärchen von: Candyland Winegums, Haribo Goldbären, Haribo Fanedition (Geschmacksrichtung: Kirsche und Grapefruit). 2. Methoden und Vorgehensweisen: Um an die Farbstoffe zu gelangen zerkleinerten wir sie, kochten sie aus und filtrierten sie aus. Danach benutzten wir die Dünnschichtchromatografie und ein Spektralfotometer, um die Gummibärchen weiter zu untersuchen. 3. Ergebnisse: Die Chromatografie verwendeten wir um heraus zu finden ob, die Farbstoffe ein Gemisch aus anderen Farbstoffen sind. Dies waren sie nicht. Die Ergebnisse der Fotometrie sagten uns folgendes: Der Farbstoff in der Fan Edition Grapefruit und der Fan Edition Kirsche ist sehr wahrscheinlich derselbe und nur in anderen Mengen vorhanden.

56 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Frostschutzmittel für lebende Zellen Chemie 48 C13 Tim Hein (14) Bad Kissingen Schule: Jack-Steinberger-Gymnasium Bad Kissingen Betreuung: Dr. Frank Orlik Das Ziel meiner Arbeit ist es ein Frostschutzmittel herzustellen, um lebende Zellen so einzufrieren, dass diese nach dem Auftauen weiter leben. Dazu benutze ich ein Pelitiere-Element mit dem ich anfangs den exakten Gefrierpunkt der einzelnen Gemische mit Wasser und einzelnen Feststoffe z.b. Natriumchlorid (Salz), Glukose (Zucker) und verschiedene Aminosäuren (Threonin und Alanin) festgestellt habe. Danach habe ich, nachdem ich bei den Aminosäuren festgestellt habe, dass diese die Kristallbildung verhindern, weiter an einem Hühnerei getestet. Das habe ich gemacht, indem ich ein Ei getrennt habe und danach das Eigelb mit dem entsprechenden Gemisch in einen Erlenmeyerkolben gegeben habe und diesen dann einfror. Herstellung und Erforschung eines natürlichen Klebers Daphne Steder (14) Würzburg Schule: Wirsberg-Gymnasium Würzburg Betreuung: Daniela Weber Chemie C14 Ziel meines Projektes ist es, Kleber aus natürlichen Produkten herzustellen, deren Klebeigenschaften an verschieden Materialien zu testen und Unterschiede festzustellen. Auch soll versucht werden, eine Messapparatur zu konstruieren, mit der man vergleichbare Werte erhält.

57 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN ph-wert mit dem Smartphone einfach und genau bestimmen Chemie C15 49 Jonas Köhler (12) Kleinostheim Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Peter Wamser Den ph-wert genau zu bestimmen ist nicht ganz leicht. Flüssigindikatoren geben eine gute Einschätzung, aber nicht immer ein eindeutiges Ergebnis. Mitgelieferte Farbskalen weichen zum Teil von den Realfarben ab, eine Genauigkeit von unter 0,5 ist kaum zu erreichen. Nur die Messung mit Glaselektroden, die zeitund arbeitsaufwändig und ebenfalls nicht frei von Störungen ist, ergibt genauere Werte. In diesem Projekt geht es, den ph Wert einfacher aber trotzdem genau zu bestimmen. Ich brauche ein Smartphone, eine App und einen Flüssigindikator. Zur zu untersuchenden Flüssigkeit wird eine bestimmte Menge Flüssigindikator gegeben. Mit Hilfe der App lässt sich der Farbwert der Lösung bestimmen. Für diese Messung habe ich eine Vorrichtung gebaut. Mithilfe einer Testreihe erstelle ich eine Eichkurve, über die ich vom Farbwert auf einen ph-wert genau schließen kann. Nachdem ich zunächst einen handelsüblichen Universalindikator verwende, werde ich andere Indikatoren auf ihre Eignung testen. Smarte Oberflächen: Saubere Luft durch Fotokatalyse Philipp Herget (14) Laufach Maurice Noll (14) Weibersbrunn Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Dr. Roland Full Chemie C16 Bauherren und Architekten träumen schon lange von Gebäudefassaden, die man 20 Jahre lang nicht streichen muss oder von Glasflächen und Fliesen die jahrelang sauber bleiben. Wenn die Fassadenoberflächen auch noch für saubere Luft sorgen, dann kann man zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen und den großen Metropolen dieser Welt Lösungen für ihre dicke Großstadtluft anbieten. Sich selbst reinigende Oberflächen haben den berühmten Lotoseffekt und sie sind fotokatalytisch aktiv. Dies verdanken sie dem Titandioxid. Wir untersuchten die fotokatalytische Aktivität von Titandioxid beim Abbau von Luftschadstoffen eingehend und verglichen es dabei mit Fassaden- und Innenwandfarben marktführender Hersteller, denen auch eine reinigende Wirkung nachgesagt wird.

58 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Künstliche Geysire Geo- und Raumwissensch. 50 ein Naturphänomen nachgebaut G4 Robert Jacobi (12) Geldersheim Arthur Kraft (12) Schweinfurt Daniel Mill (13) Schweinfurt Schule: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt Betreuung: Marius Dirauf In unserem Projekt Künstliche Geysire - ein Naturphänomen nachgebaut bauen wir Geysire, also Löcher aus denen in regelmäßigen Abständen Wasser und Dampf ausgestoßen werden, nach. Hierzu nutzen wir ein Rohr, das wir mit einem Kolben, der mit Wasser gefüllt ist, verbinden. Oben auf dem Rohr ist ein Auffangbehälter angebracht. Das Rohr wird ebenfalls mit Wasser gefüllt. Danach erhitzen wir den Kolben. Durch den Druck der Wassersäule kommt es hier zu einem Siedeverzug. Doch aufsteigende Dampfblasen, die die Säule nach oben drücken, verringern den Druck - die Wassersäule schießt zusammen mit Dampf nach oben. Diesen Versuch werden wir mit Rohren verschiedener Längen und Durchmessern durchführen und den Unterschied des Ausbruchsintervalls sowie der Höhen der Wasserfontäne in Abhängigkeit zu Länge und Durchmesser der Rohre analysieren. Wetterstation Geo- und Raumwissensch. G5 Lenz Pracher (13) Würzburg Arne Gorgas (12) Würzburg Emilian Eisermann (12) Gerbrunn Schule: Wirsberg-Gymnasium Würzburg Betreuung: Daniela Weber In unserem Projekt wollen wir eine Wetterstation, die über eine mit Solarenergie gesteuertem System versorgt wird, für unsere Schule bauen, die einige Wetterparameter aufnimmt, wie zum Beispiel: die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Luftverschmutzung und Niederschlag.

59 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN 51 Abdruck mit freundlicher Genehmigung der Stadtwerke Aschaffenburg (aus Kundenzeitschrift Netzwerk 2/2014) ANNA-Zahlen Mathematik/Informatik M4 Robin Finkelmann (11) Aschaffenburg Schule: Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Katharina Markert Bei ANNA-Zahlen sind Tausender- und Einerstelle gleich und Hunderter- und Zehnerstelle ebenfalls. A und N sind Elemente von {0; 1; 2; ; 9}. Beispiele: 1331, 7447, 9229, Ich berechne die Differenz ANNA-NAAN (dabei ist A ] N) und erkläre die besonderen Eigenschaften des Ergebnisses. Diese Eigenschaften sind immer gleich, egal welche Ziffern ich für A und N benutzt habe.

60 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Kennenlernen des Arduino Mathematik/Informatik 52 M5 Tim Steinhauser (14) Karlstadt-Gambach Lukaas Heil (12) Arnstein Schule: Johann-Schöner-Gymnasium Karlstadt Betreuung: Dr. Johannes Günther An Hand des Kleincomputers ARDUINO wollen wir uns mit den Grundlagen der Computersteuerung und der Programmiersprache auseinandersetzen. Dazu beabsichtigen wir, am Anfang einfache Ausgabeschaltungen (z.b. LED; Lausprecher) zu bauen und anzusteuern. Später wollen wir uns dann auch mit dem Auslesen von Sensordaten (z.b. Temperatur) beschäftigen. Als ein erstes grundlegendes Projekt haben wir uns mit der Programmierung eines von selbst würfelnden Würfels, bei dem die Zahlen durch Leuchtdioden angezeigt werden, beschäftigt. VocabBeam ein Vokabeltrainer für die digitale Klasse Mathematik/Informatik M6 Luis Kleinwort (12) Zell Schule: Friedrich-Koenig-Gymnasium Würzburg Betreuung: Dr. Robert Strich Mein Ziel war es, mit VocabBeam einen Vokabeltrainer für den PC zu entwickeln, da dieser gegenüber der Papierform einige Vorteile bietet: Ein Programm kann Vokabelfehler erkennen und fehlerhaft eingegebene Vokabeln automatisch zur Wiederholung vorlegen, eine Suchfunktion ermöglicht das Auffinden von Vokabeln, der Lernerfolg wird vom Computer angezeigt. Zusätzlich zu den Möglichkeiten, die herkömmliche Vokabeltrainer bieten, erlaubt mein Programm auch: Das Eingeben von neuen Vokabeln durch den Schüler, das Auffinden von Vokabel-Übereinstimmungen mit anderen Sprachen und die Kommunikation mit dem Lehrer-PC im Klassen-Netzwerk. So hat der Lehrer die Schwierigkeiten und den Leistungsstand seiner Schüler im Blick. Mein Vokabeltrainer VocabBeam ist in der Skript-Sprache Python geschrieben, ist somit auf Windows lauffähig und ermöglicht Lehrer-Schüler-Kommunikation im Klassen-Netzwerk. Download: VocabBeam: Python 3.4.2:

61 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Welche Strategien sind beim Schafkopfen erfolgreich? Alexander Heeg (11) Glattbach Schule: Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Martin Kühnert Mathematik/Informatik M7 53 Ich habe ein Programm in der Programmiersprache Python geschrieben, das ein Schafkopfspiel simuliert und von mir vorgegebene Strategien testet. Spieler 1 ist dabei das Versuchskaninchen. In jedem Spiel spielen er und sein Spielpartner mit allen Strategien und bei den Gegnern wird bei jeder Versuchsreihe eine andere Strategie weggelassen. Jede Versuchsreihe besteht aus Simulationen. Indem ich die Ergebnisse (die Anzahl der Siege und den Durchschnitt der erreichten Punkte) von Spieler 1 mit denen der anderen Spieler vergleiche, kann ich sehen, wie gut meine Strategien sind. Man kann sich die einzelnen Spiele auch in einem langsamen Modus mit bewegten Schafkopfkarten und weiteren graphischen und akustischen Elementen ansehen. Hydrophobie in Theorie und Praxis Tony Oehm (14) Haßfurt Schule: Regiomontanus-Gymnasium Haßfurt Betreuung: Marco Hartmann Physik P5 Erschließen der Grundlagen der Hydrophobie, sowie Untersuchung der Beeinflussung dieser durch unterschiedliche Untergrundmaterialien. Hierbei wird mit dem Mittel Tegotop210 gearbeitet. Im weiteren Verlauf wird ein eigenes hydrophobierendes Gel entwickelt und auf verschiedenen Materialien getestet.

62 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Die Farben des Regenbogens Versuche zur Physik 54 experimentellen Zerlegung von weißem Licht P6 Aylin Sahraizadeh (11) Aschaffenburg Eva Bakasheva (11) Aschaffenburg Schule: Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Heike Elschner Wenn es regnet und gleichzeitig die Sonne scheint, sieht man oft einen Regenbogen. Aber auch wenn Licht durch Glas oder auf andere Gegenstände scheint, kann man manchmal die Regenbogenfarben entdecken.wir möchten das Licht der Sonne und von Lampen mit Hilfe verschiedener Prismen oder andere Glaskörper in die Regenbogenfarben zerlegen und untersuchen, ob es noch weitere Möglichkeiten mit zum Beispiel Flüssigkeiten oder anderer lichtundurchlässiger Körper gibt. Die rechnende Wasserrakete Valentin Wagstiel (11) Laufach Schule: Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach Betreuung: Thomas Geßner Physik P7 Wasserraketen sind beliebte Spielzeuge. Man findet sehr viele Bauanleitungen und kann sie einfach bauen. Jedoch ist es oft sehr schwierig vorherzusagen wohin und wie hoch eine Wasserrakete fliegt. In diesem Projekt wird die Wasserrakete so untersucht, dass es möglich wird vorherzubestimmen wie hoch die Rakete fliegen wird oder sogar die Wunschflughöhe eingestellt werden kann.

63 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN LOOM-Bänder - Welche sind wie gut? Physik P8 55 Klaudia Wichary (14) Bad Brückenau Franziska Stöhr (12) Bad Brückenau Sonja Zähler (12) Bad Brückenau Schule: Franz-Miltenberger-Gymnasium Bad Brückenau Betreuung: Tobias Geipel Vor allem in den vergangenen Monaten haben sich viele Kinder und Jugendliche damit beschäftigt, aus kleinen Gummibändern (LOOM-Bändern) Armbändchen, Ketten, Figuren und vieles mehr zu knüpfen. Man findet diese Bänder inzwischen von zahlreichen Herstellern zu unterschiedlichen Preisen aber auch in unterschiedlicher Qualität. Wir wollen nun diese kleinen Gummi-Ringe verschiedener Hersteller und Farben im Bereich des Dehnungsverhaltens und der Temperaturstabilität testen und die Ergebnisse wie in einem Testbericht übersichtlich anordnen. Piezoeffekt Julian Müller (12) Schweinfurt Aron Klar (13) Schweinfurt Schule: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt Betreuung: Dr. Rainer Dietrich Physik P9 Es geht um die Gewinnung von piezoelektrischen Strom der durch Druck auf einen Festkörper, zum Beispiel Bergkristall entsteht. Durch den Druck treten elektrische Spannungen durch die Änderung der elektrischen Polarisation auf. Je höher der Druck auf dem Bergkristall ist, desto mehr Energie entsteht, die man in Strom umwandeln kann. Dies zeigen wir anhand eines Diagrammes.

64 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Stabilisierte Wasserrakete Physik 56 P10 Kevin Lehr (13) Waigolshausen Tom Warmuth (12) Essleben Muhammed Yeniay (12) Schweinfurt Schule: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt Betreuung: Marius Dirauf In unserem Projekt stabilisierte Wasserrakete geht es um eine Wasserrakete, die mit einem motorisierten Stabilisator (bestehend aus Elektromotor und Scheibe) stabilisierter fliegen soll als eine ohne. Die Rakete besteht aus einer normalen Wasserflasche, die zu 1/3 mit Wasser gefüllt wird. Die Rakete wird auf einer Startrampe aus Holz angeschlossen, die es uns erleichtert die Rakete gerade abzuschießen. Mit einer Luftpumpe bringen wir ca. 1-4 Bar Druck auf die Rakete. Dann ziehen wir an unserer Reißleine. Ziel ist es, zu erforschen, ob unsere Rakete mit Stabilisator gerader und höher fliegt als eine herkömmliche Wasserrakete. Untersuchung von Möglichkeiten zur Veranschaulichung von Magnetfeldern Nils Löschinger (11) Aschaffenburg Jérôme Kipping (10) Aschaffenburg Schule: Karl-Theodor-von-Dalberg-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Heike Elschner Physik P11 Im Altag findet man heute viele Dauermagnete, zum Beispiel in Spielsachen und beim Kühlschrank. Die Art, wie sich kleine Kompassnadeln um diese Magnete, also in deren Magnetfeld, ausrichten, ist sehr unterschiedlich und hängt von der Form des Magneten (Stabmagnet, Hufeisenmagnet, Ringmagnet usw.) ab. Wir möchten untersuchen, wie man diese Magnetfelder (auch räumlich) veranschaulichen kann und ob außer Kompassnadeln und Eisenfeilspänen auch zum Beispiel ferromagnetische Knete oder ein Ferrofluid möglich wären.

65 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN mundus mechinalis, der Putzroboter Technik T8 57 Robin Näder (12) Schonungen Ludwig Busse (12) Schonungen Schule: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt Betreuung: Dr. Rainer Dietrich Unser Projekt handelt von einem Putzroboter, der aus dem Lego Mindstorms EV3 gebaut ist und staubige Flächen auf dem Boden zusammenkehrt. Der Roboter kann auf Befehl von Sprache, bei Drücken der Fernbedienung oder des Tastsensors oder putzen. Der Roboter wird mit Gummirädern angetrieben. Er ist ähnlich einem Straßenreiniger aufgebaut. Bewegungsanalyse mit GPS-Daten Jonathan Fulcher (12) Würzburg Ian-Felix Hellmuth (11) Würzburg Schule: Wirsberg-Gymnasium Würzburg Betreuung: Daniela Weber Technik T9 Mittels eines GPS-Sensors wollen wir unsere Alltagsbewegungen aufzeichnen und analysieren, z. B.: Welche Strecken haben wir zurückgelegt und wie schnell waren wir dabei? Dazu verwenden wir neben dem GPS-Empfänger bzw. Sender auch noch ein Arduino-Board, ein SD-Kartenmodul und entweder einen LCD-Bildschirm oder Bluetooth-Modul. Dies kann beispielsweise helfen, um sportliche Leistungen, oder alltägliche Abläufe zu optimieren.

66 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Birdwatching Technik 58 T10 Moritz Bach (12) Schweinfurt Schule: Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Schweinfurt Betreuung: Dr. Rainer Dietrich Ich bin sehr interessiert an unserer Natur. In meinem Projekt geht es um die Möglichkeit, Vögel bei ihrem Nistverhalten zu beobachten, ohne diese zu stören. Das dafür gebaute Vogelhäuschen ist mit einer Klappe und einem Spiegel ausgestattet. Wenn die Klappe offen ist, kann man alle Vorgänge im Inneren des Vogelhäuschens beobachten. Zusätzlich ist am Einflugloch eine Lichtschranke mit Zähler angebracht, um die Frequenz der An- und Abflüge der Vögel zu dokumentieren. Das Drehorgelproblem Steffen Pfisterer (12) Aschaffenburg Alexander Voß (12) Sulzbach/Main Schule: Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Oliver Wegel Technik T11 Wir haben uns Gedanken gemacht, wie genau jemand eine Kurbel mit konstanter Geschwindigkeit drehen kann. Dabei haben wir eine Vorrichtung zum Messen und Anzeigen der Geschwindigkeit gebaut und programmiert. Dabei haben wir untersucht, wie genau jemand ohne Anzeige, mit Anzeige und mit einer Trainingsphase mit Anzeige und danach ohne Anzeige drehen kann. Die Stärke, mit der die Kurbel gedreht werden kann, konnte ebenfalls geändert werden.

67 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Der neumodische Fußabtreter Technik T12 59 Christina Kliegl (11) Lohr am Main Victoria Urrutia (12) Lohr am Main Schule: Franz-Ludwig-von-Erthal-Gymnasium Lohr Betreuung: Margit Vetter Der Fußabtreter an der Eingangstür erledigt für den Besucher wichtige Vorgänge völlig automatisch. Man stellt sich auf den Fußabtreter und das Licht im Eingangsbereich wird eingeschaltet, gleichzeitig ertönt ein lauter Signalton. Das soll dazu dienen, dass der Besucher die Klingel nicht mehr suchen oder betätigen muss. Gleichzeitig steht der Besucher nicht im Dunkeln. Unerwünschte Personen (Einbrecher) schreckt man damit sicher auch ab. Wir kamen auf die Idee, als bei unseren Nachbarn die Klingel nicht funktionierte und wir sehr lange draußen im Dunkel stehen mussten, bis er uns bemerkt hatte. Digitale Walkie Talkies Tilman Julius Jackel (13) Fuchsstadt-Reichenberg Johannes Geißdörfer (11) Würzburg Schule: Wirsberg-Gymnasium Würzburg Betreuung: Daniela Weber Technik T13 Walkie-Talkies sind Mini-Funkgeräte, mit denen man sich kostenlos über recht große Entfernungen (bis über 10 km) unterhalten kann. Leider sind sie wegen der schlechten Soundqualität aus der Mode gekommen. Wir wollen die übertragenen Funksignale digitalisieren und so die Soundqualität verbessern. Für jede Station werden dafür allerdings zwei Walkie-Talkies benötigt, da ein Gerät immer nur als Sender oder Empfänger dienen kann. Die Signale werden an einen Arduino UNO (Minicomputer) weitergeleitet. Dieser ist außerdem noch mit einem Lautsprecher und einem Mikrophon verbunden. Der Computer nimmt die Sprachsignale über das Mikrophon auf, digitalisiert sie und leitet sie an das Sender-Walkie-Talkie weiter. Von dort werden die digitalisierten Signale über Funk an das Empfänger-Walkie-Talkie der anderen Station geschickt. Von diesem werden sie an den dortigen Minicomputer weitergeleitet. Dieser wandelt die digitalen Signale in ein analoges Audiosignal um, das über den Lautsprecher ausgegeben wird.

68 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Entwicklung eines Verfahrens zur Optimierung Technik 60 der Selbstherstellung von Platinen T14 Jonas Elschner (15) Stockstadt Schule: Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg Betreuung: Oliver Wegel Für viele Hobbyelektroniker ist die eigene Herstellung von Platinen unverzichtbar, da sich eine Bestellung bei einem Leiterplattenhersteller für Prototypen und geringe Stückzahlen meist nicht lohnt und es außerdem einige Zeit dauert, bis die Platine fertig ist. Leider stellt es sich dabei häufig als problematisch heraus, eine hohe Qualität zu erzielen, obwohl dies theoretisch möglich ist. Daher ist die Zielsetzung meiner Arbeit zum einen, die technischen Grenzen der sogenannten Photo-Positiv-Methode zu ermitteln. Zum anderen soll durch systematische Versuche und deren statistische Auswertung eine sichere Methode entwickelt werden, mit der jeder den optimalen Weg zur Platinenherstellung finden und somit die bestmögliche Qualität erreichen kann. Fahrradschloss mit Alarm Martin Rössler (14) Bischofsheim Jonas Griebel (14) Wegfurt/Bischofsheim Schule: Rhön Gymnasium Betreuung: Thomas Söll Technik T15 Ein Fahrradschloss mit einem Piepser, der piepst, wenn das Fahrradschloss durchgeschnitten wird. Das Schloss enthält einen Elektronikteil, der aus Transistoren und Widerständen aufgebaut ist. Die Energieversorgung wird über eine Knopfzelle bewerkstelligt.

69 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Lego Mindstorms Putzroboter Technik T16 61 Nikolas Bott (12) Bischofsheim Roman Groß (12) Bischofsheim Schule: Rhön Gymnasium Betreuung: Thomas Söll Das Projekt basiert auf Lego Mindstorm mit dem man Roboter baut und programmiert. In diesem Projekt wurde mit Hilfe von Sensoren ein selbst steuernder Puztroboter gebaut. Durch die Kombination verschiedener Sensoren (Farbsensor, Ultraschallsensor, zwei Drucksensoren) kann der Putzroboter unterschiedlichen Gegenständen ausweichen. Ziel ist es unter anderem eine möglichst große Fläche mit geringen Zeitaufwand zu reinigen. Marsmission Yannis Wüst (12) Münnerstadt Leonard Benkert (13) Münnerstadt Schule: Johann-Phil.-von-Schönborn-Gymnasium Münnerstadt Betreuung: Petra Bieber Technik T17 Nachdem wir interessiert eine Dokumentation über den Planeten Mars angeschaut hatten, fiel uns eines auf: Alle Rover waren verhältnismäßig groß und vor allem langsam... Wir fragten uns, ob das Konzept der NASA richtig ist, große, langsame Roboter auf den Mars zu schießen, anstatt viele kleine wendige Rover auf die Mission zu schicken. Also haben wir einen großen und einen kleinen Roboter gebaut und diese getestet.

70 Projektvorstellung SCHÜLER EXPERIMENTIEREN Solar-Haus Das Haus der Zukunft Technik 62 T18 Sophie Wedler (11) Lohr am Main Alexander Feller (12) Lohr am Main Schule: Franz-Ludwig-von-Erthal-Gymnasium Lohr Betreuung: Margit Vetter Im Haus benötigen wir elektrische Energie für die Beleuchtung und andere elektrische Einrichtungsgegenstände. Diese Energie wird häufig unter Freisetzung von Treibhausgasen erzeugt. Die Treibhausgase sind für die Klimaveränderungen mit verantwortlich. In unserem Projekt haben wir Lösungen vorgestellt, wie elektrische Energie ohne Freisetzen von Treibhausgasen erzeugt werden kann. In unserem Haus haben wir 2 Lösungen eingebaut: Es wurden Solarelemente für die Stromerzeugung genutzt. Auch haben wir Wasserlampen eingebaut, welche mit Hilfe von der Sonne das Haus beleuchten können. Überlegungen zur Speicherung von Solarenergie Simona Rose (12) Burghausen Patricia Rose (12) Burghausen Schule: Johann-Phil.-von-Schönborn-Gymnasium Münnerstadt Betreuung: Petra Bieber Technik T19 Bei unserem Projekt befassten wir uns mit folgenden Fragen: 1. Könnte eine Speicherung von Energie durch Anhebung einer Last in einem Haushalt realisiert werden? 2. Könnte die Energie durch Absinken der Last bei Bedarf wieder zurückgewonnen werden? Um diese Überlegungen zu beantworten haben wir ein Modell gebaut, das durch Sonnenenergie angetrieben wird (Solarmodul, Solarmotor, Zahnräder, Winde und Gewicht).

71 Partner für die Region 63 Wissensgesellschaft und Industrie 4.0 Auf dem Weg von einer Industriegesellschaft zu einer Wissensökonomie ist es für den Produktionsstandort Bayerischer Untermain besonders wichtig, Wissen aktiv in der Region zu halten, den Wissenstransfer zu gewährleisten und Firmen miteinander ins Gespräch zu bringen. Das ist die Voraussetzung für regionale Kooperationen, Wissensaufbau und die Entstehung von Wertschöpfung. Eine Basis bilden Kompetenznetze in ausgewählten Bereichen wie Automotive, Mechatronik und Automation, Elektromobilität, Logistik sowie Informationsund Kommunikationstechnik. Diese Kompetenznetze werden von der ZENTEC und der IHK Aschaffenburg organisiert und bieten die Plattform für Projekte und gemeinsame Maßnahmen, ebenso für die Imagebildung der Region als dynamischer und zukunftsfähiger Wirtschaftsstandort. Besonders sichtbar und nachhaltig sind konkrete Kooperationsprojekte, von denen in der Region in den vergangenen Jahren viele umgesetzt wurden. Beispielhaft ist hier das bislang umfassendste Projekt, die Forschungsinitiative Ko-FAS als zweitgrößtes nationales Forschungsvorhaben zur Fahrzeugsicherheit, genannt ( Energiewende und Klimaschutz Das Themenfeld Energie- und Klimaschutz wird auf regionaler Ebene systematisch bearbeitet. Mit dem gemeinsamen Projekt des Integriertes Energie- und Klimakonzept Bayerischer Untermain, das von ZENTEC und INITIATIVE BAYERISCHER UNTERMAIN organisiert wurde, hat die Region 2011 einen Rahmen für ein ganzes Bündel von Maßnahmen in diesem Bereich vorgelegt. Ein Ergebnis des Konzeptes ist die Gründung der Energieagentur Bayerischer Untermain, die von den drei Gebietskörperschaften finanziert wird. Seit Mitte 2012 befasst sich die Energieagentur mit Aufgaben der Struktur- und Netzwerkentwicklung sowie der Initiierung konkreter gesamtregionaler Projekte. Mit dem Ausbau der Energieberatung für private Haushalte, vernetzten Projekten und der Förderung von Innovationen, soll zu einer Senkung der Energieverbräuche, einer Steigerung der Energieeffizienz und einer Erhöhung des Anteils regenerativer Energien beigetragen werden. Gleichzeitig wird die Bilanz des regionalen CO 2 -Ausstoßes und der Energieverbräuche in regelmäßigen Abständen fortgeschrieben. Familienfreundlichkeit und Nachwuchsförderung Auch am Bayerischen Untermain macht der demografische Wandel nicht Halt. Auch hier wird die Bevölkerung weniger, älter und bunter so wie es im Kreise der Demografie-Diskussionen immer wieder auf den Punkt gebracht wird. Neue Formen der Arbeit, stärkere Anforderungen an Vereinbarkeit von Familie und Beruf oder die zunehmende Flexibilisierung der Arbeitswelt erfordern konkrete Angebote und Strukturen vor Ort. Mit Informationen, Impulsen und Vorträgen ermöglicht die INITIATIVE einen Erfahrungsaustausch über Good Practice-Modelle in Firmen, Verwaltungen und Kommunen. Oft zitiert ist auch die Notwendigkeit, in den Rohstoff Geist zu investieren. Gerade für den Industriestandort ist es wichtig, dass Interesse für Naturwissenschaft und Technik geweckt wird. Mit Angeboten wie SANTO, der Schüler- Akademie für Naturwissenschaft und Technik in der Oberstufe (unter Koordination der IHK Aschaffenburg), dem Wettbewerb Jugend forscht oder dem Haus der kleinen Forscher wird in der Region viel dafür getan, dass junge Talente und Ideen gefördert werden

72 Die Region Bayerischer Untermain ist der bayerische Teil des Rhein-Main-Gebiets und bietet ideale Voraussetzungen zum Investieren, Leben und Arbeiten. Hier liegen Laubwald und High-Tech, Fachwerk und Modernität, Tradition und Weltoffenheit dicht beieinander und Frankfurt direkt vor der Haustür. Der Bayerische Untermain Bayern in Rhein-Main Wir bedanken uns ganz herzlich bei: und diesen Unterstützern: IMPRESSUM INITIATIVE BAYERISCHER UNTERMAIN c/o ZENTEC GmbH Regionalmanagement Industriering Großwallstadt Tel.: Fax: jufo@bayerischer-untermain.de Mehr Informationen zu JUGEND FORSCHT unter: Redaktion: Markus Seibel Saskia Hense Jutta Wotschak Gestaltung: Bildnachweis: Stiftung Jugend forscht e.v. Initiative Bayerischer Untermain Teilnehmerfotos klimaneutral natureoffice.com DE gedruckt Gedruckt auf Naturpapier Tauro 120 g/m 2 von Sappi Stockstadt GmbH, Papier- und Zellstofffabrik