Jugend forscht 2019

Jugend forscht 2019

Arbeitswelt

Konzeption eines zukunftsfähigen Smartphones
Maximilian Schaffner, Christian Schaffner
Prof. Dr. Uwe Klein
Die Brüder Maximilien (19) und Christian (15) beobachten, unsere Gesellschaft ist zu einer Wegwerfgesellschaft geworden. In Deutschland liegen 124 Millionen Smartphones ungenutzt in der Schublade. Sie wurden bereits durch ein aktuelleres Modell ausgetauscht, obwohl es dazu keinen technischen Grund gab. So hat sich auch der Smartphonemarkt zu einer Wegwerfindustrie entwickelt. Ist es möglich dieser gesellschaftliche Entwicklung zu begegnen? Es wäre notwendig, die Konstruktion eines Smartphones zu revolutionieren. Um eine Veränderung nahe am Nutzer zu schaffen, wollen Maximilian vom Technischen Gymnasium und Christian vom Martin Gerbert Gymnasium (beide Horb) mit einer Marktstudie beginnen. Ziel ist es, ein Konzept zu einem Smartphone zu entwickeln, indem sich alle wesentlichen Bauteile austauschen, aufrüsten und individuell gestalten lassen.

Welcher Schokoguss bricht und welcher nicht?
Franziska Standke, Chiara-Maxa Hörrmann
OStR Katharina Steiner, Linde Gündemann
Franziska (11) und Chiara-Maya (11) vom Otto-Hahn Gymnasium wollen mit ihrem Experiment herausfinden, welcher Schokoguss auf einem Kuchen wie zum Beispiel der Donauwelle beim Aufschneiden nicht bricht. Die Tüftlerinnen haben mit verschiedenen fertigen Schokogüssen experimentiert. Außerdem haben sie Vollmilch- und Zartbitterschokolade als Guss getestet. Danach haben Franziska und Chiara-Maya noch probiert, die reine Schokolade mit verschiedenen Ölen zu mischen. Ihr Ziel ist es, einen möglichst bruchfesten Schokoguss herzustellen, der natürlich auch noch gut schmecken soll.
Der Schokoguss mit Öl ließ sich besser schneiden als ohne Öl. Im Großen und Ganzen gab es nur kleine Unterschiede, was die Schnittfestigkeit der Schokogüsse mit Öl betrifft. Am besten schnitt das Keimöl ab.
Entwicklung von Schuhen mit variabel hohem Absatz
Julia Rothe
StR Markus Schrade
Das Projekt hatte das Ziel Schuhe herzustellen, bei denen die Höhe des Absatzes variabel ist. Die Grundidee der 17jährigen Julia vom Christophorus-Gymnaisum in Altenteig war dabei, den Absatz durchzusägen und mit Schrauben wieder aneinander zu befestigen, sodass man beliebig viele Teile des Absatzes abnehmen kann und somit die Höhe nach Bedarf und Anlass reduzieren oder wieder steigern kann. Bereits bei dem Aufbau des Absatzes stößt man auf einige Hindernisse, die es zu überwinden gilt. Diese Probleme finden sich sowohl im funktionalen Bereich (Höhe der Schrauben und Muffen in Relation zur Dicke der Absatzscheiben, unterste Scheibe muss immer einen Absatzfleck haben) wie auch im ästhetischen Bereich (Absatz muss passgenau anschraubbar sein, ohne Überstände). Mit dieser Technik ergeben sich weitere Problemfelder im physikalischen Auf-bau (Dehnbarkeit des Schaftes), im orthopädischen Bereich (unterschiedliche Sprengungen erfordern unterschiedliche Gelenkfedern) und in der Praxistauglichkeit (zeitlich nicht zu lan-ger oder zu komplizierter Umbau).
Pasteurisieren ohne Umweg in der Flasche
Peter Scharf
Heinz Weippert
Peter will das Pasteurisieren vereinfachen, weil der 10jährige un-pasteurisierte Milch in der Flasche aus einem Automaten kauft und die bisher in einem Kochtopf pasteurisieren muss. Dabei muss Peter ständig umrühren damit die Milch nicht anbrennt und das ist zeitaufwändig. Der junge Tüftler aus dem Otto-Hahn-Gymnasium will dabei möglichst wenig zusätzliche Behältnisse spülen und zuküftig auf das Umrühren verzichten. Desweiteren will Peter sicherstellen dass beim Pasteurisieren die Milch nicht anbrennen kann und somit nicht mehr schmeckt.
Schmutzige Schuhe? - NICHT MIT UNS
Kathrin Arbogast, Leni Theurer, Olivia Seeger
Carolin Rommel
Kathrin Arbogast (12), Leni Theurer (13) und Olivia Seeger (12) haben sich gefragt:
Einmal durch den Matsch gelaufen und schon sind die Schuhe schmutzig!
Furchtbar! Um das Problem zu vermeiden benutzen die Meisten chemisches Imprägnierspray.
Doch wie kann man die Schuhe ohne chemische Behandlung vor den Flecken schützen?
Die Jungforscherinnen haben sich Gedanken darüber gemacht wie man, mit umweltfreundlichen Produkten und Haushaltsmitteln, Schuhe sinnvoll imprägnieren kann. Zum Vergleich haben Kathrin, Leni und Olivia jedoch auch die typischen Imprägniersprays getestet. Ob die Jungforscherinnen aus dem Kepler-Gymnasium in Freudenstadt in Zukunft trotz der größten Schlammpfütze saubere Schuhe tragen?"
Die kalte Wärmeflasche
Nathan Springwald
Prof. Dr. Uwe Klein
Letzten Sommer war es sehr warm. Dies hat den 14jährigen Nathan vom Bildungszentrum Wildberg besonders beim Schlafen gestört. Deshalb habe ich hat er eine Kühlung gebaut, die man während dem Schlafen unter den Kopf legen kann. Die Idee der kalten Wärmeflasche war geboren. Im Labor habt der Tüftler ausprobiert, welche Temparaturerniedrigung beim Lösen von verschiedenen Salzen im Wasser erreicht werden können.

Biologie

Bacillus amyloliquefaciens, Knochenmehl, Kamelmist und Co. - Optimierung der Abbaubedingungen bioabbaubarer Kunststoffe
Michelle Iwohn, 17 Jahre
Niklas Ziegler
Mit diesem Projekt sollen Ansätze zur Verbesserung der Abbaubedingungen bioabbaubarer Kunststoffe untersucht werden. Unter Laborbedingungen werden dazu Abbauversuche in selbst entworfenen Kompostprozessen durchgeführt. Neben des Einflusses eines Kompostbeschleunigers mit Bacillus amyloliquefaciens und Knochenmehl werden auch die Wirkung von Hippodung auf Basis von Kamelmist und die Bedeutung der Komposttemperatur analysiert. Hierfür werden definierte Kunststoffproben in die Kompostansätze eingebracht. In festgelegten Zeitintervallen werden diese wieder entnommen um deren Abbaugrad über den Masseverlust zu bestimmen. Die Aktivität des Komposts wird zudem während der gesamten Versuchsdurchführung überwacht. Um negative Effekte der Versuchsparameter auf die Kompostqualität auszuschließen, wird diese nach Versuchsende untersucht. Michelle Iwohn besucht das Albeck-Gymnasium in Sulz.
Wäscht ein Waschmittel aus Kastanien ebenso sauber wie ein chemisches Waschmittel?
Victoria Korfant, 12 Jahre und Judith Gabriel, 11 Jahre beide aus dem Otto-Hahn-Gymnasium
OStR Katharina Steiner
In diesem Experiment ging es darum, herauszufinden, wie gut ein pflanzliches Waschmittel aus Kastanien waschen kann und ob dieses pflanzliche Waschmittel nach der Anwendung schädlich für die Umwelt ist.
Dazu sammelten die Jugenforscherinnen aus dem Otto-Hahn-Gymnasium Kastanien und schnitten sie klein. Danach stellten sie eine Waschmittellösung aus Kastanien und Wasser her.
Mit dieser Waschmittellösung und dem chemischen Waschmittel machten sie bei den gängigen Standardtemperaturen 15°C, 30°C und 60°C Waschversuche mit vorher definierten Verschmutzungen. Nach Durchführung der Waschungen testeten die Schülerinnen das Abwasser an Kresse.
Sie stellten fest, dass alles problemlos sauber wurde. Allerdings beim Kresseversuch war überraschend, dass die Kastanienwaschmittellauge beim Gießen schädlich für die Kressekeimlinge war und die chemische Waschmittellauge den Kressekeimlingen nichts ausmachte, sie wuchsen genau so gut wie die mit Leitungswasser gegossenen.
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Vogelnestposition im Baum - Zufall oder knallhart kalkuliert?
Frederik Schmidt (10 Jahre, Otto- Hahn-Gymnasium), Silas Teufel (11 Jahre, Christiane-Herzog Realschule ) und Finn Borbléy (10 Jahre, Wiestalschule Emmingen)
Marcel Quintus
Wenn man auf einem Feld im Winter oder im Frühjahr entlangläuft, kann man sehr gut die vielen Vögel beobachten, die ihre Nester auf den Bäumen bauen. Besonders fällt einem dabei die Lage der Vogelnester auf. Sie sitzen nicht irgendwo im Baum, sondern in der Mitte am oberen Rand des Baumes. Sofort haben sich Frederik Schmidt (10 Jahre, Otto- Hahn-Gymnasium), Silas Teufel (11 Jahre, Christiane-Herzog Realschule ) und Finn Borbléy (10 Jahre, Wiestalschule Emmingen) gefragt, ob es Zufall ist oder von den Vögeln beabsichtigt ist und ob es ein Zusammenhang zwischen der Baumhöhe und der Vogelnestposition gibt. Um diese Frage zu beantworten wurden während des Projekts zahlreiche freistehende Bäume mit Vogelnester mittels Stockpeilung vermessen, um die genaue Lage der Vogelnester zur Spitze und zur Höhe der Bäume ins Verhältnis zu setzen.
Bakterienbekämpfung - Verschiedene Desinfektionsmittel im Vergleich
Kasjan Krokos, Sara El-Bahri, Enes Gül; Otto-Hahn Gymnasium Nagold
Alina Renz
Die Leitfrage von Kasjan, Sara und Enes aus dem Otto-Hahn Gymnasium Nagold lautete: Welches Desinfektionsmittel wirkt am besten gegen Bakterien?
Die Jungforscher testen an selbstgegossenen Petrischalen, die gezüchteten Bakterien mit verschiedenen Arten von Desinfektionsmittel zu bekämpfen. Dabei haben sie sich verschiedene Fragen gestellt:
- Werden wirklich die 99,9% wie auf den Desinfektionsmitteln beschrieben, vernichtet?
- Welches Mittel wirkt am besten?
- Wie gut wirkt Ethanol?"
Zahnpastas und was sie uns versprechen
Amelie Kapfer, 11 Jahre; Josefine Hellstern, 11 Jahre; Greta Schulz,11 Jahre aus dem Kepler Gymnasium in Freudenstadt
Carolin Rommel
In diesem Projekt geht es darum, ob Zahnpastas ihre Versprechen halten und welche die Beste ist.
Die 11jährigen Jungforscherinnen Amelie, Josefine und Greta aus dem Kepler Gymnasium in Freudenstadt testen an Eiern die sie jeden Schultag einmal für 3 Minuten in Apfelsaft legten und anschliessend mit der jeweiligen Zahnpasta putzten, was sie bewirken.

Chemie

Wasser - eine saubere Sache?
Lea Salome Marquardt, 15 Jahre Otto-Hahn Gymnasium Nagold
Prof. Dr. Uwe Klein
Für uns in Deutschland ist es selbstverständlich, dass uns täglich sauberes Trinkwasser zur Verfügung steht. In anderen Gebieten der Erde hingegen ist sauberes Wasser eine Seltenheit.
Ziel des Projektes von Lea Projektes ist es nun, verunreinigtes Wasser durch biologische bzw. chemische Methoden zu reinigen, um möglichst eine trinkwasserähnliche Wasserqualität zu erreichen.
Hierzu werden verschiedene Herangehensweisen entwickelt. Coliforme Bakterien, welche häufig für eine biologische Verunreinigung des Wassers verantwortlich sind, möchte iLea durch UV-Bestrahlung des Wassers abtöten. In der Industrie gelangen häufig durch den Rohstoffabbau Schwermetall-Ionen in die Gewässer. Diese können mit sogenannten Ionenaustauschern wieder entfernt werden. Dadurch kann ungenießbares Wasser aufbereitet werden.
Es stellt sich die Frage, welchen Einfluss Parameter wie die Temperatur bzw. die Durchflussgeschwindigkeit haben. Antworten auf die Fragen, versuchte Lea in diesem Projekt zu lösen.
Blubber-Badekugeln selbst gemacht
Ronja Steiner, 9 Jahre, Klara Weimer 10 Jahre - Grundschule Öschelbronn
OStR Katharina Steiner
Auf einem Kindergeburtstag haben Ronja und Klara Badekugeln selbst gemacht. Dabei ist ihnen aufgefallen, dass es im Internet viele Rezepte mit unterschiedlichen Zutaten gibt. Die Jungforscherinnen aus der Grundschule in Öschelbronn wollten herausfinden, aus welchen Zutaten eine möglichst gute Badekugel-Mischung besteht. „Gut“ bedeutet unter anderem, dass sie der Haut beim Baden nicht schadet, hübsch aussieht, das Badewasser schön färbt, lange blubbert und dass sie in der Badewanne keine Spuren hinterlässt.
Um all das zu untersuchen, haben Klara und Ronja viele verschiedene Badekugeln hergestellt. Diese haben sie in Wasser bei verschiedenen Temperaturen aufgelöst und die dafür benötigte Zeit gemessen. Die Schülerinnen haben den pH-Wert des Wassers bestimmt, ihre Klassenkameraden befragt und viele weitere Versuche durchgeführt.
Am Ende haben sie ihre Ergebnisse benutzt, um ein eigenes Rezept zu entwickeln. Dieses unterscheidet sich deutlich von den Rezepten, die im Internet zu finden sind. Uns macht das Baden mit unseren neuen, eigenen Badekugeln sehr viel Spaß.
Spring Flummy Spring
Luca Tummnello, 12 Jahre und Aaron Renz, 11 Jahre, beide Otto-Hahn-Gymnasium Nagold
Prof. Dr. Uwe Klein
Luka und Aron spielen gerne mit Bällen, insbesondere mit Flummies, weil sie so gut springen. Die Tüftler vom Otto-Hahn Gymnasium haben sich gefragt, kann man solche Bälle sogar selber herstellen? Also forschten sie im Internet nach und fanden ein Rezept. Nämlich diese Bälle kann man mit Hilfe von Vielzweckkleber, 5%ige Borax-Decahydrat-Lösung und Stärke herstellen. Um festzustellen, welche Mischung die beste ist, haben sie die Bälle aus 1m Höhe fallen lassen und aufgeschrieben wie hoch sie springen. Im Laufe ihrer Forschungen stellten sie fest, dass Bälle ohne Zugabe von Stärke sogar noch besser springen als käufliche Flummies.

Geo- und Raumwissenschaften

Wie stark weicht die Bahn des Mondes um die Erde von einer Kreisbahn ab?
Yamar Grüner, 12 Jahre und Romeo Capasso, 12 Jahre
Gerhard Bösch
Der Mond erscheint von der Erde aus betrachtet nicht immer gleich groß. Unabhängig von den Mondphasen erscheint uns der Vollmond auch manchmal größer oder kleiner. Dies hängt unter anderem damit zusammen, dass der Mond sich nicht auf einer Kreisbahn, sondern auf einer elliptischen Bahn um die Erde bewegt und dadurch mal näher bzw. weiter von der Erde entfernt ist. Yanar und Romeo vom Nagolder Otto-Hahn Gymnasium haben den Mond durch ein Teleskop über längere Zeit beobachtet und fotografiert. Mit einem Computerprogramm haben die Jungs die Größe des Mondes auf den Bildern genau vermessen und mit Hilfe der Größenverhältnisse versucht, die dazugehörigen Abstandsverhältnisse zur Erde zu berechnen.
Frische Luft für die Stadt - Katabatische Winde in Altensteig
Sean Mast, 14 Jahre; Nils Thieme, 14 Jahre und Jakob Schanz, 15 Jahre aus dem Christophorus Gymnasium Altensteig
StR Markus Schrade
Sean, Nils und Jakob interessierte die Frage, ob die Stadt Altensteig von katabatischen Winden mit Frischluft versorgt wird und wenn ja, ob es möglich ist eine Abschätzung zu machen, wie viele Kubikmeter an Frischluft im Laufe einer Nacht bzw. eines Morgens strömen. Auf diese Aufgabenstellung wurden die jungen Forscher aufmerksam, als Freunde berichteten, dass sie jeden Morgen mit ihren Fahrrädern durch eine Senke in der Nähe der Schule fuhren, in der es merklich kühler als in der Umgebung war. Diese vermutliche Kaltluftschneise wurde nun Ziel ihrer Forschungen. Hierzu bauten die jungen Tüftler eine Messstation, maßen dann verschiedene Größen und werteten diese aus.
Bodenerosion - das Problem ist weg, die Erde ist noch da
Benedikt Becht 15 Jahre
Karolin Kathrin Rommel
Immer wieder ist es in den Nachrichten: sintflutartige Regenfälle, Erdrutsche! Sie bedrohen unser Heim und unser Leben. Doch wodurch entstehen Erdrutsche? Zum einen durch zu nassen Boden, zum anderen durch Erosion. Was ist Erosion? Erosion ist das Abtragen von Schichten durch diverse Medien, im von mir betrachteten Fall von Erde durch Wasser.
Benedkt überlegte sich, wie dieses Problem gelöst oder minimiert werden kann. Sicherlich durch bauliche Maßnahmen, aber geht das auch durch eine sinnvolle Bepflanzung?
Dazu hat der 15jährige Benedikt vom Kepler-Gymnasium in Freudenstadt verschiedene Versuche zur Erosion durchgeführt in denen er Hanglagen nachgestellt und diese mit verschiedenen heimischen Pflanzen bepflanzt hat. Auch verschiedene Bodenzusammensetzungen hat Benedikt berücksichtigt.
Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss von Wurzelstruktur und Bodenzusammensetzung auf die Erosion zu ermitteln und so mit einer optimalen Bepflanzung der Erosion vorzubeugen.

Mathematik/Informatik

Holotag - QR-Codes für den Raum
Luis Teufel, 15 Jahre, Otto-Hahn Gymnasium Nagold
Marcel Quintus
Viele Menschen haben bereits einen ersten Eindruck von virtuellen Brillen durch Smartphone Apps bekommen. Aber ein ebenso wichtiges Feld sind die Mixed Reality Apps, welche unsere Realität durch Elemente erweitern. Ein Benutzer möchte jedoch unabhängig von einer bestimmten App Informationen zu der Umgebung angezeigt bekommen. Um dies zu erreichen soll die Microsoft Hololens Brille im Raum platzierte QR-Codes einscannen. Mit diesen Informationen werden dann von einem Server die entsprechenden Platzierungsdaten und Anzeigeinformationen geholt und diese dann über die Brille dem Benutzer angezeigt. Damit hat sich der 15jährige Luis Teufel vom Otto-Hahn Gymnasium beschäftigt. Gefördert wurde das Projekt von der Firma Nüssle GmbH & Co. KG.

Physik

Analyse der Chladnischen Klangfiguren
Jessica Kreidler, 17 Jahre; Fadel Alkahwaji, 20 Jahre; Muhammad Fadi Najib, 21 Jahre; Gewerbliche und Hauswirtschaftliche Schule Horb a. N
Prof. Dr. Helmut Günther, StR Lars Erik Buchholz
"1787 machte der Physiker Ernst Chladni Beobachtungen zu den nach ihm benannten Chladnischen Klangfiguren.
Als Schüler eines beruflichen Gymnasiums mit Profilfach Gestaltungstechnik faszinierte Jessica, Fadel und Muhammad die Symmetrie dieser Figuren. Symmetrie begegnet uns oft in der Kunst und häufig lassen sich die Erschaffer von der Natur inspirieren. Hier allerdings erschafft die Natur selbst die Kunst. Die Fragen der Jungforscher sind:
Welches Prinzip steckt dahinter?
Welchen Weg nimmt ein Sandkorn bis es letztlich zur Ruhe kommt? Sie betrachten dazu einzelne Sandkörner und danach mehrfarbigen Sand um die Wanderung aller Sandkörner darstellen zu können.
Oder: Wie lassen sich die Chladnischen Figuren erweitern? Sie wählten dazu verschiedene Platten aus und variieren in Fläche, Stärke und Form. Die experimentellen Ergebnisse verglichen sie mit einer Simulation (Finite-Elemente-Methode), welches ihner einer unserer Betreuer zur Verfügung stellt.
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Schneller + höher = weiter? Von welchen Einflussgrößen hängt es ab, wie weit man einen Ball werfen kann?
Manuel Ehnes, 12 Jahre Otto-Hahn Gymnsaium und Björn Leon Steiner, 12 Jahre Schickhardt-Gymnasium Herrenberg
Linde Gündemann
Im Leichtathletik-Training haben Manuel und Björn sich die Frage gestellt, ob man mit einem 80g-Ball oder einem 200g-Ball weiter werfen kann. Um diese Frage zu beantworten, haben die Jungforscher zuerst einige Nagolder Leichtathleten werfen lassen und die Ergebnisse anschließend ausgewertet. Zusätzlich haben Manuel und Björn sich von der Leichtathletik Datenverarbeitung (LADV) die Ergebnisse der Wurfwettkämpfe in Baden-Württemberg seit 2011 als Datei schicken lassen und analysiert.
Nachdem die sportlichen Tüftler bemerkt haben, dass nicht nur die Masse des Balls für die Wurfweite eine Rolle spielt, wollten sie herausfinden, wodurch die Wurfweite noch beeinflusst wird. Mauel und Björn haben Abwurfwinkel und -geschwindigkeit sowie die Ballgröße mit Hilfe von Simulationen, Modellexperimenten und Videoanalysen von Würfen untersucht.
Dabei haben sie herausgefunden, dass von den Größen, die ein Werfer selbst in der Hand hat, die Abwurfgeschwindigkeit den größten Einfluss auf die Weite hat.

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Wie zäh ist Speisestärke?
Jonas Nolze, 15 Jahre aus dem Martin - Gerbert Gymnasium in Horb
Dr. Christian Fuchs
Das Projekt des 15jährigen Jonas Nolze besteht darin, mithilfe eines einfachen Verfahrens die Viskosität einer nichtnewtonschen Flüssigkeit, die aus Speisestärke und Wasser gemischt wird, zu untersuchen. Die Viskosität zu bestimmen, ist im Allgemeinen sehr kompliziert. Jonas verwendete hierzu verschiedene Proben aus Metall, und maß die Zeit, die man benötigt, um die Proben mit unterschiedlich starken Zugkräften aus der Flüssigkeit zu ziehen. Eine näherungsweise Berechnung der Viskosität zeigt das typische Verhalten für eine nichtnewtonsche Flüssigkeit: Die Viskosität ist nicht konstant, sondern nimmt mit ansteigender Zugkraft stark zu. Jonas besucht das Martin - Gerbert Gymnasium in Horb.
Schwingungsverhalten von Flüssigkeiten
Christian Köninger, 17 Jahre; Steven Grahl, 17 Jahre; Benedict Nordt, 17 Jahre ; Martin - Gerbert Gymnasium Horb
Dr. Christian Fuchs
Bei diesem Projekt geht es darum, das Schwingverhalten verschiedener Glycerin- Wassergemische, zu messen und auszuwerten. Dazu wird das Gemisch in einem U-förmigen Rohr in Schwingung versetzt. Die Schwingung wird mit Hilfe eines Ultraschallsensors aufgezeichnet. Es handelt sich um exponentiell gedämpfte harmonische Schwingungen. Christian, Steven und Benedict aus dem Horber Martin - Gerbert Gymnasium bestimmten und verglichen den Dämpfungsfaktor k für die verschiedenen Gemische mit Hilfe einer exponentiellen Funktionsanpassung an die Einhüllende der Schwingungskurven.

Technik

Entwicklung einer Traktionsbatterie für ein E-Kart
Mats Raaf, 15 Jahre
Stefan Zistler
In diesem Projekt entwicklte und fertigte der 15jährige Mats eine Batterie für ein elektrisch angetriebenes GoKart. Die Entwicklung umfasst sowohl die mechanische und elektrische Verbindung der einzelnen Akkuzellen, den Aufbau eines Gehäuses für die Batterie als auch die Programmierung eines Battery Management Systems für den Akkupack. Als Akkuzellen kommen Lithium-Ionen Akkus vom Typ Samsung INR1865030Q zum Einsatz, die mithilfe des Punktschweißverfahrens verbunden werden. Mats Raaf besucht das Technische Gymnasium an der Rolf-Benz Schule in Nagold.
Bau eines Kettenfahrzeuges mit selbstgebauter Steuerung
Julian Günther, 12 Jahre, Katholisches Freies Gymnasium St. Meinrad in Rottenburg
Martin Kohler
Das Kettenfahrzeug des 12jährigen Julian wird mit einem Joystik gesteuert. Die Auslenkung und die Geschwindigkeit kann mit ihm kontrolliert werden. All dies wird von einem Arduinoboard verarbeitet. Über zwei sogenannte „H-Brücken“ werden anschließend zwei Getriebemotoren angesteuert. Laufen die beiden Motoren gleich schnell und in die gleiche Richtung, fährt das Kettenfahrzeug geradeaus oder rückwärts. Laufen sie aber unterschiedlich schnell, wird eine seitwärts Bewegung links/rechts ausgeführt und so kann es gelenkt werden. Die leistungsstarken Motoren sind von der Firma FAULHABER. Diese setzen über jeweils ein großes Zahnrad zwei selbst konstruierte und mit dem 3D Drucker hergestellte Ketten in Bewegung. Sie sind gefedert und die Spannung kann mit Hilfe eines Spannmechanismus verändern werden. Ein aufladbaren Akku, aus dem Modellbau, versorgt das Fahrzeug mit Energie. Aktuell arbeite ich noch an einer 2,4 GHz Funkfernsteuerung. Fernziel ist ein autonomes, über Sensoren und GPS fahrendes Kettenfahrzeug. Julian besucht das Katholische Freie Gymnasium St. Meinrad in Rottenburg.
Spielzeug-Sotierroboter
Tim Niess, 11 Jahre; Tobias Schauberer, 11 Jahre
OStR Katharina Steiner
Tim und Tobias aus dem Otto - Hahn Gymnasium räumen ihr Spielzeug ungern auf, besonders schlimm finden sie das Sortieren. Deshalb wollten die Jungforscher eine Maschine bauen, die verschiedenes Spielzeug sortieren kann. Sie haben für die Umsetzung der Sortieridee verschiedene Teile gebaut und einiges programmiert: Ein Förderband zum Transportieren der Spielzeuge und einer Klappe am Ende, die für das Aussortieren zuständig ist. Neben dran befindet sich ein Härtemesser, der erkennt ob die Spielzeuge auf dem Förderband weich oder hart sind. Für metallische Würfel haben die Tüftler aus Fischertechnik einen Greifarm gebaut. Am Ende wurden alle Teile kombiniert.
Der Spielzeug-Sortier-Roboter kann weiches, hartes und metallisches (magnetisch) würfelförmiges Spielzeug sortieren.
Intelligente Autoscheibenheizung
Tom Schwab
Nils Raaf, Nils Raaf
Jeden Winter müssen Toms Eltern (und wahrscheinlich auch die meisten Autofahrer) die Autoscheiben vom Eis befreien, obwohl die meisten Autos mittlerweile zumindest beheizbare Heckscheiben haben. Damit die Scheibenheizung rechtzeitig vor dem Losfahren das Eis entfernen kann, soll mit diesem Projekt der Autofahrer im Vorraus eingeben können wann er losfahren möchte. Damit das Heizen nur bei Minusgraden und geladener Batterie funktioniert, wird die Außentemperatur sowie die Batteriespannung zusätzlich zur Zeit gemessen. Die Messungen und das Einschalten der Heizung übernimmt ein Arduino. Der 13jährige Tom besucht das Christophorus Gymnasium in Altensteig.
Die Photovoltaik-Sonnenliege
Lins Kiefer, 12 Jahre und Nico Stanglmaier, 12 Jahre; Christiane Herzog Realschule Nagold
Simon Stöcker und Heinz Weippert
Die 12jährigen Linus und Nico von der Christiane Herzog Realschule beschäftigten sich mit der Frage:
Wie man das Sonnenbaden noch komfortabler machen kann. An einem heißen Tag am Strand entspannt man sich auf einer
Sonnenliege. Das Dach der Sonnenliege spendet zwar Schatten, jedoch wäre ein kühles Getränk oder eine zusätzliche Luftbewegung viel angenehmer. So entstand die Idee, eine Photovoltaik-Sonnenliege zu bauen. Mit Hilfe eines Photovoltaikmoduls soll Licht in elektrische Energie umgewandelt werden. Diese Energie soll in einem Akku zwischengespeichert werden, der bei Bedarf die Energie bereit stellen soll.
Nun könnte man damit unterschiedliche Geräte betreiben, die eine Kühlung ermöglichen. Wir haben uns für einen Getränkekühler sowie für einen Ventilator entschieden.
Vorstufe zum Exoskelet
Philipp Mitzich 13 Jahre und Alexander Sofonov 13 Jahre
Heinz Weippert
Dieses Projekt ist eine Vorarbeit zu einem kompletten Exoskelet.
In dieser Projektfase erstellten die 13jährigen Philipp und Alexander von der Christiane Herzog Realschule mit Hilfe einer einfachen Vorrichtung einen Greifer der mit Servomotoren betrieben wird. Die Steuerung des Greifers wir mit Hilfe des Arduino Controllers programmiert. "
Fußball: Tor oder nicht?
Micha Diehl, 10 Jahre
Heinz Weippert
Ziel des Projektes des 10jährigen Micha Diehl vom Nagolder Otto - Hahn Gymnasium ist es eine Fußball-Torüberwachung aufzubauen, damit die Diskussion ob es ein Tor ist oder nicht mit Hilfe der Technik beendet werden kann. Mit Hilfe eines Microcontrollers und Sensoren wird die Torlinie überwacht. "

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