Jugend froscht 2012

 

Fachbereich Biologie

Regionalsieg

Ausgeschimmelt –Natürliche Pflanzenextrakte gegen Schimmelpilze

Heike Klein, Dilba Arslanoglu, Cindy Edinger

Jeder kennt das Problem, wenn unerwünschte Schimmelpilze an Wänden, Decken oder in Badezimmern wachsen. Dilba Arslanoglu (16), Heike Klein (16) und Cindy Edinger (16) vom Otto-Hahn-Gymnasium Nagold suchten ein natürliches Mittel , das Schimmelpilze abtötet bzw. ihr Wachstum verhindert. Dabei untersuchten die Jungforscherinnen verschiedene Heilpflanzen bzw. Pflanzenextrakte auf ihre pilzhemmende Wirkung. Als Modellorganismus für Schimmel im Haus wurden Reinkulturen von Aspergillus niger verwendet.

Betreuer: Bernd Kaiser

 

 

 

 

Fachbereich Chemie

3. Platz im Fachgebiet Chemie

Synthese von Rosenoxyden

Claudia Waliczek, Julia Pfrommer, Daniela Keppler

Daniela Keppler (16), Julia Pfrommer (16) und Claudia Waliczek (16) vom Hermann-Hesse-Gymnasium aus Calw sind sich einig, das zwischenmenschliche Leben wird sehr stark von Gerüchen beeinflusst. Besonders die guten Gerüche werden seit Bestehen der Menschheit geschätzt. Der Wohlgeruch der Rosen ein Geschenk der Natur. Im Allgemeinen wird Rosenwasser durch Extraktion aus Rosenblättern gewonnen. Die Jungforscherinnen streben an, Rosendüfte durch Synthese zu gewinnen und bereiten damit in ihrer Umgebung ein angenehmes Geruchserlebnis.

 Betreuer: Prof. Dr. Uwe Klein

 

 

 

Neuer Mechanismus bei der Excimerenbildung von Natriumpyren-1-Sulfonat

2. Platz im Fachgebiet Chemie

Dana Tran

Die 15-jährige Dana Tran vom Otto-Hahn-Gymnasium betrachtet Fluoreszenzspektren bestimmter Stoffe bei hohen Konzentrationen, und findet im Spektrum eine zusätzliche breite Bande neben der Monomer-Fluoreszenz, welche eine Excimerenbildung beweist.

Ein Excimer (excited dimer) ist ein Teilchen, welches sich aus einem angeregten Molekül und einem unangeregten Molekül zusammensetzt. Excimere existieren demzufolge nur im angeregten Zustand. Es gibt einige Stoffe, bei denen der Mechanismus der Excimerenbildung bekannt ist, jedoch nicht bei Natriumpyren-1-Sulfonat. Dabei müssen zwei negativ geladene Moleküle reagieren, obwohl sich gleichnamige Ladungen abstoßen. Warum gibt es dann überhaupt eine Excimerenbildung? Wie kann die elektrostatische Abstoßung überwunden werden? Warum sind die Lösungen bei hoher Konzentration trüb?

Diesen Fragen stellte sich die Jungforscherin mithilfe von konzentrations- und temperaturabhängigen Fluoreszenzspektren, Leitfähigkeits- und Laserstreuungsmessungen.

Betreuer: Prof. Dr. Uwe Klein

 

 

Speicherung von Energie aus Offshore-Windkraftanlagen

2. Platz im Fachgebiet Chemie

Luka Zipfel

Der 15-jährige Luca Zipfel vom Christophorus Gymnasium aus Altensteig wollte wissen, warum viele Windkraftanlagen an der Nordsee still stehen müssen. Eine Antwort war schnell gefunden. Bei windigem Wetter würde zu viel Strom ins Netz eingespeist. Bei schwachen Windgeschwindigkeiten fehlt jedoch dieser Strom, da die Kraft nicht ausreicht um die Windräder anzutreiben. Ziel des Jungforschers ist es, die günstige Position der Offshore-Windkraftanlagen im Meer zu nutzen und das durch das Salz leitfähige Wasser durch eine Elektrolyse in Wasserstoff umzuwandeln. Dieses kann dann durch Wasserstoffmotoren bei Bedarf zurück in Strom umgewandelt werden. Das Problem, dass neben Wasser- und Sauerstoff auch das giftige Nebenprodukt Chlor entsteht, geht Luca an, indem er die Elektroden in ihrer Art variiert und so eine Überspannung für die Chlorbildung erhält, so dass bei niedrigen Spannungen nur Wasserstoff und Sauerstoff entstehen.

Betreuer: Prof. Dr. Uwe Klein

 

 

Fachbereich Geo- und Raumwissenschaften

Entwicklung eines Bodenradars zur Untersuchung an Keltengräbern

Anna Schwarz, Anna-Lena Grünbaum

Anna-Lena Grünbaum (19) und Anna Schwarz (18) vom Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold haben Untersuchungen im Bereich der Besiedlungsgeschichte im Oberen Nagoldtal durchgeführt. Dazu hat sich der Keltenhügel im Zentrum der Stadt angeboten. Die Mädchen begannen mittels „Radar-Pulsen im Radiowellenbereich eine Methode zu entwickeln, um selbst Nachforschungen anstellen zu können.

Betreuer: Prof. Dr. Uwe Klein

 

 

 

 

 

 

Fachbereich Physik

2. Platz im Fachgebiet Physik

Einfluss der Oberflächenspannung auf Laminarisierung in Rohren

Loris Hofer, Thomas Rometsch

Zur Laminarisierung turbulenter Strömungen, existieren laut Loris Hofer und Thomas Rometsch noch keine einfachen analytischen Modelle. Das Verhalten von Strömungen lässt sich deshalb oft auch nur durch komplexe numerische Verfahren bestimmen.

Ziel des Projektes der 19-jährigen Schüler des Otto-Hahn-Gymnasiums ist, die praktische Ermittlung von Strömungsprofilen mit Hilfe der Laser-Doppler-Anemometrie. Darüber hinaus untersuchten die Jungenforscher den Einfluss der Oberflächenspannung an der Innenseite des Rohrs auf die Laminarisierung.

Betreuer: Prof. Dr. Uwe Klein

 

 

 

 

 

 

Fachbereich Technik

Regionalsieg Fachbereich Technik

Fabian Reister, Heiko Schulz

Roboter zum Erkennen und Ausbessern von Oberflächen

Beim Golfsport verursachen Golfbälle häufig Schäden auf Rasenflächen. Diese sogenannten Pitchmarken ("Löcher") müssen bisher mühsam von Hand ausgebessert werden, damit die Rasenfläche bespielbar bleibt. Fabian Reister 18 und Heiko Schulz 19, aus dem Maria von Linden-Gymnasium Calw,  haben einen Roboter gebaut, der diese Schäden erkennen und ausbessern kann. Der Roboter von den Fischerwerken besteht im Wesentlichen aus einer Bilderkennungs- und Ausbesserungseinheit.

Betreuer: Robert Gegler-Tautz

 

 

Rescue Roboter

Luca Adinolfi, Jan Zudok, Urs Läpple

Luca Adolfi (15), Jan Zudok (15) und Urs Läpple (14) vom Katholischen freien Gymnasium St. Meinard, Rottenburg, bauten einen programmierbaren Rettungsroboter für Unfälle mit Strahlungsaustritt. Als Grundlage verwenden die Jungforscher den Fischertechnik ROBO TX Explorer Baukasten. Der Roboter soll eigenständig UV-Strahlung (als Ersatz für Radioaktive Strahlung) erkennen - und ein Opfer in Form einer „Coladose“ aus dem Gefahrenbereich bergen

Betreuer: Thorsten Hafner

 

 

 

 

 

Bestimmung eines Druckprofils über Tragflächenprofile im Windkanal

Henning Braun

Beobachtet hat der 16-jährige Henning Braun von der Christiane-Herzog-Realschule ein Flugzeug beim Start, so ist der Augenblick des Abhebens für ihn sehr faszinierend. Er geht der Frage nach, wie und warum es sein kann, dass ein tonnenschweres Flugzeug die Schwerkraft überwindet und fliegt? Offensichtlich spielen die Tragflächen eine entscheidende Rolle. Mithilfe von Versuchen im Windkanal untersucht der 16Jährige den Einfluss der Tragflächen bzw. der Tragflächenprofile. Dazu bestimmt er an einem Tragflächenprofil an verschiedenen Punkten den Druck als Funktion der Anströmungsgeschwindigkeit und des Anstellwinkels.

Betreuer: Andreas Lienke

 

 

 

Weiterentwicklung eines Parkleitsystems

Wolfgang Köbele

Immer wieder gibt es Probleme bei der Parkplatzsuche in öffentlichen Parkhäusern. Bei der Einfahrt werden freie Parkplätze angezeigt, im Parkhaus, entdeckt man lauter freie Parkplätze, die für Personengruppen reserviert sind. Dadurch kann es zur unendlichen Suche nach einem freien Parkplatz kommen. Der 16-jährige Wolfgang Köbele, aus dem Otto-Hahn-Gymnasium, entwickelte eine Schaltung, die reservierte Parkplätze gesondert anzeigt und einen guten Überblick der Verteilung der realen freien Parkplätze im Parkhaus gibt. Das System von Wolfgang Köbele soll unterschiedliche Fahrtrichtungen anzeigen, in bestehende Anlagen einbaubar und preisgünstiger als Kontaktschleifen sein.

Betreuer: Stefan Lasse

 

 

Rettungsroboter

Uli und Jacques Braun

Die beiden Brüder Uli und Jacques Braun bauten einen Roboter, der Strahlung erkennt und ein Opfer in Form einer „Coladose“ aus dem Gefahrenbereich bergt. Zum Bau des Roboters verwenden die 12 und 14jährigen Jungforscher von der Christiane-Herzog-Realschule, Nagold einen FischerTechnik ROboTX Training Lab Baukasten. Sie programmierten den Roboter mit Hilfe der Fischer-Technik Software ROBOPro.

Betreuer: Thorsten Hafner

 

 

 

 

 

 

 

 

Antrieb einer Lichtmaschine mit Hilfe von Wasserkraft

2. Platz im Fachgebiet Technik

Florian Doll, Heiko Schmidt, Jan Hehr

In heutiger Zeit ist die Nachfrage nach erneuerbaren Energien deutlich gestiegen. Florian Doll (13), Heiko Schmidt (12) und Jan Hehr (13) aus dem Otto-Hahn-Gymnasium überlegten sich deshalb, mit Hilfe eines einfachen Wasserkreislaufs eine Auto-Lichtmaschine anzutreiben. Dazu haben Jungforscher eine bestehende Apparatur umgebaut, mit dem Ziel den Wasserkreislauf zum Betreiben des Wasserrades zu optimieren.

Betreuer: Prof. Dr. Uwe Klein

 

 

 

 

 Regionalsieg Interdisziplinäre Arbeit

Entwicklung von Schwingkreisen für eine Polizeisirene

Jasha Grüner

Der 9-jährige Jasha Grüner, aus dem Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold baute ein umweltfreundliches Polizeiauto mit einer Sirene. Diese wurde durch einen elektronischen Schwingkreis realisiert. Ein Blaulicht wurde ebenfalls mittels eines drehenden Motors eingebaut. Als Stromversorgung dienen Akkus, die durch Solarzellen auf dem Dach aufgeladen werden.

 Betreuer: Theo Maulbetsch

 

 

 

 

 

 

 2. Platz Fachbereich Technik

Zentrifugalkraft betriebene Wasserpumpe

Aron Barta

Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Pumpen. Sogenannte Axial-Pumpen und Zentrifugalkraft-Pumpen. Der 13-jährige Aron Barta aus dem Reuchlin-Gymnasium beschäftigte sich mit dem Aufbau einer Pumpe, die die Nutzung der Fliehkraft (Zentrifugalkraft) voraussetzt. Mehrere Modelle wurden gebaut und die Effektivität verglichen.

 Betreuer: Prof. Dr. Uwe Klein

Reginalwettbewerb Mittelbaden-Enz

 

 

Bau eines DO-X Wasserflugzeuges als Doppeldecker

Leon Nacamato, Maik Gensler

Wie kann ein DO-X Wasserflugzeug abheben? Dieser Frage sind Leon Nacamoto (13) vom Reuchlin Gymnasium, Pforzheim, und Maik Gensler (12) vom Otto-Hahn-Gymnasium, Nagold, nachgegangen. Mit Versuchen im Windkanal haben die Jungforscher herausgefunden, dass nur mit Leichtbauweise der Auftrieb durch die Strömungsgeschwindigkeit das Gewicht des Flugzeuges tragen kann. Außerdem haben sie herausgefunden, dass ein Doppeldecker viel stabiler fliegt als ein Einflügler. Auf diesen Erfahrungen basierend wurde von den Jungforschern ein Prototyp der DO-X angefertigt.

Betreuer: Prof. Dr. Uwe Klein

Regionalwettbewerb Mittelbaden-Enz

 

 

Steuerloses Fahrsystem zum Schutz der Umwelt und der Allgemeinheit

Jan Kreimeyer, Christoph Mast

Jan Kreimeyer und Christoph Mast vom Christophorus Gymnasium Altensteig haben sich überlegt, ein Auto mit führerlosem Fahrsystem zu bauen, das vollkommen ohne fremde Hilfe fahren kann. Gesteuert wird das Auto durch einen eingebauten Computer, der gekoppelt mit Abstandssensoren, Kameras und einem Navigationsgerät das Fahrzeug steuert. Die 14-jährigen Jungforscher habe sich zum Ziel gesetzt , mit ihrem Fahrzeug zukünftig Staus zu umgehen, Unfälle zu vermeiden und immer den kürzesten Weg nehmen zu können, um die Umwelt zu schonen.

Betreuer: Thorsten Hafner