Katharina Steiner

Fachgebiete: Mathematik und Biologie, BNT, NWT.

Kurse

buchbar
Kriminalbiologie
Wer war der Täter? Ging es um gentechnisch veränderte Cornflakes?
Mittwochs | 17:30 - 19:00
ab Klasse 9
19.04.   |   26.04.   |   03.05.   |   10.05.   |   17.05.

Projekte

Chemie in Farben. Muss das sein?!
Evangeline Mahle, 11, Matz von Ascheraden, 11; Otto Hahn Gymnasium
Farben ohne Chemie - Nachhaltigkeit - Experimentieren mit Naturmaterialien??? Spricht das auch dich an? Dann geht es dir wie uns.

Unsere Idee war, Farben selbst herzustellen. Und das mit Materialien aus der Natur als auch mit Lebensmittelresten, die sonst oft nur weggeworfen werden.
Hierbei legten wir Wert darauf, ganz auf Chemie zu verzichten. Chemiefrei finden wir wichtig, da beispielsweise kleine Kinder gerne Dinge in den Mund nehmen. Gerade die bunten Farben sind beliebt.
Gezielt wollten wir auch giftige Dämpfe vermeiden. Zudem hoffen wir den Spaß am Experimentieren, die Kreativität und den Umgang mit Naturmaterialien zu fördern. Im folgenden Protokoll könnt ihr einige Rezepte und Experimente von uns sehen und könnt herausfinden, ob das auch alles so geklappt hat und umsetzbar ist. Ohne zu viel zu verraten, kann man vorweg sagen, dass die Farben aus Birkenblättern und Himbeeren die beste Deckkraft aufwiesen, vor allem unter Einsatz von Stärke wurde es intensiver.
Gut maskiert?! Wir suchen die perfekte Mund-Nasen-Bedeckung
Emily Sindlinger, 12 Jahre, Otto-Hahn-Gymnasium Nagold; Ronja Steiner, 11 Jahre Schickardt-Gymnasium Herrenberg
"Wir müssen gerade in der Schule die ganze Zeit Masken tragen. Deshalb haben wir uns intensiv mit dem Thema beschäftigt und versucht, wichtige Fragen zu klären. Wie bewahrt man Masken am besten auf? Aus welchem Material sollten wiederverwendbare Masken sein? Sollten sie ein- oder mehrlagig sein? Wie gut versteht man Leute mit unterschiedlichen Masken? Wie wichtig ist die Passform der Maske?
Um Antworten auf unsere Fragen zu bekommen, haben wir mit E. coli- Bakterien gearbeitet, Kunstnebel verwendet und Gipsabdrücke von unterschiedlich großen Gesichtern erstellt, um die Passform zu testen. Mit einem LEGO-Roboter und einem mBot haben wir untersucht, wie gut Schall durch verschiedene Masken geht.
Unser Tipp: Eine Stoffmaske aus French Terry außen und antimikrobiellen Stoff auf der Innenseite kann Tröpfchen gut zurückhalten und macht die Sprache nicht zu leise. Außerdem kann man sie so nähen, dass sie gut zum Gesicht passt. Zwischen dem Tragen sollte man sie waschen oder trocknen lassen."
Welcher Schokoguss bricht und welcher nicht?
Franziska Standke, Chiara-Maxa Hörrmann
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.
Mindmapping - mit Bildern und Farben zum Erfolg? Wirkt sich die Gestaltung einer Mindmap auf den Lernerfolg aus?
Jungforscherin
Zur Vorbereitung auf Klassenarbeiten verwendet die Forscherin gerne Mindmaps. Dabei stellt ihr die Frage, ob sich der hohe Zeitaufwand für eine Mindmap mit farbigen Bildern und Ästen, wie von Mindmapping-Experten empfohlen, letztendlich wirklich lohnt.
Also wollte die Tüftlerin herausfinden welchen Einfluss die Gestaltung einer Mindmap auf den Lernerfolg hat. Die Schüler, die sie unterstützt haben, bekamen unterschiedlich gestaltete Mindmaps vorgelegt und versuchten sich deren Inhalt innerhalb von 5 Minuten einzuprägen. Im Anschluss wurde ein Fragebogen ausgefüllt, der die Unterschiede zwischen den Mindmaps aufzeigen sollte.
Muffin-Challenge: Welches Fett gewinnt beim großen Backen?
Ilayda Ülker, Nebecca Niklaus
Wenn man backt, stellt man sich immer die gleiche Frage: Butter, Öl oder doch Margarine? Welches Fett schmeckt im Teig am besten? Welcher sieht am besten aus? Und lassen sie sich gut aus dem Förmchen lösen? Das wollten Ilayda Ülker, 11 und Rebecca Niklaus, 11 vom Otto-Hahn-Gymnasium herausfinden. Mit verschiedenen Fetten gingen die "Bäckerinnen" ans Werk.
Pommes@home - Die perfekt knusprigen, selbstgemachten Backofen-Pommes
Connor Jamieson, 12; Max Rist, 11 - Otto-Hahn-Gymnasium Nagold
Perfekt knusprige Pommes gelingen am besten in der Fritteuse. Im Backofen sind sie eine echte Herausforderung. Wir vermuteten, dass das Ergebnis mit der Stärke in der Kartoffel zusammenhängt. Das wollten wir in diesem Zusammenhang erforschen und haben im 1. Versuch den Stärkegehalt mittels Unterwassergewichtsmethode bestimmt. Im 2. Versuch haben wir die Kartoffelsorten aus Versuch 1 unter identischen Bedingungen zubereitet, um herauszufinden, ob die Unterschiede im Stärkegehalt auch zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Darüber hinaus spielen viele weitere Faktoren eine Rolle. Im 3. Versuch haben wir dann an Möglichkeiten geforscht, wie wir die beste Kartoffelsorte aus Versuch 2 zubereiten können, um die perfekten Backofen-Pommes zu erzielen. Durch unsere Versuche haben wir ein super Rezept für perfekt knusprige, selbstgemachte Backofen-Pommes finden können. Der Trick liegt in vierminütigem Vorkochen in Essigwasser, etwas Öl, Salz und Reismehl und Wasserdampfentlassen beim Backen.
Sind umweltfreundliche Lebensmittelverpackungen eine Alternative zu Einwegverpackungen?
Marie Reichl, 11 Jahre, Merle Röttgen, 11 Jahre beide Schülerinnen des Otto-Hahn-Gymnasiums
"Um unsere Projektfrage beantworten zu können, wurden in unserem Projekt sechs verschiedene Lebensmittel (Toast, Keks, Ei, Gurke, Frischfleisch und Banane) jeweils in vier Lebensmittelverpackungen getestet. Hier verwendeten wir Frischhaltefolie und Butterbrotpapier (Einwegverpackung) im Vergleich zu Bienenwachstuch und Glasschale (umweltfreundliche Verpackungen).
In einem Zeitraum von sieben Tagen notierten wir täglich die Veränderungen, die wir an den Verpackungen und den Lebensmitteln sehen konnten.
Anhand der Ergebnisse können wir sagen, dass die Frischhaltefolie am besten für die Aufbewahrung der von uns getesteten Lebensmittel geeignet ist. Der Unterschied zu den umweltfreundlichen Verpackungen ist aber in den meisten Fällen so gering, dass diese dennoch eine sehr gute Alternative zu Einwegverpackungen sind.
"
Wasserabweisender Beton?
Clemens Stetter, Alexander Otterbach
Als die Jungforscher Clemens Stetter (18) und Alexander Otterbach (17) vom Nagolder Otto-Hahn-Gymnasium eine Studie der Universität München entdeckten, war ihr Interesse geweckt: Forscher hatten es geschafft Mörtel wasserabweisend werden zu lassen. Der Wundertäter? Ein harmloses Heubazillus mit dem Namen Bacillus Subtilis. Dieses lässt durch Kristallisation einen Lotuseffekt auf der Oberfläche entstehen. Der Plan ist nun, diese Forschung auf Beton zu übertragen und die Effektivität einer solchen Modifikation zu testen. Eine solche Adaption könnte vor allem für Hochwasser-/Überflutungsgefährdete Gebiete von großem Nutzen sein, da Beton zur Verbesserung der Stabilität mit Stahl armiert wird, welcher bei Feuchtigkeit schnell Korrisionsspuren aufweist. Dies reduziert die Stabilität massiv und kann zu hohen Kosten führen."

Zauber(ge)tränke aus der Natur
Paul Steiner, 10; Tim Holweger, 10; Schickhardt-Gymnasium Herrenberg
"Wir finden Zaubern toll und spielen gerne im Garten. Dabei haben wir schon oft aus Wasser, Blüten und Blättern Zaubertränke gemacht. Aber so ein „richtiger“ Zaubertank sollte unserer Meinung auch irgendetwas machen, was nach Zauberei aussieht. Deshalb haben wir angefangen, Zaubertränke aus Pflanzen genauer zu erforschen. Wir haben festgestellt, dass man aus vielen Pflanzen gefärbtes Wasser herstellen kann, das seine Farbe verändert, wenn man etwas Saures oder Basisches dazu gibt. Mischt man saure und basische Flüssigkeiten, dann blubbert es auch noch.
Das sah so toll aus, dass wir gerne einen farbwechselnden Zaubertrank machen wollten, den man auch trinken darf. Wir haben in unserem Garten die wichtigste Zutat gefunden: Blüten von der wilden Malve. Daraus machen wir blaues Wasser, das wir einfrieren. Wenn man dann Zitronenlimo über die Eiswürfel gießt, hat man einen farbwechselnden Zaubertrank. Mit Brausepulver aus Natron, Zitronensäure und Puderzucker kann der Trank auch schäumen.
"
Make jam GREAT again-Auswirkung von Zucker u. Pektin auf Geschmack u.Textur von Marmelade
Manuel Dennochweiler, 11 Jahre, Mika Röckl, 10 Jahre; beide Schüler besuchen das Otto-Hahn-Gymnasium
"Wir finden, dass Marmelade oft zu süß ist und man die Frucht kaum schmeckt, da der Zuckergehalt zu hoch ist. Deshalb haben wir erforscht wie sich der Geschmack und die Textur von Marmelade verändert, wenn man die Zuckermenge variiert und das Geliermittel anpasst.
Wir haben Himbeermarmelade gekocht. Zum einen mit fertig abgepacktem Gelierzucker zum Beispiel Gelierzucker 2:1 oder Gelierzucker 3:1 zum anderen mit Zucker und Pektin als Geliermittel in eigener Mischung, um das perfekte Verhältnis von Frucht, Zucker und Geliermittel zu ermitteln.
Dazu haben wir mit den verschiedenen Himbeermarmeladen eine Gelierprobe am 16° schrägen Küchenbrett vorgenommen und die Textur mit einer Kegel-Fall-Konstruktion gemessen.
Final gab es eine Verkostung der Himbeermarmeladen mit Fragebögen, die ausgewertet wurden. Wir konnten herausfinden, welche Marmelade in unseren Familien den meisten Zuspruch hat und unseren Freunden mitteilen, welche Mischung bei Ihnen am besten angekommen ist. "
Mit einem selbst gebauten Thermocycler Veränderungen durch CRISPR/Cas im Genom nachweisen
Luca Brösamle, 18 Jahre, Otto-Hahn-Gymnasium Nagold
"Dieses Projekt ist die Fortführung des letzten Projekts, bei dem mein Bruder und ich gemeinsam einen Thermocycler gebaut haben. Ziel des Projektes war es, den selbstgebauten Thermocycler weiterzuentwickeln und anzuwenden und dabei noch eine biologische Fragestellung zu untersuchen, nämlich, warum CRISPR/Cas so revolutionär für die Gentechnik ist.
Dafür habe ich E.-coli-Bakterien auf Nährböden gezüchtet und diese mithilfe von CRISPR/Cas gentechnisch so verändert, dass die veränderten Bakterien durch Blau-Weiß-Selektion sichtbar gemacht wurden.
Diese gentechnische Veränderung habe ich danach auch noch mithilfe des selbstgebauten Thermocyclers auf molekularer Ebene nachgewiesen.
Ergebnis des Projekts ist, dass der Thermocycler auch in diesem Fall hervorragend funktioniert hat und dass mit CRISPR/Cas gentechnische Veränderungen sehr leicht bei niedrigen Kosten vorgenommen werden können, weshalb es auch so revolutionär ist."
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
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.
"
Soll ich meine Hände waschen oder desinfizieren?
Leah hartmann, 13; Melissa Sommer, 13; Paula Hirsch 13 ; Otto-Hahn-Gymnasium
"Wir haben uns gefragt, ob das Desinfektionsmittel, dass wir seit der Coronavirus-Pandemie jeden Tag in der Schule benutzen auch wirklich hilft oder wir unsere Hände waschen sollten.
Aus diesem Grund, haben wir unterschiedliche Desinfektionsmittel getestet und miteinander verglichen. Unser Ziel war es, das beste Desinfektionsmittel zu finden, das unseren Ansprüchen gerecht wird. Ist ein Desinfektionsmittel mit viel oder wenig Alkohol besser? Ist es wichtig das Desinfektionsmittel einwirken zu lassen? Macht es einen Unterschied, ob das Desinfektionsmittel Duftstoffe enthält oder nicht? Oder ist es besser die Hände zu waschen?
Um diese Fragen zu beantworten, haben wir Bakterien gezüchtet und auf Agarplatten verteilt. Diese haben wir mit Desinfektionsmittel versucht zu beseitigen. Wir haben mit Bakterien geforscht, da Viren zu klein sind, um sie zu sehen. Man könnte Viren nur mit einem Elektromikroskop erkennen und so haben wir uns für Bakterien entschieden, die bis zu 100-Mal größer sind."
Weihnachtsduft liegt in der Luft - Wie kann man die Haltbarkeit einer Duftorange verlängern?
Ria Stahl (12), Alicia Bihler (12
Zu Weihnachten verschenken die Tüftlerinnen gerne hübsch mit Nelken verzierte Duftorangen an die Großeltern. Leider schimmeln diese schönen Geschenke sehr schnell und müssen dann weggeworfen werden. Deshalb interessiert es die Schülerinnen des Otto-Hahn-Gymnasiums, ob es möglich ist, die Haltbarkeit einer Duftorange zu verlängern.
Im ersten Versuch untersuchen Ria und Alicai ob die Anzahl der Nelken einen Einfluss auf die Haltbarkeit hat. Im zweiten Versuch wollten die Jungforscherinnen herausfinden, ob eine zusätzliche Oberflächenbehandlung, z.B. mit Öl, sich positiv auf die Haltbarkeit auswirkt. Hierbei wurde zusätzlich zwischen konventionellen und Bio- Orangen unterschieden.
Ich bringe Licht ins Dunkel - Untersuchung des Pflanzenwachstums bei verschiedenen LEDs
Gemma Kienzle
Im 21. Jahrhundert wird es immer schwieriger, die Weltbevölkerung mit ausreichend Nahrung zu versorgen, da die Weltbevölkerung ständig wächst und durch den rasanten Klimawandel Pflanzen an einigen Orten bald nicht mehr wachsen können. Um Pflanzen unabhängig von der Einstrahlung von Sonnenlicht wachsen zu lassen, hat die Firma euroLighting eine LED entwickelt, die 98 % des Spektrums des Sonnenlichts imitiert. Die Jungforscherin hat diese LED mit anderen weißen und farbigen LEDs verglichen. Dafür hat sie ermittelt, welche Lampe sich beim Wachstum von Sonnenblumen und Salat am besten eignet und wie sich das unterschiedliche Licht auf die Pflanzen auswirkt. Gemma hat sich die Fragen gestellt:
- Ersetzt diese LED wirklich das Sonnenlicht?
- Wäre nicht auch eine andere weiße LED für das Pflanzenwachstum geeignet?
- Würde eine einzelne Farbe ausreichen, damit die Pflanzen wachsen können?
- Lohnt es sich eine spezielle Pflanzenlampe zu kaufen?
Eine heiße Angelegenheit - Handwärmer im Test
Agapi Kourtidi, 12 Jahre und Christina Eleni Kirpigkidou 11 Jahre, Otto-Hahn-Gymnasium Nagold
"Aufgrund der Corona-Pandemie muss dieses Jahr im Klassenzimmer intensiv gelüftet werden und uns wird schnell kalt. Daher haben wir Handwärmer mitgenommen und kamen so auf unsere Forschungsidee!
Wir wollten untersuchen, welche Stoffe in den Handwärmern enthalten sind. Dafür recherchierten wir im Internet und unternahmen Versuche mit den gekauften Handwärmern, um herauszufinden: Wie lange bleiben die Handwärmer warm und wie warm werden sie? Welche chemische Reaktion findet statt, sodass der flüssige Zustand der Handwärmer in den festen übergeht bzw. andersrum? Bei welcher Temperatur findet der Wechsel dieses Zustandes statt? Welche Funktion hat das Metallplättchen, welches sich in Handwärmern befindet?
Wir sammelten verschiedene Formen und Größen und verglichen sie bzgl. ihrer höchsten Wärme und ihrer Wärmeerhaltung.
Am Schluss stellten wir eigene Handwärmer her, die verschiedene Verhältnisse der Stoffe hatten und verglichen sie mit den gekauften."
Seifenblasen zum Anfassen
Ronja Steiner10, Binan Alsamak, 11
In diesem Projekt wollen Ronja Steiner zbd Binan Alsamak eine Seifenblasenmischung finden, mit der sie Seifenblasen (mit Handschuhen) hin und her spielen können. Die Jungforscherinnen haben fertige Mischungen getestet und Rezepte im Internet gesucht und gemischt. Dabei ist Ihnen aufgefallen, dass manche Seifenblasen stabiler sind als andere. Außerdem platzen die Blasen aus unterschiedlichen Mischungen beim Berühren mit verschiedenen Stoffen unterschiedlich schnell. Deshalb wollten die Tüftlerinnen herausfinden, wovon es abhängt, ob sich Seifenblase und Untergrund vertragen. Dazu haben sie auch eigene Rezepte entwickelt.
Ronja Steiner besucht das Schickhardt-Gymnasium in Herrenberg und Binan Alsamak geht auf die Gemeinschaftsschule in Bondorf. Sie haben eine Seifenblasenmaschine gebaut, um den Puste-Vorgang zu vereinheitlichen. Dann haben sie mehr als 20 Flüssigkeiten auf vielen verschiedenen Untergründen getestet.
Wer sich mit Fleecehandschuhen Seifenblasen zuspielen will, kann sich aus Frosch Spülmittel, Glukosesirup, Glyzerin und destilliertem Wasser eine passende Flüssigkeit herstellen.

Blubber-Badekugeln selbst gemacht
Ronja Steiner, 9 Jahre, Klara Weimer 10 Jahre - Grundschule Öschelbronn
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.
BlitzBlank sauber ?! - streifenfreier Blick durchs Fenster
Anabel Pietsch, 11, Natalia Lorenz, 12 Jahre - Schülerinnen des Otto-Hahn-Gymnasiums
Wer möchte nicht einen klaren Durchblick haben - durch saubere streifenfreie Fenster?!
In unserer Arbeit möchten Anabel Pietsch und Natalia Lorenz verschiedene Fensterputzmittel und Fensterputztücher vergleichen und so herausfinden, welches die beste Kombination ist. Dafür testen die Schülerinnen des Otto-Hahn-Gymnasiums verschiedene Reinigungsmittel und Tücher bei unterschiedlichen Verschmutzungen. Sie möchten auch selbst Fensterputzmittel mischen und testen. Dabei wollen die Tüftlerinnen prüfen, ob und inwiefern diese umweltfreundlicher sind als gekaufte Mittel.
Zu Beginn des Projektes haben die Schülerinnen bei ihren Nachbarn eine Befragung zum Fensterputzen durchgeführt. Ihr Ziel ist es, dass sie ihren Nachbarn über die beste Fensterputzart beraten und diese von ihnen ausprobieren lassen können.

Riesenseifenblasen
Ronja Steiner, 12; Friederike Hess, 12; Schickardt-Gymnasium Herrenberg
"Wir haben Riesenseifenblasen erforscht. Dazu haben wir unsere Seifenblasenmischungen in ein ringförmiges Becken geschüttet, in dessen Mitte eine Person stehen kann. Eine zweite Person kann dann mit einem Reifen große Seifenblasen nach oben ziehen, in denen die erste Person steht. Das Becken und den Zugring haben wir aus dem Set SES Mega Bubbles. Ideen und Material für Seifenblasen-Flüssigkeiten haben wir aus dem Internet. Wir haben erforscht, ob man die Riesenblasen bei unterschiedlichen Flüssigkeiten verschieden hoch ziehen kann und ob sie unterschiedlich lange halten. Wir wollten auch herausfinden, wo sie platzen. Dazu haben wir Filme mit einer Hochgeschwindigkeitskamera gemacht. Wir haben die Dichte, den pH-Wert und die Viskosität untersucht, um herauszufinden, welche Eigenschaften eine gute Mischung hat.
Eine billige und gut funktionierende Mischung kann man aus Wasser, Fairy Ultra Spülmittel und Tapetenkleister herstellen. "
FFF - Fotovoltaik For Future
Manuel Ehnes, 13 und Björn Steiner, 13
Manuel Ehnes, 13 Jahre besucht das Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold und Björn Steiner, 13 Jahre Schickhardt-Gymnsium in Herrenberg ist aufgefallen, dass neben Autobahnen viel Fläche mit Solaranlagen belegt ist. Das ist einerseits toll, weil es zeigt, dass die Stromproduktion aus regenerativen Quellen zunimmt. Andererseits wird dadurch Fläche verbaut, die zum Beispiel auch zur Lebensmittelproduktion nutzbar wäre.
Die Jungforscher haben sich deshalb die Frage gestellt, ob sich Solarzellen platzsparender anordnen lassen. Sie haben beobachtet, dass sich die Blätter von Pflanzen gegenseitig fast nicht abschatten. Die Schüler haben erfolgreich versucht, dieses Prinzip auf die Anordnung von Solarzellen zu übertragen. Die Leistungsfähigkeit unseres Prinzips haben wir mit Hilfe von Simulationen und Messungen an einem verkleinerten Modell nachgewiesen. Am besten geeignet sind dreieckige „Blätter“, die von Ebene zu Ebene um 135° versetzt angeordnet sind. Bei 10 Blättern erreichen die Tüftler eine Flächeneinsparung von 20 %, bei 40 Blättern von 80 %. Mit Hilfe von Vergleichen veranschaulichen sie die in Baden-Württemberg einsparbare Fläche.
Magische Quadrate und Würfel
Ronja Steiner, 12; Schickardt-Gymnasium Herrenberg
"Magische Quadrate sind eine Anordnung von Zahlen in einem Quadrat aus n x n Feldern. Dabei sind ist Summen der Zahlen in jeder Spalte, Zeile oder Diagonale gleich groß. Ich habe mich damit beschäftigt, wie man verschieden große magische Quadrate erstellen kann und welche zusätzlichen Eigenschaften sie haben können.

Dann habe ich versucht, dieses Prinzip auf andere ebene Figuren und Würfel zu übertragen. Dabei habe ich zum Beispiel festgestellt, dass es kein normales magisches Dreieck mit mehr als drei Elementen geben kann.
"
Das unschlagbare Ghostcar 2 - Carrerabahnsteuerung mit einem Mikrocontroller
Nils Steiner, 13 Jahre, Schickhardt-Gymnasium, Anton Zug, 12 Jahre, Otto-Hahn-Gymnasium
"Letztes Jahr konnten wir mit einem Mikrocontroller ein Carrerabahn-Auto so schnell über die Strecke fahren lassen, dass niemand schneller war. Allerdings waren direkte Rennen unmöglich, weil es an Kreuzungen auf der Strecke zu Zusammenstößen kommen konnte. Wir konnten nur die für 10 Runden erzielten Zeiten vergleichen.
Weil es aber viel spannender ist, direkt gegen das Ghostcar zu fahren, haben wir die Strecke verändert und statt Kreuzungen eine Brücke eingebaut.
Unser Ziel für dieses Jahr ist es, wieder ein unschlagbares Auto zu programmieren. Zum Steuern des Autos benutzen wir einen Funduino Mega. Dieser bestimmt die Position des Autos mit Lichtschranken, die an 3D-gedruckten Halterungen über der Bahn angebracht sind. Er regelt die Geschwindigkeit über einen Servo-Motor, der den Hebel der Fernbedienung bedient.
Mit einem zweiten Mikrocontroller steuern wir eine Startampel und den Start des Ghostcars. Wir zählen auch seine Runden und zeigen sie auf einem LC-Display an."
Das unschlagbare Ghostcar - Carrerabahnsteuerung mit einem Mikrocontroller
Nils Steiner, 12 und Lukas von Zezschwitz, 11
Lukas und Nils fahren gerne Rennen mit Carrerabahn-Autos. Leider wollen ihre Geschwister nicht so viel gegen die Jungs fahren, wie sie das gerne hätten. Deshalb wollten die Schüler ein computergesteuertes Ghostcar entwickeln, gegen das sie fahren können.
Die Tüftler steuern das Ghostcar mit einem Funduino Mega Mikrocontroller. Dieser bestimmt die Position des Autos auf der Bahn mit Hilfe von Lichtschranken. Er regelt die Geschwindigkeit über einen Servo-Motor, der den Handregler bedient.
Die Jungforscher haben für jeden Streckenabschnitt in vielen Versuchen eine möglichst hohe Geschwindigkeit und die passende Servostellung bestimmt. So haben sie ein Ghostcar programmiert, das bisher keiner geschlagen hat.

Mit KI durchs Labyrinth
Björn Steiner, 15; Schickhardt-Gymnasium
In meinem Projekt habe ich eine künstliche Intelligenz darauf trainiert, ein Labyrinth zu durchwandern. Die ursprüngliche Idee war es, dies für ein Kugellabyrinth aus dem echten Leben zu machen. Aber nach kurzem Nachdenken stellte ich fest, dass dies zu viel Zeit benötigen würde. Deswegen habe ich stattdessen Computersimulationen von Labyrinthen verwendet. Ich habe verschiedene Ansätze ausprobiert, um meine KIs zu trainieren. Dabei habe ich herausgefunden, dass meine KI ziemlich langsam ist und auch nicht alle Labyrinthe lösen konnte. Der Wegfinde-Algorithmus A* ist schneller und zuverlässiger.
Wie werden Lebensmittel in der Mikrowelle am gleichmäßigsten erwärmt?
Felix Schääberle, 12 Jahre; Leah Hartmann, 12 Jahre; Paula Hirsch, 12 Jahre
"Uns ist aufgefallen, dass Lebensmittel in der Mikrowelle sehr ungleich warm werden. An manchen Stellen sind sie heiß und an manchen noch kalt.
Aus diesem Grund haben wir das Erwärmen von Lebensmitteln in der Mikrowelle genau erforscht. Unser Ziel war es, herauszufinden wie man Lebensmittel in der Mikrowelle möglichst gleichmäßig erwärmt. Wo müssen die Lebensmittel in der Mikrowelle platziert werden, um die höchste Temperatur zu erreichen? Wie ist die Wärmeverteilung in den Lebensmitteln nach dem Erhitzen in der Mikrowelle? Ist es besser die Lebensmittel in einem Gefäß zu erhitzen? Welche Rolle spielt der Drehteller?
Um herauszufinden, wie sich die Hitzeverteilung in der Mikrowelle verhält, haben wir mit Thermopapier und einer Wärmebildkamera die Erwärmung in der Mikrowelle genau unter die Lupe genommen.
In weiteren Versuchen haben wir Kartoffeln in der Mikrowelle erwärmt und untersucht.
"
Our super fluffy Slime world
Lena Dengler, Larissa Rosin
Da das Selbermachen von Slime (Knete) momentan „total in“ ist, möchten Lena und Larissa als Forschungsprojekt verschiedene Slimes (drei selbstgemachte und ein gekaufter) miteinander vergleichen.

Die Prüfkriterien der 10jährigen Schülerinnen sind:

• Haftfähigkeit (Gleitweg unter zeitlicher Vorgabe)

• Dehnbarkeit (Zuglänge unter zeitlicher Vorgabe)

• Festigkeit (Messung der Eindringtiefe)

• Haltbarkeit (subjektive Gesichtspunkte wie z. B. Geruch, Konsistenz)

Dabei testen die Schülerinnen des Otto-Hahn-Gymnasiums unter verschiedenen Bedingungen:

• Lagerung bei Zimmertemperatur

• Lagerung im Kühlschrank

• Zehn-minütiges Kneten einmal pro Woche mit bloßen Händen

• Zehn-minütiges Kneten einmal pro Woche mit Handschuhen

Die Tests werden über einen Zeitraum von vier Wochen einmal pro Woche durchgeführt.

Das Ziel ist es herauszufinden, welcher der Slimes den Prüfkriterien am ehesten entspricht (auch im Vergleich zueinander), und somit für den täglichen Gebrauch am besten geeignet ist.
Coke Racer 3000 - Das Raketenauto mit Antrieb aus Haushaltsprodukten
Leo Kirschlager, 12; Nils Böhringer, Otto-Hahn-Gymnasium
"Cola und Mentos – Backpulver und Essig, oder doch etwas ganz anderes? Wir suchten die beste Kombination aus im Haushalt verfügbaren Produkten, die miteinander reagieren, als Antrieb für unser Raketenauto.
Im ersten Schritt erforschten wir die Reaktion der unterschiedlichen Haushaltsprodukte und verglichen diese miteinander.
Am Ende unserer Versuche gab es ein paar Kombinationen, die ungefähr gleich gut waren. Bei der weiteren Betrachtung legten wir Wert auf die folgenden Kriterien: Heftigkeit der Reaktion und max. erreichter Druck, Umweltschutz, Haushaltsmittel, Handhabung und Umsetzung in einem Raketenauto, das im Freien betrieben werden soll.
Unser Testsieger ergab sich schließlich als: Natron, Zitronensäure und Wasser.
Diese Siegerkombination benutzten wir dann als Treibstoff für unser Raketenauto und ließen es richtig krachen, indem wir damit Fahrversuche machten. Das Raketenauto fuhr über 55m weit und erreichte eine Spitzengeschwindigkeit von ca. 47km/h."
Rollt's?
Anton Zug, 11 und Tim Kantowski, 11
Anton und Tim erforschen unterschiedliche Reifen auf zwei unterschiedlichen Bodenbelägen (Teppichboden und glatter Boden) und ihre Auswirkung auf die Reichweite (Rollweite) eines Versuchsautos aus Lego. Erst testen die Schüler des Otto-Hahn-Gymnasiums unterschiedliche Reifengrößen mit gleichem Profil (die Reifen wurden mit Papier ummantelt), dann gleichen sie den Masseunterschied der verschieden großen Reifen aus und testen wieder. Danach testen die Tüftler die unterschiedlichen Profile bei gleichbleibender Masse. Beide Messreihen führen sie auf beiden Untergründen durch. Mithilfe einer immer gleich aufgebauten Rampe lassen sie das Auto rollen. Die erreichte Strecke wird gemessen und dann protokolliert. Jeden Reifensatz testen Anton und Tim pro Runde genau 10mal. Bei den Messreihen hat sich herausgestellt, dass die Variante mit den größten Reifen am weitesten kommt, egal, ob mit Papier ummantelt oder mit dem normalen Profil.

Veränderte Temperaturentwicklung durch Folieren von Scheiben
Moritz Wahl, 11 Jahre; Ruben Bilhler 11 Jahre; Schüler des Otto-Hahn-Gymnasiums
"Da wir uns beide für Autos interessieren und uns im Sommer die Hitze darin stört, möchten wir erforschen, wie sich das Folieren von Scheiben am Auto auf die Temperatur im Innenraum auswirkt.

Wir haben dazu eine Versuchsbox gebaut, an der man unterschiedlich folierte Scheiben austauschen kann. Unsere erste Messung haben wir mit einer handelsüblichen Scheibe durchgeführt und dabei die Temperatur im Inneren der Box gemessen. Dafür bestrahlten wir unsere Box mit einem Baustrahler oder einer Wärmelampe. Unser LabQuest Gerät zeichnete die Messwerte auf. Diese Wertetabelle wandelten wir dann mit Excel in Liniendiagramme um und interpretierten die Werte.

Wir führten unsere Versuchsreihe fort, indem wir unsere Box in unterschiedlich erwärmten Räumen aufstellten, um herauszufinden, ob die Folien sich z.B. bei 10 °C anders verhalten als bei 30°C.

Wir haben unser Ziel erreicht und festgestellt, dass folierte Scheiben tatsächlich weniger Wärme in unsere Box gelassen haben als unfolierte"
Veränderte Temperaturentwicklung durch Folieren von Scheiben
Moritz Wahl, 11 Jahre; Ruben Bilhler 11 Jahre; Schüler des Otto-Hahn-Gymnasiums
"Da wir uns beide für Autos interessieren und uns im Sommer die Hitze darin stört, möchten wir erforschen, wie sich das Folieren von Scheiben am Auto auf die Temperatur im Innenraum auswirkt.

Wir haben dazu eine Versuchsbox gebaut, an der man unterschiedlich folierte Scheiben austauschen kann. Unsere erste Messung haben wir mit einer handelsüblichen Scheibe durchgeführt und dabei die Temperatur im Inneren der Box gemessen. Dafür bestrahlten wir unsere Box mit einem Baustrahler oder einer Wärmelampe. Unser LabQuest Gerät zeichnete die Messwerte auf. Diese Wertetabelle wandelten wir dann mit Excel in Liniendiagramme um und interpretierten die Werte.

Wir führten unsere Versuchsreihe fort, indem wir unsere Box in unterschiedlich erwärmten Räumen aufstellten, um herauszufinden, ob die Folien sich z.B. bei 10 °C anders verhalten als bei 30°C.

Wir haben unser Ziel erreicht und festgestellt, dass folierte Scheiben tatsächlich weniger Wärme in unsere Box gelassen haben als unfolierte"
FFF - Fotovoltaik for Future 2.0
Björn Steiner, 14 Jahre Schickhardt-Gymnasium; Manuel Ehnes, 14 Jahre, Otto-Hahn-Gymnasium
"Letztes Jahr haben wir mit Simulationen untersucht, wie man Solarmodule platzsparend anordnen kann. Dabei sind wir auf eine baumähnliche Form gekommen. Dreieckige „Blätter“ sind zueinander verdreht um eine Stange angeordnet.
Dieses Jahr haben wir bei der Planungsgruppe Schnepf auf dem Wolfsberg drei Modelle davon gebaut. Sie sind zwei Meter hoch und haben zehn Blätter. Auf den Blättern sind je drei Solarmodule (1 V, 200 mA) parallel geschaltet, die zehn Blätter sind in Reihe geschaltet. Seit August laufen unsere Langzeitversuche zu Stromstärke und Spannung an den Bäumen. Arduinos übertragen alle fünf Minuten Messwerte ins Internet. Damit untersuchen wir, wie wir den Stromertrag maximieren können.
Ob es sich lohnt, die Bäume durch Drehen der Sonne nachzuführen, wissen wir noch nicht. Das Wetter erschwert den Versuch gerade.
Wir haben schon herausgefunden, dass es sich lohnt, Schutzdioden einzubauen. Damit produziert der Baum auch bei Teilabschattung einzelner Blätter weiterhin Strom."
Wir bauen einen Thermocycler für die Polymerase-Kettenreaktion
Zwillingsbrüder Leo und Luca Brösamle, 17 Jahre
Die 17jährigen Zwillingsbrüder Leo und Luca Brösamle, bauen mithilfe eines Peltierelementes einen Thermocycler, mit dem sie Proben in kleinen Reaktionsgefäßen, sogenannten Eppis, erhitzen können. Dieser soll mit dem Arduino gesteuert werden können. Um die DNA in den Proben zu vervielfältigen, führen die Jungforscher 35 Temperaturgänge mit drei verschiedenen Temperaturen durch: 94°C, 52°C und 72°C. Diese Temperaturen müssen für bestimmte Zeiten gehalten werden, damit die Polymerase-Kettenreaktion, kurz PCR, stattfindet.
Herausforderungen hierbei sind es, einen geeigneten Aufbau zu entwerfen, der den technischen Anforderungen standhält und ein funktionierendes Programm zu entwickeln.
Außerdem haben die Schüler natürlich überprüft, ob der Thermocycler funktioniert und konnten feststellen, dass er funktioniert und sie tatsächlich DNA vervielfältigt haben.


Spielzeug-Sotierroboter
Tim Niess, 11 Jahre; Tobias Schauberer, 11 Jahre
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.
Automatisierung des Fokus-Stackings an einem Binokular mit einem Arduino
Gemma Kienzle, 15 Jahre Otto-Hahn-Gymnasium
Um in der Wissenschaft Ergebnisse zu dokumentieren werden oft Fotos verwendet. Dazu ist es besonders wichtig, dass möglichst viel auf den Bildern scharf dargestellt ist. Doch besonders bei Aufnahmen von sehr kleinen Objekten, die z.B. unter einem Mikroskop liegen, ist dies schwierig, da nur noch sehr kleine Bereiche der Objekte scharf dargestellt werden können. Eine Technik um den Bereich, der scharf dargestellt wird, zu vergrößern, nennt sich Fokus-Stacking. Bei dieser Technik werden Bilder mit verschieden Fokusebenen aufgenommen und miteinander verrechnet. In meinem Projekt habe ich das Fokus-Stacking mit Bildern von Binokularaufnahmen umgesetzt und diesen Vorgang mit einem Arduino automatisiert.

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