"Bei dem Projekt befasste man sich mit der Fragestellung wie man Mikroplastik aus dem Abwasser der Waschmaschine filtern könnte.
In der ersten Phase wurde untersucht ob sich Mikroplastik beim Waschen der Kleidung löst und bewiesen. Daraufhin wurden zwei Filtervorrichtungen entwickelt, welche das Mikroplastik aus dem Abwasser filterten.
In der zweiten (aktuellen) Phase wurde das Projekt nochmal neu aufgerollt. Hierbei wurde das gesammelte Wissen, Ideen, Optimierung- und Verbesserungsvorschläge gebündelt. Ziel dabei war die Vorrichtung neu zu entwickeln, so dass sie direkt beim Bau einer Waschmaschine eingebaut wird und der Verbraucher diese nur noch entleeren muss. Somit bedarf es keiner Nachrüstung der Waschmaschine und das entstandene Mikroplastik wird direkt nach dem eintreten in die Umwelt wieder aus dem Kreislauf entzogen. So kann es sich nicht in den Gewässern verteilen.

Die Vorrichtung wurde im CAD gezeichnet und soll in 3D gedruckt und in die Waschmaschine eingebaut werden."

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.

Urs Läpple, 17 Jahre, Freies Katholisches Gymnasium Rottenburg, Jessica Nowak, 15 Jahre, Anne-Marie-Lindner Schule Nagold und Melanie Fischer, 16 Jahre, vom Otto-Hahn-Gymnasium Nagold wollen herausfinden, welche Art von Elektrolyten im Erdboden vorhanden sind. Ziel ist aufzuzeigen, wann die Pflanzen nachgedüngt werden müssen oder wann das Düngemittel abgesetzt werden kann. Vor allem das Grundwasser, aber auch die Pflanzen können damit vor einer zu hohen Nitratkonzentration geschützt werden. Die Jungforscher wollen mit Hilfe der Impedanzspektroskopie nachweisen, welche Düngemittel/Salze im Erdboden vorhanden sind bzw. fehlen. Durch die Optimierung der Messmethoden sowie die Testmessungen selbst, können die Jugendlichen ein vielsagendes Ergebnis zeigen.

Der 15-jährige Bill Hu, aus dem Otto-Hahn-Gymnasium Nagold; weiß, dass die Menschen fast überall großen Mengen von Strahlen ausgesetzt sind. Egal ob W-Lan, Radio oder Mobilfunk, diese sind alle wichtige Bestandteile unseres Alltags geworden. Sind diese Strahlen wirklich so ungefährlich? Was können diese Strahlen, die wie UV- und Röntgenstrahlung elektromagnetische Wellen sind, mit uns machen? Bill Hu hat schon herausgefunden, dass W-Lan und Mikrowellen aus dem Mikrowellenherd die gleiche Frequenz haben!

"In dem Projekt ""Ölabbauende Bakterien"" habe ich mich mit dem Abbau von Öl durch Bakterien beschäftigt. Dieses Projekt bin ich mit einer theoretischen und praktischen Erarbeitung angegangen.
Der theoretische Teil erforscht das Wachstum der jeweiligen Bakterien anhand von Stoffwechselmodellen mit Hilfe von Computersimulationen.
Während des Abbauprozesseses von Öl verbrauchen die Bakterien Sauerstoff. Die Ermittlung des Sauerstoffverbrauchs dieser Bakterien untersuche ich im praktischen Teil. Zudem befasse ich mich im praktischen Teil mit der Abbaueffizienz und der Optimierung dieser Effizienz, mit dem Ziel Mittel und Wege einer Behandlung von großflächigen Ölunfällen zu finden.

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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. Um dieser gesellschaftlichen Entwicklung zu begegnen ist es notwendig, die Konstruktion eines Smartphones zu revolutionieren. Im vergangenen Jahr haben Maximilian und Christian Schaffner eine Marktstudie durchgeführt und ein Konzept erarbeitet.
In diesem Jahr wollen die Tüfler das Smartphone mit Leben füllen. Das heißt, dass sich die Brüder verstärkt der Hardware und den Schnittstellen zum Nutzer widmen. Christian besucht die Gewerbliche und Hauswirtschaftliche Schule in Horb, Maximilian studiert an der Dualen Hoschule in Mosbach.

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."

Über das Fernsehen wurde den Jungforschern aus der Gewerblichen und Hauswirtschaftlichen Schule Horb bekannt, dass Biogasanlagen explodieren können. Dies geschieht besonders in der Anfangsphase der Fermentierung. Sie haben sich gefragt, wie man dieses Anlaufverhalten untersuchen kann. Dazu haben sich Joseph, Benjamin und Andreas für die Untersuchung zwei Parameter ausgesucht
1. Die Messung des Sauerstoffgehalts und
2. Die Messung der Temperatur innerhalb des Fermenters .
Mithilfe von zwei gleichen Schnellkochtöpfen, Jungs wir für unsere Messungen entsprechend umgebaut haben, konnten sie diese Experimente mit Mischungen aus Silage und Kuhdung durchführen.

Die drei Jugendlichen aus dem Otto-Hahn-Gymnasium haben sich dem Thema Gesundheitsprävention für stark muskelbeanspruchende Berufsfelder angenommen.
Das Ziel des Projektes ist es, das Aufrichten des Rückens beim Anheben von schweren Lasten wesentlich zu erleichtern. Die Jungforscher setzten die Idee mit Hilfe von Memorymetall-Federn, und einem Gurtgerüst auf dem Rücken um.

Jeder kennt diese Situation: "Außen hui, innen pfui".
Ein Apfel der außen frisch aussieht, aber innen schon braun und faulig ist. Mithilfe des Versuches mit dem Gaschromatographen, wollen die Jungforscherinnen anhand des austretenden Gasen den Reifezustand des Apfels ermitteln und somit festellen, ob der Apfel noch genießbar ist.
Um dies zu vereinfachen und verständlich darzustellen, wollen die Schülerinnen einen Bildschirm, der darauf programmiert ist, je nach Peak bzw. Reifegrad eine entsprechende Farbe anzuzeigen:
-grün steht für gut,
-gelb für noch genießbar und
-rot für schlecht.

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.

Plastik ist ein sehr aktuelles Thema, denn besonders die Abbaubarkeit spielt im heutigen Zeitalter eine wichtige Rolle. Die Kompostierbarkeit testete und verglich Julia Fogt anhand selbst hergestellter Bioplastiksorten unter speziellen Bedingungen in einem Kompostbehälter, in dem man zusätzlich Sauerstoff, CO2-Abgase, sowie auch die Temperatur messen kann. Julias Bioplastik aus Glycerin, Stärke und Essig erwies sich bereits als sehr gut kompostierbar.

Johanna Weiß und Sarah Rösler, beide 17 Jahre, aus dem Otto-Hahn-Gymnasium Nagold haben mithilfe anaerober Archaen (Methanbildner) elektrischer Energie in Methangas umgewandelt. Im ersten Schritt wurde die elektrische Energie in Wasserstoff umgewandelt. Im zweiten Schritt folgte dann die Umwandlung des Wasserstoffes in Methangas, mithilfe der anaeroben Archaen. Diese Archaen müssen in einer sauerstofffreien Nährlösung gezüchtet werden. Deshalb entwickeln und erproben die Jungforscherinnen hierfür ein neues Verfahren, welches mit Einfrier-Auftau-Zyklen funktioniert.

Die alkalische Phosphatase ist ein Enzym im menschlichen Organismus.
Mithilfe ihrer Konzentration im Blut lassen sich bestimmte Krankheiten, vor allem der Leber, der Knochen und der Gallenwege diagnostizieren.Die alkalische Phosphatase aktiviert oder deaktiviert bestimmte andere Enzyme im menschlichen Körper. Der Jungforscher aus dem Otto-Hahn-Gymnasium untersuchte den zeitlichen Verlauf (Kinetik) der Reaktion der alkalischen Phosphatase und ihre Inhibition.

Julian Bonfert (14) aus dem Christophorus Gmynasium in Altensteig will herausfinden, ob die Schülerinnen und Schüler des Christophorus Gymnasiums neben ihrer musischen Begabung auch sportlich fit sind. Julian misst, dokumentiert und wertet nach sportlichen Übungen Herzschlag und Blutdruck bei seinen Mitschülern der Klassen 5 – 10 aus.

"Bei Experimenten mit Lebensmitteln habe ich gsehen, dass man mithilfe von Indikator-Flüssigkeiten feststellen kann, ob sie sauer oder wie eine Lauge reagieren. Wenn sich Methylorange rot verfärbt, hat man eine Säure, wenn sich Phenolphthalein violett färbt, hat man eine Lauge.
Ich wollte jetzt wissen, ob es auch Farbstoffe gibt, die Zwischenstufen anzeigen, weil Methylorange den sauren Essig in meinem Salat nicht angezeigt hat."

Nahezu jeder Jugendliche geht gerne feiern und will in dieser Zeit eigentlich ungehindert Spaß haben. Dieses unbeschwerte Feiern wird allerdings immer häufiger durch die unsichtbare Gefahr von K.-o.-Tropfen beeinträchtigt. K.-o.-Tropfen sind farb- und geschmacklose Betäubungsmittel, die vom Täter in die Getränke der Opfer gegeben werden und schon in geringen Mengen den Konsumenten bewusstlos und somit wehrlos machen. Besonders in der Party-Szene werden solche Tropfen häufig missbraucht und die Fallzahlen der vergangenen Jahre zeigen, dass diese Problematik zunimmt. Als Fortsetzung des letztjährigen Projekts ist mein diesjähriges Ziel, eine spezifische und praxistaugliche Nachweismethode für K.-o.-Tropfen mit der chemischen Bezeichnung Gamma-Butyrolacton (GBL) mit Hilfe der Raman-Spektroskopie zu entwickeln. Schlussendlich ist es gelungen, einen GBL-Tester zu bauen, der durch seine schnelle und einfache Bedingung im Alltag GBL sogar in sehr geringen Konzentrationen nachweisen kann.

Jeder Jugendliche geht früher oder später einmal feiern und kommt somit auch in Kontakt mit alkoholischen Getränken. Besonders als Mädchen wird man häufig darauf hingewiesen, dass man niemals von Fremden ein Getränk annehmen bzw. das eigene Glas stets im Auge behalten soll, da man sonst schnell Opfer von K.-o.-Tropfen werden kann. K.-o.-Tropfen sind farb- und geschmacklose Betäubungsmittel, die schon in geringen Mengen den Konsumenten bewusstlos und somit wehrlos machen. Besonders in der Party-Szene werden solche Tropfen häufig missbraucht. Der Großteil der Wirkungsstoffe kann auf legalem Wege im Internet bestellt werden. Erschreckend einfach findet man dort auch Anleitungen zur Synthese von K.-o.-Tropfen.
Ziel des Projektes von der 16jährigen Lea ist es nun herauszufinden, wie aufwendig es tatsächlich ist, chemisch nahezu reine K.-o.-Tropfen zu synthetisieren, diese mit Hilfe der Gaschromatografie und Infrarotspektroskopie zu charakterisieren und anschließend wieder nachzuweisen.

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.

Wenn Lisa Weiß (17) und Paul Hampp (18) vom Nagolder Otto-Hahn-Gymnasium Werbeversprechen wie „Sofort sichtbar weißere Zähne“ auf Zahnpasta oder „erneuert das Weiß, Wäsche für Wäsche - ganz ohne Bleichmittel“ auf Waschpulver lesen, wollen die Jungforscher dem nicht so ganz Glauben schenken. Doch da eben genau so eine Zahnpasta erstaunlich gut zu funktionieren scheint, forschten die Jugendlichen nach. Ihre Suche ergab – die Wirkung basiert auf sogenannten „optischen Aufhellern“, die, durch Sonnenlicht angeregt blau fluoreszieren. Etwas erscheint Gelb, wenn der blaue Lichtanteil absorbiert wird. Diesen Anteil gleicht der optische Aufheller aus. Bei der Recherche bemerkten die Jungforscher, dass auch Alltagschemikalien wie Pfefferminztee Licht emittieren können und zwar angeregt durch chemische Reaktionen. Gleichzeitig stellten sie fest, es war zwar von rotem und blauem Licht die Rede – nie aber von Chemilumineszenz im UV-Bereich, selbst bei herkömmlichen Lumineszenzfarbstoffen nicht. Die Jungforscher fragten sich bei ihrer Projektarbeit: Gibt es eine ultraviolette Chemilumineszenz?

Jasha Grüner, 12 Jahre, aus dem Otto-Hahn-Gymnasium hat herausgefunden, dass die katalytische Zersetzung von Polyethylen mit Sand als Katalysator funktioniert. Um diese Reaktion genauer zu untersuchen, hat Jasha die Abhängigkeit der Entstehung der Zersetzungsprodukte von der Sandkonzentration und der Reaktionsdauer mittels eines Gaschromatographen gemessen. Der Jungforscher hat ein einfaches Gerät entwickelt, dass es ermöglicht dezentral Plastikmüll in wertvolle Rohstoffe aufzuspalten, ohne die Umwelt zu schädigen.

"Der perfekte Strandkörper!" - wie diese finden sich in sämtlichen Magazinen regelmäßig wieder. Ein gesellschaftliche Ziel, das durch unterschiedliche Diäten und verschiedene Abnehmprodukte möglichst leicht erreicht werden soll. Eine bekannte Methode ist die Einnahme von Diättabletten. In Apotheken ist ein viel verkauftes Produkt "Formoline L112". Dieses soll Nahrungsfette während der Verdauung binden und somit eine Diät unterstützen. Die 18jährigen Jungforscherinnen Annabelle Rauser, Sarah Rösler und Johanna Weiß wollen die Wirkungsweise dieser Tablette mit einer quantitativen Analyse durch die Gaschromatographie testen. Hierbei untersuchen die Schülerinnen des Otto-Hahn-Gymnasiums Olivenöl mit seinen spezifischen Fettsäuren.

Elementar hierfür ist es, ein Verfahren zur Trennung von absorbiertem und nicht absorbiertem Öl zu entwickeln.

"Bisher dachte ich dass die Elektrolyse von Wasser energieeffizient abläuft. Durch die Medien habe ich allerdings in letzter Zeit oft gehört, dass dies nicht der Fall ist. Dadurch dass Wasserstoff für die Energiewende wichtig ist, wollte ich dass selber durch Versuche herausfinden. In meinem ersten Versuch habe ich als Elektrolyt das ungefährliche Natriumsulfat gewählt, für den zweiten Versuch verdünnte Schwefelsäure. Dabei fand ich heraus, dass bei verdünnter Schwefelsäure die Produktion fast zehn mal effizenter ist als bei Natriumsulfat. Allerdings kann man die Konzentration der Schwefelsäure nicht unbegrenzt erhöhen, da dadurch das Sicherheitsrisiko zunimmt.
Bisher habe ich mit teuren Platinelektronen gearbeitet. Für den späteren Verlauf will ich allerdings auch wesentlich billigere Kohlenstoffelektronen verwenden."

Immer wieder kommt es zu Tanker-Unfällen mit viel auslaufendem Öl. In der Zwischenzeit gibt es aber die Hoffnung, dass solche Katastrophen weniger Schaden anrichten, da es eine Watte gibt, die das Öl binden kann. In unserem Projekt wollen wir bestimmen, wieviel Öl die Watte aufnehmen kann. Unsere ersten Versuche haben gezeigt, dass fünf Gramm der Watte fünf Milliliter Öl binden können. Weitere Versuche sollen zeigen: a) wieviel Öl kann maximal aufgenommen werden ?, b) nimmt die Watte auch bei tieferen und höheren Temperaturen die gleiche Menge Öl auf ? und c) nimmt die Watte die gleiche Menge Öl auch aus Salzwasser auf ?

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.

Carolin Köbele, 15 Jahre, und Lisa Weiß, 14 Jahre, beide vom Otto-Hahn-Gymnasium Nagold fragten sich wo eigentlich der Unterschied zwischen Original Parfums und Fälschungen liegt.

Die Technik des Gaschromatographen ermöglicht Carolin und Lisa die Unterscheidung der Inhaltstoffe verschiedener organscher Gemische. Selbst kleinste Mengen sind hierbei nachweisbar. Die Jungforscherinnen konnten im Verlauf ihres Projektes durch Versuchsreihen mit Original-Parfums und ihren Fälschungen mögliche Gemeinsamkeiten und Unterschiede herausarbeiten.

Bei seinem „Vorprojekt“ hat der 13-jährige Jasha Grüner fertiggebracht, Diesel aus Kunststoff herzustellen (Plastikdiesel).

Da diese Art von Kraftstoff flüssig ist, weniger Schadstoffe bei der Verbrennung freisetzt und effizienter ist als verbrennender Kunstsoff ist, will der Jungforscher den Kraftstoff für die Verwendung in einem Dieselmotor optimieren.Um dies zu erreichen, stellte Jasha eine große Menge Plastikdiesel her und hydrierte diesen, um besser verbrennbare

Verbindungen zu erhalten. Die Hydrierung erfolgt mit einem Platin-Katalysator ohne erhöhten Druck und ohne erhöhte Temperatur. Jasha besucht das Otto-Hahn-Gymnasium.

In diesem Projekt geht es uns um den Vergleich und vorallem um die Analyse der Menge und Anzahl an Schadstoffen. Dies wollen Levi und Anna-Maria mithilfe von Konsummitteln erläutern, die im Zusammenhang mit Nikotin stehen. In ihrem Vergleich benutzen die Jungforscher als Beispiele einmal die klassische Zigarette und als Gegensatz die moderne E-Zigarette, um somit einen Vergleich zwischen alt und neu zu schaffen. Ihren Versuchsansatz begannen sie mit der Filterung der Partikel, die im Zigarettenrauch enthalten sind. Mithilfe von Gaswaschflaschen und einer Membranpumpe reichern die Schüler die Inhaltsstoffe in Aceton an. Anschließend wird die Menge der Schadstoffe in einem Gaschromatographen bestimmt. Im zweiten Durchgang wird dann dasselbe mit dem Dampf der E-Zigarette durchgeführt.
Anhand dieser Analyse erhoffen sich die Tüftler einen klaren Unteschied feststellen zu können und vorallem eine Verbesserung des Niktoinkonsums in der heutigen Zeit zu erkennen.

In der Schule wird das Massenwirkungsgesetz anhand der Veresterung besprochen:

Reaktion: Alkohol + Säure ? Ester + Wasser
Massenwirkungsgesetz: K = ([Ester][Wasser])/([Alkohol][Säure])

Da sich die Konzentrationen im Massenwirkungsgesetz nur auf „unendliche“ lange Zeit beziehen, kann nicht berechnet werden, wie schnell die Veresterung abläuft. Das Ziel von Wili Holm aus dem Otto-Hahn-Gymnasium ist es, mit Hilfe der Absorptionsspektroskopie die zeitliche Veränderung der Konzentrationen zu bestimmen und so Aussagen über die Reaktionsgeschwindigkeit machen zu können.

Mit der Kepler forscht-AG in Pforzheim hat der 14jährige Felx in der Nagold eine kleine Groppe gefangen. Ihr Körper war eigenartig geformt – das hat Felix interessiert. Er wollte die Lebensweise verstehen und herausfinden, ob die Körperform etwas mit ihrem Lebensraum am Grund schnell fließender Gewässer zu tun hat. Der Jungforscher stellte sich die Fragen:
Wieso braucht die Groppe einen keulenförmigen Körper mit einem breiten, flachen Kopf und großen Brustflossen? Welche Flossenstellung ist in diesem Zusammenhang die beste? Da die Groppe ein geschützter Fisch ist, baute der Tüftler Holzmodelle, um die Körpereigenschaften in einem Strömungskanal zu erforschen. Hier wollte Felix mit Hilfe eines Kraftmessers messen, welche Kraft durch die Strömung auf das Modell im Vergleich zu anderen Körperformen ausgeübt wird. Im Jugendforschungszentrum in Nagold bekam Felix die Gelegenheit, an einem größeren Kanal zu forschen. Das ermöglichte Felix, die Kräfte auf die verschiedenen Körperformen bei verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten und Flossenstellungen zu messen und zu vergleichen. Das Ergebnis seiner Experimente sind folgende: Die Groppe braucht einen keulenförmigen Körper, weil sie am Grund von strömungsreichen Gewässern lebt und die Strömung durch die Körperform die geringste Kraft auf den Körper ausüben kann. Außerdem ist sie mit ihren kräftigen, fächerförmigen Brustflossen in der Lage, sich durch den Flossenanstellwinkel an die Strömungsverhältnisse anzupassen. Die perfekte Flossenstellung, die am wenigstens Strömungswiderstand erzeugt, ist eine Flossenstellung von 10 Grad, die vorne nach unten gerichtet ist. Zusätzlich kann sie in Kombination mit ihrem flachen Unterkörper bei einer starken Strömung und einer Erhöhung des Anstellwinkels erreichen, dass sie durch die Strömung auf den Boden gedrückt wird. Ohne diese Anpassungen würde sie sonst von der Strömung abgetrieben werden und wäre somit nicht überlebensfähig.

Bei der Betriebsbesichtigung der Firma Bitzer Kälte- und Klimatechnik sind Julija Frank (18) und John Jacob (20) auf ein Problem bei Verdichtern gestoßen. In den Verdichtern vermischt sich das Kältemittel mit Öl, welches für die Schmierung der Motoren benötigt wird. Dieses Öl möchte man jedoch im Kältemittelkreislauf vermeiden. Zu diesem Zweck scheidet man bisher die Öltröpfchen über ein System an Drahtgeflechten ab. Bei verschiedenen Volumenströmen haften die Öltröpfchen verschieden gut an dem Geflecht. Der genaue Mechanismus gilt jedoch als wenig verstanden. Um dieses Phänomen zu verstehen untersuchen die Jungforscher das Verhalten von Flüssigkeitströpfchen unter Beschallung im variablen Frequenzbereich und werten die Versuche mithilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera aus.

In diesem Projekt geht es um den Magnus-Effekt. Dieser besagt, dass ein Zylinder (der Flettner-Rotor) in einer Strömung eine Kraft erfährt. Zur Untersuchung hat Mats Raaf aus dem Paul-Klee-Gymnasium einen Flettner-Rotor aus einem Abflussrohr gebaut und mit einem speziell angefertigtem Gestell mit Waage zur Messung der Magnus-Kraft in einen Windkanal gestellt. Besonders will der Tüftler diese Kraft als Funktion der Strömungsgeschwindigkeit sowie der Rotationsgeschwindigkeit und des Durchmessers des Flettner-Rotors messen. Zur Bestimmung der Drehzahl des Rotors habe Mats eine Steuerung per Microcontroller (Arduino) programiert.



Auf der Basis meiner Messergebnisse möchte ich dann in einem nächsten Projekt ein

Modellflugzeug bauen.

Die 14-jährige Lisa Weiß vom Otto-Hahn-Gymnasium Nagold, und die beiden 18-jährigen Luisa Rank vom Droste-Hülshoff Gymnasium Rottweil und Dana Tran von der Eberhard-Karls-Universität Tübingen befassen sich mit dem Thema Optimierung der Strömungsdynamik in Motoren. Ziel dieses Projektes ist es ein Verfahren zu entwickeln, welches berührungslos den Druck selbst in stark turbulenten Strömungen messen kann, ohne diese zu beeinflussen. Das entwickelte Messverfahren beruht auf der druckabhängigen Fluoreszenz des Iods. Hierbei ändert sich je nach Druck die Farbe und Intensität der Fluoreszenz. Bei geringem Druck ergibt sich eine gelb-grüne Fluoreszenz mit hoher Intensität, wobei diese mit zunehmendem Druck abnimmt und rötlicher wird.

Überlagert man zwei Lichtstrahlen verschiedener Frequenz, erhält man eine optische Schwebung. Das heißt, die Lichtintensität variiert mit der Zeit, wobei die Schwebungsfrequenz gleich der Differenz der Frequenzen der beiden Lichtstrahlen entspricht. Dieser Effekt tritt beim optischen Laser-Dopplereffekt auf. Dabei wird ein stationärer Spiegel und ein bewegter Spiegel verwendet.

Der 15jährige Jasha Grüner aus dem Otto-Hahn-Gymnsaium versucht, dieses Prinzip zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Flugzeugen über geostationäre Satelliten anzuwenden.

Der 15jährige Julian vom Christophorus Gymnasium, Altensteig baut einen Roboter, der mit vier Motoren gesteuert wird. Zwei Motoren steuern eine Kettenlenkung. Ein Servomotor betreibt das Wurfstück womit Kugeln abgeworfen werden, ein weiterer Servomotor stellt den Abwurfwinkel ein. Alles wird mit einer IR Fernbedienung gelenkt. Ein IR Sensor empfängt die Daten der Fernbedienung und übergibt diese an den EV3 Computerstein der alle Motoren ansteuert. Zuerst wurde mit dem Wurfstück überprüft wie weit die Kugel bei einem bestimmten Abwurfwinkel fliegt. Danach wurde mithilfe von Formeln die Flugbahn des Balls berechnet.

Dennis Sarabin, 13 Jahre, aus dem Otto-Hahn-Gymnasium kennt vom Physikunterricht das Thema „Hooksches Gesetz“ und hat sich damit näher befasst. Dennis hat verschiedene Federn genommen und Gewichte drangehängt, um die Auslenkung zu messen. Außerdem hat Dennis festgestellt, dass eine Feder mit verschiedenen Gewichten verschieden schnell schwingt. Dies wurde auch genauer untersucht.

Die Geschwister Denise, 16 Jahre, und Daniel Barthl, 17 Jahre, gehen der Frage nach, wie man aus Industrieabwässern Wärme zurückgewinnen kann. Ein großer Teil der benötigten Energie geht jeden Tag völlig ungenutzt verloren: Und zwar in Form von Abwärme des Abwassers. Dabei spielen sogenannte PCMs (Phase-Change-Materials) eine wichtige Rolle.

Tristan Ziems, 16, und Nico Strach, 17, Schüler des Otto-Hahn-Gymnasiums untersuchen, ob Flüssigkeiten wie starre Körper schwingen. Da bei der Durchströmung von Rohren spezifische Parameter von Flüssigkeiten berücksichtigt werden müssen, nahmen die Jungforscher an, dass dies auch für schwingende Flüssigkeiten in einem U-Rohr gelten muss. Die Schüler untersuchten in einem selbstgebauten Versuchsaufbau die Schwingungen verschiedener Flüssigkeiten.

von: Dominik Zelenak, 16 Jahre, aus der Christiane-Herzog-Realschule in Nagold hat in seinem letzten Projekt (Wasserstoffauto) festgestellt, wie schwer es ist Wasserstoff effektiv zu speichern. Deshalb hat sich der Jungforscher mit alternativen Wasserstoffspeichermöglichkeiten auseinander gesetzt und dabei auf die Möglichkeit der Speicherung in Metallhydriden gestoßen. Wie schneidet diese neue Art der Energiespeicherung gegenüber herkömmlichen Akkus ab? Dabei hat sich Dominik mit Wirkungsgrad/ Ladedauer/ Kapazität/ Gewicht/ Kosten/ Umweltverträglichkeit/ Größe/ Vor-und-Nachteile/ auseinandergesetzt.

Ein modulares Smartphone bauen? Nicht jeder wagt diesen Schritt. In meinem Projekt erforsche ich welche Herausforderungen es für das Smartphones der Zukunft gibt, erarbeite Lösungen und technische Kniffe, um diese dann umzusetzen. Dabei konzentriere ich mich vor allem darauf, die technischen Lösungen mit Prototypen zu verwirklichen und unter Alltagsbedingungen zu testen. Ich verwende bekannte Werkstoffeigenschaften und verbinde sie in einem neuartigen Displayaufbau. Ich verwende Open-Source Ressourcen, um damit ein "state of the art" Platienendesign zu entwickeln.

Heutzutage sieht man sehr viele Solarzellen: auf Hausdächern, auf Campingbussen, in Solarfarmen und mehr. Deshalb wollte der 13jährige Benjamin Graf von der Freien Walddorfschule Stuttgart, sich damit etwas genauer auseinandersetzten, insbesondere mit der Serienschaltung. Als Benjamin dann feststellte, dass lokale Beschattung für weniger Strom sorgt, versuchte der Jungforscher dies zu verbessern. Dazu machte er einen Versuchsaufbau mit Solarzellen, die Bejamin Einzeln mit einem Schalter überbrücken konnte. Mit diesem Aufbau konnte Benjamin den Effekt gut und erfolgreich untersuchen.. Sein Ziel ist es, mit einer elektronischen Schaltung das Überbrücken der Zellen zu automatisieren.

"In unserem letztem Projekt, haben wir Öl mithilfe von Zauberwatte aufgesaugt.
Dabei haben wir festgestellt, dass das Aufsaugen super funktioniert, wenn man es einmal macht.
Versucht man die Zauberwatte auszupressen und wieder Öl aufzusaugen, stellt man fest dass die Effizienz ständig abnimmt.
Zum Schluss wird die Zauberwatte sogar zu einem Wachsklumpen, der praktisch kein Öl mehr aufnimmt.
Deswegen haben wir unsere Versuche mit einem Vlies fortgesetzt.
Schliesslich haben wir ein Schiff gebaut, dass das Öl ständig über die ölhaltige Oberfläche zieht. Damit soll das Öl ständig abgeschöpft werden.
Die Schiffsform ähnelt einem Katamaran mit einem Motoraufbau und einem Förderband zwischen den beiden Rümpfen."

Bei Arbeiten zur galvanischen Abscheidung von Kupfer und Silber sind wir auf die Idee gekommen, etwas für die Umwelt zu tun.
Nimmt man als Elektrolyt Natriumsulfat, entstehen bei der Elektrolyse neben Wasserstoff und Sauerstoff auch Schwefelsäure und Natronlauge. Wasserstoff ist ein nachhaltiger und umweltfreundlicher Energieträger. Alle Lebewesen brauchen Sauerstoff. Schwefelsäure kann in der Düngemittelindustrie verwendet werden. Natronlauge kann dazu verwendet werden, um Kohlendioxid aus der Luft zu entfernen.
Das Ziel von Aron und Luca ist es, zunächst mit Strom aus der Steckdose herauszufinden, wie viel dieser Chemikalien in Abhängigkeit von Strom und Zeit entstehen. Schließlich wollen die Jungforscher die Elektrolyse mit Solarstrom betreiben.

Im letzten Jahr haben sich Jasha Grüner und Florian Stare mit der Planung und dem Bau eines Lifting-Body-Aircrafts, demnach
eines Flugzeugs ohne Flügel, befasst. Dafür haben die Jungforscher die besten Features aus vielen verschiedenen Vorlagen von ehemaligen Experimentalflugzeugen von Boeing, der NASA und Lockheed Martin verwendet und damit ein Konzept zusammengestellt von welchem die Tüftler erwarten, dass es relativ gute Flugeigenschaften aufweist. In einer Versuchsreihe bei der ihr im Maßstab 1:6 nachgebauter Prototyp von einem Hubschrauber abgeworfen wurde, haben sie die Flugeigenschaften auf experimentelle Weise getestet und mit den Ergebnissen einen fliegerischen Bericht zusammengestellt. Jasha Grüner, 17 besucht das Otto-Hahn-Gymnsium und Florian Stare war Schüler des Technischen Gymnasiums in Nagold

Wechselhaftes Wetter geht mit verschiedenen starken Winden einher, und für jeden Wind eignet sich eine andere Feinjustierung am Windrad. Ein sich selbst steuerndes Windrad ist aufgrund erweiterter Kontrollmechanismen auf die individuelle Situation leichter anpassbar und muss nicht durchgehend beaufsichtigt werden. Druch diese Ansteuerung besteht die Möglichkeit, während des Gebrauchs die Einstellungen der Rotorblätter und den Abstand der Rotoren untereinander zu verändern, um so immer die maximale Effizienz zu erreichen.

Die 16-jährigen Jonas Renz und Stefan Wahl aus dem Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold kennen aus vielen Filmen, Spielen oder Büchern geheimnisvolle fliegende Untertassen, welche als Ufos bezeichnet werden. Die Schüler fragten sich ob es möglich ist, ein funktionsfähiges Ufomodell zu bauen. Um dies zu herauszufinden, führten wir verschiedene Versuche durch.

Lukas Männchen, 17 Jahre, Tom Sommer, 15 Jahre, und Julian Nasarov, 16 Jahre aus der Christiane Herzog Realschule in Nagold haben bereits im letzten Jahr versucht, das Prinzip des E-Bikes auf Inliner zu übertragen. Dabei standen die Schüler vor allem vor dem Problem des hohen Gewichtes und der fehlenden Flexibilität. Verschiedene Anpassungen wurden vorgenommen. Der Motor, und das Antriebsrad wurden auf einem Überschuh aus Glasfasern befestigt um so das Gewicht besser zu verteilen.

Im vergangenen Jahr überließ dem 16jährigen Stefan Wahl aus dem Otto-Hahn-Gymnasium ein Bekannter einen Bauplan für eine Drohne. Diese Drohne bestand aus einer zentralen „Kapsel“ in der sämtliche Steuermodule, der Motor und der Treibstoff untergebracht sind, sowie aus einem großen, um die Kapsel rotierenden Rotor. Da Stefan noch nie eine solche Drohne gesehen hatte, war sein Interesse sofort geweckt. Doch bereits bei der ersten genaueren Betrachtung des Plans wurde ihm klar, dass es nicht möglich ist diese Drohne zu fliegen. Hauptproblem war, dass durch den einfachen Rotor ein Drehmoment entsteht, das nicht ausgeglichen wird (wie etwa bei einem Helikopter) und somit zu einem unkontrollierten Rotieren der Drohne in der Luft führen würde.

Inspiriert von einem Modellhubschrauber der zum Ausgleich des Drehmoments unter anderem einen gegenläufigen Rotor besitzt untersuchte Stefan, ob es möglich wäre das Drehmoment durch die Nutzung eines gegenläufigen Rotors komplett zu eliminieren

Vor zwei Jahren stellten die Geschwister Ellen und Jacques von Uli Braun (16) ein Rad mit Solarzellen vor, dass selbst in Bewegung eine kleine Batterie laden konnte. Das Prinzip dahinter war die will nun überprüfen, ob dies auch bei einem richtigen käuflichen E-Bike funktioniert. Dafür habe wurde auf einer Seite des Vorderrads 22 hintereinander geschaltete Solarzellen mit einer Nennspannung von je 2V und einer Stromstärke von maximal 380 mA angebracht. Außerdem hat Uli einen selbstgebauten Kohle-Stromabnehmer mit Kupfer-Schleifringen verwendet. Die erreichten Spannungen (45V) und Stromstärken (0,4A) habe ich an verschiedenen Tagen im Stehen und im Fahren über längere Zeiträume aufgezeichnet. Selbst an einem Novembertag konnte bei Sonnenschein die Batterie des Fahrrads komplett aufladen werden. Uli besucht die Christiane-Herzog-Realschule in Nagold