17 Schülerinnen und ein Schüler aus dem Kreis Günzburg treten am 2. und 3. März beim 58. Regionalwettbewerb Jugend forscht an der Hochschule Augsburg an. Sieben Jugendliche vom Simpert-Kraemer-Gymnasium (SKG) in Krumbach, neun Mädchen und Buben des Maria-Ward-Gymnasiums in Günzburg und ein Schüler des St.-Thomas-Gymnasiums in Wettenhausen messen sich mit zahlreichen jungen Forscherinnen und Forschern aus der Region. In einer zweitägigen Veranstaltung stellen sie ihre Projekte den verschiedenen Fachjurys vor.
Es gibt sieben Fachgebiete und drei Wettbewerbsebenen. Nur die in ihrem jeweiligen Gebiet Erstplatzierten gelangen von der Regionalebene aus auf die Landesebene. Von dort können sich ebenfalls nur die Sieger für den Bundeswettbewerb qualifizieren. Es gibt insgesamt zwei Alterskategorien. Die jüngeren Schüler bis 14 Jahre nehmen in der Sparte „Schüler experimentieren“ teil, darüber bei „Jugend forscht". Wir stellen die Teilnehmer mit ihren Projekten vor.
Können Bäume leuchten?
Maja Schorer, Luca Lübeck und Stephanie Jenuwein (alle 10b, Alter 15, 16 und 16) vom SKG in Krumbach nahmen sich eines besonders faszinierenden Phänomens an, der Fluoreszenz. Der Leuchteffekt ist sichtbar, wenn bestimmte Stoffe mit ultraviolettem oder blauem Licht bestrahlt werden. In Diskotheken ein beliebter Effekt, wenn im Schwarzlicht Kleidungsstücke hell zu strahlen beginnen. Inspiriert durch ein Experiment mit Kastanienzweigen, die einen blau leuchtenden Stoff enthalten, untersuchten sie auch andere einheimische Gehölze wie Eiche, Linde und Maibeere. Tatsächlich fanden sie in jeder dritten Art leuchtende Substanzen.
Sie entwickelten daraus eine Reihe von Schulversuchen, die den Chemie-Unterricht in Zukunft attraktiver gestalten lässt. Denn manche der Stoffe eignen sich hervorragend als Anzeiger für saure oder basische Flüssigkeiten. Zufälligerweise entdeckten sie, dass sich mit dem gelb fluoreszierenden Inhaltsstoff des Kreuzdorn-Strauchs Aluminium in Kosmetika detektieren lässt.
Gesündere Ernährung dank Antioxidantien
"Jetzt weiß ich besser, wie ich mich noch gesünder ernähren kann", sagt die 16-jährige Sophie Braun, die am SKG die Klasse 10+g besucht und im Wettbewerbsfach Biologie teilnimmt. Sie untersuchte Antioxidantien in pflanzlichen Nahrungsmitteln. Dabei handelt es sich um Stoffe, denen positive gesundheitliche Effekte nachgesagt werden. Sie sind in der Lage, sogenannte „freie Radikale“ unschädlich zu machen. Zu viele von diesen Radikalen tragen zur Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Arthritis und Krebserkrankungen bei und lassen uns schneller altern.
Wie gelingt es nun, möglichst viele dieser gesundheitsfördernden Antioxidantien in pflanzlichen Lebensmitteln zu erhalten? Modellhaft für grüne Pflanzen und Pflanzenteile wählte Sophie Fichtennadeln. Sie testete verschiedene Behandlungsformen und deren Auswirkungen auf den Gehalt an Antioxidantien. Sie klärte damit unter anderem die Frage, welchen Einfluss die Kochzeit auf den Gehalt an gesundheitsförderlichen Stoffen hat. Günstig wirkt auch die Zugabe von Säure. So wird sie künftig beim Kochen säurehaltige Zutaten beigeben, um die Wirkung von Antioxidantien zu verbessern.
Die Muster von Flecken sind Kunstwerke
Alles ging mit einem Teefleck auf der Kleidung los. Die Arbeit von Emily Fuchs, Stefanie Fischer und Tina Kollmann (alle besuchen die 9b am SKG) hatte als Nebeneffekt auch künstlerischen Charakter. Sie sind von Flecken im Alltag dazu motiviert worden, einmal genauer hinzusehen. Unter bestimmten Bedingungen entstehen innerhalb eines Flecks Muster. Diese analysierten die drei und kreierten dabei so geheimnisvolle Namen wie „Schwimmreifen-“ oder „Maulwurfhügeleffekt“.
Das Ziel ihrer Arbeit im Fachgebiet Chemie, war herauszufinden, wann der "Maulwurfhügeleffekt" und wann der "Schwimmreifeneffekt" stärker ausgeprägt ist. Dabei veränderten sie die Bedingungen beim Eintrocknen von Farbflecken. Einflüsse wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Farbstoffkonzentration und Neigungswinkel der Oberfläche wurden unter das Mikroskop genommen. Die Makroaufnahmen der Jugendlichen wurden projiziert zu riesigen Kunstwerken.
Mehr Kohlendioxid in der Luft bedeutet mehr Korrosion
Tobias Prautzsch (Klasse 9b am SKG) tritt im Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaften an. Er interessiert sich für den aktuell erhöhten Kohlenstoffdioxidgehalt der Atmosphäre. Da Kohlenstoffdioxid mit Wasser zu Kohlensäure reagiert, liegt nahe, dass Gewässer in Zukunft säurehaltiger sind. Saures Wasser trägt verstärkt zum Rosten von Metallen bei. Tobias entwickelte verschiedene Methoden, mit denen man im Modell die in Zukunft vermutlich verstärkte Korrosion von Metallen simulieren kann.
Mit Kohlenstoffdioxid-Sensoren und dem Verfahren komplexometrische Titration zeigt er auf, dass unedle Metalle, welche mit Wasser in Kontakt kommen, in Zukunft schneller rosten werden. Noch zu klären bleibt allerdings die Frage, wie stark sich veränderte Durchschnittstemperaturen auf dieses Phänomen auswirken. Für seine zeitaufwendigen Versuche mit dem
Das Wetter in Wettenhausen ein Jahr aufgezeichnet
Leon Kasper vertritt das St.-Thomas-Gymnasium in Wettenhausen. Der Schüler der Klasse 7d baute eine eigene Wetterstation für seine Schule. Ein Jahr lang erhob Leon detaillierte Wetterdaten für seinen Standort, die zukünftig die Basis für weitere Projekte sein könnten. Gemessen wurden Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Windgeschwindigkeit und Niederschlag. Für die Wetterstation befestigte Leon verschiedene Messgeräte an einer Konstruktion aus Holz und Metall, wertete die Daten anschließend aus und verglich sie mit den lokalen Wetterdaten einer Wetterstation in Günzburg.
"Ich wollte unbedingt was mit dem Wetter machen", sagt der 12-jährige Schüler. Und so notierte er an der Wetterstation im Schulgarten gewissenhaft die Daten während der Unterrichtspausen. Vielleicht werden wir Leon eines Tages beim täglichen Wetterbericht sehen.
Die Suche nach der besten Papiersorte für die Schule
„Das geht doch besser“, dachten sich Paul Rampf, Anna Fink und Yana Hoffmann vom Maria-Ward-Gymnasium Günzburg, als sie im Unterricht Arbeitsblätter beschrieben. Die Schrift drückte mit bestimmten Stiften auf die Rückseite durch und Kleber führte zu unschönen Verfärbungen. Die drei untersuchten daraufhin verschiedene Papiersorten auf Faktoren wie Umweltverträglichkeit, Dicke, Saugeigenschaften und Resistenz und diskutierten in Ihrem Projekt, was ein gutes Papier eigentlich ausmacht.
Mit sieben verschiedenen Tests und unendlichen Testreihen ermittelten sie als Testsieger ein Recyclingpapier, das zudem das günstigste aller 12 Sorten war. Somit wäre die Wahl dieser Papiersorte auch ein Beitrag zur Schonung der Ressourcen an der Schule. Klar wurde ihnen aber auch, dass es nicht ein perfektes Papier für alle Anwendungszwecke gibt.
Wie gut sind Desinfektionsmittel?
Seit der Corona-Pandemie werden Desinfektionsmittel nahezu jeden Tag benutzt. Doch wie gut schützen sie uns eigentlich vor Infektionen? Stefania Rosca (Klasse 6b) und Lina Kammerer (7a) vom Maria-Ward-Gymnasium Günzburg haben verschiedene Mittel und ihre Inhaltsstoffe im Labor auf ihre Wirkung untersucht und erstaunliche Entdeckungen gemacht. Sogar nach gründlichem Händewaschen und anschließendem Desinfizieren fanden die Schülerinnen noch zahlreiche Bakterien an den Händen.
"Es ist nicht so, wie es scheint", haben die beiden entdeckt. Ihr Fazit: Seife ist sogar auf lange Sicht besser. Sie reinigt ebenfalls gut und schadet der Haut nicht so stark.
Folie, die Tiere nicht tötet
Wie könnte eine umweltfreundliche Alternative zu Plastik aussehen? Mit dieser Frage beschäftigten sich Christopher-Robin Zanke und Lean Gökce von der Klasse 8a am Maria-Ward-Gymnasium in Günzburg. Die beiden Schüler forschten in ihrem Projekt nach einem Kunststoff, der sich unproblematisch recyceln lässt, gut biologisch abbaubar ist und sogar von Tieren ohne größere Schäden verdaut werden kann. Dazu experimentierten sie mit verschiedenen Stärke-Mischungen, aus denen sie Folien herstellten.
"Seit unserer Arbeit versuchen wir, auf Folienverpackungen zu verzichten, wo es möglich ist", sagen die jungen Forscher. Ihre Folienversuche aus Stärke, Glycerin und Wasser wurden zunehmend besser. Doch zur Praxisreife ist es noch ein weiter Weg. Eine Folie aus biologisch abbaubaren Zutaten würde dieses Müllproblem auf jeden Fall lösen.
Pantoffeltierchen unter dem Mikroskop
Kaum sind sie da, sind sie schon wieder weg. Diese Erfahrung machten Sophia Knoblich und Luna Baur aus der Klasse 7a des Maria-Ward-Gymnasiums in Günzburg bei früheren Experimenten mit Pantoffeltierchen. Diese waren so schnell, dass die Schülerinnen sie unter dem Mikroskop nur schwer beobachten konnten. In Ihrem Projekt untersuchten die beiden nun verschiedene Mittel, wie sie die Geschwindigkeit der Einzeller verlangsamen können.
Die vielen Versuche und tollen Aufzeichnungsmöglichkeiten der Makroaufnahmen mit dem Smartphone haben den beiden richtig Freude bereitet. Ein Praktikum in einem Labor soll bald folgen.