Vorfreude auf „Jugend forscht“ und „Schüler experimentieren“

„Jugend forscht“ und „Schüler experimentieren“

Mit zwei Beiträgen zum Wettbewerb „Jugend forscht“ und einer Arbeit zum Wettbewerb „Schüler experimentieren“ geht die Brede 2021 ins Rennen. Darüber freut sich die MINT-Koordinatorin der Brede, Birgit Niemann, in diesem besonderen Jahr sehr: „Eigentlich musste man ja davon ausgehen, dass sich in Zeiten digitaler Betreuung die Begleitung von Projekten deutlich schwieriger gestaltet und die Motivation der Schülerinnen und Schüler nicht so hoch sein dürfte: Aber umso erstaunter war ich, dass der Schwung aus dem vergangenen Wettbewerb doch bei allen Teilnehmern bis in die neue Forscherrunde angehalten hat.“ Die Unterstützung der beiden Wettbewerbe habe an der Brede eine lange Tradition, denn hier gehe es, so Birgit Niemann weiter, um die Entwicklung eigener Forscherfragen und deren eigenständiger experimenteller Untersuchung.

Laura Jek (9c) und Judith Fechler (EF) haben mit ihrem Wettbewerbsbeitrag „Alles eine Frage der Konzentration?“ in der Schule bereits für Aufsehen gesorgt: Beide untersuchen die Kohlendioxyd- und die Sauerstoffkonzentration sowie die Temperaturveränderung im Klassenraum bei unterschiedlichen Lüftungsbedingungen. Durch die aktuelle Coronakrise hat dieses Projekt derzeit eine besondere Aktualität. „Bei unseren Untersuchungen haben wir immer in einzelnen Unterrichtsstunden in Kursen oder Klassen, die eine unterschiedliche Teilnehmerzahl hatten, Messdaten ermittelt. Wir vermuten, dass sich die Konzentration der Gase bei unterschiedlichen Öffnungen der Fenster im Untersuchungszeitraum verändert und versuchen daraus Rückschlüsse auf die Aerosolbelastung zu ziehen“, erläutert Laura Jek. Und Judith Fechler ergänzt: „Zusätzlich überprüfen wir durch Konzentrationstests, die die Schülerinnen und Schüler vor und nach der Unterrichtseinheit ausfüllen, ob sich das Lüften auch auf die Arbeitsfähigkeit auswirkt. Diese Konzentrationstest vergleichen wir anhand von Tabellen.“ Durch Messwertermittlungen nach dem Einbau einer Lüftungsanlage testeten die beiden zusätzlich, ob diese die Situation auch ohne Lüften dauerhaft verbessern kann. Das Ziel des Projektes ist nach Aussage der beiden Jungforscherinnen, Tipps geben zu können, um eine gute Lernumgebung zu schaffen und gleichzeitig die Ansteckungsgefahr zu verringern.

Unter dem Motto „Energie ist ÜberALL – Energiegewinnung an stellaren Objekten“ starten Robin Dentel, Noah Spiegelberg und Joshua Schrick aus der Q2 in eine neue Wettbewerbsrunde. Die drei Schüler haben sich damit auseinandergesetzt, wie sich in stellaren Dimensionen Energie von der Sonne gewinnen lässt. Noah Spiegelberg: „Dazu gehen wir von der Konstruktion eines Dyson-Swarms aus. Dieser könnte aus vielen Spiegeln bestehen, welche das Licht reflektieren und zu einem weiteren gekrümmten Spiegel lenken, welcher das Licht bündelt. Die Spiegel würden unserer Planung nach auf dem Merkur produziert und von dort aus mit einer Magnetbahn in die Umlaufbahn um die Sonne geschickt.“ Der Merkur eigne sich aufgrund seiner natürlichen Eigenschaften, z. B. eines großen Vorkommens von Metallen und einer kurzen Distanz zur Sonne. Die gebündelte Strahlung der Sonne könne dann z. B. zur Erde gerichtet werden, wo sie mithilfe von Photovoltaikzellen in Elektrizität umgewandelt wird. Die drei Jungforscher sind sich einig: „Diese Unmengen an Energie benötigen wir zukünftig, um als Menschheit zu einer interstellaren Spezies aufzusteigen und die Kolonisierung des Weltraums beginnen zu können.“

Im Rahmen des Wettbewerbs „Schüler experimentieren“ befasst sich Hanno Wrenger aus der 9b unter dem Motto „Auf die Farbe kommt es an“ mit dem „Wachstumsverhalten von Keimlingen bei der Bestrahlung von Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen“. Er baut dabei auf seinen Wettbewerbsbeitrag aus dem vergangenen Jahr auf: Hier hatte er Wasser als Keimfaktor untersucht. „Ich habe dazu eine Box gebaut, in welcher das Licht verändert werden kann, in der aber die Temperatur durch einen Heizlüfter trotzdem konstant ist. In dieser Kiste wurde dann eine mit einem Kleinrechner verbundene Kamera befestigt, die in einem regelmäßigen Zeitabständen Bilder macht“, berichtet Hanno von seinem Versuchsaufbau. Das Licht werde dann mit Hilfe von RGB-LED-Streifen in verschiedenen Farben eingestellt. Bei den sechs Versuchen habe sich ergeben, dass die Keimlinge bei rotem Licht viel schneller wachsen als bei blauem Licht. Hanno weiter: „Trotzdem wachsen die Keimlinge bei blauem Licht nochmal schneller als bei grünem Licht. Zudem spielt scheinbar die Dunkelphase eine wichtige Rolle im Wachstumsprozess.“ Die Ergebnisse ließen sich mit den biochemischen Abläufen der Fotosynthese gut erklären.

Da alle Schülerinnen und Schüler schon seit langer Zeit an der MINT-AG der Brede teilnehmen, war ihnen auch bewusst, dass sie während der Zeit des Distanzlernens digital von den Lehrerinnen und Lehrern begleitet werden. Birgit Niemann: „Hier hatten wir schon in der Zeit des ersten Lockdowns als AG-Gruppe gute Erfahrungen bei unterschiedlichen Projekten gesammelt: Schon frühzeitig haben Laura und Judith in den Klassen Messwerte ermittelt, Hanno hat im Herbst schon begonnen, die Pflanzen unter verschiedenen Bedingungen keimen und wachsen zu lassen, die Q2 Schüler haben neben ihrer Vorbereitung auf das Abitur gerechnet und recherchiert. Nun heißt es Daumen drücken für den anstehenden Wettbewerb!“

An diesem Beitrag haben mitgewirkt: Birgit Niemann, Stefanie Westermeier, Prof. Burkhard Wrenger, Kai Hasenbein