Z E I T U N G

Wieder eine Runde schlaue Ideen

Junge Forschungserfolge: Bundessiegerinnen und Bundessieger 2022 in Lübeck ausgezeichnet. Deutschlands beste MINT-Talente begeisterten beim Bundesfinale mit kreativen und innovativen Forschungsprojekten.

Die Chemie-Bundessiegerinnen Hannah Amrhein (17), Lena Fries (16) und Hanna Fries (16) aus Bayern fanden einen neuen Ansatz, um den Pflanzennährstoff Phosphor aus Abwasser zu recyceln. Sie nutzten die sogenannte Elektroflotation, bei der winzige Flocken Phosphate binden.

Können Sternhaufen Gammastrahlung erzeugen? Vanessa Guthier (18) aus Sachsen-Anhalt schrieb ein Computerprogramm, mit dem sie die spezifischen Bedingungen identifizieren konnte, die erfüllt sein müssen, damit Gammastrah­lung entstehen kann. Sie siegte im Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaften.

Textilien aus Kunstfasern geben beim Waschen Mikroplastik an das Wasser ab. Luise Florentine Mast (18) konnte die Teilchen im Abwasser nachweisen und machte sich an die Entwicklung eines entsprechenden Filters.

Wie kann nachhaltige Aquakultur an Land funktionieren? Fischzucht mit natürlichen Helfern! Fischzucht in Becken an Land benötigt eine Abwasserreinigung. Tonya Avemarg (15) suchte einen Weg, den Aufwand zu umgehen, Reste des Fischfutters und Ausscheidungen der Tiere wieder aus dem Wasser zu entfernen. Sie baute eine Aquakultur auf mit dem Ziel, die Reststoffe direkt durch andere Lebewesen im Wasser bestmöglich verwerten zu lassen.

Als Ende 2019 das Coronavirus erstmals auftrat, gelang es der Wissenschaft rasch, den genetischen Bauplan des neuen Erregers zu entschlüsseln. Als besonders relevant stellte sich die
Gensequenz des Spike-Proteins heraus. Dieses ermöglicht es dem Virus, in menschliche Zellen einzudringen. Genau um diese Gensequenz geht es auch im Forschungsprojekt von Lara Hombrecher (17). Sie wollte herausfinden, inwieweit sich die Spike-Protein-Sequenzen bei Menschen in Deutschland und in Frankreich unterscheiden. Sie besorgte sich die Gendaten und schrieb eine Software, mit der sich die Daten aus beiden Ländern detailliert vergleichen ließen.

Stefanie Hövermann (18) wählte sich das Thema „Präzise Pustetöne“, sie forschte zur Wasserflaschenmusik – Flaschen stimmen leicht gemacht!

Anna Katharina Schwarz (18), Myla Hardman (18) und Marta Lean (17) fragten sich: Graphenartige Supermaterialien – Geht das auch umweltfreundlicher?
Sie wollten wissen, ob sich Graphen, eine besonders leitfähige Form von reinem Kohlenstoff, ohne gefährliche Chemikalien herstellen lässt. Dazu testeten sie drei Ansätze aus der Fachliteratur. Dabei wird Grafit als Ausgangsmaterial im elektrischen Feld aufgelöst. In der Folge lagert sich Sauerstoff an die Grafitatome an. Wird der Sauerstoff entfernt, bilden sich Graphenschichten aus nur einer Atomlage. Das Trio untersuchte alle synthetisierten Produkte unter dem Elektronenmikroskop sowie mit spektroskopischen Methoden.

Verpilzte Fischeier Regenbogen- und Bachforellenlaich im Klimawandel – Auswirkungen erhöhter Feinsedimentlast. Das ist ein weiteres Forschungsthema. Starkregenereignisse schwemmen immer häufiger Feststoffe in Bäche und Flüsse, was eine zunehmende Sedimentation zur Folge hat. Die Partikel setzen die Zwischenräume der Kieselsteine am Gewässergrund zu und hemmen so die Sauerstoffversorgung des dort abgelegten Fischlaichs. Leonie Prillwitz (18) untersuchte die Auswirkungen von Feinsedimenten am Beispiel zweier Forellenarten. Sie nahm Brutversuche in Aquarien sowie in Brutboxen im Freilandgewässer vor und analysierte die Entwicklung des Laichs in Relation zur Wasserqualität. Dabei zeigte sich, dass die Fischeier bei hohem Gehalt von Feinsediment in größerem Umfang verpilzten. Damit verdeutlichte die Jungforscherin einen komplexen ökologischen Zusammenhang: Jede Vegetation, die die Erosion im Umfeld eines Bachs bei Starkregen eindämmt, kommt der Fischpopulation zugute.

Anna Gutmann (17) und Ina Gutmann (19): Die kalte Pest, Klimawandel und Epidemie. Zwei Themen beschäftigen unsere Gesellschaft derzeit besonders – Corona und die globale Erwärmung. Aber besteht zwischen dem Klima und dem Auftreten von Massenepidemien ein Zusammenhang? Dieser Frage gingen die beiden Jungforscherinnen nach. Dazu sammelten sie statistische Daten von zahlreichen Epidemien wie Pest, Grippe und Corona. Per Computer schufen sie ein mathematisches Modell der Epidemieverläufe und rekonstruierten die Reproduktionszahlen. Diese Werte verknüpften sie mit den zum Zeitpunkt des Auftretens der Epidemien herrschenden Temperaturen. Auf diese Weise fanden die beiden interessante Zusammenhänge zwischen Epidemieverlauf und Temperatur. So wütete die Pest besonders stark in außergewöhnlich kalten Jahren, wohingegen überdurchschnittlich warme Jahre die Ausbreitung von Grippe und Corona begünstigten.

Noch so ein Thema, klingt etwas nach Drachenzähmen :-) Schuppiger Stromerzeuger: Optimierung der Oberflächenprofile von Helix-Rotoren für Stand-Alone-Straßenlaternen. Manche Straßenlaternen werden mit Solarenergie betrieben, die in einer Batterie gespeichert wird, sodass die Lampe nachts leuchten kann. Doch wenn im Winter die Tage kurz sind, reicht der Solarstrom häufig nicht aus und die Laterne muss zeitweise heruntergeregelt werden. Um dieses Manko zu beheben, verfolgte Anne Marie Bobes (15) in ihrem Forschungsprojekt ein interessantes Konzept. Dabei wird die Solarlaterne zusätzlich mit einem schraubenförmigen Windrotor bestückt, der im Winter die fehlende Energie liefern soll. Um eine effiziente Form für diesen Helix-Rotor zu finden, simulierte die Jungforscherin verschiedene Rotorprofile im Computer und erprobte sie an einem selbst gebauten Teststand. Als vielversprechend erwies sich dabei ein Rotor, dessen Unterseite mit kleinen Schuppen besetzt war.

Alle Infos unter
www.jugend-forscht.de/presse/pressemitteilungen/archiv/jugend-forscht-bundessiegerinnen-und-bundessieger-2022-in-luebeck-ausgezeichnet.html
bzw.
www.jugend-forscht.de/wettbewerbe/bundeswettbewerb-2022/preistraegerinnen-und-preistraeger.html

Maria