Gymnasium bei Jugend forscht Eine von acht Ideen: Wie Meller Schüler die Luft sauber machen wollen

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Melle. Cola als Wunderwaffe? Alternative Methoden für die Luftreinigung? Sind die Meere noch zu retten? Unter anderem mit diesen Fragen haben sich in den vergangenen Monaten Schüler des Gymnasiums Melle beschäftigt. Ihre Ergebnisse präsentieren sie nun am 22. und 23. Februar beim Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ in Diepholz. Wir stellen zwei der insgesamt acht Meller Projekte im Detail vor.

Zahnstocher stecken an der vorderen Kante eines Flügelmodells, das drei Neuntklässler des Meller Gymnasiums gebaut haben. Mit dieser Konstruktion wollen Michael Heise (14 Jahre), Erik van Delden (15) und Paul Runge (15) den flexiblen Kamm aus borstenartigen Strukturen am Flügel einer Schleiereule simulieren. Außerdem haben sie ihr Modell mit Watte gefüllt und die hintere Kante mithilfe von Silikon elastisch gestaltet.

„Leiser fliegen?“ nennen die Teenager ihr Projekt, bei dem sie untersucht haben, ob durch ein solches Flügelprofil auch der Lärmpegel von Flugzeugen oder Windrädern reduziert werden könnte. Nicht umsonst werden Eulen als lautlose Jäger bezeichnet.

Versuche im Windkanal der Hochschule Osnabrück

Den Impuls für das Experiment hatte Lehrer Uwe Lehmann in der Naturwissenschaften-AG gesendet. Dieser lobt die Schüler für ihre außerordentlich selbstständige Organisation. Denn Michael, Erik und Paul bauten nicht nur jeweils einen herkömmlichen und einen Eulenflügel aus Holz und Folie nach, sondern koordinierten zudem einen Termin mit dem Labor für Strömungslehre an der Hochschule Osnabrück, um dort die Eigenschaften der Modelle im Windkanal zu testen. Sogar ein Professor sei anwesend gewesen, um Tipps zu geben, sagt Michael Heise. Selbst dass der Haupttermin für die Experimente in die Weihnachtsferien fiel, war kein Problem.

Wie groß sind die auf den Flügel einwirkenden Kräfte?

Und das Ergebnis? Bei den Messungen der Kräfte, die auf die Flügel einwirkten, habe es nur geringe Unterschiede gegeben, erklärt Paul Runge. Was wahrscheinlich auch an der Größe des Windkanals lag, der eigentlich für größere Objekte ausgelegt sei, wie Lehmann weiß. Gerne hätte das Trio aussagekräftigere Ergebnisse erhalten, doch allein schon der Nachbau der Flügel habe Spaß gemacht, resümierte Erik.

Fachjury bewertet Arbeiten der Schüler

Am Donnerstag und Freitag stellen sie ihr Forschungsresultat nun der Jury beim Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ in Diepholz vor. In der Kategorie Physik treffen sie dabei ausschließlich auf Mitschüler vom Meller Gymnasium, die mit den Projekten „Kann man den Magnus-Effekt auf die Straße bringen?“ und „Untersuchung verschiedener Abhängigkeiten der Kräftewirkung zwischen Dauer- und Elektromagneten“ antreten.

Reicht es für die Qualifikation zum Landesentscheid? Dafür sei nicht allein die Platzierung in Diepholz abhängig, sondern auch die Qualität des Experiments, erklärt Lehmann. Die Fachjury bewertet dafür die schriftliche Ausarbeitung, den visuellen Eindruck sowie einen mündlichen Vortrag.

„Spannend, wie vielfältig die Ideen sind“

Vom Gymnasium Melle sind beim Regionalwettbewerb insgesamt 22 Schüler in acht Gruppen dabei. Sechs dieser Teilnehmer forschen in der Naturwissenschaften-AG, 16 haben sich im Seminarfach mit ihren Aufgaben beschäftigt. „Spannend, wie vielfältig die Ideen sind, mit denen sich die Schüler auseinandergesetzt haben“, findet Lehrer Matthias Duling. Zu seinen Schützlingen gehören zum Beispiel aus dem zwölften Jahrgang Moritz Meyer zu Westram (18), Maximilian Bornhorst (18) und Lukas Haupt (19), die meinen: „Unsere Luft muss besser werden! Alternative Methoden zur Luftreinigung etablieren“.

Nach neuen Möglichkeiten der Schadstofffilterung gesucht

„Ich war schon in Peking und Shanghai“, sagt Moritz Meyer zu Westram. „Viele Leute liefen dort wegen der Luftverschmutzung mit Mudschutz herum.“ Ihn und seine beiden Mitstreiter reizte nicht zuletzt die Aufgabe, nach neuen Möglichkeiten der Schadstofffilterung zu suchen. „Wir wollten ein einfaches, unkompliziertes Verfahren“, beschreibt der 18-Jährige die selbst gesetzte Vorgabe. Das Trio experimentierte unter anderem mit Schwefelsäure, um aus Ammoniak letztlich das als Düngemittel einsetzbare Ammoniaksulfat herzustellen.

Erstes Konzept für eine Waschsäule

Ferner suchten sie nach Lösungen, um Stickoxid und Kohlendioxid zu filtern. Am Ende entwickelten sie ein erstes Konzept für eine Waschsäule, in der angesaugte Luft zunächst einen Staubpartikelfilter passiert, ehe ein Katalysator Stickoxide unter anderem in Kohlenstoffdioxid und Stickstoff umwandelt, Ammoniak in einer Schwefelsäurekammer zu Ammoniaksulfat synthetisiert und schließlich Kohlendioxid fürs Algenwachstum in einem Wasserbad genutzt wird. „Cool, dass die Versuche erfolgreich waren und wir dieses Konzept entwickeln konnten“, freut sich Moritz Meyer zu Westram.

Die Grafik illustriert den Entwurf einer Waschsäule. Erdacht haben sich das Prinzip drei Meller Gymnasiasten. Foto: Karsten Grosser

In der Kategorie Chemie treffen die drei noch auf zwei weitere Gruppen vom Meller Gymnasium, die den Fragen nachgingen: „Entrostung von Eisennägeln: Cola als Wunderwaffe?“ sowie „Wie kann ein Akkumulator optimiert werden?“. Im Fach Biologie ist das Gymnasium mit den Projekten „Essenziell oder schädlich? Wirkung von Starklicht auf Heliophyten und Skiadophyten“ sowie „Sind die Meere noch zu retten?! Versauerung der Ozeane“ dabei.

Die Ziele von Jugend forscht

Jugend forscht ist Deutschlands bekanntester Wettbewerb für Nachwuchsforscher. Ziel ist, Jugendliche für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik zu begeistern, Talente zu finden und zu fördern. Für einen ersten Preis auf Regionalebene gibt es einen Geldpreis in Höhe von 75 Euro. Anschließend warten der Landesentscheid und das Bundesfinale.


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