Am frühen Morgen des 08. Februars 2019 trafen sich die Teilnehmer der Wettbewerbe Jugend forscht und Schüler experimentieren zum 22. Regionalwettbewerb im Headquarter der Zeiss AG in Oberkochen. Das Max-Planck-Gymnasium stellte dieses Jahr sieben Teams mit zwölf Schülerinnen und Schülern, von denen sich zwei für die nächste Ebene des Jungforscherwettbewerbs qualifizieren konnten. Neben den Regionalsiegern konnten auch wieder zahlreiche Platzierungen und Sonderpreise auf der zweitägigen Veranstaltung erreicht werden.

Wer die Nachrichten aus Baden-Württemberg in den letzten Wochen und Monaten verfolgt hat, kam um das Thema Feinstaubbelastung mit den damit drohenden Konsequenzen wie beispielsweise Fahrverbote nicht herum. Vor allem große Städte, etwa unsere Landeshauptstadt Stuttgart, scheinen mit den feinen aber durchaus für unsere Gesundheit schädlichen Partikeln in der Luft ernsthaft Probleme zu haben. Doch wie sieht es in kleineren Gemeinden aus? Sind etwa unsere Heimatorte hier auf der Schwäbischen Alb ebenfalls vom Feinstaub betroffen? Dieser Frage sind Katja Winkelmann (Realschule Gerstetten, Klasse 8) und Eleni Stegmaier (Klasse 8a) als schulübergreifendes Projektteam nachgegangen. Mithilfe eigens entworfener Messapparaturen und der damit verbundenen Programmierung der Mikrocontroller konnten die beiden Kurz- und Langzeitmessungen bei sich zuhause und in der näheren Umgebung durchführen. Die Messwerte wurden zusammen mit den passenden Zeitstempeln auf einer SD-Karte gespeichert und konnten so im Anschluss gründlich am PC ausgewertet und interpretiert werden. Neben Aufzeichnungen am Straßenrand und auf abgelegenen Feldern wurden auch Messwerte in der von Kerzenschein dominierten Weihnachtszeit sowie in der Silvesternacht erhoben. Signifikante Schwankungen der Feinstaubkonzentration in der Luft konnten dabei festgestellt und verschiedenen Ereignissen in der Umwelt zugeordnet werden. Um die Menge der Daten noch weiter zu erhöhen um dann noch verlässlichere Aussagen der Feinstaubbelastung auf der Ostalb zu treffen, möchten die beiden Schülerinnen im nächsten Schritt kompakte Messwerterfassungssysteme entwickeln, welche an mehrere Personen verteilt werden können und dann aktuelle Messwerte per Mobilfunk an einen Server schicken, von wo dann die Auswertung stattfindet. Katja und Eleni sicherten sich den Regionalsieg der Sparte Geo- und Raumwissenschaften und dürfen damit am Landeswettbewerb Schüler experimentieren in Balingen teilnehmen.

Silvan Laidler (Kursstufe 1) hatte sich in diesem Wettbewerbsjahr ein für ihn eher untypisches Thema herausgesucht und damit bewiesen, dass eben nicht nur Informatik, Mathematik und Technik zu seinem Interessengebieten gehören. Genauer gesagt hat sich Silvan mit einem Aspekt der physikalischen Chemie beschäftigt: die Lösungsenthalpie. Kurz gesagt handelt es sich dabei um das Phänomen, dass sich beim Lösen bestimmter Stoffe in Wasser die Temperatur dieser Lösung mehr oder weniger stark erniedrigt (umgekehrt kann auch eine Erhöhung der Temperatur bei wiederum anderen Stoffen stattfinden). Harnstoff ist so ein Stoff mit positiver Lösungsenthalpie, der darüber hinaus noch günstig und auch absolut ungefährlich ist. Doch was soll das nun? Nun, Silvan wäre nicht Silvan, wenn er nicht eine passende Anwendung für das Phänomen parat hätte. Man stelle sich vor, an einem heißen Sommertag eine Wanderung durchzuführen. Irgendwann ist es Zeit, eine Rast einzulegen, um ein gekühltes Getränk zu sich zu nehmen. Ein gekühltes Getränk bei einer Wanderung und 30 °C Außentemperatur? Richtig! Denn mit dem von Silvan entwickelten Getränkekühler Frosty soll das möglich werden. Durch das Lösen von Harnstoff in Wasser wird quasi ein Instant-Kühlschrank erzeugt, welcher das Abkühlen beim Lösungsvorgang nutzt, um eine Getränkeflasche oder -dose zu kühlen. Zu diesem Zweck wurde eine passende Box entworfen und mittels 3D-Druck realisiert. Experimente haben wiederum gezeigt, welche Hernstoffkonzentration optimal ist, um die Getränketemperatur um einen bestimmten Betrag zu senken. Dabei spielen viele Faktoren, wie bspw. die Umgebungstemperatur, Form des Getränkebehälters oder aber auch Wasserausgangstemperatur, eine entscheidende Rolle. Eine abermals souveräne Präsentation, in der Silvan die Fragen der Jury mit herausstechender Logik und Fachwissen beantworten und mit einem ganzheitlichen und stimmigen Konzept überzeugen konnte, sicherte ihm die Qualifikation zum Landeswettbewerb Jugend forscht im Themenfeld Chemie in Stuttgart.

Weitere Projekte des Max-Planck-Gymnasiums waren:

Vegane Zaubermalertinte (Marco Frisch, Noah Kress und Paul Streit, Klasse 5): Sonderpreis KOSMOS Experimentierkasten

Einfluss von Giften auf Medikamente (Lorena Sauter und Elena Braun, Klasse 8): 3. Platz Chemie

Dicke Luft im Zimmer?!? (Benjamin Vollprecht, Klasse 8): 3. Platz Biologie

Antriebsgestützter Einkaufswagen (Julia Benning, Kursstufe 2): 3. Platz Technik

Bodenmessung bei Topfpflanzen (Leonard Kinzler, Nikolas Maiwald und Julian Wankmiller, Klassen 8 und 9)