Kinde beim spielen

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Veranstaltungsbroschüre 2021 (8,267 MB)

Juroren 2021 (33,8 KB)

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schueler-experimentieren@balingen.de

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Amt für Familie, Bildung und Vereine

Herr Harry Jenter

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72336 Balingen
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Fax: 0743317046261
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Fr 08:00 - 12:00 Uhr

Projekte

Um den Landessieg in den 7 Fachgebieten konkurrieren 2021 62 Wettbewerbsarbeiten von insgesamt 110 Schülerinnen und Schülern:

8 Beiträge im Bereich Arbeitswelt
12 Arbeiten die Biologie betreffend
9 Arbeiten im Bereich Chemie
5 Beiträge zu Geo- und Raumwissenschaften
7 Beiträge im Themenfeld Mathematik-Informatik
10 Arbeiten in Physik
11 Arbeiten im Bereich Technik
 
Teilnehmerübersicht (489,3 KB)

Hier stellen sich die einzelnen Projekte vor:

Arbeitswelt Shampoo - Flüssig oder Fest?!

Kurzbeschreibung:
Was sind eigentlich die Unterschiede zwischen flüssigem Shampoo und festem Shampoo? Welches Produkt ist in Hinsicht auf Qualität und Umweltverträglichkeit besser? Wir testen mit Hilfe verschiedener Versuchspersonen, die die Shampoos bewerten, die Qualität 5 verschiedener flüssiger und fester Haarpflegeprodukte. Außerdem testen wir das Schaumverhalten und vergleichen die Inhaltsstoffe.

Lucia Gritzki (13) Gymnasium bei St. Michael Schwäbisch Hall  Amelie Häußler (13) Gymnasium bei St. Michael Schwäbisch Hall

Arbeitswelt Dance-Music - Tanz deine eigene Musik!

Kurzbeschreibung:
Um gleichzeitig beim Tanzen musizieren zu können, müsste man während der Tanzbewegung sein Instrument in den Händen halten und spielen. Dies ist bei vielen Instrumenten nur schwer oder gar nicht möglich. Aber was wäre, wenn man das Instrument selbst gar nicht erlernen oder besitzen müsste, sondern alleine nur durch Bewegung spielen könnte? Genau dieser Frage habe ich mich in meinem Projekt gewidmet und ein Instrument entwickelt, welches sich nur durch Körperbewegung spielen lässt. Mit Hilfe der Microsoft Kinect Kamera wird mein Körper erkannt und die Software errechnet, wo sich bestimmte Körperteile befinden. Je nach Position und Körperteil werden verschiedene Sounds abgespielt. So kann man tanzen und gleichzeitig Musik machen! Die Anwendung liegt nicht nur in der Musikerzeugung, sondern kann auch im pädagogischen und therapeutischen Bereich eingesetzt werden. Gerade in der Rehabilitationsbranche könnte es Patienten zur Bewegung motivieren um den Heilungsprozess voranzubringen.

Maxim Rasch (13) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach

Arbeitswelt Gut maskiert?! Wir suchen die perfekte Mund-Nasen-Bedeckung

Kurzbeschreibung:
Wir müssen gerade fast überall Masken tragen. Deshalb haben wir uns intensiv mit dem Thema beschäftigt und versucht, wichtige Fragen zu klären. Wie bewahrt man Masken am besten auf? Wie bekommt man sie wieder sauber? Aus welchem Material sollten wiederverwendbare Masken sein? Sollten sie ein- oder mehrlagig sein? Wie gut versteht man Leute mit unterschiedlichen Masken? Wie wichtig ist die Passform der Maske? Um Antworten auf unsere Fragen zu bekommen, haben wir mit E. coli-Bakterien gearbeitet, Kunstnebel verwendet und Gipsabdrücke von unterschiedlich großen Gesichtern erstellt und damit die Masken getestet. Wir haben auch untersucht, wie gut Schall durch verschiedene Masken geht. Unsere Sieger sind FFP2-Masken oder Stoffmasken aus French Terry außen und antimikrobiellem Stoff auf der Innenseite. Diese Stoffkombination kann Tröpfchen gut zurückhalten und macht die Sprache nicht zu leise. Man kann Stoffmasken so nähen, dass sie gut zum Gesicht passen. Für die Umwelt sind sie besser.

Ronja Steiner (11) Schickhardt-Gymnasium Herrenberg  Emily Sindlinger (12) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold

Arbeitswelt CO2 Ampel - Ganz Genau??!!

Kurzbeschreibung:
In vielen Schulen werden CO2-Ampeln eingesetzt, um anzuzeigen, wann gelüftet werden muss. Aber kann man diesen Werten wirklich glauben? Wir wollen herausfinden, wo die CO2-Ampel am besten stehen sollte und ob sie durch Einflussfaktoren wie z.B. Desinfektionsmittel, andere Gase/Düfte, brennende Kerzen etc. gestört wird. Dazu haben wir verschiedene Experimente durchgeführt. Ebenfalls haben wir den Einfluss einer Belüftungsanlage untersucht. Mit unseren Versuchen haben wir herausgefunden, dass eine Belüftungsanlage z.B. für die Schule sehr nützlich sein kann. Falls man aber ein normales Haus hat, empfiehlt sich eine CO2-Ampel, man sollte aber auf jeden Fall folgende Regel beachten: - Wenn man Kerzen gerne mag, muss man sehr oft lüften.
- Im Haus mit offener Tür schlafen oder ein Pflanzenliebhaber sein.
- Je mehr Personen im Haus, desto länger oder öfter muss man lüften.
- Tür zu, Fenster auf und rausgehen, dann ist die Luft schnell ausgetauscht.

David Buchta (12) Stiftsgymnasium Sindelfingen  Elias Kares (13) Stiftsgymnasium Sindelfingen  Adrian Oberhofer (13) Stiftsgymnasium Sindelfingen

Arbeitswelt Genau auf die Finger geschaut

Kurzbeschreibung:
Bald hat mein kleines Geschwisterchen Geburtstag, aber es ist immer schwer ein Geschenk vor ihm zu verstecken. Einmal war die Schleife des Geschenks etwas verrutscht, ein andermal ein Riss im Papier. Bilde ich mir das nur ein? Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser. So kamen meine Freundin und ich auf die Idee, Fingerabdrücke mit einfachen Hausmitteln sichtbar zu machen. Wir haben auch andere Verfahren recherchiert.

Ida Notz (12) Gymnasium Döchtbühl  Bad Waldsee  Nora Welz (12) Gymnasium Döchtbühl Bad Waldsee

Arbeitswelt Geschenkpapiere im Test und Entwicklung einer umweltfreundlichen Geschenkverpackung

Kurzbeschreibung:
Wir haben beide große Freude am Verschenken, wobei wir unsere Geschenke auch gerne einpacken. In diesem Zusammenhang ist uns immer wieder aufgefallen, dass es extreme Qualitätsunterschiede bei den Geschenkpapieren gibt und einige der von uns gekauften Papiere bei der kleinsten Berührung reißen, beim Verpacken mit etwas feuchten Fingern abfärben, durch Klebestreifen sofort stark beeinträchtigt werden oder beim Beschreiben noch lange eine verwischbare Oberfläche aufweisen.Dies brachte uns auf die Idee, Geschenkpapiere unter den Parametern Sichtbarkeit von Knicken beim Biegen, der Reißfestigkeit generell und beim Einpacken eines Buches, der Farb-haltbarkeit bei Abzug von Klebestreifen, Abfärben und Durchweichen der Oberfläche durch Feuchtigkeit (Wasser und Desinfektionsmittel) sowie der Trocknungsdauer verschiedener Stifte wissenschaftlich zu untersuchen. Anschließend haben wir unser eigenes umweltfreundliches Geschenkpapier Precosent entworfen und entwickelt.

Katharina Leuthner (13) Immanuel-Kant-Gymnasium  Tuttlingen  Sarah Kliche (14) Immanuel-Kant-Gymnasium Tuttlingen

Arbeitswelt Alles BIO - oder MÜLL? - Lösungsansätze

Kurzbeschreibung:
Im vergangenen Jahr habe ich mich im Rahmen meiner Jugend forscht-Arbeit mit Biomüll beschäftigt und vor allem die verschiedenen Möglichkeiten zur Entsorgung untersucht. Darauf aufbauend lege ich in diesem Jahr zwei neue Schwerpunkte: die Verrottbarkeit von Biobeuteln und die Reduzierung von Fliegen und anderem Ungeziefer am Biomüll. Zu beiden Aspekten habe ich Langzeituntersuchungen durchgeführt und ausgewertet.

Noel Mang (14) Karl-Kessler-Schule  Wasseralfingen, Aalen

Arbeitswelt Von Menschen und Bibern: (wie) können sie gut zusammenleben?

Kurzbeschreibung:
Von 2017 bis 2020 habe ich ein Biberrevier südöstlich des Bucher Stausees genauer beobachtet und entsprechende Entwicklungen dokumentiert (vgl. meine Jugend forscht-Arbeit von 2019). Als engagierter Naturmensch stelle ich immer wieder fest, dass es häufig zwischen Menschen und Tieren zu Raumnutzungskonflikten kommt. Auf der Basis von Biberfundprotokollen, Polizeiberichten und Zeitungsartikeln habe ich Fakten zusammengetragen, Schadensbilanzen erstellt und die Berichterstattung in der Presse analysiert. Zur Sensibilisierung junger Menschen für diese Thematik habe ich ein Lernspiel selbst entwickelt.

Linus Koch (14) Karl-Kessler-Schule  Wasseralfingen,  Aalen

Biologie Der See lebt - Wasseruntersuchungen am Vogelstangsee

Kurzbeschreibung:
In unseren bisherigen Projekten haben wir die Tiere und den Boden am Vogelstangsee untersucht und festgestellt, dass viele Organismen dort leben. Im Gespräch mit den Juroren bekamen wir den Tipp, auch das Wasser des Sees genauer zu untersuchen. Aus diesem Grund haben wir in diesem Jahr das Wasser und das Sediment des Vogelstangsees genauer untersucht. Unsere Ergebnisse möchten wir mit denen der vergangenen Jahre vergleichen, um einen Gesamteindruck vom Biotop zu erstellen. Unsere Wasser- und Sedimentproben holten wir an den gleichen Stellen wie im letzten Jahr. Bei jeder Probennahme maßen wir die Temperatur des Sedimentes und des Wassers.  Wir suchten auch am und im Wasser nach Tieren und bestimmten diese. Außerdem untersuchten wir das Wasser und das Sediment chemisch auf Phosphat, Nitrat, Nitrit, Wasserhärte und pH Wert. Um Mikroorganismen zu bestimmen, setzten wir Nährböden an und beobachteten diese über mehrere Wochen.

Anastasia König (12) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim  Daria Dzierzanowski (13) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim

Biologie Auswirkungen des Klimawandels auf den Wald

Kurzbeschreibung:
Ich beschäftige mich im Rahmen meines Projektes mit den Auswirkungen der letzten trockenen Sommer auf ein Waldstück in der Nähe Schwäbisch Hall, das die letzten 20-30 Jahre nicht bewirtschaftet wurde und untersuche, wie sich der Wald in den letzten Jahren entwickelt hat insbesondere bzgl. der trockenen heißen Sommer der letzten Jahre und der milden und niederschlagsarmen Winter.

Pauline Lisa Jamin (13) Gymnasium bei St. Michael  Schwäbisch Hall

Biologie Sind meine Hühner Feinschmecker?

Kurzbeschreibung:Oft steht bei der Werbung von Fertigfutter für Hühner, dass die Hühner damit große Eier legen, dass das Futter vollwertig ausgestattet sei und dass das Eigelb der Eier goldgelb wird - aber schmeckt es den Hühnern überhaupt? Oder werden sie dazu gezwungen das Fertigfutter zu fressen und sie würden viel lieber Gras, Spaghetti oder Kartoffeln fressen? Schließlich wollen wir auch keine Pellets und ständig das Gleiche essen. Schmecken Hühner überhaupt etwas oder kommt es nur auf Farbe oder Form an? Das alles wollte ich herausfinden.

Alisa Gerwig (13) Albert-Schweitzer-Gymnasium Crailsheim

Biologie Die perfekte Kaninchenvilla für den Garten

Kurzbeschreibung:Als ich einmal zu unserem alten Kaninchenstall lief, fiel mir auf, dass unsere zwei Kaninchen erst lustlos herumsaßen. Aber sobald ich in die Nähe kam, kletterten sie schon am Gitter herum und liefen im Stall auf und ab. Mir kam der Gedanke, dass es an dem kleinen Stall liegen könnte. Deshalb suchte ich in Büchern, wie viel Platz Kaninchen brauchen. Ich kam zum Ergebnis, dass unser Stall deutlich zu klein war. Zunächst hatte ich geplant, einen Stall zu kaufen und schaute mir verschiedene Modelle im Internet an, fand aber keinen artgerechten Stall. Deshalb war es mein Ziel, eine eigene Kaninchenvilla mit artgerechter Ausstattung zu bauen. Da kam mir die Idee für ein Jugend forscht-Projekt mit der Frage: Wie sieht die perfekte Kaninchenvilla für den Garten aus? Dazu habe ich das Verhalten meiner Kaninchen im alten und neuen Stall beobachtet, dokumentiert und miteinander verglichen.

Rico Kimmel (12) Kepler-Gymnasium Pforzheim

Biologie Pflanzen gegen Bakterien

Kurzbeschreibung:Es gibt viele Pflanzen, die Wirkstoffe gegen Erkältungskrankheiten enthalten. Vielen wird auch eine Wirkung gegen Bakterien nachgesagt. Dabei werden doch die meisten Erkältungskrankheiten durch Viren verursacht. Mit meiner Arbeit möchte ich herausfinden, wie groß die Wirkung verschiedener Pflanzen auf Bakterien tatsächlich ist. Dazu habe ich Versuche mit zwei Bakterienstämmen, Escherichia coli (einem Darmbakterium) und Pseudomonas fluorescens (einem Bodenbakterium), gemacht, um zu untersuchen, wie gut die verschiedenen Pflanzen gegen die Bakterien im Boden, sowie in unserem Darm ankämpfen.

Lara Kulic (14) Einstein-Gymnasium Kehl

Biologie Hefe, Mist und Co.

Kurzbeschreibung:Bioabfall ist ein Wertstoff, der mittels Kompostierung in wertvollen Humus umgewandelt wird. Im Rahmen unseres Projektes wollten wir wissen, ob es Alternativen zum käuflichen Kompostbeschleuniger gibt. Dazu haben wir die Verrottung von Küchenabfällen nach Zusatz von verschiedenen, zum Teil selbst hergestellten, Kompostbeschleunigern untersucht. Ihre Wirkung haben wir mittels Temperaturmessung sowie über den Zersetzungsgrad von Grün- und Rooibostee verfolgt. Während wir in den Boxen zu Beginn der Kompostierung eine Temperaturerhöhung feststellen konnten, war dies in den Kompostern nicht der Fall. Unsere Untersuchungen des entstandenen Komposts zeigten für einige Proben mit der Referenzerde vergleichbare Werte im Humusgehalt, Kressetest und hinsichtlich Nitrit- und Nitratgehalt. Hühnermist, Rindergülle und Pferdeäpfel sowie die Mischung aus Hefe erzielten gute bis sehr gute Ergebnisse und sind damit billigere und bessere Alternativen zum käuflichen Kompostbeschleuniger.

Sebastian Page (14) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach  Silvia Page (12) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach

Biologie Was ist drin in Wurmtee und Wurmhumus?

Kurzbeschreibung:Aufgrund der großen Menge an Bioabfällen, die beim täglichen Kochen anfallen, haben wir uns noch einmal mit der Wurmkompostierung beschäftigt. Mit dem neuen Wurmhaus konnten wir die letztjährigen Versuche mit gemischten Abfällen wiederholen und zusätzlich Wurmtee gewinnen. Dabei wollten wir wissen, ob die saisonal anfallenden Küchenabfälle einen Einfluss auf die Qualität des Wurmtees und -humus haben, und ob die Würmer auch andere kompostierbare Materialien umsetzen. Nach unserem einjährigen Versuch können wir bestätigen: Die saisonal anfallenden Küchenabfälle haben einen Einfluss auf die Qualität des Wurmhumus. Je nährstoffreicher die Küchenabfälle sind, desto bessere Resultate erhielten wir zum Beispiel im Kressetest. Insgesamt haben die Würmer 22,8 kg Bioabfälle und kompostierbare Folien, Tüten und Kaffeebecher in Humus umgewandelt. Damit ist ein Wurmhaus eine platzsparende Möglichkeit, um Wurmhumus zu gewinnen, und einfacher zu handhaben als eine Wurmkiste.

Silvia Page (12) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach  Sebastian Page (14) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach

Biologie Make jam GREAT again-Auswirkung von Zucker u. Pektin auf Geschmack u.Textur von Marmelade

Kurzbeschreibung:Wir finden, dass Marmelade oft zu süß ist und man die Frucht kaum schmeckt, da der Zuckergehalt zu hoch ist. Deshalb haben wir erforscht wie sich der Geschmack und die Textur von Marmelade verändert, wenn man die Zuckermenge variiert und das Geliermittel anpasst.Wir haben Himbeermarmelade gekocht. Zum einen mit fertig abgepacktem Gelierzucker zum Beispiel Gelierzucker 2:1 oder Gelierzucker 3:1 zum anderen mit Zucker und Pektin als Geliermittel in eigener Mischung, um das perfekte Verhältnis von Frucht, Zucker und Geliermittel zu ermitteln. Dazu haben wir mit den verschiedenen Himbeermarmeladen eine Gelierprobe am 16° schrägen Küchenbrett vorgenommen und die Textur mit einer Kegel-Fall-Konstruktion gemessen. Final gab es eine Verkostung der Himbeermarmeladen mit Fragebögen, die ausgewertet wurden. Wir konnten herausfinden, welche Marmelade in unseren Familien den meisten Zuspruch hat und unseren Freunden mitteilen, welche Mischung bei ihnen am besten angekommen ist.

Manuel Dennochweiler (11) Otto-Hahn-Gymnasium  Nagold  Mika Röckl (10) Otto-Hahn-Gymnasium  Nagold

Biologie Untersuchungen zur Keimung von Samen: Je höher die Temperatur desto schneller?

Kurzbeschreibung:Die Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel (RGT-Regel) ist eine Faustregel für verschiedene Phänomene der Chemie und Biologie. In meinem Projekt überprüfte ich, ob die RGT-Regel auch für die Keimung von Samen gilt und ob es Unterschiede bei verschiedenen Samenarten gibt. Bei der Keimung laufen biochemische Reaktionen ab, die das Wachstum eines Keimlings bestimmen. Es zeigte sich, dass die Länge des Keimlings in Abhängigkeit von der Zeit ein gutes Maß für die Geschwindigkeit der Keimung darstellt. In meinen Versuchen experimentierte ich mit verschiedenen Samen. Dabei habe ich für jede Samenart die Länge der Keimlinge nach einem bestimmten Zeitraum in Abhängigkeit von verschiedenen Temperaturen gemessen. Mit diesen Messungen konnte ich die Gültigkeit der RGT-Regel bei der Keimung weitgehend aufzeigen und die optimalen Keimtemperaturbereiche für die verschiedenen Samenarten bestimmen. Dieses Wissen kann genutzt werden, um die Bedingungen für die Keimung bei der Aussaat zu optimieren.

Alexandra Maier (13) Johannes-Kepler-Gymnasium Leonberg

Biologie Durstiger Basilikum

Kurzbeschreibung:
Im Schuljahr 2019/20 haben wir uns mit der Forscherfrage beschäftigt, warum Basilikum oft und regelmäßig gegossen werden muss. Bei unseren Untersuchungen haben wir herausgefunden, dass Basilikum-Pflanzen im Vergleich zu einer Kalanchoe eine sehr große Blattoberfläche besitzt, die zu einer hohen Zahl von Spaltöffnungen führt und mit einer nur sehr dünnen Wachsschicht zu starken Verdunstungen führt. In diesem Schuljahr überprüfen wir, ob der Basilikum auch im Vergleich mit anderen Pflanzen (Bohne und Salbei) eine vergleichsweise große Blattoberfläche zeigt.

Freya Baumhauer (13) Graf-Zeppelin-Gymnasium Friedrichshafen  Sofia Jehle (12) Graf-Zeppelin-Gymnasium  Friedrichshafen

Biologie Click das Huhn - Lernen durch positive Verstärkung -

Kurzbeschreibung:
In unserem Projekt „Click das Huhn”- Lernen durch positive Verstärkung geht es darum, dass wir Hühnern mit Hilfe von positiven Verstärkern und dem Clickertraining ein Verhalten antrainieren wollen. Wir wollen erfahren, welche Voraussetzungen für ein optimales Lernergebnis vorliegen müssen. Wir belohnten das Huhn bei einem richtigen Verhalten umgehend mit einer individuell sehr hochwertigen Belohnung. So steigerten wir die Motivation und das gewünschte Verhalten wurde immer öfters gezeigt. Um ein optimales und schnelles Ergebnis zu bekommen, mussten wir die Motivation sowie die Belohnungshäufigkeit möglichst hochfahren. Das Timing der positiven Verstärkung muss exakt sein und auch die Beziehung von Trainer und Huhn muss stimmen.

Joel Marquardt (13) Weiherbachschule Mühlingen  Jesse Toggweiler (12) Realschule Stockach

Biologie Das Geheimnis des Blütenstaubs

Kurzbeschreibung:In meiner Arbeit von letztem Jahr „Ist Blütenstaub immer gelb?” habe ich herausgefunden, dass es Blütenstaub in vielen Farben gibt und nicht nur in Gelb. In der Zwischenzeit habe ich noch sehr viel mehr Blumen untersucht und herausgefunden, dass Blütenstaub teilweise erst im reifen Zustand Farbe bekommt, aber nicht größer wird. Außerdem habe ich viele interessante Formen entdeckt und deshalb manchen Blütenstaub unter dem Mikroskop angeschaut. Beim Pflücken der Blumen konnte ich teilweise auch Bienen mit bunten Höschen beobachten.Ich habe den alten Blütenstaub nochmals untersucht und dabei festgestellt, dass sich der Pollen manchmal entfärbt und manchmal nicht. Inzwischen habe ich den Blütenstaub von mehr als 235 Blumen untersucht, fotografiert und dokumentiert.

Finja Egle (11) Otto-Hahn-Gymnasium Tuttlingen

Chemie Joghurt mit pflanzlichen Milchsorten ohne Zusatzstoffe herstellen und testen.

Kurzbeschreibung:
Wir erforschen, ob man mit einem normalen Joghurtrezept aus unterschiedlichen Milchsorten Joghurt herstellen kann. Dafür benutzen wir folgende Milchsorten: Hafermilch, Mandelmilch, Kokosmilch und Sojamilch. Um die Joghurtsorten mit einander vergleichen zu können, prüfen wir diese Kriterien: PH-Wert, Viskosität und Geschmack. Für den Geschmackstest bestimmen wir Personen aus unseren Familien und fremde Personen, die den Joghurt bewerten sollen. Die Ergebnisse werten wir aus und bestimmen dann, auf welchem Platz die einzelnen
Joghurtsorten stehen.

Enno Onken (11) Johann-Sebastian-Bach-Gymnasium Mannheim  Dominik Ortelt (10) Johann-Sebastian-Bach-Gymnasium Mannheim  Mira Drißler (10) Johann-Sebastian-Bach-Gymnasium Mannheim

Chemie Würzige Farben

Kurzbeschreibung:
Unser Wunsch war es, ungiftige Farben aus natürlichen Rohstoffen herzustellen. Dafür nutzten wir Gewürze, da diese in jeder Küche zu finden sind. Wir verwendeten Paprikapulver, Kurkuma, Dillpulver und Safran. Zunächst versuchten wir, die Farben mit verschiedenen Speiseölen und Wasser zu lösen. Bei den Ölfarben hatten wir das Problem, dass sich die Gewürze absetzten und der Farbeindruck meist nicht so gut war. Auch mit Wasser erzielten wir zunächst keine guten Ergebnisse. Allerdings wiederholten wir diese Versuche und variierten die zugegebenen Mengen an Gewürzen. So erhielten wir doch noch einen guten Farb-eindruck. Außerdem stellten wir Wachsmalstifte und Kreiden her. Die Wachsmalstifte wurden sehr gut. Die Kreiden aus Speisestärke wurden nicht richtig fest, die Kreiden aus Gips wurden aber sehr schön. So konnten wir mit unseren eigenen Farben malen.

Ronja Ratz (11) Gymnasium  Schramberg  Jule Großmann (12) Gymnasium Schramberg

Chemie Heimlicher Vitamin-C - Killer im Gemüsegarten

Kurzbeschreibung:
Bei meiner letzten Projektarbeit konnte ich zeigen, dass Vitamin C beim Erhitzen und Lagern nicht wie erwartet zerstört wird. Deswegen wollte ich mehr über Ascorbinsäure erfahren. Dabei bin ich auf das Vitamin-C-abbauende Enzym Ascorbat-Oxidase gestoßen. Ich habe mich gefragt, ob ein gesunder Vitamin-C-haltiger Smoothie Vitamin C verliert, wenn man Ascorbat-Oxidase-haltiges Obst/Gemüse beimischt. Um das herauszufinden, habe ich eine Methode entwickelt, mit der ich nachweisen konnte, dass Zucchini, Gurke und Melone das Vitamin C in einem Paprikapüree komplett abbauen. Danach habe ich Experimente am Photometer durchgeführt und konnte eindeutig zeigen, dass Ascorbat-Oxidase aus Zucchini, Gurke und Melone reine Ascorbinsäure innerhalb von Minuten abbaut. Das lässt den Schluss zu, dass ein frischer Smoothie mit entsprechenden Zutaten kein Vitamin C mehr enthält.

Paula Fischer (13) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach

Chemie Eine heiße Angelegenheit - Handwärmer im Test

Kurzbeschreibung:
Aufgrund der Corona-Pandemie muss dieses Jahr im Klassenzimmer intensiv gelüftet werden und uns wird schnell kalt. Daher haben wir Handwärmer mitgenommen und kamen so auf unsere Forschungsidee! Wir wollten untersuchen, welche Stoffe in den Handwärmern enthalten sind. Dafür recherchierten wir im Internet und unternahmen Versuche mit den gekauften Handwärmern, um herauszufinden: Wie lange bleiben die Handwärmer warm und wie warm werden sie? Welche chemische Reaktion findet statt, sodass der flüssige Zustand der Handwärmer in den festen übergeht bzw. andersrum? Bei welcher Temperatur findet der Wechsel dieses Zustandes statt? Welche Funktion hat das Metallplättchen, welches sich in Handwärmern befindet? Wir sammelten verschiedene Formen und Größen und verglichen sie bzgl. ihrer höchsten Wärme und ihrer Wärmeerhaltung. Am Schluss stellten wir eigene Handwärmer her, die verschiedene Verhältnisse der Stoffe hatten und verglichen sie mit den gekauften.

Agapi Kourtidi (12) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold  Christina Eleni Kirpigikidou (12) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold

Chemie Das Geheimnis der Seifenblase

Kurzbeschreibung:
Es existieren viele Rezepte für ein „perfektes” Seifenblasenwasser mit teils sehr unterschiedlichen, speziellen Zutaten und Mischungsverhältnissen. Ich wollte nachweisen, welche Zutaten und Mischungsverhältnisse tatsächlich notwendig sind, um möglichst große und stabile Blasen zu erzeugen. Auch wollte ich wissen, wie ich Seifenblasen für Kunst verwenden kann.Durch zwei Bewertungsmethoden habe ich den Einfluss unterschiedlicher Zutaten und Mischungsverhältnisse auf Größe und Stabilität der Seifenblasen gemessen. Mit dem Ergebnis konnte ich das Original-PUSTEFIX-Seifenwasser in Größe und Stabilität übertreffen. Beim Auswerten meiner Fotos habe ich festgestellt, dass sich je nach Lichtverhältnis und Kameraposition die Umgebung wunderbar in der Seifenblase spiegelt. Dies habe ich in einer Fotoreihe angewendet und so einen weiteren Einsatz von Seifenblasen in der Fotokunst entdeckt. Auch ließen sich die Seifenblasen färben und schöne, kreisförmige Abdrücke auf Papier erzeugen

Marlene Kares (11) Stiftsgymnasium  Sindelfingen

Chemie Herstellung eines umweltfreundlichen und wasserfesten Papier nach Vorbild der Papierwespe

Kurzbeschreibung:
Wir wollen erforschen, wie die Papierwespe allein aus zerkauten Cellulosefasern von Totholz und ihrem Speichel ein stabiles und wetterfestes wasserabweisendes Nest baut. Hierzu suchen wir zuerst nach einem Cellulose haltigen Papier. Nachdem wir recherchiert haben, beschlossen wir den Speichel der Papierwespe durch Hyaluronsäure oder Chitosan zu imitieren. Durch mehrere Versuchsreihen wollen wir erforschen wie man möglichst wasserabweisende Papierplatten nach dem Vorbild der Papierwespe herstellen kann, um daraus ein umweltfreundliches Material zu entwickeln.

Vivienne Vaih (12) Geschwister-Scholl-Gymnasium  Stuttgart  Leonie Neumann (13) Geschwister-Scholl-Gymnasium Stuttgart

Physik Wasserläufer in Gefahr? Veränderung der Oberflächenspannung bei Wasserverschmutzung

Kurzbeschreibung:
Wasserläufer nutzen die Oberflächenspannung, um auf dem Wasser zu laufen. Wenn sich in Tümpeln und Teichen die Wasserqualität verschlechtert, sinkt allerdings die Oberflächenspannung. Ziel unseres Projektes ist es, mit verschiedenen Versuchsreihen herauszufinden, ob und wann die Wasserverschmutzung eine Gefahr für die Wasserläufer darstellt. Zur Messung der Oberflächenspannung haben wir mit Raspberry PIs eine Wassertropfen-Zählmaschine konstruiert. Wir haben nach Fehlerquellen bei der Tropfenmethode gesucht, um Abweichungen der Messwerte zu erklären. Mit „künstlichen Wasserläufern” aus Draht oder Plastik haben wir die Auswirkung verschiedener Verschmutzungen auf deren Tragfähigkeit in verschiedenen Wasserarten untersucht. Spülmittel verschlechtert wie erwartet die Tragfähigkeit, während Bärlappsporen sie sogar verbessern.

Anita Henkel (14) Störck-Gymnasium Bad Saulgau  Emil Hornstein (13) Störck-Gymnasium Bad Saulgau

Chemie Energie mit Früchten

Kurzbeschreibung:
In unserem Projekt haben wir untersucht, wie viel Energie aus einer Frucht als Batterie gewonnen werden kann. Hierfür haben wir in einem ersten Schritt verschiedene Metallkombinationen als Elektroden und verschiedene Früchte getestet. Wir konnten feststellen, dass Kombinationen aus sehr edlen Metallen und sehr unedlen Metallen sehr gut geeignet sind, um eine hohe Spannung zu erreichen. Unsere Untersuchungen haben auch gezeigt, dass zur Erzeugung einer Spannung die Metallelektroden in eine Fruchtsäure, die in Wasser gelöst ist, tauchen müssen. Neben den Metallen haben wir auch den Einsatz eines Nichtmetalls und die Auswirkung verschiedener Temperaturen auf die Leistung unserer Batterie getestet.

Sebastian Altermann (13) Immanuel-Kant-Gymnasium, Tuttlin-gen  Johannes Postatny (12) Immanuel-Kant-Gymnasium, Tuttlin-gen  Jonah Peinemann (12) Immanuel-Kant-Gymnasium, Tuttlin-gen

Chemie Siloplane ohne Plastik

Kurzbeschreibung:
Immer wieder hören und lesen wir, dass die Meere durch Plastikmüll verschmutzt werden. Wir sind beide sehr an Landwirtschaft interessiert und, da ist uns aufgefallen, dass dort auch viel Plastikmüll anfällt. Das möchten wir gerne verbessern. Schon letztes Jahr ist es uns gelungen, eine Folie plastikfrei herzustellen. Das Projekt möchten wir weiter erforschen. Dieses Mal möchten wir herausfinden, ob unsere Folie wasserdicht ist und verrotten kann.

Ludwig Gayer (11) Härtsfeldschule Neresheim  Leon Elias Huber (12) Härtsfeldschule Neresheim

Chemie Zauberbadekugeln

Kurzbeschreibung:Wir, Sophia Gräßle und Emmelia Williams aus der 6b, sind neu bei Jugend forscht und kamen auf die Idee, Menschen, die sich im Homeschooling/office befinden, mit Zauberbadekugeln ein tolles Badeerlebnis zu ermöglichen und dadurch Langeweile zu vertreiben. Wir haben hierfür im Internet recherchiert und ein Badekugel-Grund-Rezept gefunden. Die Konsistenz dieses Rezeptes war nicht wie wir uns es vorgestellt haben. Die Badekugel war zu trocken und bröselig, weshalb wir die Rezeptur durch mehrere Versuche verändert haben, bis wir damit zufrieden waren. Nun konnten wir mit Erfolg verschiedene Varianten unserer Zauberbadekugeln erproben: Eine Farbwechsel-Badekugel, eine Extremblubber-Badekugel und eine Nachtleuchtende-Badekugel, die zusammen mit Schwarzlicht im Badewasser leuchtend wirkt.

Sophia Gräßle (11) Max-Planck-Gymnasium Heidenheim  Emmelia Khatarina Williams (11) Max-Planck-Gymnasium Heidenheim

Geo- und Raumwissenschaften Kunststoff in Bächen - die Quelle allen Übels?

Kurzbeschreibung:
Inspiriert von einer „wissenschaftlichen” Bachputzete in Freiburg, bei der Kunststoffmüll mithilfe einer Nah-Infrarot-Pistole gleich nach Kunststoffsorten identifiziert wurde, haben wir uns den Mühlbach in Emmendingen vorgenommen, um dort den Kunststoffmüll zu untersuchen. An einem der Wasserräder am Mühlbach hatte uns der Besitzer des Kraftwerks die Möglichkeit gegeben, den Müll zu sammeln. Wir haben Kontakt mit dem Umweltbundesamt aufgenommen, das für uns den Kunststoff-Müll detektiert hat. Die Ergebnisse haben wir ausgewertet und konnten erste Hochrechnungen anstellen, wie viel Kunststoffmüll im südlichen Emmendinger Mühlbach die Umwelt verschmutzt.

Miriam Orth (12) St. Ursula Gymnasium Freiburg  Paula Klingenberger (13) Kapriole,  Freiburg

Geo- und Raumwissenschaften Radon - auch in meinem Keller?

Kurzbeschreibung:
Ich habe in einem Zeitungsartikel gelesen, dass sich in Kellern in unserer Region oft gesundheitsschädliches Radon findet. Um dies zu untersuchen messe ich mit einem RadonEye-Messgerät seit dem Sommer 2020 die Radon-Konzentration in unserem Hauskeller in Steinen. Zusätzlich habe ich untersucht, ob sich in den ermittelten Schwankungen ein Zusammenhang mit äußeren Faktoren, wie dem Wetter, Erdbeben oder Lüften befindet und ob die gemessenen Konzentrationen gesundheitsschädlich sind. Ich konnte Radon im Keller nachweisen. Einen Zusammenhang der aufgetretenen Radonschwankungen und den Wetterdaten sowie im Messzeitraum aufgetretenen Erdbeben konnte nicht festgestellt werden. Dagegen konnte klar nachgewiesen werden, dass regelmäßiges Lüften eine erhöhte Radonkonzentration senkt und damit gesundheitsschädigende Risiken verhindert werden können.

Maja Spanke (15) Hans-Thoma-Gymnasium  Lörrach

Geo- und Raumwissenschaften Helium Messballon - Temperaturentwicklung in Städten

Kurzbeschreibung:
Ich habe schon oft gelesen, dass sich Hitze in den Städten „staut”. Tut Sie das wirklich? Wie verhält es sich mit der Wärme im Winter? In diesem Projekt geht es darum mithilfe eines Helium-Ballons eine mobile Lösung für Messungen in verschiedenen Höhen zu entwickeln, um damit die Temperaturentwicklung in unterschiedlichen Regionen von Städten zu untersuchen. Temperaturunterschiede sollen aufzeigen wie sich das Mikroklima in Städten tatsächlich verhält. Hierfür kann ein Ballon mit mehreren Messstationen ausgestattet werden um an einer Leine in variable Höhen, zwischen 30 und 50 Metern aufzusteigen.

Leonard Prall (15) Welfen-Gymnasium Ravensburg

Geo- und Raumwissenschaften Segen ohne Regen

Kurzbeschreibung:
Mairegen bringt Segen, heißt eine bekannte Bauernregel. Aber die letzten Sommer waren viel zu trocken. Viele Landwirte hatten geringere Erträge wegen lang anhaltender Dürre. Wir fragten uns, ob man das Wasser längere Zeit im Boden halten kann, um damit Dürreperioden zu überbrücken. Anhand von Kresse untersuchten wir, welche Materialien, wie zum Beispiel Naturschwämme, Stroh oder Sägespäne, als Zusatz im Boden das Wasser gut speichern und wieder an die Pflanzen abgeben können.

Theodor Klingele (13) Gymnasium Döchtbühl Bad Waldsee  Constantin Weidele (14) Gymnasium Döchtbühl Bad Waldsee  Jakob Schwarz Gymnasium Döchtbühl Bad Waldsee

Geo- und Raumwissenschaften Kammeis - Nur in der Natur zu bewundern?

Kurzbeschreibung:
Im Winter habe ich bei einer Wanderung in der Nähe eines Gewässers Kammeis entdeckt. Kammeis kommt in der Natur im Herbst und Winter in bestimmten Höhenlagen vor, solange der Boden noch nicht schneebedeckt ist und die Umgebungstemperaturen nicht zu niedrig sind – es dürfen nur wenige Grad Celsius unter Null herrschen. Die Eisnadeln haben mich fasziniert und ich wollte herausfinden, ob solche Eisstrukturen auch im Labor gezüchtet werden können. Dazu habe ich mir einen Versuchsaufbau in einer Kühlbox überlegt und diesen Stück für Stück weiterentwickelt. Bei den Versuchen wurde mit verschiedenen Bodenarten experimentiert und dabei bestimmte Parameter wie Temperatur, Luftfeuchte und Bodenfeuchte verändert, um deren Einfluss zu untersuchen. Es hat sich herausgestellt, dass ein gewachsener Boden die entscheidende Voraussetzung für die Kammeisbildung ist.

Julius Herrmann (13) Droste-Hülshoff-Gymnasium Rottweil

Mathematik Die helfende dritte Hand

Kurzbeschreibung:
Unser Team, bestehend aus Mihail Ichim und Moritz Kälber, entwickelte im Zeitraum der letzten Monate einen humanoiden Roboterarm, welcher sowohl Bewegungen speichern und wiederholen als auch in Sondersituationen ferngesteuert werden kann. Die Steuerung ist dabei innovativ, da sie wie eine Schiene am Arm eines Menschen befestigt werden kann und somit eine Brücke zwischen Hardware in Form eines Roboterarmes und dem Geiste des Menschen schafft, weil dieser durch seine eigenen Bewegungen die Kontrolle über den Roboter übernimmt.

Moritz Kälber (14) Ganerben-Gymnasium Künzelsau  Mihail Ichim (14) Ganerben-Gymnasium Künzelsau

Mathematik Die geometrische Zahlenkunst

Kurzbeschreibung:
Zahlenfolgen begegnen uns immer wieder, so ist 1, 4, 9, 16, ... die Zahlenfolge der Quadratzahlen. Stellt man solche Zahlenfolgen mit geometrischen Figuren dar, so spricht man von figurierten Zahlen. Manche Varianten waren schon vor Tausenden von Jahren bekannt. Wir betrachteten nun solch künstlerisch wertvollen Zahlenfolgen und leiteten damit so manchen Zusammenhang her. Von den zweidimensionalen Figuren führte unser Weg zu drei-dimensionalen Objekten.

Olesya Poroshenkova (12) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach  Emilia Kernbach (13) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach

Mathematik Faires Würfeln

Kurzbeschreibung:
Wir spielen beide gerne und oft Brettspiele. Beim Spielen kam uns aber schon oft die Vermutung, dass die genutzten Würfel nicht wirklich fair würfeln. Um eine Gewissheit zu haben wie fair unsere Würfel sind, haben wir verschieden Würfel-Arten genauer untersucht. Dazu haben wir automatische Würfelmaschinen gebaut, die uns schnell eine große Menge an Würfeln würfeln, die Würfe per Web-Cam ermitteln und die Ergebnisse mit einer selbst geschriebenen Bilderkennung auswerten. Nach mehr als 100.000 ausgewerteten Würfel-Würfen können wir sagen, dass tatsächlich manche Würfel nicht fair sind.

Aurel Rasch (13) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach  Ida Spanke (13) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach

Mathematik Das unschlagbare Ghostcar 2 - Carrerabahnsteuerung mit einem Mikrocontroller

Kurzbeschreibung:
Letztes Jahr konnten wir mit einem Mikrocontroller ein Carrerabahn-Auto so schnell über die Strecke fahren lassen, dass niemand schneller war. Allerdings waren direkte Rennen unmöglich, weil es an Kreuzungen auf der Strecke zu Zusammenstößen kommen konnte. Wir konnten nur die für 10 Runden erzielten Zeiten vergleichen. Weil es aber viel spannender ist, direkt gegen das Ghostcar zu fahren, haben wir die Strecke verändert und statt Kreuzungen eine Brücke eingebaut. Unser Ziel für dieses Jahr ist es, wieder ein unschlagbares Auto zu programmieren. Zum Steuern des Autos benutzen wir einen Funduino Mega. Dieser bestimmt die Position des Autos mit Lichtschranken, die an 3D-gedruckten Halterungen über der Bahn angebracht sind. Er regelt die Geschwindigkeit über einen Servo-Motor, der den Hebel der Fernbedienung bedient. Mit einem zweiten Mikrocontroller steuern wir eine Startampel und den Start des Ghostcars. Wir zählen auch seine Runden und zeigen sie auf einem LC-Display an.

Nils Steiner (13) Schickhardt-Gymnasium Herrenberg  Anton Zug (13) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold

Mathematik CO2-Ampeln online

Kurzbeschreibung:
An unserer Schule sind CO2-Ampeln im Einsatz, die den Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft messen und über eine farbige Anzeige signalisieren, ob gelüftet werden muss. Bisher zeigen die Ampeln den Wert nur an. Wir haben ein System entwickelt, das die Werte aller CO2-Ampeln im Intranet der Schule anzeigen kann, sodass jeder sie dort aufrufen kann. Mit den CO2-Ampeln der Schule haben wir geprüft, wie wir die Werte an eine Zentrale senden können. Zudem haben wir eine Webseite zum Anzeigen der Werte entworfen. Das System (Ampeln, Datenspeicher und Webseite) haben wir in einem Langzeittest geprüft. Wir haben uns außerdem zuhause eine Testumgebung geschaffen, da die Zeit in der Schule wegen des Lockdowns nicht gereicht hat, um das Projekt dort vollständig fertig zu stellen. Unser System kann einfach erweitert werden. Außerdem haben wir Ideen, wie der Aufbau auch für andere Zwecke verwendet werden kann, z. B. um zu schauen, ob Fenster unnötig lange offen sind, entwickelt und formuliert.

Jan Hämmerling (13) Stiftsgymnasium  Sindelfingen  Frédéric Spies (13) Stiftsgymnasium Sindelfingen

Mathematik Langer Arm vom Homeoffice ins Rechenzentrum

Kurzbeschreibung:
Das Ziel des Projektes ist es, einen Reset auf einem Gerät mit serieller Schnittstelle und räumlicher Distanz ermöglichen. Dazu soll das Gerät alle Eingaben normalerweise eins zu eins an das zu administrierende Endgerät transparent weitergeben. Durch eine spezielle Tastenkombination in einem vorgegebenen Rhythmus soll der Administrator mein Gerät in einen besonderen Modus versetzen können, um beispielsweise einen Reset auf dem erwähnten administrierten Gerät auszulösen. Die Software und die Hardware des Projekts sollen eigenständig gebaut werden und nachbausicher sein.

Laura-Franziska Heintz (14) Albert-Einstein-Gymnasium Ulm-Wiblingen

Mathematik Schachbrett trifft Graphentheorie

Kurzbeschreibung:
Beim Schachspielen haben wir gemerkt, dass es ja ein enormer Zufall ist, dass an jedes weiße Feld nur schwarze grenzen und umgekehrt. Wenn nur ein Feld anders gefärbt wäre, würde dies nicht der Fall sein. Wir haben uns daher gefragt, wie viele Gebiete eigentlich im Schnitt dabei herauskommen, wenn man jedes Feld stattdessen zufällig färbt. Dies hat uns zu mathematischen Objekten wie Graphen und Erwartungswerten und am Ende zu einer Abschätzung geführt. Schließlich haben wir unser Wissen auf andere geometrische Felder übertragen (Tori, Waben, höhere Dimensionen). Um die Güte unserer Abschätzungen überprüfen zu können, haben wir dies anhand einiger Simulationen in SciLab bestätigt, unter anderem haben wir den Erwartungswert für kleine Felder direkt berechnet.

Florian Brütsch (15) Otto-Hahn-Gymnasium Tuttlingen  Linus Rumpel (14) Otto-Hahn-Gymnasium Tuttlingen

Physik Mpemba-Effekt

Kurzbeschreibung:
Ich untersuche den Mpemba-Effekt: Gefriert heißes Wasser schneller als kaltes Wasser? Wasser mit unterschiedlichen Temperaturen wird in kleine Gefäße gefüllt. Das eine Gefäß wird mit heißem, das andere mit kaltem Wasser befüllt. Eine Kältemischung kühlt beide Gefäße auf -18 Grad herunter. Nun wird genau gestoppt und regelmäßig kontrolliert, ob das Wasser schon gefroren ist.

Oscar Traphöner (12) Gymnasium bei St. Michael Schwäbisch Hall

Physik Eine aus Naturmaterialien betriebene Taschenlampe

Kurzbeschreibung:
Ich habe mir Gedanken gemacht, was ich tun kann, wenn ich Licht brauche, aber meine Taschenlampe, bzw. mein Handy kein Strom mehr hat und ich keinen Zugang zu einer Steckdose habe. Dazu möchte ich gerne ein Gerät entwickeln, das man mit Zitronensaft zum Leuchten bringen kann. Dies kann man dann immer wieder nachfüllen. Außerdem ist es umweltfreundlich. Es soll nicht nur helfen Licht zu bekommen, sondern auch der Umwelt helfen. Um dieses Gerät zu bauen, mache ich zwei Versuche. Ich probiere zuerst, ob es funktioniert aus Zitronensaft das Lämpchen zum Leuchten zu bringen. Wenn dieser erste Versuch funktioniert hat, versuche ich ein Gehäuse für die Taschenlampe zu bauen, in das ich den ersten Versuch einbinden kann.

Raja Imhof (13) Gymnasium Neuenbürg

Physik ExTra - Nachweis ferner Gasriesen

Kurzbeschreibung:
Gibt es außerirdisches Leben oder eine Ersatzheimat für uns Menschen?  Diese Fragen konnten leider auch wir mit unserem Blick in die unendlichen Weiten des Weltalls nicht beantworten. Es gelang uns aber, mithilfe eines Teleskops, einer Kamera eines PC‘s und einer Technik namens Transitmethode, Planeten um sonnenähnliche Sterne nachzuweisen. Aus den bei dieser Methode erhalten Lichtkurven konnten wir unter anderem Radius, große Halbachse und Inklination sowie weitere Parameter mehrerer Exoplaneten bestimmen. Selbstprogrammierte ExTra-Simulationen der Bahnen und unser selbstgebautes Modell dieser fernen Gasriesen veranschaulichten unsere Messdaten.

Johanna Hipp (13) Hans-Thoma-Gymnasium, Lörrach  Annalotta Hipp (15) Hans-Thoma-Gymnasium, Lörrach  Nicholas Dahlke (14) Hans-Thoma-Gymnasium, Lörrach

Physik Echt übel! Liegt's an der Beschleunigung? Soll ich im Bus woanders sitzen?

Kurzbeschreibung:
Für Reiseübelkeit, z.B. beim Busfahren gibt es viele Ursachen: Kurvige Strecken, Geschwindigkeit des Fahrzeugs, visuelle Ablenkung und persönliche Neigung zur Reisekrankheit. Die Punkte Geschwindigkeit und Kurvigkeit der Strecke lassen sich indirekt über die Messung der Beschleunigung erfassen, die der Körper beim Busfahren erfährt. So wollten wir herausfinden, an welcher Position im Bus die Beschleunigung geringer ist und Reiseübelkeit deshalb weniger stark auftritt. Die Messungen wurden mithilfe der App phyphox® (=physical phone experiments) durchgeführt; die graphische Auswertung erfolgte über Excel. Anhand unserer Ergebnisse empfehlen wir, sich im Bus vorne links hinzusetzen. Allerdings konnten wir feststellen, dass auch Fahrstil, Verkehrssituation, Fahrzeug und Straßenoberfläche Einfluss haben auf die Beschleunigung, die der Körper während der Fahrt erfährt.

Lukas Hölzlberger (11) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold  Jakob Schulz (12) Otto-Hahn-Gymnasium  Nagold  Leon Neidhart (11) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold

Physik Wie werden Lebensmittel in der Mikrowelle am gleichmäßigsten erwärmt

Kurzbeschreibung:
Uns ist aufgefallen, dass Lebensmittel in der Mikrowelle sehr ungleich warm werden. An manchen Stellen sind sie heiß und an manchen noch kalt. Aus diesem Grund haben wir das Erwärmen von Lebensmitteln in der Mikrowelle genau erforscht. Unser Ziel war es, herauszufinden wie man Lebensmittel in der Mikrowelle möglichst gleichmäßig erwärmt. Wo müssen die Lebensmittel in der Mikrowelle platziert werden, um die höchste Temperatur zu erreichen? Wie ist die Wärmeverteilung in den Lebensmitteln nach dem Erhitzen in der Mikrowelle? Ist es besser die Lebensmittel in einem Gefäß zu erhitzen? Welche Rolle spielt der Drehteller? Um herauszufinden, wie sich die Hitzeverteilung in der Mikrowelle verhält, haben wir mit Thermopapier und einer Wärmebildkamera die Erwärmung in der Mikrowelle genau unter die Lupe genommen. In weiteren Versuchen haben wir Kartoffeln in der Mikrowelle erwärmt und untersucht.

Felix Schäberle (12) Otto-Hahn-Gymnasium  Nagold  Leah Hartmann (12) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold  Paula Hirsch (12) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold

Physik Spracherkennung, aber ohne fremde Zuhörer!

Kurzbeschreibung:
Alles hat mit einer langweiligen Autofahrt angefangen, als „Hey Mercedes” mich auf dem Rücksitz einfach ignoriert hat, egal wie laut ich sie gerufen habe. Auf meinen Papa hört sie aber immer. Warum? Letztes Jahr konnte ich mit verschiedenen Untersuchungen an drei Systemen, Hey Mercedes, Mi Radiowecker und Apple Siri, herausfinden, dass Nähe oder Lautstärke allein die Spracherkennung nicht verbessern. Das Spektrum der Stimme, die eigene Position relativ zu einem Störgeräusch und das Spektrum des Störgeräusches haben teilweise mehr Einfluss darauf, ob ein Spracherkennungssystem mich versteht oder nicht. In meiner diesjährigen Arbeit habe ich mich darauf aufbauend dann intensiv mit Sprachtraining auseinandergesetzt. Ich habe nicht nur eigene Steuerbefehle trainiert, sondern auch diese Befehle benutzt, um einen Radiowecker zu bauen, der nur auf mich hört. Zudem werden meine Gespräche nicht von Fremden im Internet analysiert und ich deswegen nicht belauscht!

David Buchta (12) Stiftsgymnasium Sindelfingen

Physik Papierflieger im Test

Kurzbeschreibung:
Ich falte gerne Papierflieger und vergleiche immer wie weit sie fliegen. Wirklich Vergleichen ist aber nicht einfach, weil die Papierflieger jedes Mal unterschiedlich abgeschossen werden. Ich selbst kann nicht sicherstellen, dass ich das immer gleichmache und verschiedene Menschen werden unterschiedlich abwerfen. Damit ich die Papierflieger wirklich vergleichen kann, habe ich nun eine Abschussrampe gebaut, mit der ich für alle Papierflieger gleiche Abflugbedingungen schaffen konnte. Ich habe untersucht, welcher Papierflieger mit unterschiedlichen Einflussfaktoren wie Falttechnik oder Abschusswinkel, die größte Flugdistanz erreichen kann.

Emilian Prall (12) Welfen-Gymnasium Ravensburg

Physik Pool-Solar-Heizung

Kurzbeschreibung:
Mit unserem Projekt wollen wir das Problem beheben, dass man im Sommer, wenn man im Pool badet, immer so schnell auskühlt. Dazu haben wir eine Heizanlage für Außenpools entwickelt, die das Wasser mit Hilfe der Sonne erwärmt. Im Detail funktioniert unsere Pool-Solar-Heizung so: Eine auf einer Holzplatte befestigte Schlauchschnecke wird von der Sonne erwärmt. Eine Pumpe transportiert das aufgewärmte Wasser ständig in den Pool und holt sich von dort neues Wasser zum Aufwärmen ab. In unserem Projekt untersuchen wir, wie schnell sich das Wasser erwärmen lässt und wie man diesen Vorgang noch optimieren kann.

Polly Lonscher (12) Welfen-Gymnasium Ravensburg  Sophie Brucker (13) Welfen-Gymnasium Ravensburg

Physik SaftyRope

Kurzbeschreibung:
Kletterseile halten nicht ewig. Sie müssen regelmäßig ausgetauscht werden um die Sicherheit eines Kletterers zu garantieren. Von außen sieht man einem Kletterseil nicht an, wie viele und wie starke Stürze es mitgemacht hat und wie lange es noch hält. Überschreitet die Belastung des Seils eine gewisse Grenze, dann muss es ausgetauscht werden. Daher möchten wir die Belastung eines Kletterseils dauerhaft überwachen und ein Signal erzeugen, wenn diese Grenze überschritten wurde. Dadurch wird der Kletterer informiert, dass er das Seil nicht nochmal verwenden darf. Um herauszufinden, wo ein Seil reißt führen wir Tests an normalen Haushaltsseilen durch. Diese Erkenntnisse übertragen wir auf die Verwendung von Kletterseilen.

Marius Fichter (14) Leibniz-Gymnasium Rottweil  Fabio Fichter (14) Leibniz-Gymnasium Rottweil  Philipp Scheible (14) Leibniz-Gymnasium Rottweil

Technik Der smarte Blumentopf

Kurzbeschreibung:
In unserem Projekt „der smarte Blumentopf” entwickelten wir einen Blumentopf, der die Blume automatisch gießt und sich immer so dreht, dass die Pflanze gleichmäßig Licht abbekommt und gerade wächst. Dies setzten wir mit einem Arduino, einem Motor und einem Wassertank mit Pumpe um. Der Tank speichert Sickerwasser, was dafür sorgt, dass wir Wasser sparen; man muss die Pflanze also einfach nur gießen, um den Tank aufzufüllen.

Lennart Heepmann (14) Kurfürst-Friedrich-Gymnasium, Heidelberg  Benjamin Eppler (14) Friedrich-Ebert-Gymnasium,  Sandhausen  Mia Janda (14) Helmholtz-Gymnasium,  Heidelberg

Technik Kran mit Kippverhinderung im Modell

Kurzbeschreibung:Wir haben ein Kran Modell aus Lego-Mindstorms und Holz gebaut, das ein verschiebbares Gegengewicht hat. Dieses wird durch eine Kette verschoben um so den Kran besser im Gleichgewicht zu halten. Ein Gyrosensor misst die Neigung des Krans und schaltet dadurch einen Motor ein, der die Kette bewegt, auf der sich das Gewicht befindet. Mit Hilfe eines weiteren Motors wird eine Seilrolle gesteuert. Beide Motoren wurden mit der Software Lego Mindstorms Education programmiert.

Jan Schreiber (12) Gymnasium bei St. Michael Schwäbisch Hall  Nathanael Majewski (13) Gymnasium bei St. Michael Schwäbisch Hall

Technik Dogs don't die

Kurzbeschreibung:
Wir haben uns gefragt, wie ein Hund gefüttert werden kann, wenn sein Herrchen nicht zu Hause ist. Aus diesem Grund haben wir mit Lego Mindstorms Ev3 education die Hundefutterstation „Dogs don‘t die” entwickelt. Sie kann eine auf einen bestimmten Hund zugewiesene Futtermenge dosieren. Die Futterstation stellt somit sicher, dass der Hund die richtige Menge an Trockenfutter bekommt. Der Roboter ist anders als die handelsüblichen Modelle, da er die Menge an Futter abwiegt und den Hund nur nachfüttert, wenn der Hund das Futter auch aus der Schüssel gefressen hat. Dadurch wird der Hund nicht überfüttert und der Napf läuft nicht über. So ist die ideale Versorgung des Hundes während der Abwesenheit seines Herrchens garantiert.

Markus Schulz (13) Reuchlin-Gymnasium Pforzheim  Elena Schmidt (11) Reuchlin-Gymnasium Pforzheim

Technik Widerstandsortierautomat

Kurzbeschreibung:
Ich baue sehr gerne elektronische Schaltungen auf. Dafür benötige ich viele verschiedene Widerstände. Da es mich schon immer genervt hat, dass ich die passenden Widerstände suchen und sortieren muss, kam ich auf die Idee, einen Automaten zu bauen, der diese Dinge für mich übernehmen kann. Der Automat sortiert die Widerstände mithilfe eines „Greifarms”, dazu misst er sie als erstes und legt sie anschließend in das entsprechende Fach, in dem der Widerstand dann „gelagert” wird. Wenn man nun einen Widerstand benötigt, muss man auf einer lokalen Webseite eingeben, welchen Widerstand der Automat holen soll. Dieser wird dann geholt.

Josef Kassubek (15) Georg-Büchner-Gymnasium Rheinfelden

Technik FFF - Fotovoltaik for Future 2.0

Kurzbeschreibung:
Letztes Jahr haben wir mit Simulationen untersucht, wie man Solarmodule platzsparend anordnen kann. Dabei sind wir auf eine baumähnliche Form gekommen. Dreieckige „Blätter” sind zueinander verdreht um eine Stange angeordnet. Dieses Jahr haben wir bei der Planungsgruppe Schnepf auf dem Wolfsberg drei Modelle davon gebaut. Sie sind zwei Meter hoch und haben zehn Blätter. Auf den Blättern sind je drei Solarmodule (1 V, 200 mA) parallel geschaltet, die zehn Blätter sind in Reihe geschaltet. Seit August laufen unsere Langzeitversuche zu Stromstärke und Spannung an den Bäumen. Arduinos übertragen alle fünf Minuten Messwerte ins Internet. Damit untersuchen wir, wie wir den Stromertrag maximieren können. Wir haben schon herausgefunden, dass es sich lohnt, Schutzdioden einzubauen. Damit produziert der Baum auch bei Teilabschattung einzelner Blätter weiterhin Strom. Ob es sich lohnt, die Bäume durch Drehen der Sonne nachzuführen, wissen wir noch nicht. Das Wetter erschwert den Versuch gerade.

Björn Steiner (14) Schickhardt-Gymnasium Herrenberg  Manuel Ehnes (14) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold

Technik Die smarte Kellerlüftung mit Hochwasseralarm und Analysetool

Kurzbeschreibung:
Ich habe eine „Smarte Kellerlüftung mit Hochwasseralarm und Analysetool” entwickelt. Wenn durch Starkregenfälle Wasser in den Keller eintritt, wird im Haus und optional auch an einem anderen Ort, zum Beispiel in einer Alarmzentrale, ein optischer und akustischer Alarm ausgelöst. Zusätzlich wird ein Alarm-E-Mail versendet. Zeitgleich wird eine Pumpe angesteuert, die das Hochwasser entsprechend abpumpt. Durch Sensoren wird permanent die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit im Keller und außerhalb des Gebäudes gemessen, analysiert und in einer Datenbank aufgezeichnet. Wenn die absolute Luftfeuchtigkeit im Keller höher ist als außen, öffnen sich automatisch die Fenster. Zusätzlich werden Lüfter aktiviert, um die feuchtere Luft nach außen zu blasen. Dies geschieht um Schimmelbildung vorzubeugen und nach einem Hochwasser den Keller wieder zu trocknen. Die gespeicherten Daten lassen sich in übersichtlichen Diagrammen analysieren.

Nick Pfeiffer (13) Robert-Koch-Realschule Stuttgart

Technik IMUKS

Kurzbeschreibung:
Das Projekt IMUKS ist eine Fortsetzung des Projektes von letztem Jahr. IMUKS ist eine intelligente Mess- und Kommunikationsstation, die die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur und den CO2-Gehalt der Luft meines Zimmers misst und auf einer Webseite, die ich mit meinem Handy abrufen kann, anzeigt. Außerdem können Textbotschaften über ein Eingabefeld auf der Webseite an mich gesendet werden. Wenn eine Nachricht gesendet wurde spielt IMUKS eine Tonfolge ab, so dass ich informiert werde, wenn eine neue Nachricht eingetroffen ist. Außerdem warnt IMUKS mit einer anderen Tonfolge, wenn der CO2-Gehalt der Luft 1500ppm überschreitet und erinnert mich somit an das Lüften. Das wichtigste Bauteil von IMUKS ist der ESP8266, das ist ein Mikrokontroller mit WLAN, an den ein Sensor angeschlossen ist, der die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur und den CO2-Gehalt der Luft misst.

Simon Dörfner (12) Heinrich-Heine-Gymnasium Ostfildern

Technik Smart Home - Teures, Modernes Sicherheitsrisiko!?

Kurzbeschreibung:
Smarthomeanwendungen sind meist sehr teuer und es gibt nur wenige Möglichkeiten, den Preis zu umgehen. Außerdem speichert man die Daten meist auf Servern in den USA und ist im Zweifelsfall Hackern fast wehrlos ausgesetzt. HomeKit von Apple wäre eine etwas sichere Alternative, ist allerdings sehr teuer! Dies wollen wir verbessern. Wir haben ein Smarthome-Modell gebaut, welches nicht nur smarte Funktionen hat, sondern auch smart gebaut ist. Wir haben zwei Böden eingebaut, um die Verkabelung möglichst unauffällig zu gestalten. Außerdem gibt es einen Raspberry Pi als Server, welcher mit mehreren Esp32 kommuniziert. Die Kommunikation geschieht über Mosquitto. Außerdem wird über NodeRed ein Interface für die Anwender zu Verfügung gestellt. Damit lässt sich das Smart Home steuern.

Sebastian Oelhaf (13) Gymnasium Wilhelmsdorf  Gregor Reichle (13) Gymnasium Wilhelmsdorf  Urs Jokisch (14) Gymnasium Wilhelmsd

Technik Sortiermaschiene

Kurzbeschreibung:Ziel meines Projektes ist es, eine Sortiermaschine mithilfe eines Farbsensors zu bauen, welche Bücher nach Farbe des Umschlags sortieren kann. Durch einen Seilzug wird das Buch in ein ihm zugeordnetes Fach einsortiert. Die Fächer können anschließend durch einen Motor nach untenhin geöffnet werden, sodass das Buch herausrutscht. Diese Sortiermaschine lässt sich so zum Beispiel für das Herrichten eines Schulranzens einsetzen. In größerem Stil könnte eine solche Maschine in automatisierten Warenversandzentren benutzt werden.

Patrick Doll (15) Immanuel-Kant-Gymnasium Tuttlingen

Technik Die Vorteile einer Zisterne messbar machen

Kurzbeschreibung:
Stellen wir uns einmal vor wir bauen ein Haus. Die meisten müssen oder wollen eine Zisterne haben. Das hat viele Gründe, z.B. weil es vorgeschrieben ist oder weil wir teures Leitungswasser sparen wollen. Die einen nutzen das Regenwasser nur zum Gießen, andere waschen ihre Wäsche oder spülen ihre Toilette damit. Aber alle haben die gleichen Fragen und Probleme: Wie viel Wasser habe ich noch in meiner Zisterne? Wie oft kann ich damit noch gießen? Oder die Toilette spülen? Ist mein Filter verstopft? Oder wenn es regnet, wie viel Wasser läuft dann in meine Zisterne? Darum habe ich mich gekümmert.

Linus Lutz (11) Peutinger-Gymnasium Ellwangen

Technik Unser Stifte- und Radiergummiautomat 2.0

Kurzbeschreibung:
Da unsere Mitschüler immer wieder Stifte und Radiergummis vergessen hatten, haben wir „Eti‘s und Max‘s Stifte- und Radiergummiautomaten” entwickelt. Dieser gibt die Produkte gegen Geldeinwurf aus. Wir konnten endlich eine Abhilfe schaffen. Aber wir waren mit unserem Automaten noch nicht ganz zufrieden. Es fehlte noch etwas. Wir haben viel versucht, aus- und umgebaut. Mit Lego Mindstorms, Legosteinen und Lego-Technik-Elementen haben wir viel versucht und einiges geschafft und weiterentwickelt. Wir haben unseren M-E-GO-MAT 2.0 mit einem neuen Geldsystem, einem Wechselgeldsystem, neuen Funktionen und einem Spitzer ausgebaut. Wollen Sie eine Münze einwerfen?

Etienne Anders (13) Rechberg-Gymnasium Donzdorf  Maximilian Arnold (12) Rechberg-Gymnasium Donzdorf
 
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