Gunda-Niemann-Stirnemann-Halle in Erfurt Foto: Erfurter Sportbetrieb

Als Juror für den Regionalwettbewerb Jugend forscht Dresden-Ostsachsen verfolge ich den Wettbewerb mit Interesse weiter. Zu meiner großen Freude haben es drei unserer „einheimischen“ Vertreter mit ihren Projekten bis zum Bundesausscheid geschafft!

Wenn Sie also noch nichts vorhaben am langen Himmelfahrtswochenende, empfehle ich Ihnen einen Ausflug nach Erfurt. Das lohnt sich nicht nur wegen der vielen Sehenswürdigkeiten. Am 19. und 20. Mai wird in der Gunda-Niemann-Stirnemann-Halle der 47. Bundeswettbewerb Jugend forscht – Schüler experimentieren ausgetragen.

Besuchen Sie unbedingt die Stände unserer drei Landessieger vom März. Die Jungforscher sind mit anspruchsvollen Projekten dabei. Ich stelle Ihnen die Arbeiten kurz vor.

Constanze Weber mit ihrem entwickelten Messsystem

Constanze Weber, 19 Jahre, Kategorie Arbeitswelt

Der Mensch wird immer größer. Damit ändern sich auch die Maße seiner Körperteile, die so genannten anthropometrischen Parameter. Erkenntnisse darüber sind wichtig, um Arbeitsgeräte, Werkzeuge und Sportgeräte ergonomisch zu gestalten. Allerdings wurden die letzten Daten dazu vor mehr als 20 Jahren erhoben.

Constanze Weber aus Meißen wollte wissen, wie sich die Körpermaße von Kindern und Jugendlichen verändern, wenn sie heranwachsen. Auf aktuelle Daten konnte sie – wie erwähnt – nicht zurückgreifen. Deshalb nahm sie von 48 Mädchen und Jungen Maße wie Körpergröße, Länge und Breite der Hand oder Umfang und Länge des Unterarms. Insgesamt kamen über 20.000 Messwerte zusammen, die sie statistisch erfasste und analysierte.

In ihre Untersuchungen flossen u. a. Spitzgriff– und der subjektiv am besten empfundene Griffdurchmesser ein. Aus Holzzylindern und Tragegewichten entwickelte sie ein spezielles Messsystem. Mit einem Dynamometer konnte sie zudem die maximale Handschluss- und Fingerbeugekraft ermitteln.

Durch die Aktualisierung der mehr als 20 Jahre alten Daten besteht nun die Möglichkeit, Arbeitsgeräte, Werkzeuge oder auch Sportgeräte an die neuen Durchschnittsdaten anzupassen. Im Ergebnis werden diese für die Mehrzahl der Menschen ergonomischer und in Punkto Arbeitsschutz deutlich sicherer.

Luise Jachmann erklärt ihr Projekt

Luise Jachmann, 18 Jahre, Kategorie Physik

Hätten Sie gedacht, dass Solarzellen auf Siliziumbasis einen besseren Wirkungsgrad bei kalten Temperaturen erzielen? Dem ist so. Doch in der Praxis erwärmt die Sonneneinstrahlung, die für die Stromproduktion notwendig ist, die Solarzelle zwangsläufig und wirkt einer optimalen Energieausbeute entgegen. Luise Jachmann vom Landesgymnasium St. Afra in Meißen hat sich die Frage gestellt, ob es auch anders geht.

Die aktuelle Photovoltaikforschung kennt organische Solarzellen auf Basis von Polymeren, kleinen Molekülen oder Farbstoffen. Diese reichen mit einem Wirkungsgrad von maximal zwölf Prozent zwar noch nicht an jene kristalliner Solarzellen heran, doch weisen sie einen entscheidenden Vorteil auf: Sie sind im positiven Sinne temperaturabhängig – je wärmer es wird, desto besser ist der Wirkungsgrad.

Luise hat verschiedene Solarzellentypen analysiert und die Abhängigkeit der Temperatur zu Kennwerten, die die Güte der Solarzelle beschreiben, untersucht – darunter der Wirkungsgrad.

Sie kommt zu dem Schluss, dass organische Solarzellen zwar noch nicht den Wirkungsgrad herkömmlicher Solarzellen erreichen, doch ihre Bedeutung mit zunehmender Forschung hinsichtlich Wirkungsgrad und Lebensdauer steigen wird. Ihre Herstellung ist einfacher und es wird viel weniger Material benötigt als bei herkömmlichen Solarzellen. Das schont die Umwelt und spart Kosten.

Das Mathe-Genie Shouryya Ray

Shouryya Ray, 16 Jahre, Kategorie Mathematik/Informatik

Der schüchtern wirkende Shouryya Ray vom Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium Dresden hat uns Juroren besonders verblüfft. Er stellt in seiner Arbeit ganz selbstbewusst die Behauptung auf, er hätte zwei Probleme aus der klassischen Dynamik, die seit mehr als 150 Jahren ohne Ergebnis sind, auf analytischem Wege gelöst.

Der 16- Jährige entwickelte eine mathematische Formel, mit der sich Kräfte und Flugverhalten eines Balls berechnen lassen. Sie ist auch dann anwendbar, wenn der Ball deformierbar ist und seine Form verändert, sobald er auf einen Gegenstand – zum Beispiel eine Wand – trifft.

Bisher musste man sich der Lösung in verschiedenen komplexen Berechnungen schrittweise annähern. Für die genaue Analyse waren eine relativ große Rechenkapazität und Zeit notwendig. Mit seiner Formel für die Differenzialgleichung erspart Shouryya Ray den Forschern auf dem Gebiet der Strömungslehre also in Zukunft viel Arbeit.

Na, habe ich Sie neugierig machen können? Ich bin jedenfalls gespannt, ob es einer „unserer“ Teilnehmer aus dem Regionalwettbewerb bis aufs Siegertreppchen schafft und drücke die Daumen.