Was für eine stolze Bilanz: In 56 Jahren haben zahlreiche Jungforscherinnen und Jungforscher über 300.000 Projekte mit den unterschiedlichsten und innovativsten Ideen eingereicht. Damit ist der Jugend-forscht Wettbewerb einer der bekanntesten und beliebtesten Nachwuchswettbewerbe Deutschlands im Bereich Naturwissenschaften und Technik.
Beim Wettbewerb sind Kreativität und Erfindergeist gefragt. Denn die einzige Vorgabe für die jungen Nachwuchstalente lautet, innovative Lösungen für die Probleme dieser Welt zu finden. Nicht weniger als dieses Ziel haben sich auch die baden-württembergischen Schülerinnen und Schüler sowie junge Studentinnen und Studenten gesetzt. Herausgekommen sind spannende Ideen, von denen 69 im Landesfinale in Heilbronn vom 22. bis 24. März 2021 vorgestellt wurden. In acht Kategorien kürte die Jury aus Lehrkräften, Hochschullehrerinnen und -lehrern sowie Fachleuten von Unternehmen oder öffentlichen Einrichtungen acht Siegerprojekte einzelner Schülerinnen und Schüler sowie von Projektgruppen. Insgesamt konnten sich in diesem Jahr somit 13 Forscherinnen und Forscher, die sich zuvor in ihrem jeweiligen Regionalfinale qualifiziert hatten, über ihren Landespreis freuen.
Zusammen mit den siegreichen Landesfinalisten der anderen 15 Bundesländer werden sie im Bundesfinale vom 26. bis 30. Mai 2021 um den Deutschen Meistertitel in ihrem Fachgebiet kämpfen. Dafür drücken wir den folgenden Jungforscherinnen und Jungforschern aus Baden-Württemberg fest die Daumen, wobei betont werden muss: Alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer haben Glückwünsche und Respekt für ihre beeindruckenden und kreativen Leistungen verdient:
Miriam Warken, Fabio Briem und Lukas Bohnacker vom Karlsruher Institut für Technologie, der Technischen Universität München und der Technischen Hochschule Ulm haben eine Vorrichtung gebaut, die bis zu 90 Prozent der Bakterien und Keime in Rohrleitungen unschädlich macht. Zudem löst das Gerät, das an die Rohrleitung angeschlossen wird, hartnäckigen Biofilm von Rohrwänden – und das ganz ohne chemische Reinigungsmittel. Denn die Erfindung sendet einzig und allein Ultraschall-Wellen aus und bringt Bakterien damit buchstäblich zum Platzen. Das sorgt für saubere Leitungen und dafür, dass sie ihrem Ziel, Reinigung noch effizienter und nachhaltiger zu machen, ein großes Stück nähergekommen sind.
Zwei Jahre: So lange haben sich Judith Lutz und Sarah Lichtenstein vom Hegau-Gymnasium Singen auf die Suche nach Wildbienen begeben. Das Ziel war, die Bedeutung der Wildbienen für das ökologische Zusammenspiel der Natur zu untersuchen und hervorzuheben. Um das zu erreichen, haben die Schülerinnen die Lebensräume verschiedener Wildbienenarten grenzüberschreitend im Raum Hegau und Reiat kartografiert, das heißt räumlich erfasst. Dadurch ist eine große Wissenssammlung zu deren Verhalten, Flugzeiten, Flugaktivitäten und Nahrungsquellen entstanden. Diese Daten können als wichtige Grundlage für zukünftige Maßnahmen gegen das Bienen- und Insektensterben dienen.
Insbesondere (Hobby-)Gärtnerinnen und Gärtner werden beim Stichwort „Buchsbaumzünsler“ aufhorchen. Denn die Schädlingsraupe ernährt sich von Buchsbäumen und sorgt damit für deren Garaus. Ansätze für ein pestizidloses Mittel gegen diesen Schädling hat Helen Hauck vom Nellenburg-Gymnasium Stockach gefunden. Sie hat herausgefunden, dass Extrakte des Indischen Springkrauts – eine Pflanze, die in Mitteleuropa vor allem in feuchten Wäldern wächst – eine insektenabschreckende Wirkung haben. Dieses Mittel könnte in Zukunft dafür sorgen, dass die (Hobby-)Gärtnerinnen und Gärtner auch weiterhin Freude an ihren Buchsbäumen haben, ganz ohne konventionelle Pestizide.
Klimawandel und Nachhaltigkeit sind die bedeutendsten Themen der heutigen Zeit. Das haben sich auch Isabell Seibel und Melina Rechermann vom Immanuel-Kant-Gymnasium Tuttlingen gedacht und sich diesen Themen – konkret in Bezug auf die Landwirtschaft – angenommen. Sie haben sich die Energiepflanze Durchwachsene Silphie genauer angeschaut und herausgefunden, dass sie einen ökologischen Vorteil im Vergleich mit den sonstigen Energiepflanzen wie Mais hat. Die mehrjährige Pflanze kommt ursprünglich aus Nordamerika hat sich mit ihren hervorragenden Eigenschaften als Nutzpflanze bereits einen Namen gemacht. So weist sie zum Beispiel ein gutes Nitratrückhaltevermögen oder Humusaufbau auf und bringt eine hohe Biomasse mit sich. Sie könnte damit dafür sorgen, dass der Anbau von Energiepflanzen in Zukunft noch ökologischer wird.
Ableitungen von Funktionen kennen viele noch aus ihrem Mathematik-Unterricht. Can Lehmann aus Ingersheim vom Friedrich-Schiller-Gymnasium Marbach am Neckar ist im Rahmen seines Projekts einen Schritt weitergegangen: Er leitet nicht nur Funktionen, sondern ganze Teile eines Computerprogramms ab. Das ist zum Beispiel beim maschinellen Lernen bei der Optimierung von Modellen hilfreich, wodurch in Zukunft neue Computeroperationen eingebunden werden könnten.
Was so einfach klingt, könnte schwieriger nicht sein: Zum Beispiel den Flug eines Papierstreifens zu beschreiben. Trotzdem oder gerade deswegen haben Leonard Münchenbach und Leo Neff aus Emmendingen von der Gewerblichen und Hauswirtschaftlich-Sozialpflegerischen Schule und dem Goethe-Gymnasium genau das gemacht: Sie haben sich in ihrem Projekt angeschaut, wie ein Papierstreifen, beispielsweise eine Visitenkarte, die mit der kurzen Seite senkrecht zum Boden steht, fliegt und einen Weg gefunden, diesen Flug physikalisch zu beschreiben und zu modellieren – und das mit so wenig Parametern wie möglich.
Drucken mithilfe von Kunstharz kann Tobias Neidhart von der Hochschule Konstanz. Den dazugehörigen 3D-Drucker „SpeedX“ hat er in seinem Projekt gebaut und der Jury im Landesfinale von Jugend forscht vorgestellt – und sie damit auch überzeugt. Die Hauptinnovation, für die er bereits ein Patent hat, liegt darin, dass er das Kunstharz mittels Ultraschall besser erwärmen und formen kann. So kann sein Drucker schneller und ohne qualitative Einbußen drucken. Zusätzlich sind die gedruckten Objekte noch stabiler als von anderen 3D-Druckern.
Die heimische Fernbedienung war die Inspiration für das Projekt von Finn Liebner vom Marie-Curie-Gymnasium in Kirchzarten. Denn er stellte sich die Frage: Wie lassen sich Daten über Licht übertragen? So entstand sein System zur optischen Datenübertragung durch den freien Raum. Zentrales Element dabei ist ein sogenannter FPGA (Field Programmable Gate Array), der die Daten, die durch den Raum transportiert werden, ver- und entschlüsselt. Damit könnte es in Zukunft zum Beispiel möglich sein, auch zuhause datensicherer durchs Internet zu surfen. Denn anders als die bisherigen WLAN-Wellen verlassen Lichtwellen nicht den Raum.