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Schüler experimentieren

Dieses Jahr haben sich Robin Dorst und Vladimir Yankelevich zu einer Teilnahme beim renommierten Wettbewerb „Schüler experimentieren“, dem Juniorwettbewerb von Jugend forscht, entschieden und wurden ausgezeichnet.

Ihr Thema war „Das ewige Terrarium“. Ein Terrarium wurde mit verschiedenen Pflanzen (vor allem Moosen und Lippenblütlern) Erde und Kieseln eingerichtet. Anschließend wurde es mit einer bestimmten Menge Wasser befüllt. Ziel eines ewigen Terrariums ist es, dass es autonom, ohne externe Luft- und Wasserzufuhr, eine stabile Umgebung für Bakterien und Pflanzen (und im besten Falle auch Menschen) bietet. Dies bedeutet, dass die Wassermenge richtig gewählt werden muss und sich ein optimales Verhältnis zwischen Bakterien und Pflanzen einstellt, so dass CO2 und Sauerstoffgehalt der Luft konstant in den für das Überleben notwendigen Grenzen bleiben.
Doch das Verhältnis dieser drei überlebenswichtigen Moleküle ist stark von den äußeren Umständen abhängig. Robin und Vladimir ging es genau um diese Abhängigkeiten. Sie statteten das Terrarium deswegen mit verschiedenen Sensoren aus (Luftfeuchtigkeit, Bodenfeuchtigkeit, Helligkeit, CO2 Konzentration der Luft etc.). Die Daten wollten sie mit einem Arduino auslesen und sammeln. Anschließend wurde das Terrarium luftdicht verschlossen und dann gingen die Messungen los. Aber nicht irgendwie: Die beiden Schüler haben sich nacheinander verschiedene Einflussfaktoren herausgepickt und verändert, um deren direkten Einfluss auf die Atmosphäre im Terrarium zu überprüfen. So besorgten sie sich eine spezielle Gewächslampe, um die Helligkeit im Terrarium zu regulieren, regulierten aber auch die Temperatur und Feuchtigkeit im Terrarium und zeichneten alle Zusammenhänge graphisch auf. Die Dokumentation und die wissenschaftlichen Methoden, die sie dabei verwendeten, sowie die Selbstständigkeit und Begeisterung, die sie für ihr Projekt mitbrachten, hat ihnen den ersten Platz im Regionalwettbewerb eingebracht.
Davon beflügelt stürzten sie sich in die Verbesserungsphase vor dem Landeswettbewerb. Die Dokumentation wuchs auf fast 30 Seiten an, der Stand wurde mit zahllosen Plakaten ausgestattet und vor allem wurde weiter gemessen. Dabei brachten sie experimentiell die jeweiligen Idealwerte in Erfahrung. Außerdem kam nun noch mehr technische Raffinesse ins Spiel: Die Idealwerte wurden verwendet um mit der Pflanzenlampe und dem Lichtsensor die automatische Regulierung der Lichtintensität zu ermöglichen, so dass stets dieselbe Helligkeit auf das Terrarium einwirkte. Zudem erweiterten sie die Möglichkeiten mit Hilfe von „Processing“, einem Programm, welches ihnen durch eine Bézierkurve ermöglichte, jedem Zeitpunkt eine jeweilige Beleuchtungsstärke zuzuordnen. Das Wachstum der Pflanzen wurde im Zeitraffer dokumentiert. Zur besseren Demonstration wurde außerdem noch ein Bildschirm eingerichtet, der die Daten aus dem Terrarium als Livestream anzeigte.
So gewappnet ging es dann für zwei Tage nach Dingolfing in das BMW-Werk. Hier stellten die beiden ihr Konzept erneut überzeugend dar, erlebten aber auch viel, wie eine Werksführung und einen kleinen Archäologiekurs.
Am Ende haben beide den Sonderpreis für Automatisierte Produktionsverfahren erhalten. Wir gratulieren den beiden für ihre Leistung und ihr Engagement.

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