Collage: Rechts ein Modellauto an einer Apparatur, die mit einer Kamera über dem Auto verbunden ist. Links Formeln zu Wärmedichte und CO2-Äquivalenz.

Jugend Forscht: Weiß gegen heiß

Tjark hat erfolgreich am Regionalwettbewerb von Jugend Forscht in Emden teilgenommen und durfte zum niedersächsischen Landeswettbewerb fahren, wo er seine spannende Idee vorgestellt hat: wie man das globale Klima durch die Farbe unserer Autos beeinflussen kann.

Ein junger Mann steht an einem Präsentationsstand und spricht mit zwei Besuchern.
Am Präsentationsstand

In diesem Jahr wurde ich im Regionalwettbewerb Emden in der Kategorie Geo- und Raumwissenschaft mit dem ersten Platz belohnt und durfte somit in Clausthal-Zellerfeld am Landeswettbewerb teilnehmen.

Ich habe das Projekt für die Präsentation und den Vortrag vor der Jury nochmals überarbeitet und habe die zweieinhalbstündiger Bahnfahrt von Berne nach Clausthal-Zellerfeld genutzt, um alles noch einmal durchzugehen. Nach der Ankunft begann das Aufbauen. Bei mir gab es im Gegensatz zu anderen Projekten (zum Beispiel dem Projekt „Marshmallow-Toaster“, oder einer Nebelkammer) nicht viel aufzubauen. Den restlichen Tag verbrachte ich mit der Besichtigung der anderen Projekte und im Gespräch mit anderen Teilnehmern.

Unter den vielen teilnehmenden Projekten ist es sehr schwer, eine Auswahl zu treffen. Ich möchte im Folgenden mein Projekt sowie zwei weitere vorstellen, die mir persönlich sehr gut gefallen haben.

Autolackierung für das Klima

Zwei Tabellen und zwei Illustrationen zur Wirkung von Sonneneinstrahlung auf das Klima und Reflektion für verschiedene Farben und Winkel.
Datenposter: Weiß gegen heiß

In meinem Projekt habe ich mich mit den Auswirkungen der Farbe von Autos auf das globale Klima beschäftigt und diese Auswirkung qualitativ und quantitativ untersucht. Der Anlass dazu war ein Bericht über das Abschmelzen der Polkappen und den damit verbundenen Folgen für Norddeutschland. Weil die Polkappen durch Schnee und Eis heller als das umgebende Meer sind – also eine höhere Albedo (lat. albedo: Weißheit, Helligkeit) haben – reflektieren sie Licht stärker als es das umgebende Wasser tut. Aus diesem Grund schmilzt das Eis schneller, je weniger davon vorhanden ist, denn das umgebende Wasser nimmt Wärme auf, die wiederum das Eis zum Schmelzen bringt. Diesen Effekt nennt man Eis-Albedo-Rückkopplung.

Ein Messgerät zeigt Farbwerte und eine Albedo auf einem kleinen Bildschirm an.
Albedo-Messung

Meine Idee war es, einen nennenswerten PKW-Albedo-Effekt nachzuweisen. Als mir dies gelungen war, musste ich nur noch die Größenordnung der Wirkung ermitteln. Ich holte mir Fahrzeugdaten beim Kraftfahrbundesamt ein und bestimmte rechnerisch die Oberfläche eines PKW. Auf Basis von LEGO Mindstorm baute ich ein Albedometer, mit dem ich Albedowerte verschiedener Lackierungen messen konnte. Mit diesen Daten habe ich dann den Strahlungsantrieb berechnet, und mit dem Strahlungsantrieb auch das CO2-Äquivalent. Der Strahlungsantrieb ist eine Maßeinheit, mit der Klimaforscher Veränderungen der Energiebilanz der Erde durch externe Faktoren berechnen. Diese Maßeinheit wurde vom Weltklimarat eingeführt, um das Klimasystem der Erde beschreiben und berechnen zu können.

Laut meiner Berechnung reichte es, wenn jeder Autofahrer sein Auto nur um eine Nuance heller lackieren würde, um etwa 1 Gigatonne (1000 Million Tonnen) CO2-Austoß zu kompensieren.

Meine Idee wurde in Clausthal mit dem dritten Platz und dem Sonderpreis „Smarte Stadt“ der Siemens AG Braunschweig ausgezeichnet.

Der automatische Marshmallow-Toaster

Auf einem metallenen Gestell ein Motor mit einem vorstehenden Arm. An diesem Arm ein Marsmallow auf einem Holzstäbchen. Der Arm ragt über ein Modell von Lagerfeuer-Glut.
Der Marshmallow-Grill

Nicht so umweltorientiert, aber trotzdem nicht weniger zukunftsweisend war das Projekt „Marshmallow-Toaster“. Maren Schumacher, Axel Wings und Ole Bergmann haben ihre geniale Idee bis zur Serienreife gebracht.

Das grundlegende Problem, dass Marshmallows beim Grillen nie so gelingen wie gewünscht, ist wahrscheinlich jedem bekannt. Die drei Schüler vom Johannes-Althusius-Gymnasium Emden haben endlich eine Lösung für das Problem gefunden. Sie haben einen automatischen Marshmallow-Toaster entwickelt.

Das ungefähr schuhkartongroße Gehäuse der nun vorgestellen dritten Version beherbergt zwei „Toastplätze“. Diese bestehen aus einer Halterung für den Spieß, einer umgebenden selbsthergestellten Heizspule und einem Temperatursensor. Des Weiteren ist eine selbst programmierte elektronische Regeleinheit verbaut. In Verbindung mit den Sensoren und einem Timer ist das Gerät so in der Lage perfekt gegrillte Marshmallows zuzubereiten.

Zusätzlich präsentierten die drei noch die Outdoorversion, einen Grillaufsatz für Marshmallows, der auf alle gängigen Grills aufzustecken ist. Die Präsentation dieses Projektes war leider von Komplikationen geplagt. Zuerst gab es keine Steckdose am Stand, dann musste die Funktion des Toasters im Freien präsentiert werden, da sonst die Brandmeldeanlage der Aula angeschlagen hätte.

Dieses Projekt gewann den dritten Platz im Fachbereich Technik.

Ein Poster mit Illustrationen und Fotos über kosmische Strahlung und den Aufbau einer Nebelkammer.
Poster über die Nebelkammer

Nebelkammer im Eigenbau

Fazinierend war für mich auch das Projekt „Optimierung einer Diffusionsnebelkammer“: Theorie und Praxis kommen hier von Maria Mironova vom Theodor-Heuss-Gymnasium in Göttingen, die eine Diffusionsnebelkammer aus herkömmlichen Mitteln, wie Metallplatte, Filz und Tupperdosen gebaut hat.

Mit diesem Eigenbau, den sie für Schülerexperimente konzipierte, wurden zahlreiche Testreihen durchgeführt. Anhand ihrer Testreihen konnte sie filmisch sowohl kosmische als auch terrestrische Strahlung nachweisen. Gerade die Einfachheit des Versuchsaufbau und die dadurch erreichten Ergebnissen sorgten für ein gelungenes Projekt und eine ansprechende Präsentation.

Die Präsentation und die Jury

Am morgen des nächsten Tages ging es im Pulk von der Jugendherberge zum Wettbewerbsort in der Aula der TU. Dort legten wir letzte Hand an Stand und Präsentation und warteten bis die Jury den Zeitplan für die Jurygespräche verkündete. Mit Glück hatte man zwischen den jeweils 30–45 Minuten langen Gesprächen mehrere Stunden Zeit. Oder man hatte – wie ich – nur 40 Minuten, um die Anregungen und Fragen aus dem ersten Durchlauf in den Vortrag für das zweite Gespräch mit der Jury einzubauen.

Der eigene Vortrag dauerte für die meisten etwa 10 Minuten, in denen sie möglichst frei sprechen sollten und ihr Projekt samt Ergebnissen der Jury erläuterten. Im Anschluss an den eigenen Vortrag stellte die Jury ergänzende Fragen. Bei manchen Juroren waren das freundliche Nachfragen, bei anderen eher ein unangenehmes „Löcher-in-den-Bauch-Fragen“. Das war von der jeweiligen Jury und/oder dem Projekt abhängig.

In einem großen Raum sind zahlreiche Präsentationsstände aufgebaut, an denen junge Menschen Experimente vorstellen.
Präsentation der Experimente

In der Zeit zwischen den beiden „Runden“ hatte jeder sein eigenes Beschäftigungskonzept. Einige spielten Karten, andere planten schon mit anderen Teilnehmer zukünftige Projekte. Gegen Abend wurden dann die Jurygespräche nach einem langen Tag beendet und wir beschlossen, den Abend angemessen ausklingen zu lassen. Von den Organisatoren wurde der Besuch des Bergwerksmuseum oder das Theater in Clausthal angeboten, und im Anschluss wurde „Hyperratte“ (ein selbstentwickeltes Würfelspiel) oder Doppelkopf gespielt.

Die Preisverleihung

Da die Entscheidungen der Jurys schon am Abend feststanden, fing der Folgetag genau so an wie der letzte aufgehört hatte: mit Warten. Diesmal warteten wir nicht auf die Jury, sondern auf die Presse und die Öffentlichkeit. Nachdem sich am Vormittag gefühlt alle Bewohner und sämtliche Studenten der Uni interessiert die Präsentationen ansahen und erklären ließen, fand am Nachmittag die Preisverleihung statt, die mit Sektempfang und Schnittchen endete.

Ich kann jedem empfehlen: meldet Euch mit Euren Ideen bei „Jugend forscht“ an, macht mit! Es macht sehr viel Spaß, man lernt nette Leute kennen, lernt freies Sprechen vor vielen Fremden und gewinnt enorm an Erfahrungen dazu. Ich werde im Wettbewerbsjahr 2014/2015 wieder antreten, leider schon zum letzten Mal als Schüler.

Über den Wettbewerb

Ein Junge und Mädchen vorm Modell eines Moleküls
Jugend forscht

Der Schülerwettbewerb „Jugend forscht“ wurde von dem berühmten Journalisten und Verleger Henri Nannen initiiert, um Defizite der Schulbildung in den „MINT-Fächern“ (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) auszugleichen, zum Forschen zu animieren und dem Einfallsreichtum und der Experimentierfreudigkeit junger Menschen eine Bühne zu geben.

Los geht es mit der Ideenfindung, auf die eine Experimentierphase und zuletzt die Schreibphase folgt. Jeweils Mitte Januar ist eine schriftliche Ausarbeitung der Idee des Projekts beziehungsweise des Experiments einzureichen. Im Februar findet eine Projektpräsentation bei einem Regionalwettbewerb statt. Der dort jeweils Erstplatzierte wird zum Landeswettbewerb eingeladen.