Von Thomas Gabriel
Das Maristengymnasium in Fürstenzell (Lkr. Passau) nimmt auch dieses Jahr wieder am bundesweiten „Jugend forscht“-Wettbewerb teil. In der Erfinderklasse arbeiten die Schüler momentan an 14 Projekten, die sie Anfang März beim Regionalentscheid einer Jury präsentieren werden. Erstmals seit Corona findet dieser 2023 wieder in Präsenz statt. Im Foyer des Audimax der Universität Passau werden am 9. und 10. März 120 junge Forscherinnen und Forscher aus Niederbayern ihre Ideen vorstellen.
Das Maristengymnasium geht dieses Jahr mit einer relativ großen Gruppe in den Wettbewerb. Allerdings betont eine der betreuenden Lehrkräfte, Nicole Bichler, dass der Spaß am Tüfteln im Vordergrund steht. Auch dass die Schüler ihre Projekte selbst erklären und präsentieren müssen, bringe ihnen wertvolle Erfahrungen, auf die sie später zurückgreifen können.
Die Schüler am MGF kommen meist selbst auf ihre Ideen und oft beruhen diese auf Problemen aus ihrem Alltag: Felix Steinig entwirft etwa ein Hilfsmittel, das Überkochen bei energiesparendem Kochen mit geschlossenem Deckel verhindern soll, Sophia Bichler experimentiert zur Herstellung von Zucker und den Unterschieden zu Süßstoffen. Auch Raphaela Bichler beschäftigt sich mit einem Ernährungsthema: Sie untersucht, welche Nährstoffe beim Kochen von Kartoffeln oder Hülsenfrüchten im Kochwasser zurückbleiben. Constantin Kühn testet, wie Schnee realistisch in Videospielen oder Filmen programmiert werden kann.
Baseball und Hackschnitzel
Zum besseren Trainieren von Baseballschlägen baut Tobias Hannich eine Druckluftvorrichtung, die den Ball vor dem Schlag in der Luft halten kann. Dabei experimentiert er vor allem mit verschiedenen Kunststoffdüsen, die er am schuleigenen 3D-Drucker selbst herstellen kann.
Den 14-jährigen Nepomuk Esteházy hat es gestört, dass sich die neue Heizung zuhause nicht rechtzeitig meldet, wenn bald Hackschnitzel nachgefüllt werden müssen. Deshalb hat er sich dazu entschieden, mit Sensoren und einer Kamera den Tank kurzerhand selbst zu überwachen und sich eine Nachricht schicken zu lassen, wenn es Zeit wird diesen nachzufüllen. Momentan arbeitet er vor allem noch an der Software zur Umsetzung. Auch dass die Hackschnitzel nicht gleichmäßig nachrutschen und deshalb Hackschnitzelberge entstehen, die die Sensoren stören, macht ihm noch Probleme. Aber auch an dieser Lösung arbeitet er bereits.
Ein Handschuh fürs Tischtennis
Der spielebegeisterte Lucas Roeder (15) hatte schlicht nicht genügend Geld, um sich eine teure Full-Body-Tracking-Ausrüstung zuzulegen, weshalb er sich dazu entschloss, sich selbst eine zu bauen. Nun arbeitet er gerade an der Software, damit er später seine Bewegungen mit fünf Sensoren in die virtuelle Welt übertragen kann. Das Programm und die Informationen zur Umsetzung möchte er später auf einer Open-Source-Plattform auch anderen kostenlos zur Verfügung stellen.
Um ein bisschen Abwechslung in ihr Tischtennisspiel zu bringen, arbeitet die elfjährige Anna Hanusch an einem Tischtennishandschuh. Dabei spielt der Spieler statt des klassischen Schlägers mit einem Handschuh, auf dem Schlagplatten angebracht sind. Die begeisterte Tischtennisspielerin geht davon aus, dass so gefühlvolleres Spielen und neue Schlagvariationen möglich sind. Im Laufe des Projekts musste sie mit verschiedenen Formen und Materialien experimentieren. Aber mittlerweile beschäftigt sie und ihre Betreuer eher das Problem eine Tischtennisplatte zum Regionalwettbewerb zu bekommen.
Ideen aus gesellschaftlichen Problemen
Andere Schüler ziehen aber auch aus gesellschaftlichen Problemen Ideen für ihre Projekte. Der 15-jährige Jannis Frankenberger hat sich im Zuge der Energiekrise gefragt, wie er den Bereich hinter einem Heizkörper so isolieren kann, dass nicht so viel Energie beim Heizen verloren geht. Dazu misst er in einem selbst gebauten Versuchsaufbau, welches Material die Wärme eines Infrarotstrahlers am besten im „Versuchshaus“ hält. Anhand der Messwerte kann er geeignete Materialien zur Isolierung vorschlagen.
Die Frage, wie man eigentlich unbewohnbare Lebensräume wie den Mars bewohnbar machen kann, untersucht der 15-jährige Tobias Mayr in seinem vom „Eden-Project“ inspirierten Vorhaben. Im ersten Schritt setzt er sich mit der Kuppel auseinander, unter der ein Lebensraum geschaffen werden soll. In seinen ersten Plänen hat er dort erst einmal nur einen Fuchs einziehen lassen, da dieser in allen Klimazonen zuhause ist. Später könne man die Überlegungen noch um weitere Lebewesen oder mögliche Krankheiten erweitern. Beim Regionalentscheid möchte er seine überwiegend theoretischen Überlegungen anhand eines Modells der Kuppel veranschaulichen.
Robotik und Drohnen
Der 16-jährige Martin Faymonville erforscht in seinem Projekt innovative Antriebe, die komplexe omnidirektionale Bewegungen auf engem Raum möglich machen. Beim Wettbewerb kann er dazu anhand von drei Modellen veranschaulichen, wie zukünftige Bewegungen in Robotik oder Logistik übertragen werden.
Um auch Knöpfe oder Gegenstände, die außerhalb der eigenen Reichweite liegen, zu erreichen, arbeiten der zwölfjährige Simon Schneemayer und sein Freund Franz Pfefferkorn (11) an einer mit einem Greifarm ausgestatteten Drohne. Momentan beschäftigen sie sich mit der mechanischen Umsetzung, wie der Befestigung des Greifers. Auch auf die Ausbalancierung der Drohne müssen sie achten. Das Fluggerät soll dabei aber nicht zu schwer werden, damit für die Bedienung später kein Drohnenführerschein nötig ist.
Auch der elfjährige Ben Glöckner und seine Freunde Jakob Steinig (11) und Robin Sterner (12) arbeiten an einem Kettenfahrzeug, das den Alltag der Menschen vereinfachen soll. Ihr Plan ist es, dass man das Gefährt später über Fernsteuerung zum Beispiel zum Einkaufen mitnehmen kann. Momentan arbeiten sie an einem ersten Modell aus Lego. Dabei stellte sie vor allem die Verbindung von Kunststoff und Elektromotor vor Herausforderungen.
Die Erfinderklasse
Die Schüler der freiwilligen Erfinderklasse unterstützen sich bei der Umsetzung ihrer Ideen oft gegenseitig. Sie werden aber auch von ihren Lehrkräften Nicole Bichler, Johannes Danner und Manfred Koser unterstützt und profitieren von der, dank Spenden regionaler Unternehmen, gut ausgestatteten Erfinderwerkstatt des Maristengymnasiums. Die Erfinderklasse bietet den Schülern am Maristengymnasium seit 1983 die Möglichkeit, sich neben dem normalen Unterricht tiefer mit technischen und naturwissenschaftlichen Themen zu beschäftigen und an eigenen Projekten zu arbeiten. Durch die Erfolge bei Jugend forscht oder der Erfindermesse iENA in Nürnberg und durch Medienberichte wurde das Konzept, das zu Beginn noch ein Alleinstellungsmerkmal war, mittlerweile an zahlreichen anderen Schulen übernommen.
Für die Schüler gilt es nun bis zum Wettbewerb noch die praktischen Modelle für die Präsentation fertigzustellen, um ihre Ideen veranschaulichen zu können. Allerdings zählt für die Bewertung der Jury nicht nur die Umsetzung, sondern auch die erstellte Arbeit und die Präsentation.
Nepomuk Esterházy und Lucas Roeder programmieren die Software für ihre Heizungsüberwachung und die Full-Body-Tracking-Ausrüstung.
Vor dem Testflug mit der Drohne: Franz Pfefferkorn und Simon Schneemayer.
Anna Hanusch testet ihren Tischtennishandschuh.
