... mit diesem Slogan startete dieses Jahr nun schon zum 47. Mal Europas größter Jugendwettbewerb im Bereich Naturwissenschaft und Technik - Jugend forscht. In jedem Ausscheid, egal ob auf regionaler, landes- oder bundesweiter Ebene, entscheidet eine Jury (bestehend aus Professoren regionaler Unis, schlauen Köpfen aus dem NABU oder dem BUND sowie den Leitern technischer Abteilungen wie zum Beispiel von Siemens oder Global Foundries), welches Thema weitergeschickt wird (sprich den 1. Platz erhält), bzw. wer mit welchen Sonderpreisen der jeweiligen Paten-Institute ausgezeichnet wird. Dabei können im Regionalwettbewerb bis zu zwei erste Preise pro Kategorie (Arbeitswelt, Biologie, Chemie, Geo- und Raumwissenschaften, Mathematik/ Informatik, Physik und Technik) vergeben werden, beim Landesausscheid nur insgesamt 7 pro Bundesland. Das heißt dann, dass beim Bundesausscheid 7*16 Erstplatzierte aufeinander treffen.

Letztes Wochenende war ich beim sächsischen Landesausscheid vertreten und war von der Vielfalt und Tiefgründigkeit der Themen begeistert. Ein paar innovative Ideen möchte ich im Folgenden kurz vorstellen. Denn unter den rund 30 Themen, die beim landesweiten Wettbewerb vertreten waren, sind einige interessante umwelttechnische Aspekte dabei.

Zum Glück konnte ich die Jury von meiner Arbeit beeindrucken – das heißt, dass es bei mir in die nächste Runde geht. Mitte Mai bin ich dann beim Bundeswettbewerb vertreten – noch mehr interessante Themen und noch mehr freakige, begeisterte junge Menschen, die sich für etwas einsetzen! : )



Einfluss von Mykorrhizae auf die Entwicklung von landwirtschaftlichen Pflanzen am Beispiel Piriformospora indica und Gerste - Biologie

Uran im Trinkwasser, eutrophierte Gewässer, Überdüngungsverbrennungen, ... das alles sind negative Folgen des übertriebenen Einsatzes von Düngemitteln in unserer Landwirtschaft. Auch der Suche nach einer Alternative stieß man auf den Schimmelpilz mykkhorizae, der sich in die Wurzeln der Nutzpflanzen einnistet und eine Symbiose mit ihnen eingeht. In dieser Arbeit wurde die positive Auswirkung dieses Pilzes auf die Pflanze untersucht und analysiert. Dabei wurde das Wachstum einer geimpfen Pflanze, mit einer ungeimpften Pflanze verglichen. Bei der Gerste kam es dabei sowohl zu einem schnelleren Höhenwachstum als auch zur Kräftigung der Pflanzen. Danach wurden die Pflanzen verschiedenen Stressfaktoren, zum Beispiel einem Salzstress ausgesetzt. Diese konnten von den geimpften Pflanzen besser ausgeglichen werden - das Gleichgewicht stellte sich schneller wieder ein.
Jedoch einen Nachteil hat mykkhorizae: die Auswirkung des Pilzes bei einer globalen und intensiven Anwendung als Düngemittel sind noch nicht geklärt.

Kinetik der Reaktion von Alkoholen mit SO4- in wässriger Lösung - Geo- und Raumwissenschaften

Die Atmosphäre, die unseren Planeten durch gasförmige, flüssige und feste Substanzen umschließt, umfasst eine Höhe von einigen 100 Kilometer. Im untersten Teil, der Troposphäre, werden Schadstoffe u. a. durch radikalische Reaktionen abgebaut. Das geschieht zum einen in der Gasphase und zum anderen in der flüssigen Phase, also in Wolken-, Regen- und Nebeltropfen, sowie Aerosolpartikeln. In dieser Arbeit wird sich speziell mit der Reaktionsgeschwindigkeit einiger Reaktionen des Sulfatradikals befasst. Um die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante experimentell zu ermitteln, wird eine Laserphotolyseapparatur verwendet. Das zu untersuchende Radikal entsteht durch Photolyse des Vorläufers Kaliumperoxodisulfat, die durch das Licht eines Excimer-Lasers hervorgerufen wird. Nach Zugabe des Reaktanden 1,2-Butandiol oder 2-Butanol werden Konzentrations-Zeit-Profile mit Hilfe einer Kombination aus Monochromator und Photodiode aufgenommen. Aus diesen Profilen lassen sich nun k2nd in Abhängigkeit von der Temperatur und die Aktivierungsparameter ermitteln. Die Ergebnisse werden in das Flüssigphasenmodell CAPRAM eingefügt, um Prozesse der Flüssigphase besser vorherzusagen und nachvollziehen zu können.

Temperaturverhalten organischer Solarzellen auf Basis kleiner Moleküle - Physik

Organische Solarzellen können zum Beispiel aus Kohlenwasserstoff-Verbindungen bestehen. Sie sind günstig herzustellen, sehr flexibel, können verschiedene Farben annehmen und sind um einiges umweltfreundlicher als die "herkömmlichen" Solarzellen. Da der Wirkungsgrad der organischen Solarzellen erst bei ca. 10,8% liegt, bedarf es noch einer verstärkten Forschungsarbeit. Diese Solarzellen können sowohl auf verschiedene Medien aufgedampft, als auch als farblose Subastanz auf Fenstern aufgetragen werden.
In dieser Arbeit wurde die Temperaturabhängigkeit organischer Solarzellen basierend auf kleinen Molekülen untersucht. Mithilfe eines Sonnensimulators konnten die wichtigsten Parameter (Wirkunsgrad, Kurzschlussstromdichte, Leerlaufspannung, Füllfaktor) der verschiedenen Modelle organischer Solarzellen, wie auch einer Silizium-Referenzzelle, ermittelt werden. Im Anschluss daran wurde das Temperaturverhalten ausgewertet und mit einem theoretischen Einführungsteil, zum besseren Verständnis des Themengebietes, verknüpft.

Tatort Obstregal - Mit scannender Laserdesorption auf Spurensuche nach Pestiziden - Technik

Die Untersuchung von Fruchtoberflächen auf Pestizide ist gegenwärtig technisch schwierig und nur mit hohem Zeitaufwand zu realisieren. An der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig wird an einem mobilen System für Händler geforscht, welches vor Ort innerhalb weniger Sekunden Schadstoffe auf Fruchtoberflächen erkennen und identifizieren kann. Ein zentrales Problem stellen dabei die geringen Substanzmengen dar, die bei derartigen Untersuchungen nachgewiesen werden müssen, sowie deren inhomogene Verteilung. Im Rahmen dieser Jugend-Forscht-Arbeit wurde eine Vorrichtung zur Lösung dieses Problems entwickelt. Sie ermöglicht, dass durch gezieltes Umlenken eines verwendeten Laserstrahls mit Hilfe eines Spiegelverstellsystems eine möglichst große Fläche einer Frucht scannend vermessen werden kann. Damit konnte die statistische Qualität des Ergebnisses als auch die Nachweisempfindlichkeit gegenüber der bisher an der Forschungseinrichtung verwendeten Methode verbessert werden. Dabei wurde die Untersuchungszeit von 3 Tagen auf 3h minimiert.