Seit Beginn des Schuljahres forschten die Schülerinnen und Schüler des Science-Clubs an verschiedenen spannenden Fragen aus den Bereichen Physik, Chemie und Technik. Dabei ging es u.a. um wirbelnden Staub, fallende Papiertrichter oder tanzende Strichmännchen auf dem Wasser. Eine Schülergruppe tüftelte bereits seit über zwei Jahren an einem Roboter, der vollautomatisiert ein Fahrradschloss knacken kann. Anfang des Jahres mussten die Teams eine schriftliche wissenschaftliche Arbeit einreichen und nun stand der große Tag vor der Tür, bei dem die Ergebnisse zum einen wissenschaftlich fundiert, zum anderen auch sehr kreativ aufbereitet der Jury präsentiert wurden: der Regionalwettbewerb Jugend forscht, ausgetragen am 6. März (Juniorsparte) und am 7. März 2025 (Forschende ab 15 Jahre) am Technik-Campus der FH Steinfurt. Die Arbeit an den Projekten hatte sich für alle Teams mehr als gelohnt. Gleich fünf Teams landeten auf dem Siegertreppchen. Im Fachbereich Physik konnten vier Preise in der Juniorsparte und in Technik ein Preis abgeräumt werden. Wir stellen die Projekte im Einzelnen vor:
Die gezielte Manipulation von Mikroobjekten ist in der aktuellen Forschung von höchstem Interesse, z.B. bei der Konstruktion von Mikrosystemen im Submillimeter-Bereich oder dem „Labor auf einem Chip“. Die Siebtklässler Justus Gotthardt und Max Bünger (7a) haben mit ihren Experimenten untersucht, wie man Staubpartikel auf einem glatten Untergrund nur durch Bestrahlung von Schall gezielt bewegen kann. Wichtig war ihnen dabei, dass die Teilchen nicht berührt werden müssen – dass sie also kontaktlos bewegt werden. Um dies zu bewerkstelligen, haben sie einen Piezo-Summer eingesetzt. Max und Justus haben im Rahmen ihrer Versuche eine interessante und überraschende Musterbildung im Staub erzeugen können. Um dieses Muster zu erklären, haben sie in verschiedenen Versuchsreihen nachgewiesen, dass die Musterbildung auf der vom Schall hervorgerufenen Luftbewegung beruht. Die sehr methodische Herangehensweise an ein neues Phänomen wurde von den Juroren mit dem 1. Preis im Fachbereich Physik belohnt.
Anne Hesselmann (8a) und Ida Fennenkötter (8c) haben sich die Frage gestellt, warum manche Dinge schneller fallen, wie z.B. eine Kugel aus Metall, und manche langsamer, wie z.B. ein Blatt Papier. Klar war, dass der Luftwiderstand, das Gewicht, die Größe und die Form des Objektes eine Rolle spielen müssen. Also untersuchten die beiden Schülerinnen in mehreren Versuchsreihen die Fallbewegung von unterschiedlichen Kugeln und selbstgebastelten Papiertrichtern. Dazu filmten sie den Fall der Objekte in Luft und analysierten, wie sie sich bewegen und schneller werden, und konnten das mit den wirkenden Kräften sogar berechnen. Ihr Projekt überzeugte die Jury und wurde mit dem 2. Preis in Physik ausgezeichnet.
Im Jahre 1940 stürzte die gerade fertiggestellte Tacoma-Brücke eingestürzt. Jasper Lüpkes, Jarik Allroggen und Lukas Fersch (8c + 8a) haben eine alte Filmaufnahme davon im Internet gesehen und fragten sich, warum die Brücke einstürzen konnte. Ein Erklärungsansatz sind Windböen, die die Brücke zu starken Schwingungen anregen. Die drei Juniorforscher rätselten nun, ob es wirklich nur mit Windstößen gelingt, eine Brücke zu zerstören, oder ob nicht auch schon gleichmäßiger Wind eine Gefahr darstellen könnte. Zur Untersuchung ihrer Hypothese bauten sie eine aufwändige Versuchsanordnung, in der sie ein von einem Styroporquader repräsentiertes Segment der Brücke mit einem kontrollierten Luftstrom bestrahlten. In mehreren Versuchsreihen untersuchten sie die Wirkung des künstlichen Windes auf ihre Modellbrücke und konnten darin nachweisen, dass auch gleichmäßiger Wind starke Torsionsschwingungen der Brücke auslösen kann. Hierfür wurden sie mit einem dritten Preis in Physik belohnt.
Julius Müller, Jonas Abeln und Tom Kleemann (9c) untersuchten die Funktion eines Dampfkreisels. Das ist ein kleines Spielzeug, bei dem Wasser in einem Kupferrohr durch ein Teelicht zum Sieden gebracht wird. Dadurch entsteht im Rohr eine Dampfblase, welche einen Teil des Wassers durch die Enden des Rohres herausdrückt. Da das Rohr auf einer runden Korkplatte befestigt ist, die auf dem Wasser schwimmt, sorgt das ausgestoßene Wasser für eine Drehbewegung der Apparatur: Sie rotiert auf dem Wasser. In einem Modellexperiment mit einem Glasrohr konnten die drei Jungforscher das Entstehen und Pulsieren der Dampfblase beobachten und deren Volumenänderung messen und so der Kreiselbewegung auf den Grund gehen. Sie wurden für ihre Forschungen mit einem weiteren 3. Preis in Physik ausgezeichnet.
Im Fachbereich Chemie haben Marlene Waldeyer, Minu Bayar, Melina Abeln (7b) ein sehr interessantes Phänomen untersucht: das erstaunliche Lösungsverhalten eines Whiteboard-Markers in Salzwasser. Die originelle Idee: Malt man ein Strichmännchen auf eine Glasplatte und gießt vorsichtig Wasser auf die Platte, so löst sich das Männchen von der Platte und tanzt quasi auf dem Wasser. Nach einigen kreativen Versuchsansätzen stießen die drei Schülerinnen jedoch auf ein viel interessanteres Phänomen: Das Strichmännchen zerplatzt regelrecht beim Kontakt mit Salzwasser. Die drei Nachwuchsforscherinnen identifizierten systematisch eine Vielzahl von Faktoren, die für die Erzielung des gewünschten Effekts nötig sind und präsentierten dies erfolgreich vor der Jury und dem staunenden Publikum.
Am zweiten Wettbewerbstag gingen dann Julian Schmitz-Herscheidt und Felix Rasch (EF) ins Rennen. In ihrem Projekt „Schlossknacker“ bauten sie einen Roboter, der ein 30 Jahre altes dänisches Kombinationsfahrradschloss durch systematisches Probieren aller Kombinationen öffnen kann. Durch einen selbstprogrammierten Microcontroller werden sechs Schrittmotoren angesteuert, die die Position von sechs Schiebern am Schloss verändern. Sind diese Schieber an der richtigen Position, springt das Schloss nach Druck auf einen Auslösehebel auf, der durch einen siebten Motor bewegt wird. Bis man manuell alle 729 Kombinationen durchprobiert hat, braucht man schon einige Zeit, zwar weniger als die drei in Entwicklungsarbeit in das Projekt gesteckt haben, nämlich mehr als zwei Jahre, aber dafür ist nun kein Kombinationsschloss vor den Dreien mehr sicher. Die Schlossknacker wurden für die Entwicklung des Roboters mit dem 3. Preis im Bereich Technik ausgezeichnet.
Wir freuen uns mit den Preisträgern und gratulieren allen Teams zu ihren gelungenen Projekten.