Wettbewerb Jugend forscht / Schüler experimentieren: Rege Teilnahme des Gymnasiums Wolbeck

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Gymnasium WolbeckMünster-Wolbeck. Das Gymnasium Wolbeck hat wieder am Wettbewerb Jugend forscht / Schüler experimentieren teilgenommen. Hier finden Sie eine Auflistung der Schüler und der Projekte, die sie durchgeführt haben.

Folgende Preise sind für unsere Schule verliehen worden: Schulpreis für besonders viele Arbeiten, die eingereicht wurden; Schulpreis für besonders viele erfolgreiche Arbeiten (3. Platz);Schülerpreise:  1. Platz Chemie (JuFo) Igelmann, Winckler und Schreiber.
Fortsetzung der letztjährigen Arbeit; Schüler experimentieren (SchüEx) 1.Platz Chemie Charlotte Decker; 2. Platz (SchüEx) Chemie Niklas Breul und Simon Höving; 3. Platz (JuFo) Biologie Anja Kofoet.

{mospagebreak title=Mit Feuer und Flamme}Mit Feuer und Flamme

Sebastian Igelmann 19
Fabian Winckler 19
Fabian Schreiber 19

Die Deutschen trinken jedes Jahr mehr und mehr davon, doch kaum jemand macht sich Gedanken darüber, was eigentlich drin ist. Die Rede ist vom Mineralwasser, diesem alltäglichen Getränk von dem jeder Deutsche im vergangenen Jahr durchschnittlich 170 Liter getrunken hat. Obwohl man mittlerweile die Auswahl zwischen über 500 verschiedenen Marken hat, macht sich kaum jemand Gedanken darüber, was genau man mit dem täglichen Glas Wasser zu sich nimmt und ob dies nicht auch Einfluss auf Gesundheit und Wohlbefinden hat. Wir gaben uns nicht damit zufrieden, auf den Etiketten der Flachen zu lesen, was alles an „Mineralien“ im Wasser vorhanden sein soll, sondern wollten selbst prüfen was wirklich in den Flaschen ist. Dazu haben wir und der Methode der Flammenfotometrie bedient und mehrere Mineralwassermarken auf ihre Inhaltsstoffe und möglichen physiologische Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit untersucht. Dabei haben wir herausgefunden, dass Wasser nicht gleich Wasser ist und auch die Wahl der Mineralwassermarke Einfluss auf die Gesundheit haben kann.

{mospagebreak title=Reifeprüfung – Nachweis des Phytchormons Ethen}Reifeprüfung – Nachweis des Phytchormons Ethen beim Reifeprozess von Äpfeln mit Hilfe der Gaschromatographie

Anja Kofoet 18

Die Idee für mein Thema hatte ich, als ich eines Tages im Supermarkt nur überreife Äpfel im Angebot fand. Von Bananen war mir bekannt, dass diese gezielt zur Reife gebracht werden, in dem sie mit dem Reifegas Ethen behandelt werden. Ich fragte mich nun, ob man auch Äpfel so termingenau reifen lassen kann, wie es bei Bananentransporten bereits seit Jahren erfolgreich praktiziert wird. Die besondere Herausforderung, der ich mich stellen wollte, lag darin, den Nachweis, dass Äpfel beim Reifen Ethen abgeben, mit nur sehr einfachen Mitteln zu erbringen. Für meinen Versuchsaufbau benötige ich lediglich ein leeres Gurkenglas mit fest verschließbarem Deckel, einen leeren Flüssigseifennachfüllbeutel, ein wenig dünnen Kunststoffschlauch, ein paar Verbindungstücke und einen aus einer Aquariumpumpe, einem Glühbirnchen und einem mit „Chromosorp C-102“ gefüllten dünnen Plastikschlauch bestehenden Gaschromatographen. Zuerst versuchte ich die Ethenabgabe bei Äpfeln der Sorte Royal Gala nachzuweisen. Dazu zerschnitt ich mehrere Äpfel in Achtel, gab sie in ein Gurkenglas, an dass die Seifentüte mit einem Dreiwegehahn angeschlossen war und untersuchte in regelmäßigen Abständen mit Hilfe des Gaschromaten das entstehende Gasgemisch auf Ethen. Leider bin ich bei diesem ersten Versuch nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen gekommen. In einem zweiten Versuch verwendete ich Äpfel der Sorten Boskop und Jonagold, da diese besonders viel Ethen absondern sollen.

Um mögliche Fehlerquellen des ersten Versuchs zu identifizieren, setze ich die Äpfel verschiedenen Bedingungen aus und führte auch Tests mit anderen Trägergasen und mit anderen Stoffen gefüllten Gaschromatographiesäulen durch. Diesmal konnte ich bei allen Äpfeln der Sorte Boskop Ethen nachweisen, jedoch abhängig von den äußeren Bedingungen in unterschiedlichen Mengen und Zeit. Bei den Jonagold Äpfeln waren die Ergebnisse nicht so erfolgreich, jedoch zeigten auch hier einige Messkurven Ethenvorkommen an. Bei diesen Versuchen war zu beobachten, dass besonders eine hohe Luftfeuchtigkeit und äußere Verletzungen der Frucht für die Ethenproduktion förderlich sind. Wurden die Äpfel jedoch zu klein geschnitten oder war im Verhältnis zu Apfelmenge der Luft-(Sauerstoff-)Anteil zu gering, so verfaulten die Äpfel lediglich und sind nicht weiter gereift.
Diese Erkenntnisse lassen sich nutzen, um die optimale Lagerung bestimmter Apfelsorten zu ermitteln. Wie die Versuchsergebnisse zeigen, unterscheiden sich die einzelnen Apfelsorten stark in ihrem Reifeverhalten. Somit sind individuell abgepasste Lagerbedingungen äußerst wichtig, um im Handel immer optimale Qualität bieten zu können. Des Weiteren scheint die Menge des abgegebenen Ethens ein Indikator für den Reifegehalt des Obstes zu sein.

In weiteren Versuchen wäre es interessant, diese Abhängigkeit zu untersuchen und darauf basierend ein System zur Reifegradbestimmung der Äpfel zu entwickeln. Dieses hätte den Vorteil, dass er mit sehr einfachen Mitteln auskommt und genauere Ergebnisse liefern könnte, als man so mit dem bloßen Auge feststellen kann.

{mospagebreak title=Mikrokapseln}Mikrokapseln

Sebastian Igelmann 19
Fabian Winckler 19
Fabian Schreiber 19

In einer Zeit, in der die Nachfrage nach Energie hoch ist, die Diskussion über den damit verbundenen CO2-Ausstoß immer höhere Wellen schlägt und man sich fragen muss, ob man noch in den Urlaub fliegen darf, haben wir uns auf die Suche nach Möglichkeiten zur Energieeinsparung gemacht. Dabei bietet die Wärmedämmung von Häusern hohen Einsparungspotential. Wir habe die Möglichkeit untersucht dieses durch die Integrierung von mikroverkapseltem Paraffin in Wänden zu Nutzen. Paraffin wurde mit einer Schicht aus Polyamid oder Alginat umhüllt und die entstandenen Kapseln in Gips, als Beispiel für einen Baustoff, integriert. Wird das mit diesem Baustoff erbaute Haus durch Sonneneinstrahlung oder Heizen erhitzt, so schmilzt das Paraffin in den Kapseln. Dabei wird überproportional viel Energie benötigt um die Bindung zwischen den Prarffinmolekülen aufzulösen, so dass der Phasenübergang stattfinden kann. Diese Energie kann solange aber nicht zu weiteren Erwärmungen des Hauses genutzt werden, so dass die Temperatur konstant bleibt, bis der Phasenübergang abgeschlossen ist. Kühlt das Haus wieder ab, wird das Paraffin wieder fest. Der Phasenübergang läuft in umgekehrter Richtung ab, die Bindungen werden wieder aufgebaut und die vorher benötigte Energie wird wieder frei. Die Wand wird aufgeheizt und die Temperatur bleibt solange konstant, bis der Phasenübergang abgeschlossen ist. Insgesamt heizt sich ein Haus mit Mikrokapseln also langsamer auf und kühlt langsamer wieder ab als ein Vergleichshaus. An einem Frühlingstag ist es im Haus auch zur Mittagszeit noch relativ kühl, so dass eine Klimaanlage nicht nötig ist. Abends und nachts wird die über den Tag „gespeicherte“ Energie wieder frei, so dass weniger geheizt werden muss.
Dies konnten wir mittels der Untersuchung des Temperaturverhaltens von Prüfkörpern mit und ohne integrierten Mikrokapseln, dem Vergleich und der Durchführung einer DSC (Differential Scanning Calometry) nachweisen. Schließlich bauten wir zu realistischeren Betrachtung „Modellhäuser“ und auch bei diesen war die Temperatur des Hauses mit Mikrokapseln konstanter als in dem ohne Mikrokapseln. Zusammenfassend kann man sagen, dass die Integrierung von mikroverkapseltem Paraffin in Baustoffen die Wärmedämmung verbessert, Energie sparen hilft und das Wohnklima verbessert. Somit haben wir bewiesen, dass Wände mit unseren Kapseln wirklich Wohlbehagen bringen.

{mospagebreak title=Eine funkgesteuerte Titrationsmaschine}Eine funkgesteuerte Titrationsmaschine

Simon Conze 12
Moritz Fischer 12
Adrian Greiner 12

Wir haben einen Titrator gebaut, den man per Funk steuern kann. Daraus ergeben sich natürlich Vorteile.

{mospagebreak title=Kellerasseln: Lebensbedingungen und Verhalten}Kellerasseln: Lebensbedingungen und Verhalten

Felix Braun 10
Lena Marie Puke 11
Maximilian Pochert 10

Bei unseren Versuchen haben wir die Asseln untersucht. Wir haben das Verhalten der Asseln bei Einfluss von Wärme und Kälte beobachtet. Die Untersuchung des Fressverhaltens und der Reaktion der Asseln bei Helligkeit und Dunkelheit waren ebenfalls Teil unserer Arbeit. Es hat uns viel Spaß gemacht, die Kellerasseln zu untersuchen.

{mospagebreak title=Sportlichkeit des Gymnasiums Wolbeck}Die Sportlichkeit des Gymnasiums Wolbeck

Eike von Pidoll 12
Gerrit Bintz 12
Simon König 12

Wir kamen auf das Thema Sportlichkeit unserer Schule, als letztes Jahr die fünften Klassen mit einem Schrittzähler auf Sportlichkeit geprüft werden sollten. Da dieses jedoch erst in diesem Jahr stattfinden wird, haben wir uns überlegt, so etwas als Thema für Jugend forscht zu nehmen. Wir gingen durch die fünften, sechsten und siebten Klassen, um Freiwillige für unser Laufprojekt zu finden. In diesen Versuchen ließen wir unsere Testpersonen 5 x 140 m Runden joggen. Vor und nach dem Laufen maßen wir den Puls der Freiwilligen. Zwischen Mädchen und Jungen gab es kaum Unterschiede bei den Messwerten. Es gab auch einige Ausnahmen.

{mospagebreak title=Alkoholanalyse in Spirituosen}Alkoholanalyse in Spirituosen

Charlotte Decker 14

Viele Arbeiten unserer Schüler haben sich schon damit beschäftigt, den Alkoholgehalt von Mixgetränken zu bestimmen. Es wurden schon viele Methoden ausprobiert. Auch ich behandele in meiner Arbeit dieses Thema und führe damit die Arbeit meines Bruders weiter. Ich benutze den AK Lowcost Gaschromatographen und als Heizquelle gebrauche ich einen kleinen Grill-Backofen, der nach einem Umbau eine konstante und gleichmäßige Temperatur liefert. So möchte ich durch einige Optimierungen meiner Methode ein billiges und zuverlässiges Verfahren der Alkoholanalyse machen.

{mospagebreak title=Silberrückgewinnung aus Fixierbad-Abfällen}Silberrückgewinnung aus Fixierbad-Abfällen

Stefan Höving 13
Maximilian Mense 13
Jaron Bodin 13

Da das Silber in Fixierbadabfällen schädlich für Mikroorganismen ist, legten die Menschen z. B. Silbermünzen in Milch, damit sie nicht sauer wurde. Wegen der Wirkung von gelöstem Silber auf Mikroorganismen ist es aber auch schädlich für die Umwelt. Daher wollen wir in unserem Projekt die Fixierbadabfälle unschädlich machen. Zuerst möchten wir das ungelöste Silber herausfiltern und danach das noch gelöste Silber entfernen. Das ungelöste Silber herauszufiltern erwies sich als relativ leicht, doch herauszufinden wie man das gelöste Silber zu entfernen hat beanspruchte viel Zeit.

{mospagebreak title=Lowcost-Osmose}Lowcost-Osmose

Simon Höving 11
Niklas Breul 11

Wir haben eine neue Methode getestet wie man die Osmose leicht, sicher und richtig durchführen kann. Wir haben die Osmose in vereinfachter Form durchgeführt.