Wenn der Schlitten bergauf fahren kann

Es ist ein buntes Gewusel in der Stadthalle am Freitagmorgen. Wenn man durch den gut gefüllten Raum läuft, so kann man nicht anders, als vor jedem der aufgebauten Stationen einmal kurz stehen zu bleiben und über die Ergebnisse der jeweiligen Forschungsprojekte zu staunen. 72 Jungforscher, 41 Projekte – das ist „Jugend forscht“ im Nordschwarzwald. Zum Teil sind die jungen Forscher erst neun Jahre alt. 14 Schulen sind bei dem Wettbewerb vertreten: von Calw im Norden bis Balingen im Süden, von Freudenstadt im Westen bis Tübingen im Osten. Wir haben uns einige Projekte aus Nagold einmal näher angeschaut.

Ein Mülleimer, der sich automatisch öffnet

Der 11-jährige Leon Helber vom Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold hat es sich zum Ziel gesetzt, einen sich automatisch öffnenden Mülleimer zu entwickeln. Warum? „Na ja, man kennt es, wenn man auf den Mülleimer drauf tritt, um ihn zu öffnen, rutscht er weg und dann dachte ich mir: warum automatisiert man ihn nicht?“, erzählt der junge Forscher im Gespräch mit unserer Redaktion.

Also hat Leon den Mülleimer mit einem Arduino, einer Sensor auswertenden Elektronik, und einem Motor ausgestattet. Der Mülleimer hat zudem einen Ultraschallsensor, der bei Annäherung ein Signal an den Arduino sendet. Der Arduiono verarbeitet das Signal und gibt dem Servo den Befehl, sich um einen vorgegebenen Winkel zu verstellen. Der mechanisch gekoppelte Mülleimerdeckel wird dadurch geöffnet. „Der Mülleimer öffnet sich, sobald man nur noch 16 Zentimeter davon entfernt steht, und schließt sich, wenn man weiter als 25 Zentimeter davon weg ist“, sagt Leon. Über ein halbes Jahr hat der 11-Jährige an seinem Projekt geforscht und getüftelt. „Ich war jede Woche ein- bis zweimal im Jugendforschungszentrum und habe daran gearbeitet“, meint Leon. Mit Erfolg!

Ein Schlitten, den man nicht den Berg hinaufschleppen muss

Mit dieser Idee hat sich Stefan Pajdakovic von der Christiane-Herzog-Realschule wohl bei vielen Eltern beliebt gemacht: So hat der 16-Jährige einen angetriebenen Schlitten entwickelt, der bei einer niedrigen Geschwindigkeit die Rodelstrecke eigenständig hochfahren kann – was es den Eltern erspart, den Schlitten mitsamt ihrer Kinder darauf selbst wieder den Berg hochzuziehen. In der Planungsphase sei viel zu bedenken gewesen, so Pajdakovic. „Zuerst wollte ich für den Schlitten Zahnriemen aus der Industrie verwenden, aber dann habe ich ziemlich schnell bemerkt, dass diese sehr teuer sind“, erzählt der 16-Jährige. „Zum Glück habe ich dann eine Internetseite gefunden, über die man bereits fertige Snow-Tracks bestellen kann.“

Nachdem das Grundkonzept stand, ging es an die Elektronik. Hier musste natürlich besonders darauf geachtet werden, dass alles wasserfest ist. Das Gehäuse aus Metall, in dem sich unter anderem die Batterie befindet, habe Pajdakovic mit „viel Kraftaufwand mit Hammer und Händen selbst gebogen“. Und – oh nein: „Ich habe es erst einmal in die falsche Richtung gebogen und musste es dann noch einmal umbiegen“, sagt er und lacht. Doch nach einer ersten Testfahrt konnte der Forscher stolz sagen: „Es funktioniert!“ Mit seiner Idee konnte sich der 16-Jährige den Regionalsieg im Fachbereich Technik holen.

Ein Schwingungstilger, der vor Erdbeben schützen soll

An einem Projekt, das mit dem Erdbeben in der Türkei und in Syrien einen aktuellen Bezug hat, haben die beiden Nagolder Schwestern Merle und Sinja Röttgen geforscht. So haben sie ein Gebäudemodell mit einem Schwingungstilger untersucht. Das funktioniert wie folgt: Ein Motor versetzt die Erde und das Haus in Schwingung. Daraus resultiert, dass das Haus bei der Resonanzkatastrophe beschädigt wird. Hier kommt der Schwingungstilger ins Spiel. Dieser nimmt die erzeugte Schwingungsenergie größtenteils auf und wandelt diese in Wärmeenergie um. Dadurch schwingt das Haus nur noch mit einer geringen und ungefährlichen Frequenz, wodurch das Modell unbeschädigt bleibt.

Fast ein Jahr haben die beiden Schwestern an ihrem Projekt geforscht. „Wir haben heute auf jeden Fall noch einmal viele neue Denkanstöße bekommen“, meint Sinja Röttgen und ihre Schwester kann ihr nur zustimmen. Denn für die Zukunft haben die beiden Schwestern noch einiges geplant: „Wir möchten noch weiter an dem Schwingungstilger forschen und schauen, wie das Ganze noch kostengünstiger werden könnte, damit es sich in der Zukunft auch Entwicklungsländer leisten können“, sagt Sinja Röttgen. Mit ihrem Projekt konnten sich die beiden Schwestern den Regionalsieg im Fachbereich Geo- und Raumwissenschaften holen.