Waiblingen

Waiblinger ist Landessieger bei "Jugend forscht"

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Lukas Nullmeier aus Waiblingen hat einen Infrarot-Laserpointer erfunden, der wie eine Fernbedienung funktioniert – und mit dem er statt mit Maus oder Controller auf Moorhuhnjagd gehen kann © Habermann / ZVW
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Leon und Yannik Stark aus Allmersbach im Tal: Ihre Passion gilt den Fullerenen, die in der Medizin noch große Bedeutung erlangen können. © Habermann / ZVW

Waiblingen. Sage noch einer, dass das Abschießen von Moorhühnern eine geistlose Beschäftigung ist. Lukas Nullmeier brachte das Computerspiel auf die geniale Idee, einen Infrarotlaser zu erfinden. Mit der Computersteuerung gewann der 18-jährige Waiblinger den Landespreis bei „Jugend forscht“ in der Kategorie Mathematik/Informatik.

Video: Lukas Nullmeier vom Salier Gymnasium in Waiblingen ist Landessieger bei Jugend forscht 2017.

Warum, fragte sich Lukas Nullmeier, kann ich diese Biester auf dem Bildschirm nicht mit einem Laserpointer anvisieren und abknallen? Die einfache Antwort lautete: Weil es so ein Gerät nicht gibt. Für die meisten Jugendlichen hätte diese Antwort genügt, um sich bei der Moorhuhnjagd weiterhin mit Maus oder Controller abzumühen. Der Abiturient am Saliergymnasium in Waiblingen aber machte sich ans Werk und entwickelte einen Infrarotlaser, den er sogar zum Patent anmelden will. Denn der Infrarotlaser eignet sich nicht nur dazu, Moorhühner spielerisch vom Bildschirmhimmel zu holen, sondern vor allem auch als Laserpointer für Flachbildschirme ganz generell. Der Trick: Eine Kamera erkennt den fürs menschliche Auge unsichtbaren Infrarot-Punkt auf dem Bildschirm, die Position wird umgerechnet und erscheint auf dem Bildschirm als Position der Maus.

„Positionserkennung des Lichtpunktes im Kamerabild“

Ohne ins Detail zu gehen: Die ganze Angelegenheit ist recht kompliziert, erfordert viel mathematisches Wissen sowie einige Kenntnisse in Physik und Informatik. Der 18-Jährige hat sich am Freitag bei der Präsentation im Rahmen des 52. Landeswettbewerbs in der Schwabenlandhalle in Fellbach viel Mühe gegeben, den Besuchern an seinem Stand die Funktionsweise seines Infrarot-Laserpointers anschaulich zu erklären. Spätestens als der Abiturient bei der Kalibrierung angelangt war, die „Positionserkennung des Lichtpunktes im Kamerabild“ erklärte und erläuterte, wie er die „Position des Lichtpunkts in Bildschirmkoordinaten“ errechnete – so lauteten die Überschriften in seiner Präsentation –, wich die Neugier der schlichten Bewunderung, wie tief ein Jugendlicher bereits in die Welt der Wissenschaft eintauchen kann. Lukas Nullmeier wird als einer von neun Landessiegern Baden-Württemberg beim Bundeswettbewerb Ende Mai in Erlangen vertreten.

Video: Die Brüder Yannik und Leon Stark haben Fullerene erforscht.

Yannik und Leon Stark sind zwei weitere Jungforscher aus dem Rems-Murr-Kreis, die sich in der Schwabenlandhalle präsentierten. Die 16 und 17 Jahre alten Brüder aus Allmersbach im Tal haben sich der Chemie verschrieben, wobei Leon, der 17-Jährige, der Chemiker ist, sein jüngerer Bruder sich eher als der Techniker versteht. Ihr Projekt heißt „Fullerene: Über die Synthese chemischer Fußbälle“. Angesteckt wurden die Brüder von ihrem Vater, einem Werkstoffingenieur beim Daimler. Er hat seinem Sohn Leon immer wieder Artikel auf Wikipedia zugeschoben, um sein Interesse zu wecken. „Da war irgendwas über Fullerene“, erzählt Leon, wie ihn schließlich das Thema der kugelförmigen Kohlenstoffmoleküle packte und er am Schülerforschungslabor Kepler-Seminar in Stuttgart zu forschen begann. Zunächst allein, was ihn im vergangenen Jahr immerhin in den Regionalwettbewerb von Jugend forscht brachte. In diesem Jahr stieß Bruder Yannik dazu und zusammen gehörten sie zu den acht auserwählten Projekte in der Kategorie Chemie, die sich in der Schwabenlandhalle präsentieren durften. Für die beiden ist das Thema Fullerene längst nicht abgeschlossen. Aus dem Forscher-Duo wird ein Trio. Ein Freund hat bereits jetzt die Software für ihre Versuche beigesteuert.

Begeistert von den fußballähnlichen Strukturen aus Fünf- und Sechsecken

Mit Fußball haben Leon und Yannik Stark weniger am Hut, als an den fußballähnlichen Strukturen aus Fünf- und Sechsecken, die Fullerene ausmachen. Das Faszinierende an diesen Molekülen ist, dass sie einzelne Atome einschließen können, was zum Beispiel Möglichkeiten in der Medizin erschließt, einen giftigen Wirkstoff genau dorthin zu bringen, wo er seine heilende Wirkung entfalten soll. Hergestellt werden Fullerene durch Verdampfen einer Kohlenstoff- oder Graphitelektrode mit Hilfe einer starken Energiequelle, erklären Leon und Yannik dem naturwissenschaftlichen Laien und zeigen auf ihrem Laptop ein Video, wie dies funktioniert. Der Energieeinsatz bei der Fullerene-Herstellung ist hoch; Fullerene sind teuer, weshalb sie kaum eingesetzt werden. Leon und Yannik Stark haben sich vorgenommen, die Herstellung effizienter zu gestalten, um sie für die Nutzung im größeren Maßstab brauchbar zu machen. „Hierbei ist uns bereits mit einer durchgeführten Testreihe gelungen, eine ertragreiche Kombination von Parametern, welche Einfluss auf die Produktion der Fullerene haben, zu finden“, heißt es in ihrer Kurzfassung ihres Projektes.

Jugend forscht

Unter dem Motto „Zukunft – ich gestalte sie!“ haben 119 Nachwuchsforscher aus Baden-Württemberg ihre Ideen und Erfindungen drei Tage in Fellbach gezeigt. Eine Jury aus Vertretern von Hochschulen, Industrie und Schulen kürte neun Landessieger, die das Land beim Bundeswettbewerb vertreten. Insgesamt haben fast 1600 Jugendliche an den vom Bosch-Konzern ausgerichteten elf Regionalwettbewerben im Land teilgenommen.

Drei Beispiele für ausgezeichnete Jugend-forscht-Projekte: Das „Fuel Guard System“ von drei Heilbronner Auszubildenden verhindert, falschen Sprit zu tanken. Dank elektronischer Datenübermittlung (RFID-Technik) kommunizieren Fahrzeug und Zapfsäule miteinander.

Zwei Schülerinnen aus Schwäbisch Gmünd haben sich mit der Frage beschäftigt, wie Energie auf Basis von Pflanzen nutzbar gemacht werden kann. Ihnen gelang es, elektrische Spannungen und Stromfluss in Pflanzenstellen zu erzeugen.

Nach wie vor müssen Menschen mit Glutenunverträglichkeit auf viele Lebensmittel verzichten. Drei Schüler aus Tuttlingen nahmen deshalb Weizenmehl genauer unter die Lupe und fanden, dass nicht alle Teilstrukturen des Glutens Symptome einer Unverträglichkeit hervorrufen. Die drei jungen Forscher konnten Weizenmehl mit proteinzersetzenden Enzymen aufbereiten und die Glutenstrukturen nachweislich zerstören. An Konsistenz, Backfähigkeit oder Geschmack waren keine Unterschiede festzustellen.