Rheinpfalz Mit Luft und Wasser an die Spitze
Junge Menschen für die Wissenschaft zu begeistern, ist nur eins der Ziele von „Jugend forscht“. Gefragt sind innovative Ideen, die Fortschritt oder neue Erkenntnisse versprechen. In diesem Jahr haben Nils Wagner aus Reichenbach-Steegen und Finn Lauppert von Peharnik aus Enkenbach-Alsenborn die Jury auf Bundesebene überzeugt.
Hoch hinaus ging es für Nils Wagner vom Reichswald-Gymnasium in Ramstein-Miesenbach mit seinem Projekt – zumindest theoretisch. Eine bewegliche Oberseite an der Tragfläche eines Flugzeugs soll diesem mehr Auftrieb geben. Helfen soll dabei der Magnus-Effekt, auf den der Schüler mit den Leistungskursen Mathematik, Physik und Erdkunde durch ein Youtube-Video aufmerksam geworden ist. Dieser besage, dass jeder rotierende runde Körper eine Kraft quer zu seiner Anströmrichtung erzeugt. So viel zur Theorie. „Bestes Beispiel im Alltag ist im Fußball die Bananen-Flanke“, sagt der Zwölftklässler. Sein Wettbewerbsflügel besteht aus zwei Holzbrettern, die über kugelgelagerte Metallstäbe miteinander verbunden sind. Darüber ist ein Transportband gespannt. Beginnt einer der Stäbe mithilfe einer Bohrmaschine mit der Rotation, setzt sich das Band in Bewegung. „Funktioniert wie ein Kassenband“, fügt Nils Wagner hinzu. Mit dem Laubbläser simuliert er einen Windkanal in der heimischen Garage – und die Ergebnisse sprechen für sich. Seinen Untersuchungen zufolge entsteht Auftrieb durch den Unterdruck auf der Oberseite der Konstruktion. Zumindest theoretisch. „Ein Modell habe ich noch nicht fliegen lassen.“ Doch schon mit seiner Simulation hat er den zweiten Platz bundesweit bei „Jugend forscht“ erreicht. Was bei Finn Lauppert von Peharnik als Facharbeit begann, endete mit einem dritten Platz beim Bundeswettbewerb in Geo- und Raumwissenschaften. Auf das Thema „Potenzial von Superabsorbern in der Landwirtschaft“ aufmerksam gemacht hat ihn seine Lehrerin. „Ich habe früher als Kind gerne mit Kunstschnee gespielt“, sagt der junge Mann. Seither hat es ihm der saugfähige Kunststoff angetan und ihn zu einer Facharbeit im Fach Chemie inspiriert. Mittlerweile hat er das Abitur in der Tasche und einige seiner Bohnengewächse aus den Pflanzversuchen für „Jugend forscht“ wachsen und gedeihen derzeit in kleinen Töpfen. Der Vorteil von Polymeren sei, dass sie sehr viel Wasser aufnehmen können. Ein Vorteil für die Landwirtschaft – vor allem bei Dürre. Werden die Superabsorber in den Boden eingebracht, können sie bei Regenschauern das Wasser aufnehmen. Möglich macht das, neben dem Salzgehalt, die Knäuel-Struktur der Polymere. Durch die große Oberfläche mit Poren könne das Wasser eindringen und bringe den Stoff zum Quellen. Verändert sich der Flüssigkeitsgehalt in der Umgebung, geben sie Wasser ab und die Pflanzen können selbst bei Dürre versorgt werden. In China werden die Superabsorber bereits eingesetzt. Welche Folgen der Einsatz für die Umwelt hat, sei noch nicht bekannt. Schließlich handelt es sich bei den Absorbern um Plastikteile. Vor allem in Hinblick auf die Weiterverwertung der Polymere habe sich gezeigt, dass das Granulat selbst bei mehrmaliger Benutzung nichts von seiner Saugkraft einbüßt. Außerdem reagiert der Stoff nicht auf klimatische Veränderungen. „Die Chancen für die Landwirtschaft sind riesig, die Risiken im Moment aber genauso groß“, fasst Finn Lauppert von Peharnik seine Resultate zusammen. Für die Feldversuche waren Bohnenpflanzen das Mittel der Wahl. Weshalb? „Die sind nicht so anspruchsvoll“, sagt er. So habe er sich auf den Wasseraspekt konzentrieren können. In verschiedenen Versuchsgruppen wurden die Absorber mit unterschiedlichen Bedingungen konfrontiert. Auch mithilfe von bewässerten Polymeren in feinmaschigen Strümpfen untersucht der Alsenborner bei Feldversuchen die Abgabemenge der Stoffe – unter wechselnden Bedingungen. „Man kann nicht sagen, was passiert.“ Schon oft haben die beiden Preisträger ihre Projekte vorgestellt, nicht nur der Jury im Wettbewerb. Zeit, sich die anderen Projekte anzuschauen, hatten die beiden Preisträger aber trotzdem. „Da war viel Interessantes dabei“, sind sie sich einig. Den Gewinnern winken neben einem Preisgeld nicht nur besondere Aufenthalte in renommierten Forschungseinrichtungen, sondern auch die Möglichkeit auf Stipendien. Diese Sonderpreise führen Nils Wagner in nächster Zeit nach München und Stockholm – wo er an der Nobelpreisverleihung teilnehmen darf - und Finn Lauppert von Peharnik ins Kanzleramt nach Berlin.
