Am 21.03.2024 wurden die Sieger des hessischen Landeswettbewerbs von „Jugend forscht“, der unter der Patenschaft von Merck stattfand, gekürt. 10 talentierte Jungforscherinnen und -forscher fahren zum Bundesfinale nach Heilbronn (30. Mai bis 02. Juni), darunter mit Niki Sadtler (Q4) und Alina Bachmann (Abitur 2023) auch zwei KFGler. Beide wurden in Darmstadt mit dem 1. Preis ausgezeichnet! Zudem konnten sich Seungheon Lee (2. Preis) und Dunja Dakovic (3. Preis) über hervorragende Platzierungen freuen.
Aufgrund des herausragenden Engagements bei diesem Wettbewerb erhielt das KFG zudem den mit 1000 Euro dotierten Schulpreis verliehen. Herzlichen Dank an Sebastian Fischer, Alina Bachmann und Frau Düring, die zudem für ihre sehr engagierte Arbeit als betreuende Lehrkraft einen Sonderpreis erhielt. Drei der vier beteiligten KFGler erhielten zudem noch weitere Sonderpreise (siehe weiter unten). Zwei Tage lang haben die 54 Teilnehmenden des Landeswettbewerbs im Alter zwischen 15 und 21 Jahren ihre 33 zukunftsweisenden Projekte einer Fachjury vorgestellt. Die Siegerprojekte stammen aus den Fachgebieten Chemie, Geo- und Raumwissenschaften, Physik und Technik.
Hier folgt nun die Vorstellung der Projekte der Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Kaiserin-Friedrich-Gymnasiums:
Dominik Sadtler (18 Jahre) – Technik: FALKE – Finnenbasierte aktive Lenk- und Kontrolleinheit (1. Preis – Technik)
In den letzten Jahren hat die Bedeutung der Mikrogravitationsforschung erheblich zugenommen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu untersuchen. Höhenforschungsraketen bieten ein gutes Verhältnis zwischen der Zeit in der Mikrogravitation und den Kosten für die Experimente. Allerdings besteht ein Problem darin, dass bereits geringfügige Abweichungen in der Ausrichtung der Rakete bei hohen Flügen einen großen Einfluss auf die Flugbahn haben. Dadurch wird die maximale Flughöhe oft durch Abdrift begrenzt. Eine mögliche, aber bisher noch nicht weit verbreitete Verbesserung für Höhenforschungsraketen ist ein aktives Lenksystem, das die Abdrift reduziert und die Flugzeit verlängern kann.
In dieser Arbeit wird eine solche Lenkeinheit im kleinen Maßstab entwickelt. Zusätzlich zu den vier passiven Flossen am Heck wurde die Rakete mit vier Canards und Servomotoren ausgestattet. Um die Entwicklung zu vereinfachen, wird das Problem der Rollbewegung zunächst getrennt betrachtet. In späteren Flügen soll diese mit den Nick- und Gierbewegungen kombiniert werden, um die gesamte Flugbahn der Rakete zu kontrollieren.
Niki erhielt ein Preisgeld in Höhe von 250 Euro. Zudem konnte er sich über den Sonderpreis „Rundfunk-, Fernseh- und Informationstechnik“ freuen, der mit weiteren 150 Euro dotiert ist. Weiterhin wurde Nikis Arbeit mit einem Fachpraktikumsplatz ausgezeichnet: Er wird ein zweiwöchiges Forschungspraktikum am DLR (Institut für Kommunikation und Navigation) absolvieren. Betreut wird sein Projekt durch Sebastian Fischer und Alina Bachmann.
Alina Bachmann (19 Jahre): PolySelect – Kunstoffsortierung durch Elektrizität (1. Preis – Physik)
Gemäß der EU-Verpackungsverordnung müssen bis 2030 alle Verpackungen auf dem EU-Markt recycelbar sein. Eine effiziente Sortierung von Verpackungsabfällen ist daher von entscheidender Bedeutung. Herkömmliche Kunststoffrecyclingverfahren haben Schwierigkeiten bei der Trennung einiger relevanter Polymermischungen, weshalb die elektrostatische Separation in solchen Fällen besonders geeignet ist. Diese Methode basiert auf dem Prinzip der triboelektrischen Aufladung, das jedoch noch nicht vollständig verstanden ist. Obwohl sie bereits in einigen Recyclinganlagen angewendet wird, kann für keine Kunststoffmischung eine Vorhersage ohne Vorversuche getroffen werden. In dieser Studie werden Vorbehandlungsmethoden und triboelektrische Auflademechanismen untersucht, um die wichtigen Parameter zu bewerten und ihre Wirkung zu verstehen. Dadurch soll eine bessere theoretische Grundlage für die Triboelektrizität geschaffen und eine Optimierung der Auflade- und Trennprozesse von Polymermischungen erreicht werden.
Alina erhielt ein Preisgeld in Höhe von 250 Euro. Zudem konnte sie sich über den Sonderpreis „Qualitätssicherung durch zerstörungsfreie Prüfung“ freuen, der mit weiteren 150 Euro dotiert ist. Betreut wird ihr Projekt durch Sebastian Fischer.
Seungheon Lee (17 Jahre): Unterstützung bei diastolischer Dysfunktion: Das 2DAD-Assist Device (2. Preis – Biologie)
In den letzten Jahren hat die Behandlung von Herzinsuffizienz, sowohl diastolischer als auch systolischer Dysfunktion, stark an Bedeutung gewonnen. Aus diesem Grund wird der Einsatz neuer Geräte zur Unterstützung der Herzinsuffizienz immer wichtiger. Diese Geräte bieten verbesserte chirurgische Zugangsmöglichkeiten und liefern bessere klinische Ergebnisse im Vergleich zu anderen Ventricular Assist Devices (VADs) oder Extrakorporalen Membranoxygenierung (ECMO)-Systemen.
Das Ziel dieses Projekts ist es, ein Assist Device zu entwickeln, das vielseitig einsetzbar ist und verschiedene Krankheiten wie diastolische Dysfunktion, systolische Dysfunktion, Herzinsuffizienz und sogar als linksventrikuläres Assist Device (LVAD) behandeln kann. Durch weitere Entwicklungen sollen zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten geschaffen werden.
Seungheon erhielt ein Preisgeld von 200 Euro, zudem wurde ihm in der Kategorie „Unternehmergeist“ ein Sonderpreis verliehen, der mit weiteren 150 Euro dotiert ist. Betreut wurde sein Projekt von Sebastian Fischer und Alina Bachmann.
Dunja Dakovic (15 Jahre): Eloquentia – KI als Bildungsmöglichkeit für die englische Sprache (3. Preis – Mathematik/ Informatik)
Das Eloquentia-Projekt hat das Ziel, zu untersuchen, ob KI-Modelle für das Erlernen von Sprachen eingesetzt werden können. Dafür wurde eine Applikation entwickelt, die das Lernen der englischen Sprache demokratisiert und individualisiert. Die Muttersprache des Lernenden spielt dabei keine Rolle, um das Erlernen der weltweit verbreitetsten Sprache universal zugänglich zu machen, auch für Kinder in Entwicklungsländern.
Die Inspiration für die Eloquentia-App kam von Malala Yousafzai, die mit ihrem Engagement gezeigt hat, dass jeder einen Beitrag zur Verbesserung der Bildung leisten kann.
Die App umfasst drei Module: ein multilinguales Text-to-Speech (TTS)-Modell, ein Finetuning von GPT basierend auf einem maßgeschneiderten Datensatz und eine benutzerfreundliche grafische Benutzeroberfläche (GUI). In Zukunft können weitere Module, wie beispielsweise ein Automatic-Speech-Recognition (ASR)-Modell oder andere Aufgabenformate, unter Verwendung von GPT implementiert werden.
Dunja erhielt ein Preisgeld von 150 Euro. Ihr Projekt wurde von der Lehrkraft Sandra Düring betreut.
Ein Kurzfilm zum Landeswettbewerb in Darmstadt ist hier einsehbar: Kurzfilm_Jugend_forscht_Darmstadt_2024
Wir gratulieren nochmals allen erfolgreichen KFG-Teilnehmerinnen und Teilnehmern zu den tollen Leistungen und wünschen Alina und Niki beim Bundesfinale in Heilbronn viel Erfolg! Vielen Dank auch an das Betreuerteam mit Sebastian Fischer, Alina Bachmann und Sandra Düring.
Das Bundesfinale vom 30. Mai bis 2. Juni 2024 findet in Heilbronn statt. Gemeinsame Ausrichter sind die Stiftung Jugend forscht e. V. und das Science Center experimenta als Bundespate.
