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Siemens Global Foundries BMW Group Werk Leipzig

Landeswettbewerb
Sachsen
4. bis 6. April 2019
Industriemuseum
Chemnitz
Frag Dich. Jugend forscht - Landeswettbewerb Sachsen 2019 Jugend forscht - Landeswettbewerb Sachsen 2019

jugend forscht 4. bis 6. April 2019

  • Arbeitswelt
    Fachgebiet: Arbeitswelt
    Schule: Gymnasium Brandis
    Mitglieder: (St.-Nr. 1) Robin Großmann, Karin Taubert, Marcus Taubert

    In Zukunft wird Nachhaltigkeit immer wichtiger werden und neue Ideen und Denkansätze zum Thema Umweltschutz werden relevanter und kostbarer. Daher beschäftigt sich eine Forschergruppe unserer Schule mit der Maisspindel, einem Rohstoff, der aktuell noch ungenutzt auf den Feldern verrottet. Um nachhaltig zu sein, muss ein Produkt die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit erfüllen. Es wurde bereits nachgewiesen, dass es ökologisch sinnvoll ist die Spindel zu verwerten, ebenfalls ist das soziale Interesse an nachhaltigen Produkten sehr groß. Ob die Verarbeitung der Maisspindel jedoch auch ökonomisch sinnvoll ist, wollen wir mit unserem Forschungsprojekt herausfinden. In ihm geht es darum, biologische und physikalische Eigenschaften der Maisspindel zu untersuchen, um das am besten geeignete Trocknungsverfahren bestimmen zu können. Aus dem Wassergehalt, der Sorte und dem Erntedatum bestimmen wir Näherungswerte zur benötigten Energie und der dadurch anfallenden Kosten bei einer Trocknung durch Umweltfreundliche Abwärme einer Biogasanlage.
  • Arbeitswelt
    Fachgebiet: Arbeitswelt
    Schule: Humboldt-Gymnasium Radeberg
    Mitglieder: (St.-Nr. 2) Florian Stahr

    Anliegen meines Projektes zur Verbesserung der Kommunikation von Informationen der Schulleitung an Schüler, Lehrer und Eltern am Humboldt-Gymnasium Radeberg (HGR) ist es, in einer benutzerfreundlichen und zeitgemäßen Art und Weise Vertretungsplanänderungen, wichtige Informationen der Schulleitung, Ereignisse außerhalb der Schule, Klausurtermine und Nachtermine für schriftliche Arbeiten für Schüler, Lehrer und Eltern von Schülern des HGR an einem Ort abrufbar zu machen. Dabei wird besonders Wert auf einen geringen Administrationsaufwand beim Einstellen der Inhalte sowie auf eine einfache Bedienung beim Abruf der Daten gelegt.

    Als Mittel zum Erreichen des Zieles erweist sich eine mobile App sowie eine Erneuerung der Webseite des HGR als zweckmäßig. Zur Erstellung der mobilen Applikation wird das Framework React Native verwendet, was den Arbeits- und Zeitaufwand für das gleichzeitige Erstellen der App für Android und iOS durch eine gemeinsame Codebase verringert. Um Ressourcen zu sparen, wird die Oberfläche zum Einpflegen der Daten in das Backend der Webseite des HGR unter der Verwendung von React, ein Frontend JavaScript Framework, integriert.

    Die Erneuerung der Webseite des HGR in diesem Zusammenhang ist als eigenständiges Projekt zu betrachten, weshalb sie in dieser Arbeit nur in Teilen erwähnt wird, aber mit der Lösung des Problems eng verknüpft ist.
  • Biologie
    Fachgebiet: Biologie
    Schule: Augustum-Annen-Gymnasium Görlitz
    Mitglieder: (St.-Nr. 3) Maximilian Wollenhaupt

    Im Rahmen meines Projektes setze ich mich dezidiert mit arborikolen Ameisen auseinander. Neben ökologischen Nutzen und Anatomie führe ich eine Bestandsaufnahme arborikoler Ameisen im urbanen Kerngebiet der Stadt Görlitz durch. Dies erfolgte im Sommer 2018. Dabei untersuchte ich Bäume in einzelnen Grünanlagen wie Parks, Gärten, am Ufer der Neiße sowie in Hinterhöfen und Straßenabschnitten nach baumbewohnenden Ameisen. Insgesamt sammelte ich 210 Ameisen jeweils an unterschiedlichen Standorten. Anschließend erfolgte eine Fixierung mit Ethanol, wodurch ich die Tiere unter dem Mikroskop determinieren konnte. Dadurch lassen sich Rückschlüsse auf einzelne Bestände und Verhaltensweisen bestimmter Arten ziehen. Da die manuelle Fangmethode mit der Hand sehr erschwert war, baute ich einen eigenen Exhaustor. Dieser funktioniert elektronisch über zwei kleine Getriebemotoren mit Luftschraube. Da der Durchmesser der Einsaugröhre variabel ist, ist er für verschiedene Insektenarten funktionsfähig.
  • Biologie
    Fachgebiet: Biologie
    Schule: BIP-Kreativitätsgymnasium Leipzig
    Mitglieder: (St.-Nr. 4) Markus Schönburg

    Aromatische Kohlenwasserstoffe, darunter auch Ethylbenzol und para-Xylol, sind Bestandteil von Erdöl und kommen daher auch in gebräuchlichen Kraftstoffen vor. Sie stehen allerdings auch im Verdacht, krebserregend zu wirken und die Gesundheit des Menschen zu schädigen. Daher stellen Verunreinigungen, beispielsweise im Grundwasser, ein Gesundheitsrisiko dar.
    In kontaminiertem Grundwasser konnten allerdings Bakterien gefunden werden, von denen angenommen wird, dass sie Ethylbenzol und para-Xylol unter Luftabschluss abbauen und mit Hilfe von Sulfat verwerten können. In meiner Bell untersuche ich deren Wachstum unter Laborbedingungen, um festzustellen, ob diese Bakterienkulturen tatsächlich zum Abbau aromatischer Kohlenwasserstoffe in der Lage sind.
    Dazu habe ich Anreicherungskulturen, denen das jeweilige Substrat zugeführt wurde, durch photometrische Bestimmung der optischen Dichte und der Sulfidkonzentration untersucht.
  • Biologie
    Fachgebiet: Biologie
    Schule: Gymnasium Einsiedel -behindertenintegriert-
    Mitglieder: (St.-Nr. 5) Falco Eigner

    Da bei der Bestimmung von Heuschrecken mit Hilfe von visuellen Merkmalen oft Probleme durch die enorme Ähnlichkeit einzelner Arten auftreten soll eine neue Methode der Bestimmung erarbeitet werden, welche auf der Grundlage von den durch Heuschrecken erzeugten einzigartigen Lauten basiert. Bei dieser neuen Methode sollen Heuschreckenrufe genau analysiert und vermessen werden, um für die Heuschreckenarten typische Rufmuster und Werte zu bestimmen. Insbesondere für Wiesen und andere Grünflächen eignen sich Heuschrecken gut als Indikator um den ökologischen Wert der Fläche zu bestimmen. Es ist daher von großer Bedeutung eine sichere Trennung der Arten zu gewähren, da diese Tiere bei vielen Zusammenhängen im Ökosystem eine Rolle spielen. Ziel soll es also sein eine zu 100% exakte Bestimmungsmethode zu finden, welche auch bei Neueinsteigern Anwendung finden kann.
  • Biologie
    Fachgebiet: Biologie
    Schule: Wilhelm-Ostwald-Schule - Gymnasium der Stadt Leipzig
    Mitglieder: (St.-Nr. 6) Clemens Hörhold

    Während Adipositas kommt es zur veränderten Sezernierung von einem Proteaseinhibitors namens Vaspin. Jenes wird mit einer verbesserten Glukosetoleranz und einer besseren Insulinsensitivität verbunden. Als Serpin besitzt Vaspin eine Zielprotease, die es inhibiert. Jene Protease konnte als insulinspaltendes Kallikrein 7 indentifiziert werden. Dadurch könnte Vaspin din Schlüssel zur Bekämpfung der Insulinresistenz darstellen.
    Das Ziel meiner Arbeit ist die Komplexbildung, die bei der Inhibierung der Zielprotease Kallikrein 7 durch Vaspin vonstatten geht, zu untersuchen. Dazu wird eine vorgefertigte Vaspin Mutante in E.coli exprimiert, aufgereinigt und auf Masse und Reinheit überprüft. Zum Schluss findet die Komplexformierung statt. Aus dem Ergebnis kann eine eventuelle Exosite bei der Reaktion von Vaspin mit Kallikrein 7 ausfindig gemacht werden und kann die Grundlage für weitere Forschungen am eher unbekannten Vaspin bilden.
  • Biologie
    Fachgebiet: Biologie
    Schule: Johannes-Kepler-Gymnasium Chemnitz
    Mitglieder: (St.-Nr. 7) Maydé Wallborn, Julia Wünsch

    Arsenverbindungen stellen eine Gefahr für die menschliche Gesundheit durch ihr natürliches Vorkommen bzw. ihre menschlich bedingte Freisetzung in die Umwelt dar.
    Neben höheren Organismen zeigen sich auch zahlreiche Bakterien gegenüber Arsen in seinen verschiedenen Formen empfindlich. Im Zuge der Evolution haben diese aber verschiedene Mechanismen der Arsenresistenz entwickelt, welche ein Leben in Gegenwart dieser Spezies erlauben. Um die Verbreitung dieser Mechanismen besser zu verstehen, haben wir in unserem Projekt versucht, aus Bakterienkulturen und Bodenproben unterschiedlicher Standorte Schlüsselgene dieser Resistenzen nachzuweisen. Diese Proben bzw. Bakterien zeichneten sich durch ihre Verbindung zum Freiberger Altbergbau aus, welcher eine hohe Arsenbelastung hat.
    Dazu wurde aus den Proben DNA extrahiert, die entsprechenden Gene mittels PCR vervielfältigt und schließlich durch eine Gelelektrophorese nachgewisen.
  • Biologie
    Fachgebiet: Biologie
    Schule: G.-E.-Lessing-Gymnasium Hohenstein-Ernstthal
    Mitglieder: (St.-Nr. 8) Alessio Meyer

    Mein Projekt handelt von dem Taxon der Wasserwanzen. Mit diesem Projekt möchte ich meine Kenntnisse auf diesem Gebiet erweitern und somit spezialisieren. Dafür habe ich Wasserwanzen aus den verschiedensten heimischen Gewässern gefangen und taxonomisch bestimmt. Anschließend habe ich ein Insektenkasten angelegt, um diese Wanzen besser zu veranschaulichen und um diese zu erhalten. Des Weiteren beschäftigte ich mich theoretisch mit den verschiedensten Themen bezüglich der Wasserwanzen (Bau; Familien; Fangmethoden; Bestimmung). Zudem legte ich eine Artenliste an.
  • Chemie
    Fachgebiet: Chemie
    Schule: Joliot-Curie-Gymnasium Görlitz
    Mitglieder: (St.-Nr. 9) Fritz Henke

    Textilabwasser stellen eine Gefahr für die Umwelt dar, da die umweltgefährdenden Farbstoffe in die Natur gelangen können. Ein potenzielles Adsorptionsmittel zur Entfernung von Farbstoffen ist das Biopolymer Chitosan.
    Chitosan wurde in mehreren Reaktionsschritten aus Garnelenschalen gewonnen und anschließend zu Hydrogelen und Perlen modifiziert. Die Modifikationen wurden zur Adsorption des Azofarbstoffs Allurarot AC verwendet, wobei verschiedene Einflüsse systematisch untersucht wurden. Auch die Desorption wurde betrachtet, um eine mehrmalige Nutzung zu ermöglichen. Zur Analyse wurden die UV/Vis- sowie die Infrarot-Spektroskopie verwendet. Um die Prozesse besser erklären zu können, wurden auch thermodynamische und kinetische Modelle herangezogen.
    Es wurde herausgefunden, dass mit sinkendem pH-Wert, steigender Kontaktzeit und abnehmender Farbstoffkonzentration mehr Farbstoff adsorbiert wird. Die Hydrogele können durch die Desorption mit Natronlauge regeneriert werden. Die Perlen wiesen eine geringere Adsorption als die Hydrogele auf.
    Fazit: Die Farbstoffadsorption an den Chitosan-Modifikationen stellt eine Ressourcen schonende Ergänzung für die Aufbereitung von Textilabwässern dar, die unter den strenger werdenden Umweltauflagen an Bedeutung gewinnen wird. Die Chitosan-Modifikationen müssen noch weiterentwickelt werden, um deren Eigenschaften zu verbessern.
  • Chemie
    Fachgebiet: Chemie
    Schule: Gymnasium Brandis
    Mitglieder: (St.-Nr. 10) Erik Nusche

    Im Rahmen meines Projektes werde ich mich mit der Frage beschäftigen, ob Aluminium ein geeignetes Verpackungsmaterial für Lebensmittel ist. Dazu werde ich verschiedene Gruppen von Lebensmitteln unter unterschiedlichen Umständen in Assietten aus Aluminium lagern und anschließend mit Hilfe eines Massenspektrometers die auf die Lebensmittel übergegangene Menge an Aluminium messen.
  • Geo- und Raumwissenschaften
    Fachgebiet: Geo- und Raumwissenschaften
    Schule: Wilhelm-Ostwald-Schule - Gymnasium der Stadt Leipzig
    Mitglieder: (St.-Nr. 11) Anouk Soisson

    Im Prozess des Projektes wurde der Hipparcos-Sternkatalog mit Wolfram Mathematica grafisch ausgewertet. Die dabei aufgedeckten Phänomene sollen erklärt werden. Dafür werden die Beobachtungstechnik, die Auswahl, Merkmale und Verteilung der Sterne im Katalog, sowie sonstige Faktoren betrachtet.
  • Geo- und Raumwissenschaften
    Fachgebiet: Geo- und Raumwissenschaften
    Schule: Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium Dresden
    Mitglieder: (St.-Nr. 12) Ricardo Reinke

    Ziel der Arbeit ist die Anwendung der Spektralanalyse mit eigener Spiegelreflexkamera. Für diesen Zweck wurden vielfältige Anwendungen der Spektralanalyse mit der Canon EOS 550D durchgeführt. Es sollten die Grenzen und Möglichkeiten aufgezeigt werden. Unter anderem wurde dafür die Rotationsgeschwindigkeit der Sonne mithilfe des Dopplereffektes und der daraus resultierenden Linienverschiebung im Spektrum ermittelt. Dort konnte die Spiegelreflexkamera fast problemlos verwendet werden.

    Außerdem war ein weiterer Aspekt die Spektralanalyse. Mit der Kamera wurden Sterne aus allen Spektralklassen fotografiert. Schon der farbliche Vergleich zeigte, dass Unterschiede und Tendenzen erkennbar sind. Diese Erkenntnis wurden mit den Spektren, die mit einem Transmissionsgitter erstellt wurden, noch zusätzlich unterlegt. Allerdings konnte nur eine qualitative und keine quantitative Spektralanalyse durchgeführt werden, da die Aufnahmen zu hohes Rauschen hatten und nur dunkle Bereiche erkennbar waren.

    Um jedoch auch eine quantitative Analyse durchzuführen wurde auf die Astrokamera ZWO ASI 1600 (colour) zurückgegriffen.Diese Kamera ist gekühlt und ohne Farbfilter. Dadurch sind Langzeitbelichtungen ohne thermischen Rauschen problemlos möglich, was mit der EOS 550D nicht gehen würde. Durch die Zusammenstellung vieler Einzelaufnahmen gelang so der Nachweis der ersten fünf Wasserstoff-Linien der Balmer-Serie. Die Canon EOS 550D wäre vor allem für den Nachweis der H-Alpha-Linie nicht geeignet gewesen, da diese im Randbereich des roten Lichts durch eingebaute Filter kaum empfindlich ist.

    Mithilfe einer Spiegelreflekamera kann man durchaus schon, mit einfachen Mitteln, faszinierende Phänomene der Spektroskopie beobachten. Nur für eine ausführliche Spektralanalyse ist die Canon EOS 550D aufgrund der eingebauten Farbfilter und dem Thermischen Rauschen nicht sehr geeignet.
  • Mathematik/Informatik
    Fachgebiet: Mathematik/Informatik
    Schule: Wilhelm-Ostwald-Schule - Gymnasium der Stadt Leipzig
    Mitglieder: (St.-Nr. 13) Felix Kleinsteuber

    Das Gehirn als leistungsstärkster Computer unserer Zeit kann in seiner Umwelt komplexe Beziehungen erkennen und aus ihnen lernen. Seit Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts beschäftigen sich Informatiker und Neurowissenschaftler deshalb mit künstlichen neuronalen Netzen, welche den Strukturen des menschlichen Gehirns nachempfunden wurden. Diese sind in der Lage, Zusammenhänge in Eingabedaten zu erkennen und auf noch unbekannte Daten abstrahierend anzuwenden. Eines der verbreitetsten Anwendungsgebiete stellt die Handschrifterkennung dar, welche hier näher betrachtet und in Java unter Verwendung eines mehrschichtigen, überwacht lernenden neuronalen Netzes implementiert wird. Um die Qualität der Trainingsdaten gewährleisten zu können, wird der etablierte MNIST-Datensatz verwendet. Nach korrekter Implementierung des Backpropagation-Lernalgorithmus werden optimale Lernparameter und Netzarchitekturen ermittelt, um bereits veröffentlichte Resultate auf diesem Datensatz reproduzieren zu können.
  • Mathematik/Informatik
    Fachgebiet: Mathematik/Informatik
    Schule: Gymnasium Burgstädt
    Mitglieder: (St.-Nr. 14) Peter Knüpfer

    Den Taschenrechner habe ich selber in der Programmiersprache Java programmiert. Es beinhaltet die Grundrechenarten, sowie Potenzrechnung, trigonometrische Berechnungen, Logarithmus und Fakultät. Die Implementierung dieser Funktion wurde ohne die Verwendung von externen Bibliotheken (wie z.B. die "Math" Bibliothek) umgesetzt, sondern nur mit den Standardfunktionen +,-,*,/, Resterrechnung, Operatorrangfolge, Klammerrangfolge, welche schon standardmäßig in Java implementiert sind. Es wurden zur Berechnung von komplexeren Funktionen unter anderem Taylorreihen, das Heron-Verfahren und Additionstheoreme verwendet. Die Programmoberfläche und das GUI wurde auch selber programmiert ohne GUI Builder, jedoch unter Verwendung von externen Bibliotheken.
    Die Rechenaufgabe wird in das Eingabefeld eingegeben als String. Eine weitere Schwierigkeit bestand darin, diesen String so aufzuteilen, damit das Programm weiß, was es berechnen soll.
    Der Programmbenutzer gibt die Rechenaufgabe in das Eingabefeld ein und startet mit "=" die Berechnung. Daraufhin wird das Ergebnis in dem selben Feld angezeigt.
  • Mathematik/Informatik
    Fachgebiet: Mathematik/Informatik
    Schule: Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium Dresden
    Mitglieder: (St.-Nr. 15) Florenz Schäfer

    Bei der Planung von Gebäudeautomationssystemen gibt es eine Auswahl an Millionen von Geräten, sodass Menschen nicht in der Lage sind, alle zu überblicken. In der Arbeit werden zwei Algorithmen verglichen, die das NP-vollständige, hoch komplexe Problem der Suche nach den optimalen Geräten für nutzerspezifische Anforderungen bewerkstelligen. Es werden verschiedene Testszenarien auf diese angewandt, um ihre Stärken und Schwächen zu evaluieren. Um die Ergebnisse besser im Zusammenhang mit den realen Besonderheiten der Gerätesuche einordnen zu können, wird eine Komplexitätsbetrachtung des gesamten Problems durchgeführt.
  • Physik
    Fachgebiet: Physik
    Schule: Wilhelm-Ostwald-Schule - Gymnasium der Stadt Leipzig
    Mitglieder: (St.-Nr. 16) Timo Hofmann

    Chaos in konservativen Systemen, vor allem in Hamiltonschen-Systemen, unterscheidet sich von Chaos in dissipativen Systemen. Beispielsweise treten nicht nur die Eigenwerte der symmetrischen Jacobi-Matrix, sondern auch die globalen Ljapunow-Exponenten eines Hamiltonschen-Systems in Paaren (lambda,-lambda) auf.
    In der Arbeit wird mittels der Iwasawa-Zerlegung symplektischer Matrizen gezeigt, dass dem Problem angepasst definierte lokale Ljapunow-Exponenten in Paaren auftreten. Dies ermöglicht einen neuen und einfachen Beweis, dass die globalen Ljapunow-Exponenten in Paaren auftreten.
    Als Beispiel für niedrig-dimensionale chaotische Hamiltonsche-Systeme werden das klassische Henon-Heiles-System und eine Verallgemeinerung sechster Ordnung behandelt. Für letzteres deuten die numerischen Ergebnisse darauf hin, dass es zwei getrennte chaotische Bereiche gibt.
  • Physik
    Fachgebiet: Physik
    Schule: "Glückauf"-Gymnasium Dippoldiswalde / Altenberg
    Mitglieder: (St.-Nr. 17) Saskia Drechsel

    Flechtet man eine Reihe von Holzstäbchen nach einem bestimmten Muster ineinander, explodiert diese geflochtene Kette beim Loslösen auf einer Seite. Während dieser Explosion türmt sich ein Teil der Kette zu einem Wellenberg auf, der einmal die gesamte Kette durchläuft.
    In meiner Arbeit möchte ich dieses Phänomen theoretisch erklären und experimentell mittels Viedeoanalyse untersuchen. Interessant ist hierbei z.B. wie viel potentielle Energie jeder Stab speichert und wieviel davon in kinetische Energie und schließlich potentielle Energie umgewandelt wird. Geht man vom Energieansatz weg, sind die Kräfte auf die einzelnen Stäbchen und die daraus resultierende Form des Wellenberges zu klären. Durch die Experimente möchte ich u.a. die Ausbreitungsgeschwindigkeit und Höhe des Wellenberges in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, wie z.B. Maße oder Material der Stäbchen untersuchen.
  • Physik
    Fachgebiet: Physik
    Schule: Sächsisches Landesgymnasium St. Afra zu Meißen
    Mitglieder: (St.-Nr. 18) Leon Cornelius Schmidt

    Um flexible Solarmodule herzustellen, werden die nötigen Halbleiterschichten, auf Kunststofffolien statt auf Glas aufgebracht. Da die Folie beim Beschichten gedehnt wird und sich anschließend wieder zusammenziehen, bilden sich in dem fertigen Solarmodul mechanische Spannungen zwischen den Schichten und der Folie, die zu Schäden führen können.
    In dieser Arbeit wurde ein Messverfahren für die Dehnung entwickelt, das leicht in den Beschichtungsprozess integrierbar ist. Bei diesem spannungsoptischen Verfahren wird die Dehnung anhand von Messungen an einem recht einfachen optischen Aufbau bestimmt.
    Für die Entwicklung wurden die physikalischen Vorgänge der Spannungsoptik und Kontinuumsmechanik modelliert. An vier anwendungsrelevanten Folien wurden die Genauigkeit und die Fehlerquellen des Messverfahrens untersucht. An zwei Folien konnten eine Genauigkeit erreicht werden, die es erlaubt kritische Dehnungen im Beschichtungsprozess rechtzeitig zu erkennen.
  • Physik
    Fachgebiet: Physik
    Schule: Matthes-Enderlein-Gymnasium Zwönitz
    Mitglieder: (St.-Nr. 19) Clara Kristen

    In meinem Projekt möchte ich den Hautleitwert des Menschen untersuchen. Der Hautleitwert ist eine messtechnisch ermittelbare Größe, um die Reaktionen des Menschen auf diverse Reize zu ermitteln. Die Reizantwort spiegelt sich im Zeitverlauf des Hautleitwertes wieder und kann nach verschiedenen Parametern analysiert werden. Bei meinen Untersuchungen habe ich mich auf einen akustischen Reiz (klatschen) beschränkt und das gleiche Reizmuster bei verschiedenen Probanden angewandt. Der Reiz klatschen wird mehrmals hintereinander gesetzt. Im ersten Teil sind die Augen geschlossen und im zweiten Teil geöffnet. Während des zweiten Teils wird zwi-schendurch nur ein andeutendes klatschen eingefügt, so dass kein Geräusch entsteht. Das Reizmuster wurde unter verschiedenen Gesichtspunkten ausgewählt, um z.B. die Habituation von Reizen, bzw. die entstehende Erwartungshaltung auf einen Reiz zu zeigen.
  • Technik
    Fachgebiet: Technik
    Schule: Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium Dresden
    Mitglieder: (St.-Nr. 20) Niclas Trelle

    Die Aufgabe war es ein mobiles 3D-Koordinatenmesssystem in Betrieb zu nehmen und zu evaluieren. Ein solches 3D-Koordinatenmesssystem umschreibt ein autonom agierendes System, in dem Fall der Raspberry Pi, welches selbständig ein bekanntes Objekt im Raum erkennen soll und dessen Koordinaten in einem eigenständig erstellten Koordinatensystem, mit x,y und z-Achsen, einordnet.Die Inbetriebnahme erfolgt in mehreren Teilschritten: Die zur Verfügung gestellten Sensoren werden in einen Raspberry Pi integriert. Die Programmierung der einzelnen Komponenten, sowie deren Integration in ein Gesamtsystem folgen. Das Gesamtsystem wird im Anschluss ausführlich mittels experimenteller Versuche auf Genauigkeit und Signalgüte überprüft, um dessen Eignung einschätzen zu können.
  • Technik
    Fachgebiet: Technik
    Schule: Gymnasium Einsiedel -behindertenintegriert-
    Mitglieder: (St.-Nr. 21) Paul Sorge

    Als wir dieses Jahr in den Urlaub gefahren sind, hatten wir niemanden gefunden, der sich um unsere Pflanzen kümmert. Nach Urlaubsende waren fast alle vertrocknet. Damit dies nicht nochmal passiert, möchte ich durch eine automatische Bewässerung Abhilfe schaffen. Die Bewässerungssteuerung soll mit Hilfe eines Mircrocontrollers (Arduino) verwirklicht werden, per Handy-App mit dem Internet kommunizieren und mittels Bodenfeuchtigkeitssensoren für bis zu 3 Beete/Pflanzentöpfe ausgelegt werden.
  • Technik
    Fachgebiet: Technik
    Schule: Wilhelm-Ostwald-Schule - Gymnasium der Stadt Leipzig
    Mitglieder: (St.-Nr. 22) Antonella Polzin

    Jedes Jahr entstehen Millionen von Tonnen CO2 durch die Betonindustrie, da Zement auf 1450 Grad Celcius gebrannt werden muss. Gesucht ist eine umweltfreundliche Alternative, die im Geopolymer Beton gefunden wurde. Es wurde dessen Umweltfreundlichkeit und Effizienz untersucht. Hierzu wurde zunächst ein solcher Beton hergestellt und dann auf dessen Verarbeitbarkeit und seine Druck- und Biegezugfestigkeit mit Prüfmaschinen untersucht. Die Effizienz wurde mit Hilfe des Global Warming Potentials untersucht, hierzu wurde recherchiert wie viel CO2 bei der Herstellung der Ausgangsstoffe entsteht. Anschließend konnte berechnet werden wie viel CO2 bei diesem Beton eingespart werden konnte. Abschließend wurde ein Fazit gezogen, bei dem auch auf die Wirtschaftlichkeit eingegangen wurde.