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Jugendforscht

27.02.2019

Von Energiegewinnung bis zur Artenvielfalt

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4 Bilder
Daniel Knauer geht in die 13. Klasse der Fachoberschule in Donauwörth. Morgen präsentiert er seinen Magnetrührer beim Regionalentscheid in Augsburg.
Bild: Alexander Millauer

Beim Regionalentscheid in Augsburg stellen Schüler heute und morgen ihre Arbeiten vor. Ein 19-Jähriger, der die Hans-Leipelt-Schule in Donauwörth besucht, optimiert dabei sogar die Bedingungen in chemischen Laboren

Induktionsherde sind mittlerweile in vielen Küchen so selbstverständlich wie der Kühlschrank oder der Schneebesen. Kein Wunder, schließlich sind sie sparsamer, effizienter und sicherer. Das weiß auch der Rainer Schüler Daniel Knauer – er stellt jedoch eine Frage: Warum sind Induktionsherde in chemischen Laboren nicht längst Alltag? Schließlich müssen auch dort beispielsweise Laborgläser erhitzt werden. Im Rahmen seiner Seminararbeit, die er an der Hans-Leipelt-Schule in Donauwörth schreibt, stellt sich ihm diese Frage. „Die hat mich nicht mehr losgelassen“, sagt der 19-Jährige. Also beginnt er an dem Projekt zu tüfteln – zu Hause und in der Schule. Er testet verschiedene Materialien und wie sie sich bei einer Induktion verhalten.

Denn im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Herd sitzt in einem Induktionsherd eine Spule, die ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Dieses überträgt sie dann etwa auf magnetische Töpfe und Pfannen und erhitzt sie. Ein Laborglas ist jedoch ein Nichtleiter. Die Wärme der Induktionsspulen kann somit nicht aufgenommen werden. Auf den ersten Blick also ein unlösbares Problem. „Auf den zweiten Blick kann das einfach umgangen werden“, schreibt Knauer in seiner Projektarbeit. Er klebt hitzebeständiges Aluminiumklebeband an die Unterseite des Laborgefäßes.

Knauer dreht an einigen Spulen, gibt in seinen Laptop, der mit dem Induktionsherd verbunden ist, Werte ein. Hier kann er die exakte Temperatur, die der Induktionsherd erreichen soll, festlegen. Ein Thermometer im Laborglas überwacht, wie heiß es im Gefäß wird, während sich im Inneren rund fünf Millimeter über dem Boden ein kleines, ovales Magnetstück befindet – ein sogenannter Magnetrührer. Je heißer die Temperatur im Laborglas durch den Induktionsherd wird, desto schneller dreht sich der Magnetrührer. Bis zu 600 Umdrehungen pro Minute erreicht er schließlich.

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Dann bleibt er plötzlich stehen und sinkt, kaum sichtbar, ab. „Das passiert, wenn das Magnetfeld abreißt“, sagt Knauer. Hier ist der selbstkritische junge Mann noch nicht zufrieden mit seinem Projekt. Aber er hat schon eine Idee, um auch das zu verbessern: Sensoren, die die aktuelle Lage des Magnetrührers ermitteln und die Temperatur anpassen. Das wäre dann vielleicht etwas für das nächste „Jugend forscht“.

Doch es gibt noch weitere Forscher in der Region, etwa Michael Burger. Eine große Leidenschaft des Wemdingers ist die Musik, er spielt unter anderem Akkordeon und belegt ein Additum in der Musik am Albrecht-Ernst-Gymnasium in Oettingen, macht in dem Fach also auch sein Abitur. Doch die Physik spielt bei ihm auch eine große Rolle, sowohl das W- als auch das P-Seminar absolviert er in der Wissenschaft Physik. „Das Fach hat mich schon immer interessiert, deswegen habe ich mich auch nach dem Unterricht noch weiter damit beschäftigt“, erzählt Michael. Sein Lehrer aus dem W-Seminar brachte ihn dann zu „Jugend forscht“. Dort stellt er das Projekt der sogenannten Schusterkugel vor. „Das ist in der Theorie recht komplex, das macht man erst im Studium. Das Experiment ist einfacher durchzuführen.“

Die Schusterkugel wurde, als es noch kein elektrisches Licht gab, in Werkstätten von Schustern eingesetzt, um bei besseren Lichtbedingungen arbeiten zu können. Dafür wird ein Glaskolben oder eine Glaskugel mit Wasser gefüllt und vor einer Lichtquelle wie einer Kerze positioniert. Das Glasgefäß wirkt dann wie eine Linse. Was war der Zweck des Experiments? „Dass ich die Schusterkugel vermessen kann“, erzählt Michael Burger. Dabei ging es ihm um die Brennweite und den Hauptebenenabstand. „Das sind zwei Größen, die jede Linse beschreiben. Ich wollte schauen, wie das Licht gebunden wird.“

Der Wettbewerb findet heute und morgen statt. Dort wird der 18-Jährige einen Stand aufbauen und der Jury sein Experiment vorstellen. Auf den Wettbewerb freut sich Michael Burger, seine Chancen möchte er nicht einschätzen: „Mich interessiert sehr, was die anderen Teilnehmer machen und geleistet haben.“

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