Sie beschäftigten sich mit Food Waste und Umweltverschmutzung, drehten Dokumentarfilme, schrieben Reportagen, analysierten historische Ereignisse, bauten Segways, autonom fliegende Drohnen und Ladestationen für Elektrovelos. 162 Jugendliche schafften es mit ihren Arbeiten in den Final des nationalen Wettbewerbs der Stiftung Schweizer Jugend forscht. Davon kamen 107 aus der Deutschschweiz, drei davon aus der Region. Matthias Haas aus Kottwil, Igor Torshin aus Sempach-Stadt und Manuel Jenni aus Sursee.
Experten unterstützen die drei Kantischüler dabei, ihren Arbeiten bis zum Final den letzten Feinschliff zu geben. Erfüllen sie die Auflagen, dürfen sie im April ihre Arbeiten an der Berner Fachhochschule in Biel der Öffentlichkeit vorstellen. Alle Arbeiten werden mit den Prädikaten «gut», «sehr gut» oder «hervorragend» bewertet. Je nach Bewertung erhalten sie ein entsprechendes Preisgeld (500 bis 1000 Franken). Die innovativsten Arbeiten werden mit Sonderpreisen belohnt.
Beispielsweise mit der Teilnahme an Wissenschaftscamps in London oder Stockholm oder internationalen Projektwettbewerben in Europa, Asien, Südamerika und den USA. Besonders begehrt ist der «European Contest for Young Scientists», wo Jungforscher aus ganz Europa zusammentreffen.
Einen Motor gedruckt
Über 500 Stunden investierte Matthias Haas in sein Projekt, das gleichzeitig auch seine Maturaarbeit ist. Der Kottwiler baute mithilfe eines 3D-Druckers einen Drehstrommotor. «Die zukünftige Energieversorgung mit optimierten Erzeugern und Verbrauchern erscheint mir wichtig. Zudem finde ich Leistungselektronik allgemein spannend», antwortet Haas auf die Frage, warum er sich gerade für dieses Projekt entschieden hat.
Der Prozess bis zum fertigen Motor verlief für ihn nicht reibungslos. Erst schätzten Mitarbeiter einer Elektrowicklerei sein Vorhaben als nicht realisierbar ein – Haas blieb dennoch bei seiner Ursprungsidee. Dann, beim Drucken des Stators – dem grössten Bauteil des Motors – trat nach 100 Stunden ein technischer Defekt auf. Er musste von vorne beginnen.
Immer wieder stiess er auf Hürden, Arbeitsschritte, die scheiterten, Probeläufe, die nach hinten losgingen. Doch am Ende konnte er einen weitgehend aus gedruckten Bauteilen bestehenden Drehstrommotor präsentieren. «Die industrielle Verwendung des Motors ist in dieser Form noch nicht möglich, da der Wirkungsgrad aufgrund fehlender Präzision zu tief und die Robustheit der Motoren noch verbesserungsbedürftig ist», sagt Haas. Die Motoren funktionierten jedoch, was die These seiner Maturaarbeit bestätigte.
Altes Klavier inspirierte
Ebenfalls viel Freizeit investierte Igor Torshin. Der 17-jährige Sempacher schrieb eine Arbeit mit dem Titel «Analyse der Akustik von Klavieren mit Gebrauch der Fourier-Transformation». Die Idee brachte ihm das alte Klavier seiner Grosseltern in Russland. «Die wahrnehmbare Verstimmung warf Fragen über die Akustik auf», so Torshin. Seit über zehn Jahren spiele er Klavier, das Tongeschehen habe er bis zu diesem Zeitpunkt nie in Frage gestellt.
Mittels diskreter Fourier-Transformation – ein mathematisches Werkzeug – analysierte er die Akustik verschiedener Klaviere. Er verglich die Effektivität der Klaviere in unterschiedlichen Räumen und untersuchte die Auswirkungen von Dämpfung und Reflexion von Schall. Er studierte Partialtöne und stellte eine physikalische Definition für Klangfarben auf. Um den Prozess zu optimieren, schrieb er eine Software, die einen Teil der Arbeit automatisierte.
Beim Fernsehen kam die Idee
Der Surseer Manuel Jenni versuchte Rohöl abbauende Bakterien zu züchten und herauszufinden, bei welcher Temperatur sich diese Bakterien am schnellsten vermehren. «Auf das Thema kam ich beim Anschauen des Films ‘Deepwater Horizon’. Dieser handelt vom Untergang der gleichnamigen Erdölplattform und der daraus resultierenden Ölkatastrophe im Golf von Mexiko», so Jenni. Bei der Recherche zu Ölkatastrophen stiess er auf einen Artikel, der ihn zur Grundidee seiner Arbeit inspirierte.
«Es wurde vorgeschlagen, dass ausgetretenes Erdöl im Meer durch im Labor gezüchtete Bakterien abgebaut werden könnte. Diese Idee wollte ich genauer untersuchen.» Die praktische Arbeit sowie das Schreiben der Theorie kostete den 17-Jährigen viele Stunden. Für das Hauptexperiment opferte er zwei Wochen seiner Sommerferien.
Die drei Jugendlichen werden ihre Arbeiten während drei Tagen einem Fachpublikum präsentieren. Am 25. April findet die Preisverleihung in Biel statt.
