Ist man jünger als 15 Jahre, gehört man in die „Jugend forscht Junior“ Kategorie, die zum Landeswettbewerb nach Kassel fährt. Dort konnten unsere „kleinen“ Nachwuchs-ForscherInnen beweisen, was sie draufhaben.
Gargi Katakam und Thanvisree Mandala aus dem Jahrgang 7 des internationalen Schulzweigs haben sich die Frage gestellt, wie man ein kleines Häuschen mitten im Wald, weit weg von Stromleitungen und der Hektik der Stadt, so gestalten könnte, dass es ohne Stromanschluss auskommt, aber trotzdem warm im Winter und kühl im Sommer bleibt. Ihr Projekt "Seebeck trifft Peltier: Ein Zuhause ohne Netz" zielt darauf ab, Sonnenenergie effektiv zu nutzen, um solch ein autarkes Häuschen mit Strom, Kühlung und Heizung zu versorgen. Im Mittelpunkt stehen Peltier-Elemente, die thermische und elektrische Energie ineinander umwandeln können. Durch Sonneneinstrahlung auf ein Peltier-Element entsteht eine Temperaturdifferenz zwischen seinen Seiten, wodurch eine elektrische Spannung erzeugt wird (Seebeck-Effekt). Die auf diese Weise gewonnene Energie haben die beiden Schülerinnen genutzt, um weitere Peltier-Elemente entweder zur Heizung oder Kühlung zu betreiben – abhängig von der Stromrichtung. Durch die Kombination von Seeback- und Peltier gelang es ihnen, ein nachhaltiges Energiesystem zu generieren, das ohne fossile Brennstoffe auskommt. Dieses Konzept bietet eine innovative Lösung für umweltfreundliches Wohnen und trägt zur Steigerung der Lebensqualität in autarken Systemen bei. Dafür erhielten Gargi und Thanvisree den ersten Platz in der Sparte „Technik“ sowie den Sonderpreis „Klimaschutz und Energie“ vom Verein Deutscher Ingenieure e.V..
Ebenfalls aus dem Jahrgang 7 des internationalen Schulzweigs kommen Leonardo Störkle, Kyrill Kratzer und Saachee Kale. Zusammen erarbeiteten sie das Projekt „Astronautenwaage“. Die Idee für das Projekt entstand, als sie ein Video des Astronauten M. Maurer sahen, in dem er erklärte, wie eine Astronautenwaage im Weltall funktioniert: Sie misst Masse unabhängig von der Schwerkraft mithilfe von Trägheit. Inspiriert von seinen Erklärungen bauten die drei SchülerInnen ein kleines Modell, um das Konzept zu überprüfen, und experimentierten mit der Handy-App Phyphox, die Schwingungen und die Schwingungsperiode messen kann. Ihr Ziel war es, eine große Astronautenwaage zu bauen, die die Masse von Menschen bestimmen kann. Dafür befestigten Sie eine Feder an einem stabilen Rahmen und montierten daran eine Plattform. Mit einem Ultraschallsensor konnten sie die Schwingungen aufzeichnen, die entstehen, wenn sich eine Person auf die Plattform setzt, und daraus die Schwingungsperiode ermitteln. Eine solche Waage wäre auch auf der Erde nützlich, etwa auf Schiffen oder in Flugzeugen, da sie unabhängig von Schwerkraft und Neigungen arbeitet. Für ihr Projekt in der Kategorie „Physik“ erhielten die drei SchülerInnen einen Kosmos Experimentierkasten Windrad vom Sponsorpool Hessen mit Mitteln der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung.
Das Projektbetreuerteam des MakerLabs bedankt sich bei allen Förderern für die finanzielle Unterstützung, insbesondere dem internationalen Förderverein für die treue Unterstützung des Drucks der Wettbewerbsposter.
MakerLab juniors successful at the state competition in Kassel
If you are younger than 15, you belong to the “Jugend forscht Junior” category, which goes to the state competition in Kassel. There, our “little” junior researchers were also able to prove what they are capable of.
Gargi Katakam and Thanvisree Mandala from Year 7 of the international school branch asked themselves how a small house in the middle of the forest, far away from power lines and the hustle and bustle of the city, could be designed in such a way that it could do without electricity but still stay warm in winter and cool in summer. Their project "Seebeck meets Peltier: A home without a grid" aims to use solar energy effectively to supply such a self-sufficient cottage with electricity, cooling and heating. The focus is on Peltier elements that can convert thermal and electrical energy into each other. Solar radiation on a Peltier element creates a temperature difference between its sides, which generates an electrical voltage (Seebeck effect). The two students used the energy generated in this way to operate additional Peltier elements for either heating or cooling - depending on the direction of the current. By combining Seeback and Peltier, they succeeded in generating a sustainable energy system that does not require fossil fuels. This concept offers an innovative solution for environmentally friendly living and contributes to improving the quality of life in self-sufficient systems. Gargi and Thanvisree were awarded first place in the “Technology” category as well as the special “Climate Protection and Energy” prize from the Association of German Engineers.
Leonardo Störkle, Kyrill Kratzer and Saachee Kale are also from year 7 of the international school branch. Together they developed the “Astronaut Scales” project. The idea for the project came about when they saw a video of astronaut M. Maurer explaining how astronaut scales work in space: they measure mass independently of gravity using inertia. Inspired by his explanations, the three students built a small model to test the concept and experimented with the cell phone app Phyphox, which can measure vibrations and the period of oscillation. Their aim was to build a large astronaut scale that could determine the mass of people. To do this, they attached a spring to a stable frame and mounted a platform on it. Using an ultrasonic sensor, they were able to record the vibrations that occur when a person sits on the platform and determine the vibration period. Such a scale would also be useful on earth, for example on ships or in airplanes, as it works independently of gravity and inclinations. For their project, the three pupils received a Kosmos wind turbine experiment kit from Sponsorpool Hessen with funding from the Wilhelm and Else Heraeus Foundation.
The MakerLab project support team would like to thank all sponsors for their financial support, especially the international sponsorship association for their loyal support in printing the competition posters.
Red.: Dr. Petra Leidert