Arbeitswelt

Bau einer Unterarmprothese

Bau einer Unterarmprothese

Unterarmprothesen können heutzutage wesentlich mehr als die eiserne Klaue von Captain Hook. Jonas Viel, Leonhard Sommer und Michael Berg haben eine Unterarmprothese entwickelt, die es ihrem Träger beispielsweise ermöglicht, Gegenstände weit besser zu greifen als mit Standard-Prothesen. Mithilfe von Sensoren kann die Prothese die Muskelaktivitäten des Trägers erfassen. Diese Informationen werden an ein Smartphone weitergeleitet. Eine intelligente, per Handy-App individuell programmierbare Steuerung sorgt für die Umsetzung der Signale in Bewegung. Dabei ist die Prothese der Jungforscher ein wahres Bewegungswunder: Sie kann sich um drei Achsen drehen, die Hand beugen sowie mithilfe eines Daumens und zwei beweglicher Finger zugreifen.

E-Buggy

E-Buggy

Kinder können eine echte Last sein – das weiß jede Mutter oder Erzieherin, die einen mehrsitzigen Buggy bergauf schieben muss. Sophie Weiler, Timo Morath und Michael Böhler haben Abhilfe geschaffen. Ihr Viersitzer-Kinderwagen hat einen Elektromotor, der zwei Räder über im 3-D-Drucker gefertigte Adapter antreibt. Unter den Sitzen platzierten sie den Akku, am Griff des Wagens den Drehregler zum Gasgeben. Für sichere Bremsmanöver sorgt eine zusätzliche Scheibenbremse. Die drei jungen Konstrukteure treffen mit ihrem E-Buggy den Nerv der Zeit: Erste Kaufinteressenten für das Gebrauchsmuster gibt es schon.

3-D-Drucker: Gefährdung der Gesundheit durch das Drucken in der dritten Dimension!?

3-D-Drucker: Gefährdung der Gesundheit durch das Drucken in der dritten Dimension!?

3-D-Drucker werden sowohl im professionellen als auch im privaten Kontext immer beliebter. Tino Jacobi wollte wissen, wie hoch die Feinstaubbelastung ist, die von diesen Druckern ausgeht. Dafür baute er selbst einen 3-D-Drucker und testete gängige Druckmaterialien. In seinen Untersuchungen stellte er bei den zehn von ihm getesteten Materialen eine Feinstaubbelastung fest. Die Ergebnisse klassifizierte er in einer Skala von leicht bis sehr bedenklich. Da die Feinstaubbelastung eine Gefahr für die Gesundheit darstellt, empfiehlt er häufiges Lüften oder den Bau von geschlossenen Druckergehäusen.

PartyControl

PartyControl

Wer Daniel Pöllmann und Marcel Galli die Organisation seiner Party überlässt, kann sicher sein, dass an alles gedacht wird. Die beiden Nachwuchs-Eventmanager entwickelten ein „PartyControl-System“, das die Vorbereitung und Durchführung der Veranstaltung unterstützt. Der Einladungsversand über Facebook gehört ebenso zum Funktionsumfang wie das Zahlen der Getränke per PayPal. Die Musikauswahl wird von den Gästen selbst getroffen, indem sie vorhandene Titel bewerten. Auch an einen sicheren Nachhauseweg haben die Jungforscher gedacht. Sie programmierten eine Heimweg-App, die eine SMS an einen Notfallkontakt sendet, wenn man das Handy in einer Gefahrensituation fallen lässt.

KaLuChriDo

KaLuChriDo

Wer im Rollstuhl sitzt, trifft im Alltag noch immer auf viele Barrieren. Selbst bei so simplen Tätigkeiten wie dem Händewaschen auf öffentlichen Toiletten. Oft sind die Seifenspender zu hoch angebracht oder können vom Rollstuhl aus nicht bedient werden. Diesen Missstand wollen Lucy Khammanivong und Chris Schneider mit ihrer Entwicklung von „KaLuChriDo“ beseitigen. Ihr Seifenspender hat einen langen Hebel, eine robuste Seifenpumpe und eine verlängerte Seifenausgabe. Die Jungforscher experimentierten mit verschiedenen Materialen und Verfahren, um einen kostengünstigen und für die feuchte, seifige Umgebung robusten Seifenspender zu entwickeln. Das Edelstahlgehäuse wurde geschweißt, das Inlet aus Kunststoff mit speziellem Kleber und Silikon abgedichtet.

Entwicklung eines Testverfahrens für Haushalte zum Nachweis von Melamin

Entwicklung eines Testverfahrens für Haushalte zum Nachweis von Melamin

Im Jahr 2008 erregte ein Lebensmittelskandal in China weltweit Aufsehen: 300 000 Säuglinge erkrankten, sechs starben. Ursache war Milchpulver, das mit Melamin versetzt worden war, um einen höheren Proteingehalt vorzutäuschen. Zwar ist die Chemikalie selbst nicht sehr giftig, doch kann sie bei Kindern gefährliche Nierensteine hervorrufen. Duo Andreas Qiu, Kay Rübenstahl und Michelle Naass haben ein Testverfahren entwickelt, bei dem das Melamin in der Milch mithilfe von Cyanursäure abgesondert und der Niederschlag mit einer selbst konstruierten Zentrifuge abgetrennt wird. So können besorgte Eltern einen bedenklichen Melamin-Gehalt von über fünf Prozent in der Babymilch einfach und schnell zu Hause nachweisen.

Schlagzahlenpistole

Schlagzahlenpistole

Daniel Seidler, Paul Keckl und Tim Poulet fanden das Thema für ihr Forschungsprojekt in ihrem Ausbildungsbetrieb. In diesem werden große Metallteile mithilfe von sogenannten Schlagzahlen, Stempeln aus Werkzeugstahl, nummeriert. Dabei schlägt man mit einem Hammer auf die Schlagzahl, die mit der Hand festgehalten wird. Da dies nicht ungefährlich ist, entwickelten die Jungforscher eine spezielle Schlagzahlenpistole. Das Prinzip: Durch einen Pneumatikzylinder wird ein Gewicht beschleunigt, das dann auf die Schlagzahl trifft. Die Schlagzahlen sind in einer Revolvertrommel am Ausgang der Pistole angebracht, sodass man die benötige Zahl auswählen kann. Mit der Schlagzahlenpistole haben die Jungforscher ein sicheres und unkompliziertes Arbeitsgerät geschaffen.

3-D in der Schule

3-D in der Schule

Aliaksandr Piarerva ist ein großer Kino-Fan und begeistert sich besonders für 3-D-Filme. Er fragte sich, warum man diese Art der Darstellungen nicht auch in den Schulunterricht integriert. Deshalb untersuchte der Jungforscher die Vor- und Nachteile verschiedener Verfahren zur Erstellung dreidimensionaler Bilder wie auch ihre didaktische Wirkung. Anschließend erarbeitete er Lernhefte mit dreidimensionalen Darstellungen. Seine Idee: Wer beispielsweise Moleküle räumlich sieht, entwickelt ein besseres Vorstellungsvermögen. Mittlerweile läuft ein Praxistest gemeinsam mit Fachlehrern im Chemieunterricht der Klassen 10 bis 12 an seiner Schule.

Steuerung eines Roboterarmes durch die Füße

Steuerung eines Roboterarmes durch die Füße

Ein verletztes Arm- oder Handgelenk kann die Ursache dafür sein, dass ein Mensch sich nicht mehr selbst versorgen kann. Für diesen Fall hat Alexander Brosig eine Lösung: Sein künstlicher Ersatzarm lässt sich mit den Füßen bedienen. Aus einem Bausatz konstruierte er einen Roboterarm und schrieb mehrere Programme, mit denen er die gewünschten Bewegungen im Raum berechnet und die Robotermotoren präzise steuert. Darüber hinaus baute er Computermaus und Tastatur mithilfe von Holzbrettern, Scharnieren und Federn so um, dass sie mit den Füßen betätigt werden können. Testpersonen gelang es beispielsweise, ganz ohne den Einsatz ihrer Arme und Hände eine Scheibe Brot zu essen. Die Konstruktion des Jungforschers könnte auch bei gefährlichen Arbeiten als „dritter Arm” wertvolle Dienste leisten.

Automatisch sich selbst desinfizierendes Stethoskop zur Vorbeugung der Übertragung von Pathogenen

Automatisch sich selbst desinfizierendes Stethoskop zur Vorbeugung der Übertragung von Pathogenen

Die Übertragung von Krankheiten zu verhindern, ist für Krankenhäuser eine große Herausforderung. Pathogene Keime können beispielsweise über die bei der Behandlung verwendeten Stethoskope übertragen werden. Rieke-Marie Hackbarth hat ein Stethoskop entwickelt, das sich nach jeder Untersuchung automatisch selbst desinfiziert und so beim nächsten Patienten wieder keimfrei ist. Das Stethoskop der Jungforscherin besitzt einen eingebauten Kleincomputer des Typs Arduino. Dieser erkennt, wenn eine Untersuchung beendet ist, da der Kontakt zur Haut ausbleibt. Die Information gibt er dann an eine eingebaute Pumpvorrichtung weiter, die Desinfektionsmittel auf das Stethoskop sprüht.

Novae Domus – energieautark leben

Novae Domus – energieautark leben

Wie will ich später einmal wohnen? Für Antonia Lembke ist die Sache klar: Ihr Haus erzeugt seine eigene Energie, liefert Strom für ein Elektroauto, ist umweltverträglich, lichtdurchflutet und energiesparend. Für das am Computer entworfene Ökohaus hat sie alle Möglichkeiten moderner Technik geschickt miteinander gekoppelt. Das flache Dach trägt bewegliche Solarmodule, die dem Lauf der Sonne folgen und so maximal viel Strom erzeugen. Heizwärme liefert ein Mini-Blockheizkraftwerk. Große Fenster, beste Dämmstoffe, LED-Lampen und Abwärmenutzung machen das Gebäude energieeffizient. Im Inneren hat sie nur wenige Wände und Nischen gesetzt, sodass die Wärme frei zirkulieren kann. Die Jungforscherin ist sicher: Würden alle Häuser so gebaut, wären wir von Atomkraft, Gas und Öl weniger abhängig.

Gefahrenquelle Winkelschleifer

Gefahrenquelle Winkelschleifer

Einmal nicht aufgepasst und der Finger ist ab: Winkelschleifer, oder umgangssprachlich Flex, sind gefährliche Werkzeuge. Deshalb forschten Stephan Brücker und Alessandro Alaimo zu Möglichkeiten einer sichereren Bedienung. Sie entwickelten eine Abschaltvorrichtung, die eine Flex bei Gefahr automatisch vom Strom trennt. Als Sensor dient ein schnittfester Schutzhandschuh, der spiralförmig mit dünnem Kupferlackdraht umwickelt wird. Kommt der Draht mit der Schleifscheibe in Kontakt, legt ein Signalempfänger den Winkelschleifer sofort still. In der Praxis, so die Vorstellung der Jungforscher, müsste der Handschuh das Signal per Funk übertragen. Außerdem konstruierten sie eine stabile Ablage, die die nachdrehende Scheibe der abgelegten Flex komplett und sicher umschließt.

Add Sense: Fühl deine Umgebung

Add Sense: Fühl deine Umgebung

Die Forschungsarbeit von Tobias Jacob und Minh Michael Nguyen hat nichts weniger als die Erweiterung menschlicher Sinne zum Ziel. Die Jungforscher bauten einen Helm mit ringsum angebrachten Ultraschallsensoren, die Abstände zu Hindernissen in der Umgebung messen. Diese Daten werden auf einen mit Vibrationsmotoren ausgestatten Gürtel übertragen. Bei Tests fanden sie heraus, dass das Gehirn schon nach kurzer Zeit in der Lage ist, Entfernungen anhand der Vibrationen abzuschätzen. Ihre Idee übertragen die beiden auch auf ein Sicherheitssystem für Autos. Anhand von am Fahrzeug angebrachten Sensoren soll der Fahrer bei Gefahr durch Vibrationen im Sitz gewarnt werden.

Interaktiver Rehabilitationshandschuh

Interaktiver Rehabilitationshandschuh

Es dauert lange, bis sich die Finger nach einem Unfall oder Schlaganfall wieder richtig bewegen lassen. Das müsste mithilfe moderner Technik doch schneller und effizienter gehen, sagten sich Gernot Sümmermann, Simon Heesen und Felix Reuter. Sie befestigten an den Fingern eines Handschuhs Fäden und verbanden sie mit Elektromotoren, die in einem Gehäuse am Handgelenk befestigt werden. Ein Computer bewegt über die Motoren einzelne Fingerglieder. Im späteren Training werden die aktiven Patientenbewegungen nur noch überwacht. Da bei jeder Rehabilitation die Motivation des Patienten eine große Rolle spielt, entwickelten die Jungforscher zusätzlich eine Trainings-Software. Mithilfe einer Virtual-Reality-Brille übt der Patient damit spielerisch und realitätsnah, seine Finger wieder zu gebrauchen.

Auge steuert Rollstuhl – Eyetracking mit OpenCV

Auge steuert Rollstuhl – Eyetracking mit OpenCV

Menschen, deren Körper beispielsweise aufgrund einer Verletzung der oberen Halswirbel weitgehend gelähmt ist, leiden unter extremen Einschränkungen ihrer Mobilität. Hilfsmittel wie einen elektrischen Rollstuhl können sie nicht bedienen. Um diesen Menschen zu helfen, realisierten Myrijam Stoetzer und Paul Foltin in ihrer Forschungsarbeit einen Rollstuhl, der mit den Augen gesteuert wird. Dafür bauten sie auf der Grundlage einer handelsüblichen Webcam einen sogenannten Eyetracker, ein Gerät, das die Blickbewegungen aufzeichnet und verarbeitet. So werden anhand der Blickrichtung Steuerbefehle an die Motoren gesendet und der Rollstuhl fährt in die gewünschte Richtung.

Entwicklung eines Systems zur Detektion von DNA-Amplifikationsprodukten

Entwicklung eines Systems zur Detektion von DNA-Amplifikationsprodukten

Die schnelle und zielgerichtete Diagnose von Krankheitserregern spielt heutzutage eine enorme Rolle. Eine weitverbreitete Methode stellt die Analyse des Erbguts der Erreger dar. Dabei setzt man zunehmend auf die sogenannte schlaufenvermittelte isotherme DNA-Amplifikation, bei der einzelne Abschnitte der Erbsubstanz gezielt vermehrt werden. Bastian König, Lukas Fritzsche und Jakob Dieckmann haben ein mobiles und kompaktes System zur Durchführung dieser Methode und zur Auswertung der Analyseergebnisse entwickelt. Es besteht aus Heizung, aktivem Regelungskreislauf und einem speziell abgestimmten Geräteaufbau. Damit können die Nachwuchsforscher DNA-Analysen kostengünstiger und schneller durchführen als mit klassischen Laborgeräten.

Schwimmhilfe für Querschnittsgelähmte

Schwimmhilfe für Querschnittsgelähmte

Im Freibad beobachteten Elisabeth Knor und Melina Brandt, wie schwer einem Querschnittsgelähmten das Schwimmen fiel. Er konnte sich nur dank permanenter Unterstützung gefahrlos im Wasser aufhalten. Dies brachte die Jungforscherinnen auf die Idee zu ihrem Projekt. Sie statteten eine Neoprenhose so mit Luftpolstern aus, dass es Menschen mit stark eingeschränkter Beweglichkeit in den Beinen dennoch möglich ist, mit normalen Armzügen zu schwimmen. Die Spezialhose sorgt dafür, dass die Beine an der Wasseroberfläche bleiben, denn dies können Menschen mit Querschnittslähmung wegen der fehlenden Körperspannung nicht selbst leisten. Die Neoprenhose ist im Übrigen für Erwachsene wesentlich besser geeignet als die bislang häufig ersatzweise genutzten Kinderschwimmgürtel.

Kleben im Badezimmer – wo ist der Haken?

Kleben im Badezimmer – wo ist der Haken?

Über abfallende Klebehaken im Bad hat sich fast jeder schon mal geärgert. Heinrich Menning und Truc Lam Pham haben das Klebeverhalten der Haken nun wissenschaftlich untersucht. Sie betrachteten dabei alltägliche Klebstoffe sowie Methoden zur Vorbehandlung und Reinigung von Fliesen. Klebkraft, Preis und Anwendungsfreundlichkeit standen im Fokus ihrer Untersuchung. In einer selbst gebauten Klimakammer führten die Jungforscher Testklebungen durch und belasteten sie realitätsnah. Anschließend wurde die Klebkraft mit einem eigens entworfenen Prüfgerät gemessen. Das Ergebnis: Sogenannte Powerstrips in Kombination mit einer Aceton- oder MEK-Reinigung erwiesen sich als besonders haltbar. Zudem hilft Lüften, denn das feuchtwarme Klima im Bad ist eine wesentliche Ursache für schlechte Haftung.

Leise Windenergie

Leise Windenergie

Jeder weiß: Windräder müssen sich drehen, nur dann produzieren sie Strom. Aber muss man die Rotoren unbedingt sehen? Lassen sich Windkraftwerke nicht auch anders konstruieren, etwa indem man den Wind in einem Rohr ableitet, an dessen Ende sich von außen unsichtbar eine Turbine dreht? Dies herauszufinden, hatten sich Jonte Gödicke, Steffen Menge und Thore Raschka vorgenommen. Sie bauten eine Röhre mit Löchern, erzeugten mit einem Ventilator Wind und ermittelten dann an der abgewinkelten Öffnung am Fuß des Rohres den Windzug. Um dessen Geschwindigkeit zu steigern, veränderten sie Anzahl und Durchmesser der Löcher im Rohr und optimierten zudem den Anströmwinkel des Ventilators. Die Effizienz gebräuchlicher Windräder erreichten sie so zwar nicht, als spannend erwies sich die Physik dahinter jedoch allemal.

Automatisierte Gießvorrichtung

Automatisierte Gießvorrichtung

Dank moderner Automatisierungstechnik können heutzutage viele einfache Tätigkeiten durch Maschinen ausgeführt werden. In Zukunft gilt das auch für die Herstellung von Hufeisen aus Zinnpellets. Ohne Automatisierung ist dies eine langwierige Aufgabe, wie Robert Scharpf, René Kopietz und Xaver Friedrich feststellten. Für jeden Glücksbringer mussten sie das Metall erhitzen, in eine Silikonform gießen und das abgekühlte Werkstück bearbeiten. Um den Prozess zu beschleunigen, entwickelten die Jungforscher eine neuartige Gießvorrichtung, die diese Arbeitsschritte automatisch ausführt. Dadurch konnten die Jungforscher die Geschwindigkeit des Produktionsablaufs deutlich steigern und zudem die Sicherheit des Verfahrens erhöhen.

Schutz vor optischer Strahlung bei Roboterlaserköpfen

Schutz vor optischer Strahlung bei Roboterlaserköpfen

Laser sind aus unserer Welt nicht mehr wegzudenken. Sie werden heute in vielen Berufen eingesetzt – und das, obwohl Laserlicht bei längerer Betrachtung die Augen schädigt. Im Sinne der Arbeitssicherheit sollte der Schutz der Augen daher immer gewährleistet sein. Das gilt auch für Laserschweißanlagen, bei denen die Arbeiter beim Einmessen der Werkstücke den Laserstrahl beobachten müssen und so der Strahlung ausgesetzt sind. Diesen Umstand wollten Christopher Kolling, Karsten Jakobs und Sandro Schmitz mit ihrem Forschungsprojekt ändern. Sie konstruierten ein modulares Messsystem, das die Werkstücke automatisch in die Maschine einpasst. Ein weiterer Vorteil: Ihr System erledigt diese zeitaufwendige Arbeit auch noch wesentlich schneller als ein Arbeiter dies vermag.

Systemlösung: Pflege- und Therapiekonsole mit Applikationsbox für ein Patienten-/Pflegebett

Systemlösung: Pflege- und Therapiekonsole mit Applikationsbox für ein Patienten-/Pflegebett

Auslösendes Moment für das Projekt von Isabell Naundorff und Sarah Colditz war der Wunsch, einem pflegebedürftigen Patienten das Leben zu erleichtern. Dazu entwickelten die Jungforscherinnen eine Pflege- und Therapiekonsole für bettlägerige Patienten. Diese ermöglicht es beispielsweise älteren Menschen, ihre Selbstständigkeit teilweise zurückzugewinnen. Dank der Konsole konnten die Testnutzer wieder eigenständig Tätigkeiten des täglichen Lebens erledigen wie Haarekämmen oder das Essen einer Suppe aus einer fixierten Suppentasse. Damit ist der praktische Helfer nicht nur eine Entlastung für das Pflegepersonal, er kann dem Patienten auch ein Stück weit das Vertrauen in seine Fähigkeiten zurückgeben.

Entwicklung einer neuen Software, damit Webentwicklung auch mit dem Smartphone möglich wird

Entwicklung einer neuen Software, damit Webentwicklung auch mit dem Smartphone möglich wird

Internetseiten werden immer häufiger mit sogenannten Content-Management-Systemen, kurz CMS, erstellt und verwaltet. Wirklich funktionsfähig sind diese bislang allerdings nur auf traditionellen PCs und Notebooks. Schwierig wird es dagegen bei mobilen Endgeräten wie Smartphones oder Tablets, da diese oft nur über einen kleinen Bildschirm und eine langsame Internetverbindung verfügen. Otto Edler hat dieses Problem gelöst und eine neue CMS-Software entwickelt, die auf allen Endgeräten funktioniert. Dabei stehen die einfache und schnelle Bedienung sowie die Möglichkeit zur Individualisierung im Vordergrund. Das erweiterbare Endprodukt soll es jedem Nutzer geräteunabhängig ermöglichen, unkompliziert Internetseiten zu erstellen oder zu pflegen.

Gesundheitsgefährdung in Klassenräumen? Analyse der Staubbelastung und Luftqualität in Pavillonklassenräumen

Gesundheitsgefährdung in Klassenräumen? Analyse der Staubbelastung und Luftqualität in Pavillonklassenräumen

Julius Fraedrich suchte nach Gründen für die Geruchsbelastung in einer Schule seiner Heimatstadt. Konkret untersuchte er im Rahmen seines Forschungsprojekts die Räume in einem Pavillongebäude. Der Jungforscher setzte verschiedene professionelle Analysemethoden ein, mit denen man Staubbelastung, Staub- und Luftqualität ermitteln kann. Die Ergebnisse glich er anschließend mit den zulässigen Grenzwerten ab. Giftige flüchtige organische Verbindungen ließen sich nicht nachweisen, oder ihre Konzentration lag unter dem zulässigen Grenzwert. Die Staubbelastung und die CO2-Konzentration jedoch waren vielfach zu hoch und können die Gesundheit von Schülern und Lehrkräften beeinträchtigen.

Bienenschätzungs-App

Bienenschätzungs-App

In der Imkerei ist die Größe eines Bienenvolks eine wichtige Information, denn daran bemisst sich die Menge des benötigten Winterfutters. Fabian Schmitz ist Hobbyimker und musste im Herbst vergangenen Jahres selbst die Anzahl der Tiere eines Bienenvolks ermitteln. Das klassische Schätzverfahren allerdings konnte den Jungforscher nicht überzeugen. Er suchte nach Alternativen und entwickelte eine Android-App, die Bienen auf dem Handyfoto einer Wabe erkennen kann. Anhand dieser Bildanalysedaten berechnet die Anwendung anschließend die genaue Anzahl der Bienen einer Population. So lässt sich künftig auch die Winterfütterung optimieren.

Smart Fire Station

Smart Fire Station

Ihr Engagement in der freiwilligen Feuerwehr brachte Jannis-Martin Schwedt, Robin Simonsmeier und Patrik Eikermann auf die Idee für ihr Forschungsprojekt: die Optimierung der Einsatzabläufe bei der Feuerwehr. Ihre Idee: Den Prozess mithilfe einer Kleinsteuerung zu automatisieren. Dazu analysierten sie zunächst die Einsatzabläufe und fanden so heraus, dass beispielsweise das Öffnen eines Tores oder das langsame Hochfahren der Feuerstationsbeleuchtung viel Zeit kostet. Die Optimierung dieser Vorgänge realisierten die Jungforscher in einem Modell, in dem Licht und Tore automatisch gesteuert werden. Ihr Konzept wurde bei der Feuerwehr mit großem Interesse aufgenommen und soll nun auch in der Praxis Anwendung finden.

EASY ADJUST – Zugmaul-Höhenverstellung

EASY ADJUST – Zugmaul-Höhenverstellung

Mit ihrem Forschungsprojekt leisteten Christoph Linz und Christoph Lieberth einen wichtigen Beitrag zur Vorbeugung von Rückenerkrankungen bei Beschäftigten in der Landwirtschaft. Dafür optimierten sie eine in diesem Bereich häufig ausgeführte Tätigkeit: Möchte ein Landwirt einen Anhänger ankuppeln, stellt er oftmals zu spät fest, dass die Höhe der Kupplung nicht passend eingestellt ist – nämlich dann, wenn der Anhänger bereits direkt an dem Traktor steht. Die Folge: Der Fahrer kann die Kupplung nur noch sehr schwer erreichen. Er muss sich dann stark verrenken, um sie zu verstellen. Die beiden Nachwuchsforscher entwickelten eine spezielle Vorrichtung, die diese Justierung per Handrad oder Hydraulik ermöglicht und so hilft, den Rücken zu schonen.

Bau einer neuartigen Maschine zur Ernte von Energieholz

Bau einer neuartigen Maschine zur Ernte von Energieholz

Sogenannte Energieholzplantagen sind Felder mit schnellwachsenden Gehölzen wie Weiden und Pappeln, die zur Energiegewinnung genutzt werden. Wirtschaftlich ist der Anbau aber nur, wenn sich die Hölzer maschinell ernten lassen. Mit herkömmlichen Maschinen ist dies allerdings nicht möglich, wenn das Anbaugebiet beispielsweise am Hang liegt. Kilian Rebmann konstruierte daher in vierjähriger Arbeit eine spezielle Erntemaschine, die an einen Traktor angekoppelt wird. Diese kann die Stämme in Gänze ablegen, sodass eine optimale Qualität des Hackgutes garantiert ist. Die funktionstüchtige Maschine des Jungforschers überzeugt durch moderate Anschaffungskosten und die Einsatzmöglichkeit auf unterschiedlichstem Gelände.

„Glückliche Schweine?“ – die Wirkung von wechselnden Spielzeugen auf die Gesundheit von Schweinen

„Glückliche Schweine?“ – die Wirkung von wechselnden Spielzeugen auf die Gesundheit von Schweinen

In der Vergangenheit führten die Haltungsbedingungen in der Schweinemast bei den Tieren schnell zu Langeweile. Das hatte zur Folge, dass sich die Tiere oftmals gegenseitig Verletzungen zufügten. Um dem entgegenzuwirken, schreibt die Europäische Union mittlerweile den Einsatz von Spielzeugen in Ställen vor. Jonathan Kreilaus, Julian Merkel und Jonas Opp stellten allerdings fest, dass diese den schlauen Tieren noch immer nicht genügend Abwechslung bieten und sie daher schnell wieder davon ablassen. Um die Schweine dauerhaft zu beschäftigen, entwickelten sie ein Gerät, das die Spielzeuge automatisiert wechselt. In umfangreichen Untersuchungen konnten sie nachweisen, dass die Verletzungsrate bei der Verwendung ihres Spielzeugwechslers deutlich sinkt.

Laurastro – die per Smartphone ferngesteuerte Bremse fürs Laufrad

Laurastro – die per Smartphone ferngesteuerte Bremse fürs Laufrad

Seit einigen Jahren sind Laufräder bei Kindern sehr beliebt, vor allem weil sie eine recht hohe Geschwindigkeit erreichen. Für Eltern ist es allerdings kaum möglich, ihr Kind auf dem Laufrad zu kontrollieren. Es kann leicht zu Unfällen kommen, da die Kleinen noch nicht in der Lage sind, ihre Geschwindigkeit und die Verkehrssituation richtig einzuschätzen. „Laurastro” nennt Jakob Braun seine Lösung für dieses Problem. Er konzipierte eine elektronische Bremse, die sich per Smartphone bedienen lässt. So haben die Eltern jederzeit die Kontrolle über das Laufrad. Dabei können sie zwischen zwei Steuerungsoptionen wählen: dosiertes Bremsen und Vollbremsung. Fährt das Kind aus der Reichweite der Funkverbindung, wird es automatisch gestoppt. Auch die Maximalgeschwindigkeit kann vorgegeben werden.

Eintauchen in den Unterricht der Zukunft – Entwicklung des Riff-Explorers

Eintauchen in den Unterricht der Zukunft – Entwicklung des Riff-Explorers

Digitale Smartboards ersetzen zunehmend die alte Schultafel. Aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten eignen sie sich sehr gut für den Unterricht. Die Smartboards besitzen beispielsweise eine Touchfunktion und können Präsentationen abspielen. Leider fehlen jedoch häufig die dafür erforderlichen didaktischen Computerprogramme. Melanie Ramsch, Laura Degel und Franziska Lang erstellten eine solche interaktive Smartboardsoftware für den Biologieunterricht, die das Thema Korallenriffe behandelt. Die Jungforscherinnen legten ihr Augenmerk auf die Benutzerfreundlichkeit des Programms, indem sie neue didaktische Mittel und interessante Darbietungsformen verwandten. Das Ergebnis ist ein Smartboardprogramm, das interaktives Lernen und Arbeiten im Unterricht erheblich erleichtert.

Der tragbare Holzspalter

Der tragbare Holzspalter

Das Ziel der Forschungsarbeit von Patrick Ziesel und Joshua Rikker war es, das Spalten von Holz und das Fällen großer Bäume sowohl einfacher als auch sicherer zu machen. Mit dem von den beiden Jungforschern entwickelten innovativen Holzspalter ist das gelungen. Dank der Konstruktion genügt ein einfacher Schnitt mit einer handelsüblichen Motorsäge, um den Stamm mithilfe eines Scharniers und einer Zugspindel zu spalten. Darüber hinaus erfordert der Spaltvorgang mit 115 Newtonmeter ein erheblich niedrigeres Drehmoment im Vergleich zu handelsüblichen Geräten. Mit kleinen Veränderungen lässt sich der Holzspalter auch als Fällhilfe verwenden. Der Vorteil: Die Konstruktion erzeugt den Spalt ohne Vibration, wodurch die Gefahr von herunterfallenden Ästen minimiert wird.

Im Fachgebiet Arbeitswelt steht der Mensch im Mittelpunkt. Vor allem für Auszubildende ist dieses Fach ein ideales Betätigungsfeld

Im Fachgebiet Arbeitswelt geht es darum, Arbeitsmittel, Arbeitsplätze und Arbeitsabläufe so zu verbessern, dass sie optimal an den Menschen angepasst sind. Arbeitsschutz und Sicherheit, Arbeitsmedizin und Ergonomie, Arbeitsrecht und Schutzvorschriften sind hier wichtige Stichworte. Dabei geht es nicht nur um den Arbeitsplatz, sondern auch um die häusliche Umgebung und den schulischen Bereich. Zu den Arbeitsmitteln zählen neben Werkzeug auch Sportgeräte, Spielzeug sowie Hilfsmittel für Menschen mit Behinderungen.

Disziplinen im Fachgebiet Arbeitswelt sind vor allem

  • Arbeitsmedizin
  • Arbeitsschutz
  • Arbeitssicherheit
  • Ergonomie
  • Verbesserung von Arbeitsabläufen

Welche Projekte passen nicht ins Fachgebiet Arbeitswelt?

Geht es um die Steigerung der Effizienz von maschinellen Arbeitsabläufen zur Optimierung unter rein wirtschaftlichen oder zeitökonomischen Gesichtspunkten, gehört das Projekt ins Fachgebiet Technik. Entsprechendes gilt auch für die Entwicklung von Software: Erleichtert sie den (Arbeits-)Alltag, passt sie in die Arbeitswelt. Dient die Software dagegen der wirtschaftlichen Verbesserung von Geschäftsprozessen oder zur Verbesserung eines Maschinenablaufs, gehört das Projekt ins Fachgebiet Mathematik/Informatik. Medizinische Themen werden, soweit sie den Arbeitsplatz des Arztes oder des medizinischen Personals betreffen, der Arbeitswelt zugeordnet – geht es um neue Therapieverfahren, ist jedoch das Fachgebiet Biologie die richtige Wahl.

Projekte, die ausschließlich die statistische Auswertung von Umfragen zum Inhalt haben – beispielsweise „Sind Sie mit Ihren Arbeitsplatzbedingungen zufrieden?“ oder „Lassen sich die Abläufe an Ihrem Arbeitsplatz optimieren?“ – sind nicht zum Wettbewerb zugelassen.


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