Arbeitswelt

Bau eines Augmented-Reality-Projektors für innovatives Visual Marketing

Bau eines Augmented-Reality-Projektors für innovatives Visual Marketing

Im Raum schwebende Objekte, die man greifen möchte aber nicht greifen kann – weil sie nur virtuell existieren: Das ist die Faszination von Augmented Reality (AR), der auch Tobias Gerbracht erlegen ist. Er möchte diese dreidimensionale Darstellung von Objekten für besonders eindrucksvolle Marketing-Präsentationen auf Messeständen nutzen. Häufig müssen die Betrachter dafür eine Spezialbrille tragen. Der Jungforscher hat stattdessen einen kompakten AR-Projektor entwickelt und zum Patent angemeldet. Mit einem Beamer projiziert er das zuvor berechnete Hologramm eines Objektes auf eine Glasscheibe von der Größe eines PC-Bildschirms. Diese Darstellung ermöglicht den 3-D-Eindruck aus vielen Blickwinkeln. Um das Gehäuse so kompakt wie möglich zu bauen, hat er spezielle Software und Rechenverfahren eingesetzt.

Beitrag zur Therapie von Periostitis am Schienbein anhand einer Funktionsbandage

Beitrag zur Therapie von Periostitis am Schienbein anhand einer Funktionsbandage

Starke Schmerzen am Schienbein können Anzeichen von Periostitis sein. Diese Überlastungskrankheit tritt zum Beispiel bei Sportlern auf. Um die dann erforderliche lange physiotherapeutische Behandlung zu unterstützen, entwickelten Sophie Zentner, Olga Kireeva und Jana Demant eine neuartige Funktionsbandage. Diese stützt das Bein, kühlt es und nutzt individuelle Druckpunkte für eine mechanische Behandlung, die sonst Teil der manuellen Therapie ist. Die Manschette wird per Klettverschluss um das Schienbein gelegt. Sie besteht im Kern aus einer Alu-Schiene und vier langen Schrauben mit hautfreundlichen Silikonköpfen. Um eine mobile Kühlung zu ermöglichen, setzen die Jungforscherinnen auf batteriebetriebene Peltier-Elemente. So kann die Temperatur auf die empfohlenen 4–8 °C geregelt werden.

Easy Grade – von der Idee zur App im Google Play Store!

Easy Grade – von der Idee zur App im Google Play Store!

Wie kann man eine App für den Google Play Store programmieren? Das fragte sich Evelyn Bernhardt und entwickelte eine App, mit der sich aktuelle Notendurchschnitte berechnen lassen. Die Nutzer tragen dazu ihre jeweiligen Fächer und Noten in Rubriken wie Leistungs- und Grundkurs ein. „Easy Grade“ soll auf Smartphones aller Display-Größen und Android-Versionen funktionieren. Technisches Herzstück der App ist eine Datenbank. Oberste Priorität beim Programmieren hatte die nutzerfreundliche Bedienung, die im Austausch mit Mitschülern entstand: Welche Funktionen sind sinnvoll? Wo werden Buttons und Textfelder am besten positioniert? Auf Basis des Feedbacks der Testnutzer optimierte die Jungforscherin ihre App und ergänzte sie um eine Hausaufgaben-Funktion.

Einfach und sicher – der ultimative Schulplaner

Einfach und sicher – der ultimative Schulplaner

Es gibt für alles eine App – warum nicht auch für den persönlichen Schulalltag? Leon Erath, Florian Brandt und Gero Embser programmierten einen digitalen Schulplaner für das Smartphone, der automatisch den jeweiligen Stundenplan anzeigt, an Hausaufgaben erinnert und die Website der Schule einbindet. Dafür nutzen sie von Google und Apple bereitgestellte Entwicklungs- und Speicherprogramme. Die digitale Lernplattform der Schule dient als Schnittstelle. Dank verschlüsselter Datenübertragung und passwortgeschütztem Zugang haben nur authentifizierte Benutzer Zugriff auf die App und sensible Daten. Um die Funktionen und das Design weiter zu optimieren, wünschen sich die drei Jungforscher die Mitarbeit anderer Schüler und vor allem auch der Lehrer.

Elektromobilität – schon heute erfolgreich? Entwicklung eines Leitfadens zur Etablierung von Pkws mit Elektroantrieb

Elektromobilität – schon heute erfolgreich? Entwicklung eines Leitfadens zur Etablierung von Pkws mit Elektroantrieb

Eine Million Elektrofahrzeuge bis 2020 – das ist das erklärte Ziel der Bundesregierung. Markus Lindner und Sebastian Wagner glauben, dass dies unter den aktuellen Gegebenheiten kaum zu erreichen ist. Sie nahmen die technischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen unter die Lupe und entwarfen einen Leitfaden, wie den E-Autos endlich zum Durchbruch verholfen werden könnte. Dafür testeten sie die Alltagstauglichkeit von E-Autos und der Ladeinfrastruktur und befragten Experten wie Verbraucher. Das Fazit der Jungforscher: Reichweite und Preis der Fahrzeuge sowie die Ladeinfrastruktur stellen ernste Hürden dar. Sie können nur überwunden werden, wenn die Ansprüche der Nutzer, die technischen Entwicklungskapazitäten der Hersteller und die Fördermaßnahmen der Politik noch besser aufeinander abgestimmt werden.

gPick – Google Glass Technology for Innovative Industry Solutions

gPick – Google Glass Technology for Innovative Industry Solutions

In den Logistikzentren der Versandhändler entscheiden effiziente Arbeitsabläufe über den wirtschaftlichen Erfolg. Um die Wege der Mitarbeiter durch eine solches Lager zu optimieren, Fehler zu vermeiden sowie unübersichtliche Listen und unhandliche Scanner überflüssig zu machen, setzt Marius Ziemke auf eine Datenbrille. Sie ist per WLAN mit einem Server verbunden und liefert dem sogenannten Picker – das ist der Mitarbeiter, der die bestellte Ware zusammenstellt – stets aktualisierte Arbeitsaufträge. Dieser hat nun beide Hände frei zum Arbeiten, da er nur noch auf den Barcode blicken muss, um die Ware zu verbuchen. Weil dem Jungforscher das aber noch zu langsam war, entwickelte er zusätzlich einen Laserscanner, der am Handgelenk befestigt wird und mit dem System kommuniziert.

MeasureSaw

MeasureSaw

Johannes Meier möchte Waldarbeitern das Leben erleichtern. Zu diesem Zweck entwickelte er eine Messvorrichtung für Kettensägen, die es dem Bediener ermöglicht, gefällte Bäume ohne weitere Hilfsmittel schnell und präzise in Stücke vorgegebener Länge zu zerlegen. Dafür muss der Stamm lediglich mit der rollenden Sägekette abgefahren werden. Auf einem Display, das in die Luftfilterabdeckung der Säge integriert ist, wird die zurückgelegte Strecke angezeigt. Dieses Prinzip des Maßnehmens ist vom Fahrrad-Tachometer bekannt: Am Umfang des Kettenantriebsrads sind in gleichmäßigen Abständen sieben kleine Magneten angebracht. Die rollende Kette dreht das Rad und die Magneten werden so an einem Sensor vorbei bewegt. Aus den Magnetimpulsen errechnet ein Mikrocontroller dann die zurückgelegte Strecke.

Optimierung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts

Optimierung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts

„Ich verstehe das nicht!“ – Das denken Schülerinnen und Schüler leider viel zu oft, wenn es um Mathe, Physik oder Chemie geht. Woran das liegt, untersuchten Sara Morsbach, Anna-Lena Albert und Nastasja Hryaznov anhand einer Befragung von Jugendlichen der Klassenstufen 9 bis 11. Anschließend erarbeiteten sie konkrete Vorschläge für den Unterricht zum Thema „Wahrscheinlichkeitsrechnung“, mit denen das Lernen mehr Spaß machen und effektiver werden soll. Dabei legten die Jungforscherinnen besonderen Wert darauf, den Unterricht durch neue Medien, vielfältige Experimente, lebensnahe Aufgaben und Verweise auf Einsatzmöglichkeiten des Lernstoffs im Berufsleben interessant zu gestalten. Wichtig ist, dass die Schüler möglichst viel selbst erarbeiten und gut aufbereitet notieren.

recypap – die ökologische Wärmedämmung auf Papierbasis

recypap – die ökologische Wärmedämmung auf Papierbasis

Immer mehr Hausbesitzer investieren in die Wärmedämmung ihrer Immobilie, um so den Energieverbrauch zu reduzieren und Heizkosten zu sparen. Meist wählen sie dabei ein Dämmmaterial auf Styroporbasis. Doch der Werkstoff steht zunehmend in der Kritik. Denn Polystyrol ist nicht nur leicht brennbar, der erdölbasierte Dämmstoff muss auch als Sondermüll entsorgt werden. Gibt es eine ökologisch sinnvollere Alternative? Mit dieser Frage befasste sich Janno Schade in seinem Forschungsprojekt. Er entwickelte einen Dämmstoff aus Altpapier und untersuchte die Wärmeleitfähigkeit des Materials wie auch sein Verhalten im Brandfall. „recypap“ nannte der Jungforscher seine vielversprechende Erfindung, die er bereits zum Patent angemeldet hat.

Safer Surgeries – Effizienzsteigerung in der Medizintechnik durch RFID-Tracking

Safer Surgeries – Effizienzsteigerung in der Medizintechnik durch RFID-Tracking

Immer wieder kommt es bei medizinischen Operationen zu Fehlern: Instrumente werden nicht sachgerecht zugeordnet, nicht ausreichend sterilisiert oder sogar im Patienten vergessen. Das ist vermeidbar, finden Lukas Ruf, Fabian Glaser und Christoph Moser. Sie wollen OP-Besteck mit robusten und kostengünstigen RFID-Tags elektronisch markieren. Das Krankenhauspersonal trägt Auslese-Armbänder, die registrieren, wer wann welches Besteck wofür genutzt hat. Die Daten werden via Bluetooth in Echtzeit an einen zentralen Computer gesendet. Nach Gesprächen mit Experten und eigenen Experimenten konstruierten die Jungforscher zum einen die Hardware zur Datenauslese. Zum anderen entwickelten sie ein Programm, das die Daten zu jedem Instrument speichern kann. Mit der Technologie können Wartung und Beschaffung unterstützt werden.

Scomo – dein persönlicher Online-Stunden- und Vertretungsplan

Scomo – dein persönlicher Online-Stunden- und Vertretungsplan

Es ist ärgerlich, wenn man als Schüler erst am Morgen in der Schule erfährt, dass die erste Stunde ausfällt. Also entwickelte Steffen Ryll ein Computerprogramm, das stets den aktuellen Vertretungsplan anzeigt. Aber nicht nur das: Weil vor allem in den höheren Klassenstufen jeder Schüler unterschiedliche Fächer belegt, stellt das System auch den persönlichen Stundenplan bereit. „Scomo“ nennt der Jungforscher seine Software, die vom heimischen Computer wie auch vom Smartphone aus nutzbar ist. Dafür gibt es eine Android-App, über die der Nutzer bei Planänderungen sofort benachrichtigt wird. So hat das Anstehen vor gedruckten Aushängen oder digitalen Anzeigetafeln im Schulfoyer endlich ein Ende – und auch das viel zu frühe Aufstehen.

Sprachanalyse – ein Wegbereiter für die berufliche Zukunft?

Sprachanalyse – ein Wegbereiter für die berufliche Zukunft?

Viele Schüler leiden unter Stress und Leistungsdruck und so mancher fühlt sich bei der Berufswahl allein gelassen. Malin Kotyra und Hanna Meinhardt stellten sich die Frage, wie man hier Abhilfe schaffen kann. Sie befassten sich daher mit der Analyse-Software „Precire“, die bereits von Firmen oder Krankenkassen genutzt wird. Mit dem Programm lässt sich anhand von Sprachproben auf die Persönlichkeit und die Psyche von Menschen schließen. Die Jungforscherinnen untersuchten, ob diese automatisierte Diagnosetechnologie eingesetzt werden kann, um ein Burn-out frühzeitig zu erkennen. Zudem könnte es sinnvoll sein, die Software in gängige Berufs- und Studienwahltests zu integrieren, um Schülern so belastbarere und zielführendere Empfehlungen für ihre weitere Lebensplanung zu bieten.

Unterkünfte für Krisenzonen

Unterkünfte für Krisenzonen

Menschen, die auf der Flucht sind, werden oft in Zelten untergebracht. Chiara Tappermann und Konrad Alfes haben hierfür ein neues Konzept entwickelt. Es soll robust, einfach aufzubauen, kostengünstig, leicht und modular sein und den Menschen unter verschiedensten klimatischen Bedingungen Schutz und einen angenehmen Aufenthaltsraum bieten. Aus gleichseitigen Drei- und Fünfecken entwickelten sie drei halbkugelartige Formen, die, je nachdem welches Material eingesetzt wird, Schneelasten gut tragen, besonders windstabil oder gut durchlüftet sind. Die Flächenelemente sind ein Sandwich aus Aluminiumplatten und einer isolierender Styropor-Schicht. Als Gerüst dienen Bambusstangen mit eigens entwickelten Verbindungsstücken. In einem selbst gebauten Mini-Windkanal wurden Modelle der Zelte getestet.

VITAQUA – Wasser ist Leben

VITAQUA – Wasser ist Leben

Den sparsamen Umgang mit Wasser kann man nicht früh genug erlernen. Um bereits Grundschüler an dieses wichtige Thema heranzuführen, entwickelten Annelie Elisabeth Dörheit, Melissa Sophie Kannewurf und Lia Antonia Söder ihr Gesellschaftsspiel „VITAQUA“. Ziel des Brettspiels ist es, einen ausgetrockneten See wieder mit Wasser zu füllen und so zu neuem Leben zu erwecken. Hierzu müssen die Spieler Fragen zum Thema beantworten. Für richtige Antworten erhalten sie Spielgeld, das sie in ihrem fiktiven Haushalt für wassersparende Geräte einsetzen können. In einem anschließenden Praxistest mit Grundschülern konnten die Jungforscherinnen zeigen, dass die Spieler einiges gelernt hatten. Vielleicht kann so ein Beitrag geleistet werden, um den Wasserverbrauch der nächsten Generation zu senken.

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.

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.

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.

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.

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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