Arbeitswelt

Absturzsicherung Fahrsilo

Absturzsicherung Fahrsilo

Offene Siloanlagen, zum Beispiel für Tierfutter, bestehen aus einzelnen, durch Mauern getrennte Parzellen. Da auf diesen nur selten Geländer angebracht sind, kommt es beim Abdecken der Silage gelegentlich zu schweren Arbeitsunfällen. Christoph Hecker, Jakob Götz und Florian Otto entwickelten daher ein spezielles Sicherungsgeländer, denn aktuell genutzte Modelle sind nicht nur unsicher, sondern auch teuer und stören den Befüllvorgang. Das Exemplar der Jungforscher wird mittig auf die Mauern geschraubt. Es verfügt über eine breite Trittfläche, die zunächst senkrecht steht und in Verbindung mit dem Geländer wahlweise zu beiden Seiten über den Silage-Bereich geklappt werden kann. Ähnlich wie die Lehne eines Klappstuhls bleibt das Geländer dabei dank eines Parallelführungssystems stets senkrecht.

Damit lasttragende Implantate nicht belasten: Lastanalysen zur Anpassung von Endoprothesen

Damit lasttragende Implantate nicht belasten: Lastanalysen zur Anpassung von Endoprothesen

2014 wurden in Deutschland 220 000 Hüftgelenksprothesen implantiert. Etwa ein Siebtel davon muss bereits nach wenigen Jahren ausgewechselt werden – häufig wegen frühzeitiger Abnutzung. Paula Lankowski, Bianca Kreitz und Lea Kämpfert sind daher der Ansicht, dass es für die Zulassung als Medizinprodukt bessere Testverfahren geben müsste. Sie zeigten, dass die aktuell zugrunde gelegten Belastungen viel zu gering sind. Um Vorgaben für realistischere Testverfahren zu entwickeln, stellten sie theoretische Überlegungen an, führten wissenschaftliche Recherchen und eigene Versuchsreihen durch, etwa mit Schrittzählern und Laufständen. Dabei klassifizierten sie beispielsweise nach Geschlecht, Alter und Gewicht. Auf dieser Basis könnten die Prothesen künftig besser individuell angepasst werden.

Dynamische Retinale Gefäßanalyse – Diagnoseverbesserung bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Dynamische Retinale Gefäßanalyse – Diagnoseverbesserung bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Mit der retinalen Gefäßanalyse können Ärzte vom Zustand der Gefäße an der Netzhaut im Auge auf den der übrigen Gefäße im Körper schließen. Wenn dabei durch die Pupille Licht eingestrahlt wird, erweitern sich die Gefäße, ohne Licht ziehen sie sich zusammen. Die Veränderungen des Durchmessers ermöglichen Rückschlüsse auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Laura-Ann Koch und Elisa Hilbrecht führten eine Versuchsreihe mit sieben gesunden Probanden durch. Die Videodaten der Netzhaut werteten sie mit statistischen Methoden aus. Die Jungforscherinnen fanden heraus, dass sich beispielsweise arterielle Gefäße besser für die Untersuchung eignen als venöse Gefäße. Auf Basis einer zusätzlichen Kosten-Nutzen-Analyse gelangten sie zu der Empfehlung, das Verfahren als Kassenleistung in Erwägung zu ziehen.

Easily Detachable Connector

Easily Detachable Connector

Drehstromstecker sind größer als normale Stecker, müssen aber ebenfalls gezogen werden, um die Steckverbindung zu trennen. Das erfordert beträchtliche Kraft. Da sich der Stecker ab einem bestimmten Zugpunkt ruckartig löst, entsteht ein Rückstoß infolge überschüssiger Kräfte. Das birgt Unfallgefahren, insbesondere bei Arbeiten auf der Leiter. Daher entwickelten Jan-Hendrik Egly und Jonas Baumann einen speziellen Drehmechanismus, mit dem sich der Stecker kontrolliert aus der Buchse lösen lässt. Über ein mehrgängiges Linksgewinde auf dem Stecker wird eine Überwurfmutter nach vorne gedreht. Diese drückt gegen die Buchse und den Stecker so nach ein bis zwei Umdrehungen heraus. In Tests mit Arbeitskollegen konnten die Jungforscher die optimale Gewindesteigung und -richtung ermitteln.

Entwicklung eines Greifarms mit Formgedächtnislegierung

Entwicklung eines Greifarms mit Formgedächtnislegierung

Das Zusammenwirken von Mensch und Roboter ist nicht immer unproblematisch, etwa aufgrund von Lärm und Verletzungsrisiken. Anja Monstadt und Laura Herget entwickelten einen geräuscharmen Greifarm, der mögliche Zusammenstöße mithilfe spezieller Gelenke abfedert. Er kann, wie ein Unterarm, der auf dem Ellenbogen aufgestützt ist und um diesen rotiert, einen 100-Gramm-Becher greifen, heben und sich um 90 Grad drehen. Seine Gelenke werden von Drähten aus einer sogenannten Formgedächtnislegierung bewegt. Die innere Struktur der Metalle erlaubt es, durch Wärme oder Ziehen und Stauchen zwei fixe Drahtlängen einzustellen. Die Jungforscherinnen berechneten unter anderem die nötige Länge der Drähte sowie die erforderliche Stärke des Stromdurchflusses zu ihrer Erwärmung, um den Greifarm so zu steuern.

Höhen- und längenverstellbarer Sägeanschlag für die Bandsäge

Höhen- und längenverstellbarer Sägeanschlag für die Bandsäge

Wer ein Rohr mit einer Bandsäge in zwei Teilstücke zersägen will, hat folgendes Problem: Um das Rohr an der richtigen Stelle unter dem Sägeblatt zu positionieren, muss man einen Stahlmaßstab anlegen. Die Skala des Lineals ist allerdings nur ablesbar, wenn man den Kopf in die Maschine steckt. Dies birgt Verletzungsgefahren und das Ergebnis ist häufig ungenau. Georg Lewald entwickelte daher einen neuen Sägeanschlag für Bandsägen. Er besteht aus drei baugleichen Maßstäben, die auf einen Zehntelmillimeter genau justiert werden können und dem Werkstück so Anschlagpunkte bieten. Das Ablesen der Werte erfolgt anhand einer Skala außerhalb der Maschine. Dort sind die Maßstäbe auf zwei höhenverstellbaren Schienen befestigt und lassen sich so für jedes Werkstück passend einrichten.

Intelligente Sprinkleranlage

Intelligente Sprinkleranlage

In vielen Gebäuden sind für den Brandschutz Sprinkleranlagen installiert. Übersteigt die Temperatur im Inneren einen Schwellenwert, beginnt automatisch die Verteilung des Löschwassers über Wasserdüsen, die nur manuell wieder abgestellt werden kann. So sind die Schäden durch das Wasser häufig größer als durch den eigentlichen Brand. Alexander Riebau, Thorben Bartzsch und Gregor Seyeda bauten eine intelligente Sprinkleranlage, die sich automatisch abstellt, wenn der Brand gelöscht und die Temperatur wieder auf ein Normalmaß gefallen ist. Außerdem sind ihre Temperatursensoren so verteilt, dass sie den Brandherd als heißeste Stelle im Raum sehr genau lokalisieren können. Angetrieben von zwei Servomotoren lässt sich der Wasserstrahl dann entsprechend zielgenau ausrichten.

IoT Box – Internet der Dinge für zu Hause

IoT Box – Internet der Dinge für zu Hause

Mit dem Smartphone die Wohnungsbeleuchtung steuern? Dank der IoT Box von Nils Lüpke können Haushaltsgeräte miteinander kommunizieren, zentral gesteuert werden oder den Nutzer über Ereignisse informieren. IoT steht für „Internet of Things“. Schon heute bieten Hersteller IoT-fähige Haushaltsgeräte an. Diese muss man sich allerdings neu kaufen, um das Konzept zu realisieren. Ökologischer Unsinn, dachte sich Nils Lüpke und entwickelte eine Box, die mit bestehenden Geräten kompatibel ist. Sie enthält neben einem WLAN-Chip einen Infrarot-Sender und -Empfänger, etwa für TV-Geräte, sowie einen 433-MHz-Sender, etwa für Funksteckdosen. Zentral ist der auf Basis einer Datenbank programmierte IoT-Server, über den die Geräteverwaltung erfolgt.

MY Food MY Order – Bestell, was du willst, wie du willst

MY Food MY Order – Bestell, was du willst, wie du willst

Weizen in der Sauce? Nüsse im Dessert? Im Restaurant müssen Allergiker häufig nachfragen, was in Gerichten enthalten ist. Um das zu vermeiden und um den Service zu verbessern, entwickelte Danilo Gavronov eine Bestellsoftware für die Gastronomie. Sobald sich der Gast per Smartphone mit dem Netzwerk des Lokals verbindet, erscheint eine Website mit der Speisekarte inklusive Bildern und Zutaten. Die Gerichte lassen sich nach Kategorien wie Preis, Zutaten und Allergenen filtern. Nach Eingabe der Tischnummer wird die Online-Bestellung direkt an die Küche gesendet. Ebenso wie die digitale Bezahlung spart dies Zeit, da der Gast nicht mehr auf den Kellner warten muss. Auf die Idee zu der Software brachten den Jungforscher eigene Joberfahrungen sowie Studien zur Digitalisierung in der Gastronomie.

Normale Kräfte und Maße der Schulter von Schülern – ein System zur Diagnostik und Therapie

Normale Kräfte und Maße der Schulter von Schülern – ein System zur Diagnostik und Therapie

Wie viel Kraft lässt sich mit der Schultermuskulatur aufbringen und wie lässt sich diese Kraft möglichst genau messen? Antworten auf diese Fragen sind unter anderem wichtig, um Schultererkrankungen erkennen und behandeln zu können. Cornelius Weber entwickelte ein kommerzielles Messgerät, das eigentlich zur Vermessung der Hand- und Fingermuskulatur dient, für die Untersuchung der Schultermuskulatur weiter. Dafür ergänzte er die Apparatur um eine bewegliche Mechanik und einen zusätzlichen Sensor. Anschließend nutzte der Jungforscher das Gerät, um insgesamt 8 000 Einzelmessungen mit Schülern der Klassenstufen 5 bis 12 durchzuführen. Aus den Daten konnte er detailliert ableiten, wie sich die Schultermuskeln im Laufe des Wachstums verändern.

Schlafapnoe – Sensoren statt Tennisbällen

Schlafapnoe – Sensoren statt Tennisbällen

Etwa fünf Prozent der Menschen leiden an Schlafapnoe, einer Schlafstörung, bei der es zu krankhaftem Atemstillstand kommt. Yasmina Höher und Carla Christina Kulcsar entwickelten einen Sensor, der die Atemaussetzer detektiert, ohne dass der Patient in einem Schlaflabor verkabelt werden muss. Dafür nutzten sie den Glühfaden einer Glühlampe, der durch Stromfluss leicht erhitzt wird. Die Jungforscherinnen fanden heraus, dass sich sein elektrischer Widerstand im kühlenden Luftzug des Ein- und Ausatmens ändert. Ihr Sensor misst diesen Effekt auch noch in zehn bis zwanzig Zentimetern Entfernung zum Schlafenden. Diese Information wird elektronisch verstärkt und über einen Microcomputer ausgewertet. So kann eine Warnung des Schlafenden schnell erfolgen.

SimplePresenter

SimplePresenter

Diese missliche Situation kennen viele: Da hat man eine Bildschirmpräsentation vorbereitet, doch dann spielt die Technik nicht mit, etwa weil Dateiformate inkompatibel sind oder Anschlusskabel nicht passen. Tilman Hoffbauer hat hier Abhilfe geschaffen: Sein „SimplePresenter“ basiert auf einem Kleinstcomputer, der direkt in einen der Anschlüsse des Beamers gesteckt wird – man braucht so keinen störungsanfälligen Laptop mehr. Über einen Touchscreen lässt sich die Datei auswählen und man kann ganz einfach durch die Folien klicken. Bei ausgiebigen Tests in seiner Schule stellte der Jungforscher fest, dass die Bedienung seines SimplePresenters deutlich weniger Zeit kostet als die eines Computers.

Spröde sein ist lebensgefährlich

Spröde sein ist lebensgefährlich

FI-Schutzschalter schalten elektrische Geräte bei einem Kurzschluss sofort ab. Dabei induziert der Fehlerstrom über einen magnetischen Ringkern den Ausschaltstrom. Dieser Ringkern besteht aus einem Metallband, das nicht brüchig sein darf, da es sonst an Magnetkraft verliert. Justus Vaerst untersuchte, wie sich verhindern lässt, dass die dafür verwendeten Legierungen spröde werden. Er ersetzte sowohl Nickel als auch Silizium teilweise durch Eisen oder Phosphor, erhöhte die Temperatur und testete, wann die Materialien brüchig werden. Sein Fazit: Ein hoher Eisenanteil und das Vorhandensein von Phosphor in der Legierung führen dazu, dass das Material bereits bei geringerer Wärme spröde wird.

Stressfreies Legen von Kompositfüllungen – alles eine Frage der Beleuchtung!

Stressfreies Legen von Kompositfüllungen – alles eine Frage der Beleuchtung!

In der Zahnmedizin werden für Füllungen häufig Kunststoffe, sogenannte lichthärtende Komposite, genutzt. Das Material wird in einzelnen Schichten aufgetragen und durch die Beleuchtung mit blauem Licht ausgehärtet. Damit dies gelingt, muss der Mund des Patienten gut ausgeleuchtet werden, zum Beispiel mit einer weißen Leuchtdiode. Doch genau dieses Licht lässt das Material bereits nach ein bis zwei Minuten zäh und spröde werden – ein Problem, auch für erfahrene Zahnärzte. Albrecht von Bülow, Flavio Krug und Saeed Mohamad haben hierfür eine Lösung gefunden: Sie entwickelten eine Lampe für weißes Licht, basierend auf gelben und türkisen LEDs, mit der sich die Verarbeitungszeit des Komposits vervielfacht.

Venenfinder – ein Assistenzsystem zur Venenpunktion

Venenfinder – ein Assistenzsystem zur Venenpunktion

Die Behandlung mancher Krankheiten erfordert eine häufige Punktion der Venen. Bei vielen Patienten, insbesondere bei Kindern, ist es weder für Spezialisten noch für Selbstbehandler einfach, die Venen zu erkennen. Um das Auffinden zu erleichtern, entwickelten Myrijam Stoetzer, Elias Stoetzer und Lucie Ettlinger ein Assistenzsystem. Es besteht aus handelsüblichen Komponenten und ist daher besonders kostengünstig. Bei dem System wird die Haut mit Infrarotlicht angestrahlt. Das reflektierte Licht wird mit einer Webcam oder einer Kamera aufgezeichnet und auf einem Raspberry Pi wiedergegeben. Diesen Einplatinen-Computer nutzen die Jungforscher für die selbst programmierte Bildverarbeitung. So gelingt eine kontrastoptimierte Darstellung der Venen in Echtzeit.

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.

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 überwiegend 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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