Gravitationswellen im Weltraum entstehen, wenn sich Massen umkreisen oder miteinander kollidieren, etwa bei der Verschmelzung von schwarzen Löchern. Sie werden durch Detektion, also den Nachweis, von Weglängenänderungen gemessen. Das Tilt-to-length coupling (TTL) ist dabei eine unerwünschte Kopplung von Winkelbewegungen (Tilt) zu scheinbaren Längenänderungen (Length). Es gilt daher als eine potenzielle Rausch- und somit Fehlerquelle der Gravitationsastronomie. Maximilian Maurer analysierte vor allem nicht geometrische TTL und simulierte unterschiedliche Interferenzszenarien. Seine Daten erweitern das Wissen in diesem Forschungsgebiet erheblich und könnten zum Erfolg der Laser-Interferometer-Space-Antenna-(LISA-)Mission zur Einrichtung eines Gravitationswellendetektors im All beitragen.

Kai Flake und Johannes To?rner erforschen Exoplaneten, das sind Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Konkret untersuchten die beiden den Transit von HAT-P-16b mit einem Schulteleskop bei städtischen Lichtbedingungen. Dabei griffen sie auf Ergebnisse eines Forschungsprojekts von 2022 zurück, bei dem derselbe Exoplanet mit einem 200-mm-Teleskop untersucht wurde. Sie konnten mit einer noch geringeren Teleskop-Öffnung von nur 80 mm ebenso genaue Analysedaten des Planetentransits ermitteln. Dafür nutzten sie die sogenannte Transitmethode, bei der der Exoplanet nur indirekt durch Beobachtung des Helligkeitsverlaufs seines Sterns nachgewiesen wird. Ihre Ergebnisse zeigen, dass Exoplaneten auch mit kleineren Teleskopen und trotz Lichtverschmutzung in städtischen Gebieten gut erforscht werden können.

Exoplaneten sind Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Sie gehören zu den interessantesten Forschungsobjekten in der Astronomie. Anna Maria Weiß konnte zeigen, dass das Objekt TOI1147b ein Exoplanet ist, der in einer stark elliptischen Umlaufbahn seinen Mutterstern umkreist. Neben dem bodengebundenen Nachweis des neuen Exoplaneten mithilfe von Weltraumteleskopen charakterisierte sie auch seine inneren Eigenschaften. Sie fand heraus, dass es sich bei dem nicht bewohnbaren TOI1147b um einen „Hot Jupiter“ handelt. Das ist eine Klasse von Exoplaneten, die eine ähnliche Masse und Größe wie der Jupiter haben, aber eine deutlich höhere Oberflächentemperatur aufweisen. Die Jungforscherin errechnete einen Radius von rund 2,3 Jupiterradien und eine Masse von rund 1,5558 Jupitermassen.

Je heller eine Fläche ist, umso weniger erwärmt sie sich bei Sonneneinstrahlung. Tom Sprinz, Thomas Hergetz und Vit Werner untersuchten an selbst konstruierten Modellhäusern, in welchem Maße sich die Farbe von Dachziegeln auf die Innentemperatur eines Gebäudes auswirkt. Bei ihren Messreihen lag die Temperatur in einem weiß gedeckten Haus im Durchschnitt knapp ein Grad Celsius niedriger als bei einer konventionellen Ziegelfarbe. Ihre Ergebnisse rechneten die Jungforscher anschließend auf mehrere Mannheimer Stadtteile hoch, indem sie zunächst die Gesamtheit der Dachflächen bestimmten. Dann berechneten sie die Energiemenge, die im Untersuchungsgebiet pro Jahr bei weißen Dachbelägen weniger absorbiert werden wu?rde. Das könnte Architekten künftig inspirieren, bei Dächern hellere Baustoffe zu verwenden.

Auch mit relativ einfachen Mitteln lässt sich die Rotationsgeschwindigkeit der Sonne bestimmen. Jonas Moritz Wewel gelang das durch die Auswertung der Sonnenflecken auf selbst gemachten Aufnahmen der Sonne. Dabei gab es mehrere Herausforderungen zu bewältigen: Da die Bilder nur eine Projektion der Oberfläche sind, müssen die Positionen der Flecken auf die Kugeloberfläche umgerechnet werden. Hinzu kommt, dass man bei den Bildern sehr genau auf die Ausrichtung achten muss. Schließlich gibt es die Besonderheit, dass die Sonne keine einheitliche Rotationsgeschwindigkeit hat, sondern dass diese je nach geografischer Breite variiert. Unter Berücksichtigung dieser Aspekte konnte der Jungforscher mit einer eigenen Software Werte ermitteln, die nahe an denen in der Fachliteratur liegen.

Manche Strukturen der Flussperlmuschel werden in der Forschungsliteratur als Indiz für die Wassertemperatur gewertet, die während der Lebenszeit der Tiere herrschte. Besonders die Dicke der Perlmuttplättchen der ozeanischen Muschel gilt als ein Indikator. Clara Köstler untersuchte Muschelschalen von Tieren, die zuvor in unterschiedlichen, aber konstant temperierten Aquarien gelebt hatten. Bei den Analysen mit einem Rasterelektronenmikroskop standen neben der Dicke der Perlmuttschicht auch die Mikrostrukturen der Prismen in der äußersten Schalenlage im Fokus. Dabei fand die Jungforscherin heraus, dass es zwar keinen direkten Zusammenhang der Strukturen mit der Wassertemperatur gibt, aufgrund von Hinweisen auf jahreszeitliche Muster in der Schale lohnen sich jedoch weitere Strukturanalysen.

Stahl wird heute als „grün“ bezeichnet, wenn man im Hochofen Wasserstoff statt Kohle einsetzt, um dem Erz den darin gebundenen Sauerstoff zu entziehen. Davon inspiriert erzeugten Katharina Boes und Sina Hombrecher „grünes Kupfer“. Sie verwendeten dafür das Erz Malachit, ein Kupfercarbonat. Dieses zerkleinerten sie und erhitzten das körnige Material in einem mit Wasserstoff durchströmten Glasröhrchen. Bei rund 300 Grad Celsius konnten die Jungforscherinnen eine Farbveränderung des grünen Kupfercarbonats in Richtung Kupferrot erkennen. Für das weitere Verfahren pressten sie das pulverförmige reduzierte Kupfer, um es anschließend zu kompaktem Kupfer einzuschmelzen. Der Herstellung von „grünem Kupfer“ steht also nichts mehr im Wege.

Leonhard Balko untersuchte, wo die Grenzen von amateurastronomischem Equipment liegen, welche Faktoren die Messwerte beeinflussen und ob die ermittelten Messdaten wissenschaftlich relevante Informationen beinhalten. Ihm gelangen mithilfe eines Hobby-Teleskops mit 200-mm-Öffnung und 1000-mm-Brennweite fotometrische Messungen von veränderlichen Sternen. Der Jungforscher konnte aussagekräftige Lichtkurven bestimmen, um so die Entfernung zu diesen Himmelskörpern zu berechnen. Und obwohl die Helligkeit der Sterne je nach Hintergrund und der Höhe am Himmel stark variiert, gelang es ihm, den Helligkeitsunterschied von veränderlichen Sternen nachzuweisen. Die Messgenauigkeit seiner Daten liegt trotz des Messstandorts Hamburg mit seiner hohen Lichtverschmutzung bei rund 3 Prozent.

Marie-Louise Rulf untersuchte die Spektren von vier im All sehr weit entfernten Objekten, die mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) aufgenommen wurden. Sie stellte sich die Frage, ob es sich bei diesen Objekten um Galaxien oder um supermassereiche Dunkle Sterne handelt. Dunkle Sterne sind keine gewöhnlichen Sterne, sondern Objekte, die ihr Licht aus der Zerstrahlung von Dunkler Materie speisen. Die gesichteten Objekte leuchteten vermutlich schon 400 Millionen Jahre nach dem Urknall. Zur Klärung ihrer Forschungsfrage modellierte die Jungforscherin eigene Galaxienspektren und verglich sie mit den Spektren von Dunklen Sternen und mit den JWST-Spektralaufnahmen der Objekte. Im Ergebnis ließ sich ihre Hypothese zu den Dunklen Sternen auf Basis der aktuellen Datenlage nicht zweifelsfrei bestätigen.

Man kann das Weltall nicht nur im Spektrum des sichtbaren Lichtes erforschen, sondern auch anhand von Radiowellen, die von der interstellaren Materie ausgehen. Besonders gut lassen sich die Wellen detektieren, die Wasserstoff aussenden. Abdullah Arslan, Theodor Büche und Janus Leuendorf bauten mit einfachen Mitteln ein Radioteleskop, das diese Wellen erfassen kann. Sie nutzten dafür eine handelsübliche Wi-Fi-Parabolantenne und einen kostengünstigen digitalen Radioempfänger. Die Signale zeichneten sie mit einem Laptop auf. So entstanden Bilder vom All, die zum Beispiel auch die Bewegungen von Wasserstoffwolken zeigen, weil sich bei den empfangenen Wellen der Doppler-Effekt bemerkbar macht. Die Jungforscher ermöglichen damit auch Schulen mit geringem Lehrmitteletat einen Blick ins All.

Leonhard Pieper und Niclas von Langermann interessieren sich für die Klimamessung mithilfe von Wetterballons. Die beiden entwickelten eine Messsonde zur Atmosphärenforschung, die Temperaturen bis minus 60 Grad Celsius standhält. Sie sammelt präzise Daten etwa zu Luftdruck, Temperatur oder Windrichtung, ist leicht genug für Wetterballons und kann sicher wieder auf der Erde landen. Der „Himmelsforscher“ wurde bereits erfolgreich in die Stratosphäre und die darin liegende Ozonschicht geschickt. Die Ozonschicht ist anhand einer Temperaturerhöhung erkennbar. Bei der Auswertung der Datensätze beobachteten die Jungforscher eine Temperaturerhöhung in 11 bis 12 Kilometer Höhe. Damit läge die Ozonschicht tiefer als in den Vergleichsdaten dargestellt, in diesen fängt sie erst bei 15 Kilometern an.

Klimasimulationen benötigen viel Rechenzeit, weshalb man sich bislang auf die Untersuchung einer überschaubaren Anzahl von Szenarien beschränkte. Aus dem gleichen Grund können die aktuellen Klimamodelle lokale Phänomene nur unzureichend berücksichtigen. Lilly Schwarz nutzte neuronale Netze, eine Variante der künstlichen Intelligenz, um die Rechenzeiten der Simulationen zu reduzieren und auch um eine stärkere geografische Differenzierung zu ermöglichen. Sie trainierte ihr System anhand von historischen Klima- und Atmosphärendaten und konnte damit für die Zukunft Szenarien errechnen, die den Daten des Weltklimarats recht nahekommen. Einen Schwerpunkt legte die Jungforscherin neben möglichen Kipppunkten auf die Betrachtung der Permafrostböden, deren Auftauen die Klimaerwärmung beschleunigen würde.

Bei der Suche nach Bodenschätzen kommen sogenannte SQUIDs zum Einsatz. Das sind Sensoren, die geringe Magnetfeldänderungen messen können und so Hinweise auf Rohstoffe im Untergrund geben. In den Instrumenten werden wahlweise Hoch- oder Tieftemperatursupraleiter eingesetzt. Maximilian Kirchner und Paul Spencer-Buff untersuchten, welches Messsystem das genauere ist. Dafür führten sie Versuche zu Einflussfaktoren wie der Stromstärke oder dem Magnetfeldrauschen durch. Die Auswertung zeigte, dass die Tieftemperatursupraleiter genauer messen. Der Nachteil ist, dass sie aufgrund des verwendeten flüssigen Heliums wesentlich teurer sind als die Alternative. Die Jungforscher gehen davon aus, dass sich die Präzision der Verfahren künftig annähern wird und dann der Preis den Ausschlag gibt.

Die manuelle Entnahme von Wasserproben kann aufwendig sein, wenn man sich dafür zum Beispiel an unwegsame Flussabschnitte begeben muss. Daher bauten Luis Gerloni, Fabian Sotonica und Clara Steiner ein Boot, das ferngesteuert Gewässer befahren kann und dabei einerseits zahlreiche Wasserparameter mit Sensoren erfasst und andererseits Proben nimmt für die spätere Analyse im Labor. Die Messreihen werden über einen Raspberry Pi, einen Einplatinencomputer, an Bord des Bootes gesteuert. Er sendet die erhobenen Daten anschließend in eine Cloud. Mit einer selbst geschriebenen Software können die Jungforschenden die Messdaten anschließend auswerten und Einschätzungen zur Gewässerqualität abgeben. Künftig dürfte es für Forschende also sehr viel komfortabler sein, Messungen der Gewässergüte vorzunehmen.

Totholz ist kein Abfallprodukt, sondern hat eine immense Bedeutung für die Biodiversität und damit für die Gesundheit der Wälder. Jule Graß ging in ihrer oberfränkischen Heimat der Frage nach, welchen Einfluss die Eigentumsform eines Waldes auf die anfallende Totholzmenge hat. Um das herauszufinden, nutzte sie das Verfahren der Probekreise. Dabei erfasste sie auf ausgewählten Flächen systematisch das vorhandene Totholzvolumen. Sie stellte fest, dass der Staatswald über die größten Totholzmengen verfügt, weshalb er in der betreffenden Region auch als Naturwaldreservat gilt. Mit Abstand folgte der Kommunalwald und am Ende stand der Privatwald. Als Gründe für ein hohes Totholzvolumen identifizierte sie den Verzicht auf Nutzungs- oder Pflegeeingriffe sowie auf eine wirtschaftliche Nutzung.

Die Kalksteine der Insel Malta sind mitunter reich an Fossilien. Diese stammen aus der Zeit der Tethys, eines erdgeschichtlichen Ozeans. Leona Bekteshi nahm an zwei Standorten Gesteinsproben, um diese im Labor zu untersuchen. In Dünnschliffen und unter dem Rasterelektronenmikroskop konnte sie vor allem Mikrofossilien nachweisen. Die Vielfalt reichte von den einzelligen Foraminiferen bis zu Schwämmen, Rotalgen und Seeigeln. Das führte die Jungforscherin zu dem Schluss, dass es sich um Lebensräume gehandelt haben muss, die relativ küstennah waren. Denn nur in lichtdurchfluteten und gut mit Sauerstoff versorgten Wasserschichten ist eine solche Artenvielfalt und Individuenanzahl möglich. Die Fossilien können also helfen, die Erdgeschichte der Mittelmeerinsel zu rekonstruieren.

Feine Sedimentpartikel schädigen den Laich der Bachforelle, indem sie die Schlupfrate verringern. Das ist ein Problem, weil in vielen Flüssen die Sedimentfracht zunimmt. Daher untersuchte Leonie Prillwitz diesen Prozess der Schädigung im Detail. Die Jungforscherin ging der Frage nach, welche Auswirkung die Größe der Sedimentpartikel auf die Entwicklung der Eier hat. So konnte sie in Laborversuchen nachweisen, dass die Mortalitätsrate mit sinkender Korngröße steigt. Zudem waren negative Effekte eines hohen organischen Anteils im Sediment erkennbar und es zeigte sich die Tendenz, dass der Laich vor allem in der frühen Entwicklungsstufe durch Feinsedimente geschädigt wird. Diese Erkenntnisse sollen künftig helfen, den Einsatz sogenannter Brutboxen zu optimieren.

Anna Köster analysierte das Doppelsternsystem CSS080502 mittels selbst erstellter Hochleistungsteleskopaufnahmen. Ihre Daten weisen auf die Existenz zweier Exoplaneten hin, also von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Das erforschte Doppelsternsystem liegt im Sternbild der Wasserschlange an der Grenze zum Krebs. Durch Recherchen und eigene Beobachtungen konnte sich die Jungforscherin ein Bild von CSS080502 machen. Dafür wertete sie mehr als 1 400 Fotos aus, die sie mithilfe des Las Cumbres Observatory (LCO) aufnahm. Dieses Netzwerk besteht aus 13 robotergesteuerten Teleskopen. Ihre Auswertungen lassen zwei Exoplaneten im Doppelsternsystem vermuten: einen Exoplaneten mit nahezu kreisförmiger Umlaufbahn und einen weiteren, vermutlich sehr massereichen Planeten, mit stark elliptischer Umlaufbahn.

Wie sehen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems aus und kann auf diesen Exoplaneten potenziell Leben existieren? Diese spannenden Fragen der Astronomie beschäftigten auch Anna Maria Weiß. Sie erforschte von der Erde aus den Stern HD189733 und seinen Planeten HD189733b. Es gelang ihr, die Existenz des Exoplaneten mit einem erdgebundenen Teleskop nachzuweisen und einzelne Parameter des Sonnensystems zu berechnen. Die Datenreihen dafür nahm die Jungforscherin in der Schulsternwarte auf. Sie verglich ihre Ergebnisse mit den Daten anderer Wissenschaftler und spezieller Lichtkurven des Weltraumteleskops TESS. Aus der geringen Entfernung von Stern und Planet lässt sich schließen, dass die hochenergetische Strahlung des Sterns möglicherweise einen Masseverlust des Exoplaneten bewirkt.

Die Aktivität von Mikroben im Boden wird durch die Vegetation und andere Umweltbedingungen beeinflusst. Leonie Fuchs nahm Bodenproben an neun verschiedenen Standorten und untersuchte in diesen die Konzentration des Enzyms Katalase, das ein gutes Indiz für die Aktivität des Bodenlebens ist. So konnte die Jungforscherin zum Beispiel bei Böden im Laubwald eine deutlich höhere mikrobielle Aktivität feststellen, verglichen mit den Böden eines Nadelwaldes. Bei den Ackerböden zeigte sich, dass es eine Vielzahl von Parametern gibt, die auf das Bodenleben einwirken. Analysen zu unterschiedlichen Jahreszeiten konnten beispielsweise belegen, dass Trockenheit zur Abnahme der Aktivität führt. Weitere Erkenntnisse könnten nun eine genauere Analyse der Böden wie auch des Mikrobengehalts bringen.

Der Lago Omodeo in Zentralsardinien ist als Fundort fossiler Hölzer bekannt. Ob die Bäume einst tatsächlich in der Gegend des Stausees standen, war hingegen lange Zeit unklar. Inga Lovisa Endtmann untersuchte das Gebiet und entdeckte Fundstellen, die in der Literatur noch nicht erwähnt waren. So gelang ihr der Nachweis von insgesamt 37 fossilen Hölzern, darunter Laubhölzer, Nadelhölzer und Palmen. Eine signifikante Anzahl wurde in aufrechter Position gefunden, was als Indiz für einen autochthonen, also einen einst vor Ort existierenden Wald gilt. Da das örtliche Gestein aus vulkanischen Aschen aus dem Erdzeitalter des Miozäns besteht, schließt die Jungforscherin, dass es dort in der betreffenden Epoche Wald gab. Das wäre damit deutlich länger der Fall als bislang angenommen.

Bent Gröschner, Emilia Lucia Träger Artigas und Weda Zeug untersuchten Exoplaneten, das sind Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Die ersten Exoplaneten wurden um einen Pulsar gefunden. Ein Pulsar ist ein schnell rotierender Neutronenstern, der nach einer Supernova entsteht und einen charakteristischen Eigendrehimpuls zeigt. Dieser Spin ist von der Erde aus als Blinken zu erkennen. Die Jungforschenden gingen der Frage nach, ob Exoplaneten zur Untersuchung des Spins genutzt werden können. Dabei fanden sie einen Zusammenhang zwischen der Evolution des Spins und der Bahn des Exoplaneten. Da sich die Bedingungen in einem Pulsar mit seinen starken Magnetfeldern und hohen Dichten auf der Erde nicht nachstellen lassen, können ihre Beobachtungen helfen, unser Wissen über die Funktionsweise des Universums zu erweitern.

Bei der Fernerkundung der Erde per Satellit entstehen riesige Datenmengen, die durch den Menschen nicht mehr vollumfänglich ausgewertet werden können. Hier müssen folglich Algorithmen helfen, die die Teilflächen der Bilder klassifizieren. Jasper Eggert nutzte Verfahren der künstlichen Intelligenz, um die einzelnen Pixel der Satellitenbilder seines Untersuchungsgebiets im Bereich der Weser- und Elbmündung nach Land-, Wasser- und Wattflächen zu differenzieren. Die Unterscheidung ist dabei möglich, weil jede Art von Fläche eine eigene Spektralsignatur aufweist, also eine charakteristische Art, die Wellenlängen zu reflektieren. Mit seinen Verfahren gelang dem Jungforscher eine automatisierte Flächenanalyse, auch wenn bei kleinen Objekten noch gelegentlich Fehlinterpretationen auftraten.

Zur Verbesserung der Erträge im Gartenbau wird häufig Torf eingesetzt. Bei dessen Abbau werden jedoch ökologisch wertvolle Hochmoore zerstört. Anabel Richter und Estella Lützen setzten daher auf künstliche Huminstoffe als Alternative. Diese erzeugten sie im Labor, indem sie Bioabfälle, zum Beispiel Kartoffelschalen, in einem Reaktor zersetzten. Anschließend konnten die Jungforscherinnen in Experimenten belegen, dass ihre selbst hergestellten Huminsäuren die Wasserspeicherkapazität des Bodens deutlich erhöhten, was zudem bei Starkregen das Risiko von Hochwasser mindern kann. Versuche mit Kräutern, die verbessertes Pflanzenwachstum durch den Zusatz von Huminstoffen im Boden belegen sollten, brachten allerdings nicht das gewünschte Ergebnis, weshalb weitere Analysen erforderlich sind.

Jedes Jahr gehen unzählige Meteore auf die Erde nieder. Um sie zu erfassen, sind an manchen Orten Videokameras in den Himmel gerichtet. Das Auswerten ihrer Bilder mit bloßem Auge ist allerdings eine mühselige Angelegenheit. Um solche Aufnahmen automatisch analysieren zu können, entwickelte Linus Sorg in seinem Forschungsprojekt eine KI-Software. Bei einem Test konnte er damit mehr als 80 Prozent aller per Auge erkennbaren Sternschnuppen aufspüren. Darüber hinaus nahm der Jungforscher das Phänomen unter die Lupe, dass Meteore die Signale von irdischen Radiosendern reflektieren können. Diese „Radioechos“ nahm er mit einer Antenne auf und glich sie mit gleichzeitig aufgenommenen Videobildern ab. Im Ergebnis machten sich bis zu 30 Prozent der Meteore auch per Radiosignal bemerkbar.

Digitale Stadtführungen müssen sich nicht auf Großstädte beschränken. Maike Gräfenstein, Emilie Gräfe und Charlize Opitz erstellten ein solches Angebot für die Kleinstadt Stadtroda. An zwölf Sehenswürdigkeiten brachten sie Tafeln mit QR-Codes an, mit denen die Besuchenden bei Interesse jeweils auf eine Internetseite geleitet werden, auf der der Standort und seine Historie beschrieben sind. Um ein möglichst spezifisches Angebot für Touristinnen und Touristen zu schaffen, bereiteten die Jungforscherinnen die Informationen jeweils für vier verschiedene Altersklassen auf, vom Kind bis zu älteren Menschen. Dabei stützten sie sich auf Umfragen, mit denen sie zuvor das Interesse der betreffenden Zielgruppen analysiert hatten. Das Angebot könnte künftig in Stadtroda das Interesse an der Stadtgeschichte fördern.

Der innerstädtische Nahverkehr kann sehr unterschiedlich organisiert sein. Buslinien können sternförmig ins Zentrum führen oder die Stadt durch konzentrische Ringe erschließen. Möglich ist zudem die Schaffung von Stadtteillinien, die wiederum miteinander vernetzt sind. Auch vielfältige Mischformen sind denkbar. Tim Kiebert simulierte mit einer Software das Osnabrücker Straßennetz, um eine optimale Linienstruktur zu finden, die die Fahrzeiten kurz hält und eine hohe Auslastung der Fahrzeuge sicherstellt. Am besten schnitt sein Konzept „Stadtteilsammelmodell mit Plus“ ab. Dabei werden die Stadtteile miteinander vernetzt und über Umsteigepunkte an eine plusförmige Schnellverbindung in die Stadtmitte angebunden. Die Analysen können nun helfen, den Nahverkehr in Osnabrück attraktiver zu gestalten.

Das Fahrrad kann bei der täglichen Fahrt durch die Stadt auch zur Erfassung von Geodaten eingesetzt werden. Felix Hörner, Felix Makartsev und Michel Weber konstruierten ein kompaktes Messsystem, das kontinuierlich Daten zur Luftqualität ermittelt und diese zusammen mit weiteren Parametern und den jeweiligen GPS-Koordinaten an einen Server sendet. Dort stehen sie zur weiteren Auswertung über ein geografisches Informationssystem unmittelbar zur Verfügung. Die Jungforscher testeten ihr Gerät exemplarisch an Feinstaubdaten, die sie während ihrer Fahrradfahrten durch Karlsruhe sammelten. Das System ist so konstruiert, dass auch Laien es ohne Probleme am Rad befestigen und einsetzen können. Die erhobenen Daten stehen dann als Grundlage für künftige stadtplanerische Entscheidungen zur Verfügung.

Seilbahnen können in Stadtzentren Straßen und Bahnverbindungen entlasten. Vor diesem Hintergrund befassten sich Aleksander Pabis und Mohammad Ali Hassani mit dem öffentlichen Verkehrsnetz der Metropolregion Berlin und analysierten es mit bekannten statistischen Verfahren. Dabei ergaben sich für die einzelnen S- und U-Bahn-Stationen jeweils Kennwerte, die für die Bedeutung der Haltestellen im komplexen Liniensystem stehen. So konnten die Jungforscher unter anderem wichtige S- und U-Bahn-Knotenpunkte ermitteln. Auf dieser Grundlage gewannen sie fundierte Einblicke in die Komplexität der städtischen Verkehrsinfrastruktur in Berlin. Diese Ergebnisse könnten im nächsten Schritt als Ausgangspunkt für einen konkreten Vorschlag einer Trasse dienen, die sich in Berlin für eine Seilbahn eignet.

Das Erdmagnetfeld ist der Bereich um die Erde, in dem magnetische Kräfte wirken. Kai Richard Probst gelang es mit einem simplen und geländetauglichen Messaufbau, die Horizontalkomponente, also die horizontale Ausrichtung des Erdmagnetfeldes zu ermitteln. Er nahm Messungen an zwei Orten in den Alpen vor. Seine Daten aus dem Öztal zeigten tatsächlich eine starke, bislang unbekannte magnetische Anomalie. Sie ist auf die geologische Beschaffenheit des Bodens zurückzuführen. Chemische Analysen einer Gesteinsprobe bestätigten einen hohen Eisengehalt. Daraus schließt der Jungforscher, dass örtliche geologische Verhältnisse einen großen Einfluss auf das Erdmagnetfeld haben können. Informationen zu Abweichungen im Magnetfeld sind auch für Wanderer wichtig, denn sie können zu Fehlern bei der Kompassanzeige führen.

Nicht nur natürliche Flussläufe sind durch Schlingen gekennzeichnet. Auch auf einer glatten Glasscheibe nimmt Wasser häufig nicht den direkten Weg nach unten, sondern bildet gewundene Mäander aus, wie Matthis Straßer beobachtete. Um diesem Phänomen auf den Grund zu gehen, untersuchte er den Wasserfluss auf einer Plexiglasplatte in Abhängigkeit von deren Neigung und von der Wassermenge. Durch Einfärben des Wassers konnte der Jungforscher auch Teilströmungen innerhalb des Wasserflusses nachweisen. So kam er zu dem Ergebnis, dass es mikroskopische Unebenheiten und Verschmutzungen auf der Glasplatte sind, die Mäander auslösen, was im physikalischen Sinne ein chaotischer Prozess ist. Die Rolle konkreter Verschmutzungen – etwa von Fingerabdrücken – soll noch weiter untersucht werden.

Bei neuronalen Netzen handelt es sich um Programme, die anhand vorhandener Daten selbstständig lernen. Sie sind ein Zweig der künstlichen Intelligenz. Lilly Schwarz schrieb eine Simulation in der Programmiersprache Python, die das Weltklima vorausberechnet, nachdem es mit historischen Daten der vergangenen Jahrhunderte trainiert wurde. Basis der Algorithmen ist die globale Strahlungsbilanz, die sich durch Treibhausgase wie CO₂ verändert. Das System prognostiziert abhängig von den angenommenen CO₂-Werten die globalen Temperaturen oder auch das Niveau des Meeresspiegels. Die Ergebnisse stimmen recht gut mit den Simulationen des Weltklimarats IPCC überein, wobei die Jungforscherin darauf verweist, dass ihr System ohne viel Aufwand flexibel an veränderte CO₂-Emissionen angepasst werden kann.