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Schülerprojekt:Die Physiker

Matthias Neudert, Andreas Bischof, Christian Kneissl und Robert Mieth (von links) präsentieren ihre Projekte. Links in der Kuppel ist Ignaz zu sehen.

(Foto: Niels P. Jørgensen)

Schüler des Dachauer Ignaz-Taschner-Gymnasiums schicken ihr Maskottchen kilometerweit in die Stratosphäre und erfinden eine leistungsstarke Ballwurfmaschine. Ende März starten sie nun beim Landesfinale des Wettbewerbs Jugend forscht.

Ignaz fliegt bis auf 25 Kilometer Höhe in die Stratosphäre und schwebt per Fallschirm zurück zur Erde. Per GPS wird er geborgen, einmal sogar in Tschechien. Wie kann ein Schulmaskottchen höher fliegen, als es die meisten Menschen jemals werden? Die Physik macht es möglich. Ebenso wie den Vorgang, dass eine nur 5,4 Kilogramm schwere Maschine kleine Bälle bis zu 75 Meter weit schießt.

Vier Schüler des Dachauer Ignaz-Taschner-Gymnasiums (ITG) haben genau diese beiden Versuche vorgenommen. Sie haben gezeigt, dass Physik auch Spaß machen kann - insbesondere wenn es um Ballwurfmaschinen und kilometerhoch fliegende Wetterballons geht. Und noch mehr: Mit ihrer spannenden Forschungsarbeit haben die zwei Teams beim Regionalentscheid des Jugend forscht Wettbewerbes in Ingolstadt zwei erste Plätze belegt, sie qualifizierten sich damit für das 50. Landesfinale an der Universität Regensburg vom 25. bis 27. März.

Die Zwölftklässler Andreas Bischof und Matthias Neudert waren mit ihrem Forschungsprojekt "physikalische Analyse eines Wetterballonflugs" erfolgreich und erhielten zusätzlich den Sonderpreis Physik. Natürlich ließen sie das Schulmaskottchen Ignaz nicht während des Wettbewerbes aufsteigen, sondern absolvierten drei Flüge im Vorfeld - den vom Himmel segelnden Ignaz fanden sie dank modernster Technik immer wieder.

Wie in der Wetterforschung nutzten sie einen mit Helium befüllten Wetterballon aus Latex und hängten ein Messgerät daran, eine Kamera, einen GPS-Sender und eben Ignaz. Der Ballon dehnt sich mit zunehmender Höhe aus - und platzt in etwa 25 Kilometern Höhe, mit einem Fallschirm fliegt Ignaz zurück zur Erde. Auf den GPS-Sender allein jedoch können sie sich nicht verlassen, bei Temperaturen um 50 Grad minus in der Stratosphäre ist ein Ausfall nicht auszuschließen. Deshalb berechneten die Schüler zusätzlich die Flugbahn des Ballons und konnten so den Landeort bis auf wenige Meter genau bestimmen. Ignaz' Flüge verfolgten sie schließlich live auf ihrem Laptop und fuhren mit dem Auto mehrere Stunden lang hinterher. "Wir haben Ignaz in Pfaffenhofen sogar einmal mit eigenen Händen aufgefangen", erzählen sie stolz.

Ihre Mitschüler Christian Kneißl und Robert Mieth, ebenfalls zwölfte Klasse, kamen zwar nicht in ähnlich hohe Sphären, dafür aber überzeugten sie die Jury - in der Horizontalen - mit der Entwicklung einer hocheffizienten Ballwurfmaschine, basierend auf der physikalischen Analyse eines historischen Tribocks, einer katapultähnlichen mittelalterlichen Belagerungswaffe. Weil viele physikalische Phänomene wie der schiefe Wurf oder der Energieerhaltungssatz daran praktisch nachvollzogen werden können, haben Kneißl und Mieth für ihr Projekt einen Tribock im Maßstab 1:10 nachgebaut. Anschließend konstruierten sie auf der Grundlage ihrer Forschungsergebnisse eine Ballwurfmaschine. Sie kann ihren Wurfarm im Gegensatz zum Tribock sogar um 360 Grad drehen, wodurch sich die Reichweite entscheidend vergrößert.

Begleitet wurden die Schüler von dem Physiklehrer Peter Sander, der bereits seit vier Jahren Schülerinnen und Schülern des ITG die Teilnahme an dem Wettbewerb ermöglicht. Sander bietet neben einem Praxis-Seminar auch "Jugend forscht" als Wahlunterricht an, gewissermaßen als eine praktische Übung ergänzend zum Unterricht. Unterstützung bekommt er dabei seit acht Jahren von der Firma Autoliv aus Dachau.

Thomas Reiter von Autoliv berät die Schüler während ihrer Projekte, bietet ihnen finanzielle und materielle Unterstützung an und stellt die Werkstatt von Autoliv zur Verfügung. Dort können die Schüler etwa Hochgeschwindigkeitsaufnahmen machen. Reiter sagt: "Die Idee ist, dass wir Schülerinnen und Schüler dazu anregen, sich vermehrt mit Naturwissenschaften zu beschäftigen und naturwissenschaftliche und technische Studiengänge zu belegen."

Die Förderung bewährt sich: Alle vier Projektanten planen, später in diese Richtung zu studieren. Ihre Projekte werden künftig auch in der Mittelstufe als Anschauungsobjekte dienen - learning by doing. Oder wie es der 18-jährige Schüler Matthias Neudert formuliert: "Spaß ist auch sehr wichtig."