"Erfolgreich sind die, die sich selbst etwas ausdenken und eigenständig arbeiten", sagt Eckart Werner-Foster. Solche Schüler haben das Zeug, eine Runde weiter zu kommen. Werner-Foster ist Physik-Lehrer am Max-Born-Gymnasium in Germering. Dort betreut er die Schüler, die beim diesjährigen Wettbewerb "Jugend forscht" und "Schüler experimentieren" mitmachen. Fünf Schüler des Gymnasiums nehmen an diesem Dienstag und Mittwoch am Regionalentscheid teil, bei dem sie den Landkreis Fürstenfeldbruck vertreten. Dort haben sie dann die Möglichkeit, sich für den bayrischen Landeswettbewerb zu qualifizieren.
Das Low-Budget-Lasermikro
Vor ihm auf dem Tisch steht eine Holzbox, die sich mit einem Deckel schließen lässt. "Damit es funktioniert, muss es in der Box dunkel sein", erklärt Gerhard Huber aus Germering. Aus der Box führt ein Kabel, das Gerhard an sein Laptop anschließt. Zur Demonstration redet er ein paar Sätze, stampft auf den Boden und klatscht in die Hände. Dadurch werden Schallwellen erzeugt, die eine in die Wand eingelassene Folie zum Schwingen bringt. Schaut man in die Box hinein, erkennt man einen kleinen Laserstrahl, der auf diese Folie trifft und durch die Schwingungen weiter auf eine Fotozelle übertragen wird. Als Gerhard die Tonaufnahme später mit dem Laptop abspielt, versteht man tatsächlich, was er gesprochen hat - wenn auch begleitet von einem lauten Rauschen.
Es gehe nicht darum, ein gutes Mikrofon zu bauen, erklärt der 18-Jährige, der die zwölfte Klasse des Max-Born-Gymnasiums besucht. Vielmehr sollte es günstig und einfach nachzubauen sein. Für die Materialien hat Gerhard etwa 25 Euro ausgegeben. Herkömmliche Mikrofone, die mit einem Laser betrieben werden, würden um die tausend Euro kosten. Auf die Idee zu seiner Arbeit ist er in den Sommerferien gekommen. Er schaut gerne Agentenfilme wie die Serie CSI. Dort werden Bösewichter oft aus einer größeren Entfernung abgehört. "Funktioniert das wirklich?" hat er sich gefragt und es dann einfach mal ausprobiert.
Das Aufwindkraftwerk
15 Meter hoch ragt der Turm, der hinaufreicht bis zur Sternwarte der Schule. Das Aufwindkraftwerk haben Benjamin Plehn, 17, Julian Gleißner, 17, und Johannes Lehner, 16, gebaut. Als Vorbild diente ein 50 Meter hohes Aufwindkraftwerk aus Spanien, das mittlerweile aufgrund eines Sturms umgefallen war. Die Jungs wollten ausprobieren, ob es auch im Kleinen funktionieren würde, mit dieser Technik Strom zu gewinnen. Dazu hatten sie mithilfe von Folien und Holzgerüsten ein 100 Quadratmeter großes Gewächshaus gebaut. Wenn die Sonnenstrahlen auf die Folie treffen, erwärmt sich darin die Luft. Weil diese leichter ist, steigt sie in dem Rohr nach oben und treibt dadurch einen Ventilator an, der ganz oben, am Ende des Turms, eingebaut ist. Um Strom zu produzieren, muss die Windgeschwindigkeit den Berechnungen der Elftklässler zufolge den Ventilator mit 3,5 Metern pro Sekunde antreiben. Dazu müsste die Temperatur unter der Folie jedoch 90 Grad Celsius betragen.
Da die Schüler aber erst im September mit den Messungen beginnen konnten, als die warme Sommersonne schon nicht mehr schien, haben sie mit dem Aufwindkraftwerk kaum Strom erzeugen können. Außerdem hätte es höher sein müssen, stellen die drei Tüftler fest. Schade, denn mit dem erzeugten Strom hätten die Jungs dann Strom generiert, mit dem sie im Sommer ihre Handys in der Schule aufladen wollten. Dass das Aufwindkraftwerk nicht so funktioniert, wie sie es sich anfangs vorgestellt hatten, macht dem Trio aber nichts aus. Fehler gehören schließlich dazu. Immerhin hat das selbst gebaute Gewächshaus jetzt Verwendung bei der Biotop-Gruppe der Schule gefunden. Auch die Messgeräte, die etwa 2000 Euro gekostet haben und durch die Unterstützung von Förderern angeschafft wurden, kommen jetzt der Physikabteilung des Gymnasiums zu Gute. Warum sie bei Jugend forscht mitgemacht haben und für ihre Arbeit auf die Winterferien verzichtet haben? "Weil es Spaß macht", sagt Julian, der schon zum vierten Mal teilnimmt. Es sei nicht so trocken wie der Schulunterricht, sondern eher wie Freizeit.
Der sparsamste Wasserkocher
Wie kann man Wasser am effizientesten aufheizen? Diese Frage hat sich Tobias Jaud aus Germering in seiner Arbeit für "Schüler experimentieren" gestellt. Vor ihm auf dem Physiktisch steht der Reihe nach angeordnet eine Mikrowelle, ein Wasserkocher, eine Kaffeemaschine und eine Herdplatte. Beim Teekochen habe er sich gefragt, ob man Wasser nicht auch mit geringerem Stromverbrauch erwärmen könne. Der Wasserkocher schneidet in seinem Experiment am Besten ab. Noch besser aber wäre der Gasbrenner, erklärt der 14-Jährige. Doch der lasse sich in den meisten Küchen eher nicht finden. Tobias öffnet den Wasserkocher und erklärt: Der Wasserkocher eignet sich besonders gut zum Erhitzen von Wasser, weil er besonders gut isoliert ist und das Wasser mit einer Heizspirale erwärmt, die Energie schnell an das Wasser abgeben kann. Auf dem letzten Platz steht die Mikrowelle - das lässt sich im Diagramm seiner fünfzehnseitigen Arbeit ablesen, die er für die Teilnahme bei "Schüler experimentieren" angefertigt hat. Tobias' Ergebnis: Je mehr Wasser, desto effizienter die Erwärmung. Das bedeute aber nicht, dass man in Zukunft für die Zubereitung einer Tasse Tee den Wasserkocher bis zum Rand befüllen soll. "Nur so viel erwärmen, wie nötig", meint Tobias.
Das Experimentieren mache ihm Spaß und sei viel spannender als Schule. Ihm gefalle, dass man etwas Eigenes und wirklich Neues machen könne. Das ist auch der Grund dafür, warum er dieses Jahr bereits zum dritten Mal mitgemacht hat. Zwei Mal hat er schon den zweiten Platz belegt. Von dem gewonnenen Geld hat sich Tobias Jaud einen Computer gekauft - den kann er gut für seine nächsten Experimente gebrauchen.