Duisburg.

Damit hatten die beiden Jung-Mathematiker nicht gerechnet: Beim 30. Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ (ab dem 15. Lebensjahr) holten Frederik Blank (14) und Luca Mischendahl (15), zwei Schüler der 9. Klasse de Steinbart-Gymnasiums, den ersten Platz in der Kategorie Mathematik. Ihr Thema: „Auf der Suche nach dem Einstein“, eine Forschungsarbeit zwischen Geometrie, höherer Mathematik und Materialforschung.

Was sich hinter dem Phänomen „Einstein“ verbirgt, versuchen Frederik und Luca so zu erklären: „Mit unserem Stein schaffen wir eine einfache Bedingung, wie man eine geometrische Fläche nicht periodisch, sondern aperiodisch macht. Den Stein haben wir zum Beispiel für ein Rechteck geschaffen, das in zwei verschiedene Dimensionen, zwei Richtungen verschoben wird. Mit unserem Stein kommen aber keine gleichmäßigen, periodischen sondern nur noch aperiodische, ungleichmäßige Verschiebungen zustande.“

"Eine präzise Arbeit"

Kann man diese geometrische Erkenntnis auch ökonomisch nutzen? „Klar“, sagt der findige Frederik. „Damit könnte man zum Beispiel bei Fensterscheiben aus Kristallglas dafür sorgen, dass der Schall nicht mehr durchkommt. Denn der Schall wird durch die veränderte Struktur des Kristallglases umgeleitet.“ Diese andere Materialstruktur könnte man auch bei Metallwalzen in der Industrie und im Handwerk anwenden: „Diese Walzen vibrieren sehr laut. Wenn man diese Walzen aber aus Metallkristallen baut, wird der Schall gedämmt und kann sich nicht mehr ausbreiten.“ Die Jury: „Eine präzise Arbeit.“

Ansonsten glänzten Duisburger Schüler vor allem beim Parallel-Wettbewerb „Schüler experimentieren“ (bis zum 14. Lebensjahr). In der Kategorie „Biologie“ heimsten z.B. zwei Schülerinnen aus Duisburg zu gleichen Teilen den ersten Preis ein: Adara Debus lüftete das „Geheimnis der Knochen“. Die Fünftklässlerin experimentierte mit tierischen und menschlichen Knochen, prüfte den Gehalt an Kalzium und Collagen, untersuchte die Dichte, Belastbar- und Brüchigkeit, forschte, wie sich Knochen verändern, wenn man sie über einen längeren Zeitraum in Milch oder Essigsäure einlegt.

Anatomisch korrektes Geschirr für Kaninchen

Merle Riedemann (13) vom Hildegardis-Gymnasium, die zweite Siegerin in der Biologie, entwickelte für ihr Kaninchen ein anatomisch korrektes Geschirr. Wozu denn das? „Das Hundegeschirr, das ich vorher benutzte, war nicht gut geeignet, erzählt die junge Duissernerin. „Das Kaninchen konnte sich daraus befreien.“ Dann las Merle, dass das Hundegeschirr die Luftröhre des Kaninchens deformieren kann. „Das Hundegeschirr wirkt auf den Halsbereich des Kaninchens, denn das Kaninchen hat keine Halsmuskeln wie ein Hund, der seine Beute damit zerreißen kann. Dann habe ich ein Geschirr gebastelt, das nur auf die Brust wirkt. Dort sind die Muskeln besonders massiv entwickelt.“

Mit Erfolg entwickelten die Sextaner Saskia Fells, Hannah Engelhardt und Christina Oeß (alle 11) vom Franz-Haniel-Gymnasium umweltfreundliche Verpackungen und Hilfsmaterialien. Für ihre natürlichen Kunststoffe, die sich in der Umwelt rasch abbauen und kompostieren lassen, gab es den ersten Preis in der Kategorie Chemie.