C4 Feinstaub - Landessieger

Angelus Dreß und Paul Wollenhaupt

Gymnasium Bad Zwischenahn-Edewecht

Er ist unsichtbar, gesundheitsschĂ€dlich und kaum erforscht – Feinstaub. Silvester und der Diesel-Skandal machen die Problematik aktuell medienwirksam. Der kaum erfasste Ultrafeinstaub in unserer Atemluft ist sogar blutgĂ€ngig und krebserregend. Wir haben die Thematik auf interdisziplinĂ€rer Ebene vielfĂ€ltig untersucht. In verschiedenen Alltagssituationen wurde die Feinstaubbelastung stichprobenartig gemessen, jedoch sind fĂŒr zuverlĂ€ssige Aussagen Langzeitmessungen erforderlich, die wir unter anderem
an Silvester durchgefĂŒhrt haben. Ferner haben wir die Wirksamkeit verschiedener Filter erprobt. Zudem haben wir das Sinkverhalten experimentell untersucht. Die Entstehung von sekundĂ€rem Feinstaub durch komplexe atmosphĂ€rische Reaktionen haben wir im Labor simuliert. FĂŒr die Speicherung und Analyse von Datenreihen konzipierten wir ein mobiles MessgerĂ€t mit 3D-gedrucktem GehĂ€use und programmierten dafĂŒr umfangreiche Software.

C1 AnsĂ€tze fĂŒr eine vollstĂ€ndige Wiederverwertung von PET

David Altevogt und Philipp Kleinheider

Gymnasium Oesede, GeorgsmarienhĂŒtte

Wir versuchen PET mithilfe einer chemischen Reaktion in seine Monomere zu zerlegen, damit aus denen spĂ€ter wieder reines PET hergestellt werden kann. Mit Hilfe dieser Methode soll qualitativ hochwertiges PET entstehen, das dann problemlos wiederverwertet und somit ein geschlossener Kreislauf fĂŒr die Verwendung von PET entstehen kann. FĂŒr die chemische Zersetzung von PET haben wir verschiedene Konzentrationen von Natriumethanolat gelöst in Ethanol verwendet und anschließend versucht, diese Reaktionmit 1,4-Dioxan als Katalysator zu beschleunigen. Außerdem haben wir verschiedene Temperaturen verwendet, um zu testen, inwiefern die Temperatur Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit hat.

C2 Effektive Wasserreinigung mit diversen Titandioxid-Katalysatoren

Adina Wendt

Gymnasium Bad Nenndorf

In EntwicklungslĂ€ndern sind hĂ€ufig Bakterien im Trinkwasser und machen es ungenießbar, sodass man es nicht mehr zu sich nehmen kann. Um das Wasser wieder zu reinigen, muss es in der Regel mit Chemikalien behandelt werden, die oftmals auch gesundheitsschĂ€dlich sind bzw. anschließend entsprechend entsorgt werden mĂŒssen. Da in diesen LĂ€ndern hĂ€ufig die Sonne scheint, wĂ€re eine einfache Möglichkeit das Wasser mit UVStrahlung zu reinigen. Dieser Effekt kann mit Katalysatoren verbessert werden. In dieser Arbeit baue ich auf mein altes Projekt (Sauberes Wasser durch (Sonnenenergie) auf, wo ich nur die UV-C Strahlung verwendet habe.

Jetzt möchte ich, mit meinen selbst hergestellten Titandioxid-Katalysatoren aus Anatas, Brookit und Rutil, auch die UV-A und UV-B Strahlung fĂŒr eine deutlich verbesserte Reinigung nutzen.

 

C3 Entwicklung und Test einer elektrochemischen Vielstoffzelle

Karl Elias

Anna-Sophianeum, Schöningen

Es geht um die Entwicklung und die Tests einer elektrochemische Vielstoffzelle, welche aus beliebigen FlĂŒssigkeiten elektrische Energie gewinnen kann, um z.B. industrielle AbwĂ€sser zur Energiegewinnung nutzen zu können.

 

C5 Interaktion von Nanopartikeln an Modellmembranen

Jan-Erik Pierskalla

Campe-Gymnasium Holzminden

Die Arbeit entsteht im Kontext der steigenden Gefahr von antibiotikaresistenten Keimen. Nanopartikel könnten eine Möglichkeit sein, Wirkstoffe gezielt in Zellen zu transportieren oder Keime sogar direkt zu bekĂ€mpfen. In dem Projekt wird untersucht, inwiefern sich verschiedene Metallnanopartikel an Doppellipidschichten in Form von Vesikeln und Bakterienzellen verhalten. DafĂŒr werden Vesikel und Nanopartikel synthetisiert und mit Hilfe der Lasermikroskopie untersucht. Als Ergebnis erhofft man sich, dass die Nanopartikel in die Zellen diffundieren ohne sie dabei zu zerstören.

C6 Leim ist nicht gleich Leim - Belastungstest von Polyurethan- und Polyvinylacetat-Holzleim

Vivian Paul und Marie BrendemĂŒhl

Gymnasium BrendemĂŒhl

In diesem Projekt haben wir uns mit dem Vergleich von Polyvinylacetat- (PVAC) und Polyurethan-Holzleimen (PUR) beschĂ€ftigt, da diese zu den wichtigsten Klebstoffen zĂ€hlen und kontrovers diskutiert wird, welcher der beiden nun eine bessere Klebekraft besitzt. Um dies herauszufinden, mussten wir uns zunĂ€chst damit vertraut machen, was genau die Klebekraft im chemischen Sinne bedeutet. Vereinfacht kann man festhalten, dass es zwei verschiedene KrĂ€fte gibt, welche fĂŒr die Klebekraft sorgen. Diese bestehen aus der OberflĂ€chenhaftung und der inneren Festigkeit.
Je stĂ€rker diese beiden KrĂ€fte bei einem Klebstoff zu beurteilen sind, desto besser klebt dieser auch. Also haben wir die MolekĂŒle im Hinblick auf die OberflĂ€chenhaftung und die innere Festigkeit analysiert. Dabei entstand die Vermutung, dass der PUR-Holzleim im Vergleich besser kleben mĂŒsste als der andere Holzleim (PVAC). Nun erfolgte unser Experiment, um diese Hypothese zu ĂŒberprĂŒfen.
In einem Belastungstest haben wir zwei Holzplatten mit den Holzleimen zusammengeklebt und das Gestell an einer festen Stange aufgehangen. Anschließend wurde ein Eimer an die untere Platte gebunden, worin wir Gewichte solange hinzufĂŒgten, bis sich die Platten komplett voneinander lösten. Dies wiederholten wir fĂŒr jeden Klebstoff 5-mal und bildeten einen Durchschnittswert fĂŒr beide Klebstoffe. Dabei kam heraus, dass der PUR-Holzleim ein durchschnittliches Gewicht von 15kg besaß, bei dem sich die Holzplatten unter Belastung voneinander lösten. Bei dem PVAC-Holzleim betrug dieser Wert jedoch nur durchschnittlich 11kg. Zusammenfassend ließ sich unsere Hypothese also aufgrund der zuvor ausgefĂŒhrten chemischen Analyse bestĂ€tigen.

C7 Untersuchungen zur Effizienz verschiedener Elektroden- materialien bei der Wasserelektrolyse

Merdisa Hujdur und Helen StĂŒbbe

Gymnasium am Kattenberge, Buchholz

Elektrische Energie, die durch Windkraft, Solarzellen oder Wasserkraft gewonnen wird, kann schlecht direkt gespeichert werden. Daher ist eine Umwandlung in eine speicherbare Energieform, wie z.B. chemische Energie notwendig, wobei an der EffektivitÀt intensiv gearbeitet wird.
Die Zersetzung von Wasser in seine Elemente ist ein möglicher Weg. Unser Ziel ist es daher eine Alternative zu den herkömmlichen Elektrodenmaterialien zu finden
Aus diesem Grund wurden verschiedene Elektrodenmaterialien auf ihre Effizienz bei der Elektrolyse von Wasser untersucht.
DafĂŒr haben wir zunĂ€chst die OberflĂ€chenbeschaffenheit der Elektroden untersucht. Im zweiten Teil des Projektes ging es um die experimentelle Untersuchung des Wirkungsgrades der Elektrodenmaterialien.

 

C8 Zero g meets a self-siphoning fluid called POE

Johanna Luisa Burdorf und Esther Madeleine Buis

IGS Osterholz-Scharmbeck

Die Möglichkeit, Versuche unter Mikrogravitation im Bremer Fallturm zu machen, hat uns dazu inspiriert, ein Experiment aus dem Bereich Chemie und Physik zu entwickeln. Wir wollen untersuchen, wie sich Polyoxyethylen (POE), welches die Eigenschaft hat, sich selbst zu entleeren, wĂ€hrend eines selbstentleerenden Prozesses unter Schwerelosigkeit verhĂ€lt. Zudem fragen wir uns, ob unter Mikrogravitation dieser Prozess noch weitergehen wĂŒrde. Wir haben einen Versuch entwickelt, der sich wĂ€hrend des freien Falls ausfĂŒhren lĂ€sst. In unserem Experiment wird ein GefĂ€ĂŸ mit POE zum kontrollierten Überlauf gebracht. Insgesamt wird das Experiment mit Hilfe einer Kamera aufgezeichnet und von uns ausgewertet.

 

2019