Aktuelles aus dem MINT-Bereich

Bericht von einem MINT-Camp

Teilchen- und Astroteilchenphysik beim Deutschen Elektronen-Synchrotron

Ich habe vom 23.10. – 27.10.2017 am MINT-Camp „Teilchen- und Astroteilchenphysik“ teilgenommen. Das 5-tägige MINT-Camp wurde vom Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Zeuthen – knapp außerhalb von Berlin – veranstaltet. Die 12 Plätze wurden wie bei allen anderen MINT-Camps auch über das Schulnetzwerk „MINT-EC“ vergeben, dem die Ziehenschule angehört. Das Camp begann mit einer Besichtigung des dortigen Linearbeschleunigers PITZ, bei dem die Eigenschaften des Elektronenstrahls gemessen und optimiert werden. Das Kernstück des Beschleunigers, die Elektronenquelle (Gun), wird anschließend zum Hauptstandort des DESYs nach Hamburg transportiert, damit dort mit ihm geforscht werden kann. Die Funktionsweise wurde uns im Beschleunigertunnel erklärt und gezeigt.

Der restliche und folgende Tag bestand hauptsächlich aus Vorträgen („Masterclasses“) zu den Aussagen des Standardmodells. Dieses beschreibt alle bisher gefundenen Elementarteilchen, also die kleinsten Teilchen aus denen jedes Proton, Neutron und letztlich alle Materie aufgebaut ist und deren Wechselwirkungen untereinander. Hierbei wurde auch damit begonnen, Daten aus dem ATLAS-Detektors, einem Detektor des Teilchenbeschleunigers LHC am Cern bei Genf, auszuwerten.

An den restlichen Tagen haben wir ein ATLAS-Modell aufgebaut. Einige Teilnehmer haben auch ein Erklärvideo zu ATLAS und seinem Aufbau gedreht. Auch einen kleinen Ausflug nach Berlin haben wir an einem Nachmittag gemacht.

Ein besonderes Highlight der Woche war die „Masterclass“ zu IceCube, einem Detektor, der Neutrinos nachweist. Das sind ungeladene Elementarteilchen, von denen jede Sekunde Hunderte Billionen durch die Erde fliegen, ohne in irgendeiner Form mit ihr zu interagieren. Die Aufgabe des Detektors ist es, in den klaren Eisschichten des Südpols einige der seltenen Wechselwirkungen mit der Materie der Erde zu beobachten. Hierzu haben einige deutsch- und englischsprachige Doktoranden IceCube erklärt, damit wir später auch hier Daten auswerten konnten.

Der Abschluss des MINT-Camps war schließlich der Bau einer Nebelkammer. Hierbei wurde eine Plexiglasbox mit Metallboden benutzt, an deren Deckel eine in Alkohol getränkte Filzscheibe befestigt war und deren Unterboden mit Trockeneis gekühlt war. Man konnte beim Anleuchten mit einer Taschenlampe beobachten, dass in dem von der Filzplatte herabsinkenden „Nebel“ aus verdunstetem Alkohol Schlieren entstehen. Dies erklärt sich dadurch, dass die Alkoholtröpfchen „ionisieren“ und die Bahn vieler Teilchen sichtbar machen, indem diese kurzzeitig dorthin angezogen werden.

Die Spuren ließen sich anschließend sehr gut identifizieren als Elektronen, Myonen (elektronähnlich, aber schwerer) und Alphateilchen. Ursprung sind zum einen Teilchenquellen aus dem All und zum anderen die natürliche Radioaktivität auf der Erde. Dies bestätigte sich ebenfalls dadurch, dass die Spurenhäufigkeit zunahm, als wir einen „leicht“ radioaktiven Thoriumstab an die Nebelkammer gehalten haben.

Das gesamte Camp war für mich ein großer Gewinn, da ich das Forschungsinstitut DESY kennenlernen konnte. Dieses kaum schulisch behandelte Teilgebiet der Physik ist schlichtweg unglaublich faszinierend und hat noch viele offene Fragen zu beantworten. Insbesondere die Vorträge über IceCube waren sehr interessant und das Konzept, dass wir unser Wissen bei den realen wissenschaftlichen Beobachtungsdaten anwenden konnten, hat mir sehr gefallen.

Bericht und Fotos: Hjalmar Brunßen

Einblicke in die Biotechnologie

Vortrag über Algenbiologie und in die Gewinnung von Impfstoffen

Im Rahmen einer Veranstaltung zur Berufs- und Studieninformation gab Herr Prof. Dr. C. Griesbeck am 27.11.2017 den Schülerinnen und Schüler der Q3 die Möglichkeit, über den Tellerrand des schulischen Wissens zu blicken. Dabei wurde zum einen das interdisziplinäre Forschungsgebiet der Biotechnologie vorgestellt und zum anderen wurde über die hervorragenden Studienbedingungen am Management Center Innsbruck (MCI) informiert.

Zu Beginn seines 90minütiigen Vortrages stellte Herr Prof. Dr. Griesbeck die Biotechnologie als einen interdisziplinäreren Forschungsbereich aus Biologie, Chemie und der Verfahrenstechnik vor. So seien Biotechnologen mehr Generalisten, die den gesamten Forschungsprozesses begleiten als Spezialisten, die nur für einen kleinen Teil des Ganzen verantwortlich sind. Den Fokus seines Vortrages legte Herr Prof. Dr. C. Griesbeck  auf seinen eigenen Forschungsschwerpunkt, der Algenbiologie und deren mögliche zukünftige Bedeutung. Bereits heute werden Algen bei der Gewinnung von Lebensmittelfarbstoffen und gesunden Omega-3-Fettsäuren genutzt. Aber auch die Verwendung als UV-Hautschutz in Cremes, die Gewinnung von Antibiotika oder der Einsatz bei Allergenen sind Gegenstand der heutigen Forschung. Ein weiterer spannender Forschungsansatz ist die Untersuchung der Lichtempfindlichkeit von Algen. Hieraus ist das Forschungsgebiet der Optogenetik entstanden. Erste Versuche, bei denen das Verhalten von Mäusen in Abhängigkeit von Licht untersucht wurde, sind so vielversprechend, dass in Zukunft u.U. gar Blindheit behandelt werden kann.  Die Schülerinnen und Schüler der Q3 blicken auf einen spannenden Einblick in einen Forschungsbereich der Biotechnologie zurück.

Text und Bilder: Patrick Löffler

Ziehenschülerinnen gewinnen Technik-Sonderpreis 

Franziska Benzin und Anna-Marie Kötter (beide E-Phase) stellten am 13. November auf der MINT-Messe im hessischen Landtag ihren Blindenhut - auch Fledermauskappe genannt - vor. Der Hut wurde in der Junior-Ingenieur-Akademie entwickelt. Er besteht aus Ultraschallsensoren und Ausgabemedien; das Ziel ist es, blinden Menschen in unbekannter Umgebung helfen zu können. Dieses durchdachte, hilfreiche und innovative Produkt sowie die tolle Präsentation der beiden Schülerinnen überzeugten die Jury und die Ziehenschule kann sich über den mit 500 Euro dotierten Sonderpreis des VDMA (Verband deutscher Maschinen- und Anlagenbauer) freuen. Herzlichen Glückwunsch an Anna-Marie und Franziska!

Ines Höhler

Wie funktioniert der Blindenhut?

Fotos: Ines Höhler

MINT Girls Camps - Erfahrung

In den Sommerferien 2017 habe ich das MINT Girls Camp in Frankfurt besucht. Dieses Camp ist für Mädchen im Alter von 14 bis 16 Jahren und bietet Einblicke in Berufe der Bereiche Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik. Der Organisator ist die Sportjugend Hessen. Die MINT-Angebote werden durch Provadis, wo das von mir besuchte Camp stattgefunden hat, und weiteren Partnerunternehmen durchgeführt und gefördert. Sechs Tage haben wir, 20 Mädchen und zwei Betreuerinnen, in einer schönen Jugendherberge, die von der Natur umgeben war, gewohnt. Sie war in der Nähe von der Commerzbank Arena in Höchst, wo auch Sportler übernachten.

Am Anfang haben wir Kennenlernspiele gemacht und durch sportliche Betätigung in Gruppenspielen wurde unsere Gruppe über die Tage zusammengeschweißt. In jedem Berufsbereich gab es zwei Ausbilder von Provadis, die uns alles gezeigt und beigebracht haben. Außerdem wurden wir jeden Tag mit einem Bus auf das Firmengelände von Provadis gefahren und abgeholt.

In Informatik hat man uns erst etwas über die Berufe in diesem Bereich erzählt – genauso in den anderen Berufsbereichen –, dann haben wir gelernt mit der Programmiersprache Java kleine Programme zu programmieren, wie zum Beispiel eine Ampel, die auch die Farben wechseln kann. Nach der Mittagspause, wo wir in dem großen Gebäude in der Mensa leckeres Essen gegessen haben, ging es weiter mit dem Arbeiten.

Am nächsten Tag ging es mit der Elektronik weiter, dazu gehören theoretische Kenntnisse und passende Arbeitskleidung, um sicher arbeiten zu können. Die Arbeitskleidung wurde uns gestellt. Dann konnten wir nach Anleitung ein eigenes Verlängerungskabel für den Garten bauen und die Skyline von Frankfurt mit einem Draht biegen.

Bei der Mechanik haben wir aus Stahl einen Flaschenöffner gemacht, wo man auch den ganzen Tag stehen musste, aber auch die ganze Zeit beschäftigt war, vor allem mit dem Schleifen des Stahls. In dem Bereich Naturwissenschaften haben wir in einem Labor in Gruppen Aspirin geprüft und abhängig von der Reinheit die Freigabe erteilt. Also entschieden, ob die Substanz als Medikament verkauft werden darf oder nicht. Unsere Untersuchungen haben wir dokumentiert und mit einer Formel ausgerechnet, wie rein die Substanz ist.

Am letzten Tag gab es ein Berufsberatungsgespräch, wo ich sehr viel lernen konnte und ich dadurch erfahren habe, dass es eine Berufsberatungsstelle auch an der Ziehenschule gibt. Das Besondere an dem Tag war, dass wir unsere Abschlussvorträge über die Tage im Camp gehalten haben und dass uns Reporter vom Fernsehen sowie von der Zeitung gefilmt und interviewt haben.

Besonders schön fand ich die vielen Freizeitaktivitäten, zum Beispiel den Escape Room oder die Spiele draußen, und natürlich die Freundschaften, die sich dadurch gebildet haben. Tatkräftig unterstützt haben uns die Betreuerinnen und Herr Mahler, stellvertretender Leiter für Bildungs- und Forschungsprojekte bei Provadis. Abschließen kann ich noch sagen, dass es mir sehr gefallen hat, unter anderem auch wegen den vielfältigen Aktionen, die wir gemacht haben. Weiter, weil ich sehr viele neue Einblicke in das Berufsleben bekommen habe und weil man so viele unterschiedliche und neue Leute kennenlernen konnte. Für die 50 Euro Selbstbeteiligung wurde uns sehr viel ermöglicht.

Text: Beatrice Jane Tan, Foto: Christoph Maitzen

Besuch in der kriminaltechnischen Lehrmittelsammlung des Polizeipräsidiums Frankfurt

Der Wahlpflichtkurs Naturwissenschaften 9/10 mit dem Halbjahresschwerpunkt „Physik in der Kriminalistik“ von Herrn Maitzen besuchte die kriminaltechnische Lehrmittelsammlung des Polizeipräsidiums Frankfurt.

Herr Newiadomsky vom Team der allgemeinen Öffentlichkeitsarbeit führte durch die Sammlung. Er referierte u.a. über Falschgeld, Sicherung von Spuren am Tatort, Möglichkeiten der Identifikation von Toten. Im Rahmen des Wahlpflichtunterrichts „Physik in der Kriminalistik“ erstellen die Schülerinnen und Schüler Referate zu selbstgewählten Themen. Vor Ort nutzten die Lernenden die Gelegenheit und erkundigten sich bei Herrn Newiadomsky zu verschiedenen Aspekten ihrer Referatsthemen.

Fotos: Christoph Maitzen

Pangea-Mathematikwettbewerb 2017

An der Vorrunde, die am 21.02.2017 in der Ziehenschule ausgetragen wurde, nahmen 170 Schülerinnen und Schüler teil, dank der tatkräftigen Unterstützung aller Mathematikkolleginnen und -kollegen mehr als doppelt so viele wie im Vorjahr. Insgesamt nahmen am Pangea-Mathematikwettbewerb 2017 in Deutschland 112.611 SchülerInnen teil, davon 83.611 aus den Klassenstufen 5 bis 10.

Von unseren 170 qualifizierten sich aufgrund ihrer fantastischen Leistungen 37 Schülerinnen und Schüler für die 2.Runde („Zwischenrunde“) der bundesweit pro Klassenstufe besten 500. Da die Organisatoren des Wettbewerbs ein kleines Problem damit hatten, diese außerordentlich große Anzahl von Schülerinnen und Schülern auf die offiziellen regionalen Austragungsorte Oberursel und Bad Vilbel zu verteilen, konnten wir die 2.Runde am 06.05.2017 selbst an unserer Schule durchführen.

Zwischenrunde an der Ziehenschule am 6.Mai 2017

TeilnehmerInnen

An der Zwischenrunde nahmen 28 Schülerinnen und Schüler teil: Kerem Dogruel (5b), Simon Breitenöder (5d), Tom Krauß (5f), Tobias Dargel (6b), Jan Genadiev, Marlon Melk (6c), Merle Desai (6f), Jakob Soeder (7a), Bleron Bytyci (7b), Tom Maurer (7c), Caren Löcker, David Zhao (7f), Enya Berninger, Larissa Schneider (7g), Julie Kimpel (8e), Konstantin Genadiev, Daniel Kopisitskiy, Andreea Paunel (9a), Ebu Habte, Julian Paunel, Carlo Stock (9c), Lea Bernhard, Emil Fricke (9e), Tin Primorac (9d), Sara Klinkmann, Sarah Seibert, Francis Schmitt, Nicholas Stewens (10ML)

Von ihnen konnten sich dank sensationeller Leistungen 9 Schüler und eine Schülerin für das Bundesfinale der pro Klassenstufe bundesweit besten 60 qualifizieren. Glücklicherweise wurde es für die Schülerinnen und Schüler aus Hessen und Rheinland-Pfalz am 17.06.2017 in der Stadthalle Bergen-Enkheim ausgetragen, so dass unsere Teilnehmer nicht weit fahren mussten.


Regionalfinale in Bergen-Enkheim am 17.Juni 2017 


Regionalfinale in Berlin am 17.Juni 2017 

Ehrung der Silbermedaillengewinner

Platzierungen

 

 

 

Platzierung
in HE, RP

Platzierung
in D

Goldmedaille

Konstantin Genadiev

9a

1.

8.

Silbermedaille

Julian Paunel

9c

4.

15.

 

Nicholas Stewens

10ML

5.

16.

 

Sarah Seibert

10ML

6.

29.

 

Emil Fricke

9e

5.

43.

 

David Zhao

7f

5.

46.

 

Tom Maurer

7c

6.

54.

Bronzemedaille

Francis Schmitt

10ML

7.

39.

 

Jan Genadiev

6c

7.

55.

Ein besonderer Dank geht an dieser Stelle an den Verein der Freunde und Förderer der Ziehenschule e.V. als „Sponsor“ der Polohemden für unsere Finalteilnehmer.

Martin Weitzmann

Großer Tag der Junior-Ingenieure

Am Samstag, dem 10.06.2017, fand der Tag der Junior-Ingenieure statt.

Neben der Vorstellung der erfolgreich abgeschlossenen Projekte, erhielt jeder Absolvent der Junior Ingenieur Akademie während der feierlichen Abschlussveranstaltung eine Urkunde.

Die Polytechnische Gesellschaft, die die vier Frankfurter Gymnasien beim Angebot einer Junior Ingenieur Akademie unterstützt, organisierte diesen Tag. Mit dem imposanten Behrensbau im Industriepark Höchst stand hierfür ein feierlicher Rahmen zur Verfügung. Vor der Feierstunde präsentierten alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer ihre Projekte einem interessierten Publikum. Die Projekte, die während der letzten beiden Schuljahre im Wahlpflichtunterricht der Jahrgangsstufen 8 und 9 unter der Leitung von Herrn Flörke und Herrn Dr. Krautwig entstanden, stießen bei den Besuchern auf großes Interesse.

Franziska Benzin und Anna-Maria Kötter entwickelten eine Blindenkappe, die über einen Ultraschallsensor die Entfernung zu Hindernissen misst und mit Hilfe eines Vibrationsalarms vor diesen warnt. Theresa Teschke und Isabelle Dormann adaptierten den Kiefer eines Eichhörnchens, um effektiv Nüsse zu knacken.  Der Frage, wie ein Wasserläufer über Wasser läuft ohne einzusinken, gingen Nil Raja Sondhi und Joel Ovono Mbala nach. Eben-Eser Habte, Maximilian Trapp-Pommer, Haneef Bawa-Darru und Raphael Bernard entwickelten ein Gerät, mit dem körperlich eingeschränkte Menschen ohne Kraftaufwand einen Nagel in die Wand schlagen können. Strom aus dem Schuh? Leah-Sophie Bernhard, Victor Pretner und Antonia Heiming untersuchten, ob es möglich ist, beim Gehen Strom zu erzeugen. Konstantin Genadiev, Simon Wildner und Florian Grünewald präsentierten während der Feierstunde im Auditorium des Behrensbau ihre intelligente Solarzelle. Diese von Ihnen entwickelte Solarzelle misst über eine Photodiode die Intensität der Sonne und richtet für eine optimale Effizienz die Solarzelle nach der Sonne aus.

Alle Absolventen der Junior-Ingenieur-Akademie blicken auf zwei spannende Jahre zurück. Sei es das Praktikum in einem Partnerunternehmen oder die ersten Versuche im Löten und Programmieren von Mikrocontrollern bis hin zum abgeschlossenen Projekt.

Fotos: Dominik Buschardt

Bundeswettbewerb Mathematik – Die Königsdisziplin

Die Einzelwettbewerbe

Die Königsdisziplin unter den mathematischen Wettbewerben, zu denen wir an der Ziehenschule aufrufen, ist der Bundeswettbewerb Mathematik. Hier sind die Aufgaben so schwierig, dass selbst viele Mathematiklehrer sie nicht lösen können.

Daniel errang in der 2. Runde 2014/2015 einen 3. Preis und wurde dafür mit den Bundessiegern in Stuttgart geehrt (Wir berichteten darüber.) Auch in diesem Jahr hat er sich diese schwierigen Aufgaben wieder vorgenommen und hat in der ersten Runde bereits einen 1. Preis erhalten und sich somit erneut für die 2. Runde qualifiziert. Er brütet gerade wohl über den Lösungen, die er bis zum 1. September einreichen muss. Wir sind gespannt, wie sein Ergebnis in diesem Jahr aussieht.

Wegen der Schwierigkeit des Wettbewerbs haben in ganz Hessen an dieser 1. Runde nur 83 Schülerinnen aller Stufen Preise und Anerkennungen erhalten, darunter nur 7 in Daniels Altersklasse. Er ist der einzige der einen 1. Preis erzielen konnte.

Wir sind stolz, dass wir in diesem Jahr gleich zwei Ziehenschüler unter den Preisträgern finden. Auch Ramon Andreopoulos, einer unserer Abiturienten des letzten Schuljahres, hat hier eine Anerkennung erhalten.