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Stand: A008Jugend forschtArbeitsweltThema Umbau einer Drohne für den land- und forstwirtschaftlichen EinsatzTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaJulian Hilpert (18)Waldshut-TiengenGewerbliche Schulen,Waldshut-TiengenAndreas Birkenberger (18)Waldshut-TiengenGewerbliche Schulen,Waldshut-TiengenProjektbetreuung: Herr EmmerichErarbeitungsort: Gewerbliche Schulen, Waldshut-TiengenWir haben eine Drohne für land- und forstwirtschaftliche Zwecke umgebaut, indem wir diesemit verschieden von uns entwickelten Anbaugeräten ausgerüstet haben. Diese Anbaugerätewerden mithilfe einer ebenfalls von uns entworfenen Schnellwechselhalterung befestigt.Unser Ziel war es, die Drohne mit möglichst vielen Funktionen für unterschiedliche Zweckeeinzusetzen und diese somit sinnvoll und effektiv zu nutzen. Folgende Funktionen haben wirdabei umgesetzt:Ein Wärmebild-System zur Suche von Rehkitzen im hohen Gras und zum Aufspüren vonWildschweinen in Maisfeldern. Ein Abwurf-System, welches die Funktion besitzt, einbiologisches Bekämpfungsmittel schnell und exakt auf dem Feld auszubringen und einAutopilotsystem, welches das automatisierte Abfliegen von vorher festgelegten Punkten inKoordinatenform ermöglicht und somit die beiden anderen Funktionen unterstützt undautomatisiert.Die Drohne wurde bei zahlreichen Versuchen in der Praxis entwickelt und dort nachFertigstellung erfolgreich eingesetzt. Wir hatten dabei direkte Rückmeldung von Landwirtenund Jägern. Mit der Wärmebildkamera konnten wir bereits vor dem Mähen ein Rehkitz imhohen Gras finden und somit vor dem Mähwerk retten.Alle Arbeiten und Umbauten an der Drohne wurden von uns selbst in Eigenarbeitdurchgeführt.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: A009Jugend forschtArbeitsweltThema Wir verbessern die Sicherheit von Radfahrern bei DunkelheitTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaLukas Ignatzi rk Jung (15)Steinheim am uung: Frau Schwarz, Herr WirsingErarbeitungsort: Hellenstein-Gymnasium, HeidenheimFahrradlampen werden in ihrer Ausrichtung dynamisch begrenzt, um andereVerkehrsteilnehmer nicht zu blenden. Um trotzdem eine größere Helligkeit zu erreichen,wollen wir die Fahrradlampe segmentweise dimmen, wenn ein Fahrzeug entgegenkommt.Dazu führten wir verschiedene Versuche zu Sensoren und Steuerung durch. Das Ziel wares, ein möglichst gutes Produkt zu entwickeln, welches vollautomatisch funktioniert und sogut wie kein entgegenkommendes Auto blendet. Im weiteren Verlauf wollen wir unsereTechnik soweit optimieren, dass unser Produkt dank größerer Leuchtleistung die Sicherheitvon Radfahrern bei Dunkelheit verbessert.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: B001Jugend forschtBiologieThema Bacillus amyloliquefaciens, Knochenmehl, Kamelmist und Co. - Optimierungder Abbaubedingungen bioabbaubarer KunststoffeTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaMichelle Iwohn g: Herr ZieglerErarbeitungsort: Jugendforschungszentrum Schwarzwald-Schönbuch e.V., NagoldMit diesem Projekt sollen Ansätze zur Verbesserung der Abbaubedingungen bioabbaubarerKunststoffe untersucht werden. Unter Laborbedingungen werden dazu Abbauversuche inselbst entworfenen Kompostprozessen durchgeführt. Neben des Einflusses einesKompostbeschleunigers mit Bacillus amyloliquefaciens und Knochenmehl werden auch dieWirkung von Hippodung auf Basis von Kamelmist und die Bedeutung derKomposttemperatur analysiert. Hierfür werden definierte Kunststoffproben in die vierKompostansätze eingebracht. In festgelegten Zeitintervallen werden diese wiederentnommen um deren Abbaugrad über den Masseverlust zu bestimmen. Bei zwei derAnsätze ergab sich nach 12 Wochen ein Abbaugrad von über 90%. Die Aktivität desKomposts wird zudem während der gesamten Versuchsdurchführung überwacht. Umnegative Effekte der Versuchsparameter auf die Kompostqualität auszuschließen, wird diesenach Versuchsende untersucht.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: B002Jugend forschtBiologieThema C-dent: Zahndesinfektion mittels UV-C Strahlung am Beispiel von E. coliTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaVivien Schmidt imProjektbetreuung: Herr LehnertErarbeitungsort: Albert-Schweitzer-Gymnasium, CrailsheimIn der Zahnmedizin ist es essenziell, auf einfache und gut funktionierendeZahndesinfektionsmethoden zurückgreifen zu können. Ich erforschte, ob eineZahndesinfektion mittels UV-C Strahlung möglich ist, da UV-C Strahlung Mikroorganismenabtötet. Zuerst beimpfte ich Petrischalen und später Schweinezähne mit demBakterienstamm E. coli. Einige der Schalen und Zähne bestrahlte ich mit UV-C Licht, dieanderen wurden nicht behandelt. Dann wurden die Petrischalen und die von den Zähnengenommenen Abstriche auf Festmedium bei 37 C inkubiert. Ich verglich dasBakterienwachstum der bestrahlten Proben mit der Kontrollgruppe. Die Arbeitshypothesehat sich bestätigt, auf der Zahnoberfläche und in Zahnlöchern konnte eine Desinfektiondurch UV-C Strahlung erreicht werden. Die gewonnenen Erkenntnisse könnten für einezukünftige potenzielle Anwendung in der Zahnmedizin verwendet werden. Für eine solcheAnwendung baute ich einen ersten Prototyp, mit welchem ich weitere erfolgreiche Versuchedurchgeführt habe.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: B003Jugend forschtBiologieThema CRISPRn in der Schule: Entwicklung eines Gen-Editing-Praktikums für dieOberstufeTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaRobert Graf (16)KandernHebel Gymnasium,LörrachLeif Holzkamm (16)HunigueHebel Gymnasium,LörrachProjektbetreuung: Frau Talke-Messerer, Frau Plappert-HelbigErarbeitungsort: phaenovum Schülerforschungszentrum Lörrach-Dreiländereck, LörrachCRISPR/Cas9 hat die Welt der Molekularbiologie revolutioniert. Das zielsichere Bearbeitenvon Genen bietet ungeahnte Möglichkeiten. Wir haben ein Oberstufenpraktikum entworfen,um die neue Technik des Gen-Editings mit CRISPR/Cas9 für Schüler verständlich zumachen. Zentral ist hier eine geeignete Versuchsumgebung, um unser Praktikum letztlichauch im schulischen Rahmen umsetzen zu können. Als Organismus etablierten wir dasBakterium E. coli K12,weil es sich unter einfachen Bedingungen kultivieren lässt. AlsZiel-Gen wählten wir das lacZ-Gen, das für ²-Galactosidase kodiert, um das Praktikum sonah wie möglich am bestehenden Bildungsplan zu halten. Mit dem Blau-Weiss-Assaybenutzen wir einen einfachen Nachweis für die ²-Galactosidase. Unser Ansatz bestehtdarin, die Expression des lacZ-Gens mit Hilfe einer inaktiven dCas9-Endonuklease auf derTranskriptionsebene zu hemmen und den Nachweis dafür auf der Enzym-Ebene zu führen:wenn keine mRNA gebildet wird, kann auch kein Protein gebildet werden. Die dafürnotwendigen guide-RNAs haben wir mit CHOPCHOP gesucht und mit Hilfe eines inversenPCR- Ansatzes selbst kloniert. Alle experimentellen Schritte können in dem von unsentwickelten Praktikum von Schülern selbst durchgeführt werden.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: B004Jugend forschtBiologieThema Das Enzym Peroxiredoxin2 – ein neuer Angriffspunkt gegen LeberkrebsTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaLukas Baumert (17)FreiburgRotteck-Gymnasium Freiburg,FreiburgProjektbetreuung: Frau CrouchetErarbeitungsort: Universität Straßburg, StraßburgLeberkrebs hat die zweithöchste Mortalität aller Krebsarten weltweit. Hauptursachen sindAlkohol, Viren oder eine Fettleber. Leberkrebs ist im fortgeschrittenen Stadium nur schwertherapierbar. Das Gen PRDX2, das für das Enzym Peroxiredoxin2 codiert, wurde als einRisikofaktor für die Entstehung von Leberkrebs identifiziert. Ich habe mir die Funktion desEnzymes genauer angeschaut und überlegt, ob dieses Leberkrebszellen vor demprogrammierten Zelltod schützt. Um dies zu überprüfen, habe ich das Gen PRDX2 mittelsder CRISPR-Cas9 Genschere in einer Leberkrebszellinie ausgeschaltet. Meine Ergebnissezeigen, dass die Zellen mit ausgeschaltetem Gen bei oxidativem Stress vermehrt durch denprogrammierten Zelltod absterben. Das PRDX2 Gen schützt die Leberkrebszellen vor demAbsterben. Aus meinen Daten schließe ich, dass das PRDX2-Gen ein möglicherTumor-Promoter von Leberkrebs ist. Meine Ergebnisse identifizieren eine neue Funktion desEnzyms für die Leberkrebsbiologie und eröffnen einen neuen möglichen Angriffspunkt fürdie Therapie dieser tödlichen Erkrankung.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: B005Jugend forschtBiologieThema DNAzyme als neuer Ansatz zur Regulierung von PAD4 bei der Entstehung vonrheumatoider ArthritisTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaTobias Stadelmann (19)BiberachUniversität Heidelberg,HeidelbergLeon Stadelmann hProjektbetreuung: Herr Heid, Herr JendruschErarbeitungsort: Xenoplex Schülerforschungszentrum Gengenbach, OhlsbachDNA als neues Medikament gegen Rheumatoide Arthritis - das ist das Ziel, welches wir mitunserem bio-therapeutischen Projekt erreichen wollen. Fragt man sich, wie DNA nicht nurals biologischer Datenspeicher, sondern auch zur Krankheitsbekämpfung genutzt werdenkann, dreht sich alles um die so genannten DNAzyme.Mit diesen konnten wir das Protein PAD4, welches mit der Entstehung von rheumatoiderArthritis assoziiert wird, regulieren, mit dem Ziel, die unheilbare Krankheit in Zukunftvielleicht verzögern zu können.Nachdem die Machbarkeit durch Computersimulationen und im Reagenzglas gezeigtwurde, belegen Ergebnisse in lebenden Zellen den regulatorischen Effekt der Methode beider Entstehung von rheumatoider Arthritis.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: B006Jugend forschtBiologieThema Förderung natürlicher Gegenspieler bei BorkenkäfernTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaMarius Schäuble (15)RiedlingenKreisgymnasium Riedlingen,RiedlingenLennart Volz (16)RiedlingenKreisgymnasium Riedlingen,RiedlingenProjektbetreuung: Herr HeinzelmannErarbeitungsort: Kreisgymnasium Riedlingen, RiedlingenDie Forstdirektion Baden-Württembergs hat für Nadelholz einen Einschlagstopp bis Ende2018 verfügt. Ursachen sind Sturmschäden und der extrem trockene Sommer, die zu einerExplosion der Borkenkäferpopulation geführt haben.Mit Zustimmung des Forstamtes und des zuständigen Försters haben wir dasBorkenkäfer-Monitoring im Oberholz, einem Waldgebiet bei Riedlingen, übernommen. Dabeikonnten wir uns vom enormen Anstieg der Käferpopulation und der Folgeschäden beiNadelbäumen im Sommer 2018 ein Bild machen.Unser Ziel, die natürlichen Gegenspieler zu fördern, haben wir durch Umbau undErweiterung von Borkenkäferfallen im Freiland untersucht. Die Ergebnisse sindvielversprechend. Darüber hinaus sichern unsere modifizierten Pheromonfallen dasÜberleben von Ameisenbuntkäfern und anderer Gegenspieler und fördern so dieArtenvielfalt.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: B007Jugend forschtBiologieThema Grüner wird's nicht - Wissenschaftliche Analysen zur Luftverbesserung durchPflanzen!Teilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaSarah Ruf eth Kleikamp jektbetreuung: Frau Kaltenbach, Herr RufErarbeitungsort: Schülerforschungszentrum Südwürttemberg (SFZ); Standort Tuttlingen, TuttlingenDurch Begegnung mit vertikalen Wänden als mögliche Klimaverbesserer wollten wirwissenschaftliche Messungen an eigenen Systemen vornehmen, um uns ein eigenes Bildzu diesem Thema machen zu können. Wir haben uns die Parameter Sauerstoff,Kohlenstoffdioxid, Luftfeuchte, Temperatur und Formaldehyd, die für den Menschen unddessen Gesundheit von Bedeutung sind, ausgewählt und Grünlilien, Efeu, Farn, Einblätterund für die Freilandversuche zusätzlich Blaublattfunkien auf deren Fähigkeiten getestet, dieLuft zu verbessern. Im geschlossenen System lieferte das Einblatt sowohl in Erde als auchin Hydrokultur die besten Werte, gefolgt von der Grünlilie. Messungen in einem Raumergaben, dass unsere Pflanzen bei einer mittleren Temperatur im Dunkeln die bestenErgebnisse liefern, was uns überraschte. Bei den Freilandmessungen konnten wirfeststellen, dass die Unterschiede in den Messwerten von zwei selbst gebauten vertikalenWänden auf einem Parkplatz und direkt an der Straße vor allem bei den Sauerstoffwertenund Temperaturen stark differieren, die CO2-Werte allerdings von den Pflanzen deutlichverbessert werden müssen, da diese an der Straße nur gering abweichen. WeitereFreilandmessungen an selbst entworfenen Bushaltestellen bestätigen die Messungen, vorallem die Verbesserung der Sauerstoff- und Formaldehydwerte und die Rolle der Pflanzenals Temperaturpuffersysteme.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: B008Jugend forschtBiologieThema Peruanische Heilkräuter gegen E. coli & Co.Teilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaMatilda Leni Ontrop (14)La Aurora,MirafloresColegio Peruano Alemán - Deutsche SchuleLima Alexander von Humboldt,Miraflores, LimaHannah Sophia Lopez Kiwitt(16)Surco, Lima Colegio Peruano Alemán - Deutsche SchuleLima Alexander von Humboldt,Miraflores, LimaProjektbetreuung: Frau Zollnerrbeitungsort: Colegio Peruano Alemán - Deutsche Schule Lima Alexander von Humboldt, Miraflores, LimaIn unserem Jugend forscht-Projekt haben wir verschiedene peruanische Kräuter getestet,ob diese als natürliche Antibiotika das Bakterienwachstum hemmen können. Wir haben einVerfahren entwickelt bei dem wir eine Mikrowelle nutzten, um ein steriles Nährmediumherzustellen in das wir Bakterien fein verteilt einrührten. Die sterilen Extrakte der Heilkräuterhaben wir an bestimmten Stellen auf den Agar gegeben. Zum einen konnten wir zeigen,dass Heilkräuter, bei denen man aufgrund des traditionellen Einsatzes, z.B. zumDesinfizieren von Wunden, eine erfolgreiche Bekämpfung von Bakterien erwarten würde,diese nicht bestätigt werden konnte. Nur die Frucht des Tara-Baumes zeigte eine deutlicheWirkung auf das Wachstum der Bakterien. Unsere Versuche wurden mit einem Reinstammdes nicht-pathogenen Darmbakteriums E. coli durchgeführt. Zum anderen zeigte sich, dassnur die Tara-Schote die hemmende Wirkung besitzt, während die darin enthaltenen Kerneund die Blätter des Tara-Baumes das Bakterienwachstum nicht hemmen. Des Weiterenkonnten wir zeigen, dass die hemmende Wirkung der Tara-Schote auch gegenüber anderenBakterienstämmen aus Abklatschpräparaten auftritt. Bis zum Landeswettbewerb wollen wirdie Frage klären, ob die Tara-Schote auch gegenüber pathogenen Bakterien einehemmende Wirkung zeigt.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: C001Jugend forschtChemieThema Alternative Redoxsysteme zur EnergiespeicherungTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaMike Felber (15)BiberachPestalozzi-Gymnasium,BiberachKristof Hegedüs betreuung: Herr Huck, Frau ReichenzellerSchülerforschungszentrum Südwürttemberg (SFZ); Standort Ochsenhausen - Biberach, OchsenhausenDer wachsende Bedarf an regenerativer Energie macht es notwendig zuverlässige undlanglebige Speichersysteme zu entwickeln.Eine Möglichkeit diesem Bedarf gerecht zu werden, bieten Redox-Flow-Batterien.Sie zeigen sowohl Langlebigkeit, Zuverlässigkeit als auch preisgünstige Herstellungskosten,weil es nicht auf hohe Ladungsdichten ankommt.Jedoch sucht man immer noch nach Redoxsystemen, die sich dafür in besonderem Maßeeignen.Die klassische All-Vanadium-Redox-Flow-Batterie hat ihre Nachteile in derRoutineanwendung und der Umweltverträglichkeit.Unser Interesse ist es, mit vereinfachten Redox-Flow-Systemen neue Redoxsystemeauszutesten, mit welchen der Einsatz in diesen Batterien denkbar wäre.Dabei stießen wir auf den Anthrachinon-Farbstoff Alizarin , der aus der Färberkrapppflanzegewonnen werden kann und somit ein biologischer, umweltverträglicher Stoff ist, bei demdas Redox-Potenzial als Speichersystem genutzt werden kann.Das System bietet auch nach mehreren Ladezyklen genug Energie um einen Solarmotor zubetreiben und beweist somit, dass auch biologische Stoffe in Redox-Flow-Batterien denkbarwären .Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: C002Jugend forschtChemieThema Biokunststoff aus Pilzen - die Alternative von morgen?!Teilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaAnastasia Kovalenko amuel Pickford ucas Schröder rojektbetreuung: Herr Hoffmann, Frau MaggErarbeitungsort: Geschwister-Scholl-Gymnasium, MannheimGibt es einen 8. Kontinent?Ja, dieser besteht komplett aus Plastikmüll. Plastik fachgerecht zu entsorgen ist aufwendig,deshalb überlegten wir eine biologische Alternative, aus einem natürlichen Rohstoff, zufinden.Wir fanden heraus, dass es bereits möglich ist Folien aus Chitosan herzustellen, das ausdem Chitin der Krustentiere gewonnen wird. Wir übertrugen diese Methode auf Pilze, dieleicht und billig zu kultivieren sind, passten dabei die Reaktionsbedingungen inverschiedenen Versuchsreihen an den Rohstoff Pilz an und optimierten das Verfahren derChitinextraktion. Zuvor ermittelten wir mithilfe von gekauftem Chitosan in mehrerenVersuchsreihen die idealen Umstände für unsere umweltfreundlichen Chitosanfolien.Anschließend extrahierten wir Chitin aus Pilzen und führten damitDeacetylierungsreaktionen durch, um Chitosan für die Folienherstellung zu erhalten.Schließlich verbesserten wir auch den Prozess der Folienherstellung aus Pilzchitin. Es istuns gelungen stabile und klare Folien herzustellen, die wir auf Umweltverträglichkeit undweitere produktspezifische Eigenschaften untersuchten. Die Eigenschaften unserer Folienmöchten wir in weiteren Versuchsreihen noch optimieren.Wettbewerb: Jugend forscht Baden-Württemberg 2019, vom 27. März bis 29. März 2019Stand: 28.03.2019 16:57

Stand: C003Jugend forschtChemieThema Der Getränkekühler FrostyTeilnehmer: Name (Alter)OrtSchule / Institution / FirmaSilvan Laidler ktbetreuung: Herr MattesErarbeitungsort: Max-Planck-Gymnasium, HeidenheimMit diesem Projekt soll es zum Beispiel Personen während der Wanderung möglich sein,Getränke zu kühlen, ohne eine Kühlbox mitnehmen zu müssen. Hierfür mache ich mirzunutze, dass bestimmte Stoffe beim Lösen in Wasser diesem Wärme entziehen und somitjenes und seine Umgebung abkühlen. Ein Wanderer muss schließlich nur diesen Stoff undein Gefäß mit auf seine Tagestour nehmen. Auf dem Berg kann er Wasser seinerUmgebung entnehmen, es mit dem Stoff vermischen und seine Getränke in die Lösungstellen. Nach wenigen Minuten ist das Getränk abgekühlt und kann konsumiert werden. Beidem Stoff entschied ich mich nach längerer Recherche für Urea und führte mehrereVersuchsreihen durch, um zu bestimmen, wie viel Gramm ich davon für den Kühlvorgangbenötige. Außerdem entwickelte ich ein Kühlgefäß mit dem sich 250 ml und 330 ml Dosenum bis zu 20 C herunterkühlen lassen können. In Zuku

Produkts herstellen. Mit unserem Produkt können Elektrofachkräfte Steuerungen auf Platinen berührungssicher in einem speziellen Gehäuse prüfen. Bei möglichst geringen Einschränkungen soll eine sehr hohe Sicherheit, für Anwender und Unbeteiligte sowie für die Platine, gegeben