Powered by

Neugier wecken und Nachwuchs sichern

Learning by Doing, das ist die Methode des Jugendforschungszentrums Schwarzwald-Schönbuch e.V. Im Jugendforschungszentrum in Nagold werden Schüler für Naturwissenschaften und Technik begeistert. Mit eigenen Projekten nehmen sie an Wettbewerben wie "Jugend forscht" teil oder werden zu Juniormentoren ausgebildet und geben ihr Wissen an jüngere Schüler weiter. So wird dafür gesorgt, dass der Nachwuchs in den MINT-Ausbildungs- und -Studiengängen nicht ausgeht.

Prof. Dr. Helmut Günther © JFZ
Naturwissenschaftliche Experimente dauern häufig länger als eine Schulstunde, daher ist es in der Schule schwierig, komplexe Experimente durchzuführen. Anders ist dies im Jugendforschungszentrum Schwarzwald-Schönbuch e. V. (JFZ). „Bei uns kann man die Geräte bis zu einem Jahr stehen lassen, so dass die jungen Leute ohne Prüfungszwang naturwissenschaftlich arbeiten können“, erklärt Prof. Dr. Helmut Günther, einer der Leiter des JFZ.

Gemeinsam mit Prof. Dr. Uwe Klein organisiert er die Arbeit am JFZ. „Dabei teilen wir uns die Aufgaben: Während Professor Klein für die Forschungsprojekte zuständig ist, übernehme ich eher die organisatorischen Aufgaben“, so Günther. Das JFZ ist als Verein organisiert. Die Finanzierung erfolgt über Zuschüsse der Stadt Nagold und des Landkreises Calw sowie aus Spenden. „Wir kommen im Moment mit den Finanzen gerade so zurecht. Müssen jedoch das ganze Jahr rennen und springen und die Unternehmen davon überzeugen, dass das Thema Nachwuchsförderung wichtig ist“, berichtet Professor Günther, der unter anderem auch für die Akquise zuständig ist.

„Wir möchten den Jugendlichen ermöglichen, außerhalb der Schule experimentell zu forschen“, so Günther. Dadurch, dass die Jugendlichen sich im JFZ im MINT-Bereich ausprobieren können, fällt ihnen die Berufswahl später leichter. Etwa 90 Prozent der Teilnehmer absolvieren danach eine Ausbildung oder ein Studium im MINT-Bereich. „Und etwa 10 Prozent sagen: „Das hat Spaß gemacht, aber nicht für das ganze Leben." „Das bewahrt vor Enttäuschungen und spart Geld“, so Professor Günther.

MINT: auch für Mädchen interessant

Schüler arbeiten im JFZ-Labor. © JFZ

Das JFZ wird jedes Jahr von etwa 250 Jugendlichen durchlaufen, davon sind 30 bis 40 Prozent Mädchen. Das Kernteam des JFZ, das bei den Wettbewerben "Jugend forscht" und "Schüler experimentieren" teilnimmt, umfasst etwa 40 bis 50 Schüler. Hinzu kommen die Teilnehmer aus Ferienprogrammen und Hochschul-Vorbereitungskursen. „Wir arbeiten eng und vertrauensvoll mit unseren schulischen Partnern von den Gymnasien und den Realschulen zusammen“, erklärt Professor Günther. „So dass auch die Lehrer nur mit einem Teil der Klasse hierherkommen können, denn nicht alle sind an dem Thema interessiert “, so Günther. Die Jugendlichen werden von Professor Klein und weiteren externen Betreuern angeleitet. „Die Betreuer sind hauptsächlich Studenten und Doktoranden, von Fachhochschulen und Universitäten, die in der Forschung auf dem neusten Stand sind“, erklärt Günther. „Zudem gibt es den Vorteil, dass die Themen von jung zu jung besser rüber kommen.“

In einem Projekt des Landesverbandes für naturwissenschaftlich-technische Jugendbildung wurden im Jahr 2012/2013 30 Jugendliche zu Jugend-Mentoren ausgebildet. Die Jugend-Mentoren erhielten ihre offiziellen Urkunden in einer Zeremonie im Neuen Schloss in Stuttgart. Seitdem vermitteln sie als Mentoren anderen Jugendlichen technisches naturwissenschaftliches Grundwissen.

Erfolgreich bei "Jugend forscht"

Dass am JFZ erfolgreich geforscht wird, stellten die jungen Leute beim diesjährigen Wettbewerb "Jugend forscht" unter Beweis. Mit dem Thema „Impedanzspektroskopischer Sensor zur Ermittlung der optimalen Waschleistung von Waschmaschinen“ gewannen Wolfgang Köbele und Dana Tran vom Otto-Hahn-Gymnasium Nagold den Sonderpreis im Bereich Physik und erhielten eine Einladung zum International Stockholm Junior Water Prize des Stockholm International Water Institute. Die optimale Waschleistung eines Waschmittels wird erst oberhalb der kritischen Mizellbildungskonzentration (CMC, critical micelle concentration) erreicht. Die Mizellen bilden sich durch die waschaktiven Substanzen in den Waschmitteln, den Tensiden. Tenside verringern die Oberflächenspannung von Wasser, indem sie sich an der Wasseroberfläche sammeln und ab einer bestimmten Konzentration, der CMC, Mizellen ausbilden. Die Oberflächenspannung bleibt oberhalb der CMC konstant. Bei der Bildung dieser kugelförmigen Aggregate richten sich die wasserliebende (hydrophile) Seite des Moleküls nach außen und die wassermeidende (hydrophobe) Seite nach innen. Die Mizellen sind die Grundlage der Waschleistung eines Waschmittels, da sie die Schmutzpartikel einschließen.

Die Jugendlichen wollten die CMC messen, um so die optimale Waschmittelmenge für die Wäsche zu bestimmen und damit Waschmittel zu sparen und die Umwelt zu schonen. „Zunächst haben die beiden die CMC über die Leitfähigkeit bestimmt. Da dies jedoch zu lange dauert, haben sie es mit der Messung der Impedanz versucht und waren damit erfolgreich“, so Günther. Während der Messung wird an die Waschlauge eine Wechselspannung angelegt. Mit Hilfe der elektrischen Leitfähigkeit kann dann über eine selbstentwickelte Apparatur die optimale Waschmittelkonzentration individuell für jedes Waschmittel ermittelt werden. Das Projekt wurde von der ROBERT SEUFFER GMBH & CO. KG aus Calw unterstützt. Ein gemeinsames Patent ist bereits angemeldet. Diese Kooperation zeigt deutlich, dass das JFZ eng mit der Industrie zusammenarbeitet. Das Projekt von Dana Tran und Wolfgang Köbele wurde im Rahmen der „Engineering Academy by JFZ“ unter anderem von der Agentur für Arbeit gefördert.

In einem weiteren Projekt befassten sich die Schüler mit der Medizin. Bei einer Darmspiegelung ist es bisher schwierig, auf die Größe des entdeckten Tumors zu schließen, da die Kamera des Endoskops nicht kalibriert ist. Die Schüler konnten die Kamera in einem künstlichen Darm an einem künstlichen Tumor kalibrieren, so dass auf dessen Basis die Größe eine Tumors festgestellt werden könnte.
Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/de/fachbeitrag/aktuell/neugier-wecken-und-nachwuchs-sichern/