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  1. 2016

Drei Teams des Athenaeums qualifizieren sich
beim Jugend forscht Wettbewerb für die nächste Runde

von Hans-Otto Carmesin

Philipp Rolfes (von links), Tjark Abe (beide Klasse 9) und David
Berschauer (Klasse 10) entwickelten einen autonom navigierenden
Traktor für den Obstbau.

Philipp Rolfes (von links), Tjark Abe (beide Klasse 9) und David Berschauer (Klasse 10) entwickelten einen autonom navigierenden Traktor für den Obstbau.

Drei Teams des Athenaeums qualifizieren sich beim Jugend forscht Wettbewerb für die nächste Runde

Hans-Otto Carmesin

Am 29. Februar und 1. März fuhren fünf Teams der Jugend forscht AG des Atheneums zur Universität Lüneburg und nahmen dort am Regionalwettbewerb für Jugend forscht teil. Alle Teams bis auf eines erzielten einen Preis und drei Teams qualifizierten sich mit dem ersten Platz in ihrer Rubrik für den Landeswettbewerb.

Im Obstbau im alten Land wird das Spalierobst auch im Kronenbereich geschnitten. Dazu zieht ein Traktor eine Arbeitsbühne mit Arbeitskräften durch eine Gasse. Bisher wurde der Traktor durch einen Fahrer gelenkt. Doch nun fahren bereits erste Traktoren autonom. Das autonome Navigationssystem hierfür entwickelten Philipp Rolfes, Tjark Abe und David Berschauer. Zunächst führten die drei Modellversuche mit einem selbst entwickelten kleinen Versuchstraktor durch (siehe Abbildung oben). Anschließend bauten sie ein System auf einen echten Traktor und erprobten sowie optimierten diesen im Obstbau. Dabei entwickelten sie eine Partnerschaft mit der Firma Peter Wahlen. Zur Optimierung führten sie verschiedene Versuche mit Ultraschallsensoren und Regelkreisen durch. Dabei verringerten sie mit Hilfe der Standardabweichung systematisch die Fehler und den Einfluss des unregelmäßigen Pflanzenwachstums. Inzwischen stellten sie das System bereits auf den Obstbautagen aus und erste Landwirte nutzen die Navigationsanlage bereits auf ihren Traktoren. Die Jury lobte das systematische Vorgehen von der Planung mehrerer Alternativen, über Modellversuche, die Entwicklung von Prototypen bis zum aktuellen Einsatz in der Praxis und verlieh den ersten Preis in der Kategorie Arbeitswelt. Wir wünschen den drei Jungforschern viel Erfolg auf dem Landeswettbewerb in Clausthal-Zellerfeld.

Mauritz Fethke plante, baute und erprobte bionische
Elefantenrüssel.

Mauritz Fethke plante, baute und erprobte bionische Elefantenrüssel.

Mauritz Fethke entwickelte einen bionischen Elefantenrüssel, der mit einem Joystick bedient werden kann. Die Jury lobte die Interdisziplinarität des Projektes. Elektronik, Pneumatik sowie Mechanik werden gekonnt eingesetzt. So wird ein funktionierender Greifmanipulator erstellt. Auch beeindruckte die Jury die Komplexität des Projektes. Ferner überzeugte die Präsentation. So gewann Mauritz den ersten Preis im Fachgebiet Technik und damit das Ticket zum Landeswettbewerb. Wir wünschen ihm viel Erfolg.

Lennert Sprenger (14 Jahre) präsentiert seinen Nachweis eines
Exoplaneten.

Lennert Sprenger (14 Jahre) präsentiert seinen Nachweis eines Exoplaneten.

Der erste extrasolare Planet, der um einen sonnenähnlichen Planet kreist, wurde 1995 entdeckt. Nun hat auch ein Schüler des Athenaeums erstmals einen Exoplaneten nachgewiesen. Dazu zeichnete er den Helligkeitsverlauf eines Sterns von der Sternwarte des Athenaeums aus auf. Der Stern verdunkelte sich vorübergehend etwas. Hieraus folgerte Lennert, dass ein Exoplanet zwischen dem Stern und der Erde vorbeizog. Auch berechnete er die Irrtumswahrscheinlichkeit für diese Schlussfolgerung. Denn jede wissenschaftliche Entdeckung oder Folgerung aus einer Messung ist mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit behaftet, die es zu ermitteln gilt, damit man die Aussage überhaupt sinnvoll beurteilen kann.
Die Jury lobte, dass Lennert die Fülle an notwendigen Astrofotos durch ein selbst erstelltes Computerprogramm autonom auswertet. Weiter lobte die Jury die gute Signifikanz des Nachweises des Bedeckungsereignisses. Auch bemerkte die Jury positiv, dass Lennert die Größe der habitablen Zone analysierte. So erzielte der Jungforscher den ersten Platz im Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaften in der Juniorsparte Schüler experimentieren und qualifizierte sich für den Landeswettbewerb in Oldenburg, der vom 10. März bis zum 12. März ausgetragen wird. Wir wünschen ihm dabei viel Erfolg.

Ben Joshua Helmcke (14 Jahre) entwickelte ein Programm zur
autonomen Bildauswertung.

Ben Joshua Helmcke (14 Jahre) entwickelte ein Programm zur autonomen Bildauswertung.

Das autonome Auto oder die intelligente Fabrik müssen „künstlich sehen“, um vorausschauend zu fahren und zu handeln. Zu dieser Entwicklung leistete Ben Joshua Helmcke einen Beitrag, indem er ein System zur autonomen Bildverarbeitung programmierte und testete. Die Jury lobte das anspruchsvolle Ziel der autonomen Bildverarbeitung und Objekterkennung. Auch sah die Jury positiv, dass er in einem ersten Schritt eine autonome Kantenerkennung realisiert hat. Ferner hoben die Juroren hervor, dass er sich in die zur weiteren Objekterkennung wesentliche Mathematik und Programmierung bereits eingearbeitet hat. So erzielte er den zweiten Preis im Fachgebiet Mathematik und Informatik.

Helge Steffens (links, 16 Jahre) und Paul Brüning (13 Jahre)
präsentieren ihren Versuchsaufbau.

Helge Steffens (links, 16 Jahre) und Paul Brüning (13 Jahre) präsentieren ihren Versuchsaufbau.

Helge Steffens und Paul Brüning präsentierten ihre Arbeit mit dem Thema „Projektor zur Darstellung von Spektren in Planetarien“. Während bisherige Projektoren im Planetarium den Sternenhimmel hauptsächlich einfarbig und keineswegs spektral richtig zeigen, präsentieren die beiden Jungforscher Himmelsobjekte mit dem physikalisch korrekten Spektrum. Dadurch können die Gäste die vielfältigen astronomischen und spektroskopischen Entdeckungen der letzten 200 Jahre mit eigenen Augen erkennen. Die Gäste sehen so die vielfältigen physikalischen, chemischen, astronomischen, kosmologischen und potenziellen astrobiologischen Zusammenhänge, die der neuartige Projektor bereithält, indem sie eine Spektralbrille aufsetzen. So werden vielfältige naturwissenschaftliche Zusammenhänge für eine breite Öffentlichkeit unmittelbar sichtbar. Dieser innovative Projektor wurde mit einem Vorgängermodell bereits in sechs ausgebuchten Vorstellungen im Planetarium Grünendeich eingesetzt und von unseren Gästen begeistert aufgenommen. Der Projektor funktionierte zuverlässig. Mit dem Versuch (siehe Abbildung) entwickelten die beiden den Projektor so weiter, dass er lichtstärker ist und so auch vielfältigere Objekte in unterschiedlichen Planetarien leichter darstellen kann. Die Jury schätzte das Projekt als innovativ sowie nützlich ein und bestätigte den beiden ein gutes Grundwissen im Bereich Optik.

Die Arbeiten wurden durch unser Betreuer-Team bestehend aus Herrn Ole Vanhoefer und Herrn Dr. Hans-Otto Carmesin betreut.

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