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Bundesumweltwettbewerb 2015/16

Auf dem Weg nach oben

Die BUW-Preisträger und ihre Projekte im Porträt

Die stolzen Gewinner des BUW 2015/16 bei der Preisverleihung im Umweltbundesamt in Dessau-Roßlau am 17. September. Sie alle zeigten mit ihren Projekten, dass man Umwelt- und Forschungsthemen von globaler Bedeutung überall finden kann – auch vor der eigenen Haustür

Der BundesUmweltWettbewerb (BUW) zeichnet alljährlich Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene aus, die dessen Motto „Vom Wissen zum nachhaltigen Handeln“ in ihren Forschungsprojekten auf beeindruckende Weise umgesetzt haben. Auch in diesem Jahr verblüfften Nachwuchsforscher die Jury mit äußerst kreativen Arbeiten

Hauptpreise BUW I (10 – 16 Jahre)

Greenhouse Control System

Laurin Krome, Konstantin Nunne, Jan Pollmann; Schülerforschungszentrum coolMINT.forscht, Paderborn, NRW

Eine große Umweltbelastung entsteht durch eine zu intensive Pflanzenbewässerung. Es werden nicht nur große Wassermengen verschwendet, sondern auch viele Nährstoffe aus dem Pflanzensubstrat heraus- und in Gewässer gespült. Viele Gärtnereien haben keine automatisierten Bewässerungssysteme. In ihrem Projekt „Greenhouse Control System“ widmeten sich die Preisträger der Entwicklung, Anfertigung und Optimierung eines vollautomatisch gesteuerten Kleingewächshauses für die energie- und rohstoffoptimierte Anzucht von Pflanzen. Ausgehend von einer systematischen Entwicklungsplanung, die in dieser Form bei Schülerprojekten bisher als nahezu unüblich zu werten ist, werden die einzelnen Baugruppen für das Gewächshaus unter Beachtung der Randbedingungen für Temperatur, Feuchtigkeit und Licht in Eigenleistung aufgebaut. In ihrer Projektarbeit diskutieren die drei Schüler ausführlich Detaillösungen wie etwa die Steuerung der Lüftung. Der Aufbau des separaten Regelschaltschrankes mit Controller zur Steuerung ist durchdacht ausgeführt. Mit Hilfe von geeigneten Sensoren wird ein vollautomatischer Betrieb für die Bewässerung, die Temperaturregelung und die Beleuchtung realisiert.

Faszination Flechten – Ein Infoprojekt ermutigt zum ökologischen Handeln

Felix Leon Braun; Friedrich-Dessauer-Gymnasium, Aschaffenburg, Bayern

Ein Großteil der Bevölkerung weiß nur wenig über Flechten, deren symbiotische Lebensweise und Rolle in der Natur. Mit seiner Projektarbeit hat sich Felix Leon Braun das Ziel gesetzt, Interesse für Flechten bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen zu wecken, Wissen über Flechten zielgruppengerecht zu vermitteln und zu einem ökologisch nachhaltigen Umgang mit Flechtenbewuchs zu motivieren. In seiner aktuellen Projektarbeit fokussiert er auf Ansätze zur Information über die Wertigkeit von Flechten und Bemühungen in der Öffentlichkeit, die Duldung und den Schutz dieser Lebensgemeinschaften zu unterstützen. Der Gymnasiast hat seinen Weg mit viel Engagement und Ideenreichtum fortgesetzt und kann mit seinem Projekt nun den bedeutsamen Schritt vom Wissen zum nachhaltigen Handeln verdeutlichen. Der Schüler erläutert alle wesentlichen Elemente inhaltlich klar und umfassend, die für das Verständnis der Lebensform, der Vermehrung, der Bedeutung und der Schutzwürdigkeit von Flechten wesentlich sind.

JahresSonderpreis BUW I (10 – 16 Jahre)

Vorsicht! Krötenwanderung

Katharina Onkes, Niedersachsen

Durch das Naturschutzgesetz sind Amphibien in Deutschland besonders geschützt. Katharina Onkes engagiert sich seit mehreren Jahren in der Amphibienschutzgruppe in Wittmar, da ihr die Schutzwürdigkeit der Amphibien ein besonderes Anliegen ist. Die junge Forscherin beschäftigt sich seit geraumer Zeit jedes Jahr auch intensiv und diszipliniert mit der Amphibienwanderung. Dabei beschränkt sich ihre Tätigkeit keineswegs nur auf das Sammeln, das Zählen und Bestimmen der unterschiedlichen Tierarten. Sie nimmt auch die Gelegenheit war, die Wanderung der unterschiedlichen Amphibienarten systematisch, nachvollziehbar und fundiert nach ausgewählten und unterschiedlichen Parametern zu erforschen und darzustellen. Ihre Forschungsergebnisse nutzt sie für die Kommunikation, Werbung und Akquise neuer Mitstreiter oder interessierter Mitbürger und zur Darstellung der Probleme in der Politik z. B. bei der Unteren Naturschutzbehörde. Ihre Ziele sind, die Umweltbedingungen für die Amphibien zu verbessern und die Amphibienwanderungen sicherer zu gestalten, um die Arten- und Individuenzahl zu erhöhen. Für ihren unermüdlichen und großartigen Einsatz für die Natur erhält die Tierschützerin im BUW I verdienterweise den JahresSonderpreis „Taten für die Natur“.

Sonderpreise BUW I (10 – 16 Jahre)

Mikroplastik – die kleine und doch so große Gefahr

Lorenz Höppner, Jan Reckermann, Melina Reckermann; Immanuel-Kant-Gymnasium / Schülerforschungszentrum Südwürttemberg, Tuttlingen, Baden-Württemberg

Körperpflegeprodukte, wie beispielsweise Duschgels, sind aus unserem heutigen Alltag fast nicht mehr wegzudenken, da diese Produkte täglich benutzt werden. Was jedoch immer noch viele nicht wissen ist, dass zahlreiche dieser Produkte winzige Plastikteilchen beinhalten, die massiv zur Umweltverschmutzung der Gewässer beitragen. In ihrer Projektarbeit „Mikroplastik – die kleine und doch so große Gefahr“ setzen sich die Preisträger intensiv mit einem zeitgemäßen und wichtigen Umweltthema auseinander. Sie führten quantitative Analysen zu Mikroplastikanteilen in verschiedenen Duschgels durch, haben nach Alternativen zu mikroplastikhaltigen Duschgels gesucht und verschiedene Recyclingmöglichkeiten getestet.

Das Verborgene in der Geithe – Geht der Bach den Bach runter?

Samantha Seithe; Mariengymnasium, Werl, NRW

Eiszeitliche Restfunde von Wollnashorn und Mammut haben die Aufmerksamkeit von Samantha Seithe auf den Bach Geithe in ihrer Heimat gelenkt. die sie jedoch in die jüngere Vergangenheit führte. Der Bezug zur lokalen Zechengeschichte machte das Thema für sie erst richtig interessant und spannend. Und damit hat die Schülerin den Leser dieser Geschichte gleich mit in ihren Bann gezogen: Mit großer Ausdauer, umweltschützerischem Enthusiasmus und außergewöhnlicher Zielstrebigkeit hat sie die Geschichte und die Herkunft der Geithe nachverfolgt. Belegen wollte sie ihre These, dass es sich hier nicht um einen natürlichen Bachlauf, sondern um einen industriellen Abfluss handelt, der nicht konform mit gesetzlichen Umweltvorgaben ist. Da die Recherchearbeiten zum Verlauf und zum Zustand des Gewässers widersprüchlich, unvollkommen und unbefriedigend waren, hat sie eigene Untersuchungen angestellt. Aufwändige Messreihen wurden erstellt, umfassend diskutiert und zielorientiert weiterverfolgt. Ihr Ziel war es, ihre These zu belegen und die Ungereimtheiten der behördlichen Angaben offenzulegen und zu erklären.

Was haben Zuckerrüben in E-Autos zu suchen?

Marie Yatou Diop, Lilith Diringer, Leonie Vieler; Batterieforschungsinstitut MEET, Münster, NRW

Aufgrund von Ressourcenbeschränkungen und Eindämmung des Ausstoßes von CO2 gewinnt die Elektromobilität zunehmend an Interesse. Einhergehend mit dieser Technologie bedarf es Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf diesem Gebiet, um diese Technologie weiter zu optimieren. Lilith Diringer, Marie Yatou Diop und Leonie Vieler beschäftigen sich in ihrem Projekt mit der Frage, ob sich Zuckerrübenabfälle als Bestandteil des Anodenmaterials sinnvoll in Akkumulatoren von Elektroautos einsetzen lassen. Sie tun dieses im Rahmen einer Aktion des WWF und der Robert Bosch Stiftung bei der Schülerakademie 2°-Campus und führen ihre Versuche bei dem MEET Batterieforschungszentrum durch. Die Schülerinnen stellen aus Zuckerrübensaft sogenannte Carbon Spheres her, verarbeiten diese in einer Elektrode und bauen sie in eine Testbatterie ein. Diese Carbon Spheres werden bezüglich ihrer „Kapazität“, „Effizienz“ und „Zyklenstabilität“ mit einer herkömmlichen Graphit-Elektrode verglichen. Obwohl ihre gewählten Methoden in keiner Schule realisierbar sind, ist es der Projektgruppe gelungen, die anspruchsvollen Untersuchungen auszuführen.

Das Maulwurfsvorkommen in Bielefeld

Tom Bussemas; Helmholtz-Gymnasium, Bielefeld, NRW

Aufmerksam geworden durch die zahlreich seinen Trainingsplatz besiedelnden Maulwürfe hat sich Tom Bussemas die Frage gestellt, wie die Verteilung von Maulwürfen generell im städtischen Bereich von Bielefeld aussieht und wovon dieses abhängig sein könnte. Äußerst überlegt ist er bei seinen Recherchen und Planungen vorgegangen. Als Vergleichsgrundlage zog er zudem frühere wissenschaftliche Untersuchungen hinzu. Er führte intensive Kartierungen durch, dokumentierte sie sorgfältig und hat seine Ergebnisse mit früheren Literaturangaben verglichen. Tom Bussemas hat es aber nicht nur bei den aufwändigen Untersuchungen bewenden lassen: Der Maulwurf ist ihm eine Herzensangelegenheit geworden, sodass er sich weiterführend Gedanken über öffentlichkeitswirksame Aktionen gemacht hat. So hat er beispielsweise einen Bielefelder Cartoonisten gewinnen können, um seine Botschaften ansprechend und witzig auch an „nicht-affine Mitbürger“ zu bringen.

Wie kann man Plastiktüten reduzieren?

Frances Schwolow; Grundschule Alt-Aumund, Bremen

Durch ein Buchkapitel über die Gefahren von Plastiktüten für Fische und Wale inspiriert, beschäftigt sich die erst zehnjährige Grundschülerin mit der Frage, wie sich die Zahl der Plastiktüten reduzieren ließe. Dazu erstellt sie Fragebögen für Privatpersonen und für den Einzelhandel, mit denen sie die Zahl hinzukommender oder herausgegebener Plastiktüten und deren spätere Verwendung erfasst. Basierend auf ihren Umfrageergebnissen entwickelte sie ein Hinweisschild mit dem Aufruf, auf Plastiktüten zu verzichten, das neben der Geschäftskasse aufgestellt wurde. Aufgrund dieser Aktion konnte sie sogar erreichen, dass ein Geschäft keine Plastiktüten mehr kostenfrei herausgibt. Mit dieser thematisch aktuellen Arbeit konnte die Grundschülerin den Leitspruch des BUW „Vom Wissen zum nachhaltigen Handeln“ wunderbar umsetzen!

Die Rückkehr der Wildkatze in die Thüringische Rhön

Jenny Betz, Anna Sophie Schneider; Rhön-Gymnasium, Kaltensundheim, Thüringen

Die Europäische Wildkatze galt bis zum Ende des 19. Jahrhunderts als fast vollständig ausgestorben. Erst seit den 1920er-Jahren lässt sich beobachten, dass sich die Wildkatzenpopulationen wieder erholen und diese Tierart auch in Deutschland wieder vermehrt anzutreffen ist. In ihrer Projektarbeit setzen sich die Schülerinnen intensiv mit der Wildkatze auseinander. Ihre Zielstellung in ihrem Projekt haben sie dabei klar und eindeutig formuliert: Sie wollten den Nachweis für heimisch gewordene Exemplare dieser besonderen Tierart erbringen. Nachdem sie sich ausgiebig mit der Biologie und der Lebensweise dieser gefährdeten Tierart beschäftigt haben, begannen sie mit ersten Nachweisversuchen. Gemeinsam mit Mitarbeitern und Experten des Biosphärenreservates Rhön haben die beiden Gymnasiastinnen mehrere Wildkameras aufgestellt, haben deren Aufnahmen gründlich ausgewertet und umfassend dokumentiert. Durch ihr Videomaterial konnten sie das Vorkommen der Wildkatze belegen.

Hauptpreise BUW II (17 – 20 Jahre)

Der Clou mit der Kuh – Biogas mit Pansensaft

Christoph Griehl; Georg-Cantor-Gymnasium, Halle, Sachsen-Anhalt

Der Abiturient beschäftigt sich in seinem Forschungsprojekt mit der Frage, wie aus Stroh effektiv Biogas zu erzeugen ist. Die Ausbeute an Biogas scheint zwar gering, kann aber mit Hilfe enzymatischer Verfahren, die auch in einem Kuhmagen ablaufen, deutlich gesteigert werden. Seine Idee war daher, den Celluloseabbau im Pansen von Wiederkäuern im Labor zu simulieren. Detailliert beschreibt der Jungforscher den Stand der Wissenschaft hinsichtlich der Bestandteile von Stroh und hinsichtlich der Vorgänge in Kuhmägen. Zur Vorbereitung seiner experimentellen Studie nahm er auch Kontakt zu Unternehmen und Forschungseinrichtungen auf und machte selbst viele aufwendige Experimente. Die umfangreichen Versuchsreihen sind in der wissenschaftlich angelegten Studie bestens dokumentiert mit dem Ergebnis, dass eine enzymatische Vorbehandlung des Strohs mit anschließender Vergärung in Pansensaft zu den besten Ergebnissen führt. Selbst für eine stabile Pansensaftkultivierung hat er eine Rezeptur entwickelt. Seine Arbeit schließt mit einer Kostenschätzung für die technische Umsetzung und einer Fehlerbetrachtung ab. Mittels eines Films beim MDR, durch Zeitungsartikel, Fachpublikation, Vorträge, Kooperation mit einschlägigen Fachfirmen und sein entwickeltes Wissensspiel „Wer wird Stroh-Millionär?“ bringt Christoph Griehl seine Erkenntnisse breitgefächert unter die Leute.

Radioserie „Plastik im Meer – warum es jeden betrifft“

Hanna Böckmann, Katharina Diestel, Nele Waltering; Naturschutzgemeinschaft Sylt e. V., Wenningstedt-Braderup, Schleswig-Holstein

Die Preisträgerinnen absolvieren ein Freiwilliges Ökologisches Jahr bei der Naturschutzgemeinschaft Sylt und beschäftigen sich vor Ort mit der aktuellen Umweltproblematik der Meeresverschmutzung durch Plastikmüll. Um die Öffentlichkeit auf diese immer noch zunehmende Art der Umweltverschmutzung stärker aufmerksam zu machen, haben sie in ihrem Projekt eine Radioserie zum Thema produziert, die von dem lokalen Radiosender Syltfunk – Söl’ring Radio ausgestrahlt und auch im Internet veröffentlicht wurde. Das Ziel der drei Umweltschützerinnen ist es, die Öffentlichkeit auf die Problematik des Plastikmülls in den Meeren aufmerksam zu machen und für den Umgang mit Plastik zu sensibilisieren. Mit gut vorbereiteten Interviewfragen an Experten als auch an zufällig ausgewählte Passanten ergänzen sie ihre eigenen Recherchen und bauen sie geschickt in ihre Sendefolgen ein. Zum Abschluss ihrer Projektarbeit erfolgt zudem eine kritische Evaluation.

TrinkWasser!

Noa Grochowski, Julia Hintz, John König, Lennart Lind, Adrian Witt; Sportschule Potsdam „Friedrich Ludwig Jahn“, Potsdam, Brandenburg

Das Projekt „TrinkWasser!“ ist ein äußerst interessantes Vorhaben, Schülerinnen, Schüler und Lehrkräfte einer ganzen Schule dafür zu gewinnen, Trinkwasser aus einem Spender in eigene, selbst gestaltete Mehrwegflaschen abzufüllen und für den täglichen Trinkwasserbedarf zu nutzen. Damit wollen die Preisträger dem hohen Verbrauch von ökologisch bedenklichen Einwegflaschen aus Plastik an ihrer Schule entgegenwirken. Auch wenn dieses Thema in einzelnen Facetten inhaltlich bereits oft bearbeitet wurde und es auch Studien zum Plastikmüll und zum Vergleich von Plastikflaschen und Mehrwegflaschen gibt, beeindruckt dieses Projekt durch seine Idee, eine ganze Institution in ihrem täglichen Verhalten zu beeinflussen. Die in der Projektarbeit dargestellte aufwändige Strategie und die Produkte – sowohl die Flasche mit Design und Logo als auch der Wasserspender – sind beeindruckend.

Sonderpreise BUW II (17 – 20 Jahre)

Klimafrühstück – essen wir unsere Erde auf?!

Isabel Meier; NABU Gut Sunder, Winsen, Niedersachsen

Einem Großteil der Bevölkerung ist nicht bewusst, dass die Massentierhaltung zur Lebensmittelerzeugung und die damit verbundene Landwirtschaft mitunter zu den Hauptverursachern des Klimawandels zählen. Mit der Problemstellung des Umgangs mit Nahrungsmitteln und den Auswirkungen der Ernährung auf den Klimawandel hat sich Isabel Meier bereits in einer Facharbeit befasst. Nun hat sie als FÖJlerin das Thema ihrer Projektarbeit wissenschaftlich fundiert weiter aufbereitet. Durch eine gut konzipierte Umfrage mit Grundschülerinnen und –schülern hat sie sich die nötigen Kenntnisse zum Wissenstand der Kinder erarbeitet und auf dieser Grundlage ein Konzept und Programm erstellt. Durch Rollenspiele und in Gruppenarbeit kann somit bereits Kindern Wissen und selbstreflektiertes Denken in spielerischer Art vermittelt werden, um zu persönlichen Haltungen und Verhaltensweisen im Umgang mit Nahrungsmitten hinsichtlich eines Beitrages zum Klimaschutz zu kommen.

Recycling strategischer Metalle aus Elektroschrott auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen

Alice Hannah Ferdinand, Maike Hilger, Rosa Marie Müller; Max-von-Laue-Gymnasium, Koblenz, Rheinland-Pfalz

Ressourcenschonung bekommt einen immer höheren Stellenwert in der Umweltdiskussion. Daher ist die Rückgewinnung von seltenen Erdmetallen aus Elektronikschrott gegenwärtig ein relevantes Umweltthema. Bisher wird nur ein geringer Prozentsatz aller Lanthanoide aus elektronischen Geräten recycelt, während gleichzeitig das natürliche Vorkommen dieser Metalle immer weiter abnimmt. Alice Hannah Ferdinand, Maike Hilger und Rosa Marie Müller beschäftigen sich in ihrer Projektarbeit mit dem Recycling von Neodym-Eisen-Bor-Magneten aus Festplatten und Smartphones und zwar mittels nachwachsender Rohstoffe. Hierbei handelt es sich um einen durchaus innovativen und gleichzeitig nachhaltigen Prozess des Verfahrens. Neben den anschaulich und umfassend dargestellten Hintergründen für die Notwendigkeit des Recyclings führen sie Versuchsreihen mit Lösungsreagenzien mit Zitronen-, Milch- und Essigsäure durch. Als Ergebnis ihrer Arbeit kann die Forschergruppe nun ein Recyclingverfahren für wichtige Materialgemische von Seltenen Erden präsentieren, das weitgehend auf umweltschädliche Chemikalien verzichtet und damit einen äußerst relevanten Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten kann.

Rückgewinnung der Reinmetalle aus Computer- und Elektronikschrott

Alexander Gottschick; Ohm-Gymnasium, Erlangen, Bayern

Smartphones, Mobiltelefone, Laptops und Tablets zählen seit einigen Jahren zu den ständigen Begleitern in unserem Alltag. Wenn diese Geräte defekt sind oder gegen andere Geräte ausgetauscht werden, fallen große Mengen an Elektronikschrott an, deren Entsorgung häufig auch nicht unproblematisch ist, da diese oft nicht fachgerecht recycelt werden. Dieser Problematik nahm sich Alexander Gottschick mit seinem Projekt an. Ziel seiner Arbeit ist es nachzuweisen, dass man aus Computerschrott ohne aufwändige vorherige Zerlegung oder Sortierung einzelner Komponenten wertvolle Metalle zurückgewinnen kann. Der Gymnasiast erprobt den Trennungsgang an einer Central Processing Units (CPU) aus einem alten Schulcomputer. Nachdem sich sein Verfahren als erfolgreich durchführbar erweist, setzt er sechs CPU aus Computern ein und er konnte als Ergebnis seiner Versuche die Metalle Eisen, Kupfer, Nickel, Mangan und Gold in reiner Form aus dem Computerschrott isolieren.

Ein U-Boot, das auf Suche geht

Timo Krämer, Lukas Mohr; Max-von-Laue-Gymnasium, Koblenz, Rheinland-Pfalz

Als leidenschaftlicher Tauchsportler ist Lukas Mohr auf die Organisation „Project AWARE“ aufmerksam geworden, welche die „Dive Against Debris Map“ veröffentlichen, auf der verschiedene Gewässerorte mit Müllgegenständen verzeichnet sind. Die enorme Müllmenge, die sich nicht nur auf der Gewässeroberfläche sondern auch auf dem Grund befindet, hat ihn und seinen Mitschüler Timo Krämer veranlasst, gemeinsam ein U-Boot zu entwickeln, das den Gewässergrund absucht und Müllgegenstände ferngesteuert aufnehmen kann. Die beiden Gymnasiasten entwickelten und bauten ein U-Boot, das zur Erfassung und Beseitigung von Müll in Gewässern eingesetzt werden soll. Ihr Projekt beinhaltet damit eine durchaus innovative und technisch anspruchsvolle Idee, um der Gewässerverschmutzung entgegen wirken zu können. In ihrer Projektarbeit stellen sie ihr U-Boot-Konzept, bestehend aus Boothülle, Antrieb, Kolbentank, Greifarm, USB-Kamera, sowie die zugehörige Elektronik (inkl. Mikrocontroller mit Programmierung) überzeugend, kompakt und gleichzeitig nachvollziehbar vor.

Auswirkungen der Anwendung von Natriumchlorid bei winterlichen Streumaßnahmen auf die Straßenbäume sowie deren Böden

Felix Joger; Theodor-Heuss-Gymnasium Göttingen, Niedersachsen

Um bei Schnee- und Eisglätte in den Wintermonaten den Verkehrsteilnehmenden ein halbwegs sicheres Fortkommen zu ermöglichen, werden jährlich etliche Tonnen Streusalz auf die Straßen gebracht. Das Streusalz führt zu einer Abnahme des Gefrierpunktes von Wasser, was eine Vereisung der Fahrbahn bis zu einer bestimmten Temperatur verhindert. Felix Joger beschäftigt sich in seinem Projekt vor allem mit der Problematik, die ein übermäßiger Einsatz des Streusalzes auf die unmittelbare Umwelt nach sich zieht. Der Gymnasiast untersucht in seiner Arbeit die Natrium-, Kalium- und Calciumkonzentrationen in Wurzeln von Göttinger Stadtbäumen sowie deren Böden an Stellen, die besonders vom Winterstreudienst betroffen sind, und vergleicht diese Proben mit unbelasteten Kontrollproben. Bezugnehmend auf Forschungsliteratur untersucht er vor allem an Streusalz-belasteten und -unbelasteten Standorten Natriumkonzentrationen in Böden und Wurzeln. Er untersucht, ob ein solches Unterangebot an Nährstoffen im Boden vorliegt und inwieweit sich dieses auch auf die Aufnahme der Kalium- und Calciumionen in die untersuchten Bäume auswirkt.