Erlanger SchülerForschungsZentrum
für Bayern (ESFZ)

Projekte des Forschungscamps in den Sommerferien vom 2.-6. September 2010

Hier finden Sie eine Übersicht über die Projekte, mit welchen sich die Schüler beim siebten Forschungscamp beschäftigt haben. Die Projektbeschreibungen wurden von den Schülern selbst angefertigt!

FFT-Analyse von verschiedenen Spieltechniken auf der Geige
	Stella Brytanchuk Willstätter-Gymnasium Nürnberg Mein Ziel war, zu untersuchen, wie sich das Klangspektrum der Geige durch Anwendung verschiedener Spieltechniken verändert. Deswegen wählte ich für mein Projekt einen Raum mit möglichst guter Akustik, um dort die verschiedenen Spieltechniken, gespielt von meinem Geigelehrer, aufzunehmen. Um die Akustik noch mehr zu verbessern, wurde der Zimmerbereich, in dem der Geiger stand, durch PUR-Schaumstoff abgegrenzt, weil dieser Kunststoff für Schalldämmung gut geeignet ist. Ich untersuchte auch die Unterschiede in der Raumakustik bei offener oder geschlossener Tür, mit oder ohne PUR-Schaumstoff. Nachdem alle Spieltechniken mit der Software Audacity aufgenommen worden waren, analysierte ich die Klangspektren mit einer Demoversion von WaveLab. Da konnte man zwei verschiedene Ansichten verwenden: Eine 3D-Ansicht, bei welcher neben der Frequenz- und der Intensitätachse eine Zeitachse abgebildet ist und die FFT-Analyse, bei welcher die Intensität von allen Frequenzen genau angezeigt wird. Ich speicherte beide Ansichten von ca. 20 verschiedenen Techniken auf meinem USB-Stick, damit ich sie später genauer miteinander vergleichen und für meine Ergebnisse Erklärungen finden kann. Die erste und auffälligste Beobachtung war, dass beim Streichen das Klangspektrum viel breiter ist, also mehr verschiedene Frequenzen im Klang vorhanden sind, als beim Zupfen. Das kann man dadurch erklären, dass beim Streichen die Seite länger und an mehr Stellen schwingt, wodurch mehr Obertöne angeregt werden. Ich bin mit meinem Projekt gut vorangekommen und möchte mich an dieser Stelle bei den Betreuern des ESFZ für ihre Unterstützung bedanken!
Geysir
	Silvan Englisch Christoph-Jacob-Treu-Gymnasium Lauf Ich habe mit einem Modell eines Geysirs Versuche unternommen. Ein Geysir ist eine Art Wasservulkan, der geothermalisch erhitzt wird. Durch den Druck einer Wassersäule kommt es zu einem Siedeverzug und die Wassersäule schießt dann nach oben heraus. Das Model selber stammte von der "Langen Nacht der Wissenschaften" und Bestand aus einem Glaskolben und 7 Glasrohren. Zuerst wurde er aufgebaut und mit eher minderem Ergebis getestet. Dabei habe ich zwischen verschieden großen Glaskolben gewechselt, 1-2 Rohre darauf gesetzt und das ganze mit einem Campingkocher erhitzt. Die erste Analyse bestand aus der Untersuchung der Druckänderung beim Ausbruch und den verschiedenen Ausbruchsintervallen der Aufbauten. Nun musste ich den Geysir im Treppenhaus aufbauen um eine größere Wassersäule zu erreichen. Damit die Wassersäule immer die gleiche Höhe hatte und die Energiezufuhr gleichmäßig war (der Campingkocher hat schnell an Leistung nachgegeben), kauften bzw. bekamen wir ein Auffangbecken für oben und einen Schweißbrenner. Nun konnte ich die Temperatur auf verschiedenen Höhen mit Cassy messen und somit auch die Ausbruchsgeschwindigkeit und die Ausbruchsintervalle messen. Zuletzt habe ich noch die Energiezufuhr und die umgewandelte Gasmenge gemessen, um aus dem Versuchsaufbau den Energieverlust zu ermitteln.
Elastisches Fadenpendel
	Michael Höse Maristenkolleg Mindelheim Fabian Ritzel Maristenkolleg Mindelheim Unser Ziel ist es, zu entscheiden, ob die Bewegung des von uns sogenannten elastischen Fadenpendels chaotisch ist. Was ist ein elastisches Fadenpendel? Ein elastisches Fadenpendel ist eigentlich nur ein Federpendel, welches jedoch wie ein Fadenpendel ausgelenkt wird. Wir versuchen das elastische Fadenpendel anhand eines Java-Programms zu simulieren. Die simulierte Bewegung vergleichen wir mit unseren Versuchsergebnissen, um zu überprüfen, ob die Simulation stimmt. Am ESFZ wollten wir hauptsächlich eine Startvorrichtung bauen, um unsere Versuche reproduzierbar zu machen. Dies gelang mit Hilfe eines Elektromagneten. Des weiteren haben wir die Dämpfung der Feder, sowie des Lagers experimentell bestimmt. Somit ist es uns nun möglich in unsere Simulation die zwei Haupt-Reibungskomponenten mit einzubauen und somit unser Programm zu verbessern. Zudem haben wir die Arbeit an der graphischen Benutzeroberfläche des Java-Programms vorangetrieben sowie weitere Erkenntnisse über die Theorie hinter unserem Versuch erlangt.
SET! - Das wahrscheinlich mathematischste Kartenspiel der Welt
	Kevin Höllring Städt. Johannes-Scharrer-Gymnasium Nürnberg Beschreibung als PDF Wie der Name schon sagt dreht sich dieses Projekt voll und ganz um das Kartenspiel "SET!" (Ravensburger). Das Ziel des Spiel ist es, unter den Karten, die für alle Spieler offen ausgelegt werden (zunächst 12, bei Bedarf mehr), Sets zu finden. Gewonnen hat, wer die meisten Sets gefunden hat. Zur Erklärung eines "Sets": Die Karten des Spiels haben vier Eigenschaften: Farbe, Form, Füllung, Anzahl. Jede dieser Eigenschaften kommt bei jeder Karte in einer von drei Varianten vor (Farbe: rot, grün, lila; Form: Raute, Oval, Welle; Füllung: leer, schraffiert, ausgemalt; Anzahl, eins, zwei, drei). Ein Set ist gegeben, wenn man drei Karten findet, für die für jede Eigenschaft einzeln (!) gilt: entweder alle Karten sind gleich, oder sie sind in dieser Eigenschaft alle verschieden. Die Karten (lila, Welle, 1, leer) (lila, Welle, 2, leer) (lila, Welle, 3, leer) bilden also ein Set, denn Farbe, Form und Füllung stimmen bei allen überein, die Anzahl jedoch ist bei allen verschieden. (lila, Welle, 1, leer) (lila, Welle, 2, leer) (lila, Welle, 2, schraffiert) bilden dahingegen kein Set, da sie in der Anzahl weder komplett verschieden, noch völlig gleich sind. Die Frage, die ich mir gestellt habe, als ich das Spiel zum ersten Mal gespielt habe, war nun "Bei wie vielen offenen Karten auf dem Tisch ist mit 100% Wahrscheinlichkeit ein "Set" dabei?". Dafür musste ich natürlcih erst einige Grundüberlegungen anstellen: Wie viele Karten kann man ohne Set auswählen, wenn man nur 2 Eigenschaften betrachtet? Wie viele mit 3 Eigenschaften? Gibt es eine Regelmäßigkeit, die sich auch auf 4 Eigenschaften fortsetzen lässt? Das Ergebnis für 2 Eigenschaften lautet 4, für 3 Eigenschaften 9 Karten sind das Maximum ohne Set. Auch wenn das anfänglich so aussieht wie "für n Eigenschaften gibt es maximal n2 Karten ohne Set", so hat mich der Zufall belehrt, indem er mir während eines Spiels 18 Karten ohne Set zuspielte. Deswegen war der weitere Verlauf des Projektes hauptsächlich darauf konzentriert, ein Computerprogramm zu entwickeln, das für alle Kombinationen von Karten prüft, ob ein Set darin enthalten ist, und am Ende die maximale Zahl ohne Set ausgibt. Ohne Optimierungen würde dies mehr als ein Menschenleben dauern, weswegen viele Optimierungen nötig waren, um die Rechenzeit erheblich zu verkürzen, so zum Beispiel die Ausnutzung von Rekursion bei der Auswahl der Karten und eine effizientere Überprüfung "Set oder nicht Set", indem ich jede Karte als 4 dimensionalen Vektor darstellte und nach Addition von drei Karten anhand des Restes der Einzelkoordinaten modulo 3 sagen konnte, ob es ein Set ist oder nicht. Zusätzlich zu diesen Optimierungsversuchen kamen natürlich weiterführende Gedanken hinzu: Wie verhält sich die Maximalzahl ohne Sets bei mehr als 4 Eigenschaften? Wie verändert sie sich, wenn man jeder Eigenschaft mehr Varianten gibt? Zusätzlich zu den mathematischen Überlegungen hierzu, habe ich das vorhandene Programm angepasst und weiter optimiert, sodass ich zumindest schon einige Antworten geben kann: In einem Set Spiel mit 4 Eigenschaften und je 3 Varianten gibt es maximal 20 Karten ohne Set. Bei 3 Eigenschaften mit jeweils 4 Varianten hingegen, ist es möglich, 28 der 43 = 64 Karten auszuwählen, sodass kein Set darunter ist, wobei hier die Definition dahingehend verändert wurde, dass nun 4 Karten ein Set bilden und in jeder Eigenschaft alle gleich oder alle verschieden sein müssen.
Zerfall von Bierschaum - Oszillation von elliptischen Wasserstrahlquerschnittsflächen
	Philipp Metzner Absolvent Dom-Gymnasium Freising Messung des Zerfalls von Bierschaum in Abhängigkeit folgender Parameter: Biersorte (Pils, Weißbier), Temperatur und Verunreinigungsgrad des Gefäßes. Ergebnis: Der Zerfall erfolgt exponentiell wie z.B. bei radioaktiven Stoffen. Schaum auf warmen Bier (40°C) hält sich doppelt so lang wie Schaum auf Bier mit Zimmertemperatur, Pilsschaum hält sich länger als Weißbierschaum. Verunreinigungen im Glas durch Fett lassen den Schaum in Sekunden zerfallen. Im zweiten Versuch wurde das Verhalten eines senkrecht nach unten ausfließenden Wasserstrahls mit elliptischem Ausflussquerschnitt untersucht. Aufgrund der Oberflächenspannung oszilliert der Strahlquerschnitt zwischen dem energetischen Idealzustand "rund" und zwei ellipsenförmigen Zuständen. Überlagert wird diese Bewegung von der vertikalen Fallbewegung des Wassers und der damit verbundenen Verjüngung des Strahls. Durch Messungen ergab sich ein bis jetzt theoretisch nicht erklärbarer Zusammenhang zwischen Schwingungsdauer und Vertikalpositionen der Schwingungszustände. Vergleichbar ist das Verhalten des Strahlquerschnitts mit einer geschlossenen Spiralfeder, die auf einer Tischplatte gelegt und angeregt in zwei Richtungen parallel zum Tisch schwingt.
Analyse einer schwingenden Lautsprechermembran mithilfe von Holografie
	Roland Richter Maristenkolleg Mindelheim Ich wollte mit meinem Projekt einen Lautsprecher bei verschiedenen Frequenzen holographisch aufnehmen, um damit herauszufinden, wie sich dessen Membran bei diesen Frequenzen verhält und wie diese dabei schwingt. Dies geht mit Holographie besonders gut, da sich dort alle Bereiche, die sich während der Aufnahme bewegen, schwarz werden, während diejenigen Bereiche, die sich nicht bewegen, farbig bleiben. Dadurch erkennt man alle Bereiche auf der Membran, die sich bewegt haben, und kann darauf auf die Schwingungen der Membran zurückschließen.
Magnetlevitationsschweberegler
	Josef Stöckl Gymnasium Beilngries Sebastian Braun Gymnasium Beilngries Stefan Hammerl Gymnasium Beilngries Christian Lenk Welfen-Gymnasium Schongau In unserem fünftägigen Forschungspraktikum war unser Ziel, einen Magneten im Magnetfeld schweben zu lassen. Da diamagnetische Materialien nicht von selbst in ein stabiles Schwebe-Gleichgewicht gelangen können, muss die Regelung des Magnetfeldes mit einem Mikrocontroller erfolgen. Unterhalb des Dauermagneten, der schweben gelassen wird, ist ein Hall-Sensor angebracht, der die Stärke des Magnetfeldes, das sich auf Grund der sich variierenden Entfernung des Dauermagneten ändert, misst. Ein Programm reguliert den Spulenstrom des anziehenden Elektromagneten entsprechend. (Als Gegenkraft dient lediglich die Gravitation.) Mit dem Mikrocontroller können allerdings nur Ströme bis 500 mA geregelt werden und die Magneten, die wir schweben ließen, waren entsprechend klein und leicht. Um einen stärkeren Elektromagneten zu regeln war eine Transistorschaltung nötig, die wir zwar erfolgreich aufgebaut haben, aber keine Zeit mehr hatten sie auszuprobieren. Der Aufbau blieb also weiterhin im kleinen. Da die schwebenden Magneten trotz Regulierung sehr instabil schwebten, wurde der Aufbau von einem Gehäuse umrahmt, welches ihn vor Erschütterung und Wind schützen soll.
Selbstbau einer kontinuierlichen Diffusionsnebelkammer
	Robert Rauner Paul-Pfinzing-Gymnasium Hersbruck Johannes Vogel Paul-Pfinzing-Gymnasium Hersbruck Andreas Haas Paul-Pfinzing-Gymnasium Hersbruck Bei dem Projekt handelt es sich um den Bau einer kontinuierlichen Diffusionsnebelkammer mit handelsüblichen Materialien. Als Vorlage diente hier eine Bauanleitung für Laien. Mit einer Diffusionsnebelkammer ist es möglich, die Bahnspuren radioaktiver Strahlung sichtbar zu machen. Mithilfe eines Temperaturgefälles in der Kammer wird unten ein übersättigter Zustand in der mit Alkohol gefüllten Kammer hervorgerufen. Radioaktive Teilchen ionisieren andere Teilchen entlang ihrer Flugbahn, die dann als Kondensationskeime dienen und so sichtbar werden. Die Kammer konnte nicht ganz vollendet werden, da es v.a. mit der Elektronik Probleme gab. Leider hielt auch der Lack dem Alkohol nicht stand, so dass es erforderlich ist, die Kammer auseinander zu nehmen und neu zu lackieren.
"Versuche an Wasserwellen" (Wie entsteht eine stehende Welle?)
	Tillmann Horn Margräfin-Wilhelmine-Gymnasium Bayreuth Für mein Projekt habe ich einen 3 x 0,50 x 0,50 m³ großen aus Metall und Plexiglas bestehenden Wellenkanal gebaut. Als Antrieb diente ein Motor der über eine Übersetzung ein Plexiglaspaddel antreibt. Dieses Paddel erzeugt sinusförmige Wellenpakete verschiedener und beliebiger Frequenzen. Im Laufe des Projektes setzte ich zur Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit (Impulsgeschwindigkeit) z.B. ein Cassy unterstütztes Lichtschrankensystem sowie eine Highspeedkamera ein. Aus allen gemessenen Werten und Ergebnissen wurde meine Theorie bestätigt, dass eine stehende Welle nur dann entstehen kann, wenn die Länge des Objekts ein vielfaches von λ/2 ist. Anmerkung ESFZ: Der Wellenkanal wurde vom Schüler bereits von zu Hause mitgebracht.
Drehendes Teelicht als Modell einer Dreiphasen-Asynchronmaschine
	Manuel Wohlpart Franz-Lugwig-Gymnasium Bamberg Im Rahmen der Facharbeit baute ich das Modell eines Dreiphasen-Asynchronmotors aus drei gleichen, im Winkel von 120° zueinander angeordneten Spulen. In der Mitte der Spulen platzierte ich ein herumgedrehtes Teelicht auf einem Reißnagel gelagert. Durch Styropor wurde diese Konstruktion auf die Höhe der Spulenmitten angehoben und um den Effekt nochmals zu verbessern Eisenkerne in die Spulen eingeschoben. Jetzt wurden die Spulen jeweils mit einer Phase des Dreiphasen-Wechselstroms verbunden. Durch den Wechselstrom, der in den Spulen anliegt, bildet sich ein Magnetfeld, das durch den Dreiphasen-Wechselstrom ein rotierendes Magnetfeld, also ein Drehfeld, ausbildet. Dieses sich ändernde Magnetfeld induziert im Teelicht einen Strom, der ein Magnetfeld ausbildet, das dem ursprünglichen Magnetfeld entgegengerichtet ist und versucht den induzierten Strom aufrecht zu erhalten. Deshalb rotiert das Teelicht mit in Drehfeldrichtung. Außerdem habe ich den Unterschied von Stern- und Dreieckschaltung anhand dieses Versuchs untersucht. Bei Sternschaltung dreht sich das Teelicht wesentlich langsamer als bei Dreieckschaltung, was die Sternschaltung als reine Anlaufschaltung bestätigt.
Drehstrommotoren selbst bauen
	Michael Stark Maria-Theresia-Gymnasium Augsburg Jakob Bader Gymnasium St. Augustin zu Grimma Wir haben Drehstrommotoren, die im Flugmodellbau verwendet werden, gekauft und umgebaut. Dabei haben wir den alten Draht entfernt und neuen draufgewickelt. Wir haben mehrere Bewicklungstechniken ausprobiert, wollten dann die Motoreigenschaften testen. Manche Merkmale wie z.B. Drehzahl, Spannung, Stromstärke und damit auch der Widerstand ließen sich leicht bestimmen. Schwieriger war die Messung des Wirkungsgrades und des Drehmoments. Wie schon vorher vermutet verändert sich die Charakteristik eines Motors in Abhängigkeit von der Länge des Drahtes, der Windungszahl und der Drahtdicke. Leider zeigten die Motoren auch oft ein komisches Verhalten wie Ausgehen in voller Fahrt oder die Unfähigkeit überhaupt erst anzulaufen. Besonders das Finden und Beheben von Fehlern in der Konstruktion gehörte zum Schwierigsten und zeitlich anspruchvollsten Teil unseres Projektes.
Schwarzkörperstrahlung
	Thomas Rauch Erasmus-Gymnasium Amberg Johannes Spindler Erasmus-Gymnasium Amberg Wie sieht das Spektrum der Strahlung eines Schwarzköpers aus? Dieser Frage wollten wir auf den Grund gehen. Ein Schwarzkörper ist ein Objekt, das sämtliche elektromagnetische Strahlung absorbiert und nur Wärmestrahlung emittiert. Im optisch sichtbaren Bereich ist diese vollständige Absorbtion relativ einfach durch eine Schwarzfärbung des Körpers zu erreichen. Die restliche Strahlung wird näherungsweise durch matte oder rauhe Oberflächen und bestimmte Materialen absorbiert. Da das uns zur Verfügung stehende Spektrometer nur Strahlung im optisch sichtbaren Bereich registrieren konnte und die von Körpern mit Zimmertemperatur emittierte Strahlung weit im Infrarotbereich lang (lambda ca. 5mm !) mussten wir von unserem ursprünglichen Schwarzkörper abweichen. Es musste ein über 3000 Kelvin heißes Objekt her, das somit Wärmestrahlung im sichtbaren Bereich entsendet. An dieser Stelle waren wir recht ratlos, aber zum Glück gibt es ja die Betreuer. Sie erklärten uns das auch eine Kerzenflamme größtenteils Wärmestrahlung aussendet und diese ist natürlich sichtbar. Genauso verhält es sich bei Glühbirnen. Nachdem wir etliche Lichtquellen vor das Spektrometer gestellt hatten gelangten wir endlich bei einer Halogenlampe mit 3200 Kelvin an, die eine gute Näherung für einen Schwarzköper ist, und erhielten gute Ergebnisse. Wir variierten die angelegte Spannung und somit deren Temperatur und erhielten wunderschöne Graphen des Spektrums der Wärmestrahlung.
Mustererkennung und Lokalisierung mit einer USB-Kamera
	Niklas Duda Emil-von-Behring-Gymnasium Spardorf Tobias Klose Helene-Lange-Gymnasium Fürth Unser Ziel war es, ein Programm zu erstellen, das vorher festgelegte Muster in einem USB-Kamera-Bild erkennt und weitere Informationen über das Muster berechnet. Dazu erstellen wir erst ein Template (Vorlage) von dem Muster, damit das Programm die Form kennt. Dieses Template lassen wir dann in verschiedenen Größen über das Videobild laufen und suchen die Stelle, wo das Template am besten auf das Videobild passt. Das Videobild wurde vorher so bearbeitet, dass es nur noch die Kanten von den Objekten enthält, um eine Erkennung des Musters auch bei nicht optimaler Beleuchtung zu ermöglichen. Danach bestimmen wir die Größe des erkannten Musters in Pixel. Wenn wir vorher das Programm kalibrieren, indem wir die Größe des Musters in einem Meter Entfernung bestimmen, ist es uns möglich die Entfernung des Musters vor der Kamera zu berechnen. Später sollen diese Informationen dazu genutzt werden, einem Roboter Steuerungsdaten zu senden, bzw. diesen zu lokalisieren, wenn die Position des Musters im Raum bekannt ist.
Simulation für Magnus-Rolle
	Florian Ettlinger Franz-Marc-Gymnasium Markt Schwaben Während dem September-Forschungszentrum beschäftigte ich mich thematisch weiter mit meinem Projekt von Februar. Leider konnte ich zu meinem ersten Versuch, der Aufnahme von Strömungsbildern zum Magnus-Effekt, keine weiteren (guten) Ergebnisse erzielen. Den größten Teil der Woche verbrachte ich damit ein Simulationsprogramm zu programmieren, dass die Flugbahn von rotierenden Bällen berechnen soll. Rotiert ein Ball in einer Strömung, so entsteht eine Querkraft, die senkrecht zur Strömung steht. Als Näherung könnte man nun zunächst für eine Simulation annehmen, das diese Querkraft stets näherungsweise senkrecht zum Erdboden ist. Es würde genügen, die Flugbahn als Überlagerung einer senkrechten und einer waagrechten Bewegung darzustellen, und die Magnus-Kraft in den Senkrechtanteil einzuberechnen. Sinnvoller ist es jedoch eine "echte" Simulation durchzuführen, und für jeden möglichst kleinen Zeitschritt der Simulation die jeweils momentan auf den Ball wirkenden Kräfte zu berechnen. Diese Kräfte addiert man, und berechnet aus der resultierenden Kraft die neue Geschwindigkeit und die neue Bewegungsrichtung des Balls am Ende des Zeitschritts.
Abwasserreinigung durch Elektrokoagulation
	Tim Kratky Rhön-Gymnasium Bad Neustadt Bei diesem Projekt handelt es sich um ein Verfahren zur Abwasserreinigung, bei dem das mit welchen Substanzen auch immer verunreinigte Wasser durch das Hindurchleiten von elektrischem Strom über zwei Eisenelektroden gereinigt wird. Dabei lässt sich beobachten, dass ein Stoff ausflockt und große bräunliche Klumpen bildet. Bei der Messung der Verunreinigung (Phosphatwert, Nitratwert,...) nach dem Versuch lässt sich feststellen, dass dieses nur noch einen Bruchteil der Werte davor darstellt. Vor allem im ESFZ kam ich in meinem Projekt sehr gut voran. Auch wenn mein Thema eher in der Chemie als in der Physik beheimatet ist, so wurde mir doch bestmöglich geholfen: Alle Messgeräte, die ich benötigte, wurden in der Uni gefunden und die entsprechenden Kontakte geknüpft. Auch wurden mir viele Möglichkeiten zum Diskutieren geboten. So habe ich nun auch eine Theorie hinsichtlich der Funktionsweise...
Effizienzverbesserung von Solarzellen (Silizium)
	Sebastian Vogl Gymnasium Olching In Anlehnung an meine Seminararbeit "Effizienzbetrachtung von gegenwärtigen und zukünftigen Photovoltaik-Systemen" hatte ich die einmalige Gelegenheit, mehrere kommerziell eingeführte Photovoltaik-Elemente unter labormäßigen Bedingungen messtechnisch zu erfassen. Zur Auswahl standen mono- bzw. polykristaline Photovoltaik-Zellen. Dabei kam es mir im Besonderen darauf an, die energetischen Wirkungsgrade der verschiedenen Elemente gegenüber zu stellen und zu bewerten. Hierzu führte ich mehrere Messreihen durch, bei denen ich die speziellen Kennwerte der Solar-Elemente, im Einzelnen: MPP (Max Power Point), Leerlaufspannung, Kurzschlußstrom und U-I-Kennlinien, vermaß. Daraus wurde dann jeweils der theoretische Wirkungsgrad der Elemente ermittelt. Er stimmte im Großen und Ganzen mit den erwarteten Wirkungsgraden überein, so dass meine theoretischen Vorüberlegungen voll bestätigt werden konnten. Weiterhin änderte ich im späteren Verlauf der Woche den Messaufbau soweit ab, dass die Messreihen bei verschiedenen spektralen Lichtverhältnissen aufgenommen wurden. Damit war es mir möglich, eine spektrale Empfindlichkeitskurve der einzelnen Solarzellen zu erstellen. Abschließend ermittelte ich noch die Effizienzänderung der Zellen bei unterschiedlicher Ausrichtung zur Lichtquelle.
Gewinnung magnetotaktischer Bakterien aus Umweltproben und Beobachtung ihrer Magnetotaxis unter dem Mikroskop
	Vera Mitesser Theresien-Gymnasium Ansbach Miriam Ehmeier Auersperg Gymnasium Passau-Freudenhain Unter Magnetotaxis versteht man die Fähigkeit von Bakterien oder anderen Einzellern, sich an herrschenden Magnetfeldern (in der Natur: das Erdmagnetfeld) auszurichten und sie so als Orientierungshilfe zu verwenden. Um dieses Verhalten beobachten zu können, wurden Sedimentproben aus verschiedenen Gewässern genommen, in ein Glas abgefüllt und an dessen Rand ein Stabmaget befestigt, an dem sich die Bakterien gemäß ihrer natürlichen Bewegung sammeln. Sie können dann zusammen mit Flüssigkeit entnommen und mit dieser zentrifugiert werden. Die abgesetzten Einzeller können nun unter dem Mikroskop beobachtet werden. Legt man einen Dauermagneten an den Rand des Objektträgers, sodass der Südpol zur Probe zeigt, so müsste man beobachten können, dass sich die Bakterien zu ihm hinbewegen. Dreht man ihn um 180°, so müsste genau gegenteiliges Verhalten erkennbar sein. Dieser Versuch war während des Forschungscamps nur in Ansätzen umsetzbar, da das Gelingen der Gewinnung der Bakterien aus Umweltproben, u.a. von der Wasserqualität abhängig ist. So kann es passieren, dass sich trotz mehrmaligen Zentrifugierens nur eine sehr geringe Konzentration von Bakterien überhaupt in der Probe befindet bzw., dass Algen oder andere Einzeller die Sicht erschweren. Der Versuch wird deshalb in nächster Zeit außerhalb der Forschungscamps noch einmal mit einer Bakterienreinkultur durchgeführt.
Messung der Erdmagnetfeldstärke (Verbesserter Versuchsaufbau)
	Vera Mitesser Theresien-Gymnasium Ansbach Miriam Ehmeier Auersperg Gymnasium Passau-Freudenhain Der Versuch des vorherigen Forschungscamps wurde verbessert, in dem die Spule mit einem Elektromotor, also mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wurde und die Daten mithilfe des Programms gnuplot weiterverarbeitet wurde. Dabei kamen zufriedenstellende Ergebnisse heraus (46 satt ca. 48 mT für die Totalintensität).
Spektroskopieren von Blitzen
	Katharina Hacker Emil-von-Behring-Gymnasium Spardorf Ich habe mich in diesem Forschungscamp erneut mit der 'Blitzspektroskopie' befasst und versucht meinen Aufbau zu verbessern. Im Grunde ging es darum, das Licht von Blitzen (die von einer Influenzmaschine erzeugt wurden) durch ein Gitter aufzuspalten und mit Hilfe einer Linse auf einen Schirm zu fokusieren. Dabei konnte man durch die entstandenen Spektrallinien auf die Bestandteile der Luft schließen. (sehr auffällig waren Stickstoff- und Sauerstoff-Ionen). Wie beim letzen Mal traten ähnliche Probleme auf, die leider nicht zu einem besseren Ergebnis geführt haben. Trotzdem hat es wieder sehr viel Spaß gemacht zusammen mit den Anderen zu tüfteln =)