Krefelder Zoo Die Graphentheorie und die Wege im Zoo

Krefeld · Es ist wie beim Haus vom Nikolaus: Kann man komplett durch den Zoo gehen, ohne einen Weg doppelt zu laufen? Eine Schülerin hat die originelle Frage mathematisch überprüft und dafür einen Preis gewonnen.

 Man kann es ausprobieren und dabei endlos wandern – oder mathematisch prüfen: Kann man alle Wege im Zoo ablaufen, ohne einen doppelt zu gehen?

Man kann es ausprobieren und dabei endlos wandern – oder mathematisch prüfen: Kann man alle Wege im Zoo ablaufen, ohne einen doppelt zu gehen?

Foto: Zoo Krefeld

Marienschülerin Katharina Schultze-Schlutius kam beim „Das ist das Haus vom Nikolaus“- Zeichnen auf die Idee für ihre Facharbeit: Sie wendete die Graphentheorie auf das Wegenetz des Krefelder Zoos an und wurde für ihre originelle Idee beim „Dr. Hans Riegel Fachpreis“ ausgezeichnet. Mitschüler Paul Herrmann erzielte im Bereich Physik mit einem selbst geschriebenen Computerprogramm den ersten Platz.

 Die Marienschüler Katharina Schultze-Schlutius und Paul Herrmann wurden an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf ausgezeichnet.

Die Marienschüler Katharina Schultze-Schlutius und Paul Herrmann wurden an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf ausgezeichnet.

Foto: Jessica Möhrung/Jessica Möhring

Kein angehender Abiturient kommt um das Schreiben einer Facharbeit herum, auch nicht die Schüler der Marienschule,  Katharina Schultze-Schlutius und Paul Herrmann. „Grade im Bereich Mathematik ist es sehr schwer, etwas Neues zu entdecken. Ein lokaler Bezug bietet jedoch Möglichkeiten, neue Erkenntnisse zu schaffen“, sagt der Schulleiter der Marienschule, Ralf Juntermanns. „Mir kam die Idee beim Nikolaushaus- Zeichnen. Das Wegenetz des Krefelder Zoos bot sich deshalb für meine Untersuchung an, weil es in sich geschlossen ist. “, erklärt Katharina Schultze-Schlutius.

Sie untersuchte, ob es möglich wäre, im Zoo an einem Punkt zu starten und an diesem auch wieder auszukommen. Dabei sollte jeder Weg nur einmal genutzt und kein Weg ausgelassen werden. „Diese Untersuchung nennt man ‚Eulertour’. Dazu habe ich das Wegnetz des Zoos als mathematischen Graphen dargestellt und untersucht, ob es sich um einen Eulerschen Graphen handelt. Denn nur dann ist die Eulertour möglich“, erklärt die Schülerin.

Mit Hilfe einer im Internet gefundenen Karte des Zoos konnte die Schülerin beweisen, dass man mindestens einen Weg zweimal gehen muss, um alle Wege des Zoos benutzt zu haben und am Startpunkt herauszukommen. „Der Zoo bräuchte für eine Eulersche Tour zusätzliche Wege. Eventuell könnte man Brücken über die Tiergehege bauen, damit man sie nicht verkleinern müsste. Zudem könnte man durch die neuen Brücken die Tiere von oben betrachten“, ist eine Idee von Katharina Schultze-Schlutius. Ihre Facharbeit wurde von der Fachjury der „Dr. Hans Riegel“-Fachpreise im Bereich Mathematik mit dem dritten Preis ausgezeichnet.

Auch ihr Klassenkamerad Paul Herrmann konnte mit seiner Facharbeit im Bereich Physik die Fachjury überzeugen und räumte sogar den ersten Preis ab. Er untersuchte mit Hilfe eines selbst geschriebenen Computerprogramms die Bewegungsdaten eines Federpendels. Die Daten wurden durch eine Ultraschall- und Videoanalyse erfasst und durch das Computerprogramm ausgewertet. Mit den Facharbeiten von Katharina Schultze-Schlutius und Paul Herrmann konnte die Marienschule an ihre vorherigen Erfolge beim „Dr. Hans Riegel“-Fachpreis anknüpfen.

Die Stiftung des ehemaligen Haribo-Mitinhabers Hans Riegel engagiert sich insbesondere in der Bildungsförderung und zeichnet in jedem Schuljahr hervorragende Facharbeiten aus. Der Fokus liegt dabei auf den sogenannten MINT-Fächern (Biologie, Chemie, Informatik, Mathematik und Physik). Eine Jury, bestehend aus fachkundigen Professoren der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, bewertet die eingereichten Facharbeiten.