Eines dieser Projekt könnte Menschenleben retten. Eingereicht wurde es von Lukas Weghs, dem Vorjahres-Bundessieger vom Kempener Thomaneum. Er entwickelte eine Methode, mit der er auf Röntgenbildern zuverlässig Lungenentzündungen diagnostiziert werden können. „Sein Projekt erhielt einen Sonderpreis, da es sich in den Schnittstellen gleich mehrerer Bereiche wie Mathematik, Medizin, Informatik und Arbeitswelten bewegt“, erläutert der Wettbewerbsleiter Thomas Zöllner.

Ähnlich marktfähig sei der Beitrag von drei Auszubildenden der Firma Lemken aus Alpen. Die Azubis des Agrarbetriebs entwickelten eine mobile Hacke. „Sie ist vor allem für kleinere landwirtschaftliche Betriebe gedacht, die lokal vermarkten. Diese haben keine großen Monokulturen, sondern viele unterschiedliche Kulturen auf relativ kleiner Fläche. Die haben aber oft unterschiedliche Spurbreiten und sind nicht gut per Traktor zu bearbeiten“, erläutern sie die Problematik. „Unsere Hacke hat eine individuell einstellbare Spurbreite und erkennt die Nutzpflanzen über Taster. Um diese herum wird dann automatisch gehackt. Das Gerät wird manuell geschoben, unterstützt dies aber elektrisch“, erklärt der Sprecher der Gruppe, Nils Wetzels. Die Jury überzeugte die „gelungene Mischung aus ökonomischen und ökologischen Aspekten und die weite Entwicklung bis zum Prototyp.“

Auch Jonas Kerstan vom Gymnasium Adolfinum in Moers wußte zu überzeugen. Er untersuchte die Wirkweise eines Turmtilgers, eines Schwingungsdämpfers für große Türme. „Das Problem bei hohen Türmen, beispielsweise Wolkenkratzern, ist, dass sie durch verschiedene Faktoren wie Wind, Erdbeben oder dergleichen in Schwingung versetzt werden und sogar einstürzen können“, erklärt er. „Dafür gibt es in vielen Gebäuden sogenannte Schwingungsdämpfer oder Turmtilger. Das sind schwere Gegengewichte, die schwingbar gelagert oben im Turn angebracht werden und die Bewegung ausgleichen.“ Kerstan hat das Taipeh 101, eines der höchsten Gebäude der Welt, als Beispiel genommen. „Das Gewicht nimmt die Schwingung etwas verzögert auf und sorgt für eine Gegenbewegung, die das Gebäude stabilisiert. Ich habe die Wirkweise dahinter analysiert. Die Energie wird tatsächlich in der Aufhängung als Wärme abgegeben“, erläutert der 17-Jährige.

Die Jury überzeugte vor allem sein Modell. „Er hat ein dreidimensionales Modell konstruiert, das die Funktionsweise sehr gut simuliert. Es überzeugt durch die sinnvolle Reduktion auf die wesentlichen Eigenschaften“, erklärt die Jury. Für Kerstan stellt die Mathematik der Analyse den besonderen Reiz dar. „Ich habe gut einen Monat daran gearbeitet, bis ich auch die Physik verstanden hatte. Trotzdem reizt mich für meine berufliche Zukunft eher die Mathematik dahinter“, sagt er.

Nicolás Horn Ruiz und Florian Eulitzer beschäftigten sich mit dem Thema Corona. „Als wir aus dem zweiten Lockdown zurück in die Schule kamen, haben wir Anweisungen zu Lüftungsintervallen bekommen. Wir haben uns dann überlegt, ob diese wirklich sinnvoll sind und haben das wissenschaftlich untersucht“, erzählt Eulitzer. Der 18 Jahre alte Schüler des Berufskollegs Uerdingen und sein Partner untersuchten dafür Luftproben nach verschiedenen Lüftungsintervallen einerseits auf Keime, andererseits aber auch auf die CO2-Konzentration. „Die Jury überzeugte die hergestellte Verbindung der beiden Aspekte als Indikator“, erläutert Zöllner. Das Ergebnis der Forschungen? „Wir haben herausgefunden, dass die beste Methode ist, alle 20 Minuten für fünf Minuten im gesamten Gebäude zu lüften und dabei alle Türen zu öffnen. So findet ein optimaler Luftaustausch statt“, erläutert der junge Wissenschaftler.

Die beiden werden nun wie alle anderen Sieger am Landeswettbewerb teilnehmen und versuchen, sich dort für den Bundeswettbewerb zu qualifizieren und möglicherweise die Nachfolge von Weghs anzutreten.