Montagmorgen (22. Mai) – und eine ganze Schule feiert ihre erfolgreichen Mitschüler: Nach drei aufregenden Tagen vom 18. – 21. Mai in Bremen hat das Geschwisterpaar vom Landheim – Julia Trapp, 15 Jahre, 9. Klasse des Ernst-Reisinger-Gymnasiums und Alexander Trapp, 18 Jahre, 11. Klasse des Julius-Lohmann-Gymnasiums – in einem spannenden Wettbewerb den 2. Platz beim Finale des Bundeswettbewerbs von Jugend forscht unter dem Motto „Mach Ideen groß!“ in der Kategorie Chemie erreicht.In seiner Laudatio auf die beiden Landheimer fasste Schulleiter Matthias Bangert die Reise der beiden vom Julia` s Schulprojekt in der 8. Klasse bis zum gestrigen Finale noch einmal für die Schulgemeinde zusammen, eine große Leistung, die die knapp 300 Schüler mit ohrenbetäubendem Applaus und einigen La-Ola-Wellen beantworteten.

 

Die Preisverleihung in Bremen war eine unterhaltsame wie feierliche Abschlussveranstaltung, an der u.a. auch der gerade wiedergewählte Bremer Bürgermeister Andreas Bovenschulte teilnahm und Bundesbildungsministerin Bettina Stark-Watzinger, die einige der Bundespreise selbst überreichte. Julia und Alexander konnten neben dem 2. Preis im Bundeswettbewerb auch den „Preis für die Verknüpfung von Theorie mit chemischer Praxis“ der Gesellschaft Deutscher Chemiker in Empfang nehmen – und die beiden Geschwister werden am 26. September Bundeskanzler Olaf Scholz bei seinem Empfang für die Bundessieger und -platzierten im Bundeskanzleramt in Berlin treffen.

Dem Finale vorausgegangen waren diverse Fachgespräche zum Projekt mit der Jury von Jugend forscht den ganzen Freitag über und am Samstagnachmittag standen die Jungforschenden einem interessierten breiten Publikum Rede und Antwort, für das am Samstag die Ausstellung geöffnet war.

Und wie geht es nun weiter? Nach einer kurzen Enttäuschung, den ersten Platz knapp verpasst zu haben, wurden schon auf der Rückfahrt Pläne geschmiedet, das Projekt noch weiter zu verbessern und in 1 – 2 Jahren erneut anzutreten… Aber auch jetzt hat die biochemische Redox-Flow-Batterie bereits ein hohes wirtschaftliches Potential. Im Gespräch mit Stiftungs- und Schulleiter erzählt Alexander Trapp: „Wir wurden schon bei der Vorentscheidung im Regionalwettbewerb im März von einem Patentanwalt darauf angesprochen, unsere Projektidee mit einer Patentanmeldung absichern zu lassen, was wir zum Glück auch gleich in die Tat umgesetzt haben. Beim Bundesfinale am Wochenende haben wir bereits einige interessante Kontakte mit Zulieferern aus der Automobilindustrie gehabt.“

Entwicklung ihres Projektes

Zunächst war das Projekt im Schuljahr 2021/2022 „nur“ als (wissenschaftliches) Jahresprojekt angelegt, wobei die Jahresarbeiten als ein Baustein im Curriculum der 8. Klassen am Landheim Ammersee fest verankert sind. Bereits bei der Präsentation des Redox-Flow-Batterie-Projektes von Julia Trapp im Juli 2022 in der Aula des Landheims zeigte sich das Potential, das in der Idee steckte. Aber genauso offensichtlich war der damit verbundene Arbeitsauswand, der sich hinter der Realisation der Idee verbarg. Also holte Julia ihren älteren Bruder Alexander mit ins Boot und gemeinsam reichte das Geschwisterpaar ihr Projekt im Herbst bei Jugend forscht ein. Der heimische Keller wurde zum Versuchslabor, die beiden Geschwister arbeiteten monatelang an ihrem Projekt und führten zahlreiche Experimente durch, um ihre Hypothesen zu testen und ihre BioPower-Batterie zu optimieren. Für das Starten neuer Langzeitmessungen klingelte der Wecker unter der Woche auch schon mal 90 Minuten früher, damit keine Minute Mess-Zeit verschwendet wurde…Die beiden jungen Erwachsenen können sich für ihre Idee schon sehr begeistern und bringen deshalb eine hohe intrinsische Motivation mit: denn mehr als 1.000 Arbeitsstunden sind bisher locker in das Forschungsprojekt geflossen – und das neben dem gymnasialen Schulpensum, denn einen „Jugend forscht-Bonus“ gab es in der Schule nicht.

Die „Wettbewerbstreppe“ bei Jugend forscht

Bayernweit haben im aktuellen Bewerbungszyklus 1.285 Teilnehmer des Wettbewerbs 801 Projekte bei Jugend forscht eingereicht. Bei der regionalen Ausscheidung „Voralpenland“ von Jugend forscht in Schongau beeindruckten Julia und Alexander die Jury mit ihrer Präsentation, die ihre Forschungsergebnisse anschaulich darstellte und ihre Methoden und Schlussfolgerungen klar erklärte. Sie erhielten dafür den ersten Preis und qualifizierten sich damit für die nächste Runde des Wettbewerbs.

In der nächsten Stufe des Wettbewerbs, der Landesausscheidung, mussten sie sich gegen eine starke Konkurrenz durchsetzen. Die 79 besten Jungforscherinnen und -forscher aus Bayern gingen in das Landesfinale in Vilsbiburg – und nur 10 von ihnen wurden an dem Tag als Landessieger geehrt. Dank ihrer gründlichen Arbeit und der sorgfältigen Vorbereitung auf die Präsentationen gelang es ihnen erneut, die Jury zu beeindrucken: Julia Trapp und Alexander wurden für ihre herausragende Arbeit mit dem ersten Platz in ihrer Kategorie „Chemie“ ausgezeichnet und bekamen den Preis des bayerischen Kultusministeriums für die beste interdisziplinäre Arbeit sowie den Sonderpreis „Umwelt“ – damit verbunden ist die Einladung zur Teilnahme im Finale des Bundeswettbewerbs.

In Bayern wurden die Landessieger von Jugend forscht vor dem Finale des Bundeswettbewerbs mit einem Empfang im Münchner Prinz-Carl-Palais geehrt. Gastgeber war der Leiter der Staatskanzlei. Eine schöne Geste, die den Landessiegern zeigte, wie hoch ihr Sieg in den Vorausscheiden eingeschätzt wurde– und die ihnen sicher zusätzlichen „Rückenwind“ für den Bundesentscheid gegeben hat.

Die Projektbeschreibung

Redox-Flow Batterien haben ein großes Potential, da die Elektrolyte verlustfrei in großen Mengen gespeichert werden können. In Zeiten des Klimawandels und der Energiewende ist dies von großem Interesse. Die derzeitig gängigen Batterien basieren zumeist auf Chemikalien, die nur begrenzt zur Verfügung stehen. „…Wir haben uns die Frage gestellt, ob es möglich wäre, die Energie eines biochemischen Prozesses zu nutzen und damit eine umweltfreundliche Redox-Flow-Batterie zu bauen. Dies haben wir realisiert, indem Hefe Saccharose abbaut und dabei Methylenblau durch das entstehende NADH reduziert. Die Hefe haben wir mit Alginat immobilisiert und den Prozess von der elektrochemischen Zelle entkoppelt. Das reduzierte Methylenblau dient als Anoden-Elektrolyt in einer selbst gebauten Redox-Flow-Zelle. Vorteil dieses Systems ist, dass die Hefe permanent und unabhängig von äußeren Umwelteinflüssen durch Methylenblau-Reduktion Energie chemisch speichert, die dann auf Abruf zur Verfügung steht…“ erklärt Julia Trapp.