Die Forscherwoche 2011

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Erstellt am Montag, 28. November 2011 13:19

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Hildesheim (21. – 25.11. 2011) 

Endlich war es soweit: Das Gymnasium Andreanum hatte zur Forscherwoche nach Hildesheim eingeladen. Insgesamt haben sich 28 Schülerinnen und Schüler durch ihre Teilnahme am Wettbewerb „Jugend forscht“ oder hervorragende naturwissenschaftliche Leistungen für die Forscherwoche qualifizert. Leon Buttchereit (9 M), Judith Loos (Q1) und Benedikt Dreinhöfer (Q1) nahmen unsere Gäste aus Zeulenroda (Thüringen), Germering (Bayern), Dillingen (Saarland) und Osnabrück am Bahnhof in Empfang und zeigten ihnen danach einige Sehenswürdigkeiten Hildesheims. Am Abend eröffnete Herr Schulz in der Jugendherberge Hildesheim offiziell die diesjährige Forscherwoche.

Im Anschluss daran vermittelte uns Prof. Dr. med. Altenmüller wissenswerte und erstaunliche Erkenntnisse über die „Hirnphysiologie des Menschen“. Dabei ging er besonders auf die neuronalen Verknüpfungen ein, die beim Musizieren im Gehirn gebildet werden. Als besonders bemerkenswertes Beispiel für Neuroplastizität zeigte er einen Film über einen Jungendlichen, der ohne Arme und Hände geboren wurde. Die neuronale Struktur seines Gehirns hat sich an die musikalische Herausforderung angepasst: Trotz seiner Behinderung ist er in der Lage, mit seinen Füßen Horn zu spielen. Am Dienstag freuten sich alle auf den Besuch der Autostadt Wolfsburg. Als Teilnehmer der „Kleinen Automanufaktur“ durften wir selbstständig ein Auto im Kleinformat planen und bauen. Hierzu standen uns viele Kunststoffbauteile sowie solar- und batteriebetriebene Antriebssysteme zur Verfügung. Es wurde gesägt, gebohrt, geschraubt und geklebt. Jeder konnte sein Fahrzeug nach seinen eigenen Vorstellungen gestalten. Die Arbeit begeisterte so sehr, dass sich Annika Zindel (Q1), Niginia Borlinghaus (Q1) und Svea Marie Mey­er (9 E2) nur widerwillig zur Mittagspause überreden ließen. Zum Abschluss wurde das kleine Auto sogar mit einem Motor und einigen LEDs versehen. So fuhren am Abend viele verschiedene, kreativ gebaute Fahrzeuge durch die Flure der Jugendherberge. Die zweite Gruppe untersuchte währenddessen das Design einiger Automodelle in der sog. Zeithalle. Danach skizzierten die Schüler selbst Autokarosserien nach eigenen Vorstellungen, wie es Designer von VW nicht besser gekonnt hätten! Diese zweidimensionale Grafik wurde im Anschluss in ein dreidimensionales Modell umgesetzt. Dazu erhielten sie kiloweise erwärmtes Plastilin, das sich zunächst mit den Fingern leicht verformen ließ und nach einiger Zeit aushärtete. Nun konnte Nils Tuschik (Q1) Details wie Fenster, Seitenspiegel und Scheinwerfer mit verschiedenen Werkzeugen herausarbeiten.In Kleingruppen erarbeiteten die Jungdesigner abschließend eine Marketingstrategie für ihre selbst entworfenen Objekte. Vom wasserstoffgetriebenen Sportwagen bis zum benzinfressenden Transporter – der Kreativität waren keine Grenzen gesetzt. Nach dem Abendessen hörten wir uns Vorträge über Forschungsprojekte von Teilnehmern an. Dabei begeisterte uns unter anderem der Vortrag über die Desinfektionswirkung verschiedener Waschmittel und die Programmierung von Robotern.  Am Mittwoch fuhren wir bereits um 7:50 Uhr nach Braunschweig ins BioS. Nachdem wir im Schülerlabor angekommen waren, lautete unser Tagesmotto „Back to our roots“. Wir hatten die Aufgabe, einen besonderen Abschnitt unserer eigenen DNA zu isolieren. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass er bei unseren nächsten Verwandten, den Gorillas und Orang-Utans, gar nicht vorkommt. Dieses Fragment kann bei vielen – aber nicht allen – Menschen nachgewiesen werden. Nach einer spannenden und anspruchsvollen theoretischen Einführung ging es ins Labor. Dort hieß es: „Kittel und Handschuhe an, Schutzbrillen auf!“ Zunächst gewannen wir einen Abstrich unserer Mundschleimhautzellen. Wie in der forensischen Medizin wurde unsere Probe danach mit Chemikalien versetzt, gewaschen und zentrifugiert. Der verbliebene „Zellmüll“ wurde anschließend weggespült, so dass abschließend die Spitze einer Mikropipette endlich den wertvollen Gencode enthielt. Die Ausbeute war jedoch für eine Analyse viel zu gering: Im nobelpreisgekrönten PCR-Verfahren wurde die Doppelhelix exponentiell vermehrt, so dass nach 30 Zyklen über eine Milliarde Kopien entstanden waren. Endlich hatten wir genug Genmaterial zur Verfügung, um mit der eigentlichen Analyse beginnen zu können. Mit ruhiger Hand pipettierten wir 10 µL in die Taschen der Gelelektrophoresekammer. Schon mit diesen winzigen Mengen konnten wir großartige Ergebnisse erzielen. Die Bandenmuster leuchteten uns unter UV-Licht entgegen und zeigten uns die Unterschiede unseres genetischen Materials. Lediglich zwei Schülern fehlte der DNA-Abschnitt, dagegen konnten alle anderen die Sequenz eindeutig nachweisen. Das Praktikum ermöglichte uns einen praxisnahen Einblick in die submikroskopische Welt der Genetik. Am Abend wurde wieder bis spät in die Nacht hinein den Vorträgen der Teilnehmer gelauscht. Wie schickt man trudelnde Satelliten in den graveyard Orbit? Wie begeistert man Grundschulkinder für naturwissenschaftliche Phänomene? Wir haben jetzt Antworten auf all diese Fragen! Zum Abschluss brachten zwei Schüler aus Dillingen mit Hilfe oszillierender Reaktionen den Seminarraum zum Leuchten. Am Donnerstag besuchten wir das Institut für Organische Chemie der Leibniz Universität Hannover. Der Vormittag begann mit einer Begrüßung durch Herrn Prof. Dr. Butenschön, der über das Chemiestudium informierte und die Perspektiven eines Chemikers aufzeigte. Danach starteten wir unsere eigenen Experimente – Ziel war es, in mehreren Schritten Koffein aus schwarzem Tee zu extrahieren. Diese Trennmethode basiert auf der unterschiedlichen Löslichkeit von Koffein in Dichlormethan und Wasser. Wir überführten das gelöste Koffein in die organische Phase und konnten es durch mehrfaches Ausschütteln von anderen gelösten Stoffen trennen. Das hierbei gewonnene Substrat untersuchten wir mittels Dünnschichtchromatographie, wozu wir neben unserem Extrakt schwarzen Tee und reines Koffein als Vergleichssubstanzen verwendeten. Niklas Galke (Q1) und Robert Salzmann (Q1) stellten erfreut fest, dass es ihnen tatsächlich gelungen war, reines Koffein zu extrahieren. Der Praktikumstag lieferte uns wertvolle Einblicke in die Welt der experimentellen Chemie. Am Abend hielt Herr Dr. Harder von der Firma corlife einen spannenden Vortrag über den Herzklappenersatz beim Menschen. Dieser kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn der Aortenbogen verkalkt ist. Wir erfuhren, dass es neben künstlichen Klappen aus Carbon heutzutage auch möglich ist, Herzklappen einzusetzen, die von menschlichen Spendern oder Tieren stammen. Dazu werden erst die Zellen auf der Oberfläche des Gewebes entfernt, die das Immunsystem des Patienten später abstoßen würde. Nachdem all unsere Fragen von Herrn Dr. Harder beantwortet waren, ließen wir unseren letzten gemeinsamen Abend im Partykeller ausklingen!  
Die Schüler und Lehrer des Gymnasium Andreanum bedanken sich bei allen Stiftungen, Vereinen und Firmen, den Eltern und dem Freundeskreis des Andreanum, die durch ihre finanzielle Unterstützung die Forscherwoche erst ermöglicht haben. Im nächsten Jahr werden die Andreaner Gäste in Zeulenroda sein.

Judith Loos, Annika Zindel, Niginia Borlinghaus, Svea Marie Meyer, Nils Tuschik, Niklas Galke, Robert Salzmann, Benedikt Dreinhöfer, Leon Buttchereit sowie Kerstin Lehrke und Britta Eickmann

Bildunterschriften:
Nils Tuschik extrahiert
Andreaner im Chemielabor der Leibniz Universität Hannover
Alle Teilnehmer der Forscherwoche

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