Runde 20 beginnt

Seit dem ersten bundesweiten Aufruf zur Wettbewerbsteilnahme am BundesUmweltWettbewerb im Jahr 1990 haben sich Jugendliche und junge Erwachsene aus ganz Deutschland Lösungen für große und kleine Umweltprobleme entwickelt. Sie haben z. B. Fitness-Geräte zur emissionsfreien Erzeugung von Wasserstoff entwickelt, das Recycling von Altmedikamenten perfektioniert oder Sonnenöfen gebaut. Nun geht der Wettbewerb in die 20. Runde und neue Ideen sind gefragt – Einsendeschluss ist der 15. März 2010. Teilnehmen können bundesweit alle Jugendlichen und jungen Erwachsenen im Alter von 13 bis 21 Jahren.

Der BUW wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel (IPN) durchgeführt.

Auch in der 20. Runde des BUW wird es wieder einen Jahressonderpreis geben, diesmal unter dem Motto: „Zukunftsfähiges Deutschland – Zukunft fair teilen: mitmachen – einmischen – loslegen“.

Hauptpreis beim BUW II

BDA-Brake Dust Absorption – Ein innovatives System zur Bremsstaubabsorption

Matthias Oberbauer, Mathias Frommberger (beide Jg. 1989), Gymnasium Waldkraiburg, Bayern

Wenn wir von Feinstaubbelastung im Straßenverkehr sprechen, geht es meist nur um das Thema Rußpartikelfilter. Vergessen wird dabei ein anderes wichtiges Problemfeld: Über 5% der gesamten Feinstaubbelastung entstehen durch Bremsstaub. Das Ziel der Arbeit von Matthias Oberbauer und Mathias Frommberger war daher die Minimierung der Bremstaubfreisetzung bei Kraftfahrzeugen. Die beiden Schüler haben sich bereits seit 2005 mit diesem Problem auseinandergesetzt und sind bis dato auf der Suche nach Lösungen ein großes Stück vorangekommen. Die erste Eintragung eines Gebrauchsmusterschutzes erfolgte bereits Mitte 2006. Auf der Grundlage von Fachliteraturrecherchen und Grundlagentests zum Verhalten von Stäuben im Allgemeinen und des Bremsabriebs im Besonderen entwickelten sie ein Pflichtenheft, das die Anforderungen des von ihnen angestrebten Systems klar definiert: Absorption von mindestens 2/3 des Bremsabriebs; simple, kostengünstige und energiesparende Technik; einfache und umweltschonende Produktion und einfache Montage bzw. Nachrüstung. Nach einer umfassenden Serie von Entwicklungsschritten und mehr als 600 Laborexperimenten und Praxistests haben die beiden Preisträger ihr System als Prototyp erfolgreich konstruiert. Der BrakeDustAbsorbers (BDA) besteht aus einem Auffangbehälter aus faserverstärkten Karbonmaterial für den Bremsabrieb von Scheibenbremsen.

Hauptpreis beim BUW I

Bestandserfassung der Libellen im Wachendorfer Zipfel – Pflegemaßnahmen zur Erhaltung des Lebensaumes von „Aeshna subartica“

Andrea Overhoff, Vera Jaeger, Linda Kramer, Charlotte Reisch, Niklas Albers, Stefan Dust (alle Jg. 1992–1993), Marienschule Lingen, Niedersachsen

Eine beachtliche Zahl der in Niedersachsen vorkommenden Libellen gilt als gefährdet, da ihre Lebensräume durch Entwässerungsmaßnahmen, Nährstoffeintrag, landwirtschaftliche Nutzung, natürliche Verlandung oder Räumung der Ufervegetation bei Fließgewässern gefährdet sind. Als einige Biotope im Wachendorfer Zipfel bei Lingen im Emsland unter Naturschutz gestellt werden sollten, wollten Andrea Overhoff, Vera Jaeger, Linda Kramer, Charlotte Reisch, Niklas Albers und Stefan Dust mit einer umfangreichen Bestandsaufnahme der dortigen Libellen ihren Beitrag dazu leisten. Von September 2006 bis Oktober 2008 führten sie an acht unterschiedlichen Gewässern im Wachendorfer Zipfel aufwendige Libellenbestandserfassungen durch. Von den insgesamt 72 in Niedersachsen festgestellten Libellenarten konnten 35 durch die Projektgruppe der Marienschule nachgewiesen werden. Von diesen sind etliche als gefährdet, stark gefährdet oder extrem selten einzustufen. Dazu gehörten die sehr seltene Hochmoor-Mosaikjungfer (Aeshna subartica), die ebenso seltene Wanderlibelle sowie die Feuerlibelle „Crocothemis erythraea“. Insbesondere die Funde der Hochmoor-Mosaikjungfer haben die jungen Libellenforscher motiviert, sich mit handfesten Entkusselungsarbeiten für den Erhalt des Lebensraumes dieser Libellenart einzusetzen.

Hauptpreis beim BUW I

Möglichkeiten zur Verbesserung der Abwassersituation beim Unternehmen friesland foods

Dennis Arntz, Lukas Mölders und Dominik Naß (alle Jg. 1993), St.-Nikolaus-Schule, Kalkar, Nordrhein-Westfalen

Industrieabwässer stellen oft ein enormes Belastungspotenzial für kommunale Kläranlagen dar. Mit ihrer Projektarbeit greifen Dennis Arntz, Lukas Mölders und Dominik Naß diese Problematik auf und widmen sich zweier direkt zusammenhängender Probleme des Unternehmens „friesland foods“ in ihrer Region. Die Milchtanks der Molkerei müssen nach dem Leerfahren mit Wasser und verdünnter Natronlauge gereinigt werden. Am Ende des Reinigungsvorganges der Tanks ist die Konzentration der Lauge noch hoch genug, um für weitere Reinigungsvorgänge verwendet werden zu können. Jedoch ist die organische Verschmutzung der Lauge dafür zu hoch. Die starke organische Belastung der entsprechenden Abwässer schlägt sich außerdem in hohen Abwassergebühren nieder. Nach ersten Labortests mit verschiedenen Filterarten erarbeiteten die drei Schüler ein Konzept zur Filtration der organischen Bestandteile aus den Abwässern. Als positiver Nebeneffekt könnte die Reinigungslösung wiederverwendet werden und zusätzlich die Filtrierrückstände als Viehfutter dienen. In einem weiteren Projektabschnitt haben die drei Preisträger eine Pilotanlage entwickelt, mit der die organische Belastung des Abwassers weiter verringert werden könnte. Das System senkt den Wasserverbrauch des Unternehmens, spart Abwassergebühren und führt zu einer spürbaren Entlastung des kommunalen Klärwerkes.

Hauptpreis beim BUW I

Mehlschwalben: Interessant, nützlich, schützenswert!

Lenka Stepanek (Jg. 1996), Gymnasium Scheinfeld, Bayern

Wie auch andere Kulturfolger lebt die Mehlschwalbe (Delichon urbica) seit langer Zeit in enger Beziehung zum Menschen. Ihre kunstvollen Nester erbauen die Brutpaare gern an Außenfassaden von Gebäuden. Die Beobachtung von Mehlschwalben am Stadtsee in Scheinfeld erweckte in Lenka die Neugier, mehr über diese anmutigen Flieger zu erfahren. Im Sommer 2007 startete sie ihre Mehlschwalbenrecherche und eine flächendeckende Kartierung der Nester in ihrer Heimatstadt. Sie musste feststellen, dass die moderne Bauweise den Nestbau der Schwalben erschwert und diese auch nicht überall willkommen sind. Der anfallende Vogelkot ist manchem Hausbesitzer ein Dorn im Auge. Immer wieder musste Lenka Stepanek erleben, dass Schwalbennester sogar während der Brutzeit abgeschlagen werden. Daher startete sie großangelegte Schutzmaßnahmen und nutzte vielfältige Gelegenheiten, um die Öffentlichkeit über Mehlschwalben zu informieren. Dank einer großzügigen finanziellen Unterstützung durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) konnte sie 200 Kunstnester für Schwalben kaufen und gezielt in ihrer Heimatstadt verteilen. Getragen vom Erfolg ihrer Aktionen hielt sie Vorträge, stellte mit viel Liebe zum Detail eine Ausstellung über Mehlschwalben zusammen und machte sich mit einer Unterschriftenaktion stark für den Entwurf einer Briefmarke der Deutschen Post mit Mehlschwalbenmotiv.

Hauptpreis beim BUW I

Modellversuche zur Verbesserung der Wasserqualität durch Effektive Mikroorganismen

Niklas Leven und Christoph Scheinert (beide Jg. 1993), Lise-Meitner-Gymnasium, Willich, Nordrhein-Westfalen

Niklas Leven und Christoph Scheinert sind seit knapp 4 Jahren im Umwelteinsatz in Sachen Gewässerqualität der Chloer. Die Chloer ist ein stark begradigter Entwässerungsgraben zwischen Willich und Neersen und führt entlang landwirtschaftlich genutzter Flächen und durch Siedlungsbereiche. Das Gewässer ist je nach Bereich unterschiedlich stark belastet. In ihrem Modellversuch wollen sie untersuchen, ob Effektive Mikroorganismen (EM) in der Lage sind, zur Regeneration von belasteten Gewässern beizutragen. Dazu wurde an einer besonders belasteten Stelle der Chloer Wasser entnommen und in einer Versuchsreihe in Aquarien mit den Effektiven Mikroorganismen (entsprechend einer Methode des japanischen Professors Teruo Higa auf Keramikträger) zusammengeführt. Die Ergebnisse der Versuche deuten darauf hin, dass EM einen wichtigen Beitrag zur Gewässerregeneration leisten können. Als nächsten Schritt wollen die beiden Preisträger in Absprache und mit Genehmigung der Entscheidungsträger (dem Wasser- und Bodenverband der Mittleren Niers und der Stadt Willich) die EM in der Chloer zum Einsatz bringen. Zusätzlich sind weitere Umweltmaßnahmen, z.B. zur Erhöhung des Sauerstoffgehaltes durch das Einbringen von Steinen, geplant. Abgerundet werden die Maßnahmen der beiden Schüler durch diverse Umweltbildungsangebote.

Hauptpreis beim BUW II

Fledermäuse – Wunderwesen der Nacht

Nora Krieger und Alibhe Schopper (beide Jg. 1989), Carl-Friedrich-Gauß-Gymnasium Frankfurt/Oder Brandenburg

Als fliegende Säugetiere sind Fledermäuse einzigartig im hiesigen Artenspektrum. Aber zahllose Faktoren bedrohen den Lebensraum der Fledermäuse. Seit vielen Jahren haben sich Nora Krieger und Alibhe Schopper zusammen mit einer Gruppe des BUND (Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland) intensiv dem Fledermausschutz gewidmet und sich dabei viel Wissen über Fledermäuse angeeignet. In Frankfurt (Oder) liegt mit der Alten Brauerei und der umgebenden Oderlandschaft einer der bedeutendsten Fledermausstandorte Europas und der Ausgangspunkt ihrer Aktivitäten. Unter der Maxime „Man kann nur schützen, was man kennt“ haben sie sich schließlich dem Ziel verschrieben, ihr Wissen und ihre Begeisterung zum Schutz der Fledermäuse an jüngere Schülerinnen und Schüler weiterzugeben. Die Preisträgerinnen haben mit vielen Aktionen über das Naturgut „Fledermaus“ informiert, für die Bedrohung von Fledermäusen sensibilisiert und auch ganz praktische Schutzmaßnahmen angeregt. Im Rahmen der Projektwochen ihres Gymnasiums entwickelten die Schülerinnen schließlich das modulare Workshopkonzept „FleWuNa“ für 5. bis 7. Klassen. Ihren Workshop bereiteten sie als Unterrichtsmappe auf und stellten diese bei einer Lehrerfortbildung vor. Mittlerweile steht die „FleWuNa“ in ganz Brandenburg interessierten Lehrern zur Verfügung.

Hauptpreis beim BUW II

Der Signalkrebs im Biberbach und seine Auswirkungen auf die Flussperlmuschel

Stefanie Landgraf (Jg. 1990), Joseph-von-Fraunhofer-Gymnasium, Cham, Bayern

Der amerikanische Signalkrebs ist ein Überträger der Krebspest, selbst jedoch gegen diese Krankheit immun. Nur die europäischen Krebspopulationen gehen an den Folgen der Krebspest zugrunde. Und auch die, in der „Roten Liste“ als sehr gefährdet eingestufte Flussperlmuschel scheint unter den Signalkrebsen als Neozoen zu leiden. Diesen Zusammenhang zu überprüfen, war das vorrangige Ziel des Forschungsprojekts von Stefanie Landgraf. In einem ca. 7 km langen Abschnitts des Biberbaches (Bayern) setzte die Schülerin insgesamt 706 Reusen, um die Besiedlungsbereiche des Signalkrebs einzugrenzen. Anhand von Fang-Wiederfang-Experimenten wurde die Populationsdichte der Signalkrebs an zwei mit Flussperlmuscheln besiedelten Flussabschnitten genauer erfasst. Auch der Muschelbestand wurde untersucht. Das Ergebnis erschreckte: Im Bieberbach kommen keine einheimischen Krebse mehr vor, aber im Besiedlungsbereich der Flussperlmuscheln hochgerechnet ca. 13.000 Signalkrebse pro Kilometer. Außerdem zeigte sich die Flussperlmuschelpopulation stark überaltert und über 50% der Flussperlmuscheln wiesen Schäden an ihren Kalkschalen auf. Der Zusammenhang mit den Signalkrebsen scheint somit festzustehen. Zum Schutz der Flussperlmuschel erarbeitete und diskutierte Stefanie Landgraf in ihrer Projektdokumentation verschiedene Schutzmaßnahmen.

JahresSonderpreis BUW I

Entwicklung eines neuartigen Wellenkraftwerks mit zugehörigem Modell

Kai Dehlwes, Martin Hinz, Christoph Seifert (Jg. 1992 - 1993), Ohm-Gymnasium, Erlangen, Bayern

Erneuerbare Energien können einen entscheidenden Beitrag zum Klimaschutz liefern. Die drei Schüler Kai Dehlwes, Martin Hinz und Christoph Seifert haben deshalb nach einer neuen Möglichkeit gesucht, Strom aus dem Meer zu gewinnen. Dazu haben die Schüler aus Erlangen fernab der Küste konzeptionelle Überlegungen angestellt und schließlich in Zusammenarbeit mit der Siemens AG vor Ort in Erlangen ein funktionsfähiges Modell entwickelt. Bei diesem Modell wird ein Schwimmkörper vor einer Plexiglasplatte durch Wellenbewegungen entlang einer Führung auf und ab bewegt und treibt dabei über einen Riemen einen Generator zur Stromerzeugung an. Das ganze Kraftwerk ist schräg zur Wasseroberfläche gestellt. Die Vorteile ihres Kraftwerks gegenüber anderen Wellenkraftwerken sehen die Preisträger unter anderem darin, dass es vergleichsweise klein, technisch unkompliziert und kostengünstig ist.

Einfluss der Klimaerwärmung auf den Golfstrom

Juliane Lenz (Jg. 1995), Georg-Herwegh-Oberschule, Berlin

Motiviert durch die ZDF-Fernsehsendung Terra X entwickelt Juliane Lenz die Idee, eine für ihre Mitschüler verständliche Simulation der thermohalinen Zirkulation des Golfstroms, mithilfe verknüpfter Excel-Tabellen zu erstellen. Ihr Ziel ist es, die möglichen Folgen einer globalen Erwärmung für die Zirkulation des Golfstroms vor allem für die Tiefenwasserbildung, sichtbar zu machen. Für ihr Modell überträgt sie aus der Literatur Daten (Temperatur, Salzgehalt, Wassertiefe, geographische Lage) eines Ozeanquerschnittes in mehr als 20.000 Datenzellen in miteinander gekoppelte Tabellenblätter und visualisiert die Schichtung des Wassers mit einer Zuordnung von Temperaturwerten zu Farbwerten. Die einzelnen Zellen einer Tabelle werden mit einfachen Formeln so verknüpft, dass in einem bestimmten Bereich eingegebene Veränderungen, Neuberechnung in allen Bereichen bewirken. Somit sind Simulationsdurchläufe möglich.

JahresSonderpreis „Ozean der Zukunft“ BUW II

Mikroalgen: CO2-Killer und Energieträger der Zukunft?

Phillipp Griehl (Jg. 1991), Elisabeth-Gymnasium Halle, Sachsen-Anhalt

Deutschland will den Ausstoß an klimaschädlichen Gasen bis 2020 auf 40 Prozent des Niveaus von 1990 senken. Dazu sind große Anstrengungen und neue Lösungsansätze nötig. Eine dieser neuen Lösungen besteht darin, CO2 aus Abgasen der Kraftwerke in große Photobioreaktoren einzuleiten, um es dort als Nährstoff für schnellwachsende Mikroalgen zu nutzen. Vor diesem Hintergrund entwickelte Phillip Griehl aus Halle in Zusammenarbeit mit der Hochschule Anhalt (FH) in Köthen ein Funktions- und Demonstrationsmodell, mit dem das Verfahren der CO2-Fixierung an Mikroalgen auf seine Effizienz hin untersucht werden kann. Das Herzstück des Modells ist ein Photobioreaktor, der mit CO2-haltigen Abgasen eines Verbrennungsmotors (der ein Blockheizkraftwerk symbolisieren soll) betrieben wird. Mit diesem Funktionsmodell führt der junge Forscher einige Messreihen zur Auswahl eines optimalen CO2-verwertenden und wertstoffliefernden Algenstammes durch, der auch in Großanlagen eingesetzt werden kann. Mit seiner Arbeit erläutert Phillip Griehl die thematischen Hintergründe, die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen der CO2-Fixierung an Mikroalgen und die Ergebnisse seiner Messreihen. Erste Schritte für eine weiterführende praktischen Nutzung des Modells hat er bereits unternommen.