Julia Trapp und ihr Bruder Alexander vom Landheim Ammersee stehen im Bundeswettberb von Jugend forscht 2023
Auch die zweite Hürde erfolgreich übersprungen: Nach den Siegen des Regionalwettbewerbs „Voralpenland“ am 1. März und des Landeswettbewerbs in Vilsbiburg am Mittwoch, 29. März steht nun der 58. Bundeswettbewerb von Jugend forscht in Bremen an. Vom 18. bis 21. Mai 2023 werden die besten Nachwuchsforscherinnen und -forscher Deutschlands – und dazu gehören die 15jährige Julia Trapp und der 18jährige Alexander nun – ihr Projekt präsentieren und um den renommierten Jugend forscht-Bundessieg wetteifern. Ihre bisherigen Siege auf Regional- und Landesebene sind umso beachtlicher, weil Bayern mit 1.285 Bewerber:innen im Vergleich der Bundesländer auf Platz 2 (hinter NRW) liegt.
Aufregende Monate für Julia Trapp und Alexander Trapp. Sehr erfolgreich nahmen die beiden bisher am Wettbewerb "Jugend forscht" teil und präsentierten ihre Forschungsarbeit auf beeindruckende Weise. Ihr Projekt zum Thema "Nachhaltige Energiespeicherung" beeindruckte die Jury durch seinen innovativen Ansatz und die Praktikabilität ihrer Lösung. Das Projekt der Trapp-Geschwister bestand aus der Entwicklung eines neuartigen Systems zur Erzeugung und Speicherung erneuerbarer Energie. Ihr Ansatz basiert auf dem biochemischen Prozess der Hefegärung gekoppelt mit der Redox-Reaktion des Methylenblaus unter Verwendung von Zucker oder zuckerhaltigen Stoffen als Energiequelle.
Die 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. Der Lohn der Arbeit ist nun aber nicht nur die Finalteilnahme auf Bundesebene vom 18. – 21. Mai in Bremen, sondern auch die Erlangung des Patentes für ihre bahnbrechende Idee und Nachfragen aus der Industrie zu Kosten und Lieferzeiten.
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 werden die Landessieger von Jugend forscht jedes Jahr kurz vor dem Finale des Bundeswettbewerbs mit einem Empfang im Münchner Prinz-Carl-Palais geehrt. Gastgeber ist der Leiter der Staatskanzlei. Eine schöne Geste, die den Landessiegern zeigt, wie hoch ihr Sieg eingeschätzt wird und die ihnen sicher „Rückendeckung“ gibt für den Jugend forscht-Bundesentscheid.
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.
