Wissenschaft : Wissenschaft : Reines Forscherblut

Aschersleben - Klaus Winter lächelt. Die Schule, die beim Wettbewerb „Jugend forscht“ mindestens vier Platzierungen abräumen kann, bekommt am Ende einen Schulpreis. Und den würde der Schulleiter des Ascherslebener Gymnasiums Stephaneum auch in diesem Jahr gerne haben.

Ein paar dieser Trophäen reihen sich nämlich schon in der Vitrine in seinem Büro auf. Und auch dieses Mal stehen die Chancen recht gut. Denn beim ersten Teil des Regionalfinales gingen ein erster, ein zweiter und ein dritter Platz an das Stephaneum. „Das ist eine tolle Anerkennung für uns und zeigt, dass wir uns mit den anderen messen können. Und unser Unterricht nicht ganz schlecht sein kann“, findet der Schulleiter und lobt auch den Einsatz seiner Lehrer Bernd Czech und Enrico Friedel-Treptow, die die Schülerprojekte betreuen.

Mit ihrer Arbeit im Bereich Biochemie haben Martin Junghanns (17) und Thomas Pich (16) nicht nur den ersten Platz beim Regionalfinale „Jugend forscht“ erstreiten können. Nein, sie machen auch biotechnologischen Unternehmen künftig das Leben etwas leichter.

Denn mit ihrer Methode kann nun Pflanzen-DNA schneller und vor allem kostengünstiger von Stärke getrennt werden, was die Suche nach bestimmten Pflanzenmerkmalen und damit die Züchtung künftig erleichtert.

„Dazu nutzt man Marker. Das ist wie eine Suchtaste, die das Genom nach den Merkmalen absucht“, beschreibt Thomas den Vorgang. Und Martin weiß: „Das beschleunigt die Züchtungsprozesse ungemein. Normal dauert das nämlich ewig.“ Das kennt der junge Mann aus eigener Erfahrung. Denn sein Vater hat in Groß Schierstedt ein Unternehmen, das sich mit dem Anbau von Arznei- und Gewürzpflanzen befasst.

Nicht ganz so gut funktionieren die Marker allerdings bei Nutzpflanzen, die viel Stärke enthalten - wie Mais oder Kartoffeln. „Deshalb muss man die DNA von der Stärke isolieren.“

Dafür untersuchten die beiden Schüler fünf Methoden, kombinierten und optimierten sie, so dass am Ende eine überblieb, bei der ein Chemikalien-Mix gezielt eingesetzt wird - und die nun billiger und schneller ist als die bisher vorhandenen.

„Das hat uns Spaß gemacht“, gesteht Martin, der beruflich auch einmal in Richtung Pflanzenzucht gehen will. Für den 16-jährigen Thomas ist das eher Hobby. Er will eine Ausbildung in der Medizin oder der Pharmazie.

Da die beiden Stephaneer den ersten Platz im Regionalfinale belegt haben, werden sie ihre Schule Ende März im Landesfinale in Magdeburg vertreten.

Im Bereich Mathematik/Informatik belegte Tien Do Nam (18) den zweiten Platz mit einer App, die optimale Stundenpläne erstellt. „Ich habe mir schon immer gewünscht, dass meine Unterrichtsstunden besser verteilt sind“, nennt der Zwölftklässler, der schon früh mit dem Programmieren begonnen hatte, seinen Ansporn.

„Die ersten Tage der Woche sind bei mir vollgestopft mit Fächern, Ende der Woche ist wenig los. Da war ich am Wochenende immer ziemlich gestresst, weil ich so viel für die ersten Tage vorbereiten musste“, zeigt sich der 18-Jährige frustriert.

„Deshalb wollte ich ein eigenes Programm entwickeln, das an die Natur angelehnt ist.“ An die Evolution, um genau zu sein. „Ich habe versucht, durch Mutation, also zufällige Veränderung, einen neuen Stunden-Plan zu erstellen. Und durch Selektion zu sehen, ob er so gut ist oder nicht.“

Dabei hat Tien Do Nam, der Informatik studieren will, so einige Ansprüche: „Möglichst viele Doppelstunden, Schulschluss so früh wie möglich, eine gleichmäßige Verteilung der Fächer und die effiziente Nutzung der Räume.“ Das Programm, das dabei herausgekommen ist, ist nutzbar für beliebig viele Schüler, Lehrer, Fächer, Räume. Ansehen, so meint Schulleiter Klaus Winter, will sich das Stephaneum das Programm unbedingt.

Im Bereich Physik haben sich Jannis Korn (17) und Marius Schmidt (17) mit der Energiegewinnung aus Neutrinos beschäftigt und damit den dritten Platz belegt. Eine unendlich scheinende Energiequelle? Könnten Neutrinos sein. Denn die elektrisch neutralen Teilchen mit sehr geringer Masse „werden“, so Marius, „in der Sonne produziert und in extrem hoher Rate ins Universum geschossen. Damit hätten wir dann die Energieprobleme gelöst.“ Deshalb wollten die beiden 17-Jährigen herausfinden, ob man aus Neutrinos überhaupt Energie gewinnen kann.

Das Ergebnis: „Nach heutigem Stand der Wissenschaft ist das schwer“, resümiert Marius.

„Nahezu unmöglich“, präzisiert Jannis. Denn von den vier vorhandenen Wechselwirkungsarten besitzen Neutrinos nur eine einzige: die schwache Wechselwirkung.

Dazu haben die beiden Berechnungen angestellt und herausgefunden: Man muss die beteiligten Teilchen schon extrem nahe zusammenbringen. „Wir wollten einen Stoff entwickeln, in dem das möglich ist“, so Marius.

Und Jannis fragte: „Wie muss so ein Stoff beschaffen sein? Welche Dichte braucht er?“ Die müsste etwa so groß wie in einem Atomkern sein. „Und das“, so Jannis, „ist schwer machbar.“ (mz)