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Aktuelle Projekte

Auf dieser Seite stellen sich alle aktuellen größeren Forschungs- und Klassenprojekte des IKG vor.

Wenn du selbst Interesse an einem Forschungsthema hast, melde dich bei Frau Kaltenbach (kaltenbach.katharina@ikg-tuttlingen.de).

Fünftklässler werden Ersthelfer

Am Freitag, den 21.11.2025 und am 23.01.2026 wurden die Schülerinnen und Schüler der Klasse 5a und 5c an einem Workshopvormittag zu ErsthelferInnen. In einem gemeinsamen BNE-Kooperationsprojekt zwischen  IKG Ersthelferin Maria Brunner, den Schulsanitätern, dem MINT-Netzwerk Donau-Baar-Heuberg sowie dem Schülerforschungszentrum Tuttlingen mit Frau Kaltenbach erfuhren die Kinder in einem ersten theoretischen Teil, warum Helfen im Notfall wichtig ist, welche Bedeutung eine Rettungsdecke hat und wie man sich bei einem Unfall richtig verhält.

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Mikroplastik in Lebensmitteln

Mikroplastik im Körper ist ein sehr wichtiges Thema, das in aktuellen Forschungsarbeiten mit der Entstehung von Krebs und vielen anderen Erkrankungen in Verbindung gebracht wird. Gleichzeitig gibt es immer mehr Forschungsarbeiten, die Mikroplastik in vielen Bereichen des Lebens nachweisen. An dieser Stelle setzt die vorliegende Forschungsarbeit an, in der untersucht wird, wie Mikroplastik zum einen durch synthetische und natürliche Lebensmittel in unseren Körper gelangen kann. Es wurde entschieden, Mikroplastik in Lebensmitteln zu untersuchen, die täglich konsumiert werden, ohne dass die Verbraucher wissen, was in ihnen steckt. Zunächst wurden verschiedene Kaugummi-Sorten untersucht, indem Speichelproben entnommen und ausgewertet wurden. In allen untersuchten Proben konnte Mikroplastik gefunden werden, dabei gibt es Unterschiede in der Löslichkeit über die Zeit und der Menge der gelösten Teilchen. Anschließend wurde die Idee entwickelt, Äpfel und Honig zu untersuchen, was aufgrund methodischer Nachweisherausforderungen nicht erfolgreich war. Aufgrund dessen wurden Alternativen gesucht und verschiedene Wassersorten auf ihren Mikroplastikgehalt hin untersucht. Hierbei konnte festgestellt werden, dass Mikroplastik auch durch Trinkwasser in gewissen Mengen aufgenommen werden könnte, da in allen acht untersuchten Wassersorten, unabhängig ob es in Plastikflaschen oder Glasflaschen gelagert wird, Mikroplastik zu finden ist. Um herauszufinden, wie Mikroplastik bereits über den Anbau von Pflanzen in die Nahrungskette gelangen kann, wurden verschiedene Pflanzensorten, einmal in reinem Agar und einmal in mit Mikroplastik belastetem Agar wachsen gelassen. Anschließend wurden Wurzeln, Stängel und Blätter zu verschiedenen Wachstumszeitpunkten analysiert. Die mikroskopischen Analysen zeigen zum einen die Aufnahme von Mikroplastik in die Pflanze, zum anderen auch das Umwachsen von Mikroplastik durch pflanzliches Gewebe und eine Akkumulation über die Wachstumsdauer.

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Der smarte Erste-Hilfe-Kasten

Das Projekt von Finn, Justin und Luisa aus der J2 beschäftigt sich mit der Entwicklung eines smarten Erste-Hilfe-Kastens für Unternehmen, der den manuellen Aufwand bei Bestandskontrolle und Unfallprotokollierung reduziert. Aufbauend auf dem Prototyp des Vorjahres liegt der Fokus 2025/26 auf der technischen Zuverlässigkeit, der praktischen Nutzbarkeit und der Skalierbarkeit des Systems.

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Proteinextraktion aus Hefen

Die stetig wachsende Weltbevölkerung benötigt immer mehr Nahrung. Gleichzeitig stellen die Folgen des Klimawandels durch den Verlust von Ernteerträgen durch Starkregen oder Dürre Probleme für die Bereitstellung von ausreichend Proteinquellen für die Menschen dar. Eine solche Proteinquelle für die zukünftigen Generationen kann nicht ausschließlich durch Fleisch und Pflanzen gefunden werden, sondern durch biologische Proteine, die als Fleisch- und Pflanzenersatz dienen. Dieses Ziel verfolgt mein Projekt, in dem ich, Diana aus der Klasse 9 untersuche, ob mithilfe von Hefen ausreichend Proteine erzeugt werden können und damit ein möglicher Beitrag zur nachhaltigen Ernährung mit allen essenziellen Aminosäuren geleistet werden kann. Zu Beginn des Projektes werden Hefezellen kultiviert. Dabei kommen unterschiedliche Kulturbedingungen zum Einsatz, um deren Einfluss auf den Proteingehalt zu untersuchen. Anschließend wird der Proteingehalt qualitativ und quantitativ bestimmt und ausgewertet. In einem weiteren Schritt ist vorgesehen, verschiedene Hefestämme miteinander zu vergleichen, um deren Eignung als alternative Proteinquelle zu bewerten. Die Proteinanalytik wird durch das SDS-PAGE-Verfahren durchgeführt. Bei den ersten Versuchen des SDS-PAGE-Verfahrens konnten bei der Supermarkt-Hefe Proteine extrahiert und aufgetrennt werden. Zudem konnte durch Anzuchtversuche die optimale Kulturbedingung für die Hefen gefunden werden. Diese sind das Füttern der Zellen mit Haushaltszucker bei einer Lagerung bei etwa 7 Grad Celsius im Kühlschrank.

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Chlorella vulgaris als Ernährungsmöglichkeit der Zukunft

Die Ernährung der Zukunft für Menschen und Tiere ist aktuell ein großes Thema. Hierbei müssen Alternativen zu aktuellen Anbauformen auf Feldern gefunden werden, um dauerhaft alle versorgen zu können. Eine Möglichkeit wäre, Algen anzubauen, die sowohl für Menschen als auch für Tiere einsetzbar wären. Eine dieser Algen ist Chlorella vulgaris. Im vorliegenden Projekt wurde versucht diese so zu züchten, dass sie neben bestehenden Infrastrukturen auf Bauernhöfen, zum Beispiel Silos oder Türmen platzsparend und kostengünstig wächst und direkt vor Ort als Futtermittelpflanze eingesetzt werden kann. Es wurden mehrere Versuche durchgeführt, um die optimalen Wachstumsbedingungen zu finden. Diese zeigen, dass die Pflanze im natürlichen Licht, mit leichter Bewegung und bei einem pH-Wert von 7 am besten wächst, was einen kostengünstigen Anbau ermöglicht. Um diese Wachstumsbedingungen nun umzusetzen, wird zurzeit ein platzsparender Reaktor gebaut, der neben der Anzucht auch das benutzerfreundliche Ernten und Weiterverarbeiten der Pflanzen mitdenkt. Nach dem Bau werden weitere Tests durchgeführt, um die Funktionsfähigkeit des Systems zu testen.

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Messsystem für die Stadtbäume der Zukunft

Steigende Temperaturen in der Stadt, zunehmende Trockenheit oder lokale Starkregenereignisse wegen des Klimawandels stellen ein echtes Problem für die Menschheit dar. Viele in der Stadt angebauten Bäume zeigen im Kontext der Entwicklungen der letzten Jahre Schäden, die langfristig zum Absterben einiger Arten führen. Aus diesem Grund wurde dieses Projekt von uns, Karl und Ole aus der Klasse 9 durchgeführt, um ein Messsystem zu entwickeln, welches Eigenschaften, wie Transpiration, Kohlenstoffdioxidaufnahme und Sauerstoffabgabe, die wesentlich wichtige Aspekte der Fotosyntheseleistung sind, von Pflanzen zuverlässig und genau misst. Damit soll herausgefunden werden, welche Pflanzen im Stadtklima der Zukunft bestmöglich zurechtkommen. Da sich die Messungen im Labor mit Bäumen als sehr problematisch erwiesen, wurde parallel ein labortaugliches System mit drei verschiedenen Zimmerpflanzen (Efeu, Efeutute, Spatiphyllum) aufgebaut. Die Pflanzen stehen stellvertretend für verschiedene Typen von Bäumen. Mit einem Porometer zur Erfassung der stomatären Leitfähigkeit wurde deren Photosyntheseleistung unter verschiedenen Bedingungen getestet. Die Laborversuche zeigen, dass verschiedene Pflanzentypen sehr gut anhand ihrer stomatären Leitfähigkeit auf ihre Trockenstresstoleranz untersucht werden können. Erstaunlich sind die Fähigkeit des Efeus, trotz einer großen Menge an Stomata seinen Wasserhaushalt bzw. seine Fotosyntheseleistung effizient regulieren zu können und die nicht vorhandene Fähigkeit der Blattfahne, bei Trockenstress Wasser zu sparen.

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Ernährung der Zukunft

Der Klimawandel hat zunehmend negative Auswirkungen auf die Bodenqualität, die die landwirtschaftliche Produktion von Nahrungsmitteln für die immer größer werdende Menschenpopulation vor große Herausforderungen stellt. In vielen Regionen der Welt sind die Folgen bereits spürbar. Da es unwahrscheinlich ist, dass sich die Situation auf einem globalen Niveau schnell verbessert, ist es wichtig herauszufinden, welche Nahrungsmittel auch unter Bedingungen wie Trockenheit, Starkregen oder Bodenversalzung wachsen können. Deshalb forschen wir an einem Versuch mit Teff, Kichererbsen und Linsen, die ernährungsphysiologisch wertvolle Pflanzen sind und mögliche Alternativen zu aktuell in Deutschland angebauten Feldfrüchten darstellen könnten. Zunächst werden Keimungsversuche mit den drei Arten unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Alle Pflanzen keimten unter dauerfeuchten Bedingungen und bei regelmäßiger Bewässerung am besten. Eine Düngung war nicht von Vorteil und hemmte die eine Keimung sogar teilweise. Darüber hinaus werden Freilandversuche in Experimentierboxen durchgeführt und ergänzend Informationen der Bodenbedingungen in unserem Schulgarten mithilfe eines Messaufbaus von Parkli, die wir im Zusammenhang mit unserer UNESCO Geoparkschulenauszeichnung erhalten haben, erfasst. Dabei werden Bodenparameter wie Feuchtigkeit, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert und verschiedene Ionen (Stickstoff, Kalium und Phosphor) über 60 Tage täglich gemessen. Bei den Freilandversuchen stellte sich heraus, dass Teff an trockene Klimabedingungen angepasst ist, die Linse und die Kichererbse zeigten eine geringere Angepasstheit an die gegebenen Bedingungen.

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Die Rettung der Bienen

Da heutzutage viele Bienen am Befall von Milben sterben und ein Bienenvolk durch die Behandlung mit Chemikalien zum Abtöten der Milben geschwächt wird, muss man sich Gedanken machen, ob man ihnen nicht besser helfen kann zu überleben, im besten Fall ohne den Einsatz von Chemikalien. Eine Lösung dieses Problems könnte die Form der Zarge sein. Da Bienen in der Natur nicht in einer quadratischen Zarge, sondern in einem kugelförmigen oder sogar in einem unförmigen Stock leben, könnte die Form des Stocks eine Rolle bei der Lösung dieser Problematik spielen. Deshalb forsche ich, Linus aus der Klasse 10, in meinem Projekt , ob eine alternative Form der Zarge für die Bienen bessere Erträge und Gesundheitswerte bringt, ob es im besten Fall den Milbenbefall senkt und somit auch einen reduzierten Einsatz chemischer Mittel möglich macht. Dazu soll der Bienenstock für jeden nachhaltig im 3D-Drucker zuhause herstellbar sein, um die Anzahl regional hergestellter Bienenstöcke zu erhöhen. Bisher konnten zwei Prototypen designt werden, wobei der erste bereits im Einsatz war. Da dieser trotz mehrerer Versuche von den Bienen nicht angenommen wurde und nicht ausreichend stabil für den Einsatz im Freiland war, wurde ein zweiter Prototyp entworfen und gedruckt, welcher aktuell auf verschiedene Wetterereignisse getestet wird. Außerdem wurde sich auf das zweite Projektjahr vorbereitet und es konnten Normdaten eines zweiten Stockes als Referenz erhoben werden.

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BNE goes international

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) wird am Immanuel-Kant-Gymnasium Tuttlingen großgeschrieben. Neben unzähligen Forschungsprojekten, dem neugestalteten Schulgarten und bundesweit erfolgreichen Teilnahmen an über 20 Wettbewerben im vergangenen und aktuellen Schuljahr konnte am 13.01.2025 mit dem Beginn eines internationalen digitalen Austauschprogramms ein neuer Baustein etabliert werden, der in den nächsten Monaten weiter ausgebaut werden wird. Gemeinsam mit der Maya School in Ankara (Türkei), die wie das IKG Tuttlingen ebenfalls Projektpartner in einem gemeinsamen EU-Horizon Projekt ist, wurden im November und Dezember 2024 Experimente mit BNE-Bezug ausgewählt und mit SchülerInnen aus den Klassenstufen sechs und neun so aufbereitet, dass daraus präsentationsfähige Live-Events wurden. Jeweils eine Partnerschule bereitete dann ein Experiment vor. Anschließend organisierten die Lehrer vor Ort notwendige Materialien, sodass in einem gemeinsamen digitalen Live-Event mit den eingeladenen SchülerInnen, aber auch mit Eltern und Großeltern zusammen experimentiert, diskutiert und gemeinsam gelernt werden konnte.

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Solarbetriebenes Kettcar

Laub und Kies auf den Straßen können dazu führen, dass Personen ausrutschen und hinfallen. Ein größeres Problem ist allerdingst noch, dass auf vielen Wegen Plastik und anderer Müll liegt. An viele Stellen kommen die größen Kehrmaschinen nicht hin, der Müll bleibt liegen und zersetzt sich zu Mikroplastik, was für die Tiere des Bodens und später auch für uns Menschen ein Problem wird. An dieser Stelle setzt die folgende Forschungsarbeit an. Um den Problemen entgegenzuwirken, wurde eine Solarbetriebene Kehrmaschine gebaut, welche hauptsächlich für Kinder ist. Dadurch kommen die Kinder gerne mal raus, um Spaß zu haben und reinigen zu gleich die Wege. Außerdem ist die Kehrmaschine noch Solarbetrieben, was wiederum sehr Nachhaltig ist.

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Mushrooms for future

Der Klimawandel und Fragen um limitierte Ressourcen in der Bauindustrie führen dazu, dass man sich Gedanken über neue, nachhaltige Baustoffe machen muss, die im Idealfall dem Cradle-to-Cradle Prinzip folgen. Pilze sind in der Lage Bio-Komposite zu bilden, die als Baustoffe eingesetzt werden können. Das Material ist biologisch abbaubar und hat gute Eigenschaften. Deshalb wurde im vorliegenden Projekt untersucht, unter welchen Bedingungen (Temperatur, Wasserbilanz, Substrat) der Glänzende Lackporling als Bau- und/oder Dämmstoff der Zukunft fungieren kann. Es konnte herausgefunden werden, dass Anzuchttemperaturen um 30°C und eine Wasserzufuhr von 15ml Wasser auf 60g Substrat pro Tag die höchste Teilungsrate des Mycels aufweist. Eine Mischung aus einem Standardsubstrat mit Fichtenholzsägespänen kann empfohlen werden. Versuche zu Trocknung (Gewichts- und Volumenreduktion), Druckfestigkeit sowie Dämmwirkung bestätigen die Nutzung des gezüchteten Baustoffes im Trockenbau oder als Dämmstoff. Mit unserem Projekt haben wir diesen März beim Landesfinale Jugend forscht den zweiten Preis in der Kategorie Biologie gewonnen.

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Photopower mit Algen

Wasserstoff wird immer wichtiger in unserer heutigen Gesellschaft. Das Problem vom Wasserstoff ist jedoch die Produktion, denn dabei wird Strom gebraucht. Im Optimalfall wird dieser Strom aus erneuerbaren Energien bezogen, doch dies ist nicht immer der Fall. Auch der Strom aus den erneuerbaren Energiequellen kann in vielen anderen Bereichen sinnvoller genutzt werden als zur Wasserstoffproduktion. Dieses Problem wollten wir mit unserem Projekt lösen. Mikroalgen wie Chlamydomonas reinhardtii sind einzellige Algen, die sich besonders schnell vermehren und auch billig zu züchten sind. Sie können unter bestimmten Bedingungen Wasserstoff produzieren. Aus diesen Gründen ist die Herstellung von Wasserstoff über Algen sehr produktiv, da dabei Algen verwendet werden, die nicht so viel Energie benötigen wie die herkömmliche Produktion von Wasserstoff über Strom. Ebenfalls haben diese Algen den enormen Vorteil, dass sie Alkohole produzieren können. Diese kann man zum Beispiel zur Stromgewinnung genutzt werden, oder es findet seinen Gebrauch als Lösungsmittel.

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Bäumchen an der Wand - Stadtklimatische Untersuchungen zum Wachstum von Bäumen

Nach unserem letzten Projekt im Fachbereich Physik, wollten wir dieses Mal Richtung Geo- und Raumwissenschaften gehen. Dabei hat uns das Thema Stadtklima besonders interessiert. Bei Recherchen haben wir herausgefunden, dass es vielen Alleebäumen nicht gut geht, weil sie durch die Abstrahlung von verschiedenen Fassaden in ihrem Wachstum negativ beeinflusst werden. In unserem Projekt möchten wir nun die Bäume in der Weimarstraße in Tuttlingen untersuchen und wie sie in Abhängigkeit von verschiedenen Fassaden mit Temperatur- und Wasserstress reagieren. Aktuell erproben wir unser Messsystem in kleinem Maßstab im Labor, um dann später die Erkenntnisse für Freilandmessungen nutzen zu können.

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Untersuchung von Fleischfressenden Pflanzen

In der Welt der Carnivoren gibt es viele verschiedene Mechanismen, wie sie auf Beutefang gehen. Wir, das sind Daniel Böer (Klasse 7), Julian Böer und Maximilian Storz (beide Klasse 8) forschen in unserem Projekt zu den Fangmethoden verschiedener Droserarten und untersuchen diese genau.

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Grüne Sitzecke für den Schulgarten

In den vergangenen Monaten haben die Achtklässler der NwT-Klasse von Herrn Michaelis gemeinsam mit Frau Kaltenbach, der Firma Storz und Holzbau Mattheis zunächst das Thema ökologisches Bauen besprochen und im Anschluss daran CAD zeichnen mit dem Programm Autodesk Inventor gelernt. Die Klasse hatte sich außerdem beim Programm "Mach was!" von Würth beworben und für ihre Projektidee den Zuschlag erhalten. Anschließend ging es in die Planung und Umsetzung ihres eigenen Projektes, einer begrünten Sitzecke für den neuen Schulgarten. Tim Szallies überzeugte mit seinem Entwurf, weshalb dieser am 15.7.2024 gemeinsam mit Herrn Mattheis und Frau Kaltenbach in der Werkhalle der Firma Mattheis umgesetzt wurde. Mit Awa, Antonia, Lena, Emma, Mahbube, Sara, Katharina, Tim und Devin wurde den gesamten Tag über gemessen, gesägt, gebohrt, geschraubt und geleimt. Dabei bewies die Gruppe großes Durchhaltevermögen und Teamgeist vor allem, wenn es einmal nicht so lief wie geplant. Das Ergebnis kann sich am Ende sehen lassen und wird in den kommenden Wochen im Schulgarten Einzug finden, sodass sich im Herbst alle Schülerinnen und Schüler daran erfreuen können.

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BNE Song erwacht zum Leben

„Habe Mut selbst zu handeln, selbst zu denken. Für dich und deine Zukunft einzusteh’n. Unsere Welt mit Weitsicht zu lenken. Mit sicherem Kompass nach vorne zu geh’n!“, heißt es im Refrain des neuen IKG-Songs, der am 27.06.2023 mit Unterstützung der Musikhochschule Trossingen zum Leben erweckt und aufgenommen wurde. Das Logo für den Song wurde von Fridolin Bachmann gestaltet.

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Gartenhausbau

Am Donnerstag den 11.05.2023 trafen wir uns, die Klassen 9c und 9e beim Holz-Bambusch in Emmingen-Liptingen. Denn unser Schulgarten soll ein Gartenhaus bekommen, das wir selbst in Autodesk Inventor CAD geplant haben und das nun in die Realität umgesetzt werden wird. Als wir angekommen waren, stand als erster Punkt die Sicherheitseinweisung auf unserer Liste. Diese wurde von Günter, Torben und Fabian durchgeführt. Nachdem wir mit dieser fertig waren, machten wir noch ein gemeinsames Gruppenbild und teilten danach die Gruppen für die einzelnen Bereiche ein.

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Cocktail auf Knopfdruck

Kurz vor den Sommerferien 2021 lief in der Schule eine Dokumentation über das Thema Technologien der Menschheit. In dieser wurde gezeigt, wie schnell sich Technologien weiterentwickeln bzw. weiterentwickelt werden. Sie unterstützen uns zum Beispiel in nahezu allen Bereichen der Industrie und helfen uns in vielen Bereichen unseres Lebens. Vieles wird durch sie abgenommen und verbessert. Dennoch sind Technologie für manche Menschen befremdlich, weshalb sie nichts mit ihnen zu tun haben möchten. Deshalb findet das Cocktailteam einen Cocktailautomaten als gute Möglichkeit, die Technik näher an die Bevölkerung zu bringen. Gleichzeitig mögen viele Menschen Cocktails und deshalb kamen wir auf die Idee: Wieso Cocktails selbst machen, wenn uns die Technik dies auch abnehmen kann, so dass jemand, der sich nicht auskennt aber ein kaltes Getränk ohne Aufwand möchte, dennoch in den Genuss kommen kann? Deshalb haben wir uns zum Ziel gesetzt, eine vollautomatische Cocktailmaschine zu entwickeln, die jeden beliebigen Cocktail mixen kann, den man sich wünscht und die sich außerdem selbst reinigt. Dies würde vor allem Clubs, Bars und Restaurants zugutekommen, aber auch im privaten Bereich gut angenommen werden, da unsere Maschine so konzipiert ist, das sie für den kleinen und großen Bedarf praktisch ist und ohne Vorkenntnisse verwendet werden kann. In der Gastronomie würden Wartezeiten der Bestellungen verkürzt, so die Laune aller verbessert und gleichzeitig der Umsatz für die Barkeeper gesteigert werden. Mit dem Projekt soll geholfen werden, auch in diesem Bereich die Modernisierung und Technik zu den Menschen zu bringen und das Warten auf den Cocktail durch eine tolle Show verkürzt werden. Die Umwelt kommt hier auch nicht zu kurz, da die Maschine ein wassersparendes Reinigungssystem verwendet.

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Farbstoffe aus Bakterien

Unsere Welt beim Einkaufen ist voller Farben. Viele der für die Textilindustrie oder die Spielzeugindustrie eingesetzten Farbstoffe sind allerdings chemisch hergestellt, enthalten oft giftige Anteile und sind in der Produktion ressourcenbelastend, energetisch teuer und in der Entsorgung oft ein Umweltproblem. Ökotest hat in einer Studie beispielsweise in verschiedensten Kinderspielzeugen, Teppichen, Babywippen, Schuhen, aber auch in Fingerfarben die besonders stabilen und leuchtenden Azofarbstoffe gefunden, die im Tierversuch aber krebserzeugend sind.[1] Ein Beispiel ist Anilin, das eingesetzt wird, nicht zu den verbotenen aromatischen Aminen gehört, im Laborversuch allerdings gesundheitliche Probleme bei Tieren auslöste.[2] Auch andere Farbstoffe, wie Allergien auslösende Dispersionsfarbstoffe, werden in Holzspielzeugen, Kuscheltieren, Buntstiften und Knete eingesetzt.[3] Diesem Problem wird im folgenden Projekt, welches seit März 2022 läuft, entgegengetreten. In diesem Projekt wird die natürliche und alternative Herstellungsmöglichkeit von Farbstoffen durch Mikroorganismen untersucht. Es werden Farbstoff herstellende Bakterien gezüchtet, deren Farbstoffe extrahiert und dieser anschließend genutzt, um z.B. Textilien unterschiedlicher Zusammensetzung (Baumwolle und Kunststofffasern) oder Spielsachen natürlich und ungefährlich für Kinder anzufärben. Durch den Einsatz der Mikroorganismen können außerdem nachwachsende Rohstoffe genutzt werden, die nach der Anwendung auch wieder biologisch abbaubar sind. Die Mikroorganismen brauchen vor allem wenig Raum, vermehren sich schnell und können in kürzester Zeit große Mengen gewünschter Substanzen herstellen.

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Ein Cradle to Cradle Verbundwerkstoff

Dämmstoffe sind ein wichtiger Bestandteil unseres Lebens. Obwohl wir tagtäglich mit ihnen zu tun haben, wenn wir uns in unseren eigenen vier Wänden wohl fühlen, denken wir oft nicht daran, dass vielfältige Bereiche im Kontext ihrer Nutzung bedacht werden müssen. Sie umfassen Themen wie Energieeinsparung, Umweltschutz, Luftqualität, Feuerschutz, Schallschutz, Temperaturdämmung, und viele weitere. Das Problem ist, dass viele dieser Dämmstoffe zurzeit nicht umweltfreundlich sind und viele umweltfreundliche Dämmstoffe haben das Problem, dass sie entweder zu teuer sind oder ihre Dämmfähigkeiten schlechter sind, als die der nicht umweltfreundlichen Dämmstoffe. Deshalb wurde im vorliegenden Projekt in einer zweijährigen Entwicklungszeit ein Verbundwerkstoff mit dem Namen ThermariS entwickelt und stetig verbessert. Der Name erklärt die Funktion und die Bestandteile: Ther. Steht für die Dämmeigenschaften, das mari für Meer also die Algen und das S steht für die Sägespäne. Dieser Verbundwerkstoff folgt dem Cradle-to-Cradle Prinzip und ist nicht nur nachhaltig, sondern auch kostengünstig herzustellen. Seine möglichen Anwendungsgebiete gehen sogar über die Verwendung als Dämmmaterial hinaus, da nach Tests der Einsatz auch als Verpackungsalternative, Blumentöpfe aber auch Transportmaterial empfehlenswert ist. Um die Marktfähigkeit von ThermariS zu prüfen, wurden wissenschaftlich standardisierte Tests in statistischer Häufigkeit durchgeführt und die Ergebnisse mit denen weiterer verfügbarer Dämmstoffe auf dem Markt verglichen. So konnte gezeigt werden, dass in ThermariS großes Potential im Kontext einer umweltfreundlicheren Baustoffentwicklung liegt. Das Innovative an unserem Produkt ist, dass ein Verbundwerkstoff aus Upcyclingmaterialien hergestellt wurde, welches sehr viele verschiedene Anwendungsbereiche branchenübergreifend besitzt. Darüber hinaus kann das Produkt völlig chemiefrei aufgelöst werden und anschließend in anderen Bereichen verwendet werden.

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Upcycling von Naturkautschukmatratzen

Der Mensch verbringt fast die Hälfte seines Lebens mit Schlafen, meist in seinem Bett auf einer Matratze aus Kaltschaum, mit Federkern, aus Gelschaum oder Viscoschaum. 2021 setzte die Matratzenindustrie in Deutschland 866,39 Millionen Euro um.[1] Die Matratzen sind in ihrer Herstellung ressourcen-, energie- und kostenintensiv.[2] Vor allem Kautschuk-Kaltschaummatratzen, die entweder vollständig aus Naturlatex oder aus einer Mischung aus erdölbasiertem synthetischem Latex hergestellt werden und vulkanisiert werden müssen, sind eine Betrachtung wert. Die Matratzen werden nach ihrem Gebrauch durch die Menschen nach etwa 10 Jahren im Einsatz zu 40% thermisch verwertet, zu 60% deponiert[3], was wertvolle Ressourcen zerstört, Müll produziert, auf den Deponien Platz wegnimmt und insgesamt einen hohen Energiebedarf bedeutet. Pro Jahr fallen in Europa etwa 30 Millionen Matratzen an, was 450.000 Tonnen Altmatratzen bedeutet.[4]

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Leidenfrosteffekt

Als beim Kochen einmal Wasser auf die heiße Herdplatte gefallen ist, haben wir beobachtet, dass die Tropfen tanzen können. Das fanden wir so spannend, dass wir darauf unser neues Forschungsprojekt aufgebaut haben. Der Effekt heißt Leidenfrost-Effekt und ist in der Physik bekannt. Er ist aber im Bereich der Grundlagenforschung weiterhin wichtig zu untersuchen, um zu verstehen, wie genau die Tropfen verschiedener Flüssigkeiten entstehen und wie sie sich wieder auflösen. Deshalb haben wir mithilfe einer Highspeed-Kamera und einem selbst entwickelten Versuchsaufbau Messungen für verschiedene Flüssigkeiten und Mischungen von Flüssigkeiten gemacht und mit einem Computerprogramm ausgewertet. Wir können nun Aussagen darüber treffen, wie sich verschiedene Flüssigkeiten beim definierten Auftropfen auf unterschiedlich heißen Herdplatten verhalten.

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Unser Traumschulgarten der Zukunft

Wie ihr vielleicht gehört habt, haben sich SchülerInnen des IKG mit Unterstützung einiger LehrerInnen bei der Aktion "Schulhofträume" des Deutschen Kinderhilfswerks beworben, haben sich gegen 260 andere Projekte durchgesetzt und 15.000€ gewonnen, damit wir als Schulgemeinschaft den Schulgarten nach unseren Vorstellungen nachhaltig gestalten können. Neben einer realen Welt mit Experimentierstationen, Grünem Klassenzimmer und Gemüsegarten wird es auch eine digitale Welt geben, in der ihr mehr über verschiedenste Themen erfahren könnt.

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Mach was!

SchülerInnen aus der Klasse 8e werden in den nächsten Monaten unter anderem im NwT-Unterricht ein eigenes Gartenhaus für unseren neuen Schulgarten entwerfen und bauen.

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BNE international

Gemeinsam mit der Pädagogischen Hochschule und dem International Center for STEM Education führen wir, die Klasse 8b in den nächsten Wochen in Französisch ein mehrsprachiges und kooperatives Nachhaltigkeitsprojekt mit den thematischen Schwerpunkten Ressourcen und Cradle-to-Cradle, gemeinsam mit unserer Partnerschule in BEX, durch. In Kleingruppen erarbeiten wir verschiedene Teilthemen theoretisch und praktisch und werden mehrsprachig Methoden der Wissenschaftskommunikation erproben.

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Selbstreparatur von Pflanzen

Wir heißen Magdalena und Karl und gehen in die fünfte Klasse. Wir interessieren uns dafür, welche Mechanismen Pflanzen entwickelt haben, um sich bei Schäden selbst zu reparieren. Dazu untersuchen wir Pflanzen unter dem Mikroskop. Auf der Grundlage unserer Ergebnisse möchten wir dann eine bionische Anwendung finden, also die Biologie auf eine industrielle Anwendung übertragen.

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Algenkunststoffentwicklung

Wir sind Witalij und Maddox aus der Klasse 9. In unserem Projekt stellen wir mit unterschiedlichen chemischen Methoden und mit verschiedenen Makroalgen Algenkunststoffe her, färben diese ökologisch an und testen deren Abbaubarkeit.

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Der perfekte Cocktailmixer

Wir sind zwei Tüftler aus der zehnten Klasse und bauen in unserem Projekt einen eigenen möglichst perfekten Cocktailmixer, der unseren Ansprüchen für ein optimales Mischgetränk genügen soll.

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Laqueria mirantibus - Kinderbuch

Auf der Grundlage unseres Jugend forscht Projekts zum Thema Bodengesundheit haben wir, Melina Reckermann und Isabell Seibel (beide KS1) ein Kinderbuch geschrieben, das von Fridolin Bachmann (Klasse 6) ideenreich und liebevoll illustriert wurde.

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Biomodifizierte selbstheilende Baustoffe

Magnus und Tabea  haben im Nationalteam Deutschland an der ICYS (Internationalen Conference of young scientists) teilgenommen, den Weltmeistertitel in der Sparte Environmental Science gewonnen und haben außerdem den Artur Fischer Erfinderpreis gewonnen. Sie haben am Jugend forscht Wettbewerb 2021 teilgenommen und einen Sonderpreis erhalten.

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