Rettet mit uns das Gletschereis - Schülerwettbewerb 2021!

Die Gewinner des Schülerwettbewerbes 2021 - Rettet mit uns das Gletschereis

Eine Zusammenfassung zum Schülerwettbewerb mit allen GewinnerInnen findet ihr hier.

Soviel sei schon verraten an dieser Stelle: Der neue Wettbewerb für 2022 befindet sich bereits in der Planung.

Ihr dürft gespannt sein auf ein neues interessantes und aktuelles Thema.


Inhalt


Hier geht es zum Flyer für den Schülerwettbewerb 2021.

Titelbild Schülerwettbewerb 2021

Die globale Erwärmung

Die globale Erwärmung ist allgegenwärtig. Überall ist das Eis auf dem Weg sich in Wasser Dinosaurier auf Eisschollezu verwandeln und niemand weiß, was darunter zum Vorschein kommen wird. Hilf mit das Gletschereis zu bewahren und verhindere, dass urzeitliche Tiere wieder zum Leben erwachen und die Erde in Angst und Schrecken versetzen.

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Welche Eigenschaften besitzt Eis?

Eis, also die feste Form von Wasser, ist ein Material mit sehr interessanten Eigenschaften. Es ist leichter als seine flüssige Phase (Eisberge schwimmen), es schmilzt unter Druck (Schlittschuhe), kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem (Schneeflockenform) und ist bei -80°C so hart wie Stahl.

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Wieso ist Eis auf der Erde so wichtig?

Eis ist essentiell für die Erde in der wir sie kennen. Dabei kommt es auf die richtige Menge an. Niemand würde wohl gern während einer Eiszeit in Mitteleuropa wohnen wollen. Auch wenn die Erde die meiste Zeit ihres Daseins ohne vereiste Polkappen verbrachte, so hat sich unser Leben auf ihr Vorhandensein eingestellt.Eisberge auf Island

Das Polareis ist essentieller Teil des Wasserkreislaufs der Erde und stellt unsere größten Süßwasserreserven dar. Außerdem ist Eis ein wichtiger meteorologischer Faktor bei der Wetterbildung. Den wichtigsten Beitrag zu unserem Klima liefert Eis aber in Form seiner Fähigkeit eingestrahltes Sonnenlicht zu reflektieren (Albedo). Dieser Effekt trägt im Wesentlichen zu einer einigermaßen konstanten Temperatur auf der Erde bei. Je weniger Sonnenlicht reflektiert wird (bei wenig Eis) umso mehr Energie wird in der Erde gespeichert, wodurch diese sich aufwärmt.

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Die Wettbewerbsaufgabe

Konstruiere aus haushaltsüblichen Gegenständen und Materialien eine nach unten offene Kühlbox. Diese Kühlbox wird über einen Eisblock gestülpt, in dem ein prähistorisches Monster eingefroren ist. Alle 24 Stunden wird die Kühlbox wieder geöffnet und der Eisblockrest gewogen. Wessen Box das Eis am besten bewahrt hat, d.h. die Kiste mit dem wenigsten Eisverlust, gewinnt.Kühlbox mit Eiswürfel im Inneren

Welche Abmessungen sollte Deine Kühlbox haben?

      • Eisblockgröße: (7 × 7 × 7) cm3.
      • Das Innere der Kühlbox muss in der Lage sein, diesen Eisblock völlig zu umschließen.

Eisblock auf Waage

      • Maximale Wandstärke der Kühlbox: 5 cm.
      • Diese Wandstärke darf an keiner Stelle der Kühlbox überschritten werden
      • Maximales Volumen der Kühlbox innen: 2 l


Was darfst Du für Deine Kühlbox NICHT verwenden?

      • Styropor und styroporähnlichen Materialien
      • Materialien, die kommerziell zur Wärmedämmung verkauft werden, wie Dämmwolle o.ä.
      • kommerziell erhältliche Kühleinrichtungen
      • Kühltaschen oder -beutel jeglicher Art
      • evakuierte Komponenten/Bauteile jeglicher Art (auch selbstgebaut), wie sie zum Beispiel in Thermoskannen zu finden sind

Das heißt, die Kühlbox muss vollständig von Dir gebastelt sein. Die Kühlbox darf außerdem keinen (!) elektrischen Anschluss haben (aktive Kühlung). Erlaubt hingegen sind aber z.B. reaktive Kühlungen (auf Basis chemischer Reaktionen) solange die Chemikalien frei im Handel erhältlich sind und nicht aus der Box austreten.

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Dokumentiere Deine Arbeiten!

Die Konstruktion Deiner Kühlbox muss ausführlich dokumentiert werden. Verfasse dafür ein Protokoll (max. 5 Seiten DIN A4) mit Hilfe der hier bereitstehenden Protokollvorlage.

Worauf kommt es dabei an?

        • Notiere Deine Gedanken zu den wichtigsten Konstruktionselementen der Box.
        • Protokolliere Deine eigenen Kühlversuche im Laufe der Optimierung deiner Kühlbox.
        • Formuliere deine Erkenntnisse aus deinen Versuchen zu positiven oder negativen Erfahrungen mit bestimmten Konstruktionen, Komponenten oder Materialien.
        • Liste Deine Quellen so auf, dass andere diese nachverfolgen können.
        • Notiere, welche Materialien Du in welchen Mengen für die Konstruktion deiner Kühlbox verwendet hast.
        • Zeige die Kühlleistung Deiner Box in einem Diagramm: Eisblockmasse gegen Zeit!

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Wie testen wir Deine Kühlbox?

Eine Jury aus Wissenschaftlern wird mit Deiner Box folgendes Experiment durchführen:Dino im Eisblock
Ein Eisblock der oben angegebenen Größe (ca. 300 ml) Wasser enthält ein prähistorisches Tier mit bekannter Masse. Dieser Eisblock wird aus einem handelsüblichen Gefrierschrank genommen (-18°C) und gewogen. Anschließend wird der Eisblock auf eine Kunststoffunterlage (mit Schmelzwasserabfluss) gestellt. Deine Kühlbox wird darübergestülpt. Die Kunststoffunterlage dient als Auflagefläche für die unten offene Kühlbox. Zwischen Entnahme des Eisblocks aus dem Gefrierschrank und dem Überstülpen der Box vergeht max. 1 min. Alle 24 h lüften wir die Kühlbox und bestimmen das verbliebene Gewicht des Eisblocks, solange bis nur noch ein Block übrig ist. Selbstverständlich achten wir darauf, dass alle Versuche unter möglichst identischen Umgebungstemperaturen stattfinden werden.

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Siegertreppchen

Was kannst Du gewinnen?

  • Hauptpreis: „Alles oder nichts!“
       Bau die Kühlbox mit dem besten Kühlvermögen von allen und gewinne einen   Fitnesstracker/Smartwatch.

  • 2. Preis: „Ich mag’s bunt!“
       Die kreativste Kühlbox gewinnt einen Experimentierkasten - Kristalle züchten.

  • 3. Preis: „Ich bin wie Sheldon"
        Gib das beste, genaueste und akribischste Protokoll ab und sichere Di den Experimentierkasten - Roboter Master

  • 4. Preis: „Gemeinsam sind wir stark!“
        Gewinne für Deine Kühlboxtruppe einen Gutschein für den Trampolinpark "SuperFly" in Dresden für die beste  Gruppenleistung.

  • 5. Preis: „Weil ich ein Mädchen bin!“
         Gewinne als beste Teilnehmerin unter allen Einsendungen eine Familien-Edition des Spieles "BEZZERWIZZER". 

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Wohin schickst Du Deine Kühlbox?1, 2

Sende Deine Kühlbox mit der Post bis zum 14.05.2021 an folgende Adresse:

Schülerlabor der TU Bergakademie Freiberg
Institut für Werkstofftechnik
G.-Zeuner-Straße 5
09599 Freiberg

Oder gib sie persönlich an o.g. Adresse im Haus Metallkunde im Sektretariat bei Frau Trubitz (1. OG, Zi. 110) ab.

Dein Protokoll schickst Du bitte ebenfalls bis zum 14.05.2021 in elektronischer Form an folgende email-Adresse: awolfatww [dot] tu-freiberg [dot] de (awolf@ww,tu-freiberg.de)

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Wer kann am Wettbewerb teilnehmen?

Teilnahmeberechtigt sind Schülerinnen und Schüler aller allgemeinbildenden und berufsbildenden Schulen. Zugelassen sind sowohl Einzel- als auch Gruppenleistungen. Mitarbeiter des Projekts „Schülerwettbewerb“ und ihre Angehörigen sind nicht teilnahmeberechtigt.

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Disclaimer
1 Die Beiträge werden von einer Jury bewertet. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen.
2 Durch die Teilnahme am Schülerwettbewerb erklärt sich der Teilnehmer (bei Minderjährigen der jeweilige Erziehungsberechtigte) damit einverstanden, dass die beim Wettbewerb gemachten Angaben über personenbezogene Daten, Fotos der Teilnehmer beim Forschungstag und deren Proben zu Zwecken der Durchführung des Wettbewerbs und der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit (inkl. Internet und Social Media) von der TU Bergakademie Freiberg, ihren Partnern und in der Presse kostenlos und uneingeschränkt veröffentlicht werden. Diese Einwilligung kann jederzeit mit Wirkung für die Zukunft unter awolfatww [dot] tu-freiberg [dot] de widerrufen werden.

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. habil. Horst Biermann

Prof. Dr.-Ing. habil. Horst Biermann


Leiter des Schülerlabors

Gustav-Zeuner-Str. 5, 09599 Freiberg

Telefon +49 3731 39 3564
biermannatww [dot] tu-freiberg [dot] de



Institutsdirektor | Institut für Werkstofftechnik

Dipl.-Pädagogin Annett Wolf

Dipl.-Pädagogin Annett Wolf


Koordinatorin/Anmeldung

Gustav-Zeuner-Str. 5, 09599 Freiberg

Telefon Die.: +49 3731 39 2730
awolfatww [dot] tu-freiberg [dot] de



Lehrerin für Biologie und Chemie | Geschwister-Scholl Gymnasium Freiberg


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