1. Schülersymposium

der

Initiative Jugend und Wissenschaft

7. Juni 2005

in Kooperation mit dem

 


Preise für ausgezeichnete Schülerbeiträge:

prämierte Schulen
Teilnahme Schnupperkurs Gentechnik, ExploHeidelberg

Privatgymnasium St. Paulusheim, Bruchsal
Auswirkung von Alkohol und Zigarettenrauch auf die sportliche Leistungsfähigkeit
Adipositas - Sozioökonomisches Gesundheitsproblem unserer Zeit

5 Tafelwerke, Cornelson Verlag

Tulla Gymnasium, Rastatt
„ Robomaster“ - Mechatronik
Möglichkeiten der Geothermie in Rastatt

prämierte Schülerprojekte
2 Plätze Science Academy Adelsheim 2006 Thomas Mann Gymnasium, Stutensee
Ungewöhnliche Blicke (Aufnahmen mit der Digitalkamera)
Jahreskarten für das Zentrum für Kunst und Medientechnologie (ZKM) SF Akademie, Heidelberger Life Science Lab
Internationale Sommerakademie nach San Franzisco
Eintrittskarten zu den Science Days 2005, Europa Park Rust, Förderverein Science und Technologie e.V. Dietrich-Bonhoeffer Gymnasium, Weinheim
Rollende Räder
1 Jahresabonnement Spektrum der Wissenschaft Lessing Gymnasium, Mannheim
Vergleich von Neckarkanal und Altneckar
prämierte Marktplatzstände
1 Baukasten LEGO, LPE Technische Medien GmbH, Eberbach Hölderlin Gymnasium, Heidelberg
Wie frisch ist mein Frühstücksei wirklich?
Vollversion Lifelab Software St. Domenikus Gymnasium, Karlsruhe
Robotik und Automatisierung
Vollversion Lifelab Software Hector Seminar
Optimierung der Spielweise im Bauernschach und Ausführung durch einen Roboter

 

Vergleich von Neckarkanal und Altneckar: Hat eine Flussbegradigung mit Schifffahrt Auswirkungen auf die Gewässerqualität?
Klasse 10, Lessing Gymnasium, Mannheim

In unserer Arbeit gingen wir der Frage nach, ob die Flussbegradigung mit Schifffahrt Auswirkungen auf die Gewässerqualität hat. Hierzu bestimmten wir hydromorphologische, chemische und biologische Parameter an ausgesuchten Stellen am beschifften und kanalisierten Neckarkanal und naturbelassenen Altneckar auf Gelände der Gemarkung Ilvesheim. Deutliche Unterschiede in Bezug auf die hydromorphologischen Parameter, die zu Gunsten der Schifffahrt vorgenommen wurden, sind erkennbar. Bei den chemischen Parametern sind keine aussagekräftigen Unterschiede bislang festgestellt worden. Die biologischen Parameter konnten mit herkömmlichen Methoden nicht vergleichend bestimmt werden, da keine Kleinstlebewesen im Betonflussbett gesammelt werden konnten.

 

Optimierung der Spielweise im Bauernschach und Ausführung durch einen Roboter
Hector-Seminar, Mannheim

Bauernschach ist eine vereinfachte Version des Schachspiels. Jeder Spieler besitzt drei Bauern, und es wird auf einem Spielfeld mit 9 Feldern gespielt. Es ist uns gelungen mit Bausteinen aus zwei Lego-Mindstorm-Baukästen einen selbständigen Bauernschachspieler zu konstruieren, der mir den schwarzen Spielsteinen spielen kann. Wir konnten ihn so programmieren, dass er immer gewinnt. Das Besondere ist, dass er aus zwei Robotern besteht, die in ständigem Datenaustausch die benötigten Züge ermitteln und ausführen. Der eine Roboter ermittelt die Position der Spielsteine und berechnet die benötigten Züge, während der andere die Spielsteine bewegt.

 

Adipositas - sozioökonomisches Problem unserer Gesellschaft, Seminararbeit im Schuljahr 2004/2005, Privatgymnasium St. Paulusheim, Bruchsal

Während die Fähigkeit ein Fettdepot anzulegen für den homo sapiens im Laufe der Evolution überlebenswichtig war, um die diskontinuierliche Nahrungsaufnahme auszugleichen, wird sie heute dem Menschen der Wohlstandsgesellschaften des 21.Jahrhunderts immer mehr zum Verhängnis, da er sich kontinuierlich zu energiereich ernährt, allerdings keinen Hungerphasen mehr ausgesetzt ist, in denen er auf das angelegte Fettdepot zurückgreifen könnte.
In den Vereinigten Staaten, Deutschland und England wird beispielsweise der pauschal veranschlagte, lebensnotwendige Energiebedarf von 2200 kcal/Tag für einen Erwachsenen im Durchschnitt um mehr als 1000 kcal überschritten.
Während die Energiezufuhr und vor allem auch der Fettgehalt unserer Nahrung, zum Beispiel durch den Verzehr von Fastfood Produkten stetig ansteigen, sinkt der Energieverbrauch durch die verminderte körperliche Aktivität unserer Gesellschaft, die sich durch eine vermehrte „Sofa-“ und „Couch-Potato-Mentalität“ auszeichnet.
Angesichts dieser Tatsachen erscheint es kaum verwunderlich, dass in Deutschland ebenso wie in anderen Industrienationen ein beunruhigender Anstieg der von krankhaftem Übergewicht - der so genannten Adipositas - betroffenen Bundesbürger, insbesondere der Kinder und Jugendlichen zu beobachten ist.
Adipositas entwickelt sich immer mehr zu einer Volkskrankheit, wobei der eigentliche Krankheitswert vor allem in den schweren gesundheitlichen Risiken von Folgeerkrankungen sowie der psychischen Belastung der Patienten besteht. Koronare Herzerkrankungen und Hypertonie, Stoffwechselstörungen wie der Diabetes mellitus Typ II, Arthrosen am Bewegungsapparat und sogar die Entstehung einiger maligner Tumoren werden mit Übergewicht und Adipositas assoziiert.
Experten zufolge verursachen Adipositas und ihre Folgeerkrankungen heute schon 5 - 10% der Gesamtkosten des Gesundheitswesens einer westlichen Industrienation. Angesichts der finanziellen Lage der Gesundheitssysteme stellt die Adipositas somit ein kaum zu bewältigendes und im wahrsten Sinne des Wortes „gewichtiges“ sozioökonomisches Problem unserer Gesellschaft dar.
Aber auch die Anzahl der Begleiterkrankungen und das daraus resultierende erhöhte Mortalitätsrisiko zeigen, wie wichtig eine effektive Therapie der Adipositas für die Lebensqualität der Betroffenen ist. Denn eine Gewichtsreduktion ist bei vielen Folgeerkrankungen mit erheblichen Besserungen des Krankheitsbildes oder einem beträchtlichen Rückgang des Erkrankungsrisikos verbunden.
Das goldene Schlagwort für alle Formen der Adipositastherapie heißt „negative Energiebilanz“. Um Gewicht zu reduzieren, muss innerhalb des Therapiezeitraumes mehr Energie verbraucht werden, als dem Organismus durch die Nahrung zugeführt wird. Für messbare Gewichtsverluste muss die Differenz dabei mindestens 300 -500 kcal/d betragen. Dies kann sowohl durch eine veränderte Ernährung und ein stabileres Essverhalten erreicht werden, als auch durch vermehrte körperliche Aktivität, bei der der Energieverbrauch gesteigert wird. Besonders geeignet sind hierfür gelenkschonende Sportarten wie Nordic-Walking oder Schwimmen. Aber auch die Steigerung der körperlichen Aktivität im Alltag der Adipösen, beispielsweise durch Treppensteigen oder Fahrrad fahren ist ein wesentliches Ziel der Therapie. Bei extremer Adipositas besteht heutzutage zudem die Möglichkeit eines unterstützenden operativen Eingriffes und einer begleitenden Pharmakotherapie.
Tatsache ist, dass Fettsucht ein lebenslanges Problem für die Betroffenen darstellt. Auch nach einer erfolgreichen Behandlung müssen sie weiterhin auf eine ausgeglichene Energiebilanz achten um ihr Gewicht zu halten. Die deutsche Bezeichnung der Adipositas mit „Fettsucht“ hat angesichts des lebenslangen Kampfes der Patienten mit ihren Pfunden durchaus ihre Berechtigung.
Während bei anderen Süchten und vermeidbaren Gesundheitsrisiken wie dem Rauchen oder in Abstrichen auch beim Alkoholgenuss allerdings schon seit Jahren staatlich subventionierte öffentliche Kampagnen zur Bekämpfung laufen, wird die Adipositas immer noch zu sehr unter den Tisch gekehrt.
Vor allem das mittlerweile sehr ausgefeilte Therapiekonzept und die damit erzielten Erfolge lassen aber darauf hoffen, dass durch weitere Investitionen in die Prävention und verstärkte Auflklärungs- und Sensibilisierungsmaßnahmen zukünftig eine Stagnation in der Ausbreitung erreicht werden kann, sofern die Gesellschaft das Wohlstandproblem Adipositas als solches wahrnimmt und sich vermehrt mit ihm auseinandersetzt: Nicht nur zur Verminderung von volkswirtschaftlichen Kosten, sondern auch zur Sicherung der Lebensqualität der Bevölkerung.


Welche Schäden kann Alkoholkonsum dem menschlichen Organismus zufügen und welche Auswirkungen hat er auf die sportliche Leistungs-fähigkeit? Seminararbeit, Privatgymnasium St. Paulusheim, Bruchsal

Nervenschädigung, Fettleber, Leberzirrhose, Leberhepatitis, Bluthochdruck, Gehirn-schrumpfung, Bauchspeicheldrüsenentzündung, Zuckerkrankheit, Osteoporose und Muskeler-krankungen sind nur ein paar der zahlreichen Schädigungen, die durch starken Alkohol-konsum entstehen können. Nach ausgiebiger Lektüre und Diskussionen mit Fachleuten kam ich zu dem Ergebnis, dass es kaum ein Organ gibt, das durch Alkoholsucht in seiner Funktion nicht behindert oder gar geschädigt wird. Zudem gibt es häufig Zusammenhänge zwischen den einzelnen durch Alkoholmissbrauch hervorgerufenen Schädigungen. Ganze Stoffkreis-läufe werden außer Kraft gesetzt. Natürlich ist es notwendig, zwischen Alkoholmissbrauch und normalem Alkoholkonsum zu differenzieren. Überrascht hat mich, dass selbst heute noch nicht alle Schädigungen, die der Alkohol hervorruft, bekannt geschweige denn bewiesen sind.

Auch auf die sportliche Leistungsfähigkeit hat der Alkohol nur negative Auswirkungen: Ab-nahme der Muskelkraft, schnellere Austrocknung des Körpers, Verschlechterung der Kon-dition, Erhöhung des Pulses, Abnahme koordinativer Fähigkeiten, erhöhte Risikobereitschaft und die Gefahr der Unterkühlung resultieren aus Alkoholkonsum vor oder während dem Sport.

Dazu führte ich einen Eigenversuch durch, dessen Ziel es sein sollte, die theoretischen Aussagen über Puls, Kondition, Geschlechts- und Gewichtsspezivität der Alkoholwirkung zu bestätigen oder zu widerlegen. Meine 3 Testpersonen (2 Jungs, 1 Mädchen, wobei ein Junge gleichschwer war wie das Mädchen, der andere schwerer) mussten zweimal 1000 Meter zurücklegen. Nach dem 1. Lauf nahm jeder die gleiche Menge Alkohol zu sich. Nach einer Erholung von ca. einer Stunde rannten sie noch einmal. Inzwischen war die Blutalkoholkon-zentration maximal. Die Ergebnisse sprachen für sich. Es erhöhte sich sowohl der Puls, als auch die Kondition verschlechterte sich (sichtbar an den schlechteren Zeiten). Die negativen Auswirkungen waren bei dem Mädchen stärker ausgeprägt als bei den Jungs und bei dem leichteren Junge stärker als beim Schwereren. Folglich wurde durch den Versuch die Theorie bestätigt.

Die Auswirkungen des Zigarettenrauchens auf den menschlichen Organismus und die körperliche Leistungsfähigkeit, Seminararbeit, Privatgymnasium St. Paulusheim, Bruchsal

Es gibt in der Zivilisation kein gesetzlich gestattetes Gift, welches verheerende gesundheit-liche Konsequenzen besitzt wie das Rauchen. Mit dem Tabakrauch werden rund 4000 Stoffe eingeatmet, die die Gesundheit gefährden.
Für die schädlichen Auswirkungen des Rauchens sind hauptsächlich folgende Substanzen ver-antwortlich: Tabakteer, Kohlenstoffmonoxid und Nikotin.
Obwohl praktisch alle Menschen um die Gefahren des Tabakkonsums wissen, nimmt die Zahl der Raucher nicht ab; derzeit rauchen in Deutschland rund 16,7 Millionen Menschen. Rau-chen ist allgegenwärtig. Ob auf der Straße, in der Disco, auf der Leinwand oder im Fernsehen. Doch während niemand auf die Idee käme, reinen Asbest zu inhalieren oder sich Arsen in den Kaffee zu schütten, so greifen viele - ohne nachzudenken - zur Zigarette.
Was dies miteinander zu tun hat? Nun, laut der amerikanischen Umweltbehörde ist Tabak-rauch ein ebenso starker „Krebserreger“ wie Asbest und Arsen.
Leider ist das Problem Rauchen keine Randerscheinung, von der nur wenige betroffen sind. Vielmehr ist es in der westlichen Welt die Todesursache Nummer eins. Rauchen gilt als das größte vermeidbare Gesundheitsrisiko in der westlichen Welt!
Dabei sind die meisten Tabak-Toten keine besonders starken Raucher, sie haben nur früh mit dem Rauchen begonnen!

In Deutschland sterben jedes Jahr bis zu 140000 Menschen an den unmittelbaren Folgen des Rauchens, die Hälfte von ihnen befindet sich gerade einmal im mittleren Alter zwischen 35 und 69 Jahren. Täglich sterben so 383 Menschen oder alle Einwohner einer Stadt der Größe Heidelbergs pro Jahr. Europaweit versterben jährlich rund 500000 Menschen an den Folgen des Rauchens, weltweit liegt die Schätzung bei etwa 3,5 Millionen Menschen!

Für die körperliche bzw. sportliche Leistungsfähigkeit spielen vor allem das Kohlenstoffmo-noxid und das Nikotin eine wichtige Rolle.
Der Einfluss auf Koordination, Kraft und Schnelligkeit ist individuell verschieden, je nach den Rauchgewohnheiten des einzelnen. Von den motorischen Haupteigenschaften wird vor allem die allgemeine aerobe Ausdauer durch das Rauchen negativ beeinflusst.