Ein Team des TAO-Schülerforschungszentrums (SFZ) der Universität Bayreuth hat bei der Deutschen Physikmeisterschaft, dem German Young Physicists‘ Tournament (GYPT), die Silbermedaille gewonnen. Benjamin Graf vom Hochfranken-Gymnasium in Naila, Elisa Schöps vom Gymnasium in Münchberg und Daniil Schulgin vom Graf-Münster-Gymnasium in Bayreuth überzeugten die Jury mit einem Projekt zur Tropfenbildung – ein Phänomen, das man beispielsweise von einem undichten Wasserhahn kennt. Prof. Dr. Walter Zimmermann, Physik-Professor an der Universität Bayreuth, betreute ihre Forschungsarbeiten mit seinem Team am SFZ.
Bei der Deutschen Physikmeisterschaft GYPT im Physikzentrum der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) in Bad Honnef präsentieren die Forschenden, hier Schülerinnen und Schüler, ihre Ergebnisse auf Englisch und müssen sich kritischen Fragen stellen, die ihnen die konkurrierenden Teams und die hochkarätig besetzte Jury stellen. Benjamin Graf, Elisa Schöps und Daniil Schulgin nahmen dieses Jahr erstmals am Wettbewerb teil und erreichten auf Anhieb den Silberrang. Elisa Schöps und Benjamin Graf waren in der Einzelwertung unter den besten zwölf und gehören nun zu den Teilnehmenden eines Workshops, der Ende März in Ulm stattfindet und diejenigen ermittelt, die vom 30. Juni bis 5. Juli als Nationalteam Deutschland bei der 38. Physikweltmeisterschaft in Lund, Schweden, vertreten.
„Seit 2014 stellt das TAO SFZ als einziger Standort in Deutschland immer Mitglieder des fünfköpfigen Nationalteams“, sagt Zimmermann und fügt hinzu: „Auch der diesjährige Gewinn einer Silbermedaille ist das erfreuliche Resultat der Nachwuchsförderung in Oberfranken und durch das Schülerforschungszentrum Bayreuth. Dieser Erfolg basiert auch auf der Unterstützung und Motivation durch die Lehrkräfte in den Schulen und auf dem großen Engagement des Betreuungsteams am Bayreuther Campus: Berin und Tarek Becic, Niklas Brütting, Frederik Gareis und Sebastian Friedl. Letztere waren früher selbst bei nationalen und internationalen Physikwettbewerben erfolgreich und geben ihre Erfahrung weiter.“
Der mit großem Abstand am häufigsten genannte Grund für eine GYPT-Teilnahme ist die Freude der Schülerinnen und Schüler, sich mit gleichgesinnten jungen Leuten zu treffen und gemeinsam Zeit zu verbringen: „Deren ansteckende Neugierde und Begeisterung ist eine großartige Basis für die zukünftige Generation von Forscherinnen und Forschern, die man nicht genug fördern kann“, betont Zimmermann.
Die diesjährige Endrunde der Deutschen Physikmeisterschaft fand vom 7. bis 9. März in Bad Honnef statt. Ein Team aus Berlin erhielt ebenfalls Silber, die Goldmedaille ging nach Lörrach. Die drei Siegerteams werden auf Einladung der DPG zwei Tage lang an einer exklusiven Führung durch das CERN in Genf – die weltweit größte Teilchenbeschleunigungsanlage – teilnehmen. Die mit dem Wettbewerb einhergehende und international ausstrahlende Talentförderung von GYPT wird durch die Deutsche Physikalische Gesellschaft und finanziell durch die Wilhelm und Else Heraeus Stiftung getragen. Darüber hinaus ermöglichen zahlreiche Ehrenamtliche, wie beispielsweise die 46 Jurymitglieder des diesjährigen Wettbewerbs, die Deutsche Physikmeisterschaft.
Das Forschungsprojekt des Bayreuther Silberteams
Das Bayreuther Vizemeisterteam untersuchte die Bildung von Tropfen an einer Düse. Dieses Phänomen ist allgemein von der Tropfenbildung am Wasserhahn bekannt, wenn der Wasserhahn undicht oder nicht ganz zugedreht ist. Diese scheinbar alltägliche Tropfenbildung ist auch technologisch wichtig, z.B. im Tintenstrahldrucker. Im einfachsten Fall bilden sich mit zeitlich konstantem Abstand periodisch Tropfen. Der zeitliche Abstand der Tropfenbildung kann aber auch abwechselnd kürzer und länger sein. Die Tropfenablösung kann jedoch wesentlich komplexer oder sogar chaotisch sein. Zudem können sich nach der Ablösung eines großen führenden Tropfens mehrere kleinere Satellitentropfen ablösen. Wie diese faszinierenden Vorgänge von der langsamen Fließgeschwindigkeit durch die Düse, ihrem Durchmesser und den Eigenschaften der tropfenden Flüssigkeit abhängen, wurde vom Silbermedaillen-Team in einem kontrollierbaren Versuchsaufbau mit einer hochauflösenden Kamera gemessen und mit Modellen für die Jury überzeugend beschrieben.