GDCh-Sonderpreis "Jugend forscht"

Sonderpreis "Jugend forscht"

Die GDCh vergibt seit mehreren Jahren den "Themenpreis für die Verknüpfung von Theorie mit chemischer Praxis" im Rahmen des Wettbewerbs "Jugend forscht".

Damit prämiert die GDCh hervorragende experimentelle Arbeiten aus der Chemie mit fundierter theoretischer Begründung oder Herleitung. Der Preis ist mit 1.000 Euro dotiert und wird, wie alle Sonderpreise, traditionell am Vorabend der Siegerehrung zum Bundeswettbewerb überreicht.
Der Preis unterstreicht, wie auch der GDCh-Abiturientenpreis, das Anliegen der GDCh junge Menschen zu bestärken, unsere Welt naturwissenschaftlich zu ergründen und zu verstehen.

Gewinner 2016

GDCh-Vorstandsmitglied Professor Dr. Hans-Günther Schmalz, Universität zu Köln, überreichte Felix Mende den "Themenpreis für die Verknüpfung von Theorie mit chemischer Praxis" der GDCh im Rahmen des Wettbewerbs "Jugend forscht". (c) Stiftung Jugend forscht e. V.

Felix Mende (19),
Technische Universität Dresden

"Saubere Sache: Chemie die klammert – was die Umwelt nicht will!

Farbstoffe aus Abwässern herauszufiltern ist wichtig für Mensch und Umwelt, weil diese Substanzen oft schädlich und krebserregend sind. Felix Mende untersuchte in zahlreichen Messreihen mit porösen metallischen Materialien, wie diese die gefährlichen Stoffe an sich binden. Weil er mit seinen Versuchen eine gute Reinigungswirkung belegen konnte, weitete er seine Analysen auf Medikamente aus – mit Erfolg! Auch ein Antibiotikum konnte er aus dem Wasser entfernen. Die verwendeten Reinigungssubstanzen, sogenannte Metal-Organic Frameworks, sieht der Jungforscher als eine vielversprechende Lösung im Bemühen um sauberes Wasser. Seine Grundlagenforschung könnte künftig Kläranlagen zugutekommen und eventuell sogar helfen, Pestizide aus dem Wasser zu entfernen.

Gewinner 2015

Prof. Dr. Barbara Albert, stellvertretende Präsidentin der GDCh, überreichte Benedikt Pintat den "Themenpreis für die Verknüpfung von Theorie mit chemischer Praxis" der GDCh im Rahmen des Wettbewerbs "Jugend forscht". (c) Stiftung Jugend forscht e. V.

Benedikt Pintat
Walther-Rathenau-Gymnasium, Bitterfeld

„Spannung mit Effekt – Versuche mit plasmatischen Vorgängen bei der Elektrolyse in wässrigen Lösungen“

Wasser lässt sich mit Strom in Sauerstoff und Wasserstoff spalten. Benedikt Pintat hat durch seine Laborversuche entdeckt, dass bei dieser Elektrolyse noch mehr passiert: Unter besonders hoher Spannung bildet sich an den beiden Elektroden ein energiereiches Plasma, also ein Gemisch aus ionisierten Teilchen und Elektronen. An der Kathode macht sich das Plasma durch helles Leuchten und starke Hitze bemerkbar. An der Anode entlädt sich die hohe Energie durch Blitze, außerdem bildet sich auf dem Metall der Anode eine feste Beschichtung aus keramikähnlichen Oxiden. Gerade diese Beschichtung ist für die Industrie interessant, glaubt der Jungforscher. Je nachdem, welche Stoffe im Elektrolyten gelöst sind, ließen sich maßgeschneiderte, keramikbeschichtete Metallwerkstoffe erzeugen. (c) Jugend forscht e. V.

Gewinner 2014

„Oberflächen mit Potenzial“ – für seine Arbeiten zu nanoporösen Oberflächen erhielt Arne Hensel den GDCh-Sonderpreis. (c) Jugend forscht e. V.

Arne Hensel,
Schülerforschungszentrum Nordhessen, Kassel

„Cavity – Analyse uniaxialer meso- und nanoporöser Systeme in anodisch oxidiertem Aluminium“

Im Rahmen seines Projektes gelang es dem siebzehnjährigen Hensel in herausragender Weise die Verknüpfung von Theorie und chemischer Praxis darzustellen. Nanostrukturen sind die Basis vieler Hightechprodukte, vom Katalysator über den selbstreinigenden Lack bis hin zur Sonnenmilch. Arne Hensel stellte mit einem elektrochemischen Verfahren nanoporöse Oberflächen sowie mithilfe eines Mikroreaktors dünne Schichten aus Aluminiumoxid her. Für die Analyse der Oberflächenstruktur nutzte der Jungforscher Farbstoffe als Sonden. So konnte er zum Beispiel die Parameter bestimmen, über die sich die Porengröße bei seinem Herstellungsprozess präzise steuern lässt. Sein Verfahren könnte zur effizienteren Produktion von organischen Leuchtdioden, sogenannten OLEDs, oder Membranen für Brennstoffzellen beitragen. (c) Jugend forscht e. V.

Gewinner 2013

Der Preisträger mit dem Modell einer Zelle. (c) Jugend forscht e.V.

Gabriel Salg
Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach

„Supramolekulare Wirt-Gast-Komplexe als Fluoreszenzmarker in der Tumordiagnostik und –therapie“

Im Rahmen seines Projektes gelang es dem achtzehnjährigen Salg in herausragender Weise die Verknüpfung von Theorie und chemischer Praxis darzustellen.

Salg hat einen Weg gefunden wie die Leuchtkraft von Fluoreszenzfarbstoffen verstärkt werden kann. Hierzu nutzte er Wirt-Gast-Komplexe, die für diese Anwendung bislang nicht erforscht wurden. Eine Erklärung, wie das funktioniert liefert der Preisträger hier.

Die Arbeit wurde von Dr. Roland Full, Lehrer am Hanns-Seidel-Gymnasium in Hösbach, betreut. Das langjährige GDCh-Mitglied Full hat in den vergangenen Runden bereits mehrere Teilnehmer im Wettbewerb unterstützt und dabei Bundessieger und Gewinner verschiedener Sonderpreise begleitet. Fulls vorbildliches Engagement zeichnete die GDCh 1996 mit dem Heinrich Roessler-Preis der Fachgruppe Chemieunterricht aus.

Gewinner 2012

Dominik Spors ist von metallorganischer Chemie begeistert. (c) Jugend forscht e. V.

Dominik Spors
Martino-Katharineum Braunschweig

"Reaktionswege des Ferrocens und Troticens"

Im Rahmen seines Projektes gelang es dem sechzehnjährigen Spors in herausragender Weise die Verknüpfung von Theorie und chemischer Praxis darzustellen.

Dominik Spors Lieblingsfach war schon immer die Chemie. Ganz besonders faszinieren ihn Reaktionen, bei denen organische und anorganische Chemie aufeinandertreffen, beispielsweise bei metallorganischen Komplexen. Einige davon zeigen das typische Verhalten von Aromaten wie Benzol, gleichzeitig aber durch das zentrale Metallatom auch Eigenschaften wie den sogenannten Diamagnetismus. Am Beispiel von Ferrocen und Troticen untersuchte der Jungchemiker, wie Komplexe mit anderen metallhaltigen oder organischen Verbindungen reagieren und analysierte die Produkte mithilfe der Massenspektroskopie. Er stellte fest, dass die beiden chemisch ähnlichen Verbindungen sich in ihrer Reaktivität unerwartet stark unterscheiden. (c) Jugend forscht e. V.

Gewinner 2011

Jean-Marc Mörsdorf und Benjamin Morbach zusammen mit Dr. Klaus-Dieter Franz. (c) Jugend forscht e. V.

Jean-Marc Mörsdorf und Benjamin Morbach
Gymnasium Wendalinum St.Wendel

"Detektion und Eigenschaften reduktiver Komplexe basierend auf der ECL des Luminols"

Mit Luminol können Kriminalisten noch geringste Spuren von Blut nachweisen, weil das Molekül mit Katalysatoren wie dem Hämoglobin sehr empfindlich reagiert und dabei leuchtet. Jean-Marc Mörsdorf und Benjamin Morbach stießen bei ihren Experimenten auf Reaktionsmechanismen, mit denen Luminol durch verschiedene Metall-Komplexe zum Leuchten gebracht wird. Außerdem fanden sie einen chemischen Weg, den Komplex nach der Luminiszenz wieder zu reaktivieren, sodass die Reaktion von Neuem beginnen kann. Dieser Zyklus senkt die notwendige Menge an Oxidationsmitteln und ermöglicht eine besonders genaue Detektion von Blut und anderen Stoffen auf Oberflächen. (c) Jugend forscht e. V.

Gewinner 2010

Siegerehrung beim Bundeswettbewerb Jugend forscht 2010. Professor Dr. Henning Hopf, GDCh-Präsident der Jahre 2004/05, verleiht in Anwesenheit der Jurorin im Fachgebiet Chemie, Professor Dr. Anke Krüger, den GDCh-Sonderpreis an (von links nach rechts) Daniel Lamonski, Ali Karaca und Björn Bankowski. (c) Jugend forscht e. V.

Ali Karaca, Björn Bankowski und Daniel Lamonski
Christian-von Dohm-Gymnasiums Goslar

"Warum pfeift es bei der Eisensulfidsynthese?"

Im Rahmen ihreses Projektes gelang Ali Karaca, Björn Bankowski und Daniel Lamonski in herausragender Weise die Verknüpfung von Theorie und chemischer Praxis darzustellen.

„Gibt man Schwefelpulver und Eisenwolle in ein Reagenzglas und erhitzt den Schwefel, kann es zu einem Pfeifton kommen. Mit diesem Phänomen wollten wir uns auseinandersetzen. In allen einschlägigen Lehrbüchern kann man lesen, dass der Ton aufgrund der stark exothermen Reaktion zustande kommt. Wir standen dieser Aussage kritisch gegenüber und wollten den wahren Grund für dieses Phänomen erfahren. Dazu gingen wir schrittweise vor:  Zunächst gelang es uns, durch die Optimierung des Ausgangsversuchs einen reproduzierbaren Ton zu erzeugen. Dann haben wir durch die Veränderung einzelner Parameter (Eisenwolle: Länge und Struktur, Reagenzglasvolumen, Reagenzglasöffnung) untersucht, wie der Ton beeinflusst wird. 

Das Ergebnis dieser Versuchsreihen war, dass sich die Tonfrequenz durch die genannten Parameter ändert. Weiterhin stellten wir fest, dass das Reagenzglas der Resonanzkörper des Tons ist. Durch die Verhinderung der chemischen Reaktion zwischen Schwefel und Eisen konnten wir zeigen, dass auch dabei ein Pfeifton entsteht und somit die Reaktion nicht der Grund für die Tonentstehung ist. 

Basierend auf diesen Ergebnissen entwickelten wir folgende Theorie: Der aufsteigende Schwefelgasstrom wird an den Eisenwollefasern gebrochen und sorgt damit für Druckschwankungen im Reagenzglas, die letztlich Schwingungen erzeugen, die man als Ton wahrnehmen kann. Dieses entspricht dem Prinzip der Tonentstehung bei einer Blockflöte. 

In weiterführenden Versuchen stellten wir fest, dass der Ton auch ohne den Einsatz von Schwefel erzeugt werden kann. Daraus schlossen wir, dass es sich hierbei um ein physikalisches Phänomen, den thermoakustischen Effekt, handelt. Dieser basiert auf dem thermodynamischen Kreisprozess, bei dem die Luft aufgrund von Temperaturdifferenzen über und unter der Eisenwolle zum schwingen gebracht wird.“ (c) Nachrichten aus der Chemie

Gewinner 2009

Timo Imhof und Thomas Fuchs schützen Vitamin C mit Cyclodextrin. (c) Jugend forscht e. V.

Timo Imhof und Thomas Fuchs
Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach


"Neues aus der molekularen Küche: Cyclodextrin schützt Vitamin C"


„Man nehme Obst- und Gemüsesäfte, gebe Cyclodextrin dazu und fertig ist die Vitamin C –Spritze.“ Da ist die Kernaussage von Timo Imhof und Thomas Fuchs, den beiden 16jährigen Schülern vom Hanns-Seidel-Gymnasium in Hösbach (Landkreis Aschaffenburg), die beim Bundeswettbewerb „Jugend forscht“ 2009 den Sonderpreis der Gesellschaft Deutscher Chemiker erhalten haben. Timo und Thomas traten mit der Frage den Wettbewerb an, ob Vitamin C-Verluste beim Pasteurisieren von Obstsäften und Einkochen von Marmeladen akzeptiert werden müssen, oder ob es ein Rezept dagegen gibt.

„Im Zentrum unserer Arbeit stand der Vitamin C-Stress in der Küche“, so Timo und Thomas. Und so wiesen sie u. a. nach, dass in einer wässrigen Lösung der Vitaminverlust nach vierstündigem Stehen bereits über 10 Prozent betrug und dass kräftiges Umrühren (Luftsauerstoffeintrag) und Hitze besonders wirksame Vitamin C-Killer sind. Vor allem beim Erhitzen im Dampfkochtopf waren die Verluste gewaltig. Der Zusatz von Cyclodextrin, einem erlaubten Lebensmittelzusatzstoff, konnte die Verluste bei höheren Temperaturen um über 80 Prozent mindern. Die Schüler analysierten nicht nur die Vitamin C-Gehalte, sondern auch die räumliche Struktur der Wirt-Gast-Beziehung von Cyclodextrin und Vitamin C. Das Thema ihrer Arbeit nannten sie übrigens „Neues aus der molekularen Küche: Cyclodextrin schützt Vitamin C“. Und sie hatten beim Bundeswettbewerb vom 21. bis 24. Mai in Osnabrück auch Produkte aus ihrer molekularen Küche im Angebot: selbst gepresster Orangensaft, pasteurisierter Kiwi-Saft sowie Marmeladen von der Mango und der Kiwi.

Gewinner 2008

Felix Brunner, Raphaela Baumann und Johanna Kaltenbach gelang es mit einfachen Mitteln Opale herzustellen. (c) Jugend forscht e. V.

Felix Brunner, Raphaela Baumann, Johanna Kaltenbach
Georg-Kerschensteiner-Schule Müllheim

"Synthese von Opalen"

Erstmals seit 2003 hat die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) beim diesjährigen 43. Bundeswettbewerb „Jugend forscht“ wieder einen Sonderpreis vergeben. Prämiert wurde eine Arbeit aus der Chemie, die Theorie und Praxis besonders erfolgreich verknüpft. Das Siegerteam, Felix Brunner, Raphaela Baumann und Johanna Kaltenbach von der Georg-Kerschensteiner-Schule in Müllheim (Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald), erhielt den mit 1.000 Euro dotierten Sonderpreis für die mit einfachen Mitteln geglückte Synthese von Opalen.

„Mich hat es beeindruckt, dass es diesem Schülerteam gelungen ist, mit den einfachen Mitteln, die einer Schule zur Verfügung stehen, einzig aufgrund sehr guter theoretischer Kenntnisse aus den Materialwissenschaften und intelligent durchgeführter Experimente künstliche Opale herzustellen“, äußerte bewundernd der ehemalige GDCh-Präsident Professor Dr. Henning Hopf nach der Preisverleihung am 24. Mai. Dies sei ein schönes praktisches Beispiel aus der Chemie mit Alltagsbezug, das fast schon handwerklichen Charakter habe. Sehr erfreulich fand Hopf insgesamt das hohe Niveau der Präsentationen beim Bundeswettbewerb „Jugend forscht“, der vom 22. bis 25. Mai in Bremerhaven stattfand.

2004-2007

Von 2004 bis 2007 wurde der GDCh-Sonderpreis Jugend forscht nicht vergeben, da er zunächst nur als einmaliges Ereignis für das Jahr der Chemie 2003 vorgesehen war. In den Folgejahren engagierte sich die GDCh immer mehr in der Jugendförderung, so dass der Sonderpreis 2008 wieder aufgenommen wurde und seitdem jährlich verliehen wird.

Gewinner 2003

Julia Drehmer, Angela Marx und Kathrin Brandt erhielten den GDCh-Sonderpreis für ihre Untersuchungen zur Diffusion. (c) Jugend forscht. e. V.

Julia Drehmer, Angela Marx, Kathrin Brandt
Gymnasium Wendalinum St. Wendel

"Diffusionsgeschwindigkeit in wässriger Lösung"

Wer seinen Kaffee mit Milch trinkt, kennt das Phänomen, mit dem sich Julia Drehmer, Angela Marx und Kathrin Brandt beschäftigt haben. Ohne Einwirkung von äußeren Kräften vermischen sich Kaffee und Milch zu einer homogenen Flüssigkeit. Verursacht wird diese so genannte Diffusion durch die selbstständige und ungeordnete Bewegung von Ionen, Atomen und Molekülen. Die Schülerinnen interessierte, ob die Vermischung mit einer bestimmten, unveränderlichen Geschwindigkeit abläuft. Dazu untersuchten sie den Diffusionsweg von Permanganat-Ionen und Kupfer(II)-Ionen in verschiedenen Zeitabständen. Ergebnis: Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt von der Art der Ionen und ihrer Konzentration ab. Auch Ort und Zeit des Vermischungsvorgangs spielen eine Rolle. (c) Jugend forscht e. V.

zuletzt geändert am: 22.01.2014 - 14:32 Uhr von B.Köhler