Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik

Erstmalig wird für die etwa 80 Schülerinnen und Schüler der Leistungsvorkurse Biologie, Chemie und Physik der E-Phase am 10. Januar 2023 eine besondere Veranstaltung an unserer Schule ausgerichtet werden. Das Event „8h Science“ ist als eine Kombination aus wissenschaftlichen Vorträgen, Teamwettbewerb und geselligem Austausch geplant.

(Foto: Kuraray Europe GmbH)

In den sechs 30-Minuten-Fachvorträgen im Stundentakt wird es um verschiedenste wissenschaftliche Themen gehen, die Einblick in Anwendung und Forschung über den Unterrichtshorizont hinaus geben. Wir freuen uns sehr, dass wir kompetente Vortragende aus der Elternschaft, Schülerschaft und Lehrerschaft sowie über unsere engagierten schulischen Kooperationspartner gewinnen konnten und bedanken uns bereits an dieser Stelle herzlich bei allen Mitwirkenden und für die tatkräftige Unterstützung aus der Schulgemeinde. Dem Förderverein der Schule danken wir herzlich für eine großzügige Förderung des Rahmenprogramms.

• 3D-Druck im Bereich medizinische Produkte:
  Beinprothesenherstellung – die Prozesskette
• Atombomben: Aufbau, Funktion und Folgen
• Vom Wirkstoff zum zugelassenen Medikament
• Fischen nach Neutrinos in der Antarktis
• Production Planning Optimization at „Juicy & Co.”
• Neurowissenschaften: Wie sich dein Gehirn die Welt erschafft

Neben interessanten Vorträgen soll der Austausch der Schüler:innen untereinander und mit den Vortragenden in den jeweiligen Pausen und beim gemeinsamen Abendessen nicht zu kurz kommen. Zudem wird nach jedem Vortrag eine zum Thema passende Teamaufgabe gestellt werden, die in Viererteams gelöst werden soll.

Das Event „8h Science“ wird um 13.30 Uhr beginnen und gegen 21.00 Uhr mit der Siegerehrung zum Teamwettbewerb enden.

Als MINT-freundliche Schule möchten wir das Interesse unserer Schülerinnen und Schüler an naturwissen­schaftlichen Themen unterstützen. Wir freuen uns auf eine anregende Veranstaltung innerhalb der Schulgemeinde. [Tie]

Am Mittwoch, dem 20. Juli 2022, fand unsere geplante Exkursion gemeinsam mit der betreuenden Kunstleistungsvorkurslehrerin, Frau Schmidt, und der Chemielehrerin, Frau Tiebes, zu Kuraray statt. Kuraray ist ein weltweit tätiges, japanisches Unternehmen der Spezialchemie mit dem Hauptsitz in Tokio und Kooperationspartner unserer Schule.

Zu Beginn der Führung stellte sich uns ein freundlicher Herr vor, der uns durch das Gebäude begleiten sollte und uns über die vielfältigen Aufgaben von Kuraray informierte. Wir lernten, unterschiedliche Chemikalien des Chemiekonzerns kommen in unserem Alltag häufig zum Einsatz: Von Zahntechnik bis zu wasserlöslichen Spülmaschinentabs, Schutzmasken, verschiedenen Textilfasern und Schuhprofilen. Weiter ging es im zweiten Stock, wo uns zunächst das in-house Start-up zum 3D-Druck mit Schwerpunkt Prothesendruck erwartete.Beantwortet wurden von Frau Schmidt und uns vorbereitete Fragen zum 3D-Druck entlang einer Power-Point-Präsentation. Interessant ist dies, da das Druckverfahren in der Qualifikationsphase 3 im Kunstleistungskurs im Kontext von Architekturmodellen eingesetzt werden kann. Was uns interessierte: Wie funktioniert 3D-Druck? Seit wann gibt es das Druckverfahren? Wie viel kostet so ein 3D-Drucker? Wie kriegt man den Entwurf vom Papier in ein dreidimensionales Modell? Was kann man alles mit dem 3D-Drucker gestalten, was nicht? Welche Arten von 3D-Druck gibt es? Welche Materialien werden verwendet? etc. Diese und viele weitere Fragen wurden uns anhand von Videos, Programmen und Modellen erklärt. Abschließend beschenkte uns das Kuraray-Team mit kleinen 3D-gedruckten Figuren (siehe Foto) und wir verabschiedeten uns.

Es lässt sich festhalten, dass der Tag bei Kuraray lehrreich und interessant war und uns außerdem zukunftsfähige Technologien vorgestellt wurden. Des Weiteren wurde uns ein kleiner Einblick in die nächsten Halbjahre der Kunst aber auch der Chemie gewährt, was natürlich das Interesse der Schüler sowie die Vorfreude am Lernen weckte.

Lea Ralston und Jawid Kiani-Dehkordi (E2)

Foto: Daniela Schmidt

Wie wäre es, statt einer Plastik- oder Papierkarte, den Schülerausweis digital auf dem Handy über eine App verfügbar zu haben? Die Vorteile sind offensichtlich, die Umsetzung stellt eine spannende Herausforderung dar und erfordert komplexe Hard- und Softwarelösungen.

Diese und andere Projektideen werden im Digitechnikum, einem Projekt der Stiftung Polytechnische Gesellschaft in Zusammenarbeit mit der Goethe-Universität, von Schüler:innen im Verlauf eines Schuljahres entwickelt und bearbeitet. Bereits im dritten Durchgang konnten ausgewählte, informatikbegeisterte Schüler:innen im Digitechnikum in Projektteams unter kompetenter Begleitung ihre innovativen Ideen umsetzen. In einer festlichen Abschlusspräsentation am 7. Juli wurden die diesjährigen Projektevorgestellt und gewürdigt.

Für die Freiherr vom Stein-Schule war in diesem Schuljahr Daniel Busch (Q4 – im Bild 3. von rechts) dabei. Sein Team hat mit dem Projekt DigiCard einen digitalen Schülerausweis entwickelt. Dieser soll im kommenden Schuljahr an mehreren Frankfurter Schulen, darunter auch an der Freiherr-vom-Stein-Schule, in einer Pilotphase erprobt werden. Das fachkundige Betreuungsteam des Digitechnikums wird auch diese folgende Phase unterstützen.

Wir gratulieren dem DigiCard-Projektteam, danken der Stiftung Polytechnische Gesellschaft und sind gespannt auf die weitere Entwicklung. [Dör]

Bildnachweis: Stiftung Polytechnische Gesellschaft / Philip Eichler

Die über zwanzig Forscherinnen und Forscher des Forscher Clubs, vornehmlich aus den Stufen 6 und 7, schauen sehr zufrieden auf ihr erstes Forscher-Jahr zurück.

Alle waren sich in ihrer letzten ForscherClub-Stunde am Dienstagnachmittag einig. Die Exkursion zu den Aeronauten am Alten Flughafen Bonames mit dem Bau der Wasserrakete und deren Start in den Nidda-Wiesen im Herbst letzten Jahres war eines der Highlights des Forscherjahres (s. Fotos) ebenso wie die Ganztagsexkursion letzte Woche ins Planetarium in Mannheim mit dem Besuch des Luisenparks und seiner Blumenwelt (s. Foto vorm Mannheimer Hauptbahnhof).

Begonnen hat der Forscher Club nach den Sommerferien mit den Schnuppertagen, bei denen Escape-Room-Aufgaben zu entschlüsseln, das Show-Experiment „Verzauberte Bechergläser“ zu erklären, den orangen Farbstoff aus rohen Möhren zu extrahieren oder anderes mehr zur Auswahl standen.

Der Mars Run beschäftigte dann die inzwischen festangemeldeten Forscher:innen im Oktober. Ziel war die experimentelle Untersuchung von unterschiedlichen Problemstellungen einer fiktiven Reise zum Planeten Mars. Die angeleiteten Versuche reichten hierbei von der Erprobung des Rückstoßprinzips bis hin zur Untersuchung der Sauerstoffversorgung durch Pflanzen am Beispiel der Wasserpest.

Gerne erinnern sich die Schüler:innen an die Experimentieraufgaben zum Thema „Schwarzes Licht und leuchtende Limo“ im Rahmen ihrer Teilnahme am Experimentalwettbewerb „Chemie – mach mit!“, die sie mit großem Engagement bearbeitet hatten. Beeindruckend fanden sie insbesondere, wenn Textmarker-Lösungen durch Schwarzlicht-Taschenlampen angestrahlt im dunklen Raum intensiv in Neonfarben leuchteten. Die Forscher machten beim Protokollieren die Erfahrung, dass die Beobachtungen der Versuche mit ihrem bisherigen Wissen zu erklären, doch ganz schön schwer ist. Umso stolzer sind sie, dass ein Forscherteam unserer Schule unter der Vielzahl der Teilnehmenden mit einem 3. Preis im ersten Lernjahr ausgezeichnet wurde. Das Team freut sich schon sehr auf die Einladung zur Preisverleihung im kommenden Dezember.

In bester Erinnerung aus der Adventsreihe ist das Herstellen der Wunderkerzen geblieben. Beim funkensprühenden Abbrennen im Abzug haben die Forscher:innen herausgefunden, welche ihrer Mischungen die besseren Ergebnisse lieferten. Auf vielfachen Wunsch wurde im neuen Jahr die Slime-Herstellung intensiv untersucht. Dabei konnten zahlreiche Forscherfragen geklärt werden – teils experimentell durch Vergleich verschiedener Rezepturen, teils durch Recherche.

Dass Zitronen mehr als nur sauer im Geschmack sind, fanden die Forscher:innen im Frühjahr heraus. Je nach Interesse untersuchten sie gruppenweise Fragestellungen, nachdem sie vorher sich über die Versuchsdurchführung klar geworden sind. Sehr beliebt war das Thema „Geheimschrift aus Zitrone“. Die Ergebnisse der eigenen Forschung wurden in kleinen Präsentationen gegenseitig vorgestellt. Zu den eher persönlichen Highlights gehörte, als es endlich gelang, mithilfe von frischen Zitronen eine Batterie herzustellen, die eine Leuchtdiode zum Leuchten brachte.

Betont haben die Forscher im Rückblick auf das Forscher-Jahr: „Wir konnten mitbestimmten, was wir forschen wollten.“ „Uns wurde zugetraut, dass wir mit Glasgeräten usw. ordentlich und verantwortungsvoll umgehen.“ „Wenn ich Zeit habe, möchte ich im nächsten Schuljahr wieder zum Forscher Club kommen.“

Auch für uns Forscher Club-Leiterinnen geht dieses erste Forscher Club-Jahr mit zahlreichen neuen Erfahrungen zu Ende. Wir sind froh, dass das Experimentieren offensichtlich unseren Forscher:innen Spaß gemacht hat. Wir wünschen uns, dass das Interesse an naturwissenschaftlichen Fragen und Problemen weiter bestehen bleibt. [Tie; Fotos: Gil, Tie]

Sonne bewegt: aber wie? Diese Frage konnten sich ein paar Schüler*innen der 7. Stufe beim alljährlichen Frankfurter-Solarmobilrennen auf dem Römerplatz beantworten. In den Wochen vor dem Wettbewerb am 09.06.22 haben die Schüler*innen in Einzelarbeit oder in kleinen Gruppen durch Sonne betriebene Autos gebaut, deren Kapazität sie im Wettstreit mit vielen weiterführenden Schulen Frankfurts beweisen konnten. Zum Bau waren nur Solarpaneele und Motor vorgegeben; in allem weiteren konnte man sich frei austoben. Räder aus Flaschendeckeln, Gestelle aus Pappe, Achsen aus Holzspießen: auf der kleinen Rennbahn waren die kreativsten Autos dabei!

Die Teilnehmenden der einzelnen Schulen sammelten sich jeweils an langen Tischen mit Bänken, bei denen sie auch ihren Proviant und ihre Rucksäcke verstauen konnten. Neben dem Rathaus dienten zwei lange Tische als Rennbahn, um die sich ständig Schüler*innen tummelten. In der Nähe stand zudem ein Wasserbecken für den Wettbewerb der Grundschüler*innen. Sie hatten unter anderem solar-betriebene Boote gebaut. Neben den Wettbewerben gab es noch andere Beschäftigungen, denen man nachgehen konnte, wieein Glücksrad, bei denen Radiergummis und andere kleine Materialien ersteigert werden konnten. Darüber hinaus konnte man bei einer Umfrage der VGF über die Zukunft des Verkehrs abstimmen. Für kleinere Unfälle und Defekte an den Mobilen stand eine Reparaturstation bereit, bei der man kleben, löten, etc. konnte.

Leider fing es noch während die ersten Schulgruppen eintrafen zu regnen an – doch das hielt die Solarmobile nicht auf. Solange es regnete, benutzten die Schüler*innen elektronische Lampen, deren Licht die Mobile antrieb. Trotz Verzögerungen und Regenwetter fuhren die Autos geschwind.

In mehreren Runden wurde das schnellste Auto ermittelt. Während in der ersten Runde die einzelnen Teilnehmenden derselben Schule gegeneinander antraten, konkurrierten in der zweiten Runde unterschiedliche Schulen. Wer die Rennbahn am schnellsten hin und zurück meisterte, kam in die nächste Runde. Leider meinte es die Sonne in der zweiten Runde nicht gut mit uns und unsere Schule schied aus. Aber das wichtigste an diesem Projekt war das Wissen, das uns vermittelt wurde, und der große Spaß, den wir auf diesem Ausflug hatten.

Beitrag von Elena Röschlein, 7b  (Fotos: Fr)

Am Donnerstag, den 23. Juni 2022, versammelten sich die 10. Klassen im Auditorium zum ersten Präsentationswettbewerb „Säuren und Laugen nicht nur ätzend“ seit Beginn der Corona-Pandemie. Jede Klasse wurde durch ein Team vertreten, welches in einer Präsentation ein Thema aus dem großen Gebiet der Säuren und Laugen vorstellte. Dabei gab es Spannendes über die Besonderheiten verschiedener Säuren und die Auswirkungen von saurem Regen zu hören. Mika Abs und Mia Starcevic führten ihre Klassenkamerad*innen mit einer lockeren Moderation durch den Wettbewerb und sorgten für eine angenehme Atmosphäre.

Bewertet wurden die Präsentationen von je zwei Punkterichtern pro Klasse, wobei die eigene Klasse nicht bewertet werden durfte. Zusätzlich wurde, angelehnt an die bekannten Science Slams, die Lautstärke des Applauses gemessen und entsprechend bewertet.

Dadurch setzte sich knapp, aber letztlich verdient, die Präsentation der 10a durch und entschied den Wettbewerb für sich. Wir gratulieren Maya Brinkmann, Liane Scheschonka, Melissa Fekic und Charlotte Johnson zu ihrer herausragenden Leistung! Ebenso gratulieren wir den anderen Teams zu ihren sehr gelungenen Präsentationen und bedanken uns bei allen Schülern und Schülerinnen für ihr Engagement im Wettbewerb.

[Text: Fee Mikkelsen; Foto: Vivian Jung]

Durch die MINT-Elterninitiative konnten wir, die Schülerinnen und Schüler der Klassen 10b und 10c, einen Einblick in das berufliche Leben von Herrn Dr. Bolz bekommen, dessen Kinder unsere Schule besuchen. Dieser arbeitet in der Marketingabteilung der Firma „Evonik“, die nicht nur den Fußballverein Borussia Dortmund sponsert, sondern vor allem dafür sorgt, dass Flugzeuge, Windräder und Autos effektiver werden. Sie sind der Meinung, dass kein Produkt perfekt ist, und versuchen diese durch ihre Produkte zu verbessern – vor allem durch Rohacell, ihr meistverkauftes Produkt.

Rohacell ist ein Schaum, der die Vorteile hat, besonders leicht und stabil zu sein, was nützlich in der Flugzeugtechnik und auch in der Raumfahrt ist, allerdings kann man Rohacell nicht nur in Raketen, sondern auch in alltäglicheren Produkten wie Skiern (siehe Foto) oder Autos wiederfinden. Es entsteht aus einer Monomer-Lösung, die in mehreren Schritten zu einem schaumartigen Stoff verarbeitet wird. Dazu wird diese erstmal in einem Becken zu Polymeren reagieren lassen. Die dadurch entstehenden Platten werden dann zur Qualitätskontrolle beschriftet und durch Erhitzen mit Hilfe eines Treibmittels zu einem Schaum vergrößert. Im nächsten Schritt werden die Platten im Laufe einer strikten Kontrolle vermessen und die Platten, die fehlerhaft sind verworfen. Dann werden die Ränder von den Platten abgeschnitten und während einige schon verkauft werden, damit die Kunden diese weiterverarbeiten können, werden andere beispielsweise in die Form einer Halbkugel umgeformt.

Herr Dr. Bolz erklärte uns danach den weltweiten Verkauf an den unterschiedlichen Standorten und Fabriken seiner Firma. Sie besitzen insgesamt drei Firmen: eine in Darmstadt, in der Dr. Bolz arbeitet, eine in Mobile, USA und eine in Shanghai, China. Die Polymerplatten werden aber nur in Darmstadt hergestellt, doch auch in Mobile werden sie geschäumt, da dadurch an Logistikkosten gespart werden kann. Rohacell wirbt damit, ein außergewöhnliches Design zu haben, eine gute Qualität — welche von Aerospace zertifiziert wurde — und dazu auch noch einen tollen Service. Genutzt wird es zum Beispiel bei Propellern von Helikoptern und Flugzeugen, Windrädern und Air-Taxis, an Raketen, Fahrrädern, Flugzeugen und in Zukunft vermutlich noch bei vielem mehr. Durch dieses High-tec-Material – leicht und stabil – sind in den Einsatzbereichen auch deutliche Energieeinsparungen möglich. Jedoch wird Rohacell auch in anderen Bereichen, wie in der Medizin benutzt. Der CT — ein Gerät zur Röntgenuntersuchung — besteht zum Teil nämlich auch aus Rohacell. Worauf man allerdings nicht direkt kommen würde, ist das alltäglichere Gegenstände, wie Hockey-Schläger auch Rohacell enthalten, was sie so leicht, jedoch auch stabil macht. Dasselbe gilt auch für Skier. Das Treffen endete mit einer informativen Fragerunde, in der weiterführende und interessante Fragen gestellt und ausführlich beantwortet wurden. Unter anderem haben wir hier herausgefunden, dass der Preis von Rohacell bei etwa 60,- € pro Kilogramm liegt.

Alles in allem fanden wir persönlich, dass sich die Vorstellung von Dr. Bolz, sehr gelohnt hat. Wir fanden sie sehr informativ, aber auch interessant, insbesondere weil wir davor noch nie etwas über die Firma und ihre Produkte gehört hatten. Gerne würden wir auch weitere ähnliche Eltern-Vorstellungen besuchen.

Text: Elena Schwetje, Morena Russo und Valentina Di Giovanni, 10b

Der 23. März 2022 war ein ganz besonderer Tag für die Freiherr-vom-Stein Schule. Aus ganz Hessen reisten Schülerinnen und Schüler zur Landesrunde des Wettbewerbs „Chemie – die stimmt“ an – teilweise in Begleitung ihrer Chemielehrkräfte. „Wie werde ich mich präsentieren?“ – die Anspannung war allen anzumerken, obwohl bereits durch die Qualifikation für diese Runde klar war, dass sie zu den 30 besten Schüler:innen der Stufe 9 bzw. der Stufe 10 gehören.

Die Wettbewerbsmodalitäten erläuterte Herrn Dörsam und Frau Dr. Tiebes (Koordination des Wettbewerbs in Hessen) dann nach der inzwischen üblichen Routine der Corona-Selbsttestung. In den folgenden drei Stunden ging es darum, sich mit den herausfordernden Klausuraufgaben auseinander zu setzen und basierend auf den eigenen chemischen Kenntnissen, Lösungen aufs Papier zu bringen. Anschließend stand der gruppenweise Besuch der ExperiMINTa auf dem Programm. Die Zeit wurde genutzt, um einerseits die spannenden Exponate auszuprobieren und andererseits mit den anderen chemiebegeisterten Schüler:innen in Kontakt zu kommen.

Die an der Freiherr-vom-Stein-Schule zurückgebliebenen Lehrkräfte setzten sich an die gewissenhafte Bepunktung der Klausuren. Oft waren sie beeindruckt von der vollständig richtigen Bearbeitung der Aufgaben, die deutlich über den Unterrichtsstoff in Chemie hinausgingen.

Nach der Rückkehr der Schüler:innen fand die Preisverleihung statt. Jeder und jede ging mit einer Urkunde und um eine besondere Erfahrung reicher nach Hause, hierunter auch Elena Schwetje aus der Stufe 10 unserer Schule (Foto). Die Bestplatzierten in Stufe 9 und in Stufe 10 erhielt – gesponsort von Chemetall – einen großzügigen Gutschein für die Klassenkasse. Die jeweils sechs Besten eines jeden Jahrgangs qualifizierten sich für die Regionalrunde Süd, die vom 21. -24. Juni 2022 in Darmstadt ausgetragen werden wird. Sie freuen sich darüber, sich bei der Gelegenheit wieder zu treffen, besser kennenlernen zu können und weiter im Wettbewerb zu stehen. Es kommt ja noch die Bundesrunde.

Der Tag zeigte, dass es schön ist, Spaß an Chemie zu haben und sich mit Gleichaltrigen zu messen. Auch die begleitenden Lehrkräfte waren sich einig: sehr erfreulich, dass es solche Gelegenheiten der Begegnung gibt. Die Freiherr-vom-Stein Schule ist gerne auch nächstes Jahr wieder Austragungsort und Gastgeber für die hessische Landesrunde des Wettbewerbs „Chemie – die stimmt“.

[Text: Tie; Foto: Marco Dörsam]

Einem sehr spannenden Vortrag zur aktuellen Ergebnissen der Hirnforschung von Dr. Lehmann durften die Schülerinnen und Schüler der beiden Q4 Biologie-Leistungskurse am 25. Februar 2022 im Auditorium unser Schule folgen.

Herr Dr. Lehmann stellte verschiedene bildgebende Verfahren von Gehirnaktivitäten vor, mit denen er arbeitet und mit denen die Forschung Erkenntnisse gewinnt. Bei allem Fortschritt ging deutlich hervor, an welchen Stellen noch weiterer Forschungsbedarf besteht. Auch sehr schülernahe bzw. lebensnahe Phänomene wurden besprochen, beispielsweise die Entstehung des „Smartphone Daumens“. Studien auf diesem Gebiet zeigen, dass das Gehirnareal, das für die Steuerung des Daumens bei Menschen mit Smartphone deutlich stärker ausgeprägt sind als bei Menschen ohne Smartphone. Herr Dr. Lehmann war sehr offen für die zahlreichen Fragen der Schülerschaft und hat diese geduldig und ausführlich beantwortet.

Dieser Vortrag im Rahmen der MINT-Elterninitiative war eine blickfeldweitende hochwillkommene Ergänzung des Fachunterrichts. [Gil]