Hannah Schatz und Yasemin Gedik von der HLUW Yspertal erforschten Mikroplastik in der Ybbs

© Franz Gruber

Kiku
06/10/2019

Science: Mikroplastik in der Ybbs messen

Höhere Lehranstalt für Umwelt und Wirtschaft Yspertal NÖ): Biologischer Kunststoff baut sich nicht leicht ab.

von Heinz Wagner

„Über Mikroplastik im Meer wird viel geredet. In Flüssen wird es gar nicht erst gemessen“, beginnen Hannah Schatz und Yasemin Gedik ihr Projekt zu erklären. Sie beschäftigten sich in ihrer wissenschaftlichen Diplomarbeit an der Höheren Lehranstalt für Umwelt und Wirtschaft in Yspertal (NÖ) mit „Mikroplastik vor unserer Tür“.

Weil das bisher gar nicht gemessen wird, entwickelten die beiden Schülerinnen zunächst einmal Ideen, wie sie Wasserproben entnehmen und anschließend untersuchen könnten. Und das natürlich mit einem Aufwand, der sich in (finanziellen) Grenzen hält. Ein Modell einer solchen Versuchsanordnung zeigten sie an ihrem Stand beim Bundesfinale. Vereinfacht gesagt, befestigten sie an Brücken eine Vorrichtung aus einem Rohr-Stecksystem. Dazwischen jeweils unterschiedlich immer engmaschiger werdende Netze.

Diese im dichtesten netz gefangenen Teile untersuchten sie zunächst rein optisch unter einem Mikroskop. Was sie an Mikroplastik erkannten, konnten sie – in Kooperation mit der Forschungseinrichtung TCKT – unter einem Infrarotspektroskop genauer weiter untersuchen.

Das Duo nahm die Messungen sowohl an Oberlauf (Waidhofen/Ybbs), Mittellauf (Amstetten) und bei der Mündung in die Donau (Ybbs) vor. Beunruhigende Mengen fanden sie(noch?) nicht. „Aber man müsste erstens an Fließgewässern regelmäßig messen und Grenzwerte festlegen.“

Was die beiden aber mehr als beunruhigte: Sie untersuchten auch Klärschlamm und kamen dabei drauf, dass Polylactat, sogenannter Bio-Kunststoff, sich weniger abbaute als andere Kunststoffe.

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Beinprothese mit Gelenk

Das Projekt Beinprothese der HTBLA Weiz (Steiermark) ist von vornherein, weil so komplex, auf mehrere (Schul-)Jahre angelegt. Ausgangspunkt ist ein tragischer Traktorunfall eines Schülers der ersten Klasse. Er verlor sein rechtes Bein und Teile des Hüftgelenks. Um mit der Prothese, die er nun trägt, gehen zu können, ist er auf Krücken angewiesen. Sebastian Peterka, Manuel Nieß, Kathrin Reisenhofer, Carmen Schönauer, Martin Pangerl und Thomas Siegl machten es sich in ihrem Diplomprojekt zur Aufgabe, eine Prothese samt funktionstüchtigem Hüftgelenk zu entwerfen, konstruieren und bauen.

Bevor sie sich an die konkrete Arbeit machten, mussten die Jugendlichen natürlich Anatomie lernen. Sie filmten sich auch gegenseitig beim Gehen und vor allem Stiegensteigen. Alltägliche Bewegungsabläufe mussten sie sich bewusst machen und in Einzelschrittchen zerlegen. Mit Fachleuten einer Orthopädiefirmen suchten sie nach den richtigen Sensoren und Motoren. Für ein künstliches Hüftgelenk entschieden sie sich für eine Gasdruckfeder-konstruktion, die Schwenkbewegungen der gesamten Beinprothese ermöglicht. Statt einer pneumatischen Lösung setzten sie auf ein sogenanntes Servo-Actor-System und Micro-Prozessoren.

Neben der direkten Entwicklung an der Prothese, schreiben die Schüler_innen auch eine Software, um die erforderlichen Bewegungen virtuell ablaufen zu lassen und zu verbessern. Und sie wussten bald einmal, in diesem Schuljahr kann die Entwicklung nicht abgeschlossen werden, also wurde gleich in Angriff genommen, dass eine Projektgruppe im kommenden Schuljahr weiterarbeitet. Und sollte es erforderlich sein, dann noch ein Jahr... „Jedenfalls wünschen wir uns, dass der betroffene Schüler spätestens in seinem Abschlussjahr mit so einer voll funktionstüchtigen Prothese ohne Krücken aus der Schule rausspazieren kann“, sagt Sebastian Peterka zum Kinder-KURIER.

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Zitrone mit Skorbut? Vitamin-C-Bestimmungen an heimischen und exotischen Obstsorten

Zitrone - wer verbindet eine solche nicht mit DEM Inbegriff von Vitamin C. Stimmt das aber auch? Das wollten Moritz Strauch, Matteo Sturm, Leonhardt Kubicek und Larisa Manaj aus dem BRG Schloss Wagrain (Vöcklabruck, OÖ) wissen. Im Chemielabor der Schule untersuchten sie den Vitamin-C-Gehalt verschiedener Früchte - solcher, die von weit her kamen und solcher, die in der Nähe angebaut wurden/werden.

Überraschendes - und doch plausibles - Ergebnis: Kiwis, die in einem Kleingarten in Bad Ischl wachsen, haben mehr Vitamin C als Zitronen, Orangen usw. die eine lange Reise hinter sich haben. Das ergaben die Messungen. „Früchte, die weit reisen, werden früh, noch unreif geerntet. Das dürfte dafür verantwortlich sein“, meint Larisa Manaj zum Kinder-KURIER. Klingt einleuchtend und ist ein weiteres Argument - neben dem des geringeres ökologischen Fußabdrucks - für Früchte aus der Region. Auch wenn sie ursprünglich von wo anders kamen.

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Reproduzierbare Impulsuntersuchungen am Gleisschotter

Der Schotter, auf dem Gleisschwellen für die Bahnen liegen, muss natürlich immer wieder überprüft werden. Die ÖBB wandten sich an die HTL Saalfelden mit der bitte, die bisherige Schlagzertrümmerungsmethode zu überprüfen und vielleicht ein einfacheres und effizienteres System zu entwickeln. Bernhard Lederer, Jonas Griessner, Robin Hohensinn, Christof Haitzmann und Fabian Kumer tüftelten und stellten (sich) Fragen wie: wie wirken sich Schlagzahl und -energie sowie die Art wie das Material eingebettet ist, auf die Qualität des Gleisschotters aus. Sie entwickelten Messtechnik und Sensoren weiter und schrieben außerdem ein Programm zur Auswertung sämtlicher erhobener Messdaten.

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Potentiostat für eine Direkt-Ethanol-Brennstoffzelle

Selina Spießberger und Hannes Stadler von der HTL Braunau entwickelten ein Messgerät aus mehreren Elektroden, das eine Brennstoffzelle checkt. Diese mögliche Energiequelle der Zukunft wandelt destillierbaren Alkohol in chemische Energie um. Das Potentiostat der beiden Jugendlichen misst, wie sich unterschiedliche Lösungen auf die Energieeffizienz auswirken.