Phosphor Cycle: Simon Moll, Hanna Weiss und Dominik Dörler

© aws, VOGUS

Sience
06/14/2014

Phosphor-Recycling, Schnelltest für K.O.-Tropfen...

Jugend Innovativ 2014: Hochwissenschaftliche Projekte wie Phosphor-Recycling, Schnelltest für K.O.-Tropfen...

von Heinz Wagner

Eigentlich, so gestehen Simon Moll, Hanna Weiss und Dominik Dörler verschmäht nebenbei, „wollten wir ursprünglich was anderes herausfinden, nämlich wie sich Zement aus Klärschlamm-Asche gewinnen lassen könnte“. Das Trio aus verschiedenen Klassen der HTBLuVA Dornbirn (Vorarlberg) blieb zwar dem Ausgangsmaterial treu, aber was sie gewinnen wollen änderte sich – gewaltig: Phosphor. Davon braucht jeder Mensch täglich rund 0,7 Gramm. Obendrein beruht die Energiegewinnung von Pflanzen und Tieren weitgehend auf diesem Stoff. ABER, so weit die derzeitigen Berechnungen, in rund hundert Jahren gehen die Vorräte von Phosphor auf der Erde zu Ende.

Weltneuheit

Was das Trio da heraus zu finden suchte ist also nicht nur (über-)lebenswichtig, es ist sagenhafterweise trotzdem erstmalig auf der Welt konkret angegangen. Das bestätigen Partner wie die Montanuni Leoben und das renommierte M.I.T. (Massachusetts Institute of Technology). Sie kamen nicht nur auf die Idee, auf Methoden, den Phosphor in der Klärschlamm-Asche ausfindig zu machen, sie konstruierten auch einen „Reaktor“ mit dem wichtigen Spurenelement gewonnen werden kann: Einen Grafit-Tiegel, der durch Induktion (Magnetfeld) auf Temperaturen bis 2000 Grad erhitzt werden kann. Gewonnen haben die drei auch die Science-Kategorie – und die Teilnahme am Europäischen Schwesterbewerb von Jugend Innovativ sowie die an der INTEL ISEF, der internationalen Messe für Nachwuchs-WissenschafterInnen im US-amerikanischen Pittsburgh.

Tod dem Eschen-Töter

Als Detektivinnen und Detektive betätigten sich zwölf Jugendliche der HTL für Lebensmitteltechnologie Wels (OÖ). Sie machten sich akribisch auf die Suche nach Mördern. Immer mehr Eschen fielen den geheimnisvollen Tätern zum Opfer. Wer war's? Wer könnte es gewesen sein? Dazu bedienten sich die Schülerinnen und Schüler ähnlich diversen CSI-Einheiten wissenschaftlicher Methoden. Irgendeine Pilzart könnte es sein, war bald die Erkenntnis. Auch seine Identität war rasch gelüftet: Den Fachbegriff sparen wir uns hier, auf Deutsch heißt er Falsches Weißes Stengelbecherchen.

Handwerk legen

Doch nur draufzukommen, wer Schuld ist, war den jungen WissenschafterInnen natürlich zu wenig. Wie können wir ihm das unsaubere Handwerk legen? Drängte sich natürlich als nächste Frage auf. „Wir haben uns den Stoffwechselweg des Pilzes angeschaut“, meint eine kleine Runde aus der großen Gruppe. Welches Enzym könnte diesen Prozess – und damit sein „Knabbern“ an den Eschentrieben hemmen. „Das hat natürlich gedauert“, gestehen andere. Der kleine Schädling arbeitete immerhin schon lange – für ihn – erfolgreich, für die Bäume tödlich. In Labortests wurden verschiedene Zucker-Alkohollösungen ausprobiert. Schließlich gelang es, das entsprechende Enzym ausfindig zu machen und zu blockieren. Der nächste Schritt waren Feldtests – mit großartigem Effekt. Geringste Mengen reichten, um dem Falschen Weißen Stengelbecherchen den Garaus zu machen. Das Verfahren befindet sich in der Patentierungsphase. Außerdem haben die SchülerInnen Tipps für EschenbesitzerInnen: Abgefallene Blätter rasch entfernen, die locken den Pilz an. Und den pH-Wert des Bodens durch Kalkung erhöhen. Das mag er gar nicht gern.

K.O. für K.O.-Tropfen

No K.O. – Untersuchung zum Schnellnachweis von GHB und GBL in alkoholischen Mixgetränken
Du gehst in die Disco, sitzt im Café oder feierst bei einer Party, musst aufs Klo, kommst zurück und bist dir nicht sicher, ob dir nicht wer etwas in dein Getränk gegeben hat? Abhilfe ist nahe. Marina Brunner und Isabella Innerebner von der HTL Braunau tüftelten in ihrem Projekt an einem Schnelltest. Gamma-Hydroxybuttersäue (GHB) und Gamma-Butyrolacton (GBL) wie die K.O.-Tropfen streng wissenschaftlich heißen, konnten sie bald sichtbar machen. Noch aber war die Versuchsanordnung ein wenig unhandlich. Und wer geht schon mit einem kleinen Labor in die Disco oder auf eine Party? So werkte das Duo weiter und nun ist die Entwicklung so weit:

Handlich

Eine kleine handelsübliche Spritze reicht, um ein wenig vom Getränk zu entnehmen. Dieses gibst du in ein kleines Gläschen und dazu die chemische pulverisierte Substanz, die das Duo herausgefunden hat und (noch geheim halten möchte, schließlich läuft ein Patentverfahren). Färbt sich das Getränk nun hell, kannst du den Rest – nicht diesen Mix – gefahrlos trinken. Siehst du aber nach ungefähr fünf Minuten eine dunkellila Färbung, so heißt’s: Hände weg.

Noch arbeiten die beiden Schülerinnen daran, die entdeckte Substanz in Tablettenform zu bringen, um den Test noch praktikabler zu gestalten. Die Kosten werden sich auf ein bis zwei Euro belaufen.

Das brachte dem Duo den dritten Platz in der Kategorie Science und damit 1000 Euro sowie die Einladung zur renommierten Wissenschafts- und Ingenieursmesse INTEL ISEF im US-amerikanischen Pittsburgh.

Nachweis von Antibiotika im Wasser

Erst vor knapp mehr als einem Monat schrieb auch diese Zeitung über eine Studie der Weltgesundheitsorganisation WHO, wonach viele Antibiotika unwirksam geworden sind. Aus einem lange unbeachteten Grund. Nach und nach gelangten immer mehr Rückstände dieser Arzneimittel gegen bakterielle ausgelöste Infektionskrankheiten über den Weg der Verdauung ins Grundwasser – und darüber... So bildeten sich sogenannte Resistenzen heraus, d.h. Körper bzw. die Krankheitserreger haben sich schon so an die – geringen Mengen – gewöhnt, dass die neuerliche Gabe nichts mehr nutzt.
Melanie Berger und David Denk von der HTL Braunau (OÖ) nahmen sich in ihrem wissenschaftlichen Projekt des Themas an und begannen an einem rasch Resultate liefernden Verfahren zum Nachweis von Antibiotika-Resten im Ab-, Grund- und vor allem Leitungswasser zu arbeiten. Und hatten – leider – Erfolg. Leider, weil sie rasch und erfolgreich den Schnelltest schafften – und feststellen mussten, dass sie häufig messbare Antibiotika-Rückstände registrieren mussten. Die haben übrigens auch Auswirkungen auf die Lebewesen im und am Wasser. „Bei Wasserflöhen haben wir bei hohen Konzentrationen starke Verhaltensänderungen bemerkt, die waren wie auf Speed unterwegs“, fassten sie eines der Ergebnisse ihres Diplomprojekts, für das sie bei JI einen Anerkennungspreis gewonnen haben, zusammen.

Rettet alte Apfelsorten

Herstellung einer Molekül-Datenbank aus alten Apfelsorten
Allein in ihrer Umgebung gibt es (noch) 200 verschiedene alte Apfelsorten. Das veranlasste Dominik Mundigler und Julia Schwarz von der HTL Wels dazu, gemeinsam mit der Fachhochschule dieser oberösterreichischen Stadt die Sorten wissenschaftlich unter die Lupe zu nehmen, um wichtige Charakteristika heraus zu finden und für die Nachwelt abzuspeichern. Sie untersuchten die „Polyphenole“, die Verbindungen der Moleküle und stellten fest, jede Sorte weist – zum Teil ganz – andere solcher Verbindungen auf. Die hielten sie fest. Aber nicht nur, das Duo versuchte auch drauf zu kommen, ob und wie die Inhaltsstoffe von Menschen aufgenommen werden und was sie vielleicht bewirken könnten, ob sie Glukosetransporter anregen, tendenziell Insulin verstärken...
eine Newsletter Anmeldung Platzhalter.

Wir würden hier gerne eine Newsletter Anmeldung zeigen. Leider haben Sie uns hierfür keine Zustimmung gegeben. Wenn Sie diesen anzeigen wollen, stimmen sie bitte Piano Software Inc. zu.