Jugendliche erfinden Smartes und Hilfreiches

Eine kleine Maschine, die Gras unter elektrischen Zäunen mäht und an einen Traktor montiert werden kann, Anlagen, die Wachtelbohnen von Maiskörnern, eine andere, die Duro- von Thermoplast trennt, ein Modul, das in einem Football-Helm die Schläge auf den Kopf misst und Gefahr in Verzug anzeigt, ein Programm, mit dem selbst Laien Computern künstliche Intelligenz beibringen können, eine App, die anhand von Bildern von Alltagsgegenständen das Erlernen deutscher Wörter spielerisch leicht macht, ein Portal, das Bedürftige und potenzielle Spender_innen für konkrete Hilfe vernetzt, ein Zentrum für Straßenkinder bei Kigali (Ruanda, Afrika) – viele der knapp vor Pfingsten vorgestellten Erfindungen und Projekte Jugendlicher beim 30. Bundesfinale von Jugend Innovativ sind nicht nur schlau, sondern auch hilfreich. Alle 30 Finalprojekte werden unten in Berichten und Fotos – portioniert nach den verschiedenen Kategorien – ausführlich vorgestellt.

Direkte, konkrete High-Tech-Hilfe

Hilfe für das Nachbarskind war beispielsweise der erste Ausgangspunkt für die in der Kategorie Design siegreiche mitwachsende Armprothese. Weil sie ein Kind ist und daher klarerweise wächst, verwehrt die Krankenkassa der kleinen Lena, der ein Unterarm sowie ein Drittel des Oberarms fehlt, eine Prothese. Ihr Nachbar, HTL-Schüler entwickelte mit seinem Kollegen ein gleichbleibendes High-Tech-Stück – samt austauschbarer Teile, die je nach Wachstum und Größe 3D-ausgedruckt werden können.

Genial auch eine schnell aufzubauende Stehtisch-Landschaft aus Holz – erfunden und gebaut von zehn Lehrlingen in einem Freifach in ihrer geblockten zehnwöchigen Berufsschulzeit.

Das Bundesfinale von Jugend Innovativ ist stets ein Festival schlauer Ideen. 30 von im Herbst gestarteten 463 Projekten (mit 1611 beteiligten Schülerinnen und Schülern) hatten’s so weit gebracht. Drei Tage lang stellten sie Jugendlichen der Jury, einander gegenseitig aber auch interessierten Besucher_innen ihre Arbeiten vor. Am letzten Schultag vor Pfingsten zitterten alle der Preisverleihung entgegen. Auch wenn – völlig zurecht – immer wieder betont wurde: Alle, die allein schon das Finale erreicht haben – sind Gewinner_innen. Und kein Projekt geht hier leer aus. Aber klar, wer im Finale ist, möchte dann doch auch gewinnen ;)

Initialzündung

Am meisten bringen jedoch die Reisepreise zu internationalen Messen und Bewerben – davon berichteten – nicht zuletzt anlässlich des Jubiläums – eine Reihe von erfolgreichen Teilnehmer_innen vergangener Jahre. Ob der European Contest of Young Scientists (EUCYS, sozusagen Jugend Innovativ international) oder die Erfindermesse Nürnberg – die Vernetzung, der Austausch waren bleibende Erfahrungen, von denen sie ebenso profitiert hätten wie auch davon, schon die Arbeiten schon in Österreich vor Jurys zu präsentieren. Und der Vertreter des Bildungsministeriums – die Ministerin kämpfte gleichzeitig um die auf der Kippe stehende Schulreform – gestand, Jugend Innovativ habe in den Anfangsjahren erst die Initialzündung für die Diplomprojekte und –arbeiten in den berufsbildenden höheren Schulen gegeben.

Lena ist ungefähr drei Jahre, lebt im Waldviertel. Von Geburt an hat sie links nur zwei Drittel des Oberarms. Weil sie noch ein Kind ist und natürlich ständig wächst, hat sie keinen Anspruch auf eine Armprothese. Arg, eigentlich unerträglich. Das regte auch ihren Nachbarn Dominik Ballwein auf, aber noch mehr an.

Gemeinsam mit seinem KollegenSamuel Lehnervon derHTBL u VA Waidhofen/Ybbs (NÖ)recherchierte er, wo auf der Welt es welche Hilfsmittel es für Lena geben könnte. „Vor allem über soziale Netzwerke, u. a. haben wir mit jemandem aus Spanien getwittert sind wir auf Unterschiedlichstes gestoßen bis hin zu Fingerprothesen aus 3D-Druckern.“ All das brachte aber noch lange nicht DIE Lösung, aber einige Elemente auf dem Weg dorthin. Die Teile aus 3D-Druckern ließen sich billig herstellen – also immer wieder, je nach Wachstum.

Das Teure, das Herzstück, die Elektronik mit Sensoren und Motoren könnte ja immer gleich groß oder klein bleiben, war die Idee des Duos. Den Prototyp hat Lena nun schon bei sich zu Hause und spielt damit. „Gell, das wird einmal meine Hand“, erzählt Ballwein erfreut, wie seine junge Nachbarin reagierte. Noch nähert sie sich spielerisch ihrer künftigen Prothese an, die sie in wenigen Monaten dann anlegen wird können. „Auch in der Schule haben uns alle unterstützt wo es nur ging, weil unsere Arbeit ja wirklich was Sinnvolles ist und einem Menschen hilft“, freuen sich die beiden Schüler – und mit ihnen der betreuende Lehrer.

Zehn Tischler- bzw. Tischlereitechnik-Lehrlinge aus Oberösterreich ärgerten oder zumindest wunderten sich über die Kunststoff-Stehtische in den Pausenhalle der Berufsschule in Kremsmünster (OÖ). „Das passt doch überhaupt nicht zu unseren Berufen“, meinenDaniela Haufenmair, Johannes Hauer, Jakob Lindorfer, Dominik Hager, Stephanie Wiesenberger und Sebastian Leebzum Kinder-KURIER. Also tüftelten sie im Projekt „kreatives Gestalten für Begabte“ an einer hölzernen Lösung. Natürlich sollte die kreativ sein, „und vor allem praktisch. Beim Ideensammeln fielen auch Begriffe wie Lego und Puzzle.“ Das war der Kern der Idee: Einzelne Elemente, die für sich allein stehen, aber auch sich zu größeren Tischen zusammenbauen lassen.

Die Verbindungen sehen aus wie die klassischen Puzzle-Elemente mit Loch und Kopf die ineinander passen. „Wo ein Loch ist, da ist auch ein Weg“, formulierte Daniela Haufenmair – und löste manchen Lacher aus. Auf diese Weise werden die Tischplatten zusammengefügt, aber... „wir wollten ja auch, dass alles leicht zum Auf- und wieder Abbauen geht und sich noch dazu leicht transportieren lässt.“ Dazu war noch einiges an Skizzieren, Pläne mit CAD am Computer zeichnen, mit Hilfe von CNC ausschneiden und Ausprobieren notwendig. Und so stehen die Tische nun auf trapezförmigen Beinen – je zwei davon ergeben ein Rechteck. Die Beine der Einzeltische sind ovalförmig gebogen. Die Tischplatten bekamen unten Leisten dran – so hoch, dass die Beine reingelegt werden können, in die Öffnung der ovalförmigen Beine kommen die Puzzle-Loch-Abdeckungen. Unter der Leiste versteckt ein Magnet – für den Inbus-Schlüssel. Mit dem die Tischhaxen an die Platte angeschraubt werden. Zwei solcher Tischplatten aufeinander gehen wie ein Koffer zu – und dieser passt in ein hölzernes Gestell mit Rädern. Klingt vielleicht kompliziert, aber in fünf bis zehn Minuten ist sogar nur zu zweit die Tischlandschaft aufgebaut – „zu sechst haben wir’s jetzt in gestoppten 2 Minuten und 50 Sekunden geschafft“, berichten die Tischler_innen dem Kinder-KURIER. „Und weil jede und jeder einen Michael kennt, haben wir unser Projekt „Schnapp den Michl!“ genannt.

Zwar ist der geblockte Berufsschulunterricht für dieses Lehrjahr vorbei, „aber wir bleiben dran“, meinen die schon genannte und dazu noch ihre Kolleg_innen Sebastian Leeb, Hager Dominik, Jakob Lindorfer, Johannes Hauer, Daniela Haufenmaier, Stephanie Wiesenberger und verraten, dass sie auch an einer Weiterentwicklung arbeiten. „Wir haben uns überlegt, die Tischfüße mit Steckverbindungen zu teilen, so dass sie auch niedriger sein könnten, um sie im Sitzen zu verwenden.“

Auch zusammenstecken ließen sich die fünfeckigen Büro-Module, die sich vonLukas Sommerauer, Laura Mudra, Laurence Wallien und Gabriela Pranjićvon derHTBLuVA Salzburgausgedacht und in Modellform gebaut haben. „Immer mehr Leute arbeiten irgendwo unterwegs. Wir haben uns überlegt, wie wir solche Arbeitsräume und Umgebungen besser gestalten könnten und wollten weg vom vier-eckigen, container-artigen. Wir fanden Fünfecke optimal – mit zwei Glaswänden für viel Licht, aber auch so, dass zum Beispiel Start-Ups mehrere solcher Elemente zusammenfügen können. Die Einzel-Module sind flexibel, stehen auf Stelzen, haben aber Rampen, sodass sie barrierefrei zugänglich sind. Sie können schnell wo auf- und wieder ab-gebaut werden. „Innen haben wir bei der Gestaltung darauf geachtet, dass auch Menschen im Rollstuhl alles gut erreichen können.“ Und die Module auf Stelzen können in Parks ebenso aufgestellt werden, wie bei Bahnhöfen usw.

Die vier Jugendlichen legten aber auch auf Nachhaltigkeit wert. „Ein Teil der Stromversorgung kann über Fotovoltaik-Panele am Dach der rund 7 m² großen/kleinen Fünfecke – genannt Pentagonal Working Optimizer P-WO 540 (Winkelsumme im Fünfeck) – erfolgen, die – flexiblen Wände sind mit Hanfplatten gedämmt.“

Anerkennungspeis: Ein Rahmen für viele Fahrräder

Mitwachsen – das ist auch das Konzept vonThomas Terschans Fahrrad-Rahmen. Der Schüler aus derHTBLVA Ferlach (Kärnten)ist selbst Mountainbiker, hat daher auch mehrere Fahrräder, „was auch teuer ist“ und sich gefragt, „warum eigentlich für alles ein eigenes Fahrrad und nicht nur andere Gabeln und Räder. Am Computer konstruierte er – so neben der Diplomarbeit - ein solches Modulsystem, das übrigens von 24-Zoll-Kinder bis zu 29-Zoll-Profi-Mountianbike-Räder konzipiert ist. Ein Modell des mittels Nut-/Feder-Steckverbindung wandelbaren Rahmens produzierte er mit Hilfe eines 3D-Druckers. „Noch ist mein Prototyp aus Metall und Karbon aber mit ca. fünf Kilo zu schwer, ich möchte auf so ca. 3,5 Kilo kommen.“

Anerkennungspeis: Generationen-Garten

Obwohl selber natürlich jung, machten sichIsabel Mühlbauer, Mia Törnström und Stefanie Römer von derHTBLuVA Salzburg Gedanken übers (Zusammen-)Leben aller Generationen. „Vor allem im Alter droht zunehmend Vereinsamung und soziale Isolation“, meint das Trio vom Interior- und Surface-Design-Zweig der genannten Schule. Obwohl sozusagen „nur“ auf Innenraumgestaltung spezialisiert, entwarfen die drei Designerinnen einen gemeinsamen Außenraum für bzw. zwischen Wohneinheiten: einen gemeinsamen Garten als Begegnungszone aller Generationen.

„Bei der Recherche für uns er Projekt sind wir auf ein fast 70 Jahre altes Konzept gestoßen – Case Study House #4 von Ralph Rapson (Greenbelt House). Einige der anderen Fallstudienhäuser wurden in USA in den Nachkriegsjahren vor allem für rückgekehrte Soldaten aus dem 2. Weltkrieg schnell errichtet. Das mit den verbindenden Grünzonen nie.

Die drei Schülerinnen sehen den Garten, der rund ein Drittel der etwa 400m²-Anlagen umfassen soll, aber nicht nur als Generationen-verbindende Gemeinschaftsfläche, sondern die Pflanzen auch wichtig für das Klein-Klima der Wohnanlage und ein gesünderes Leben. Auf dieses achten sie auch bei den zu verbauenden Materialien in den rund 27 m²-Einheiten wie Glas und möglichst nicht lackierte bzw. chemisch behandelte Baustoffe. Auf den Dächern könnten Solarpanele für Energie-Versorgung dienen.

Alles ein- und verpacken, rauf auf die Paletten, rein in den LKW, nach ein paar Fahrminuten raus aus dem LKW, Paletten abladen und die transportierten Teile wieder alle auspacken. Kostet viel Zeit – und viel Verpackungsmaterial. Die Firma EMPL aus Uderns (Tirol) wandte sich an dieHTL Jenbach. Und dort erfandenThomas Lederer und Philipp Hetzenauermit ihrem Diplomprojekt ein ausgeklügeltes System, das künftig sowohl Verpackungsmaterial als auch Zeit sparen wird. Ihre patentreife Idee: Palettenteile im Baukastensystem.

Auf die hölzerne Bodenplatte lassen sich dann die aus Stahl gefertigten Elemente, die mittels Kunststoffelementen unterteilt werden können, schlichten. Die sind so aufgebaut, dass sie unterschiedliche Stapelmöglichkeiten sowohl in der Höhe als auch in der Breite bieten. Das zu transportierende Material muss nicht eigens durch extra zugeschnittene Kartons, in Luftpolsterfolien eingepackt werden. Die Elemente können mit herkömmlichen Staplern und Hubwagen oder mit Kränen bewegt werden. Innerhalb der Produktionshallen rollen sie glatt vor sich hin. Integrierte Teilfächer und Gummirutsch-Matten engen den Bewegungsspielraum der Teile beim Transport automatisch ein, so geht weniger kaputt. Mit Steckverbindungen sollen alle Teile unkompliziert ineinandergefügt werden können.

Computer, die Schach spielen können und sogar menschliche Meister dieses Sports besiegen, gibt es schon lange.Michael Kendler und Martin Datzbergervon derHTBLuVA Waidhofen an der Ybbs (NÖ)bauten aber rund um den Industrieroboter ihrer Schule ein Schachspiel und Programm, dass der Roboterarm auch die Figuren nimmt und seine Züge auf dem Feld zieht. Und obendrein deine Figur an ihren Ausgangsplatz zurückstellt, wenn du einen falschen Zug getätigt hast, etwa mit dem Turm diagonal oder dem Läufer gerade ziehst.

Dazu bauten sie ein durchsichtiges Schach„brett“, drehten und frästen die Figuren mit Hilfe von CNC-Maschinen aus Metall an. An den Unterseiten hat jede ein eigenes Zeichen. Sie setzten das Spielbrett auf ein eigenhändig gebautes Gehäuse mit Kamera. Diese sendet die Daten an den Computer und über eine handliche Steuerung kann das Spiel beginnen.

Christian Janßen, Florian Kristof und Christoph Amonvon derHTL Rennweg (Wien)erfanden, bauten und programmierten einen „schlauen Flaschenverschluss“ samt Handy-App. Der High-Tech-Verschluss – Smart Cap genannt - passt auf herkömmliche PET-Flasche und kann über Abstandsmessung zur Oberfläche des Getränkeinhalts messen, wie viel schon getrunken wurde. Ist das zu wenig, so alarmiert das Handy die betreffende Person, es ist dringend an der Zeit, was zu trinken. Gedacht, so das Trio zum Kinder-KURIER, „ist das vor allem für ältere, vielleicht schon vergessliche Menschen aus gesundheitlichen Gründen“.

Anerkennungspreis: Zusammenstöße vermeiden - Collision Detection

Wenn etwa der Staubsaugerroboter wo anfährt, fährt er kurz zurück, ändert die Richtung und weiter geht’s. Dafür braucht so ein Roboter aber viele Sensoren.Manuel Kalus, Herwig Letofsky und Sebastian Novakvon derHTL Mödling (NÖ) wollten mit weniger Sensoren auskommen – und obendrein ein flexibles System entwickeln, das sozusagen verschiedensten Robotern flexibel „umgehängt“ werden kann. Ihre Collision Detection for Automotive Robots umfasst zwei Drucksensoren, die durch einen verformbaren Schlauch aus Silikonkautschuk miteinander verbunden sind. Verändert sich die Form des Schlauchs, erkennen die Sensoren die Druckwelle an beiden Enden und geben ein entsprechendes Spannungssignal ab. Dieses wird dann elektronisch umgewandelt und an einen Mikrocontroller weitergegeben. Eine Software misst dann die Länge des Impulses und berechnet den Ort der Kollision. Mögliche Schlussfolgerungen: Der Roboter fährt nicht gleich daneben noch einmal gegen die Wand – oder das System kann so eingestellt werden, dass es lernt, erst gar nicht mehr gegen das schon einmal erkannte Hindernis zu stoßen.

Anerkennungspreis: Kunststoff-Trenn-Verfahren

Florian Emberger, Thomas Blum und Immanuel Ramsauervon derHTL Saalfelden (5BHME, Dislozierung St. Johann im Pongau, Salzburg) erfanden für ihre Auftraggeberfirma ein Verfahren, die beiden engst verbundenen Kunststoffschichten Duro- und Thermoplast in einer Maschine trennen zu können. Ausgangspunkt war, dass natürlich bei der Produktion manche Platten mit diesen beiden Materialien Ausschussware sind. Die können aber nicht recycelt werden, wenn sie nicht vorher wieder in die beiden schichten getrennt werden. Näheres wie das funktioniert, dürften die drei Schüler nicht verraten, das ist Betriebsgeheimnis.

Beim Spiel selber ist oft so viel Adrenalin im Spiel, dass ein Schlag auf den Kopf gar nicht wahrgenommen wird. Immer wieder aber haben schwere Kollisionen bei Footballspielern, insbesondere jenen, die im heiß umkämpften Mittelfeld spielen, heftige Folgen – von Nackenproblemen bis zu Schädeltraumata.Gregor Widhalm, selbst Quarterback bei den Mostviertel Bastards, machte daraus gemeinsam mit seinem Schulkollegen von derIT-HTL Ybbs (NÖ), Andreas Fußthaler, ein Thema für das gemeinsame Diplomprojekt. Beim Bundesfinale in der Aula der Akademie der Wissenschaften war sein Helm und im Vergleich dazu einer eines Kollegen, der als Middle-Linebacker spielt, zu sehen. Kaum Kratzer und Fahrer auf seinem Helm. Auf seiner eigenen Position kommt er nicht so viel mit Gegenspielern in Berührung. Aber auf den Spieler in der Mitte kommen oft viele andere gleichzeitig drauf, erklärt er die Spuren auf dem Helm des Mitspielers.

Die beiden Schüler entwickelten ein akkubetriebenes Helmmodul, das aus einem Beschleunigungssensor zentral über dem Kopf, einem Mikrocontroller und einem Bluetooth-Übertragungssensor besteht. Dieses Teil sendet Daten an einen Miniserver, der die gemessenen Werte in Echtzeit grafisch darstellen kann. Der Akku hält gut sechs Stunden. So können extreme und gefährliche Schläge am Spielfeldrand auf einem Monitor erkannt und der betreffende Spieler zu seinem eigenen Schutz vom Feld geholt werden. In einer Datenbank gespeichert, lassen sich die Informationen aber auch nach dem Spiel noch als Grundlage für Analysen oder weitere Vorsichtsmaßnahmen heranziehen.

Bohnen könnten sich an Mais (Kukuruz) hoch ranken. Vorteil für Landwirte: Sie können beides gemeinsam maschinell ernten und müssen nicht abseits angepflanzte an Holzstäben sich aufwärts rankende Bohnen händisch pflücken. Nachteil: Nach der Ernte müssen Bohnen und Maiskörnern auseinander sortiert werden. Das war der Ausgangspunkt von BauerSommerhofer. Zum Glück besucht sein SohnNikolauseineHTL - in Weiz (Steiermark). Gemeinsam mitChristopher Kratschmann und Simon Pirkheimrecherchierte und experimentierte er, wie sich die Früchte maschinell trennen lassen könnten. Sie schauten sich an und probierten aus, wie sich die rundlicheren und schwereren Wachtelbohnen bzw. die flacheren und leichteren Maiskörner bewegen, wenn sie ins Rollen gebracht werden. Letzter bleiben, weil sie zwei flachere Seiten haben, vor einem niedrigen Hindernis liegen, erstere purzeln darüber. Das war’s. Das Trio baute eine metallene Röhre, in der sie innen erhöhte Metallleisten einbaute. Vor denen bleiben die Maiskörner liegen, die Bohnen rollen drüber und fallen in eine Rinne...

Die drei Schüler bauten aber auch noch eine Trommel mit Schlitz-Öffnungen, um ganze von gebrochenen Käferbohnen auseinander zu sortieren. Und eine Vorrichtung, in der die verschiedenen Sortier-Trommeln eingebaut und angetrieben werden können. Das macht diese Sortieranlagen (kosten-)günstiger als große Maschinen, die Körner und Bohnen nach optischen Verfahren trennen und in größeren Unternehmen verwendet werden. Damit können auch Klein-Landwirte arbeiten.

Kühe, Schafe, Ziegen sind sozusagen biologische, natürliche Mäh-„Maschinen“. Oft umgeben ihre Halte die Verbeiner aber mit Zäunen, die – wenig – Strom führen, um die Tiere vom Abhauen abzuhalten. Klarerweise fressen diese dann jenes Gras unter dem Drahtzaun nicht. Wenn dieses so hoch ist, dass es den untersten Draht erreicht, kann es zu Kurzschlüssen kommen. Was also tun? Händisch mähen? Das war einem Bauern inNeufelden (OÖ)zu mühsam, er hat rund sechs Kilometer Zaun. In der Nähe seiner Viehwirtschaft liegt dieHTL. An die wandte er sich.

Dort entwickelten Julian Stockinger, David Märzinger und Michael Auberger eine Mähtrommel, die mit einem Hydraulikmotor betrieben wird, an einem Traktor montiert werden kann und sich dank mehrerer Gelenke schwenken lässt. So kann nicht nur bis an die Zaunpflöcke, sondern auch unter dem stromführenden Draht gemäht werden, egal ob der Boden eben oder wie auch immer schräg und geneigt ist.

Anerkennungspreis: Kein OP-Werkzeug im Körper vergessen?

Nicht oft, aber hin und wieder landen Meldungen in Medien, dass bei einer Operation das eine oder andere Werkzeug im Körper des Patienten vergessen wurde. Allein in Europa trifft dies im Durchschnitt 38 Menschen pro einer Million Operationen.Vanessa Di Vora und Irina Dobrianski von derHTL Mössingerstraße (Klagenfurt, Kärnten)dachten sich eine Abhilfe aus, die menschliches Übersehen verhindern kann: Surgical Instruments Checker nannten die beiden Schülerinnen ihr Verfahren. Eine kleine Kamera nimmt das OP-Besteck vor sowie nach dem Eingriff auf und vergleicht – verkürzt gesagt/geschrieben - die Bilder.

Um Fehler möglichst auszuschließen, haben die beiden Medizintechnikerinnen ihrem System drei unterschiedliche Erkennungsmethoden beigebracht, so können selbst übereinander liegende Zangen, Pinzetten usw. erkannt werden. Daten wie Operationsmethode und Name der zuständigen Medizinerinnen und Mediziner können über eine nutzerinnen- und nutzerfreundliche Oberfläche eingegeben werden.

Anerkennungspreis: „Zauberstift“

Sebastian Reschschreibt in der Luft Hallo – und die Buchstaben landen auf dem riesigen Flachbildschirm. Wie das? Gemeinsam mitUlrich Klaus und Julian Daurerhat er in derHTBLuVA Waidhofen an der Ybbs (NÖ)ein spezielles Präsentationssystem entwickelt - Space Pen Presentation Kit. Ihre Stifte beinhalten Ultraschallsender – alle 20 Millisekunden werden zehn Impulse ausgesandt. An den Kanten des Monitor sind sechs Empfänger montiert. Diese erkennen die Signale, berechnen die Position und Bewegung – und übertragen sie auf den Bildschirm.

Selbst fahrende Autos, Roboter, Smartphones, die auf „Zuruf“ reagieren – das und noch so manch anderes sind schon längst nicht mehr Science Fiction, sondern mehr oder minder Realität.Florian Cäsar und Michael Plainer von derHTL Wels (OÖ)haben einen Software-„Baukasten“ programmiert. Mit „Sigma“ sollen sowohl Laien als auch Fachleute ihren Computer beibringen können, selbsttätig dazulernen zu können. Als Beispiel nennen die beiden Jugendlichen etwa Handschriftenerkennung. Nach der Eingabe von Basisbeispielen könnte Sigma selber mit weiteren Beispielen dazu lernen und immer besser handschriftlichen Text erkennen und in Computertext umwandeln.

Die beiden „Lehrer“ für Computer – der eine programmiert, der andere gestaltet die Oberfläche des Programms grafisch – nennen aber auch noch weitere Anwendungsmöglichkeiten vor allem aus dem medizinischen Bereich. Anhand von über Mikro aufgenommener Sprache könnte Sigma etwa durch Vergleiche mit einer Stimm-Datenbank Wahrscheinlichkeiten erkennen, ob jemand Anzeichen der Krankheit Parkinson hat. „Da zittert die Stimme doch ganz anders als bei Nervosität“, erklären die beiden Jugendlichen. „Natürlich erkennt auch unser Programm nicht, ob jemand an Parkinson leidet, es geht um Wahrscheinlichkeiten und damit Hilfestellungen für Ärztin oder Arzt.“

Cäsar und Plainer legen auch Wert darauf, dass ihr leicht verständlicher Baukasten für Künstliche Intelligenz – „den Kern bilden neuronale Netzwerke, welche vom menschlichen Gehirn inspiriert sind“ - frei zur Verfügung steht. „Wir haben selbst auch viel von open source gehabt, also wollen wir auch, dass jede und jeder mit Sigma arbeiten und neues schaffen kann.“

Aufgrund ausführlicher Vorbereitung und dem Wissensaustausch mit Fachleuten konnte das Projekt bereits weitestgehend realisiert werden. Tools zum Erstellen neuer Bausteine sind fertig, und Sigma könnte, so die Welser HTL‘er mit Unterstützung der TU München im akademischen Feld, aber auch sogar in kommerziellen Softwareprojekten zum Einsatz kommen.https://sigma.rocks/

Entweder die Latten und Bretter sind zu eng verlegt, dann kann es sein, dass sich bei höherer Luftfeuchtigkeit die Teile eines Holzbodens aufschüsseln – also seitlich bei den aneinandergrenzenden Stellen eine Art Rand bilden. Oder wenn beim Verlegen aus Sorge das Beschriebene könnte passieren, so bleiben sehr breite Fugen.Adrian Schrenk und Julian GroßenvomHolztechnikums Kuchl (Salzburg)tüftelten daran, genau zu berechnen, um wie viel Holz aufquillt. Dazu bauten sie ein kleines Gerät, in das sie Holzstückchen einfüllen konnten und mit verschiedener Menge an Luftfeuchtigkeit quellen lassen könnten. Das ist mit einem Messgerät verbunden und so haben sie exakt das „Klimaschwindmaß“, also genau um wie viel sich die Bretter je nach Luftfeuchtigkeit verändern. Sie können das je nach Holzart und Schnittrichtung angeben.

Elektronisch aufgepimpte Kleidung mit leuchtenden und blinkenden LED-Lämpchen gibt’s schon seit geraumer Zeit.Elias Vigl und Simon Marxgutvon derHTL Dornbirn wollten mehr. Sie arbeiten für ihr Projekt „SC2 – Smart Carbon Coating“ mit Kohle oder Carbonfasern als Ausgangsmaterial. Beide sind sehr leicht und vor allem flexibel. Nun galt es, die Stofffasern zu „elektrifizieren“. Dazu bauten die Schüler eine vorrichtung in der die Fasern – in drei Schritten - beschichtet werden: Oxidative Vorbehandlung, galvanische Beschichtung und thermische Nachbehandlung. In der schuleigenen Textilwerkstätte unterzog das Duo dann die eFasern in verschiedenen Prototypen erfolgreich Funktionstests.

Solche „Smart Clothes“ sollen aber nicht nur just for fun sein, über eingenähte Sensoren in der Kleidung können beispielsweise gesundheitliche Zustände der Träger_innen festgestellt werden.

Anerkennungspreis: PaenKoDB - ausfallsichere Datenspeicherung

Die Menge an Daten und vor allem ihr extremes und schnelles Wachstum veranlasstenKevin Per und Florian Hankoaus derHTL Ottakringdazu, sich mit dezentrale, ausfallsicheren, dokumenten-orientierten Speicherungssystemen zu beschäftigen. Auf einem der beiden Laptops laufen ständig Zahlen- und Buchstabenkombinationen ab. Der zweite Rechner zeigt eine Weltkarte. Die Daten sind in New York, in Singapur und in Indien gespeichert. Die drei Server gleichen ihre Daten immer wieder ab. Einen relativ neuen an der Harvard-Universität entwickelten Algorithmus haben die beiden ihrer Softwarelösung für Datenbank-Speicherungen zugrunde gelegt und ein Speicherungssystem entwickelt, das eben ausfallsicher ist. Ihre Programmierung erfolgte als Open-Source, kann also kostenfrei verwendet werden: http://www.paenkodb.at/

Anerkennungspreis: Kombucha – nicht nur zum Trinken

Ähnlich dem Kefirpilz bei Milch verwandelt der Kombucha-Pilz Tee durch Gärung in der Flüssigkeit zu auch, aber anderen Getränken.Nicole Brunner, Laura Ebner, Axel Wittmann, Viktoria Unterholzer, Raphael Pühringer und Yannik Saxvon der HTL für Lebensmitteltechnologie Wels (OÖ) wollten mehr und anderes draus machen. Zum einen arbeiteten sie für Getränke nicht nur mit Tee, sondern auch anderen Flüssigkeiten. Zum anderen zerschnipselten sie solche Pilze, kochten sie auf, trockneten das Ganze – und hatten etwas Chips-artiges. Das überzogen sie mit Schokolade. ein anderer kombucha-Pilz wurde püriert und mit einer Karotten-Sellerie-Weizenkern-Masse zu Gemüselaibchen verarbeitet. Und schließlich ließen die jugendlichen angehenden lebensmittel-Technolog_innen einen Pilz in einer Wanne groß und größer werden, trockneten ihn anschließend in der Sonne und verarbeiteten ihn zu einer Tasche.

Entsprechend ihrer Fachrichtung experimentierten die Jugendlichen aber nicht nur so drauf los, während der fünf- bis siebentägigen Fermentationsphasen wurden die Prozessparameter verändert, pH-Wert, Säuregrad, Zuckergehalt, Temperatur usw. gemessen, aber natürlich auch gekostet – außer bei der Tasche.

Pommes-Salz, in dem sich u. a. Paprika, Curry, Cayennepfeffer, Pfeffer befindet, sogar Schoko-, Chili-, Winterbeeren oder Tomaten-Funghi-Salz und andere vielleicht ungewöhnlich klingende Kreationen mit dem seit Jahrtausenden in ihrer Heimat abgebauten „weißen Gold“ sind die Spezialität vonMagdalena Weingrill, Sascha Hellweger, Lisa Treml und Eric Mitterlechneraus derHalleiner BHAK/HASch (Salzburg). Die Zutaten stammen nur von zertifizierten Bio-Unternehmen aus der Region.

Damit reüssierten sie bereits im Vorjahr mit einer Junior Company im Finale des Bewerbs der Schüler_innen-Firmen. Freiwillig außerhalb der Schulzeit werkten sie auch danach weiter an ihren Salzkreationen – rund eineinhalb Dutzend verschiedene derzeit. Bei internationalen Juniormessen in Schweden und Litauen fanden sie mit den in 50ml-Gläschen abgefüllten salzigen Mischungen Anklang. Mit ihrem nun eigenen Unternehmen konnten sie knapp ein Monat nach dem Start (35 Tage) mehr einnehmen als die Ausgaben ausmachten. Im kommenden Jahr wollen sie ihre Freizeitbeschäftigung möglicherweise zu einer Diplomarbeit weiter entwickeln. Darüber hinaus haben sie sogar Langfristziele. Bis 2025 soll es neben einem Webshop Geschäfte in ganz Europa geben.

Ebenfalls eine Junior Company ist/war Teil des Projekts „GoodieBook“ derLandwirtschaftlichen Fachschule Hollabrunn (NÖ). Die 29 Schüler_innen einer Haustierhaltungsklasse wollten ein bebildertes Buch über „Socke“ - so nannten sie ihren vierbeinigen Protagonisten – schreiben und zeichnen. Dieser Hund will Kindern den richtigen Umgang mit ihresgleichen vermitteln – egal ob bei zufälligen Begegnungen oder gar bei der Betreuung als eigenes Haustier. Und um die Produktion dieses Buches finanzieren zu können, verkauften die Jugendlichen Leckerlis – aber nicht irgendwelche. Sie produzierten eigenhändig Leber-, Wildkekse und Dörrfleisch – glutenfrei und allergisch unbedenklich.

Als spielerisch vermittelnde Elemente gestalteten die Schüler_innen unter anderem auch Apps – ein Memory sowie ein Hunderassen-Quiz. Ein QR-Code auf der Buch-Rückseite führt zu den digitalen Spielen am SmartPhone, wie Bianca Piesinger, Yvonne Kallinger und Vanessa Dostal dem KiKu zeigen.https://goodiebook.jimdo.com/

Pokémon Go war im Vorjahr ein kurzfristiger Hype. Das brachte aberMichael Leonhartsberger, Sebastian Hatmanstorfer, Lukas Hinterreiter, Tobias Friedinger und Harald Mayrhofervon derHTL Perg (OÖ)auf die Idee, aus der digitalen Schnitzeljagd – im Neusprech Quest genannt - im realen Raum ein Werbe- und Marketing-Tool zu entwickeln. Weitaus billiger als Werbe-Anzeigen in Medien – und obendrein lustiger. Das Unternehmen oder die Einrichtung, die für sich werben will, „versteckt“ Geschenke oder viel mehr QR-Codes an verschiedenen Orten. Mitspieler_innen machen sich mit ihrem mobilen schlauen Telefon auf die Suche, senden den Code, kriegen das Geschenk und suchen weiter – am Ende winkt der Hauptpreis. Und dazwischen posten die Teilnehmer_innen Fotos von ihrer Suche via Facebook, Instagram oder welche Plattform auch immer. Derzeit nutzt ein regionaler Golfklub die Dienste der fünf HTL-Schüler. Wer will, kann sich auch via Drohne bei der Suche oder beim Finden filmen lassen.

Anerkennungspreis: AMAL - via App und Bildern Deutsch lernen

Anerkennungspreis: Schulübergreifend: Spenden verbindet

Für das Portal „Spenden verbindet“ arbeitetenThomas Fertl, Maximilian Seifert, Philip Strobach und Ricco Skombarvon derHTL RennwegmitLukas Cwikielvon der„Graphischen“ zusammen. Das fünfköpfige Schülerteam kooperierte wiederum mit der Caritas und dem Neunerhaus. Bei dem Portal können sich sowohl mögliche Spender_innen als auch mögliche Bedürftige anmelden. Die Plattform will beide miteinander vernetzen – und so für Spender_innen ihren Geldfluss transparent machen und individuell zuordnen können. Ausgangspunkt war übrigens, so die vier Schüler, die beim Halbfinale dabei waren, ein dramatischer Abend. Die fünf Freunde trafen einander am 13. November 2015 und wollten sich das – geplante - Fußballspiel Frankreich gegen Deutschland gemeinsam anschauen. Fünf koordinierte Terroranschläge in Paris mit insgesamt letztlich 130 Toten und mehr als 350 Verletzten stehen für diesen Abend. „Das hat den Wunsch ausgelöst, irgendwie Menschen helfen zu wollen“, meinen die Jungs. Und gingen die Gründung dieser Plattform als Diplomprojekt an – „das wir natürlich auch nach der Schule weiter führen wollen“, so die „Spenden-verbindet“-Gründer zum Kinder-KURIER.www.spendenverbindet.at/

Biomasse wie Abfälle oder Jauche brauchen ganz schön lange bis sie vergären und damit Energie erzeugen können. Bei 40° mehrere Tage luftdicht verschlossen verarbeiten Mikroorganismen die Masse zu Säuren oder Alkoholen. Weitere Bakterienarbeit macht draus Essigsäure und Wasserstoff – Endeffekt: Methangas aus dem Strom und Wärme gewonnen werden kann.

Lukas Schupp, Jonas Adamer, Boris Čergić und Valentin Rezsnyak von der HTL Dornbirn suchten in ihrem Projekt nach Möglichkeiten, diesen Prozess zu beschleunigen und optimieren. „Wenn in den Biogasreaktor Strom zugeführt wird, geht’s viel schneller“, ist die Erkenntnis der vier Vorarlberger Schüler. Und damit's erst recht nicht umwelt-unfreundlich wird, lassen die Dornbirner HTL'er die Sonne für diese Strom sorgen – Fotovoltaik-Zellen auf dem Dach der Anlage ist der Plan.

Die Versuche einschließlich diverser Druck- und Dichtheitsproben verliefen erfreulich: Die Produktion von Biogas lässt sich mit dem Verfahren vervielfachen. Damit gibt sich das Projektteam aber nicht zufrieden: Die optimale Spannung für die Mikroorganismen und die Konzentration von Methan in der Gasphase sollen gemeinsam mit einer Partnerfirma noch ermittelt werden, um den Gärprozess optimal beschreiben zu können.

Auf ein weiteres neues Leben für alte Zeitungen – zusätzlich zu Recyclingpapier, Dämmstoff-anteil, Bastelmaterial und Katzenkistl-Unterlage – kamenAndrea Schnitzhofer, Theresa Brunauer, Christine Lobacher, Sophie-Marie Rieder, Thomas Stocker, Sebastian Wallner und Adrian Wenglervon derHBLA Ursprung im Salzburger Elixhausendrauf. Die Jugendlichen verbrannten das Material so, dass so was ähnliches wie Holzkohle daraus entstand. Und diese mischten sie unter die Jauche für das schuleigene Versuchsfeld – siehe oder viel mehr reich da: Es stinkt nicht – so viel (3/4 weniger). Oder wenigstens deutlich weniger. Das hält zwar nur vier Stunden an, aber bis dahin ist der Dünger ja schon in den Boden gemischt und Jauche samt Kohle mit der Erde verbunden. Keine Geruchsbelästigung! SmellAway nannten sie ihr Projekt, das sie fortführen wollen.

Anerkennungspreis: Straßenkinderzentrum in Ruanda

Marco Sailer, Philipp Dragosits, Stephan Brunner-Szabo, Stefan Lorenz und Thai Son Nguyen aus derHTBLuVA Pinkafeld haben bisher schon mitgewirkt, dass 23 ehemalige Straßenkinder in Ruanda (Afrika) ein Dach über dem Kopf haben und lernen können. Ein modular erweiterbares Haus für Straßenkinder mit Heim, Schule, Sportplatz, Übungsfarm und Werkstätte in Zusammenarbeit mit der NGO Love for Hope (LFH), die seit fast zehn Jahren vor Ort arbeitet, war das Ziel. Das Projekt der höheren technischen Lehranstalt konnte natürlich nicht eine Spendensammelaktion sein, sondern musste was Fachspezifisches – und in dem Fall auch Nachhaltiges - umfassen. Unter den Gesichtspunkten ökologisch, ökonomisch und sozial sustainable experimentierten die fünf Schüler mit fünf verschiedenen lokalen Bodenproben aus unterschiedlichen Erdschichten. Aus diesen Lateritböden – wie sie in vielen Gegenden Afrikas anzufinden sind, formten sie – durch Zugabe von Kalk, Wasser und Zement kleine Ziegel um sie Härtetests zu unterziehen. Fünf verschiedene Mischungen wurden getestet.

Diese Ziegel aus vor Ort vorhandenen Materialien, dazu Dämmung aus Stroh sowie Möbel aus Bambus sollen das Straßenkinderzentrum schrittweise erweitern. „Wenn es sich mit dem Bundesheer ausgeht, werden wir im Sommer auch in Ruanda selber mitarbeiten“, meinen die Jugendlichen. Zwei Kollegen aus der Klasse – Stefan Schmoliner und Rapahel Bindel - haben schon in den Winterferien vor Ort mit zugepackt.

Anerkennungspreis: Speicherung von elektrischer in Form von chemischer Energie

Kerstin Koller und Matthias Breiteggervon der WeizerHTBLA (Steiermark) überlegten und experimentieren damit, Energie aus der Kraft der Sonne und des Windes, die nicht sofort verwendet wird, zu speichern. Dazu wird viel geforscht, an unzählige Lösungsversuchen wird gearbeitet, richtig zufriedenstellend ist kaum eine. Das genannte Duo untersuchte drei Lösungswege – gemeinsam ist allen, den überschüssigen Strom zuerst zur Erwärmung von Wasser zu verwenden, um dieses via Brennstoffzelle in Sauer- und Wasserstoff zu zerlegen. Letzterer ließe sich entweder durch „Zusammendrücken“ in einer Druckflasche speichern. Nachteil: Die Flaschen, die diesen Druck (500 bar) aushalten, sind teuer. Oder den Wasserstoff mit Kohlendioxid zu Methan reagieren lassen und etwa ins Erdgasnetz einspeisen. Oder als dritte und von beiden favorisierte Variante: Den Wasserstoff mit einer „Träger“-Flüssigkeit chemisch reagieren lassen, um ihn in dieser sozusagen aufzubewahren, bevor er wieder, wenn er benötigt wird, aus dieser wieder zu trennen.

In vier Kategorien – Young Entrepreneurs (vormals Business), Design, Science und Engineering (geteilt in: Maschinenbau/Mechatronik bzw. Elektrotechnik/Elektronik, Land- und Forstwirtschaft, Lebensmitteltechnologie, Gebäudetechnik, Bau-/Holztechnik) – und einem Sonderpreis (Sustainability) wurden Preise vergeben: 1. Preis: 2000 €, 2. Preis: 1500 €, 3. Preis: 1000 €, Anerkennungspreis: 500 €. Weiters dürfen Projekte zu internationalen Messen und Bewerben reisen.

Abkürzungen: G – Gymnasium, RG – RealGym., HAK/HAS – Handelsakademie/-schule, HTL – Höhere Technische Lehranstalt, VA – Versuchsanstalt, LFS – Landwirtschaftliche FachSchule; B vor vielen Schulbezeichnungen wie HAK usw. für Bundes... ; IT steht für InformationsTechnologie; A – Anerkennungspreis

Design

Engineering/Maschinenbau-Mechatronik

Engineering/Elektrotechnik-Elektronik/Land- und Forstwirtschaft

Science

Young Entrepreneurs

Sonderpreis Sustainability

REISEPREISE

Jugend Innovativ zeigt auf, welches Potenzial in heimischen Schulprojekten steckt und bringt die innovativen Projektideen von jungen Talenten ans Tageslicht. Dank engagierter Lehrerinnen und Lehrer, die ihren Schülerinnen und Schülern tatkräftig zur Seite stehen, hat sich Jugend Innovativ mittlerweile zur größten bundesweiten Bühne für innovative Ideen etabliert. ​ In den 30 Jahren haben insgesamt rund 8.200 Projektteams am Wettbewerb teilgenommen. Im Jahr 1987 - zu einem Zeitpunkt als Projektunterricht und fächerübergreifendes Arbeiten in vielen Schulen noch kaum vorkamen - startete die Innovationsagentur als Vorgänger der heutigen austria wirtschaftsservice gemeinsam mit dem Pädagogischen Institut Wien einen Schulversuch zum praxisgerechten Unterricht. Ziel war der Abbau von Berührungsängsten gegenüber neuen Technologien und Projektarbeit in Schulen. Acht Wiener AHS (allgemeinbildende höhere Schulen) nahmen daran teil. Im Folgejahr ging der Pilotversuch mit großem Erfolg in Serie. 60 Projekte (damals Großteils aus AHS) wurden aus ganz Österreich eingereicht. ​

Der heutige Wettbewerbsname „Jugend Innovativ“ wurde 1990 durch Zusammenführung mit dem Wettbewerb der heutigen Firma Air Liquide geprägt. Im selben Jahr überschritt die Teilnahmezahl erstmals 100 eingereichte Projekte. Seitdem gab es einen kontinuierlichen Aufwärtstrend in den Teilnahmezahlen mit einem Anmelderekord von 595 Projekten im Schuljahr 2013/14 – da gab es aber auch noch zwei von Privatfirmen gesponserte Sonderpreise.

Besonderheiten​

Jugend Innovativ bietet den Teilnehmerinnen und Teilnehmern auch Unterstützung auf ihrem Weg „von der Idee bis zur Realisierung ihres Projekts“. Neben der finanziellen Anerkennung (Preisgelder und Reisepreise) stehen bei Jugend Innovativ weitere Motivationsfaktoren im Fokus: ​

• Förderung der Arbeit im Team
• Freude am Forschen und Entwickeln
• Erwerb von Schlüsselqualifikationen und sozialen Kompetenzen
• Unterstützung des Wunsches der Projektmitglieder, etwas Besonderes zu gestalten und unabhängig von „Noten“ zu erarbeiten – Wertschätzung der Leistungsbereitschaft
• Austausch und Vergleich mit anderen österreichischen und internationalen Projektideen
• Wettbewerbsgeist – Zuspruch außerhalb der Schule und erste Einschätzung von Marktchancen (USP - Unique Selling Proposition)
• Spaß am Wettbewerb
• Mediale Aufmerksamkeit für innovative, technische und wissenschaftliche Projekte kreativer Schülerinnen und Schüler
• Teilnahme an internationalen Wettbewerben und Messen als Vertretung Österreichs innerhalb Europas, in den USA und in Asien (z.B. in London, Nürnberg oder Washington) und damit internationaler Austausch
• Zusammenarbeit zwischen Schulen und Unternehmen bzw. Schulen und Forschungseinrichtungen durch gemeinsame Projektarbeit ​

Organisation​​​

Jugend Innovativ wird im Auftrag des Bildungs- sowie des Wissenschafts-, Forschungs- und Wirtschaftsministeriums von der Austria Wirtschaftsservice GmbH abgewickelt und von der Raiffeisen Klimaschutz-Initiative unterstützt. ​

Der Wettbewerb wird zudem durch innovations- und kreativitätsfördernde Weiterbildungs-Maßnahmen für Lehrerinnen und Lehrer zu den Themen „Teaching Innovation“ und „Rechte an geistigem Eigentum für Schulprojekte“ sowie von Praxis-Workshops für Schülerinnen und Schüler begleitet.​www.jugendinnovativ.at

Weil die kleine Nachbarstochter bis zu ihrem 18. Lebensjahr auf eine Armprothese warten müsste – „Argument der Krankenkassa: Sie wächst ja noch“ – erfanden zwei Schüler eine mitwachsende Prothese. Das ist vielleicht das anschaulichste Beispiel, wie schlau und hilfreich Erfindungen Jugendlicher sind, die es in das diesjährige – das mittlerweile 30. – Finale des Bewerbs Jugend Innovativ geschafft haben. All diese Projekte entstehen in Schulen, auch wenn meist mehr Freizeit- als Schulstunden drinstecken. Sie sind Beweis, was möglich ist – auch wenn für Lehrkräfte manche Vorschriften zusätzliche Herausforderungen darstellen. Vielleicht würde bei Diskussionen um Schul- und Bildungsreform mehr weitergehen, wenn eher solch positive Beispiele breitgetreten würden als das Jammern über Negatives?P.S.: Um der Wahrheit die Ehre zu geben, sei hier wiederholt: Diese Sonderseiten gibt es nur dank einer entgeltlichen Kooperation mit Nachwuchsförderern. heinz@kiku.at