Friedrich-Koenig-Gymnasium

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2. Preis beim Bundeswettbewerb Jugend forscht

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Luis Kleinwort aus der Naturwissenschaftlichen Schwerpunktklasse 9a hat zusammen mit Jonathan Fulcher vom Wirsberg-Gymnasium beim diesjährigen Bundesentscheid von Jugend forscht mit dem Projekt "PointCopter" den 2. Platz in der Kategorie Technik erreicht.
Nachdem die beiden mit ihrem Projekt schon die Jury auf Landesebene überzeugt hatten, vertraten sie nun Bayern beim Bundesentscheid in Darmstadt, der vom 24. bis 27. Mai im Wissenschafts- und Kongresszentrum darmstadtium stattfand. Die beiden technikbegeisterten Tüftler entwickelten eine neuartige Möglichkeit, um Qudrocopter, umgangssprachlich Drohnen genannt, zu steuern.
Normalerweise werden diese Fluggeräte mittels einer doch eher komplex zu bedienenden Fernsteuerung bewegt. Dies stellt vor allem Anfänger und Ungeübte vor größere Herausforderungen. Bei der nun preisgekrönten Entwicklung der beiden Tüftler erfolgt die Steuerung sehr einfach und intuitiv mittels Y-förmigen Steuerstabs, durch den die Copter regelrecht dirigiert werden können. Am Ende des Stabes befinden sich rote Leuchtdioden, die von einer kleinen Handykamera, die auf dem Quadrocopter montiert ist, gefilmt werden. Eine selbst entwickelte Software überwacht das Kamerabild und regelt den Flug so, dass sich der Copter nach dem Y-förmigen Steuerstab ausrichtet und zudem auch noch eine vorgegebenen Entfernung dazu einhält.
In einer Weiterentwicklung, die rechtzeitig zum Bundesentscheid fertig wurde, können durch die gleiche Technik mehrere Quadrocopter in Formation geflogen werden. Dazu trägt nicht ein Steuerstab die Leuchtdioden, sondern auf einer zentralen Drohne sind vier solcher Systeme montiert. Um diese ?Master-Drohne? formieren sich dann bis zu vier kleinere, die ihren Flug nach dem zentralen Fluggerät ausrichten.
Auf den ersten Blick erleichtert diese Neuentwicklung die Handhabung ferngesteuerter Fluggeräte vor allem für Anfänger und Ungeübte. Auf den zweiten Blick tun sich neue Möglichkeiten für die Kommunikation und Interaktion eigenständiger Robotersysteme auf, die sich auch unabhängig von Menschen bewegen.
An ihrem Projekt arbeiten die beiden Jungforscher schon seit über zwei Jahren. An zahlreichen Nachmittagen, an Wochenenden und in den Ferien bauten sie die Quadrocopter immer wieder um und verbessert deren Konstruktion. Zudem musste die Steuersoftware entwickelt, getestet und angepasst werden. Dies erforderte zahllose Testflüge, bei denen selbstverständlich nicht immer alles glatt ging, wodurch sie sich aber nicht entmutigen ließen.
Das FKG gratuliert den beiden ganz herzlich und zu dieser phänomenalen Leistung und den fantastischen Erfolg!
Hier sind zwei kurze kurze Videoclips, die die Steuerung eines Quadrocopters mit dem Steuerstab - hier montiert an einen zweiten Quadrocopter - und einen Formationsflug zeigen.
Weitere Informationen finden Sie auf der Internetseite von Jugend forscht.

Astronomische Würzburger Frühjahrstagung der VdS zum 8. Mal am FKG

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FKG-Schüler halten Vortrag
Am 28. April fand in der Aula und im Hanggeschoss die 42. Würzburger astronomische Frühjahrstagung der VdS statt. Die Vereinigung der Sternfreunde e.V. (VdS) ist der größte überregionale Verein von Amateurastronomen im deutschsprachigen Raum, in dem Amateurastronomen, Volks- und Schulsternwarten, astronomische Vereinigungen und Wissenschaftler zusammengeschlossen sind. In der VdS ist auch das Naturwissenschaftliche Labor für Schüler am FKG e.V. Mitglied.
Diese Tagung ist für die naturwissenschaftlichen Schwerpunktschüler ein wichtiger Termin im Schuljahr. Denn es müssen nicht nur die Tagungsteilnehmer mit Kaffee, von den Eltern selbst gebackenen Kuchen, Getränken und Mittagessen versorgt werden, sondern es muss am Vortag die ganze Infrastruktur der Tagung aufgebaut, das Schulhaus hergerichtet und alles am Tagungsabend auch wieder abgebaut und aufgeräumt werden. Dies ist alles nur möglich, da dutzende von Schwerpunktschülern tatkräftig helfen.
Die Einnahmen aus dieser Veranstaltung sind eine wichtige Grundlage für die Finanzierung des Laborbetriebs im Naturwissenschaftlichen Labor für Schüler am FKG.
Dieses Jahr hielten zusätzlich Schüler des FKG an der Tagung selbst einen Vortrag und stellten Ergebnisse von sechs Jahren AGN-Monitoring vor.
Die Tagung war auch in diesem Jahr von der MB-Dienststelle für Unterfranken als Regionale Lehrerfortbildung ausgewiesen und zog so neben Hobby- und Fachastronomen auch Lehrer an, die auf diesem Gebiet tätig sind.
Nachdem unser neuer Schulleiter StD Marco Korn die Tagungsteilnehmer herzlich am FKG begrüßt hatte, übernahm der Tagungsleiter Dr. Dominik Elsässer von der TU Dortmund. Traditionell beginnt die Tagung mit dem Vortrag eines Fachastronomen. Der Hauptvortrag griff in diesem Jahr das brandaktuelle Thema Gravitationswellen auf. Dr. Benjamin Knispel vom Max-Planck-Insitut für Gravitationsphysik in Hannover erläuterte sehr anschaulich wie es zu Gravitationswellen kommt und welche Anstrengungen Wissenschaftler unternehmen, um diese nachweisen zu können. Eine sehr rege Fragerunde nach dem Vortrag zeigte das große Interesse der Tagungsteilnehmer. Den zweiten Vortrag mit dem Titel ?Helligkeitsschwankungen aktiver Galaxienkerne? hielten dann gemeinschaftlich fünf FKG-Schüler des P-Seminars ?AGN-Monitoring?. Seit sechs Jahren werden von Schülern an der Hans-Haffner-Sternwarte in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Astronomie aktive Galaxienkerne (active galactic nuclei ? AGN) überwacht, die eine sich ändernde Helligkeit aufweisen. Am Anfang des Vortrags wurden diese Objekte vorgestellt und die Ursachen für ihre veränderliche Helligkeit erklärt. Anschließend informierten die Schüler über das bei den Helligkeitsmessungen eingesetzte Instrumentarium und über die Computerprogramme, mit denen die Messungen zum Teil automatisiert, zum Teil aber auch noch manuell ausgewertet werden. Auf besonderes Interesse der Tagungsteilnehmer stieß dann, wie die zahlreichen Messungen von Schülern selbstorganisiert durchgeführt werden. Schließlich wurden Ergebnisse des AGN-Monitorings präsentiert, bei denen der Sinn häufiger Messungen über einen langen Zeitraum besonders augenfällig wurde. Mit einem Ausblick endete der Vortrag.
Die weiteren Vorträge des Tages boten auch diesmal wieder ein breites Spektrum der Astronomie.
So ging es in den nächsten Vorträgen um ?Millisekundenastronomie?, den Kondensationsgrad von Kometen, stationäre und mobile Astrofotografie und um Johannes Keplers Linzer Zeit. Am Nachmittag wurde dann der Spektroskopiepreis der VdS an eine Schülergruppe aus Salzburg vergeben. Die Schüler haben für ein 1-Meter-Teleskop einen fasergekoppelten Spektrografen mit Gitterrevolver entwickelt, mit dem nicht nur wie bei herkömmlichen Spektrographen das gesamte Spektrum dargestellt wird, sondern auch gezielt bestimmt Wellenlängenbereiche untersucht werden können. Auch im anschließenden Vortrag ging es um Schulastronomie und um die Frage, wie Astronomie auch ohne großes Budget betrieben werden kann.
Nach der Kaffeepause am Nachmittag warf Pater Christoph Gerhard, der Leiter der Klostersternwarte Münsterschwarzach die Frage auf, ob Glaube und Astronomie ein Widerspruch sei. Im Anschluss an den hoch informativen Vortrag wurden viele Fragen gestellt und eifrig diskutiert. Nachdem anschließend die automatisierte Aufnahme von Mondpanoramen vorgestellt wurde, ging es im letzten Vortrag noch einmal um ein gesellschaftspolitisches Thema, in dem aktuelle Ansätze zur Problematik der Lichtverschmutzung aufgezeigt wurden. Das breite Spektrum der Vorträge bot für jedes Interesse etwas und so waren bei allen Vorträgen zahlreiche Schüler unter den Zuhörern.
Die nächste Astronomische Würzburger Frühjahrstagung der VdS wird auf Einladung von StD Marco Korn wieder am FKG stattfinden. Als Termin ist der 23. März 2019 geplant.
Christian Lorey, Martin Feigewins

Exkursion der Naturwissenschaftlichen Schwerpunktklassen 8a und 9a

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Der 30. April 2018 war als Brückentag für die eintägige Exkursion der Naturwissenschaftlichen Schwerpunktklassen ideal geeignet. Um 7 Uhr fuhr der Doppelstockbus mit 55 Schülerinnen und Schülern sowie vier Lehrkräften in Richtung Frankfurt am Main, wo zwei Ziele auf dem Programm standen. Los ging es um 9 Uhr in der Experiminta, einem Mitmach-Museum. Diese umfasst über hundert Versuchsstationen, an denen die Besucher ausdrücklich zum Anfassen, Ausprobieren und Staunen eingeladen sind. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Phänomenen aus den Bereichen Physik, Informatik und Mathematik. Auf vier Stockwerken sind Experimentierstationen mit Erläuterungstafeln zum Beispiel aus den Themenbereichen Muster und Zahlen, Bewegung, Kraft und Optik aufgebaut. Besonders beeindruckt hat z.B. ein riesiges Kundtsches Rohr, durch das anhand kleiner Styroporkügelchen die Bewegung der Luft in stehenden Schallwellen sichtbar wurde. Verschiedene Flaschenzüge, mit denen man sich selbst hochziehen konnte, verdeutlichten das Prinzip der Kräftezerlegung sehr anschaulich. Ein raumhoher, beleuchteter Nebeltornado in einem abgedunkelten Raum war besonders faszinierend: Man konnte ihn durch Hineingreifen beeinflussen und zudem machte ein Fächer aus grünem Laserlicht einen horizontalen Schnitt durch den Wirbel sichtbar.
Zum Themengebiet Kraft und Astonomie verdeutlichten im Untergeschoss Gewichte die unterschiedlich starke Schwerkraft (bei gleicher Masse) auf dem Mond und den Planeten unseres Sonnensystems. Im obersten Stockwerk waren Stationen aufgebaut, an denen man die Geschwindigkeiten unterschiedlicher Sortierverfahren ausprobieren oder unterschiedliche Arten der Nachrichtenverschlüsselung erkunden konnte. Viel Spaß hatten die Schüler zudem mit dem Prinzip der Oberflächenspannung mit einer Riesenseifenhaut, wie dieses Riesen-Seifenhaut.ogg">kurze Video sehr schön zeigt.
Mittags ging es dann weiter in den Frankfurter Zoo. Dieser mitten in der Frankfurter Innenstadt gelegene Tiergarten ist einer der ältesten Zoologischen Gärten Deutschlands. Die ersten eineinhalb Stunden konnten die Schüler für eine Mittagspause und für erste Erkundungen der Tiergehege und Schauhäuser nutzen. In vier Gruppen eingeteilt wurde dann die FKG-Schüler von Biologen durch den Zoo geführt. In eineinhalb Stunden wiesen diese auf augenfällige und auf unauffällige Details und Besonderheiten der Tierhaltung und der einzelnen Tiergehege hin und erklärten sie in Hinblick auf das Verhalten der verschiedenen Tierarten. Natürlich war auch genug Zeit für alle Fragen der Schülerinnen und Schüler. So lernten die Besucher vom FKG besondere Verhaltensweisen von Giraffen, Raubkatzen und Okapis kennen und verstanden, warum im Gehege der Großen Brillenbären außerdem Waldhunde leben und warum Vikunjas, Nandus und Maras sich eine Anlage teilen.
Nach der Führung war noch genügend Zeit um zum Beispiel das Exotarium zu besuchen. In diesem zweigeschossigen Gebäude leben im Erdgeschoss in großen und kleinen Aquarien und Vitrinen tropische und einheimische Fische und weitere Wasserlebewesen. Auch Pinguine können hier beobachtet werden. Im oberen Stockwerke sind Reptilien, Amphibien und Insekten untergebracht. Besonders spannend ist der Bereich der ?Kinderstube? wo die Nachzuchten zu bestaunen sind. Aber auch die Tiere der Robbenklippe, des Menschaffenhauses, des Katzendschungels und der Vogelhallen zogen die Schüler an.
Gegen 20 Uhr war die Gruppe zurück am FKG, wo ein ereignisreicher, spannender und sehr informativer Tag sein Ende fand.
Christian Lorey und Martin Feige

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