ProfiS - Professoren in die Schule

Herr Roos, Professor Dr.-Ing. Thiele und Frau Stutzer

Montag, 7.50 Uhr.

Der Chemiekurs und der Astrophysikkurs treffen sich im Chemiesaal. Ein Vortrag zur Brennstoffzelle steht auf dem Programm – das Gute: auf jeden Fall keine Abfrage heute.

Der Referent, Professor Dr.-Ing. Simon Thiele des Helmholtz-Instituts Erlangen-Nürnberg, macht anfangs deutlich, dass er seinen Forschungsauftrag ganz klar durch die bevorstehende Energiewende begründet sieht. (Leider) sei diese immer eng mit dem dazu nötigem politischen Wille verbunden, momentan gäbe es aber allerdings keinen Grund für viele Länder, kostengünstigere konventionelle Energiesysteme aufzugeben. Sollte es aber, verkündet der Professor mit einem Augenzwinkern; dann schaltet er auf die nächste Folie weiter. Die wachsende Weltbevölkerung, der steigende Lebensstandard und der damit verbundene stets steigende Energieverbrauch pro Kopf sollten uns eigentlich zwingen, schnellstmöglich nach Alternativen zu suchen. Die weltweiten Hauptenergieträger seien immer noch Kohle und Öl. Haben wir genug Ressourcen um bis 2100 die Energieversorgung zu verdoppeln oder gar zu verdreifachen? Es herrscht kurz betroffene Stille im Raum.

Schnell ist klar, dass unser Gast für sein Thema brennt und dennoch den Problemen offen ins Auge sieht. Der Lösungsweg sei klar – erneuerbare Energien. Das Problem: Sie sind von der Region (genug Sonne, Wind, Wasser, Wetter?) und auch von Tageszeiten abhängig. Energiespeicher seien also nötig, um bei Überproduktion den Energieüberschuss zu speichern, der dann später bei Unterproduktion zur Verfügung steht. Die Lösung: neben Batterien eben auch „polyme electrolyte and water electrolyte cells“ – Brennstoffzellen. Erfunden sind sie längst und ganz gut funktionieren tun sie auch. Die Forschungsherausforderung: schneller, effizienter und mehr Kapazität.

Er unterbricht seinen Vortrag kurz. Mehr als zwanzig Minuten könne eh niemand zuhören. In unserer Denkpause sollen wir überlegen, was die Unterschiede der herkömmlichen Batterie und der Brennstoffzelle sind. „Think-Pair-Share“ nennt er diesen Programmpunkt. Es ist Montagmorgen und trotzdem bringen wir gemeinsam ein paar vernünftige Aspekte hervor.

In der zweiten Hälfte des Vortrags gibt es viele neue Informationen für uns. Für die doppelte Kapazität bei einer Batterie ist der Faktor zwei; bei einer Brennstoffzelle ist der Faktor Wurzel zwei – also geringer. Bei Autos mit Akkus spielen längere Tankzeiten und auch die Temperatur eine Rolle. Kälte kann die Kapazität der Akkus auf die Hälfte reduzieren. Auf der anderen Seite sind die Akkus eigentlich energieeffizienter, da man viel Energie investieren muss um Wasserstoff herzustellen, bei Batterien steht diese direkt zur Verfügung. Allerdings kann Wasserstoff durch seine Vielseitigkeit als Mittelpunkt der Energiespeicherung zwischen fossilen und erneuerbaren Energien und zwischen Haus, Auto und Industrie dienen. Für den Transport von Energie ist Wasserstoff besser, denn es lassen sich viel leichter große Energiemengen speichern. Allgemein formuliert der Professor die Richtlinie, dass bei kurzen Strecken und kleinen Energiemengen die Batterie und bei langen Strecken und großen Energiemengen die Brennstoffzelle besser sei. Batterien seien außerdem momentan günstiger zu produzieren, da die Produktion von Brennstoffzellen (noch) nicht industrialisiert ist. Zudem braucht man für die Herstellung das seltene und teure Metall Kobalt.

Die Politik und die Wirtschaft als auch die Forschung hätten noch einiges zu tun, um die Probleme zu reduzieren, sodass sich diese Technologie mehr durchsezten kann. Leider habe die Brennstoffzelle zu wenig öffentliche Aufmerksamkeit, weswegen finanzielle Mittel und höheres Forschungstempo fehlen, sagt der Referent zum Abschluss. Herr Roos hat natürlich noch Fragen und der Professor stillt gerne seinen Wissensdurst.

Danke, Herr Thiele für den interessanten Vortrag und weiterhin viel Erfolg bei der Forschung!

Christian Mehle (Q12)

Exkursion zur BASF nach Ludwigshafen/Rhein

Am 19. Februar 2020 fand für die Chemiekurse der Q11 von Frau Wildner und Herrn Bräutigam ein Ausflug zur Badischen Anilin und Soda Fabrik, kurz BASF, statt.

Im Anschluss an die lange Busfahrt nach Ludwigshafen/Rhein wurde uns das globale Unternehmen der BASF näher vorgestellt. Im Rahmen einer Führung erfuhren wir, auf mehreren Stockwerken verteilt, vieles Interessantes. Hierzu zählten neben Informationen über Chemie im Alltag, auch die Geschichte der BASF, sowie die Produktionswege und die globalen Standorte des Betriebs. Mit Hilfe von interaktiven Monitoren und praktischen Anwendungsbeispielen wurden die Inhalte sehr anschaulich und verständlich erklärt.

Nach diesem sehr informativen Rundgang konnten wir an einer Werkrundfahrt teilnehmen, die uns alle besonders beeindruckt hat. Hierzu wurden wir zu Beginn mit entsprechender Schutzausrüstung - bestehend aus Helm, Schutzbrille und Jacke – versorgt und uns die umfangreichen Sicherheitsvorkehrungen erläutert.

Bei der Rundfahrt in dieser „Chemie Stadt“ (dem größten, zusammenhängenden Chemieareal der Welt mit einer Gesamtgröße von ca. 10 km2) gibt es weitverzweigte Rohrsysteme mit einer Gesamtlänge von 2850 km, die an einigen Stellen so verschlungen sind, dass sie als eigene Gebäude erscheinen. Des Weiteren verfügt dieser Verbundstandort Ludwigshafen/Rhein über einen eigenen Bahnhof und sogar selbstfahrende Waggons.

Leider verging die Zeit recht schnell, so dass die Zeit für die Abfahrt gekommen war.

Abschließend kann man sagen, dass der Ausflug für die Q11 ein sehr schönes Erlebnis war und uns dem Fach Chemie nähergebracht hat.

Elena Leffler, Q11

Andreas Bräutigam

Vortrag "Chemistry on tour" von Herrn Dr. Ehli

Seit nunmehr acht Jahren bietet das Department „Chemie und Pharmazie“ der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg die Möglichkeit, Schülerinnen und Schülern anhand der Vortragsreihe „Chemistry on tour“ einen Einblick in die wunderbare Welt der Chemie zu ermöglichen. Aus diesem Anlass besuchte Herr Dr. Ehli am 29. März 2019 die 10. Jahrgangsstufe des Heinrich-Schliemann-Gymnasiums mit der Show „That`s chemistry“. 

In zwei 45-minütigen Experimentalvorträgen wurde den Schülerinnen und Schülern auf humorvolle Art und Weise mit zahlreichen Experimenten die einzelnen Teilbereiche der Chemie vorgestellt. Dabei wurden mit hohem Alltagsbezug immer wieder die Ausbildungs- und Studienthemen des Fachs Chemie angesprochen.

Mit der Frage, ob sich Zahnspangenträger ohne Stromstoß gefahrlos küssen dürfen, gelang Herrn Dr. Ehli ein interessanter Einstieg, in das – sonst bei Schülern weniger beliebte – Thema „Redoxreaktionen“. Soviel sei verraten: ein Kuss ist unbedenklich!

Allerdings leben Naschkatzen mit Goldzähnen zu Ostern besonders gefährlich. Bei einem Biss auf die Osterhasenverpackung aus Aluminiumfolie könnte es durchaus „funken“.

Des Weiteren gelang es Herrn Dr. Ehli in seinem Vortrag den Zuhörern sehr anschaulich die Bedeutung der Spektroskopie zur Bestimmung des Atemalkohols näher zu bringen. Der Referent erläuterte dazu die Grundlagen der Spektroskopie und zeigte den Schülerinnen und Schülern auf, dass mit dem richtigen chemischen Wissen und durch die Wahl des richtigen Bonbons der eigentliche Messwert des Atemalkohols zu den eigenen Gunsten „verschönert“ werden kann. Um welchen Bonbon es sich dabei handelte, wurde trotz intensiver Nachfragen nicht verraten.

Zuletzt demonstrierte Herr Dr. Ehli die Chemolumineszenz anhand des Luminol-Nachweises von Blut. Hierbei durfte das Publikum selbst zum CSI-Agenten und -Kriminalisten werden.

Als Abschiedsgeschenk erhielten alle Schülerinnen und Schüler einen Flyer der FAU Erlangen-Nürnberg mit Knicklichtern. 

Vielen Dank an Herrn Dr. Ehli, der uns in seiner mitreißenden Art die spannende Welt der Chemie näher brachte.

Andreas Bräutigam

Kongress P-/W-Seminare

Am Kongress der P-/W-Seminare des Förderkreises Ingenieurtstudium e.V.am 22.02.2018 im VIP FORUM Max-Morlock-Stadion Nürnberg ist das Heinrich-Schliemann-Gymnasium Fürth beteiligt.

Für das W-Seminar Chemie "Experimente mit Supermarktprodukten" dürfen 3 Schülerinnen ihre Seminararbeit präsentieren.

Lisa Waigl: Molekulare Küche - Chamäleonbällchen

Evelyn Nachbauer: Indikatoreigenschaften von Pflanzenfarbstoffen

Sina Liebel: Kristalle

Für das W-Seminar Mathematik  "Alles ist Mathematik“ präsentiert

Finn Klein: Chaos und Determinimus - Einführung in die Chaostheorie

Wir gratulieren den den Teilnehmern und wünschen viel Erfolg.

Informationsbroschüre als pdf

Bericht über den Kongress am 22.02.2018

Nachdem unsere Seminararbeiten endlich fertig waren und auch schon kursintern vorgestellt wurden, durften Evelyn Nachbauer, Lisa Waigl, Sina Liebel und Finn Klein über  ihre Seminararbeiten noch einmal einen Vortrag in einem öffentlichen Rahmen im VIP-Forum des Max-Morlock-Stadiums Nürnberg im Zuge des 8. Kongresses P-/W-Seminare halten. Dieser Kongress wird organisiert vom Förderkreis Ingenieurstudium e.V.
Wir waren alle ziemlich aufgeregt, da wir noch nie vor mehreren Leuten gesprochen hatten und im Publikum nicht nur Schüler, Lehrer und Herr Böckl saßen, sondern auch Professoren wie Prof. Dr. Peter Hommelhoff  von der FAU und der Ministerialdirektor Herbert Püls. Die Leitung des Kongress übernahm Prof. Dr. Wilhelm Schwieger, der uns unter anderem nach den Vorträgen noch mit Fragen löcherte.
Den ersten Vortrag „Physik und Technik: Mit Lasern und Photonik zum Teilchenbeschleuniger auf einem Silizium-Chip“ hielt Prof. Dr. Peter Hommelhoff selbst und nahm uns mit seiner sympathischen, norddeutschen und offenen Art ein bisschen die Angst, gleich selbst dort oben zu stehen. Professoren sind eben auch nur Menschen.
Außerdem konnten wir einen Einblick in andere Seminararbeiten bekommen, wobei uns manche mehr, manche weniger interessiert haben. Eine echt coole Idee hatte auch das P-Seminar „Faust meets Big Bang Theory“ von dem Gymnasium Beilngries. Das P-Seminar verknüpfte zwei Fächer, nämlich Chemie und Deutsch und obwohl sich diese Kombination komisch anhört, sie funktioniert besser zusammen, als man denken würde. Der entstandene Film, in dem Faust Chemieexperimente durchführt, ist lustig und kann sich sehen lassen.

Im Großen und Ganzen, haben wir es alle geschafft unsere Themen vorzustellen und sind jetzt eine Erfahrung reicher, trotz teils komischer Fragen und verschobener Bildern auf der Powerpoint Präsentation. In der Pause durften wir noch unsere Themen mit Plakaten vorstellen, für die sich Professor Schwieger sehr interessiert hat.

Insbesondere möchten wir uns bei der Schule und bei Frau Wildner und Frau Hauenstein bedanken, die es uns ermöglicht haben diese tolle Erfahrung zu sammeln.

Lisa Waigl

Kongressbroschüre

PROFIS - Professoren in die Schule

Wie sieht eigentlich ein Biologie- und Chemiestudium genau aus und was kann man danach beruflich machen? Die Antwort auf diese Frage kannten die Wenigsten von uns. Deshalb wurden wir, die Schüler und Schülerinnen der Q11, am 08.02 2018 von vier Referenten der Friedrich- Alexander- Universität Erlangen besucht.

Zuerst erzählte uns die gerade fertiggewordene Studentin Nina Heene-Würl von ihren eigenen Studienerfahrungen und ihrer Bachelor- bzw. Masterarbeit. Außerdem gab sie uns sehr interessante Informationen zu den einzelnen Themenbereichen, die man v.a. nach dem Bachelor wählen kann, und über die Möglichkeit eines Auslandsemesters.

Anschließend wurde es dann richtig biologisch bzw. chemisch: Zwei Doktoranten der FAU stellten uns die Themen ihrer Doktorarbeiten vor. Zunächst berichtete uns Eric S. A. Görlitzer davon, wie man im Labor Oberflächen herstellen kann, die die schillernden Farben eines Schmetterlingsflügels besitzen. Dabei kommen aber keine Farbpigmente zum Einsatz - wie man erwarten würde - sondern spezielle Oberflächenstrukturen, die zu Lichtreflexionen und somit zu einer bestimmten Farberscheinung führen.

Um spezielle Oberflächenstrukturen ging es dann auch im Vortrag von Salvatore Chiera, dem zweiten Doktoranten. Hierbei wurde aber die Herstellung einer Oberfläche erläutert, die die wasserabweisenden Eigenschaften der Lotuspflanze imitiert. Das Ergebnis war eine Oberflächenstruktur, die sowohl Wasser, als auch Öl und sogar Ketchup abweisen konnte und vielfältig einsetzbar ist.

Schließlich sprach dann Dr.- Ing. Holger Hübner über (Antibiotika-)resistente Keime. Anfangs klärte er uns erstmal darüber auf, dass Antibiotikaresistenzen nur dann problematisch oder gefährlich sind, wenn man schon einen solchen resistenten Keim in sich trägt und dass es somit nur einige Stämme resistenter Bakterien gibt. Danach ging es v.a. darum, wo derartige Keime eigentlich vorkommen, so z.B. bei der Massentierhaltung oder in Hyderabad, wo in Gewässern 81 Resistenzen gefunden worden waren. Auch Deutschland ist mittlerweile betroffen, weshalb sich jeder einzelne Gedanken machen sollte, was man dagegen tun kann.

Abschließend möchte ich mich noch im Namen der gesamten Q11 für Ihre sehr interessanten Vorträge bedanken. Vor allem die Anschaulichkeit Ihrer Präsentationen hat mich dabei beeindruckt, da Sie uns durch spannende Schätzfragen miteinbezogen haben und uns durch Videos einen genaueren Einblick in die einzelnen Themen ermöglicht haben.

Isabel Worth, Q11

Chemie-Exkursion

Am 22.06.2017 besuchte der Chemie-Kurs von Frau Wildner das EAM-Labor (ENGENEERING OF ADVANCED MATERIALS) der FAU Erlangen. Begleitet wurden wir von Herrn Abel und Frau Weinmüller.
Zu Beginn der außerschulischen Aktivität wurden wir von Frau Dr. Opelt, der in dieser Fakultät unterrichtenden Lehrerin, mit einer prägnanten Power-Point-Präsentation auf das Thema hingeführt. Dabei ging sie auch auf die Durchführung der einzelnen Versuche ein. Die beiden Hauptthemen waren: Nanotechnologie und erneuerbare Energien
Im Anschluss daran wurde uns die Möglichkeit gegeben, in kleinen Gruppen selbstständig Versuche mit Hilfe eines kleinen Gehefts durchzuführen. Dabei halfen uns die anwesenden Lehramt-Chemie-Studenten. Unter den insgesamt 20 verschieden Versuchen waren unter anderem Experimente zur Wasserstoff-Brennstoffzelle oder zu Nanopartikeln vertreten.
Insgesamt war es ein abwechslungsreicher Vormittag, bei dem wir mal praktisch arbeiten konnten in den Labors der Universität.

 Florian Gebhard

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