Sie verbindet die Vorteile eines Kleinsthubschraubers mit denen eines Mini-U-Boots und noch dazu ist sie wissensdurstig: Mithilfe der Drohne, die drei Tüftler aus dem Würzburger Wirsberg-Gymnasium entwickelt haben, lassen sich alle wichtigen Klimadaten erfassen – hoch über den Köpfen, aber auch bis zu vier Meter tief in Gewässern. Für die wohldurchdachte Konstruktion wurden vor kurzem Paul Huslage und seine beiden Mitstreiter Fabricius Streitenberger und Krzysztof Radacki von Regierungspräsident Paul Beinhofer als Regionalsieger des Wettbewerbs „Jugend forscht“ im Fachbereich Geo- und Raumwissenschaften geehrt.
Das Erfolgsrezept: Man nehme eine handelsübliche Sechs-Rotoren-Drohne, versehe sie mit einem stabilisierenden Rahmen aus Aluminium und bestücke sie mit Sensoren. Die Innovation dabei: Die Modulbauweise ermöglicht es, das Fluggerät problemlos je nach Bedarf umzurüsten. Etwa eine Viertelstunde kann der Hexacopter in der Luft bleiben, den Luftdruck, die Luftfeuchtigkeit und zwölf verschiedene flüchtige Gase messen. „Die Daten helfen, um kleinräumig umfangreiche Klima- und Umweltdaten zu sammeln“, erklärt Paul Huslage, der vor kurzem erst seine Abiturprüfung hinter sich gebracht hat.
Die Drohne könnte etwa zum Einsatz kommen, um im Umfeld einer Autobahn die Schadstoffe zu erfassen oder Dreckschleudern in einem Dorf aufzuspüren. Richtig spannend wird es jedoch, wenn der Jungforscher erzählt, dass die fliegende Messstation wie ein U-Boot abtauchen kann. Zumindest in Teilen. Hierzu befestige man an der Trägerdrohne eine Winde mit einem Zehn-Meter-Seil. Daran bringe man eine zweite, wasserdichte Drohne so an, dass die Rotoren nach unten zeigen. Fertig ist der Unterwasserkopter.
„Gibt man Gas, dann ziehen die Rotorblätter die Drohne nach unten“, erklärt Paul das Prinzip. Um aus der Tiefe Wasserproben an die Oberfläche zu befördern, hat das Gefährt Spritzen an Bord, die die Flüssigkeit aufnehmen.
Um das Gefährt zu testen, haben die Tüftler einen Ausflug an einen Badesee unternommen und den Stickstoffkreislauf unter der Wasseroberfläche erforscht. Auch haben sie einen Tag auf einem Zeltplatz mit Lagerfeuer verbracht, um eine Schadstoffkarte der Umgebung zu erstellen. Was ändert sich, wenn das Holz nass ist oder man Laub darauf wirft? Die Versuchsanordnung lässt sich beliebig variieren.
Für den 18-Jährigen war es bereits der fünfte „Jugend forscht“-Wettbewerb. Zum ersten Mal war er als Siebtklässler dabei. Damals noch in Passau und mit einem Versuch, um Handystrahlen zu messen. Später erforschte er die Flugbahn eines Bumerangs. Mit der Drohne hat er das zweite Mal teilgenommen: „Im Modellbau und der Flugtechnik sind wir heute deutlich weiter“, blickt er selbstkritisch auf den ersten Versuch zurück. Wichtig war, dass auch die Lehrer mitzogen: „Sie haben uns unterstützt, damit wir uns mit Themen beschäftigen konnten, die im Lehrplan nicht mal ansatzweise auftauchen.“
Die Sieger aus Unterfranken
Beim Empfang des Regierungspräsidenten Paul Beinhofer in Würzburg für den Wettbewerb „Jugend forscht“ waren dabei:
Landessieger „Schüler experimentieren Bayern 2016“: Alexander Heeg (Friedrich-Dessauer-Gymnasium Aschaffenburg), Charlotte Schneider und Chiara Raßbach (Hanns-Seidel-Gymnasium Hösbach).
Regionalsieger Unterfranken, Alterssparte „Schüler experimentieren“:
Luis Kleinwort (Friedrich-Koenig-Gymnasium Würzburg), Leonie Fuchs (Rhön-Gymnasium Bad Neustadt), Matteo Hornung und Benedikt Voll (Regiomontanus-Gymnasium Haßfurt).
Alterssparte „Jugend forscht“: Laura Oechsner (Gymnasium Veitshöchheim), Paul Huslage und Krzysztof Radacki (Wirsberg-Gymnasium Würzburg), Florian Eppel (Röntgen-Gymnasium Würzburg), Tony Oehm (Regiomontanus-Gymnasium Haßfurt) und Marco Dauber (Hermann-Staudinger-Gymnasium Erlenbach-Obernburg). ca