Gauß-AG plus – Schulprojekte – Leibniz Universität Hannover

Für wen?

Oberstufe

Worüber?

Naturwissenschaften und Mathematik
Ingenieurwissenschaften und Technik

In welcher Form?

Arbeitsgemeinschaft / Workshop

Von wem?

Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie
Fakultät für Elektrotechnik und Informatik
Fakultät für Maschinenbau
Fakultät für Mathematik und Physik
Naturwissenschaftliche Fakultät
uniKIK Schulprojekte

Darum geht es bei der Gauß-AG plus

Gemeinsam mit verschiedenen naturwissenschaftlichen und technischen Instituten der Leibniz Universität Hannover führt uniKIK sechsmonatige wissenschaftliche Projektkurse mit Oberstufenschülerinnen und -schülern durch.

Bei diesen Projekten dreht sich alles um naturwissenschaftlich technische Problemstellungen. Neben dem Ziel der Nachwuchsgewinnung macht die Gauß-AG plus den Schülerinnen und Schülern naturwissenschaftlich- technische Entwicklungen greifbar und führt sie an wissenschaftliches Arbeiten heran.

Die Gauß-AG plus ist ein außerschulisches Angebot, welches die Schülerinnen und Schüler neben ihrem regulären Unterricht wahrnehmen können, um vertiefte Einblicke in ein Forschungsgebiet zu bekommen.

Gemeinsam mit Professorinnen und Professoren oder wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern bilden die teilnehmenden Schülerinnen und Schüler ein Forschungsteam, welches sich etwa sechs Monate mit einem wissenschaftlichen Thema auseinandersetzt. Dabei arbeiten die Teilnehmenden überwiegend selbstständig in Gruppen von 2-5 Schülerinnen und Schülern und präsentieren ihre Ergebnisse in regelmäßigen Abständen dem Team.

Zur Einführung in die Arbeit findet vorab ein ca. 2-stündiger Workshop statt, bei dem die verfügbaren Quellen aufgezeigt, das Thema diskutiert und der Projektstart festgelegt wird. Ziel der Schülergruppen ist die Vorlage einer Arbeit und deren Präsentation am Schultag, bei dem studienfördernde Preise vergeben werden.

Thema der aktuellen Kursperiode 2024/2025

Korrosionsbeständigkeit von Edelstählen bei deionisiertem Wasser (Institut für Elektrische Energiesysteme)
Die Reinheit des eingesetzten Wassers ist bei der PEM-Wasserelektrolyse einer der wichtigsten Faktoren bei der Langlebigkeit der Anlagen und damit deren Wirtschaftlichkeit. Der kritische Faktor sind dabei Eisen-Ionen, die Katalysatoren und Membran vorzeitig altern lassen. Daher ist eine Untersuchung des Einflusses verschiedener Edelstahl-Rohre auf deren Eisen-Eintrag ins Wasser ein relevanter Forschungsbeitrag zur Weiterentwicklung der Elektrolysetechnologie. Hierfür sollen Experimente mit verschiedenen Stahlsorten durchgeführt werden.

Themen der vergangenen Kursperiode

2024/2025 Korrosionsbeständigkeit von Edelstählen bei deionisiertem Wasser

Projektbeschreibung:

Die Reinheit des eingesetzten Wassers ist bei der PEM-Wasserelektrolyse einer der wichtigsten Faktoren bei der Langlebigkeit der Anlagen und damit deren Wirtschaftlichkeit. Der kritische Faktor sind dabei Eisen-Ionen, die Katalysatoren und Membran vorzeitig altern lassen. Daher ist eine Untersuchung des Einflusses verschiedener Edelstahl-Rohre auf deren Eisen-Eintrag ins Wasser ein relevanter Forschungsbeitrag zur Weiterentwicklung der Elektrolysetechnologie.
Hierfür sollen Experimente mit verschiedenen Stahlsorten durchgeführt werden.

Institut/Veranstalter: Institut für Elektrische Energiesysteme
Bau eines Faraday-Käfigs für PEM-Wasserelektrolysezellen

Worum geht es?

Ziel des Projekts war es, für die am IfES-EES verwendeten Wasserelektrolysezellen einen individuellen Faraday-Käfig zu bauen, um Störeinflüsse auf wissenschaftliche Messkampagnen zu verringern oder zu beseitigen. Besondere Herausforderungen hierbei waren die begrenzten Platzverhältnisse und die Notwendigkeit für Medienanschlüsse an der Zelle. Dementsprechend musste auch die praktische Anwendbarkeit im Laboralltag Berücksichtigung finden.
"Ride-Vibrations": Komfort-Routing für Radler*innen (2020-2021)

Worum geht es?

Das Fahrrad als alltägliches Fortbewegungsmittel wird immer beliebter. Doch viele Städte sind darauf noch nicht ausreichend eingestellt. Fahrradwege fehlen, enden plötzlich oder sind schlecht gepflegt. Wo Fahrradwege verlaufen, können Radler meist aus gängigen Kartendiensten ableiten. Wie schnell und wie bequem sie auf diesen Wegen ans Ziel gelangen, aber nicht. Daher entwickeln Mitarbeiter des Instituts für Kartographie und Geoinformatik zusammen mit Geodäsie-Studierenden eine spezielle Navigationsanwendung für Fahrräder, die komfortable Alternativrouten bereitstellen soll. Grundlage ist eine für Android-Smartphones selbst entwickelte App “RideVibes”. Sie zeichnet die Fahrdynamik ohne zusätzlich am Fahrrad angebrachte, spezielle Sensorik auf. Das Smartphone muss dabei lediglich während der Fahrt in einer Halterung am Fahrradlenker fixiert sein.

Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Kartographie und Geoinformatik
Charakterisierung eines Systems zur dreidimensionalen Messung von Objekten

Worum geht es?

Bei der Herstellung und dem Einsatz von Maschinenbauteilen muss immer sichergestellt sein, dass diese funktionieren, als auch lange genug halten. Ein wichtiger Aspekt hierbei ist die Geometrie, bzw. die äußere Form. Bauteile, die hier Abweichungen aufweisen wurden oft nicht hinreichend genau hergestellt oder sind bereits abgenutzt. Eine Möglichkeit dies zu überprüfen sind das Lasertriangulationsverfahren und die Streifenprojektion. Hierbei werden eine oder mehrere Laserlinien auf ein Objekt projiziert. Anhand von Kamerabildern kann nun die Geometrie des Objektes berechnet und mit den Soll-Werten verglichen werden.

Fakultät für Elektrotechnik und Informatik - Institut für Mess- und Regelungstechnik
Einsatz einer mobilen Brennstoffzelle zum Betrieb einer Modelllandschaft

Worum geht es?

Die Nutzung der fossilen Rohstoffe der Erde (wie z. B. Mineralöl, Steinkohle und Braunkohle) zwingt die Menschheit auf neue Energiequellen zurückzugreifen. In diesem Projekt sollst du dich mit einer Technik beschäftigen, in der nur unter Einsatz von Wasserstoff und Sauerstoff ein elektrischer Stromfluss generiert werden kann - eine Energieform die du als Mensch ausgezeichnet nutzen kannst. Als Produkt bei diesem Verfahren entsteht neben dem elektrischen Strom einweiteres Produkt: Wasser. Die Überschrift lässt bereits erahnen, dass es sich nur um die Technologie der Brennstoffzelle handeln kann. Eine Technologie, die dir durch dieses Projekt ersichtlich werden soll!

Fakultät für Elektrotechnik und Informatik - Institut für Energieversorgung und Hochspannungstechnik
Eigenschaften von Strahlungsfeldern: LED

Worum geht es?

Strahlende Rekombinationsvorgänge in pn-Übergängen haben mit der Entwicklung von LED zu einer kleinen Revolution in der Beleuchtungstechnik geführt und schließlich sogar einen Physik-Nobelpreis verdient.

Das angebotene Projekt hat das Ziel, die Eigenschaften der bei der strahlenden Rekombination entstehenden Strahlungsfelder systematisch zu untersuchen und theoretische Modellvorhersagen zu überprüfen:

Fluktuationsverhalten, statistische Eigenschaften Verwendbarkeit in der Informationsübertragung.

Dieser Kanon ist als Minimalkanon zu verstehen. Zusätzliche interessante Untersuchungsfelder, die sich während der Arbeit entwickeln, sollen explizit nicht ausgeschlossen sein.

Die experimentelle Organisation muss dabei nicht zwangsläufig in der Universität stattfinden. Die gute Verfügbarkeit der meisten Geräte, die geringen Laboranforderungen (Dunkelheit) und das extrem geringe Gefahrenpotenzial erlauben die experimentelle Arbeit bei entsprechender Vorbereitung Zuhause oder in der Schule.

Fakultät für Mathematik und Physik - Institut für Quantenphysik