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10. Juli 2009

Die Suche nach der Theorie für alltägliche Dinge

In den Schülerforschungszentren Lörrach und Bad Saulgau bereitet sich das Team für den Schüler-Physik-Weltcup vor

LÖRRACH. Ob man beim Wettbewerb in China auf jede Frage eine Antwort weiß, ist im Moment noch etwas ungewiss. Nur noch wenige Tage bleiben den jungen Forschern Zeit, um 17 Aufgaben aus der Physik zu lösen. Doch von Nervosität ist bei der Gruppe, die sich in Lörrach und Bad Saulgau auf den Physik-Weltcup vorbereitet, trotzdem nichts zu spüren. Im Gegenteil: Es wird viel gelacht – und zuerst mal gut gegessen. Forschen und Zusammensitzen gehen ineinander über, am Tisch bringt jeder seine Ideen ein, gemeinsam wird bei Spaghetti und Cola über mögliche theoretische Ansätze und Experimente diskutiert.

Im Schülerforschungszentrum Südwürttemberg in Bad Saulgau (SFZ) und im "Phaenovum" in Lörrach bereitet sich zurzeit das deutsche Team auf den weltweit anspruchsvollsten Physik-Wettbewerb für Schüler vor – das International Young Physicists‘ Tournament (IYPT), den so genannten Physik-Weltcup. Das Turnier mit Teams aus über 20 Ländern findet in diesem Jahr vom 21. bis 28. Juli an der Universität Nankai im chinesischen Tianjin in der Nähe von Peking statt. Bereits fünfmal hat Deutschland den Wettbewerb seit seiner ersten Teilnahme 1995 gewonnen, so oft wie keine andere Nation. Vorbereitet hat sich das Team immer im SFZ.

Auch in diesem Jahr treffen sich die fünf Oberstufenschüler, alle 18 oder 19 Jahre alt, mindestens einmal pro Woche in Bad Saulgau oder in Lörrach: Marc Burock aus Öhringen, Simeon Völkel aus Weiden (Bayern), Britta Vinçon aus Schramberg sowie Dominik Dold (Hebelgymnasium) und Lukas Kaiser (Hans Thoma Gymnasium) aus Lörrach. Und auch in diesem Jahr haben es die Aufgaben in sich, obwohl die meisten auf den ersten Blick nur Alltagsphänomene beschreiben und daher leicht lösbar erscheinen.

Zum Beispiel Aufgabe 5: Beim Ausschenken aus einer Flasche löst sich häufig ein Tropfen. Viele drehen die Flasche daher automatisch ein wenig, bis es nicht mehr tropft. Untersucht werden soll genau diese Drehbewegung. "Da wirken Adhäsionskräfte, so viel ist klar", sagt Marc, "aber die Theorie dazu fehlt uns noch." Marc schlägt deshalb vor, sich langsam an die Fragestellung heranzutasten – wie in der "richtigen" Forschung. Zunächst will er mit einer Hochgeschwindigkeitskamera die vielen Einzelschritte beim Ausschenken der Flasche festhalten, um sie dann mit einem Roboter nachzubauen. Dann fehlt nur noch die Theorie. Doch Marc, der schon seit eineinhalb Jahren fast jedes Wochenende von Öhringen nach Bad Saulgau fährt, ist zuversichtlich. "Es wird uns schon etwas einfallen." Manchmal gibt auch der Autor eines wissenschaftlichen Artikels hilfreiche Tipps wie bei einer anderen Aufgabe. Oder der Handwerksbetrieb um die Ecke hilft weiter, wenn zum Beispiel an einer Versuchsapparatur noch ein wichtiges Teil fehlt oder nachgebessert werden muss.

Doch die Drehbewegung nur zu berechnen reicht nicht, auch die "Reports" müssen – auf Englisch – eingeübt werden. Während des Turniers haben die jungen Physiker jeweils zwölf Minuten Zeit, um ihre Lösung zu präsentieren, nachdem sie von einem gegnerischen Team aufgefordert wurden, eine der 17 Aufgabe vorzustellen. Danach wartet die Konkurrenz auf ihre Chance und darauf, in einer 15-minütigen Diskussion durch Nachfragen die Schwachstellen beim Gegner aufzudecken. Erst nach mehreren Wettbewerbsrunden, die von einer internationalen Jury bewertet werden, steht das Siegerteam fest.

Selten schafft es ein Team, alle 17 Aufgaben zu lösen. Da man nur drei Aufgaben zurückweisen darf, ist viel Taktik gefragt, um erfolgreich durch den Wettbewerb zu kommen. "14 Lösungen sollte man deshalb schon im Gepäck haben", meint Marc. Für strategische Fragen ist vor allem der "Captain" zuständig, in diesem Jahr die 19-jährige Abiturientin Britta, die im März baden-württembergische Landessiegerin in Physik bei Jugend forscht wurde.

Autor: bz