Schweizer Jugend forscht

Aargauer waren Brückenbauer bei «Schweizer Jugend forscht»

Drei junge Aargauer hat die Faszination Brückenbau gepackt. Sie beteiligten sich am Samstag am 44. nationalen Jungforscherwettbewerb «Schweizer Jugend forscht» Die nur 100 Gramm leichte Konstruktion hielt einer Belastung von mehr als 100 Kilogramm stand.

Daniel Wagner

Ein gutes Dutzend Brückenmodelle gingen zu Bruch, bis die drei heute 20-jährigen Aargauer Jungforscher Andreas Amrein (Küttigen), Martin Balimann (Küttigen) und Robin Streuli (Veltheim) voller Stolz ihr ausgereiftes Brückenmodell in der Hand halten konnten. An der Preisverleihung des 44. nationalen Wettbewerbs Schweizer Jugend forscht (SJf) am Samstag in Basel wurden sie dafür mit dem Prädikat «Sehr gut» ausgezeichnet. Der Wettbewerb mit der Rekordbeteiligung von 88 Jugendlichen stand unter dem Motto «Mit jugendlicher Neugier in die Zukunft».

Lange Vorgeschichte

Der Brückenbau der drei engagierten Jugendlichen hat eine lange Vorgeschichte. Martin Balimann, der mittlerweile Mikrotechnik in Lausanne studiert, erinnert sich: «Vor etwa zweieinhalb hatten wir bei einem von der ETH Zürich lancierten Wettbewerb erstmals die Möglichkeit, uns als Brückenbauer zu betätigen. So richtig glücklich waren wir mit dem damaligen Resultat allerdings nicht.» Robin Streuli doppelt nach: «Wir hatten damals schlicht zu wenig Zeit, um ein ausgereiftes Projekt zu präsentieren.»

Die Begeisterung für den Brückenbau war fortan ungebrochen. Andreas Amrein schildert: «Als wir mit der Themenwahl für unsere Maturarbeit konfrontiert wurden, brauchten wir nicht mehr lange zu überlegen. Wir wollten die Brückenthematik vertiefen und das Problem mit wissenschaftlicher Methodik angehen.» Ein Blick in die 58Seiten umfassende, für den Jungforscherwettbewerb weiter ausgebaute Projektarbeit macht deutlich, wie viel Wissen sich die Jugendlichen während eines halben Jahres angeeignet haben. Die zahlreichen Formeln und Berechnungen zeugen von der hohen Schule der Mathematik und Physik. Karl Haab, Lehrer und Betreuer an der Alten Kantonsschule Aarau, kann dies nur bestätigen: «Die drei Jugendlichen haben sich mit Berechnungen auseinandergesetzt, welche ansonsten erst ETH-Studenten so richtig verstehen.»

Bauen, experimentieren, testen

Das intensive Studium von Fachliteratur begründet Martin Balimann wie folgt: «Wir wollten nicht einfach eine Brücke nach dem Zufallsprinzip basteln. Vielmehr war es uns wichtig, zuerst die theoretischen Hintergründe zu verstehen, bevor wir uns an die praktische Arbeit heranmachten.» Rückblickend kommt auch Andreas Amrein ins Schwärmen: «Bauen, experimentieren, testen, Resultate verwerfen, ausdiskutieren, das hat uns drei regelrecht gepackt.» Bei einer Gruppenarbeit sei es auch möglich, sich gegenseitig zu motivieren, gerade dann, wenn nicht immer alles am Schnürchen laufe, sagt Robin Streuli.

Martin Balimann betont, dass man durch eine gezielte Arbeitsteilung bewusst Synergien genutzt habe. «Dadurch, dass wir zu Hause eine kleine Werkstatt besitzen, setzte ich mich oft mit den praktischen Arbeiten auseinander.» Immerhin, so der Jungforscher, habe der Bau einer Brücke aus Balsaholz und Styropor gut und gern 15 Stunden in Anspruch genommen. «Um dann zuzuschauen, wie unsere Konstruktion beim Belastungstest innerhalb weniger Sekunden in die Brüche ging», doppelt Andreas Amrein etwas wehmütig nach.

Ein Kränzchen für die ETH

Die Analyse der Bruchstücke und der Filmaufnahmen der Tests ermöglichte den Jugendlichen, die jeweils darauf folgende Konstruktion weiter zu perfektionieren. Die Jungforscher schätzten denn auch die tatkräftige Unterstützung durch Kantilehrer Haab und in der Folge durch den SJf-Betreuer Thomas Wolf, ETH-Mitarbeiter im Bereich Baustatik und Konstruktion bei Professor Thomas Vogel. Martin Balimann: «Grossartig war, dass wir gleich zweimal auf die präzise Infrastruktur der ETH Zürich zurückgreifen konnten, um die Tragkraft der Brücke zu messen.» Es sei nicht selbstverständlich, dass die Hochschule die Gerätschaften und das Personal dafür freistelle.

Im Gespräch mit den ehemaligen Aargauer Kantonsschülern wird bald einmal klar: Minimalismus ist ganz und gar nicht ihr Ding. Obwohl es keine zusätzliche Auflage für «Schweizer Jugend forscht» gewesen wäre, entschieden sie sich im Winter 2009/10, nochmals eine Brücke zu bauen. Andreas Amrein: «Wir hofften, dass diese beim Belastungstest an der ETH Zürich nicht zu Bruch gehen würde, damit wir sie dem interessierten Publikum in Basel zeigen können.»

Tausendfach standgehalten

Die Erläuterungen des Jungforschers Martin Balimann lassen staunen: «Beim letzten mechanischen Belastungstest verformte sich unsere Brücke nur wenig. Deshalb konnte mit einer beinahe konstant steigenden Kraft gezogen werden, was auf eine hohe Biegesteifigkeit schliessen lässt. Erst bei 1024 Newton kippte die nur gerade 100 Gramm leichte und immerhin einen Meter lange Brücke schliesslich um.» Diese Kraft entspricht einem Gewicht von 104 Kilo, was dem 1040fachen Eigengewicht der Konstruktion gleichkommt. Die Freude bei den Machern war gross. Im Gegensatz zur Vorgängerbrücke zerbrach das zuletzt getestete Modell trotz leichten Knirschgeräuschen nicht. Der Titel der Wettbewerbsarbeit «Federleicht und Bärenstark - Der Bau einer Brücke» hat mit dem letzten, äusserst erfolgreichen Experiment seine Berechtigung voll und ganz verdient.

www.sjf.ch

Meistgesehen

Artboard 1