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„Jugend forscht“-Projekt an der Goetheschule Ilmenau war der Startschuss für engere Zusammenarbeit zwischen der Tubus Waben GmbH & Co. KG und dem TITK Rudolstadt.
Lena Bilkenroth und William Klein von der Goetheschule Ilmenau untersuchten die Eigenschaften von biobasierten Kunststoff-Wabenverbunden und nutzten dafür auch das Werkstoff-Prüflabor der TITK-Gruppe Rudolstadt. Mit ihren Forschungen konnten sie den ersten Platz im Bereich Technik des Regionalwettbewerbs Westthüringen erzielen. Beim Landeswettbewerb am 31. März und 1. April 2022 in Jena erreichten sie einen 2. Platz mit einem vom Verein Deutscher Ingenieure e. V.(VDI) gestifteten Preisgeld von 200 Euro sowie den Sonderpreis mit einer Einladung zur „JugendUnternimmt summer school“. Preisstifter sind hierbei die Internationale MartinLuther Stiftung und Stiftung für Technologie, Innovation und Forschung Thüringen (STIFT). Außerdem erhielten sie den Sonderpreis REset Plastic, gestiftet von der Schwarz Gruppe mit einem Preisgeld von 250 Euro.
Gemeinsam mit ihrem Fachbetreuer Dr. Thomas Reußmann, Leiter der Abteilung Textil- und Werkstoff-Forschung am Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt TITK, realisierten sie ihr zukunftsträchtiges Projekt „Qualitätsvergleich TUBUS HONEYCOMB PP und ORGANICWAB®“. Das Thema behandelt den Einsatz nachhaltiger Produkte für zukunftsorientierten Leichtbau. Die Schüler untersuchten die Möglichkeit, herkömmliche Kunststoff-Wabenverbunde durch biobasierte Rohstoffe teilweise zu ersetzen. Dabei haben sich die Jungforscher detailliert mit Aufbau und Herstellungsprozess der Verbundwerkstoffe auseinandergesetzt, die Prüfungen der Varianten eigenständig durchgeführt und die Ergebnisse umfangreich analysiert.
Schüler gründeten fiktives Unternehmen
Entstanden ist die Idee von Lena Bilkenroth und William Klein bereits in der neunten Klasse an dem Ilmenauer Gymnasium. Bei einem Planspiel gründeten sie ein fiktives Unternehmen, welches biobasierte Kunststoffe produziert. Die praktische Umsetzbarkeit wurde nun im Rahmen von „Jugend forscht“ überprüft. Dafür nutzten die Schüler die Kompetenzen der Tubus Waben GmbH & Co. KG aus Rottenbach, einem Spezialisten in der Herstellung von Leichtbauprodukten. Die Qualitätsüberprüfung der Proben aus biobasierten Rohstoffen wurde dann im Werkstoffprüflabor in Rudolstadt durchgeführt. Druck-, Schub-, Schäl- und Biegeversuche mussten die Wabenverbunde durchlaufen.
Die Ergebnisse sprechen für sich: Die Kombination aus biobasierten Kunststoffen mit naturfaserverstärkten Deckschichten hat großes Potenzial für die industrielle Anwendung. Lena und William konnten die Jury mit ihrem umfangreichen Fachwissen und dem großen Engagement überzeugen. Der Preis für ihren 1. Platz wurde übrigens vom VDI Verein Deutscher Ingenieure gestiftet und war mit 75 Euro dotiert. Daneben erhielt auch Dr. Thomas Reußmann in seiner Funktion als Betreuer einen Sonderpreis für engagierte Talentförderer, welcher von der Heinz und Gisela Friederichs Stiftung zur Verfügung gestellt wurde.
Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung
Das gemeinsame „Jugend forscht“-Projekt war zudem der Startschuss für eine noch engere Zusammenarbeit zwischen der Tubus Waben GmbH & Co. KG und dem TITK Rudolstadt: In Zukunft wollen beide Partner weitere Kombinationen aus unterschiedlichen Wabenbestandteilen sowie neue Kunststoffzusammensetzungen aus anderen Biopolymeren untersuchen. Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt, ein An-Institut der TU Ilmenau, verfügt über jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung, Herstellung und Verarbeitung von Polymeren – inklusive der anschließenden Modifizierung, Funktionalisierung und Formgebung. Die industrienahe Forschungseinrichtung hat sich darauf spezialisiert, Polymere so zu verändern, dass Materialien mit völlig neuen, funktionellen Eigenschaften entstehen. Auf diese Weise entwickelt das TITK innovative Ausgangsstoffe oder komplette Fertigungsprozesse für Automotive-Komponenten, Verpackungsmittel, die Bio- und Medizintechnik, Energietechnik, Mikro- und Nanotechnik sowie für Lifestyle-Produkte.
Bild: Lena Bilkenroth und William Klein untersuchen im Prüflabor der TITK-Gruppe in Rudolstadt den neuen Wabenverbund aus biobasierten Kunststoffen und einer naturfaserverstärkten Deckschicht. | © TITK/Steffen Beikirch