Bildquelle: Wissenswerkstadt/Sarah JonekLemgo/Herzogenaurach. „Wie tickt eine Sanduhr?“ Tim Kammel, Schüler am Engelbert-Kaempfer-Gymnasium in Lemgo, wurde jüngst beim Jugend forscht-Bundesfinale für sein Forschungsprojekt über die Genauigkeit und Mechanik von Sanduhren mit dem Preis des Bundeskanzlers für die originellste Arbeit ausgezeichnet.
Früher dienten Sanduhren beispielsweise zur Navigation auf See. Tim Kammel wollte wissen, was hinter der scheinbar simplen Technik steckt. Aus einfachen Materialien konstruierte er einen Versuchsaufbau mit variablen Öffnungen und Trichtern. In zahl reichen Messungen zeigte sich, dass die Laufzeit von der Sandmenge, der Öffnungsgröße und der Trichterform abhängt. Zudem blieb die Fließgeschwindigkeit des Sands konstant – unabhängig davon, wie stark die Uhr noch gefüllt war. Ursache ist, dass sich die Sandkörner gegenseitig abstützen und so den Druck auf die Öffnung konstant halten. Ferner kam heraus, dass bereits minimale Änderungen des Lochdurchmessers die Laufzeit deutlich beeinflussen. Die Ergebnis se könnten dazu beitragen, technische Prozesse wie das Entleeren großer Getreidesilos besser zu verstehen. Tim Kammel näherte sich der Thematik mit experimenteller Kreativität, methodischer Vielseitigkeit und Disziplin. Für die Jury ist das Highlight des Forschungsprojekts der erfolgreiche Brückenschlag zwischen Theorie, Simulation und Experiment: Modellbasiert sagte der Jungforscher die Durchlaufzeiten für unterschiedliche Sanduhren exakt voraus und fand mechanistische Erklärungen für makroskopisch beobachtetes Verhalten.
Tim Kammel hat beim Regionalwettbewerb Jugend forscht in der Wissenswerkstadt im Februar den ersten Platz im Fachbereich Physik geholt und zog nach dem Landeswettbewerb auch in den Bundeswettbewerb ein, der in Herzogenaurach entschieden wurde. Mit dem fachübergreifenden Bundessieg hat sich Tim nicht nur ein Preisgeld von 3.000 Euro, sondern auch eine Einladung zum European Union Contest for Young Scientists (EUCYS) gesichert.
