Einen Landessieg bei Jugend forscht zu erringen, ist schon ein schwieriges Unterfangen, aber gleich zwei, das ist wie ein Sechser im Lotto! Unter dem Motto „Macht aus Fragen Antworten“ fand der Jugend forscht Landeswettbewerb vom 26.-27. März 2025 bei Merck in Darmstadt statt.
Unsere zwei MakerLab-Projekte „Bakterien auf dem Speiseplan 2.0“ (Sparte Biologie) und „Formic Power - Energiekreislauf neu definiert“ (Sparte Chemie) konnten sich erfolgreich gegen den Wettbewerb behaupten und fahren Ende Mai zum Bundeswettbewerb nach Hamburg.
Marleen Löber, die die 10. Klasse des gymnasialen Schulzweigs besucht, hat über ein Jahr lang ihr Interesse am Klimawandel in das Projekt „Formic Power - Energiekreislauf neu definiert“ gesteckt und mit viel Liebe zum Detail eine spezielle Brennstoffzelle für die Abfall-Vergärung entwickelt. Dabei erzeugt sie kein Methan wie in Biogasanlagen, sondern Ameisensäure. Ihre Helfer sind Bakterien, die in der Brennstoffzelle Enzyme bilden, welche die Ameisensäure unter anderem zu Wasserstoff abbauen, der dann elektrische Energie erzeugt. Damit zeigt Marleen, dass Ameisensäure nicht nur ein guter Wasserstoffspeicher ist, es eignet sich auch hervorragend für den Transport von Wasserstoff über lange Distanzen. Für ihre Arbeit mit der Brennstoffzelle hat sie sich neben der praktischen Arbeit im MakerLab tief in die Elektrochemie sowie in die molekularen Grundlagen der gemischten Säuregärung eingearbeitet und sogar eigene Katalysatoren synthetisiert. Da sie in ihrem Projekt nicht nur chemisch gearbeitet, sondern sich auch mit Bakterien beschäftigt hat, wurde sie mit dem höchsten Preis, dem besten interdisziplinären Projekt, ausgezeichnet, und erhielt damit das Ticket zum Bundeswettbewerb. Zudem wurde Marleen eingeladen, ihr Projekt auf einer Tagung zum Thema Wasserstoff im Juli in Heilbronn zu präsentieren.
Mit dem gleichen Elan haben sich Misha Hegde aus der 10. Klasse des internationalen Schulzweigs und Mia Maurer aus der 9. Gymnasialklasse ihren „Bakterienfressern“ gewidmet. Das sind Mini-Viren, die nur Bakterien befallen und sie in Folge abtöten, sogenannte Bakteriophagen. Nach mehr als einem halben Jahr intensiver Suche in Erdproben gelang es ihnen, einen bisher unbekannten Bakteriophagen zu isolieren, der gezielt das Bakterium Rhizobium rhizogenes abtötet. Dieses Bakterium erzeugt bei Pflanzen die Wurzelhaarkrankheit, d. h. überschießendes Wurzelwachstum, welches zu Ernteverlusten führt. Misha und Mia haben untersucht, wie ihr Phage auf verschiedene Umweltbedingungen reagiert, um seinen Einsatz als biologische Schädlingsbekämpfung unter agrarbiologischen Bedingungen zu testen. Mithilfe bildgebender Verfahren sowie der Sequenzierung der Phagen-DNA konnten sie ihren Phagen eindeutig als ein neues Mitglied der Familie Podoviridae identifizieren. Die Bedeutung ihrer Entdeckung für die Agrarbiologie hat die Jury erkannt – der Verzicht auf Antibiotika und damit deren Kontaminationen in Trinkwasser – und hat die beiden Schülerinnen mit dem 1. Platz in der Sparte Biologie sowie einem Merck Analytik Praktikum als Sonderpreis belohnt. Am 14.03.2025 haben Misha und Mia auch ihren Phagen unter dem Namen Mi-Rila (Misha-Mia- Rhizogenes infecting lytic agent) patentiert.
Das Projektbetreuerteam des MakerLabs bedankt sich bei allen Förderern sowie wissenschaftlichen Kooperationspartnern für die finanzielle Unterstützung bzw. die Möglichkeit der Nutzung von High-Tech-Geräten. Danke auch an unsere deutschen und internationalen Fördervereine für die treue Unterstützung des Drucks der Wettbewerbsposter.
Red.: Dr. Petra Leidert
MakerLab travels to national competition in a double pack
Winning one category at the national Jugend forscht competition is already a difficult undertaking, but winning two is like winning the lottery!
Under the motto “Turning questions into answers”, the Jugend forscht state competition took place from March 26-27, 2025, at Merck in Darmstadt. Our two MakerLab projects “Bacteria on the menu 2.0” (Biology category) and “Formic Power - energy cycle redefined” (Chemistry category) successfully held their own against the competition and will travel to the national competition in Hamburg at the end of May.
Marleen Löber, who is in Year 10 at the German Gymnasium branch, spent over a year putting her interest in climate change into the “Formic Power - redefining the energy cycle” project and developed a special fuel cell for waste fermentation with great attention to detail. It does not produce methane as in biogas plants, but formic acid. Her helpers are bacteria that form enzymes in the fuel cell which break down the formic acid into hydrogen, among other things, which then generates electrical energy. This shows Marleen that formic acid is not only a good hydrogen storage medium, it is also ideal for transporting hydrogen over long distances. For her work with the fuel cell, in addition to her practical work in the MakerLab, she delved deep into electrochemistry and the molecular principles of mixed acid fermentation and even synthesized her own catalysts. As her project combined complex chemical work as well as dealing with bacteria, she was awarded the highest prize, the best interdisciplinary project, and thus received a ticket to the national competition. Marleen was also invited to present her project at a conference on hydrogen in Heilbronn in July.
Misha Hegde from year 10 of the international school branch and Mia Maurer from year 9 of the German Gymnasium branch dedicated themselves to their “bacteria eaters” with the same enthusiasm. These are mini-viruses that only infect bacteria and subsequently kill them, so-called bacteriophages. After more than half a year of intensive research in soil samples, they succeeded in isolating a previously unknown bacteriophage that specifically kills the bacterium Rhizobium rhizogenes. This bacterium causes crazy root disease in plants, i.e. excessive root growth, which leads to crop losses. Misha and Mia have been studying how their phage responds to different environmental conditions to test its use as a biological control agent under agronomic conditions. Using imaging techniques and sequencing of the phage DNA, they were able to clearly identify their phage as a new member of the Podoviridae family. The jury recognized the importance of their discovery for agricultural biology - the elimination of antibiotics and thus their contamination in drinking water - and rewarded the two students with first place in the Biology category as well as a Merck Analytics internship as a special prize. On March 14, 2025, Misha and Mia also patented their phage under the name Mi-Rila (Misha-Mia- Rhizogenes infecting lytic agent).
The MakerLab project support team would like to thank all sponsors and scientific cooperation partners for their financial support and the opportunity to use high-tech equipment. Thanks also to our German and international sponsoring associations for their loyal support in printing the competition posters.
Red.: Dr. Petra Leidert