Jugend forscht: Projekte mit 3D-Technologien

Jugend forscht ist Deutschland’s bekanntester Wettbewerb, was die Förderung von Jugendlichen in den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik betrifft, und wurde bereits im Jahre 1965 das erste Mal durchgeführt. Ziel ist es, junge Talente ab der 4. Klasse bis zum 21. Lebensjahr zu fördern und sie bei ihren innovativen Ideen zu unterstützen. Heutzutage gibt es bundesweit 120 Jugend forscht Wettbewerbe pro Jahr, wobei zwischen Regional-, Landes- und Bundeswettbewerben unterschieden wird. Dieses Jahr konnte der Wettbewerb rund 9,000 Anmeldungen und über 5,000 Projekte verzeichnen. Unter diesen zahlreichen interessanten Projekten befinden sich immer mehr Konzepte im Zusammenhang mit 3D-Druck-Technologien – und genau diese werden heute genauer unter die Lupe genommen. 

Lukas Höhne und Lukas Gärtner mit ihrem 3D-Rotationsdrucker

Beginnen wir im Jahr 2014, in dem die beiden Gymnasiasten in Sachsen-Anhalt mit ihrem 3D-Rotationsdrucker den Bundessieg im Bereich Technik und somit den Preis des Bundespräsidenten ergattern konnten. Die Intention hinter ihrer Erfindung war, die Schwächen eines üblichen 3D-Druck-Verfahrens von Kunststoffteilen zu verringern. Denn oft entstehen bei diesem Prozess Hohlräume, die mit Supportmaterial gefüllt werden müssen, wodurch zusätzliche Kosten und Mehraufwand entsteht. Dank ihrem 3D-Rotationsdrucker wird das Supportmaterial bei vielen Formen – vor allem bei rotationssymmetrischen Körpern – überflüssig, was zu einer kostengünstigeren und einfacheren Produktion führt. Erreichen konnten die Schüler dieses Ergebnis, indem sie den 3D-Drucker auf einer drehenden Walze drucken lassen, anstatt auf einem ebenen Tisch oder einer ebenden Platte.

Tobias Neidhart und sein Tool-Changer für den 3D-Druck

Der aus Baden-Württemberg kommende Gymnasiast konnte 2019 mit seiner Erfindung im Bereich Technik den 2. Preis gewinnen. Genau wie Lukas Höhne und Lukas Gärtner hat es sich Tobias zum Ziel gemacht, Schwächen des 3D-Drucks anzugehen und zu verbessern. Dabei handelt es sich dieses Mal um den 3D-Druck von mehrfarbigen Kunststoffteilen, der auf große qualitative Probleme stößt. Um dies zu beheben, konstruierte der Schüler einen Zusatz für den 3D-Drucker, der verschiedene Druckdüsen automatisch wechseln kann. Durch einen Elektromagneten bleibt die Düse während des Druckens stabil mit dem Gerät verbunden. Dank seiner Erfindung erzielt er nicht nur einen saubereren Farbübergang am gedruckten Teil, sondern auch weniger Materialabfall. Tatsächlich überzeugte der „Tool-Changer“ so sehr, dass Tobias ihn zum Patent angemeldet hat. 

Tobias Neidhart präsentiert seine bunten 3D-gedruckten Kunststoffteile (Bildnachweis: Jugend forscht)

Franziska Völzgen und ihr 3D-gedrucktes, nachhaltiges Korsett

Bei dem Projekt von Franziska Völzgen, der Schülerin aus Bonn in Nordrhein-Westfalen, handelt es sich um die Entwicklung eines nachhaltigen Korsetts, das gegen Skoliose (Wirbelsäulenverkrümmung) helfen soll. Die Schülerin beschäftigte sich mit der Frage, ob es eine nachhaltige Alternative zu Polyethylen, das für die Herstellung von Korsetts verwendet wird, geben würde. Nach eigenen Tests und Forschungen konnte Franziska mehr als glücklich mit ihrem Ergebnis sein: Sie schaffte es, ein optimal angepasstes Korsett in Originalgröße aus PLA zu entwickeln und 3D zu drucken. Das Korsett ist dank dem verwendeten PLA, das aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wird, biologisch abbaubar. Mit ihrer nachhaltigen Alternative konnte sie letztes Jahr den zweiten Preis im Bereich Arbeitswelt gewinnen.

Diese drei Erfindungen sind nur wenige Beispiele von den vielen Innovationen, die es bei Jugend forscht im Bereich 3D-Technologien gibt. Wir sind sehr gespannt, welche 3D-Druck-Projekte in Zukunft noch im Rahmen dieses Wettbewerbs vorgestellt werden. Bis dahin können Sie alle vergangenen Projekte HIER finden.

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*Titelbildnachweis: Die Braunschweigische Stiftung