Wieso hat das Zebra weiße und schwarze Streifen? Woher hat die Giraffe ihr Muster? Wie kam der Leopard zu seinen Flecken? In der Tierwelt kommt eine Vielzahl an Mustern und regelmäßigen Strukturen vor. Im Labor lässt sich nachvollziehen, wie diese entstehen. Die 19-jährige Josepha Rörig, Schülerin des Paderborner Gymnasiums St. Michael, erklärt in ihrer Facharbeit diese Fellzeichnung.
Besonders begabte, interessierte und motivierte Schüler stehen mit ihrem Wissenshunger im Schulunterricht oft allein da. Im Schülerlabor der Universität Paderborn können sie ihr ganzes Potenzial ausschöpfen. So auch Josepha Rörig, die für ihre Facharbeit zum Thema „Chemische Oszillation“ forschte, um die Ursache der Muster- und Strukturbildung in der Natur zu untersuchen. Dr. Hubert Stenner vom Fachbereich Technische Chemie stand der Schülerin mit Rat und Tat zur Seite.
Sie interessiere sich schon lange für das Fach Chemie und ihr sei früh klar gewesen, dass sie ihre Facharbeit in Chemie schreiben würde, berichtete Rörig. „Da unsere Schule nicht die geeigneten Chemikalien für die Tests besitzt, setzte ich mich mit Herrn Stenner in Verbindung. Ich bin froh, dass mir die Uni die nötigen Apparaturen und die Räume zur Verfügung gestellt hat. So was macht man schließlich nicht in der Schule. Dankbar bin ich Dr. Stenner für seine Unterstützung sowie dem Schülerlabor cool.MINT der Uni Paderborn und des Heinz Nixdorf MuseumsForums (HNF), dessen Räumlichkeiten ich nutzen durfte“, sagt die Schülerin.
Stenner zeigte sich begeistert vom Eifer der Gymnasiastin: „Sie ist quasi der Prototyp der Schülerinnen und Schüler, die wir für die Chemie begeistern wollen. Josepha Rörig hat eine tolle Arbeit auf einem enorm hohen Niveau geschrieben. Für mich ist es immer wieder das allergrößte, angehende Wissenschaftler zu beraten, zu fördern und in ihrem Forscherdrang zu bestätigen.“ Bemerkenswert sei, dass die Schülerin sich ihr gesamtes Wissen selbstständig erarbeitet habe. In ihrer Facharbeit hat die 19-jährige den theoretischen Hintergrund der chemischen Oszillation näher beleuchtet und experimentell die Parameter bestimmt, die für das Gelingen des Laborversuches notwendig sind.
Der englische Mathematiker und Computerpionier Alan Turing, dem die aktuelle Sonderausstellung „Genial und Geheim“ im HNF gewidmet ist, entwarf 1952 als einer der ersten Wissenschaftler ein mathematisches Modell für die Entstehung von Mustern. Etwa zeitgleich entdeckten die russischen Chemiker Belousov und Zhabotinskii einen Versuch, mit dem man den Prozess der Strukturbildung im Labor experimentell nachvollziehen kann. In ihrer Facharbeit hat die 19-jährige Schülerin den theoretischen Hintergrund dieses Phänomens, das als chemische Oszillation bezeichnet wird, näher beleuchtet und experimentell die Parameter bestimmt, die für das Gelingen des Laborversuches notwendig sind. Rörig zeigt anschaulich die Zusammenhänge zwischen den bedeutenden mathematischen Ideen Turings und der Musterbildung in der Natur.
„Seit dem Bestehen des Schülerlabors zeigt sich, dass Schüler sehr gerne experimentieren“, so Stenner. In Deutschland gebe es sehr wenige Nachwuchskräfte für die Naturwissenschaften. Daher sei es wichtig, junge Menschen so früh wie möglich für MINT-Fächer zu begeistern.
Text und Fotos: Patrick Kleibold, Referat Presse und Kommunikation
