Anders als zum Projektunterricht der Jahrgangstufe 5-9, in dem in der Regel drei Projekte pro Halbjahr behandelt werden, finden in der 10 Jahrgangsstufe zwei halbjährliche Groß-Projekte statt. Im 1. Halbjahr wählte jede Gruppe ein Thema zur ökologischen Nachhaltigkeit, welches aus einer Recherchephase, einer Aktion und einer Präsentation des selbstgewählten Themas und der Aktion besteht. In diesem Zusammenhang haben wir – Calvin, Clemens, Felix, Jan, Lukas und Simon – aus der 10b uns mit der Belastung durch CO2 beschäftigt.

Da Bäume die Fähigkeit haben, CO2 zu binden, sind sie als Klimaschützer unverzichtbar. Bei genauerer Darstellung wird auch schnell klar, dass diese Fähigkeit nicht nur eine Nachhaltigkeit über viele Jahre beinhaltet, sondern auch der Belastung durch CO2 stetig entgegenwirkt. Um also selbst etwas gegen diese Belastung von CO2 tun zu können und das lokale Ökosystem nachhaltig zu verbessern, haben wir uns entschieden, selbst Bäume zu pflanzen und eine eigene Streuobstwiese anzulegen.

Da von schulischer Seite noch eine Ausgleichsmaßahme für das neue Mittelstufengebäude nötig war, passte unsere Idee sehr gut zu den Plänen der Schulleitung. Somit wurde uns schnell eine geeignete Wiesenfläche zur Bepflanzung bereitgestellt, nämlich hinter dem Mittelstufengebäude. Nach einem entsprechenden Antrag durch die Schule hat das Regierungspräsidium Gießen die Materialkosten für die Streuobstwiese in Höhe von 1156 Euro bereitgestellt – unter der Bedingung, dass die Pflege der Bäume von der Schule übernommen wird.

Ein Zuhause für tausende von Tieren und Pflanzen

Eine Streuobstwiese ist nicht nur wegen der umweltfreundlichen Wirkung der Bäume sinnvoll. Sie ist eine ungedüngte Wiese, auf der Obstbäume wachsen; nebenbei bietet sie auch ein Zuhause für über 5.000 Tier- und mehr als 3.000 Pflanzenarten. Zum Beispiel kann sich der Neuntöter, der sowohl freie Fläche als auch Bäume braucht, hier ansiedeln. Und auch für die Nachtigall, den Zilpzalp, die Goldammer und für ansonsten gefährdete Fledermaus- und Insektenarten ist die Streuobstwiese ein idealer Lebensraum.

Nun mussten wir entscheiden, wo die Bäume auf der ausgewählten Fläche stehen sollten. Dazu haben wir zuerst die Wiese abgesteckt und die Plätze der Bäume mit Stöcken markiert. Dabei haben wir uns entschieden, die Bäume in Dreiecken anzuordnen. Dies war sinnvoll, da die Bäume einen bestimmten Abstand voneinander haben mussten, was mit Dreiecken leicht zu realisieren war. Ein paar Tage darauf kamen die Bäume an der Schule an. Da sie zu diesem Zeitpunkt noch nackte Wurzeln hatten, mussten sie vorerst notdürftig eingegraben werden. Dann war der Tag der Einpflanzung gekommen. Dabei erhielten wir Hilfe von einem Experten für Streuobstwiesen, Herrn Moll, Steinmühlenlehrerin Carmen Bastian, dem Landschaftsgärtner und Herrn Schäfer, Erzieher aus dem Internat.

Wie man Bäume pflanzt

Es wurden zuerst Löcher für die Bäume gegraben, in die Mitte dieser Löcher wurde ein weiteres und tieferes Loch gegraben. Im Anschluss wurde an den Rand der Löcher ein Holzpfahl in den Boden gehämmert. Schließlich wurde ein Draht in das tiefe Loch gelegt, der den Baum schützen sollte. Im Anschluss wurde der Baum mit dem Wurzelballen in das Loch hineingelegt und das ganze mit Erde bedeckt. Als letztes haben wir den Baum mit einer dicken Schnur am Pfahl befestigt. Dadurch bekommt der Baum in der ersten Zeit eine Unterstützung beim Halten. Dieses Verfahren haben wir bei allen 15 Bäumen angewendet. Wir kamen gut voran, und obwohl es nach einiger Zeit anfing zu regnen, konnte das unsere Motivation nicht mildern.

Aus ökologischen Gründen haben wir nicht nur eine Art von Bäumen, sondern drei verschiedene Obstarten gepflanzt: Hauptsächlich Apfel-, aber auch ein paar Zwetschgen- und Birnenbäume. Wir haben uns außerdem entschieden, die Bäume nicht zufällig zu verteilen, sondern sie nach den Obstsorten zu ordnen. So sind die zwei Zwetschgen und die zwei Pflaumen am linken Rand zu finden, während die Apfelbäume im mittigen und rechten Bereich stehen.

Clemens Gerhardt (Klasse 10b)

Dreieinhalb Tage, um miteinander der Musik Gestalt zu geben, die wir spielen möchten – das ist schon seit vielen Jahren die Keimzelle des jeweiligen Jahresprogramms beider Ensembles, das dann bei Bands on Stage erstmals zur Aufführung kommt: Songs von John Lennon über 50er-Rhythm’n Blues zu 80er-Kinopop, Jazzfunk und Realbook-Standard in 2020. Beide Ensembles sind in diesem Jahr deutlich gewachsen durch jüngere Musiker*innen – insbesondere durch Sängerinnen, Flötist*innen, einen Geiger und eine junge Euphonistin. Die erfahreneren Älteren sind zugleich noch da, und so erhalten Band und JazzEnsemble ihre lebendige Perspektive für kommende Jahre: Wie es geht, wird im Miteinander unmittelbar von Musiker*in zu Musiker*in aus Klassen 6 bis 12 spielend weitergegeben. Was erklärt wird, kann sogleich in gegenseitigem Zuhören und Spielen erfahren werden. Die Ideen zu nahezu allem kommen aus der Gruppe. Und der wunderbare Rückzugsort am Waldrand Wolfshausens ist dafür ein großartiger und gastfreundlicher Ort – auch in diesem Jahr einmal mehr: „Imagine … it‘s easy if you try“.

(Frank Wemme)

Die Steinmühle hat eine weitere Hürde auf dem Weg zur Gesundheitsfördernden Schule genommen und erarbeitete sich das Teilzertifikat „Bewegung und Wahrnehmung“. Dadurch verfügt die Schule nun über zwei von mindestens vier zu erwerbenden Teilzertifikaten, die in ein Gesamtzertifikat münden. Sowohl Teil- als auch Gesamtzertifizierung erfolgen über das Hessische Kultusministerium.

Alle Auszeichnungsabschnitte erfordern ein hohes Maß an Organisation und Engagement im jeweiligen Bereich. Nachdem das erste Teilzertifikat das Thema „Ernährung und Konsum“ im Fokus hatte, ging es nun um Schulaktivitäten rund um Bewegung und Wahrnehmung. „Der Zertifizierungsprozess wurde über die Bildung einer Steuergruppe initiiert,“ berichtet Schulsportleiter Michael Neirich, der die Gesamtabläufe koordinierte und innerhalb der Thematik auch Fortbildung wahrnahm. „Der Steinmühle ist zugutegekommen, dass viele Dinge bereits Bestandteil unseres Schulalltags sind,“ sagt Neirich rückwirkend. „Wir waren von Anfang an recht gut aufgestellt.“

Gleichwohl galt es, Basisdaten zu erheben, Konzeptionelle Informationen zusammenzutragen und eine Dokumentation über die Arbeit zu erstellen. Hier flossen Konferenzprotokolle, Projektbeschreibungen, Presseberichte und Fortbildungsveranstaltungen mit ein. Die Bewertung erfolgte auf Grundlage einer Selbstevaluation und einer Fremdevaluation durch die Zertifizierungsgruppe des Staatlichen Schulamtes – ein Gespräch mit der Schulleitung, Rundgang vor Ort und Unterrichtsbesuche inclusive.

An der Erarbeitung des Teilzertifikates „Bewegungs- & Wahrnehmungsfördernde Schule“ waren neben Michael Neirich hauptsächlich Manuela Schmidt (Leiterin der Steuergruppe), Moritz Zöckler (Dokumentation), Nicole Hohm und Heike Rabben-Martin (Suchtprävention), Carmen Bastian (Ökologische Stelle) und Bernd Holly als Vertreter der Schulleitung beteiligt.   Angela Heinemann

Sie waren die „Frontleute“ bei der Arbeit für die Urkunde, die Schulamtsdirektorin Heike Grosser (re.) überreichte. Von links: Moritz Zöckler, Manuela Schmidt, Michael Neirich.

Biochemische Verfahren selbst durchführen und neue Bereiche der Biologie kennenlernen

Das Wichtigste zuerst: Es ist keine Voraussetzung, im Bio-LK zu sein – hier geht es um persönliches Interesse und außerschulisches Engagement! Die Internationale Biologie-Olympiade (IBO) ist ein jährlich ausgetragener Schülerwettbewerb, der aus insgesamt vier Runden besteht. Die vier besten deutschen Schüler dürfen nach erfolgreich gemeisterten schriftlichen Wissenstests und praktischer Laborarbeit zur letzten Runde in das Austragungsland der jeweiligen Olympiade. Dieses Jahr ist dies Japan (Nagasaki).

Ich habe es in meiner ersten Teilnahme dieses Jahr bis in die zweite Runde geschafft und durfte als eine der zehn besten Schülerinnen und Schüler aus Hessen für vier Tage an der TU Darmstadt ein Landesseminar besuchen. Betreut wurde ich die gesamte Zeit über von Dr. Dietmar von der Ahe, der an der Steinmühle Ansprechpartner für Schülerwettbewerbe im Bereich der Biologie ist.

Anforderungen über Schulniveau

In der ersten Runde werden vier offene Aufgaben aus allen Bereichen der Biologie gestellt. Die Anforderungen liegen über dem Schulniveau, doch zur Bearbeitung darf jegliche Fachliteratur verwendet werden. Die abgegebenen Lösungen in Form einer Hausarbeit werden vom betreuenden Lehrer kontrolliert. Für mich war die Entscheidung, an der Biologie-Olympiade teilzunehmen, nicht an die Erwartung gebunden, unbedingt in die dritte und vierte Runde zu kommen. Primär wollte ich die Möglichkeit nutzen, anspruchsvollere Aufgaben im Bereich der Biologie zu testen, da ich ein Medizinstudium nach meinem Abitur anstrebe und mich gerne neu herausfordere.

Für die erste Runde muss ein größerer Zeitaufwand eingeplant werden, doch für mich hat es sich gelohnt, sowohl neues Wissen in den Bereichen Botanik, Genetik, Zoologie, Physiologie, Systematik und Biochemie zu erlangen, als auch zu üben, eine wissenschaftliche Arbeit zu verfassen.

Etwa die Hälfte aller Teilnehmer schafften es dieses Jahr in die zweite Runde. In etwa zwei Stunden sollten hier 30 Multiple-Choice und acht komplexere Aufgaben gelöst werden. Eine sinnvolle Vorbereitung für diesen sehr anspruchsvollen Test bieten hier die zugänglichen Quellen auf der Website der IBO oder auch Klausuren der letzten Jahre, um sich mit dem Format vertraut zu machen. Insgesamt kann ich sagen, dass es für diese Runde keine ganz sichere Vorbereitung gibt, da die Fragen teilweise Anforderungen stellen, die selbst Biologielehrer*innen mit Biologiestudium herausfordern.

Präsentation als Abschluss

Die besten 10 hessischen Teilnehmer der zweiten Runde werden dann als „Belohnung für ihre erbrachte Leistung“ nach Darmstadt eingeladen. In Zweierteams durften wir unter Anleitung und Betreuung eines Dozenten Bakterienkulturen anlegen, deren Wachstum messen und aufzeichnen und biochemische Verfahren wie Plasmidisolierung, Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und Gelelektrophorese selbst durchführen. An einem der vier Tage wurde uns ermöglicht, in Kleingruppen andere Bereiche der Biologie kennenzulernen und aktiv komplexere Arbeitsweisen der Biologie auszuprobieren. Neben den Themen Neurophysiologie (Aktionspotenziale an Neuronen messen), Fluoreszenz- und Elektronenmikroskopie (Funktionsweise kennenlernen und testen) und RNA-Methoden (Western Blotting) gab es auch Life Cell Imaging. Meine Erfahrungen in dem Bereich der Lebendzellmikroskopie waren sehr positiv, da wir sehr gut angeleitet wurden und der zuständige Professor sich sogar persönlich Zeit genommen hatte, unsere Fragen zu beantworten. Den gemeinsamen Abschluss bildeten kurze Präsentationen der jeweiligen Kleingruppen über ihre Erkenntnisse der Einzelversuche.

Die Arbeit im Labor der TU Darmstadt hat mich sehr positiv überrascht und da das Praktikum ohne Leistungsbewertung stattfindet, kann ich es wirklich nur empfehlen!

Ermutigung zur Teilnahme

An alle interessierten Schüler*innen der Oberstufe: Wenn Du Dir dieses Jahr also auch die Chance geben möchtest, Dich herauszufordern und mit der Teilnahme nicht nur Nachweise für Deine Qualifizierung im Fach Biologie zu sammeln, sondern auch praktisch im Labor einer Universität mit Anweisung eines professionellen Dozenten zu arbeiten, sprich deine*n Biologielehrer*in an und beginne schon im April mit den Aufgaben der ersten Runde für die diesjährige Biologie-Olympiade! Viel Spaß und Erfolg! (Meine Ergebnisse: 1. Runde: Platz 13 in Hessen, Platz 182 von 1165 in Deutschland; 2. Runde: Platz 6 in Hessen, Platz 54 von 518 in Deutschland)

(Carolin Mauersberger)

Mit insgesamt sechs Projekten ging die Steinmühle in diesem Jahr auf dem Regionalwettbewerben in Lollar und Kassel an den Start. Gleich drei Teams erreichten erste Plätze und haben sich damit für die Landeswettbewerbe in Darmstadt und Kassel in der Kategorie „Schüler experimentieren“ qualifiziert. Drei Teams erarbeiteten sich einen Sonderpreis.

Bemerkenswert ist die Beteiligung von Teams aus verschiedenen Jahrgangsstufen – von der Unterstufe bis zur Oberstufe. Zwei Mal war die Klasse 6 vertreten, je ein Mal die Klassen 8, 9,11 und 13. Bunt gemischt auch die Fachbereiche: Geforscht und experimentiert wurde drei Mal in Biologie und je ein Mal in Chemie, Physik und Geo- und Raumwissenschaften.

Leonard Berger, Mats Egbring und Leontin Schmidt waren die Sechstklässler, die im Wettbewerb „Schüler experimentieren“ unter Betreuung der Lehrkräfte Dr. Jutta Töhl-Borsdorf und Dr. Dietmar von der Ahe Platz 1 in den Geo- und Raumwissenschaften belegten und zusätzlich den Sonderpreis Umwelttechnik mit nach Hause nahmen. Sie verglichen Öko-Äcker mit normalen Äckern. Dabei hatten sie insgesamt fast 20 Bodenproben untersucht und festgestellt, dass Öko-Äcker sowohl durch niedrige Nitratgehalte als auch durch die Fähigkeit, Nährstoffe zu binden und wieder freizusetzen, punkten können. Konventionelle Äcker und besonders mit Gülle gedüngte Äcker wiesen fast durchgehend bedenkliche Nitrat- und auch Nitritgehalte auf. Das Thema, die Arbeit und ihre Ergebnisse fand die Jury die höchstmögliche Platzierung wert. Nun geht es als nächstes zum Landeswettbewerb nach Kassel.

Zu wenig Sauerstoff im Schuh

Morten Köhler, Benjamin Schul, Joshua Wieder aus Klasse 9 gingen der Frage nach, warum Wärmepads in Skischuhen nicht funktionieren. Die drei Schüler hatten auf der Skifreizeit der Steinmühle kalte Füße bekommen und bemerkt, dass Wärmepads für Füße, die Abhilfe schaffen sollen, nur ganz schlecht funktionieren. Sie gingen der chemischen Reaktion auf den Grund und fanden unter anderem durch Messung von Temperatur- und Sauerstoffkurven, dass in Skischuhen einfach zu wenig Sauerstoff enthalten ist. Dadurch kommt die gewünschte Reaktion schnell zum Erliegen.

Unter Betreuung von Lehrerin Dr. Jutta Töhl-Borsdorf nutzten sie mit Smartphone gesteuerte Temperatursensoren und eine mit einem Arduino gesteuerte Sauerstoffsonde. Arduinos-Microcontroler-Boards wurden an der Steinmühle von Malte Klimczak im Wahlunterricht Technik erstmals eingeführt und konnten hier auch für chemische Problemstellungen eingesetzt werden. Auch diese drei Schüler erreichten einen 1. Platz in Chemie für das beste interdisziplinäre Projekt und dürfen sich auf den Landeswettbewerb in Darmstadt freuen.

Wie Mehlkäfer Styropor „abbauen“

Clara Müller, Marie Englert und Jennifer Weber aus der Jahrgangsstufe 11 gingen unter Betreuung von Dr. Dietmar von der Ahe der Frage nach, ob Bakterien der Darmflora von Mehlkäferlarven am Abbau von Styropor beteiligt sind. Die Schülerinnen haben das Fressverhalten der Mehlkäferlarven (Tenebrio molitor) unter verschiedenen Bedingungen beobachtet. Mit molekularbiologischen Methoden (PCR, genomische und PCR DNA-Isolierung, Quantifizierung der DNA mit Fotometer, Gelelektrophorese, 16S RNA-Gensequenzierung durch die Firma eurofins genomics, Ebersberg) haben sie 230 verschiedene Bakterienklone aus der Darmflora der Larven auf ihre Verwandtschaftsverhältnisse und auf Styrol-Abbau untersucht. Dabei fanden sie mehrere Bakterienklone aus der Familie der Enterobacteriaceae, die den Kunststoff in einer Nährlösung abbauen können. Das Genom einer dieser Klone (Klon Nr. 43) wurde im Auftrag von der Firma eurofins genomics vollständig sequenziert (ca. 6 Millionen Basenpaare) um dann im Genom nach kodierenden Regionen für Enzyme zu fahnden, die am Styrol-Abbau beteiligt sein könnten. Die Schülerinnen haben auch einen möglichen Mechanismus für den chemischen Ablauf des Styrol-Abbaus vorgestellt. Als Sonderpreis erhielt das Trio ein Jahresabo der Fachzeitschrift „Bild der Wissenschaft“.

Durch Wettbewerb Kontakt zur Uni

Ronja Rosenkranz aus der 13. Klasse konnte die Jury im Bereich Physik überzeugen. Sie erforschte, wie es zu Stimmveränderungen beim Einatmen von Helium kommt. Schüler*innen stellten sich diese Frage im NaUnt-Kurs der Klasse 5 von Lehrerin Dr. Jutta Töhl-Borsdorf. Ronja merkte schnell, dass die fast überall zu lesende Erklärung nur zum Teil richtig ist und das Phänomen viel komplexer ist als gedacht. Sie entwickelte verschiedene Versuchsapparaturen, um der Sache auf den Grund zu gehen. Die Jury betonte besonders die sehr wissenschaftliche Herangehensweise an diese Fragestellung. Durch den Wettbewerb ergaben sich schnell Kontakte zur Universität Marburg, so dass inzwischen Messungen in der Phoniatrie möglich wurden. Der 1. Platz in Physik für dieses Projekt und der Sonderpreis für Akustik bedeuten für Ronja Rosenkranz ebenfalls eine Qualifizierung für den Landeswettbewerb in Darmstadt.

Was dem Regenwurm gefällt

Mögliche Auswirkungen des Regenwurms auf Boden und Klima untersuchten beim Wettbewerb „Schüler experimentieren“ unter Leitung von Dr. Dietmar von der Ahe die jungen Forscherinnen Teresa Dinges (Klasse 6b) und Sophia Rogosch (6c). Die Schülerinnen haben in diesem Projekt das Verhalten des heimischen Regenwurms Lumbricus terrestris und die Wechselwirkung mit den Bodenbakterien unter die Lupe genommen. Dabei haben sie herausgefunden:

• die Bodenart, die der Regenwurm bevorzugt
• welche Bodeneigenschaften er meidet (pH-Wert, Kalk-, Sandboden etc.)
• dass der Regenwurm deutliche Mengen des Klimagases CO2 im Boden erzeugt, in Wechselwirkung mit den Bodenbakterien.
• dass die im Boden vorhandenen Bakterienfamilien sich von jenen im Kot der Regenwürmer vorzufindenden Bakterien unterscheiden.

Das Milieu der Pferdehaut

Das „Leben auf der Pferdehaut“ wollten Silas Krüger und Jan Vollmer (beide Klasse 8c) genauer kennenlernen. Die Schüler haben mit Betreuung durch Dr. Dietmar von der Ahe verschiedene Hautgebiete von zwei Pferden (Haut, Ohrmuschel, Nase, Maul) auf Besiedlung mit Bakterien untersucht, das sogenannte Mikrobiom. Dabei haben sie herausgefunden, dass das Sommermikrobiom sich vom Wintermikrobiom deutlich unterscheidet, d. h. im Sommer sind andere Bakterienfamilien auf den verschiedenen Hautgebieten zu finden als im Winter. Das entspricht den unterschiedlichen Hautfunktionen unter verschiedenen klimatischen Bedingungen.