51. IPhO 2020 – Bundesrunde der PhysikOlympiade am IPP im Greifswald (03.02.2020)
51 Schülerinnen und Schüler aus 14 Bundesländern kamen vom 25. bis 31. Januar 2020 zur Bundesrunde der PhysikOlympiade in Greifswald zusammen, um ihr Können bei theoretischen und experimentellen Aufgaben unter Beweis zu stellen. Neben den Klausuren warteten auf die jungen Talente ein spannendes Rahmenprogram mit Besuchen der beteiligten Greifswälder Institutionen und reichlich Gelegenheit für einen intensiven Austausch.
Austragungsort der diesjährigen Bundes-runde, der dritten Runde des Wettbewerbs, war das Max-Planck-Institut für Plasma-physik (IPP) in Kooperation mit dem Insitut für Physik der Universität Greifswald und dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP). Die Aufgaben und Experimente wurden von einem Team aus Wissenschaftlern der Institute, der Wettbewerbsleitung am IPN sowie ehemaligen Teilnehmerinnen und Teilnehmern konzipiert. Sie stellten die Nachwuchsphysikerinnen und -physiker, die sich bereits in zwei Vorrunden unter etwa 815 Schülerinnen und Schülern behaupten konnten, vor einige Herausforderungen: Ein am Institut für Physik der Universität Greifswald entwickeltes Experiment untersuchte zum Beispiel das Funktionsprinzip einer Wattwaage.
Auch neben den Klausuren konnten die jungen Talente spannende physikalische Phänomene erkunden. In den nachmittags angebotenen Seminaren und Besichtigungen wurde an vielen Stellen der Bezug zu aktuellen Forschungsthemen des IPP und der beteiligten Greifswalder Institute deutlich. Ein buntes Rahmenprogramm mit einem Besuch im Historisch-technischen Museum in Peenemünde und vielfältige Kontaktmöglichkeiten mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern rundeten das Programm für die Schülerinnen und Schüler ab. Ebenso wichtig aber war das Treffen mit Gleichgesinnten und der rege Austausch untereinander.
Bei der feierlichen Preisverleihung wurden die Sieger von Prof. Dieter Meschede, dem Präsidenten der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) sowie Vertretern der drei beteiligten Greifswälder Institute für ihre herausragenden physikalischen Leistungen geehrt. Die 16 besten deutschen Nachwuchsphysiker sind
- Platz 1 – Franz Loose, Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium (Dresden)
- Platz 2 – Tobias Messer, Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium (Dresden)
- Platz 3 – Samuel Bamrungbhuet, Heinrich-Hertz-Gymnasium (Berlin)
- Platz 4 – Oliver Iwanek, Thomas-Morus-Gymnasium (Oelde)
- Platz 5 – Johann Collard, Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium (Dresden)
- Platz 6 – Maximilian Danner, Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim (Unterschleißheim)
- Platz 7 – Maximilian Hauck, Elisabeth-Langgässer-Gymnasium (Alzey)
- Platz 8 – Maximilian Mittl, Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim (Unterschleißheim)
- Platz 9 – Sebastian Hilscher, Gymnasium Reutershagen (Rostock)
- Platz 10 – Richard Wohlbold, Landesgymnasium für Hochbegabte (Schwäbisch Gmünd)
- Platz 11 – Théo Lequy, Werner-von-Siemens-Gymnasium (Magdeburg)
- Platz 12 – Janek Darowski, Carl-Friedrich-Gauß-Gymnasium (Frankfurt (Oder))
- Platz 12 – Maximilian Hofschen, Gymnasium Penzberg (Penzberg)
- Platz 14 – Anton Tizian Haas, Max-Steenbeck-Gymnasium (Cottbus)
- Platz 15 – Thomas Kornalik, Ehrenbürg-Gymnasium (Forchheim)
- Platz 15 – Marinus Lehmann, Hermann-von-Helmholtz-Gymnasium (Potsdam)
Diese 16 Gewinner haben sich ein Ticket für die nationale Finalrunde im April in Bremen gesichert, wo die Chance auf einen Platz im deutschen Nationalteam zur 51. Internationalen PhysikOlympiade in Vilnius, Litauen wartet.
Autor: IPN an der Universität Kiel
Schülerbericht von Johann Collard
Samstag der 25. Januar 2020 16:10. Der ICE 1710 von München Hbf kommt in Greifswald an. Plötzlich entleert sich der Inhalt des ICE auf den Bahnsteig, eine Horde von Teilnehmenden und Betreuenden der Bundesrunde der IPhO 2020, die ihre nächsten Tage dort verbringen wird, steigt aus und macht sich auf den Weg zur Jugendherberge.
Nach einiger Organisation mitsamt anschließender Spielrunde, gingen wir schlafen, denn am nächsten Morgen war schon die erste von vier Klausuren angesetzt. Nach einem 45-mitütigem Spaziergang zum Max Planck Institut für Plasmaphysik(IPP) war es auch schon an der Zeit anzufangen. Diese Klausur war theoretischer Natur und beim anschließenden Mittagessen wurde sich angeregt über die richtigen und falschen Lösungen unterhalten.
Am Nachmittag wurde dann ein experimentelles Vorbereitungsseminar abgehalten, bei dem wir uns auf die zwei experimentellen Klausuren vorbereiten konnten, die im Wechsel mit der zweiten theoretischer Klausur stattfanden. Nach dem Abendessen stand auch schon die nächste Spielrunde an, es wurde Mafia gespielt und verschiedene Spiele, die von den Veranstaltern gestellt wurden ausprobiert. Zwischenzeitlich bildete sich spontan eine Wandergruppe, die eine Nachtwanderung durch die Stadt antrat, was mehrfach wiederholt wurde. Schließlich gingen wir dann doch schlafen, denn es gab ja noch an den nächsten Drei Tagen je eine Klausur vor welcher einige Stunden Schlaf recht nützlich sind.
Diese Klausuren, sie gingen jeweils von 9 bis 12 Uhr, waren von der Konzeption her unterschiedlich und es wurden verschiedenste Aufgaben gestellt. So sollten theoretisch unter anderem Murmeln Treppen herunter springen, Photonen Linsen zur Schwingung anregen und Stromversorgungsnetzwerke auf ihre Stabilität hin überprüft werden. Da wir schließlich am Max Planck Institut für Plasmaphysik waren, durften auch dazu die Aufgaben nicht fehlen, es ging um Atomare und Subatomare Teilchentheorien und die Analyse der Kernfusion in einem Stern. Experimentell durften wir uns an einer Wattwaage ausprobieren, dabei wird gemessen was für Stromstärken in einer Spule induziert werden, wenn ein Magnet durchfällt. Außerdem setzten wir uns mit einem Federsystem auseinander und den zahlreichen Tücken die damit einhergehen.
Am Nachmittag standen nach einem sehr guten Mittagessen am IPP ein Aufgabenseminar und Laborbesichtigungen an der Universität Greifswald und dem Leibnizinstitut für Plasmaforschung und Technologie an. Dabei konnten wir verschiedene Arten von Plasmen, darunter welche zur medizinischen Anwendung, selbst begutachten. Bei diesen Führungen gewannen wir außerdem einen Einblick in verschiedene Bereiche der Forschung. Zwischendurch gab es auch immer Kaffeepausen ohne Kaffee aber mit Kuchen, der außer am Institut für Physik der Universität Greifswald knapp bemessen war.
Am Abend entstanden die üblichen Spielrunden zu verschiedenen Spielen, die nach Abschluss aller Klausuren auch teils weit nach Mitternacht andauerten. Dies war der Zeitliche Rahmen aller Beteiligten zum entspannen, sei es vom schreiben der Klausuren oder vom Korrigieren derselben.
Am Montagabend fand zusätzlich ein Abendvortrag am IPP statt, um uns die Funktionsweise des Wenedelstein 7-X Fusionsexperimentes zu erklären, die erreichten Temperaturen liegen noch unter der Grenze zur Kernfusion, weshalb es kein Reaktor ist. Am Beispiel der Mikrowellenanalyse wurde ebenfalls erklärt wie denn das Plasma untersucht und geheizt werden kann, da sämtliche Materie, die damit in Kontakt kommt beschädigt wird. Auch wurden wir darauf hingewiesen dass beim Experiment nur ein Wust an Instrumenten und Gerüsten zu sehen ist.
Am Donnerstagmorgen stand dann die Führung durch das IPP mitsamt Ansicht des Wendelsteinexperimentes an. Dabei wurden Mikrowellenheizgeräte für das Plasma ebenso erklärt wie vorhergehende Experimente und der Wendelstein mitsamt den Schutzmaßnahmen.
Nach dem Mittagessen wurden wir nach Peenemünde in das Historisch-technische Museum gefahren, wo wir völlig unerwartet mit einem Klemmbrett und Aufgaben zur Geschichte des Ortes ausgestattet wurden, die jeder bitte zu bearbeiten hat.
Am anschließenden Freitag, dem 31. Januar, war es auch schon Zeit für die Siegerehrung, zu der es nach mehreren Grußworten, unter anderem vom Präsidenten der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, und einem Festvortag zum Thema ‘Physics for Food’ kam. Wer sollte nun unter den 16 ersten liegen und damit zur Finalrunde in Bremen qualifiziert werden. Dabei stellte sich heraus, dass Franz Loose sowohl im theoretischen als auch im experimentellen Teil die höchste Punktzahl erreicht und den ersten Platz belegt. Damit wurde Tobias Messer als zweitbester in der Theorie auf den zweiten Platz verdrängt. Den fünften Platz belegte als zweitbester in den Experimenten Johann Collard. Knapp an der unter der Qualifikationsgrenze kamen Arthur Collard auf den 18. Platz und Nico Enghardt auf den 20. Platz.
Anschließend wurde es noch einmal knapp um den RE zu bekommen, mit dem wir die Rückreise nach Dresden antreten wollten. Schließlich fuhren wir gemächlich mit Regionalbahnen zurück nach Dresden.
Autor: Johann Collard / Dr. H. Wieczoreck