Einstein lässt grüßen: Schüler erforschen „ Plasma in der Waschmaschine“ und gewinnen den „Einstein-OWL 2016“

Strahlender Sieger: Piravin Premaruban vor der Hochschule OWL Detmold (University of Applied Sciences), wo am 14. Juni 2016 die Preisverleihung des “Einstein OWL 2016” stattfand.
Foto: © Birgit Sanders

Piravin – ein Name wie ein Omen. Aus dem alten Sanskrit stammend bedeutet er der Wissende, der Geschickte, der Tüchtige und in Hindi auch der, der sich spezialisiert hat. Piravin Premaruban, dessen Eltern aus Sri Lanka stammen, macht seinem Namen alle Ehre. Der 19-jährige Einser-Abiturient des Steinhagener Gymnasiums (Westfalen) hat im Rahmen eines Schülerwettbewerbs gemeinsam mit seinem Teamkollegen Lukas König den Technik- und Naturwissenschaftspreis „Einstein-OWL 2016" erhalten.

Plasma in der Waschmaschine

Im Physikunterricht des Gymnasiums Steinhagen werden im Rahmen einer Kooperation mit dem Waschmaschinenhersteller Miele den Schülern das Thema Waschmaschinenbau und die grundliegenden physikalischen Wirkungen wie Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft veranschaulicht. Für sein Abiturprojekt hatte Piravin Premaruban eine Idee. Er wusste bereits, dass Plasma desinfizieren und sogar sterilisieren kann und überlegte, ob mit Plasma „gewaschene" Wäsche zum Beispiel für die Hygiene in Krankenhäusern hilfreich sein oder ob Plasma als Alternative zu chemischen Bleichstoffen in der industriellen Produktion eingesetzt werden könne. Da sich die Geschäftszentrale von Plasmatreat in seiner Heimatstadt befindet, fragte er kurzerhand bei der Geschäftsleitung an, ob er gemeinsam mit seinem Projektkollegen Lukas König hier die Reinigungswirkung von Plasma in der Waschmaschine erforschen dürfe. Eine Idee, die Plasmatreat Geschäftsführer Christian Buske sofort unterstützte.

Forschung mit Erfolg

Die Versuche zur Waschanalytik fanden daraufhin mindestens einmal pro Woche am Versuchsaufbau im Plasmatreat Forschungs- und Entwicklungslabor am Standort Steinhagen statt. Wasser mit Plasma zu behandeln ist nur dann möglich, wenn eine Spannungsübertragung technisch ausgeschlossen werden kann. Ein spezieller Plasmaerzeuger, die von Plasmatreat für Sterilisationszwecke entwickelte CD-50 Düse, ermöglicht einen solchen Einsatz.
Die Schüler integrierten die Düse in eine handelsübliche Waschmaschine und damit konnte das Wasser durch eine gepulste Zuschaltung von Plasma aktiviert werden. Bei diesem Vorgang entstehen reaktive Spezies deren Wechselwirkung mit Wasser eine verstärkte Reinigungsleistung und Bleichwirkung erzielt.

Unterstützung bei ihren Versuchen erhielten die Schüler durch die Plasmatreat Mitarbeiter Dr. Salman Asad (Leiter F&E), Kirsten Plappert (Anwendungstechnik) und Daniel Hasse (Mikrobiologie) sowie durch das wfk - Cleaning Technology Institute e.V., Krefeld, das u.a. Tipps für die Standardbeschmutzung und somit zur einheitlichen Datenerhebung beitrug. Entscheidend für die Ergebnisqualität war die immer gleiche Menge an aufgetragenem Schmutz, die Gewährleistung der gleichen Einwirkzeit und die Bestimmung eines einheitlichen Markierungspunktes. Als Standardbeschmutzung wählten die Schüler Kakao, Lippenstift, Rotwein und Ketchup.

Nach zwei Jahren Forschungsarbeit war es geschafft: Die Schüler konnten nachweisen, dass bei 20, 30 und 40 Grad Celsius die Kombination aus plasma-aktiviertem Wasser und Waschmittel eine bessere Waschwirkung als Waschmittel allein erzielte. Auch das Waschen mit allein plasma-aktiviertem Wasser erbrachte bereits eine bessere Reinigungsleistung als das Waschmittel.

Piravin Premaruban und sein Physiklehrer Andreas Frerkes (vorne rechts) bei der Verleihung des „Einstein-OWL“. Verliehen wurde der Preis von Stefan Wolf (Peter Gläsel Stiftung Detmold), Regierungspräsidentin Marianne Thomann-Stahl (beide zweite Reihe) sowie Dr. Burghard Lehmann (Familie-Osthushenrich-Stiftung Gütersloh), Ute Kolbow (Günther + Rita Rudloff-Stiftung Minden) und Dr. Hans-Ulrich-Höhl (Carina Stiftung Herford) (hintere Reihe).
Foto: © Birgit Sanders

„Mit diesen Ergebnissen in der Tasche entschied ich mich, das Projekt über die Schule bei Jugend forscht zu präsentieren, berichtet Piravin Premaruban. Deutschlands bekanntester wissenschaftlicher Jugendwettbewerb, dessen Schirmherr der deutsche Bundespräsident ist, wird jährlich auf Regional, Landes- und Bundesebene ausgetragen. Die beiden Schüler landeten mit „Plasma in der Waschmaschine" im Regionalwettbewerb nicht nur auf Platz 1, sondern erhielten darüber hinaus den Sonderpreis ‚Umwelttechnik Jugend forscht'. Als sie beim Landeswettbewerb NRW den 3. Platz in ihrer Kategorie erreichten, traute sich Piravin Premaruban noch einen Schritt weiter und reichte das Projekt beim „Einstein OWL" in Detmold ein. „Dort", so erzählt er weiter, „werden von den vielen Bewerbern nur fünf angenommen, von daher war bereits die Einladung ein Erfolg!". Das Projekt überzeugte die Juroren vollständig. Die Schüler gewannen den begehrten Preis und erhielten dazu ein Stipendium an einer Hochschule sowie ein Forschungspreisgeld von 2000 Euro.

Ausblick

Die Schule ist zu Ende, aber für Piravin Premaruban geht die wissenschaftliche Reise weiter. Soeben hat er eine Einladung zur Besichtigung der RWTH Aachen erhalten, Deutschlands größter Universität für technische Studiengänge. „Dort werde ich mich bewerben und versuchen einen Studienplatz in Elektrotechnik zu bekommen", sagt der angehende Student. Am Projekt „Plasma in der Waschmaschine" will er weiterforschen und es vielleicht sogar zum Thema seiner Bachelorarbeit machen.

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