Auch dieses Jahr ist die BioVT mit den iLAB-Forscherkisten und vielen abwechslungsreichen Experimenten wieder Teil des MINT-Mach-PASSES:

07.05.24 Workshop „Welche Farben hat ein grünes Blatt?“ (Zielgruppe 8-10 Jahre)

Entdecke mit uns die faszinierende Welt der Chromatographie und mache die unterschiedlichen Blattfarbstoffe in grünem Spinat sichtbar.

06.06.24 Workshop „Ohne Pilze keine Pizza – Biotechnologie im Alltag“ (Zielgruppe 10-13 Jahre)

Wieso geht Hefeteig? Was machen Milchsäurebakterien in meinem Joghurt? Wieso leben Bakterien und Pilze auf unserer Haut? Entdecke mit uns die Kraft der kleinen Mikroorganismen und untersuche welche Bedingungen die Hefe benötigt um einen fluffigen Pizzateig herzustellen.

20.06.24 Workshop „Den Superkräften von Algen und Cyanobakterien auf der Spur“ (Zielgruppe 10-13 Jahre)

Entdecke mit uns gemeinsam wie winzige Biofabriken aus dem Meer für unsere klimafreundliche Zukunft arbeiten. Dabei werden wir eine Mikroalge kultivieren, Farbstoffe aus Cyanobakterien gewinnen und „Algen-Bubbles“ herstellen.

Die Kurse finden alle in Raum 57/215 an der RPTU in Kaiserslautern statt. Anmeldung erfolgen über die Seite des MINT-MACH-PASSES.

Einen Einblick in die Welt der Bioverfahrenstechnik gewannen Mitte Januar mehrere SchulpraktikantInnen des Rittersberg-Gymnasiums. Fünf Schülerinnen und Schüler besuchten die BioVT im Rahmen einer Kooperation des Rittersberg-Gymnasiums mit dem Fachbereich MV der RPTU. Diese Kooperation ermöglichte es den SchülerInnen der elften Jahrgangsstufe, innerhalb des zweiwöchigen Praktikums verschiedene Arbeitsgruppen des Fachbereichs zu besuchen und somit in ganz unterschiedliche Bereiche hineinschnuppern zu können. Zwei weitere ElftklässlerInnen absolvierten parallel dazu ein zweiwöchiges Praktikum allein in der BioVT.

Den Jugendlichen wurde von den MitarbeiterInnen der BioVT ein volles Programm geboten, wobei unter anderem auch unsere Experimentierkisten zum Einsatz kamen. Dabei konnten sie nach einer Einführung in die biotechnologischen Grundlagen Kultivierungsversuche mit der Hefe Saccharomyces cerevisiae durchführen. Danach ging es ins Labor, wo mit selbsthergestellten Nährmedien Agarplatten gegossen wurden. Auf diesen Platten konnten die SchülerInnen mittels eines mikrobiellen Fingerabdrucks die Mikroorganismen auf  Ihrer Haut sichtbar machen. Ein weiterer Tag war ganz der Chromatographie gewidmet. Hier lernten die Jugendlichen verschiedene Chromatographiemethoden kennen. Sie führten eine Kreidechromatographie mit Blattfarbstoffen und eine Papierchromatographie mit Filzstiften durch, bevor es im Anschluss im Labor an die großen Geräte ging. Hier konnten Sie mit Hilfe der Gaschromatographie den Ethanolgehalt in alkoholischen Getränken und mit Hilfe der HPLC zusätzlich deren Zuckergehalt bestimmen. Einblick gab es auch in andere Analysemethoden wie beispielsweise die Photometrie. Hier wurde zuerst ein Photometer auf Basis der Physical-Computing-Plattform Arduino gebaut und anschließend der Wachstumsverslauf einer Batchkultivierung der Mikroalge Mikrochloropsis gaditana untersucht. Die SchülerInnen waren alle mit Spaß bei der Sache und wir würden uns freuen, wenn wir den oder die ein oder andere/n in einigen Jahren als BCI-StudentIn bei uns begrüßen dürfen.

Im Rahmen des Projekts „MINT-Bildung für Jugendliche“ der MINT-Region Westpfalz lud die BioVT in den Herbstferien Kinder zwischen 6 und 12 Jahren zum Experimentieren in die ehemalige Blumenhalle der Gartenschau Kaiserslautern ein. Das Interesse an dem Workshop war so groß, dass wir leider nicht für alle interessierten Kinder einen Platz anbieten konnten.

Gemeinsam gingen wir der Frage nach, welche Farben sich in einem grünen Blatt verstecken. Um das herauszufinden begaben wir uns auf die Spuren von Herrn Tswet, der vor über 100 Jahren eine Methode entwickelte, um die unterschiedlichen Farben eines Blattes aufzutrennen und sichtbar zu machen. Er nannte seine Methode „Chromatographie“. In Anlehnung an seinen Versuch führten die Kinder nun eine Kreidechromatographie mit Blattspinat durch. Dabei wurde gemörsert, extrahiert und filtriert bis schließlich ein ursprünglich weißes Stück Kreide in verschiedenen Gelb- und Grüntönen vorlag. Die Kinder lernten während des Workshops auch, wie wichtig der grüne Farbstoff mit dem Namen Chlorophyll für die Pflanzen und auch für die Menschen ist. Außerdem erfuhren sie, wieso sich dieses wertvolle Chlorophyll nach dem Sommer zurückzieht und so den Bäumen einen herbstlichen Auftritt mit leuchtenden Gelb- und Rottönen erlaubt.

Um das Prinzip der Chromatographie besser zu verstehen, führten die Jungforscherinnen und Jungforscher auch eine Filzstiftchromatographie auf Filterpapier durch. Diese Aufgabe war mit einem kleinen Rätsel verbunden. Es bestand darin, herauszufinden mit welchem schwarzen Filzstift der Smiley auf einem Rundfilter aufgemalt wurde. Mit detektivischem Spürsinn gingen die Kinder gemeinschaftlich an die Aufgabe heran. Dabei fanden sie den Lösungsweg beeindruckend schnell und beobachteten dann voller Spannung, wie der Smiley langsam sein Gesicht veränderte und des Rätsels Lösung zum Vorschein brachte. Der richtige Filzstift konnte somit identifiziert werden und um den wissenschaftlichen Nachwuchs brauchen wir uns keine Sorgen mehr zu machen.

Dass der Workshop Spaß gemacht hat, zeigten nicht zuletzt die Kommentare von Oliver (8) („Wann gibt es den nächsten Experimentiertag?“) und einem Elternpaar („Schade, dass das nicht auch für Eltern angeboten wird.“).

„MINT4YOU – girls just wanna have science“ – Ziel dieser am 12. Oktober in Dynamikum und Hochschule Pirmasens stattgefundenen Veranstaltung war es, junge Frauen für Naturwissenschaft und Technik zu begeistern und sie für ein Studium oder eine Ausbildung im MINT-Bereich zu gewinnen.

Die BioVT bereicherte das vielseitige Angebot für Mädchen der Klassenstufen 8-13 mit einem Infostand und zwei Workshops mit dem Thema „Mikrobielle Zellfabriken- die Superkraft der Mikroorganismen“. Dabei gab es in einem kleinen Vortrag eine Menge Wissenswertes über das Vorkommen von Mikroorganismen und deren Einsatz in der industriellen Biotechnologie zu erfahren. Viel Spaß hatten die rund 40 Schülerinnen dann beim praktischen Teil. Hier konnten sie die Wachstumsbedingungen der Hefe untersuchen, die Mikroorganismen der eigenen Hautflora sichtbar machen und Photopigmente aus Algen und Cyanobakterien chromatographisch auftrennen.

Nähere zur Veranstaltung gibt es hier.

Am 08. und 09. September 2023 gab es auf der Gartenschau Kaiserslautern Wissenschaft zum Anfassen, Erleben und Mitmachen. Bei einem abwechslungsreichen Programm konnten Kinder und Jugendliche eintauchen in die Welt der Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik (MINT). Die BioVT war an beiden Tagen mit vielen spannenden Experimenten im Gepäck dabei.

Am ersten Tag startete die MI(N)Tmachwelt mit Workshops für Schüler*innen der Klassenstufen 8 bis 13. Das Angebot der BioVT mit dem Titel „Mikroalgen, die aquatischen Superstars - Schlüssel für Nachhaltigkeit und Klimaschutz?“ war zweimal mit je 16 SuS ausgebucht. Die Teilnehmer*innen erfuhren hier viel Wissenswertes über Makroalgen, Mikroalgen und Cyanobakterien und ihr Bedeutung für unser Klima, bevor sie in einer praktischen Phase die Algen selbst erforschen konnten.  Hier galt es einen Photobioreaktor zusammenzubauen, photometrische Messungen durchzuführen, Stickstoff in Cyanobakterien nachzuweisen und Photopigmente aus den Algen zu gewinnen. Zum Abschluss des Workshops bestand die Möglichkeit, sich über die Studienmöglichkeiten und Ausbildungsberufe zu diesem Thema zu informieren. Dabei konnten die Schüler*innen den BioVT-Schlumpfjoghurt,  verfeinert mit biotechnologisch hergestellten Aromen und gefärbt mit blauem Algenpulver, schlemmen.

Am zweiten Tag standen Experimentiershows und MI(N)Tmachaktionen für Kinder ab 4 Jahren auf dem Programm. Die BioVT war hier in einem eigenen Raum mit zahlreichen Experimentierständen aus dem Bereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik vertreten. Hier konnten die Kinder mit ihren Eltern beispielsweise kleine motorgetriebene Maschinen bauen, Legohubschrauber bauen und zeichnen oder Strömungen beobachten. Mit Bezug auf die Biotechnologie konnten sie die Algenkonzentration von unterschiedlichen Proben aus einer Algenkultivierung photometrisch bestimmen oder untersuchen welche Zuckerarten die Hefe am liebsten „frisst“. Ein Mikroskop lud ein, sich die Mikroalgen und Hefen einmal genauer anzuschauen. Dieses Angebot nahmen die Kinder genauso begeistert an, wie die Erstellung eines mikrobiellen Fingerabdrucks, bei dem sie die Mikroorganismen auf ihrer eigenen Haut sichtbar machen konnten.

Ziel der jährlichen Veranstaltung ist es, Kinder und Jugendliche für MINT-Themen zu begeistern, ihre Kompetenzen im MINT-Bereich zu fördern und für ein Studium oder eine Ausbildung in den entsprechenden Fachrichtungen zu gewinnen. Die MI(N)Tmachwelt wird gemeinsam von der WIPOTEC-Gruppe, der Hochschule Kaiserslautern, der RPTU Kaiserslautern, der ZukunftsRegion Westpfalz e.V. und der Lebenshilfe Westpfalz e.V. durchgeführt.

Urlaubszeit ist Reisezeit. Daher haben sich in den Sommerferien am 30.08.23 zwölf Schülerinnen und Schüler zwischen 14 und 18 Jahren auf eine ganz besondere Reise begeben –eine Reise in die faszinierende Welt der Bioverfahrenstechnik. Reiseleitung: die BioVT an der RPTU. Bevor die Teilnehmer*innen jedoch in die Laborkittel schlüpfen konnten und mit der Erforschung von Bakterien, Hefen und Mikroalgen beginnen konnten, gab es zuerst noch eine kleine theoretische Einführung in die abwechslungsreiche Arbeit mit diesen vielseitig einsetzbaren Werkzeugen der Biotechnologen- den Mikroorganismen. Hier erfuhren die Jungforscher*innen, wo uns Mikroorganismen im Alltag begegnen, welches Potential in ihnen steckt, wie man sie im Labor kultivieren kann und in welchen Wirtschaftszweigen sie eine Rolle spielen. Somit wurden diejenigen, die zuvor noch glaubten, in ihrem Leben noch keinen Kontakt zur Biotechnologie gehabt zu haben, vom Gegenteil überzeugt.

Im Anschluss konnte endlich mit den praktischen Arbeiten begonnen werden. Auf dem Programm standen zuerst Kultivierungsversuche mit dem Hefepilz. Es wurden Versuchsreihen mit unterschiedlichen Temperaturen, unterschiedlichen, Zuckerarten und unterschiedlichen Zucker- und Hefekonzentrationen durchgeführt. Von den Fähigkeiten der Hefe konnten sich die Teilnehmer*innen dann auch geschmacklich in Form von süßem und salzigem Hefegebäck überzeugen. Bei einem weiteren Versuch konnte anhand eines mikrobiellen Fingerabdrucks verdeutlicht werden, wie unser symbiotisches Leben mit Mikroorganismen aussieht.

Zur Mittagszeit ging es gemeinsam über den sommerlich bunten Campus zum gemeinsamen Mittagessen in der Mensa. Danach gab es eine Besichtigung der Labore der BioVT, bevor die Schüler*innen wieder selbst zu Forscher*innen wurden. Beim Zusammenbau eines Photobioreaktors zur Kultivierung einer Mikroalge, der Extraktion von Farbpigmenten aus Mikroalgen und Cyanobakterien und anschließenden photometrischen Messungen lernten die Teilnehmer*innen viel über den Nutzen dieser für unser Leben wertvollen aquatischen Mikroorganismen. Auch hier gab es wieder die Möglichkeit zum Lernen mit allen Sinnen: Als leckeres Dessert gab es mit Algenfarbstoff gefärbten Joghurt, geschmacklich verfeinert mit biotechnologisch herstellten Aromastoffen.  Als letzter Punkt stand die Funktionsweise eines Coronatests auf dem Programm. Diese konnten die Schüler*innen nicht nur anhand von kleinen Modellen kennenlernen, sondern auch mittels einer VR-Umgebung. Die Nutzung der VR-Brille war hier nochmal ein besonderes Highlight.

Am Ende der Veranstaltung können die Teilnehmer*innen bestätigen, dass Reisen bildet und auch eine Menge Spaß macht.

Ob der ein oder andere auch sein Studium hier beginnen wird, wird sich zeigen. Aber, um Goethe zu zitieren, "man reist ja nicht, um anzukommen, sondern um zu reisen".

Nähere Informationen hier.

Wie sauber sind unsere Gewässer? - Mit dieser Frage beschäftigten sich im ersten Halbjahr 2023 Lehrkräfte auf drei von uns angebotenen Veranstaltungen in Kaiserslautern, Landau und Prüm im Rahmen des Projekts GewässerCampus. Der Gewässercampus ist ein Gemeinschaftsprojekt  der BioVT mit der Firma desklab. Ziel ist es, Schüler*innen durch eine photometrische Gewässeranalyse einen Zugang zum Thema Gewässerschutz zu vermitteln.   

Am 29.06.2023 fand in Prüm bei Bitburg die letzte der drei von der BioVT veranstalteten Lehrkräftefortbildungen statt, bei denen sich insgesamt 27 Lehrkräften rund um das Thema Gewässeranalyse weitergebildet haben. Bei der Fortbildung lernten die Lehrkräfte wie sie im Rahmen der Unterrichtsreihen gemeinsam mit Ihren Schüler*innen eine eigenständige Gewässeranalyse am heimischen Gewässer (z.B. Badeseen, Flüsse oder Bäche, Teich) durchführen können. Dabei soll den Schüler:innen ermöglicht werden, ökologisches Fachwissen aus den theoretischen Vorbereitungsstunden mit dem Feldversuch zu verknüpfen. Die am Gewässer entnommenen Proben können vor Ort mit photometrischen Analysemethoden auf die Konzentrationen bestimmter Gewässerparameter untersucht werden. Außerdem wird eine Online-Plattform zur Verfügung gestellt, in denen die Schüler*innen ihre Versuchsergebnisse dokumentieren und mit anderen Beteiligten am GewässerCampus teilen können. Das für die Feldversuche entwickelte portable Photometer ist durch das offene Design geeignet, das Grundprinzip der Messmethode „Photometrie“ für Schüler*innen leicht verständlich darzulegen.

Naturnahe Begegnungen, forschendes Lernen im Feld und das wissenschaftspropädeutische Arbeiten in den entwickelten Unterrichtskonzepten setzen Bezüge zur Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) und tragen somit auch dazu bei, die Schüler*innen für die Naturwissenschaften zu begeistern und für die Einflüsse des gesellschaftlichen Handelns auf die Umwelt zu sensibilisieren.

Wir bedanken uns bei den Lehrkräften für den regen Austausch sowie dem Eduard-Spranger-Gymnasium in Landau und dem Schülerforschungszentrum in Prüm für die Zusammenarbeit und Bereitstellung der Räumlichkeiten.

Trotz des sonnigen Freibadwetters zog es am Mittwoch den 21.06.23  etwa 60 Kinder im Alter von 5-12 Jahren mit ihren Eltern an die RPTU in den Hörsaal. Sogar ein Geburtstagskind befand sich unter ihnen. Der Grund war die Kinder-Uni-Vorlesung von Prof. Roland Ulber mit dem Thema „Mikroorganismen als heimliche Superhelden – Wie kleine Biofabriken für unsere klimafreundliche Zukunft arbeiten“.

Mit großem Interesse lauschten die Kinder dem fesselnden Vortrag über die Heldentaten von Bakterien, Hefen und Mikroalgen. Sie erfuhren dabei, dass diese Mikroorganismen bei der Herstellung von Medikamente, Brot, Wein, Bier, Joghurt, Waschmittel, Farbstoffe, Treibstoff u.v.a. eine wichtige Rolle spielen. Außerdem staunten sie über die Tatsache, dass in einem kleinen Hefewürfel ungefähr 120-mal so viele Hefezellen stecken, wie Menschen auf der Erde leben. Bei Fragen des Professors an das Auditorium konnte so manche Nachwuchsforscherin und so mancher Nachwuchsforscher auch das eigene Wissen über die kleinen Biofabriken zum Besten geben.  Während eines Experiments zur Untersuchung des Hefewachstums wurde die Hilfe des Geburtstagskinds benötigt. Als es sich von den Bänken nach vorne zu den großen Erlenmeyerkolben begab, wurde es von einem vielstimmigen Geburtstagsständchen begleitet. Dann galt es Zucker, Hefe und unterschiedlich temperiertes Wasser auf die Kolben zu verteilen. Jedem Kolben wurde zum Schluss ein Luftballon über die Öffnung gestülpt. Nun konnten Kinder und Eltern im weiteren Verlauf des Vortrages beobachten, welcher Hefeansatz es schafft, den Luftballon über dem Kolben wie durch Zauberhand aufzublasen.

Nach der Vorlesung hatten die Kinder die Gelegenheit, die Mikroorganismen  genauer kennenzulernen. Sie konnten Mikroalgen und Cyanobakterien unter dem Mikroskop betrachten, einen leckeren Schlumpfjoghurt mit selbstgewählten Aromastoffen verkosten und die Bakterien ihrer eigenen Haut auf einer Agarplatte animpfen, um sie zu Hause auf der Fensterbank zu kultivieren und sichtbar zu machen.

Ob dieser Professor, der da vorne so viel Wissenswertes erzählt hatte, tatsächlich ein echter Professor war, wollte wohl einer der Nachwuchswissenschaftler herausfinden. Zu diesem Zweck hatte er ein kleines Wissensquiz parat. Ergebnis: Das Quiz wurde bestanden –der Professor war echt.

Bioverfahrenstechnik@School war das Thema bei der Lehrkräftefortbildung der BioVT, die im Rahmen des Digitalcafés für Zukunftsgestalter am 24.05.23 im uninahen e4lab stattfand.

Der eintägige Workshop mit vielfältigen Möglichkeiten zum Experimentieren hatte das Ziel Lehrkräften in die spannende Welt der Biotechnologie zu entführen und ihnen zu zeigen, wie sie ihren Schüler*innen einen Zugang zu dieser bedeutenden Zukunftstechnologie schaffen können.

Nach einer theoretischen Einführung in die Möglichkeiten, Aufgaben und Ziele der Biotechnologie und der Bioverfahrenstechnik konnten die Lehrkräfte selbst tätig werden. Dabei untersuchten sie den Einfluss unterschiedlicher Parameter auf das Hefewachstum, bauten ein Selbstbau-Photometer und einen Photobioreaktor zusammen und extrahierten Photopigmente aus Algen und Cyanobakterien. Diese konnten sie anschließend über eine Dünnschichtchromatographie auftrennen. Am Ende stand die photometrische Bestimmung der Gewässergüte eines Teiches des Unicampus auf dem Programm. All diese Versuche sind auch Bestandteil der iLAB-Forscherkisten, die die BioVT kostenlos an Schulklassen verleiht.

Da das Experimentieren den Lehrkräften eine Menge Spaß bereitet hat, wurden am Ende der Veranstaltung gleich mehrere Forscherkisten zum Experimentieren für die Zeit vor den Sommerferien reserviert oder sogar direkt mitgenommen. Wir wünschen allen Schulklassen viel Erfolg beim Experimentieren und hoffen, dass die Schüler*innen ebensolchen Spaß am Thema haben werden wie ihre Lehrkräfte.

Nicht zuletzt möchten wir uns bei den Mitarbeiterinnen der Offenen Digitaliserungsallianz Pfalz Chantall Momber und Laura Ferschinger bedanken, die diese Veranstaltung organisiert haben und uns somit ermöglicht haben, uns auf die Planung der Experimente und der Lehrinhalte zu konzentrieren.

Vom 21.-22.04.23 fand das Länderfinale des Schülerwettbewerbs „Jugend präsentiert - Rheinland-Pfalz und Saarland“ am Heinrich-Heine-Gymnasium in Kaiserslautern statt. Das Rahmenprogramm am ersten Tag mit verschiedenen Workshops wurde vom Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik gestaltet. Dabei konnten die 16 Schüler*innen der 7.-10. Jahrgangsstufe in einem bunten Workshop Pigmente aus Algen extrahieren, die Pigmentlösung chromatografisch auftrennen und an selbstgebauten Photometern quantitativ vermessen. Die 16 Schüler*innen der Oberstufe nahmen an den Workshops „DNA-Isolierung aus Obst“ und „Photometrische Glucosebestimmung“ teil.

Dieses vielfältige Workshopangebot des Lehrgebiets Bioverfahrenstechnik bildet die Schnittstelle zwischen Wissenschaft und schulischer Bildung zum Ausbau und Verzahnung der Institutionen und disziplinären Gedankenstrukturen, um gezielt den MINT-Bereich in Schulen zu stärken und zukünftige MINT-Expertisen aus der heutigen Schüler*innengeneration zu gewinnen.

Wir freuen uns, dass unser Angebot auf reges Interesse gestoßen ist und wünschen allen beteiligten Schüler*innen viel Erfolg beim Bundeswettbewerb!