Ist es gefährlich, eine brennende Person mit einem CO2-Feuerlöscher zu löschen? Mit dieser Frage beschäftigt sich der 17-jährige Kilian Wagner, der die Q12 des Markgraf-Georg-Friedrich-Gymnasiums besucht und einmal Physik oder Chemie studieren möchte. "Kohlendioxyd kann gesundheitsschädlich sein, insbesondere, wenn man das Gas ins Gesicht bekommt", sagt der Abiturient. Doch nicht nur das stelle ein Problem dar.

"Wenn Gas komprimiert wird und dann beim Versprühen expandiert, kommt es zu einer Temperaturänderung, meist zu einer starken Abkühlung." Im Falle seines Experiments mit einem Fünf-Liter-Feuerlöscher, dessen Löschmittel auf 60 bar komprimiert wird, kühlt sich das Gas auf knapp minus 78 Grad ab, sobald es auf normalen Atmosphärendruck trifft. "Ich wollte herausfinden, wie gefährlich es sein kann, wenn das auf Menschen trifft."

Für sein Jugend-forscht-Projekt hat Kilian zunächst recherchiert. "Wenn die Haut auf minus zwei Grad abkühlt, kann es zu kurzfristigen Kälteschäden kommen." Da ihm das Experiment an einem Menschen natürlich zu gefährlich war, besorgte er sich in einer Metzgerei Schweinehaut, deren Anatomie in den oberen Schichten der menschlichen Haut relativ ähnlich ist. "Die Schnittmodelle habe ich im Ofen auf 40 bis 50 Grad erwärmt, dann ins Freie getragen und die richtige Temperatur von 37 Grad abgepasst." In verschiedenen Durchgängen habe er gelöscht und das Ergebnis mit Sensoren und schließlich mit einer Wärmebildkamera festgehalten. "Die ist präziser und misst schneller."

"Nicht ins Gesicht zielen"

In seinen Versuchen stellte Kilian fest: "Es ergab sich auf der Haut eine Abkühlung um maximal zehn Grad, also nicht gefährlich." Der Schüler vermutet, dass das Gas so flüchtig ist, dass die Energieübertragung zwischen Haut und Gas nur stark abgeschwächt stattfindet. "Mein Fazit lautet daher: Wenn man aus einem Meter Entfernung einen brennenden Menschen mit einem CO2-Feuerlöscher löscht, wäre das problemlos möglich - natürlich sollte man nicht auf das Gesicht der Person zielen." Auch Tobias Wanierke und Josias Neumüller, beide 18 Jahre alt und ebenfalls Schüler der Q12 am MGF, belegten das W-Seminar "Naturwissenschaften in der Feuerwehr" bei ihrem Chemielehrer Matthias Kohles. Von ihm kam auch die Anregung für Tobias' W-Seminararbeit, den Einsatz von Wärmebildkameras bei der Feuerwehr effektiver zu gestalten.

"Da kam mir die Idee mit den Warnschildern, die man in einem verrauchten Raum nur sehr schwer erkennen kann", erklärt der Abiturient. Mit seinem Mitschüler Josias startete er das Projekt "Easy Vision" und konzipierte Kupferschilder, die sich durch ein verbautes Heizgerät bei Raucherkennung um fünf bis zehn Grad über die Umgebungstemperatur erwärmen.

Die Hauptarbeiten teilten sich die beiden Schüler dabei auf - Tobias, der ein Faible für Informatik hat, programmierte und erledigte die Grundlagenforschung, und Josias, der sich künftig in einem Studium der Elektrotechnik sieht, war für die Platine und Elektronik verantwortlich. "Bei einigen Teilen gab es aufgrund von Corona ein paar Lieferprobleme, aber letztendlich haben wir alles bekommen."

Lackieren ist wichtig

Intensiv haben sie mit ihrer Arbeit kurz vor den Sommerferien begonnen. "Das Herzstück, die Platine, funktioniert und muss nur noch programmiert werden", erzählt Josias. Auch eine neue Kupferplatte wollen die Schüler gestalten. "Wichtig ist es, die Metallplatte zu lackieren oder zu streichen - so wird sie für die Wärmebildkameras besser sichtbar." In diesem Jahr hätten nur drei Schüler des MGF Projekte bei "Jugend forscht" einreichen können, bedauert Chemielehrer Matthias Kohles. "Das ist meiner Meinung nach durchaus der Pandemie geschuldet." Einige vielversprechende Projekte hätten aufgrund der Hygienebestimmungen nicht durchgeführt werden können.

"Die finale Präsentation wird am 26. Februar an einem digitalen Messestand erfolgen." Interessierte Außenstehende können am Nachmittag auf digitalem Weg die Wettbewerbsbeiträge bestaunen. Weitere Informationen dazu unter www.jugend-forscht-oberfranken.de.