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Gesa Dünnweber vom Städtischen St.-Anna-Gymnasium in München hat mit ihrem Projekt "Zufallsgeneration" den ersten Platz belegt. Hier erläutert sie ihren Chipentwurf.

| Anja Rottke / VDE
14.11.2018 137 0

Gymnasiastin aus München entwickelt Zufallszahlengenerator

Platz Eins für Gesa Dünnweber beim VDE/BMBF-Schülerwettbewerb „Invent a Chip“ - Nutzen für sichere Verschlüsselung und Passwörter

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Zufallszahlen, die für eine sichere Verschlüsselung notwendig sind, generiert Gesa Dünnweber (17) vom Städtischen St.-Anna-Gymnasium in München jetzt selbst. Dazu hat sie ihre eigene Mikrochipanwendung konzipiert. „Ich werde einen Zufallsgenerator vorstellen, der direkt auf einem Mikrochip echte Zufallszahlen produziert. Die generierten Zahlen werden zur Demonstration am Computer als farbige Quadrate angezeigt, wodurch unerwünschte Regelmäßigkeiten leicht erkennbar wären“, sagt sie. Für sichere Passwörter sind solche Zufallszahlen notwendig. Mit ihrem Projekt überzeugte die Gymnasiastin die Jury des Schülerwettbewerbs „Invent a Chip“. Sie sicherte sich den mit 3.000 Euro dotierten ersten Platz im Entscheid. Zum 17. Mal richten das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und der Technologieverband VDE den weltweit einmaligen Wettbewerb an über 3.000 Schulen aus. Jugendliche lernen dabei die komplexe Chipentwicklung. „Die Teilnahme hat sich definitiv gelohnt. Ich habe eine Hardwarebeschreibungssprache erlernt, die sich völlig von normalen Programmiersprachen unterscheidet. Der Wettbewerb hat mich dazu motiviert, mein Projekt trotz anfänglicher Unklarheiten erfolgreich abzuschließen,“ beschreibt sie ihre Erfahrungen. Über 2.000 Schülerinnen und Schüler der Klassen acht bis dreizehn beteiligten sich an der aktuellen Runde. In einem Praxis-Workshop an der Leibniz-Universität Hannover lernten die zehn besten Teams die Grundlagen des Chip-Designs. „Jugendliche haben damit die Chance, erste Schritte wie die Profis zu wagen. Sie erleben die Faszination der neuen Technologien durch eigene Aktivitäten“, sagt der VDE-Vorstandsvorsitzende Ansgar Hinz. Ziel des Wettbewerbs ist es, den Nachwuchs für die Elektro- und Informationstechnik zu begeistern.

Die Umsetzung der „Zufallsgeneration“ von Gesa Dünnweber bekam jetzt die begehrte Auszeichnung. Ihr Projekt wurde im Rahmen des VDE Tec Summit in Berlin vor Wirtschaft, Politik und Wissenschaft prämiert. „Das ist Digitalisierung und Fortschritt, den Jugendliche eigenständig wagen. In ihren Exponaten wird deutlich, dass sie die neuen Technologien zur ganz konkreten Problemlösung nutzen“, sagt Bundesforschungsministerin Anja Karliczek.

Die möglichen Funktionen präsentiert die Preisträgerin modellhaft. „Auf dem Experimentierboard mit dem Mikrochip habe ich eine „Lotterie“ verwirklicht, bei der mehrere Zahlen getippt und die Anzahl richtig getippter Zahlen nach der „Lottoziehung“ durch meinen Generator angezeigt wird.“

Den mit 2.000 dotierten Platz Zwei errang Niklas Dobberstein (16) vom Gymnasium Lindlar. Er entwarf einen intelligenten, ergonomischen Arbeitsplatz für mobile Büros. Einstellungen für Tisch- und Stuhlhöhe oder die Neigung der Rückenlehne sowie Beleuchtung und Umgebungstemperatur lassen sich für jeden angemeldeten Arbeitsplatznutzer automatisch anpassen. Platz Drei und ein Preisgeld von 1.000 Euro sicherte sich Timo Alexander Schmidt (19) vom Bischöflichen Cusanus-Gymnasium in Koblenz. Seine Chip-Idee beschäftigt sich mit einem Alltagsproblem, das jeden treffen kann: Der leeren Klopapierrolle auf fremden Toiletten. „Mit Hilfe von drei farbigen LEDs wird jetzt der Füllstand angegeben“, sagt er. Der mit 2.000 dotierte Sonderpreis des Bundesforschungsministeriums geht an Patrick Bär (18), Luca Beetz (17), Josias Neumüller (16) und Marcel Schöckel (16) vom Markgraf-Georg-Friedrich-Gymnasium in Kulmbach. Sie wollen Rückenschmerzen durch eine strapazierende Sitzhaltung vermeiden und entwickelten dafür einen mikrochip-basierten „Sitzsensor“. „Mithilfe von zwei Sensormodulen erkennt er, ob man schief oder gebeugt sitzt“, erklärt das Team.

Für die Erstplatzierte Gesa Dünnweber hat sich der Einsatz gelohnt: „Der Wettbewerb hat meine Erwartungen übertroffen, da ich mein Projekt abschließen konnte und zugleich viel Spaß gehabt und viel gelernt habe“, sagt sie.

Die Preisträger erwartet neben den Geldpreisen jetzt die Aufnahme ins Auswahlverfahren für ein Stipendium der Studienstiftung des deutschen Volkes, Kontakte zu Industrie und Hochschulen sowie Einladungen zu Projektpräsentationen auf Messen. „Invent a Chip“ wird in der aktuellen Wettbewerbsrunde von zahlreichen Sponsoren unterstützt: Bosch, Cologne Chip, Globalfoundries, Infineon, Mentor Graphics, Siemens, Videantis, DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE.