Isolierfenster für Mobilfunkfelder transparenter gemacht
"Ich habe mich häufig darüber geärgert, dass man in vielen Gebäuden nur einen schlechten Handyempfang hat" erklärt die 17jährige Linn Bieske. "Der Grund sind häufig die Metallbeschichtungen auf Fensterscheiben." Diese meist kaum sichtbaren Dünnfilmschichten verbessern zwar im Sommer wie im Winter die isolierende Wirkung der Scheiben – was aus Gründen der Energieeinsparung von Gebäuden auch durchaus sinnvoll ist – schirmen aber gleichzeitig jede Art von Funkwellen ab.
"Ich habe mir überlegt, wie man die Fenster isolieren und dennoch transparent/durchlässig für Mobilfunkfelder machen kann, damit man auch im Gebäude eine gute Versorgung hat," erklärt die Schülerin der Goetheschule Ilmenau. Die physikbegeisterte Thüringerin fand zwei theoretische Lösungen: "Entweder müssen die Beschichtungen selbst als eine Art Antenne wirken oder aber ich muss sie so verändern, dass sie für bestimmte Wellenlängen durchlässiger werden."
Dabei besann sich Linn Bieske auf die physikalischen Welleneigenschaften von Mobilfunkfeldern. Diese werden zwar aufgrund ihrer Wellenlänge von Gittern einer bestimmten Maschenweite abgeschirmt – umgekehrt aber kann man die Gitterdurchlässe auch so wählen, dass sie frequenzselektiv bestimmte Wellenlängen passieren lassen. Damit stand für Linn Bieske in der Theorie die Lösung fest: "Die Dünnfilmschichten müssten Durchlässe erhalten, die einerseits nicht die Isolation zu stark verringern, andererseits aber für Mobilfunkfrequenzen durchgängig sind."
Nun musste diese Hypothese nur noch theoretisch und praktisch bewiesen werden. Dazu suchte und fand die Schülerin Unterstützung in den Fachbereichen für Anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe sowie für Hochfrequenz-und Mikrowellentechnik an der TU Ilmenau. "Die einen wussten über das Thema Glas Bescheid, die anderen über die Wellenthematik. Es galt die beiden Fachgebiete zu verknüpfen, was auch gelang", so Linn Bieske.
Rund ein Jahr lang experimentierte sie mit verschiedenen Gläsern und Messungen, bis es ihr gelang ein Fenstermodell aufzubauen, an dem der angenommene Effekt nachgewiesen werden konnte. Bei der Ausführung der Messungen unterstützte die auf Messungen und Prüfungen von elektromagnetischen Feldern spezialisierte Ilmenauer Firma CE-LAB die junge Erfinderin.
Viel Zeit, sich über ihren Erfolg bei Jugend forscht zu freuen, hat sie nicht: "Jetzt kommen noch die Physik-Olympiade und andere Wettbewerbe." Immerhin findet sie noch Zeit für ihr Hobby tanzen: "Das braucht man, damit der Kopf mal wieder frei von Physik wird."
Linn Bieske wurde für ihr Engagement auch beim Bundeswettbewerb von Jugend forscht mit dem Sonderpreis Mobilfunk ausgezeichnet.
