Buer. Wetterdaten selbst erheben: Dieses Experiment wagte eine AG des Leibniz-Gymnasiums. Die Schüler schickten Messgeräte per Ballon in die Luft.
Dem Wetter auf der Spur sind Schüler für gewöhnlich mit Blick aufs Handy: Ein Wisch, und schon zeigt die App Temperatur und Luftfeuchtigkeit an. (Nicht nur) diese Werte selbst zu ermitteln, hoch über den Wolken, ist was für Wissenschaftler, sollte man meinen. Dass es auch anders geht, demonstrierte jetzt die „Strato-Science-AG“ des Leibniz-Gymnasiums, die mit ihrem selbstgebauten Wetterballon in die Luft ging. Die Kamera jedenfalls lieferte so scharfe Fotos aus 30 Kilometern Höhe, als wären die acht Kinder und Jugendlichen persönlich dort oben gewesen.
Dem Physik-Erlebnis der besonderen Art gingen freilich jede Menge Arbeit und Papierkram voraus, so Referendar Robin Rozmann (27), der die AG mit Physiklehrerin Maria Gronenberg leitet. „Wir haben das Ganze nach wissenschaftlichen Kriterien angelegt, mit einer Forschungsfrage, der Erarbeitung theoretischer Grundlagen, dem Experiment und der Auswertung.“ Ziel war es, das klimaschädliche Gas Ozon in der Luft nachzuweisen. Dies sei allerdings nur indirekt über die Temperatur möglich, die durch die Wechselwirkung mit Ozon ansteige. So theoretisch – so spannend in der Praxis.
Schüler grübelten über Isolierung der Sonde gegen Minusgrade
Dafür nötig war ein zwei Meter langer Ballon aus Latexkautschuk, an dessen 17-Meter-Seil die Schüler eine Box für die Messinstrumente, zwei Kameras und einen Fallschirm befestigten. Während sich die Gymnasiasten in der wöchentlichen Doppelstunde die Köpfe über die sinnvollste Platzierung der Einzelteile und eine ausreichende Isolierung der Sonde gegen die Minusgrade zerbrachen, mit einem 3-D-Drucker Halterungen anfertigten und über die mögliche Flugroute grübelten, stellte ihr Lehrer Steiggenehmigungs-Anträge bei der Stadt und der Bezirksregierung Münster. „Schließlich mussten umliegende Flughäfen informiert werden, um Beeinträchtigungen des Flugverkehrs zu vermeiden.“
Unter den Jubel von rund 600 Schülern und Lehrern befüllten die Nachwuchs-Physiker auf dem Sportplatz hinter dem Leibniz-Gymnasium den Ballon mit 2700 Liter Helium und schickten ihn bei herrlich sonnigem Wetter samt Styropor-Box auf die Reise. „Ein GPS-Modul informierte uns so lange über die Position, bis es einfror. Wir machten uns dann in zwei Autos auf den Weg zu dem Standort, den wir mit Hilfe einer Software für die Landung errechnet hatten. Denn es war klar, dass der Ballon irgendwann durch den Luftdruck platzen und wieder herabsinken würde“, berichtet Rozmann.
Sorge, dass der Fallschirm mit Geräten in Rhein stürzt
„Unsere größte Sorge war, dass der Fallschirm in den Rhein stürzen oder die Sonde gestohlen werden könnte, obwohl natürlich sämtliche Absenderdaten darauf vermerkt waren.“ Am Ende aber ging so ziemlich alles gut: Das GPS-Modul taute im Sinkflug wie geplant auf und sendete die Koordinaten des Standorts – die Box war in Köln in einer Baumkrone gelandet. „Nur der Fallschirm war nicht mehr zu retten, weil er sich verheddert hatte. Den Rest konnten wir mit einer Leiter und mit Hilfe langer Stangen aus den Zweigen angeln.“
„Das war schon ein tolles Hochgefühl, als wir feststellten, dass tatsächlich alles geklappt hatte“, meint Rozmann. Und die ersten Ergebnisse der Auswertung konnten sich auch sehen lassen: In 15 Kilometern Höhe maß die AG eine Temperatur von -50 Grad Celsius, auf 30 Kilometer aber nur um die 0 Grad. Dies belege, dass eine Menge Ozon dort oben zu finden sei. Was die Schüler darüber hinaus gelernt haben, lässt sich nicht messen: „Junge und ältere Schüler haben unglaublich gut zusammengearbeitet. Jeder hat geholfen und Verantwortung übernommen. Es war ein echtes Gemeinschaftsprojekt.“