20. Mai 2022
Die Waldschule hebt ab in die Stratosphäre
Die Waldschule startet lang geplanten Flug eines Wetterballons in die Stratosphäre.
Corona auf der ISS – Wie können die stark temperaturempfindlichen Corona-Schnelltest unbeschadet zur ISS transportiert werden? Mit dieser hypothetischen Fragestellung haben sich die Schülerinnen und Schüler der 9. Und 10. Klasse im vergangenen Schuljahr im Wahlpflichtunterricht „Stratosphärenflug“ beschäftigt.
Nachdem sie sich zunächst mit dem Aufbau der Erdatmosphäre auseinandergesetzt haben und viel über das Leben auf der ISS lernten, wurde schnell deutlich, dass bei derart niedrigen Temperaturen eine gute Isolierung der Flüssigkeiten unabdingbar ist. Allein in der Stratosphäre herrschen Temperaturen von etwa – 70°C.
In verschiedenen Experimenten auf der Erde wurden nun Materialien untersucht, die sich zur Isolierung eignen, dabei haben sich die Lernenden auf Materialien ihrer Erfahrungswelt bezogen und konnten Aluminiumfolie und Styropor als gute Wärmeisolatoren herausstellen.
Wie kann man die Eigenschaften besser überprüfen als bei einem Ausflug in die Stratosphäre? So entwickelten die Forscher und Forscherinnen ein Experiment, welches sie zunächst auf der Erde durchführten. Dabei wurde über einen Zeitraum von 30 Minuten der Temperaturabfall von auf 50°C erwärmten Ethanol beobachtet und tabellarisch und grafisch ausgewertet. Die Proben wurden dabei verschieden isoliert. Es wurde ein Reagenzglas mit Aluminium, ein weiteres mit Styropor und zur Kontrolle eines ohne Isolationsmaterial gefüllt. In dieses Reagenzglas wurde dann ein weiteres Reagenzglas mit dem erwärmten Ethanol gegeben und über ein Thermometer in regelmäßigen Abständen die Temperaturen abgelesen. Mit deutlichen Ergebnissen. Die Styroporisolierung hielt die Temperatur des Ethanols wesentlich länger als Aluminium und Luft.
Es war an der Zeit die Ergebnisse auch in der Stratosphäre zu bestätigen. Die Lernenden konstruierten mit dem 3D-Drucker eine Halterung für unserer Experiment, bauten die Sonde zusammen, löteten Batteriepacks und programmierten einen Calliope zum Messen der Außentemperatur in der Stratosphäre.
Doch nicht nur technisch-naturwissenschaftliche Tätigkeiten standen auf dem Plan, es musste einiges organisiert werden. Sie kümmerten sich um
die Beschaffung von Helium. Außerdem beantragten sie die Genehmigung für den Stratosphären Flug, organisierten einen Bus, mit dem der Ballon anschließend verfolgt werden sollte, luden die Presse ein und stellten Informationsplakate für die Schulgemeinschaft her.
Am 07. April sollte der große Tag eigentlich kommen, doch die Wetterprognosen sahen wortwörtlich düster aus. Glücklicherweise konnte der Stratosphärenflug am 18. Mai dann endlich starten. Es war ein sonniger, fast wolkenloser Tag mit perfekten Wetterbedingungen. In der großen Pause wurde der Start des Wetterballons auf dem Schulhof regelrecht zelebriert. Die gesamte Schulgemeinschaft war versammelt und wollte sich dieses Ereignis nicht entgehen lassen. Die Schülerinnen und Schüler informierten über ein Mikrofon, die versammelten Menschen über ihre Arbeit im letzten Schuljahr und beantworteten selbstbewusst die Fragen des Reporters.
Die Aufregung des Publikums war deutlich zu spüren, so ein Ereignis beobachtet man schließlich nicht jeden Tag und als gemeinsam der Countdown heruntergezählt wurde, war es endlich so weit, alle blickten gebannt in den Himmel, bis nach einigen Minuten nur noch ein kleiner weißer Punkt zu sehen war.
Es vergingen Stunden der Anspannung, würde die Sonde tatsächlich auf der errechneten Route zurück zur Erde gleiten? Diese Frage blieb bis zum Tagesende offen, denn aufgrund eines technischen Defekts fiel das GPS- Modul aus. Die Schülerinnen und Schüler entschieden sich, trotzdem zum errechneten Landeort zu fahren, mit viel Glück könne man den Fallschirm vielleicht sehen, wenn er zum Boden gleitet. Nach langem Suchen und Warten folgte zunächst bittere Enttäuschung. Fast ein ganzes Jahr arbeiteten sie daran und nun soll alles umsonst gewesen sein?
Abends kam die ersehnte Erleichterung, man spürte wie enthusiastisch die Lernenden und beteiligten Lehrkräfte waren, die Sonde wurde tatsächlich nur wenige Kilometer vom errechneten Standort gefunden. Zum Glück wurde im Vorfeld daran gedacht eine Telefonnummer darauf zu notieren, für den Fall, dass jemand die Sonde findet.
Es blieb nicht mehr viel Zeit bis zu den Sommerferien, in diesen Wochen wurde das Ergebnis des Experiments ausgewertet und das Videomaterial gesichtet und zusammengeschnitten. In aufwendigen Analysen des Videomaterials wurden die unterschiedlichen Temperaturkurven zur Isolation von Aluminiumfolie und Styropor ermittelt, mit dem Ergebnis,
dass sich Styropor tatsächlich etwas besser als Isolationsmaterial eignet, als Aluminiumfolie.
Pünktlich zur Vollversammlung, am letzten Schultag vor den Sommerferien, konnten die Videoausschnitte allen Schülerinnen, Schülern, Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen der Waldschule präsentiert werden. In der Aula herrschte eine ehrfürchtige Stille, die in tosendem Applaus endete. Das Projekt zeigte sich als unglaublicher Erfolg und erfüllt die Teilnehmenden mit großem Stolz und es wurde bereits die Forderung nach einer zweiten Episode von „Die Waldschule hebt ab“ laut.
