Germersheim Die lange Reise eines Wetterballons
Zufrieden sieht Sven Pfirrmann auf dem Schulhof stehend zum Himmel auf: Zwischen Schäfchenwolken ein weites Sonnenloch, perfekte Bedingungen, um einen Wetterballon starten zu lassen. Zur Projektwoche des Goethe-Gymnasiums organisierten die Lehrer Sebastian Hess und Sven Pfirrmann das Ballonprojekt, bei dem ein Wetterballon mit mehreren Chemieexperimenten in die Ozonschicht geschickt werden soll. Vier Wochen im Voraus musste hierzu eine Fluggenehmigung beim Luftfahrtbundesamt beantragt werden.
Vom Klassensaal über die Wolken
Die im Unterricht besprochenen Experimente wolle man mal unter anderen Bedingungen ausführen, erklären Akalya und Janani Ruban (beide 10y). Bis 36 Kilometer über der Erde, die erwartete Maximalflughöhe des Ballons, sind Luftdruck und Temperatur weitaus geringer, UV- und Infrarotstrahlung deutlich stärker als am Boden. Vorbereitend musste die Projektgruppe die Lösungen für die Experimente in Reagenzgläsern ansetzen und eine Vorrichtung dafür bauen. Gekauft wurden Ballonstoff, Fallschirm, Helium und technische Geräte. Doch die Sonde, die die Experimente selbst, aber auch die Technik zur Dokumentation umfasst, haben die Schüler ausgetüftelt. „Wir können viel unsere eigenen Ideen einbringen, die Lehrer beaufsichtigen uns eigentlich nur“, sagt Akalya Ruban.
Unerwartete Startschwierigkeiten
Alles ist bereit für den Start. Aber ein Problem tut sich auf: Die Temperaturen von bis zu minus 60 Grad Celsius wird der Kameraakku nicht aushalten, stellt Hess fest. Eine Powerbank soll nachhelfen. Doch wegen eines Bruchs im Verbindungskabel muss Hess noch einmal schnell in seinem Büro verschwinden und das Kabel neu zusammenlöten. Jetzt kann der Start initiiert werden.
Um 11 Uhr beginnt ein Schüler mit den Lehrern auf dem Schulhof Helium in den Ballon zu füllen, die Reagenzgläser werden noch einmal kontrolliert und mit Kabelbindern fest an die Sonde geschnürt. Kamera mit Powerbank, zwei GPS-Geräte und ein Datenloggerät sind in einem Styroporkasten an der Sonde befestigt. Nun wiegen sie das Konstrukt: 820 Gramm, genau wie sie berechnet hatten. Über eine 40 Meter lange Schnur lassen Hess und Pfirrmann den nach oben treibenden Ballon langsam hoch, die Schüler achten darauf, dass sich Fallschirm und Sonde mit ihren Schnüren nicht verheddern. Alle lassen gleichzeitig los und der Ballon steigt rasant und in Richtung Osten. Janani wirft einen Blick auf ihr Tablet: In Echtzeit berechnet eine App die Flugrichtung des Ballons unter Einbeziehung der aktuellen Wetterlage. Die Projektgruppe wird dem Ballon jetzt hinterherfahren und ihn einsammeln, wenn er nach etwa zweieinhalb Stunden runter kommt. „Es ist ein bisschen stressig, aber es macht auch Spaß“, sagt Akalya und steigt ein.
Eine unerwartet lange Reise
Stundenlang fahren die Schüler und Lehrer dem Ballon hinterher, müssen jedoch feststellen, dass er eine andere Route eingeschlagen hat als zuvor errechnet: Hess bekommt gegen 18 Uhr eine Nachricht, denn seine Nummer hatten sie auf der Sonde vermerkt, dass der Ballon in Bayern gefunden worden sei. Ein Landwirt habe den Ballon beobachtet, wie er in einem Feld in Aufhausen (Kreis Regensburg) gelandet sei. Am nächsten Tag bricht Hess auf, um ihn am Fundort abzuholen, doch auch dafür ist er wiederum sechs Stunden unterwegs. Statt der geplanten zweieinhalb Stunden war der Ballon somit sieben Stunden in der Luft, erreichte allerdings nur 33,5 Kilometer an Höhe. „Learning by doing“, sagt Hess Achsel zuckend dazu. Die Auswertung der Experimente verzögert sich durch den langen Flug um einen Tag und wird für die Gruppe bis zum Präsentationstag der Projektwoche am Samstag, 16. Juli, nur noch knapp zu schaffen sein. Was bei den Chemieexperimenten herausgefunden wurde, kann man sich dann, neben unzähligen weiteren Projekten, ab 10 Uhr vor Ort anschauen.