Mit Sonde in Richtung Stratosphäre: Schüler lassen Wetterballon steigen

Von Mai bis zum Start der Sommerferien trafen sich die neun Schüler der Physik-AG (5. bis 8. Klasse) jeden Montagabend für rund 90 Minuten mit ihrem Lehrer Sascha Ripp, um das Projekt vorzubereiten. Besonders spannend war die Frage, welche Experimente die Reise in die Stratosphäre begleiten sollten.

Nach verschiedenen Tests entschieden sich die Schüler für eine kleine Chipstüte, einen Schokokuss und einen UV-Teststreifen in der Sonde, einem Styroporkasten. Durch den mit zunehmender Höhe sinkenden Luftdruck sollten sich die Chipstüte und der Schokokuss sichtbar aufblähen. Genau das zeigte die Kamera der Sonde auch bei der Auswertung.

Insgesamt zwei Kameras, zwei GPS-Tracker und eine Sensoreinheit dokumentierten den Flug und sammelten zahlreiche Messdaten. Während eine Kamera auf den Horizont gerichtet war, blickte die zweite in Richtung Erde. Ballon und Sonde waren dabei mit einem Spezialseil verbunden, das aus Sicherheitsgründen bei Spannung reißt, etwa wenn ein Vogel oder ein Flugzeug die Bahn des Ballons kreuzt.

Die komplette Sonde wiegt etwa 1.500 Gramm. Um den Wetterballon in die Höhe zu bringen, wurden rund 5.000 Liter Helium benötigt. Geplant war eine Flughöhe von ungefähr 36.000 Metern; der Ballon platzte letztlich in einer Höhe von 38.473 Metern.

Am 12. August, gegen 18 Uhr, wurde am Sportplatz neben der IGS alles für den Start des Wetterballons aufgebaut. Wie bei jedem Experiment gibt es unabwägbare Situationen. So legte der Ballon einen ungeplanten Frühstart hin. Das Startseil war gerissen. Glücklicherweise war die Sonde bereits befestigt.

So musste das Foto der Spendenübergabe für das Schulprojekt ohne Wetterballon stattfinden. Marcel Jäckel von der Volksbank Rhein-Nahe-Hunsrück eG übergab einen Scheck in Höhe von 1.100 Euro. Sehr zur Freude der Physik-AG, die damit die gesamten Kosten des Experiments decken konnte.

Und was passiert nach dem Start? »Während des Aufstiegs dehnt sich der Ballon aufgrund des immer geringer werdenden Luftdrucks stark aus. Kurz vor dem Platzen kann er einen Durchmesser von etwa zwölf Metern erreichen«, erklärt Ripp. »Nach dem Platzen beginnt die Rückreise zur Erde. Ein Fallschirm sorgt dafür, dass die Sonde sicher landet.« Die Flugbahn des Wetterballons sowie die Landeregion der Sonde wurden im Vorfeld berechnet. Die Berechnungen deuteten auf einen Bereich im Naturpark Soonwald-Nahe hin.

Tatsächlich landete die Sonde rund 900 Meter nördlich von Münchwald im Wald – allerdings in rund 30 Metern Höhe in einem Baum. So mussten professionelle Baumsteiger die Sonde bergen. Dankenswerterweise übernahm das regionale Unternehmen Neugebauer (Baumpflege und Forstdienstleistungen) die Bergung der Sonde kostenlos. Man war vom Schülerprojekt begeistert.

Sascha Ripp spricht von einem erfolgreichen Experiment. Die Sonde kam intakt zurück auf die Erde. Die Aufnahmen der Kamera zeugen vom langen Aufstieg in die Stratosphäre. Durch den ungeplanten Frühstart ist die Sonnenfinsternis aber nur zum Teil zu sehen, als die Sonde schon wieder auf dem Heimweg war. Die durchschnittliche Steiggeschwindigkeit betrug 5,3 m/s, die maximale Sinkgeschwindigkeit 25,9 m/s. Die gemessene Maximaltemperatur betrug 37,2 Grad, die tiefste Temperatur minus 56,6 Grad.

Doch nicht nur Technik und Wissenschaft standen bei der Aktion im Mittelpunkt. Jeder Teilnehmer durfte einen kleinen und leichten Gegenstand auswählen, der mit der Sonde in große Höhe geschickt wurde. Auch die neu eingeschulten Fünftklässler wurden einbezogen: Sie konnten Wünsche auf Papierstreifen schreiben, die außen an der Sonde befestigt wurden und so symbolisch mit auf die Reise gingen.

Damit verbindet das Stratosphärenprojekt Naturwissenschaft, Technik und gemeinschaftliches Erleben auf besondere Weise. Die Sonnenfinsternis wurde so zum Anlass für ein Experiment, das den Schülern Forschung und physikalische Zusammenhänge ganz praktisch näherbringt. Für den Sascha Ripp ist es der dritte Wetterballon, den der Lehrer mit Schülern der IGS im Rahmen eines Experiments steigen ließ.