Erkelenz: Forschungsprojekt des Cusanus-Gymnasiums mit Ballonflug ins Sauerland

Lange Suche nach der Wetterstation : Über Wuppertal platzt der Ballon

In mehr als 30.000 Metern Höhe haben Schüler des Cusanus-Gymnasiums Temperaturen und Winde erforscht. Dazu bauten sie einen Forschungsballon, der von Erkelenz bis ins Sauerland flog.

Groß war die Anspannung bei den acht Schülern des Cusanus-Gymnasiums, als sie ihren großen Wetterballon auf eine einmalige Reise schicken wollten. Monatelang hatten die Mitglieder der Wetterballon-AG an diesem Projekt gearbeitet. Jetzt sollte sich in der Praxis erweisen, was in der Theorie ausgetüftelt und berechnet worden war.

Mit den Lehrern Philipp Jordans und Christian Graf hatten sich die Schüler der Jahrgangsstufen zehn und elf intensiv mit der Wettermessung und mit einem Wetterballon beschäftigt, der das Wetter in luftiger Höhe messen und die Daten übermitteln sollte. Unterstützt von Förderverein und Schule konnte das Projekt finanziert werden, das auch der Vorbereitung zum CanSat-Wettbewerb dienen soll, an dem das Erkelenzer Gymnasium schon mehrfach teilgenommen hat.

In der Nähe von Werl ging die Station sicher zu Boden. Foto: Cusanus-Gymnasium

Das Ergebnis der Arbeit in der AG war eine 1,1 Kilogramm schwere Messstation aus Styropor, in der dank Klebeband Batterien, Powerbanks, Funkstation und Messegeräte eingebaut waren. An einer rund zehn Meter langen Leine war diese Station an einen Luftballon befestigt, der mit 5000 Litern Helium gefüllt wurde und am Boden einen Durchmesser von fast zweieinhalb Metern hatte.

Monatelang hatten die Mitglieder der Wetterballon-AG des Cusanus-Gymnasiums das Projekt vorbereitet. Foto: Cusanus-Gymnasium

Nach ausführlichen Studien der Wettervorhersagen, der Windrichtungen und der physikalischen Beschaffenheit des Ballons kamen die Schüler zu einer Berechnung, wonach der Ballon ostwärts treibend im Sauerland landen müsste. Doch vor dem Start galt es noch, die formellen Voraussetzungen zu erfüllen. Eine Versicherung musste abgeschlossen werden für den Fall, dass der Ballon unkontrolliert abstürzt und Schäden verursacht. Außerdem musste die Erlaubnis der Flugsicherung eingeholt werden, damit der Ballon überhaupt abheben darf. Schließlich sollte er eine Höhe erreichen, in der nicht einmal mehr Flugzeuge unterwegs sind – allerdings musste er auf dem Weg dorthin und später zurück deren Flugbahnen kreuzen. Nach den Berechnungen der Schüler würde die 15 Meter lange Gerätschaft eine maximale Höhe von 37.584 Metern erreichen können. Das Volumen des Ballons würde sich dabei vervierfachen, und dann würde er platzen und die Messstation an einem Fallschirm zu Boden gleiten. Temperaturen, Höhendruck und JPS-Daten sollte die Station speichern. Die gesamte Datenfülle soll später ausgewertet werden.

Die Station war an einer zehn Meter langen Leine befestigt. Foto: Cusanus-Gymnasium

So die Theorie. Und die Praxis? Der Start gelang hervorragend. In rasender Geschwindigkeit stieg der Ballon auf, zwei der drei Kameras an Bord schickten Live-Bilder zu Boden, die Station sendete eifrig Daten – bis die 1000-Meter-Grenze erreicht war. Ab hier wurden die Signale spärlicher und brach der Funkverkehr ab. Schüler und Lehrer machten sich auf die Verfolgung ihrer Wetterstation. Da sich Wind und Wetter wie berechnet verhielten, waren sie sich ziemlich sicher, dass der Ballon in über 30 Kilometer Höhe über Wuppertal platzen würde. Danach würde er langsam gen Osten zu Boden gleiten. Doch dann kam die Sorge.

Die Station war am Himmel nicht mehr zu erkennen, auf einem freien Feld im Sauerland, das der ungefähre Landeplatz sein sollte, gab es keine Spur von ihr. Funksignale blieben aus. War das Projekt doch noch gescheitert? Mitnichten.

Endlich entdeckten die Schüler wieder Signale. 15 Kilometer vom errechneten Landplatz entfernt, auf einem Maisfeld in der Nähe von Werl, war die Station mit der zerfetzten Ballonhülle nach über vierstündigem Flug sicher zu Boden gegangen. Die Mission war gelungen. Die Motivation stieg und damit das Bestreben, basierend auf den Erfahrungen und dem Wissen bei diesem Projekt am nächsten CamSat-Wettbewerb mit einem eigenen Satelliten in der Größe einer Konservendose teilzunehmen.

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