Schüler-Reporter: Vom Winde verweht!

Die frische Brise, welche von der nahe gelegenen Elbe hinüber bis hin zur Kühne Logistics University (KLU) wehte, ließ die Teilnehmer der Veranstaltung auf die kommenden vier Stunden einstimmen. Den Marco Polo Tower im Rücken begannen wir unseren Tag und betraten das Gebäude.

Unter der Leitung von Professor Dr. Felix Ament und Ingo Lange vom Meteorologischen Institut der Universität Hamburg hatten die insgesamt 19 Schülerinnen und Schüler des zwölften Jahrganges der Stadtteilschule Blankenese die Möglichkeit, an dem Workshop “Vom Winde verweht!” teilzunehmen. Wie der Name bereits vermuten lässt, ging es um Messungen zum Thema Wind und im Speziellen um Windmessungen mit der Höhe, die im Rahmen des Workshops mit Hilfe eines Theodoliten durchgeführt wurden. Ein mit Helium gefüllter Ballon wurde in den Himmel steigen gelassen.

Herr Prof. Dr. Ament führte die Schülerinnen und Schüler in das Thema ein und beleuchtete die verschiedenen Formen der Windgeschwindigkeitsmessung. Dieses sind u.a. ein einfaches Schalensternanemometer, wie sie auch bei normalen Wetterstationen oder einer Markise zu finden sind, Ultraschallwindmessern, einem akustisch messenden SODAR, einem laserbasierten Wind-LiDAR, als auch Pilotballone und Radiosonden. Insbesondere durch die Installation von mehreren Windmessern an einem Mast, wie bspw. bei dem Wettermast Hamburg des meteorologischen Instituts der Universität Hamburg können so die Meteorologen Informationen zum Wind in der Höhe gewinnen. Eine jedoch sehr alte Methode ist der Pilotballon, ein mit Helium gefüllter Ballon, welchen wir heute zusammen mit den Theodoliten genutzt haben, um die Windgeschwindigkeit mit der Höhe zu messen.

Die von den nationalen Wetterdiensten, wie dem Deutschen Wetterdienst, routinemäßig gestarteten Wetterballons werden zweimal täglich gestartet. Einer um 12:00 Uhr UTC mittags und ein anderer um 00:00 Uhr UTC. Hierfür werden mittlerweile Roboter genutzt, die die Ballone automatisch zu dieser Uhrzeit mit Gas füllen und dann in den Himmel steigen lassen. Auf diese Art und Weise muss sich niemand um Mitternacht aus dem Bett quälen und man erhält die Ergebnisse im Schlaf. Die Radiosonden sind zentral gesteuert, sodass die Messungen jeden Tag automatisch und zeitgenau durchgeführt werden. Zusätzlich werden an einigen Stationen auch Radiosonden um 06:00 Uhr und 18:00 Uhr UTC gestartet, damit die Wettervorhersagemodelle auf die aktuellsten Messungen zurückgreifen können sowie die Meteorologen sich auch tagsüber ein genauen Blick der aktuellen Wetterlage machen können.

Die Radiosonden schicken durchgehend Daten an die Empfänger, bis die Batterien der Sonden leer sind, wobei ein Wetterballon hierbei auf eine Höhe von 12 km und mehr steigt. Bei guten Wetterverhältnissen bzw. recht starkem Wind in der Höhe kann eine Radiosonde bis zu 200-300 km vom Startort weit wegfliegen, sodass die in bspw. Schleswig gestartete Radiosonde in Dänemark wiedergefunden wird. Dann gibt es auch noch sogenannte „Sondenjäger“, deren Hobby es ist, Sonden abzufangen und sich diese dann als Trophäe in eine Vitrine zu stellen. Die Frequenzen und somit auch Daten der Radiosonden kann eigentlich jeder empfangen. „Einmal hat uns die Polizeistelle in Harburg angerufen und fragte uns, ob wir unsere Radiosonde zurückhaben wollen“, erzählte Herr Ament.

Nach dieser Einführung begann Herr Lange mit allerlei mathematischen und physikalischen Formeln sowie Gleichungen. Vieles war bereits aus dem Unterricht bekannt. Unter anderem schaute auch der Satz des Pythagoras vorbei.

Bevor der Wetterballon seinen ersten und letzten Flug machen konnte, haben Herr Ament und Herr Lange mit den Schülerinnen und Schülern die Messgeräte (Theodoliten) ausgerichtet und erklärt, wie ein solches funktioniert. Beim Straßenbau werden genau die gleichen Geräte verwendet.

Nun ging es nach draußen in die sonnige Kälte. Wir standen direkt vor der U-Bahnstation „Überseequartier“. Es war windig geworden und alle richteten ihre Theodoliten aus, sodass jeweils zwei Personen aus verschieden Richtungen auf diesen Ballon schauen konnten, um den Verlauf des Ballons zu verfolgen. Leo und Anton (zwei Schüler der Stadtteilschule Blankenese) hielten die Ballons euphorisch in der Hand und warteten nur darauf, dass Herr Lange das Zeichen zum Start geben würde. Der Himmel war blau, jedoch bewölkt und dennoch sonnig. Beim Beobachten des Ballons war es etwas unangenehm durchgehend in den Himmel zu schauen.

Wie wir bereits in der Vorbereitung erfuhren, vergrößert sich der Ballon in der Höhe fast um das Zehnfache, da sich das Gas im Inneren ausdehnt. Deshalb konnte man den Ballon recht gut im Auge behalten, da er nicht sehr viel kleiner wurde. Dennoch verschwand er nach einiger Zeit hinter der Wolkendecke. Während des Fluges maßen die Schülerinnen und Schüler alle fünf Sekunden die Höhe des Ballons. Anschließend packten wir alles zusammen und gingen zurück in die KLU. Nach einer kurzen Pause besprachen wir die Messergebnisse.

Nach der Besprechung der Ergebnisse fragten wir Herrn Lange, ob diese Art der Windmessung noch aktuell sei. „Nein, diese Art der Windmessung hat man vor 100 Jahren genutzt. Heutzutage ist so gut wie alles elektronisch und durch Roboter gesteuert, sodass man einfach einen Knopf in seinem Büro drückt und die Ergebnisse erhält“, sagte Herr Lange. „Im Zweifelsfall kann man diese Theodoliten auch im Krieg verwenden, da sie keinen Strom benötigen und somit gegen Wasser und Stromausfälle resistent sind.“

Wir verabschiedeten uns von Herrn Prof. Ament und Herrn Lange, von der Lehrerin Frau Matthies und den anderen motivierten Schülerinnen und Schülern. So neigte sich ein ereignisreicher und interessanter Vormittag dem Ende und alle verließen die KLU in die sonnige und moderne Hafencity.

Weitere interessante und lehrreiche Workshops wie dieser werden durch das Bildungsprogramm Wetter.Wasser.Waterkant für Hamburger Schulen ermöglicht.

Autoren:

Anna-Lena Krüger & Daniel José Pimienta Paulsen (Vielen Dank!)