Experimente am Rande des Weltalls – Feinstaubmessung mit Hilfe von Wetterballons
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Ein seit Jahren in der Gesellschaft viel diskutiertes Thema ist die Feinstaubproblematik. Welchen Stellenwert haben Ballungsräume und Landwirtschaft für die Feinstaubbelastung? Welchen Einfluss haben Wetter und Jahreszeiten? Wie breitet sich der Feinstaub in höheren Luftschichten aus? Um diese Fragen zu untersuchen schicken wir mit Hilfe von Wetterballons Sonden mit Sensoren bis in die Stratosphäre, um die Feinstaubkonzentrationin Abhängigkeit der Höhe zu messen.
Zu unterschiedlichen Jahreszeiten und von verschiedenen Startpunkten im Großraum Halle-Leipzig aus, sollen mehrere Ballonstarts durchgeführt werden. Die Sonden steigen, an den heliumgefüllten Ballons hängend, in bis zu 36.000 Meter Höhe auf. Die verschiedenen Sensoren an Bord messen je Sekunde die Feinstaubkonzentration, Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchigkeit. Ein GPS-Modul sorgt für genaue Ortsdaten und Kameras ermöglichen die visuelle Überwachung der Flugroute. Über 2-3 Stunden hinweg können so in verschiedenen Luftschichten Daten gewonnen werden. Nach dem Platzen des Ballons in der Stratosphäre fällt die Sonde an einem Fallschirm zur Erde zurück und kann mittels gesendeter GPS-Daten gefunden werden.
Die ermittelten standortbezogenen Feinstaub-, Temperatur-, Luftdruck- und Luftfeuchtigkeitsdaten stellen wir der breiten Bevölkerung zur Auswertung zur Verfügung, wodurch wir andere Bürgerforscher*innen und Schüler*innen dazu ermutigen möchten, nach unserer Methode ähnliche Forschungen durchzuführen. In diesem Sinne wollen wir eine generelle Anleitung erstellen, welche anderen Schulen und Bürgerforschern helfen soll, unser Experiment zu wiederholen, weitere Daten zu sammeln und damit einen lokalen Beitrag zur Klimaforschung zu leisten.
Die von uns erarbeitete Methode zur Feinstaubmessung in höheren Luftschichten werden wir im zur Verfügung stellen, so dass andere Feinstaubdetektive diese aufgreifen können. Darüber hinaus wollen wir unsere Messwerte in einer Online-Feinstaubdatenbank veröffentlichen. Durch die Kombination mit Feinstaubdaten am Boden entsteht so ein lokales und ortsbezogenes, dreidimensionales Bild von Feinstaubdaten in Abhängigkeit von Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Wir erhoffen uns, mit den Erkenntnissen möglichst viele Bürger*innen, Schulen und somit auch Schüler*innen zu motivieren, einen Beitrag zur Klimaforschung zu leisten, sich mit naturwissenschaftlichen Methoden zu beschäftigen und sie anzuwenden. Unser Projekt soll außerdem zu einem erhöhten Bewusstsein gegenüber der Feinstaubproblematik führen, da man Jugendlichen und Erwachsenen die Möglichkeit gibt, sich intensiv und experimentell damit auseinanderzusetzen. Die Methode der Datenerfassung mittels eines Heliumballons ließe sich darüber hinaus mit einer Änderung der Sensorkonfiguration auf andere klimatisch oder gesellschaftlich relevante Daten ausweiten.