Gas-Sensoren machen Schule: Schüler erforschen die Luftqualität

Wie viel Feinstaub schwebt vor dem Schulgebäude in der Luft? Wie steht es um die Luftqualität im Klassenraum? Und können Bienen außer Wärme auch den Kohlendioxidgehalt im Bienenstock regulieren? Solche Fragen können Schülerinnen und Schüler jetzt in einem neuen Angebot erforschen. Der Messtechnik-Experte Andreas Schütze von der Universität des Saarlandes hat gemeinsam mit dem Schülerforschungszentrum Saarlouis und Physik-Didaktikern der TU Kaiserslautern Experimente und Methoden für Schulen entwickelt, mit denen Schülerinnen und Schüler forschend lernen und zugleich Umweltbewusstsein entwickeln können: Mit mobiler Messtechnik lernen sie, die Luftqualität zu bewerten. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt fördert das Projekt »SUSmobil« mit 400.000 Euro.

Die Forscher stellen ihr Angebot für Schulen vom 1. bis 5. April auf der Hannover Messe vor: Am saarländischen Forschungsstand B46 in Halle 2 suchen sie Partner.

Schüler Johannes Schneider erforscht mit Gas-Sensoren die Luftqualität. Lehrer Benjamin Brück, Leiter des Schülerforschungszentrums Saarlouis, und Sebastian Höfner aus Professor Schützes Team unterstützen dabei. (v.l.n.r.) (Foto: Oliver Dietze)

Hohe Feinstaubwerte, drohende Autofahrverbote, Luftverschmutzung als Ursache für Millionen Tote weltweit – Luftqualität ist in den Medien zum ständigen Thema geworden. »Schadstoffemissionen sind nach wie vor eines der größten Umweltprobleme. Sie bleiben jedoch weitgehend unbemerkt, weil unsere Sinne deren Art und Ausmaß nicht wahrnehmen können. Wir riechen nicht, ob und wie viel Kohlendioxid, Stickoxid oder krebserregende organische Verbindungen die Luft belasten«, sagt Professor Andreas Schütze. »Mit unserem Angebot für Schülerinnen und Schüler wollen wir Umwelt- und Klimabewusstsein wecken und ihnen gleichzeitig Wissen und Methoden vermitteln, um selbst zu forschen und Messergebnisse auszuwerten«, erklärt er. Gemeinsam mit dem Lehrer und Leiter des Schülerforschungszentrums Saarlouis, Benjamin Brück, und dem Professor für Physik-Didaktik Jochen Kuhn von der TU Kaiserslautern hat der Gas-Sensor-Experte ein Schulangebot zum Thema Umweltmesstechnik entwickelt.

Fachwissenschaftler, Fachdidaktiker und Lehrkräfte haben dabei Hand in Hand gearbeitet. »Die Schüler lernen zunächst die Funktionsweise eines Halbleiter-Gas-Sensors kennen, anschließend messen und bewerten sie die Innenraumluftqualität und vergleichen unterschiedliche Baustoffe im Hinblick auf ihre Emissionen«, sagt Sebastian Höfner, der das Projekt als wissenschaftlicher Mitarbeiter an Schützes Lehrstuhl bearbeitet. Danach können die Schüler eigene kleine Forschungsprojekte bearbeiten: etwa die Luftqualität in ihrer Stadt messen, der Frage nachgehen, ob Pflanzen nachts aus dem Schlafzimmer raus sollten oder ob sie drinbleiben können, oder sie erforschen die Luft in Bienenstöcken.

»Die Schüler lernen, mithilfe von Sensoren gekoppelt mit Smartphones oder Tablets selbst Luftmessungen auszuführen, richtig zu messen und die Messwerte zu analysieren und auszuwerten. Wir wollen die Schülerinnen und Schüler auch anregen, eigene Fragestellungen zu entwickeln und selbstständig Studien durchzuführen«, erläutert Andreas Schütze. Gemeinsam mit seinem Team hat er in zahlreichen Forschungsprojekten neuartige Gas-Sensorsysteme entwickelt, die etwa in Raumluft einzelne Schadstoffmoleküle unter einer Milliarde Luftmolekülen ausfindig machen.

»Im Physikunterricht ist das Interesse der Schülerinnen und Schüler am Thema Luftqualität sehr groß, lediglich fehlen bislang meist die technischen Voraussetzungen, die notwendigen Messungen durchzuführen. Wir wollen daher die im Projekt entwickelten Module allen interessierten Schulen, Schülerlaboren und Schülerforschungszentren zugänglich machen, um diese Lücke zu schließen«, erläutert Benjamin Brück vom Schülerforschungszentrum Saarlouis.

Die Experimente und Methoden wurden in den beteiligten Schülerlaboren SinnTec (Universität des Saarlandes) und iPhysicsLab (TU Kaiserslautern) erprobt und zunächst im Schülerforschungszentrum Saarlouis für alle Schulen im Landkreis Saarlouis bereitgestellt. Außerdem werden Schülerumweltstudien zum Beispiel im Rahmen von »Jugend forscht« initiiert und begleitet.

Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Projekt mit dem Namen »SUSmobil – Befähigung und Begleitung von Schülern zur Durchführung von Umweltstudien mit Smartphone und mobiler Messtechnik – Bewertung von Luftqualität und Abgasen durch Erfassung umwelt- und gesundheitsrelevanter Schadstoffe« mit rund 400.000 Euro.

weitere Informationen und die Möglichkeit zur Kontaktaufnahme für interessierte Schüler und Schulen

Der saarländische Forschungsstand auf der Hannover Messe wird organisiert von der Kontaktstelle für Wissens- und Technologietransfer der Universität des Saarlandes (KWT). Sie ist zentraler Ansprechpartner für Unternehmen und initiiert unter anderem Kooperationen mit Saarbrücker Forschern.

Universität des Saarlandes
66041 Saarbrücken
Telefon: 0681 302-0
Telefax: 0681 302-2609
Internet: www.uni-saarland.de

22.03.2019


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