Über dem Berg und unter dem Berg

Laborbesichtigungen und Museumsbesuche bieten vielfältige Gelegenheiten, sich mit Arbeitsweisen und Themen der Naturwissenschaften vertraut zu machen. Forschungsarbeit findet aber nicht nur unter diesen Bedingungen statt.

Aus diesem Grund führte die dritte Erkundungstour Naturwissen-schaften vom 8. bis zum 10. Oktober 2011 in den Nationalpark Harz und in die Tiefen des Rammelsberges bei Goslar.

Der Nationalpark Harz ist berühmt für seine Hochmoore und Bergfichtenwälder. Diese Lebensräume sind in Mitteleuropa vergleichsweise selten. Um sie auf großen Flächen erleben zu können, müssten wir bis in den Norden der skandinavischen Länder reisen.

Die Frage nach den Umwelteinflüssen, die zur Ausbildung dieser für Mitteleuropa ungewöhnlichen Ökosysteme führen, stand im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten des ersten Exkursionstages.

In Zusammenarbeit mit Dr. Martens von der Nationalparkverwaltung und unter fachkundiger Anleitung von Frau Piepenschneider und Herrn Nitsche (Fachbereich Forstwissenschaften, Universität Göttingen) wurden Temperaturprofile, Luftfeuchtigkeitsgehalte und Lichtintensitäten im Fichtenwald und am Rand des Großen Torfhausmoores gemessen, dokumentiert und verglichen. Die Gruppe erhielt dazu die Genehmigung zum Betreten der absoluten Schutzzone, um Daten aus möglichst ungestörten Biotopen aufnehmen zu können.

Ergänzt wurden die Erhebungen zu den mikroklimatischen Umweltbedingungen durch chemisch-physikalische Untersuchungen an einem Bodenprofil im Bergfichtenwald und durch Ermittlungen zur Biodiversität und der Erfassung des Bestockungsgrades mit dendrologischen Methoden.

Auch der Himmel meinte es gut mit der Forschungsgruppe: Es war zwar recht kühl, aber die Sonne schien von einem wolkenlosen Himmel, so dass während des gesamten Tages der Blick frei zum zehn Kilometer entfernten Brockengipfel schweifen konnte.

Am folgenden Vormittag verließen Schülerinnen, Schüler und Lehrer unter sachkundiger Führung die Erdoberfläche, um den Röderstollen in den Tiefen des Rammelsberges zu erkunden.

Vom frühen Mittelalter bis in die 60er Jahre des vorigen Jahrhunderts wurden im Harz Zink-, Blei-, Kupfer- und Silbererze abgebaut. Die Stollen, die zum größten Teil nur zu Fuß begangen werden konnten, reichten bis 900 m unter die Erdoberfläche und bescherten den Landesfürsten und Bergwerksbetreibern reiche Einkünfte aus der Metallgewinnung.

Unter Tage erfuhr die Gruppe, unter welchen Bedingungen die Ablagerungen der Metallsulfide im Gestein entstanden und welche Ursachen für die Anreicherung einiger Verbindungen an bestimmten Stellen in Frage kommen. Gut geschützt durch Sturzhelme mit Stirnlampen untersuchten die Schülerinnen und Schüler schneeweiße (Zinksulfid), ockergelbe bis rotbraune (Eisenoxide), schwarze (Bleisulfid), türkisblaue (Kupfervitriol) und dunkelgrüne (Malachit) Einschlüsse in den Felsen.

Ergänzt wurden Informationen zu Arbeitsbedingungen, Sicherheitsvorkehrungen und Entwässerungsanlagen im Bergwerk. Besonders eindrucksvoll war der Abstieg entlang eines sechs Meter hohen Förderrades, das fast ausschließlich aus Holz vollständig unter Tage zusammengebaut wurde.

Die Zeit reichte noch für kurze Besuche in Museum und Werkstatt. Ein Film, der von einem Tauchroboter aufgenommen wurde, zeigte, dass auch heute noch im Bereich der Schwarzen Raucher in der Tiefsee neue Erzlagerstätten entstehen. In der Werkstatt entfalteten die seit dem 19. Jahrhundert kaum noch gebrauchten Mineralfarben ihre einzigartige Leuchtkraft in kleinen Gemälden, die von Schülerinnen und Schülern selbst gestaltet werden konnten.

N. Bertelsbeck

Mit der CWS in den "Fernen Osten"

Diesjährige Erkundungstour Naturwissenschaften nach Merseburg und Leipzig

Lebensmittelchemische Untersuchungen, eine Zeitreise in die Geschichte des „Chemie-Dreiecks“ in Mitteldeutschland und ein Besuch der beeindruckenden Tierlandschaften im Zoo Leipzig bildeten die Themenschwerpunkte der zweiten Erkundungstour Naturwissenschaften der Christian-Wirth-Schule.

„Chemie zum Anfassen“ heißt das Schülerprogramm der Hochschule Merseburg und des Deutschen Chemiemuseums. Das ganztägige Angebot war bestens geeignet, den Schülerinnen und Schülern anschauliche, neue Einblicke in das oft weniger beliebte Schulfach zu ermöglichen.
Neben der Untersuchung von Brausetabletten und Bodenproben konnten der Kalkgehalt in Eierschalen und die Säurekonzentration in Weißwein bestimmt werden.

Die Geschichte der Ammoniaksynthese nach dem Haber-Bosch-Verfahren und die Werkstoffprüfung an Kunststoffen bildeten die thematischen Schwerpunkte der nachmittäglichen Führung durch das Deutsche Chemiemuseum.
Der technische Aufwand bei der Verarbeitung von Gasen bei hohem Druck wurde beim Betrieb eines Originalkompressors aus den Leuna-Werken deutlich: Um die Verdichtung auf die erforderlichen 200 bar (entspricht dem Wasserdruck in 2000 Metern Tiefe) zu ermöglichen, musste bei erheblicher Lautstärke über fünf Minuten lang zunächst ein 26 Tonnen schweres Schwungrad langsam in Bewegung gesetzt werden.

Bei der technischen Prüfung der Qualität von Kunststoffgegenständen konnte unter Anderem zur allgemeinen Überraschung gezeigt werden, dass sich das spröde Polystyrol der Joghurtbecher bei entsprechendem Kraftaufwand auf die doppelte Länge dehnen lässt.

Intellektuelle Fähigkeiten und die manuelle Geschicklichkeit verschiedener Arten von Menschenaffen bildeten den thematischen Schwerpunkt der verhaltensbiologischen Führung im Zoo Leipzig. Den wissenschaftlichen Mitarbeitern des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie konnte die Gruppe bei Experimenten zum Lernverhalten zuschauen. Forschungsergebnisse dieser Untersuchungen tragen erheblich zur Optimierung der artgerechten Zoohaltung von Schimpansen, Orang Utans und Gorillas bei.
Im nachmittäglichen Seminar unter zum Thema „Klima und Koralle“ wurden abschließend Besonderheiten und Bedrohung der Korallenriffe am lebenden Objekt in einem riesigen Panoramabecken vorgestellt und diskutiert.

Die unter dem Titel „CWS-Galaxis“ an der Christian-Wirth-Schule begonnene Reihe zusätzlicher Unterrichtsangebote zur Förderung des Interesses an den Naturwissenschaften soll auch im Jahr 2011 fortgesetzt werden. Neben einem Vortrag zum Themenbereich „Natur – Berufe“ und der Vermittlung von Möglichkeiten zu Laborbesuchen ist in den Herbstferien eine Exkursion zum Wissenschaftszentrum „Phaeno“ in Wolfsburg geplant.

Norbert Bertelsbeck