Lehrer am Puls der Erde – eine Fortbildung für Lehrer im Modul „Geophysik“ an der Universität Hamburg

14.09.2012

 

 

Aufbau mit Hindernissen

Das Paket mit Horizontalpendel, Granitwürfel und Sensorspule mit eingebautem Magnetfeld ist schon in der Gyula Trebitsch Schule in Tonndorf angekommen. Nur fand sich darin weder eine Aufbauanleitung noch die passende Software, um das Schulseismometer sogleich in Betrieb zu nehmen. Dabei ist so eine Messstation für Erdbebenwellen eine super Sache, findet Chemielehrerin Tanja Hühn. Vor allem für eine Schule, die ein Oberstufenprofil aus Chemie und Geografie unter der Überschrift „Es gibt nur eine Erde“ anbietet. Doch zunächst landete das Paket im Schulkeller.  

Mesungen in der ruhigen Tiefe

Da gehört es auch hin, betont Dr. Dirk Becker. „Und zwar möglichst so aufgestellt, dass es langperiodisch schwingt.“ Der Geophysiker an der Universität Hamburg hat zehn Lehrer aus fünf NAT-Schulen bei sich zu Gast: eine Lehrerfortbildung hoch über den Dächern Hamburgs, im 15. Stock des Geomatikums. Doch es geht um die Kommunikation mit den Tiefen der Erdkruste und um die Beben der ganzen Welt. Um sie zu registrieren, muss das Gerät an einem ruhigen und möglichst tief gelegenen Ort aufgestellt werden, so der Seismologe.

Lehrer am Puls der Erde
Lehrer am Puls der Erde
Lehrer am Puls der Erde
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Richtige Schwingungen herausfiltern

Das ist leichter gesagt als getan, wenn die Schule wie das Gymnasium Süderelbe nur einen Kriechkeller besitzt oder die S-Bahn direkt neben der Kellerwand vorbeifährt wie beim Friedrich-Ebert-Gymnasium. „Aber auch das kann durchaus interessant sein“, findet Becker. Weil ein Seismometer nicht nur Erdbebenwellen aufzeichnet, sondern auch künstlich ausgelöste seismische Wellen, wie bei einer Sprengung beispielsweise. Aber durch nächtliche Ruhezeiten und Vergleiche mit Aufzeichnungen anderer Stationen kann man die richtigen Erdbeben herausfiltern und lokalisieren.

Schulseismometer als Medium

Wie das am Rechner geht und welche Bedingungen bei der Aufstellung und Aufzeichnung beachtet werden müssen, erfahren die Lehrer in der zweistündigen Fortbildung. Sie erhalten einen Menge Tipps und Links sowie neue Perspektiven, was sich mit dem Schulseismometer so alles auf die Beine stellen lässt: Möglichkeiten zum internationalen Schulaustausch oder zur interdisziplinären Kooperation mit Bauingenieuren und Geografen beispielsweise. „Wie weit darf denn eine andere Schule weg sein, mit der man kooperieren könnte?“, fragt Jörn Krönert, Physiklehrer der Stadtteilschule Barmbek / Emil-Krause Gymnasiale Oberstufe.

Unterricht spannender gestalten

Optimal wäre es, drei Komponenten vor Ort zu messen, eine Vertikal- und zwei Horizontalkomponenten in unterschiedlicher Himmelsrichtung: „Dann könnten wir peilen“, sagt Becker. Aber so weit wollen die Lehrer gar nicht gehen. Sie suchen eine praktikable Anwendung, die den Physik- oder Erdkundeunterricht spannender macht: „Wir sind ja keine Wissenschaftler und die Schüler auch nicht“, sagt Dr. Ulrike Vogt, Physiklehrerin am Gymnasium Süderelbe. Aber im Internet könnten die Schüler sehr wohl ihre Daten mit anderen Schulen und Stationen vergleichen und abschätzen, zu welchem Beben die Aufzeichnungen passen. „Man steht ja nicht allein da.“

Auch für andere Profile interessant

Das Gymnasium Süderelbe ist die erste Schule, die ein Seismometer bekommen, aufgestellt und verwendet hat. Inzwischen stehen zwei Geräte in einem Abstellraum außerhalb der Physik. „Damit auch andere Fachkräfte darauf Zugriff haben“, so Vogt. In der Oberstufe biete sich beispielsweise auch das Thema Mechanik an, um ein Gerät selbstständig auseinanderzunehmen und wieder aufzubauen. Das Problem sei nur, dass Kollegen, die das Brummen des Rechners störe oder die in den Ferien Strom sparen wollten, das Gerät einfach ausstellten. „Und ohne Rechner gibt es nun einmal keine Daten.“

Zwischen Theorie und Praxis

Es sind die großen technischen Fragen und kleinen praktischen Dinge, die diese kurze Fortbildung prägen. Martin Biebl hat die beiden Seismometer der Sankt-Ansgar-Schule einfach an das CASSY-System, eine universelle Messwerterfassung angeschlossen. „Das zeichnet die Schwingungen viel schöner auf als die mitgelieferte Software“, begeistert sich Becker. Jetzt möchte Biebl nur noch die Daten, die zwei Geräte aufzeichnen synchronisieren. „Ist das schwierig?“, fragt er besorgt.  Becker schlägt vor, die Software auf einem Rechner zweimal laufen zu lassen. Dann hat man immer noch zwei Datenströme, aber auf jeden Fall die gleiche Zeit und kann besser vergleichen.

Fachübergreifende Verständigung

Am Ende trägt die Fortbildung sogar zur fachübergreifenden Verständigung bei: Während sich die Physiker mehr Engagement und Unterstützung von den Erdkundelehrern wünschen, pocht Carsten Knackendöffel, Geografielehrer an der Emil-Krause Gymnasiale Oberstufe auf ein besseres Zeitmanagement und mehr Disziplin bei den Kollegen. „Wir wollen doch nicht nur auf den Bildschirm gucken, sondern auch noch die vielen Anschauungsobjekte kennenlernen, die hier aufgebaut sind.“ Das sind bunte Spiralringketten, mit denen Becker S- und P-Wellen veranschaulicht oder ein Rütteltisch, der verdeutlicht, dass hochfrequente Wellen kleine Gebäude zum Schwingen bringen, während die Tieffrequenzen sich an hohen Gebäuden abarbeiten. Auf jeden Fall hat die Veranstaltung die Gyula Trebitsch Schule in Schwung gebracht: „Bis zum MINT-Tag steht das Seismometer, das ist hiermit beschlossen“, sagt Tanja Hühn.

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