Robert-Havemann-Gymnasium: Klimaschutz und Luftqualität – Feinstaubmessungen im Kiez

In Kooperation mit der Hochschule für Nachhaltige Entwicklung (HNE) Eberswalde führen Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe des Robert-Havemann-
Gymnasiums zusammen mit Studentinnen und Studenten der HNE ein Projekt zur Luftqualität in Berlin und Brandenburg durch.

Das Projekt an der HNE wird von den Professoren Prof. Dr.-Ing. Armin Thoma und Prof. Buller betreut. Im Rahmen eines Seminarprojektes werden in Eberswalde Feinstaubsensoren verteilt und die Daten regelmäßig in einer Datenbank aufgenommen. Diese Daten sollen mit Daten der ESA (freizugänglich) abgestimmt werden. Der hierzu notwendige Algorithmus wird noch entwickelt. Alle Daten sind dann im Imternet frei zugänglich. Das entsprechende Projekt am Robert-Havemann-Gymnasium betreut der Physik-Lehrer Herr Dr. Stendal.

Persönliche Kontakte zwischen beiden Einrichtungen gab es bereits, Treffen von Schülerinnen und Schülern unserer Schule mit Studentinnen und Studenten der HNE sind
geplant. Die Schülerinnen und Schüler unserer Schule bauen und erproben mobile Messstationen für Feinstaub, die ihre Daten per W-LAN senden. Geplant sind Messungen an Hauptverkehrsstraßen und in Wohngebieten im Raum Karow/Pankow. Die Messdaten werden entweder am Wohnort der Schülerinnen und Schüler über das dort vorhandenen W-LAN oder beim mobilen Einsatz über die Handys der Schülerinnen und Schüler an eine zentrale Datenbank überspielt. Die so gewonnenen Messdaten werden von der HNE mit in ihre Datenbank aufgenommen, sodass schrittweise eine Landkarte der Feinstaubbelastungen im Raum Berlin-Brandenburg entsteht.

Das Projekt wird dokumentiert und kann nach erfolgreicher Umsetzung von anderen Schulen übernommen werden. Dies würde die Datenbasis im Raum Berlin-Brandenburg deutlich vergrößern. Bei dem Projekt erfasst ein SDS011-Feinstaub-Sensor die notwendigen Daten zur Feinstaubbelastung. Über einen DHT2-Sensor werden gleichzeitig Temperatur und Luftfeuchte erfasst, was für die Bewertung der Feinstaub-Messdaten notwendig ist. Der Feinstaubsensor SDS011 misst die Kennwerte PM10 und PM2.5, also die Konzentration von Teilchen mit 10 μm und 2,5 μm Durchmesser in der Luft. Die Landesanstalt für Umwelt, Robert-Havemann-Gymnasium Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) hat Messungen mit dem SDS011 Sensor vorgenommen und festgestellt, dass ein SDS011 Sensor brauchbare Messergebnissse liefert.

Eine NodeMCU erfasst die Daten und sendet die Daten an einen Server und gleichzeitig in eine Cloud. Die Energieversorgung der Stationen erfolgt über einen Akku, der über eine Solarzelle aufgeladen werden kann, um längere Betriebszeiten zu erzielen. Da der Oberstufenkurs 21 Schülerinnen und Schüler umfasst sind 10 Mess-Einheiten geplant, sodass immer Feinstaubwerte von 10 verschiedenen Standorten parallel erfasst werden können.

So sind in kurzer Zeit Aussagen über die Feinstaubbelastung in einem größeren Areal möglich. Mit diesem Projekt können Schülerinnen und Schüler die Luftqualität im Kiez (in Karow und im Bezirk Pankow) erfassen und beurteilen. Da das Projekt von anderen Schulen in Zukunft problemlos übernommen werden kann, ist eine erhebliche Breitenwirkung zu erwarten. Herr Dr. Stendal und Hr. Strube haben umfangreiche Erfahrungen in der Durchführung von Lehrerfortbilungen, sodass geplant ist, das Projekt nach erfolgter Umsetzung über Lehrerfortbildungen anderen Schulen in Berlin vorzustellen.

Über die Kooperation mit der HNE wird so eine Landkarte der Feinstaubbelastung für den Raum Berlin-Brandenburg entstehen. Dies ist ein Baustein um eine breite Kooperation von Schulen in Berlin im Bereich des Klimaschutzes zu initiiieren. Hr. Dr. Stendal, der dieses Projekt leitet, hat bereits Kontakt mit Kolleginnen aufgenommen, die Wahlpflichtkurse in Biologie und Chemie in der Klassenstufe 10 leiten. In einem fachübergreifenden Ansatz wird sich das Fach Biologie mit den gesundheitlichen Auswirkungen von Feinstaub beschäftigen und das Fach Chemie mit der Entstehung von Feinstaub (viele Feinstaub-Quellen emittieren auch klimaschädliche Gase…. ).
Ein Kurs der gymnasialen Oberstufe, der sich ab Januar 2019 mit dem Projekt eines Stratosphärenballons beschäftigt, wird Sensoren für Druck, Temperatur, CO2 und Feinstaub vorab an einer Drohne testen, sodass wir auch ein Höhenprofil der Luft mit Angaben über den CO2-Gehalt und die Feinstaubbelastung erhalten.

Dies passt zu einem Projekt unserer Kollegin Fr. Dr. Ouazi, die sich ab Januar 2019 im Rahmen eines Jugend-Forscht-Projektes mit der NOx-Belastung der Luft beschäftigen wird. Eine Zusage der FU Berlin, für dieses Projekt leihweise ein Massenspektroskop zu bekommen, das qualitative und quantiative Aussagen über die NOx-Belastung der Luft ermöglicht, liegt bereits vor.
Weiterhin haben wir uns zur Teilnahme am Citizen Science-Projekts “BerlinAIR – NO2-Atlas“ der TU-Berlin angemeldet.
Die Im Rahmen der verschiedenen Kooperationen und Projekte gewonnenen Ergebnisse über die Belastung der Luft mit (Ab-)Gasen und Feinstaub und die Frage nach den Quellen dieser Luftbelastungen sowie ihrer weiteren klimatischen Auswirkungen (die in diesem Zusammenhang natürlich mit behandelt werden), fügen das Feinstaub-Projekt organisch in den größeren Geamtzusammenhang des Klimaschutzes ein.

Durch die Veröffentlichung der Inhalte der Projekte und der Messdaten über Presseerklärungen nach Abschluss des Projektes (zwei Lokalzeitungen haben bereits über das Feinstaub-Projekt der HNE berichtet), leisten wir einen sinnvollen Beitrag, um den Zusammenhang von Luftbelastung und Klimaschutz verstärkt in das Bewusstsein der Schülerinnen und Schüler und der Öffentlichkeit zu bringen.