OHG-Schüler auf den Spuren von Otto Hahn

Einmal im Monat fahren sieben Schülerinnen und Schüler des OHG von Klasse 10 bis J2 zur Universität Stuttgart, um dort an der Eliteakademie Chemie und Materialwissenschaft, einem Programm der School for Talents, teilzunehmen. Die Information über dieses Angebot erhielten sie von den Chemie-Lehrkräften Frau Escarpa und Herrn Zenger, bewerben mussten sie sich aber selbstständig, sowie ein kleines Motivationsschreiben verfassen. Nun nehmen sie einmal monatlich mit etwa 90 weiteren interessierten Schülerinnen und Schülern und den besten 65 Studierenden der Fakultät Chemie an einem abwechslungsreichen Programm aus Vorträgen, Workshops, Laborexperimenten und einer Exkursion zum Deutschen Museum teil und können schon mal ein bisschen Uni-Luft schnuppern. Die Themen sind dabei so gewählt, dass auch die Studierenden noch etwas Neues lernen können, sei es über Astrochemie, bioinspirierte Werkstoffe aus Chitin oder „heiße Themen der Materialwissenschaft“.

Auch ein Experimentiernachmittag im Fehling-Lab der Universität Stuttgart stand für die Schülerinnen und Schüler auf dem Programm. Während die 10.-Klässler hier gelernt haben, wie man eine Säure-Base-Titration durchführt, was sie übrigens dann in der Kursstufe gut im Chemie-Unterricht gebrauchen können, wurden die Oberstufenschüler in die Geheimnisse der Mikrowellenöfen eingeführt. Ein solcher Experimentiernachmittag kann an der Schule schon deshalb nicht stattfinden, weil dafür gar nicht die notwendigen Mikrowellengeräte vorhanden sind. So haben sie in den Mikrowellengeräten Kunststoff aus Citronensäure und Glycerin hergestellt und sogar Glas geschmolzen.

Das bisherige Highlight war aber die Exkursion nach München zum Deutschen Museum. Mit zwei Bussen ging es an einem Samstagmorgen von der Uni Stuttgart los. Auf dem Programm stand nicht nur der Museumsbesuch, sondern auch ein Vortrag zur Entdeckung der Kernspaltung durch Otto Hahn, Lise Meitner und Fritz Straßmann und ihr „Kernspaltungstisch“. Sie sollten also den Aufbau sehen, mit dem der Namensgeber ihrer Schule die Kernspaltung mit seinen Mitstreitern entdeckt hat. Die Kuratorin der Abteilung Chemie, Frau Dr. Susanne Rehn-Taube, ließ es sich nicht nehmen, persönlich über die Entdeckung der Kernspaltung und das Exponat zu berichten. So erfuhren die Schülerinnen und Schüler, dass Hahn, Meitner und Straßmann in den 1930er Jahren Uransalze mit Neutronen bestrahlten, um Elemente herzustellen, die schwerer als Uran sein sollten. Allerdings enthält eine Probe von 1-2 g Uran-Salz nur unwägbare Mengen des Bestrahlungsproduktes, so dass diese mit ähnlichen Elementen ausgefällt werden müssen und in den Niederschlägen die Strahlung gemessen wird. In einem Versuchsprodukt vermuteten Hahn und Straßmann Radium als Produkt des Neutroneneinfangs. Doch dies konnte nicht nachgewiesen werden. Die einzige Erklärung, die Hahn und Straßmann für ihr Ergebnis hatten, war, dass Barium entstanden sein musste. Die Forscher konnten sich dieses Ergebnis nicht erklären und so berichtete Hahn in einem Brief an Meitner, die inzwischen – sie war als Jüdin – durch die Verfolgung durch die Nationalsozialisten bedroht und 1938 nach Schweden geflohen war, von den Ergebnissen und bat sie um eine Erklärung. Diese soll Lise Meitner bei einem Winterspaziergang in Schweden mit ihrem Neffen Otto Robert Frisch gefunden haben. Der Urankern musste durch den Neutronenbeschuss in Schwingungen geraten sein und in die zwei nahezu gleich großen Atome der Elemente Barium und Krypton zerfallen sein. Nach dieser Erklärung konnte auch das entstandene Krypton nachgewiesen werden und damit war die erste Kernspaltung bewiesen, was eine große Sensation war. Bereits im Jahre 1939 begannen in den USA Versuche, die Kernspaltung für militärische Zwecke zu nutzen, die in der Entwicklung der Atombombe mündeten. Den militärischen Einsatz der Kernspaltung bezeichnete Otto Hahn stets als „Schweinerei“.

Nach diesen Ausführungen ging es noch zum „Hahn-Meitner-Straßmann-Tisch“. Die Teilnehmenden erfuhren, dass auf diesem Tisch Teile der Original-Ausrüstung arrangiert sind, es sich dabei aber nicht um eine historisch korrekte Anordnung handelt. So steht die Waschflasche nur symbolisch für die analytische Arbeit im Chemie-Labor und auch der Paraffinblock, auf dem die Uran-Probe zur Bestrahlung mit Neutronen lag, stand in einem separaten Bestrahlungsraum. Die Messung der Aktivitäten der Proben fanden schließlich in einem Messraum statt. Eine Messung der schwach strahlenden Reaktionsprodukte wäre – wie auf dem Tisch aufgebaut – neben der starken Neutronenquelle überhaupt nicht möglich gewesen.

Nach diesen interessanten Informationen über die Arbeit des Namensgebers ihrer Schule hatten die Schülerinnen und Schüler noch ausreichend Gelegenheit, sich im Museum umzusehen und viele interessante Dinge zu entdecken, darunter die gerade wiedereröffnete und vollständig modernisierte Chemieausstellung. Abends ging es dann mit dem Bus wieder zurück nach Stuttgart.

Ein weiteres Highlight der Eliteakademie Chemie und Materialwissenschaft wird noch im Juli stattfinden – eine Experimentalvorlesung im Hörsaal des Chemiegebäudes der Universität Stuttgart, zu der auch die Schülerinnen und Schüler der OHG-Akademie eingeladen sind.

Caroline Niewa, J2

Pimp my CO2-Ampel

Auch wenn die Corona-Maßnahmen im Alltag mehr und mehr gelockert werden – manche Dinge bleiben: auch, weil sie über die Zeit der Pandemie sinnvoll sind. Ein Beispiel hierfür sind die CO2-Ampeln, deren erste Varianten vor etwa zwei Jahren im NwT-Unterricht konstruiert wurden. Die ausgeatmete Luft einer Person enthält deshalb neben CO2 auch winzige Flüssigkeitströpfchen (Aerosole), die aufgrund ihrer Größe für längere Zeit in der Luft schweben können. Ist die jeweilige Person mit dem Virus infiziert, so enthalten diese Tröpfchen auch Viruspartikel. Die CO2-Messung durch entsprechende Ampeln bietet eine kostengünstige Lösung zur Einordnung des aktuellen Risikos durch potentiell infektiöse Aerosole. In den letzten zwei Jahren haben die Ampeln fleißig ihren Dienst in den Klassenräumen verrichtet: Sie haben bei auf den richtigen Zeitpunkt zum Lüften hingewiesen und so auch verhindert, dass die Räume der Schule zu sehr auskühlen. Einige Modelle haben allerdings auch das Zeitliche gesegnet oder einer Reparatur bedurft. Aus diesem Grund trafen sich fünfzehn Schüler:innen der Unterstufe zu einem Hackathon mit dem Titel PIMP my CO2-Ampel. Wie bei einem Hackathon üblich wurde dabei programmiert, konstruiert und natürlich auch gehackt, in diesem Fall eine Leuchte eines schwedischen Möbelhauses („IKEA-Hack“). Dazu wurden am 3D-Drucker zusätzlich neue Inlets für die Leuchten gefertigt, in die der Mikrocontroller mit Sensor passt. Am Ende entstanden beim ersten OHG-Hackathon neun neue CO2-Ampeln, die in Zukunft ihren Dienst in den Räumen des OHGs verrichten werden. Zufrieden testeten die Hacker die Ampeln, indem sie hineinpusteten oder sie ans geöffnete Fenster stellten. Auch erste kleine Versuchsreihen wurden durchgeführt: Wo im Raum wird die Ampel am schnellsten wieder grün? Wer atmet am meisten CO2 aus?

Ein durchaus gelungener erster Hackathon am OHG ging damit zur Zufriedenheit aller Hacker zu Ende. Und auch die Schulgemeinschaft hat davon ihren Nutzen, denn der CO2-Wert im Klassenzimmer ist nicht nur in Zeiten von Corona wichtig, sondern auch darüber hinaus. Auch nach der Pandemie hilft uns zielgerichtetes Lüften dabei, schleichende Ermüdungsprozesse im Unterricht zu stoppen. Denn hohe CO2-Werte reduzieren auch die Aufmerksamkeit und das Lernverhalten der Schülerinnen und Schüler. Hier konkrete Ergebnisse aus verschiedenen Studien:

• Schlechte Luft reduziert die Aufmerksamkeit um bis zu 5%.
• Gute Lüftung erhöht die schulischen Testergebnisse in Mathematik und Lesen um 2 bzw. 3 %.
• Ein Anstieg um 100 ppm CO2 erhöht die krankheitsbedingte Abwesenheit um etwa 0,4 Tage/Jahr.

Herzlichen Dank deshalb an alle „Hacker“, die sich für diesen Hackathon Zeit genommen haben. Besonderen Dank geht auch an das Kindermedienland bzw. die Baden-Württemberg-Stiftung, die den Hackathon finanziell unterstützt haben sowie den Umweltcampus der Universität Trier und Guido Burger für die fachliche Expertise bei allen Fragen rund um die CO2-Ampel!

Daniel Rauser

 

 

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Was hat der Schulgarten mit MINT zu tun?

Na, natürlich ist Schulgarten sowieso N. Das heißt Naturwissenschaft! Aber auch im Garten oder jetzt bei unseren „Winterarbeiten“ entsteht manchmal das Bedürfnis nach dem gezielten Einsatz von passender Technik.
T1: Da im Garten vor langer Zeit durch unglückliche Umstände ein Eichhörnchen ertrank und wir ihm immer noch gedenken, stellen wir seitdem eine Grabkerze auf. Diese soll uns daran erinnern, dass wir IMMER Äste in unserer Wasserwanne haben müssen, damit trinkende Tiere wieder sicher heraus gelangen können. Jede Generation von Schulgärtnern und Gärtnerinnen lernt dies zu Beginn.
Diese Kerze musste immer wieder erneuert werden und kann leider im Alltag nicht brennen. Unser bester Techniker, Fabian Then, hatte daher die Idee, diese durch eine LED-Lampe mit Solarzelle zu ersetzen. Prima! Man kann auf dem Bild sehen, wie sie gebaut ist. Nun müssen wir nur noch alle 3 Monate den Akku laden.

T2: Während der Winterzeit arbeiten wir fleißig an der Erforschung und Produktion von Pflanzenfarben. Wir zerkleinern im Mörser die Pflanzen, pressen die Masse aus und testen sie pur und mit verschiedenen Zusätzen auf ihre Farbigkeit. Durch Zugabe von Säure oder Lauge erhalten wir interessante Ergebnisse, die wir in Farbproben festhalten. Jeder Junggärtner hat eine Mappe, in der er oder sie die Ergebnisse sammeln kann. Besonders schöne Farben möchte man natürlich weiterhin nutzen können. Dazu braucht man nur etwas Gummi arabikum zum Andicken und einen Farb-Napf. Da kam die Idee ganz passend, diese Näpfchen mit dem 3D-Drucker herzustellen. Fabian und Moritz arbeiteten zuhause vor und druckten mit Luca und Herrn Rauser am schuleigenen Drucker für alle Mitglieder der „Junggärtner“ Farb-Näpfchen aus! Diese sind sogar individuell mit dem Namen bedruckt!

T zum 3.!? Sobald es draußen wieder etwas wärmer wird, werden wir beginnen, für unseren Gehölzlehrpfad im Grünen Klassenzimmer QR-Codes für die Kennzeichnung herzustellen und anzubringen. Dadurch kann man dann ganz bequem per Handy feststellen, welches Gehölz sich dort befindet und weitere Informationen dazu erhalten.

Herzlichen Dank an unsere kreativen und fleißigen Techniker!

Friedlind Porten

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Wie verstrahlt ist denn das OHG?

Diese Frage ist natürlich nicht im übertragenen Sinn gemeint. Stattdessen geht es um die tatsächliche radioaktive Strahlung im Schulgebäude. Fabian Then hat hierzu einen Geigerzähler-Bausatz von der MakerFaire mitgebracht und diesen mit zusätzlichen Sensoren bestückt. Der Geigerzähler wird in den nächsten Wochen ein wenig durchs Schulhaus wandern. Gerade misst er, wie verstrahlt Herr Laupps Büro eigentlich ist. Zur Beruhigung: fast gar nicht. Im Frühjahr werden wir den Geigerzähler in unserem grünen Klassenzimmer, dem Schulgarten, aufstellen. Dort können wir dann zum Beispiel herausfinden, ob bei Regen ein höherer Anteil an radioaktiver Strahlung vorliegt. Damit unterstützt das OHG weiter die OpenData Bewegung: Daten, so unsere Auffassung, sollten allen zur Verfügung stehen. Die aktuellen Messwerte können hier beobachtet werden: https://multigeiger.citysensor.de/ (Sensor 68694 bei Böblingen/Sindelfingen auswählen). Was genau gemessen wird, ist zum Beispiel hier erklärt. Vielleicht wollt ihr jetzt auch herausfinden, wie verstrahlt eure Klasse ist. Dann wendet euch gerne an Fabian Then aus der 7c oder bei Herrn Rauser. Wir freuen uns! Hinweis: Wenn der Sensor gerade offline ist - kein Grund zur Sorge. Dann ändert der Geigerzähler gerade meist seinen Standort. Der Aufbau der Verbindung dauert dann immer ein wenig.

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