Wuppertal: Jugend forscht: Schüler bringt Licht ins Abgasdunkel

Küllenhahn. Auf welche Weise lassen sich Ozon- und Stickstoffwerte flächendeckend ermitteln? Der 18-jährige Tobias Gerbracht, Schüler des Carl-Fuhlrott-Gymnasiums (CFG), hat eine Antwort auf diese Frage gefunden und so ein völlig neuartiges Messsystem entwickelt, mit dem er 2017 bei Jugend forscht antreten wird.

Wer die Umgebung am Hahnerberg aufmerksam betrachtet, dem wird unter Umständen der kleine Reflektor am Sparkassengebäude auffallen. „Der lässt sich eigentlich gut erkennen“, sagt Gerbracht mit einem Schmunzeln. Das Prinzip des Projekts ist auch für Laien zu verstehen. „Wir haben auf dem Dach der Schule, wo sich das Astronomie-Labor befindet, zwei Teleskope aufgestellt. Eines davon sendet gebündeltes Licht aus, das auf den 30 mal 30 Zentimeter großen Reflektor trifft. Von dort wird das Licht bis zur Sternwarte zurückgeschickt.“ Da der Retro-Reflektor das Licht exakt zum Ursprung schickt, bestehe keine Gefahr, dass Autofahrer geblendet würden. „Das Licht wandert durch die Atmosphäre und ist dadurch in der Lage, Moleküle aufzunehmen. Diese hinterlassen ein spezielles Muster im Licht, das an der Empfangsstation über einen Spektografen detektiert und später ausgewertet wird.“

Bisher gab es keine Messmethode für die Schadstoffbelastung in einem Gebiet, lediglich die punktuelle Belastung konnte gemessen werden. „Das Verfahren ist absolut neu, es gibt keine Universität oder ein Institut, das Messungen auf diese Weise durchführt. Mit diesem innovativen Messverfahren gelingt es, die Konzentration zwischen der Sternwarte und dem Hahnerberg zu bestimmen.“ Das Projekt erwies sich als sehr aufwendig. „Ich arbeite seit zweieinhalb Jahren daran und habe bisher rund 1000 Arbeitsstunden investiert. Da die Moleküle im ultravioletten Bereich liegen, muss jeder Teil des Versuchsaufbaus optimiert sein.“ Eine zeitliche und logistische Herausforderung für den begabten Abiturienten, der außerdem als Dozent Kurse für Hologramm-Projektoren an der Junior Uni gibt.

Sein Projekt „Aufbau einer Messstation für Umweltphysik“ ermöglicht Gerbracht zudem die Teilnahme am weltweit größten Wissenschaftswettbewerb für junge Forscher, der im Rahmen der International Science and Engineering Fair (ISEF) in Los Angeles ausgetragen wird. „Durch Jugend forscht kann ich 2017 an der ISEF teilnehmen. Das ist schon eine unvergleichliche Gelegenheit.“

Mathematik- und Physiklehrer Michael Winkhaus brennt ebenfalls für Wissenschaft und wünscht sich mehr freies Arbeiten für seine Schützlinge: „Aus Lehrersicht ist die Arbeit an solch tollen Projekte eine ganz klare Erhöhung der Lebensqualität. Diese Art des Arbeitens ist am bildungswirksamsten, da es einen Bezug zum realen Leben schafft. Das ist in unserem Bildungssystem Gold wert. Deswegen ist es notwendig, dass sich Einrichtungen für solche Projekte öffnen.“

Nach seinem Abitur möchte Gerbracht in die Technik gehen. Es war für den vielseitig begabten Schüler schwer, sich für einen Studiengang zu entscheiden. „Ich werde ‘Industrial Design’ an der Bergischen Universität Wuppertal studieren. Der Studiengang ist techniklastig und praxisnah und vereint Design und Funktionalität.“ Er ist zuversichtlich, dass es ihm auch in Zukunft gelingen wird, seine unterschiedlichen Interessen auszuleben.“ Aber irgendwie passt das immer, die Zeit zu nutzen und alles so zu verteilen, dass ich alles unter einen Hut bekomme.“