Heute war für unsere 11er Projekttag für Studienorientierung. An der HTWK Leipzig lernten sie Ingenieurstudiengänge kennen, z.B. Bauingenieurwesen, Energietechnik, digitale Print-Technologien sowie Verpackungstechnologie und Nachhaltigkeit. Und Ingenieurnachwuchs wird von Firmen in Deutschland dringend gesucht!
Ein Tag mit Erkenntnisgewinn und vielen neuen Anregungen für die Zukunft nach dem Abitur. Ein Dankeschön dem HTWK-Team „Schule trifft Hochschule“!
Langsam schiebt sich die Silhouette des Mondes vor die Scheibe der Sonne…
Es ist ein ganz normaler Dienstag, der letzte im Oktober. Heute treffen sich freiwillige Astronomen und Astronominnen am Kepler-Gymnasium, um die partielle Sonnenfinsternis zu bewundern. Dabei schiebt sich der Mond auf seiner scheinbaren Himmelsbahn, auch Ekliptik genannt, zwischen Erde und Sonne, sodass Teile von unserem Stern verdeckt sind. Hier in Leipzig werden in dem gut zweistündigen Spektakel maximal 20 bis 30 Prozent der Sonne verdeckt. Der Höhepunkt der Verdunklung liegt am Zeitpunkt um 12:13 mittags. Doch der Himmel heute ist wolkig und bedeckt, nicht die besten Bedingungen für eine himmlische Beobachtung. Trotzdem machen wir das Beste daraus, hoffen und bangen auf Wolkenlücken. Frau Nossing baute die schuleigenen Teleskope auf, holte die teuren und empfindlichen
Filter hervor und verfolgte die Verdunklung live auf dem Tablet. Auf einmal wird es heller, die dunklen Wolken scheinen kurz die Sonne frei zu geben. Alles eilt zu den optischen Geräten. Und siehe da, eine orangefarbene Scheibe wird durch den Rotfilter von einem Schatten verdeckt. Leicht winden sich Strukturen vorüber, die dünnen Schleierwolken sind es, die in ihrer Wildheit eilig ziehen. Frau Nossing ist erstaunt, man sieht sogar Sonnenflecken durch den zarten Wolkenschleier. Ein voller Erfolg, trotz schlechten Ausgangsbedingungen. Was haben wir für ein Glück!
Bericht von Hannes Marius Koch, Jgst. 12
Foto: Astronomische Aufnahme: Johannes-Kepler-Schule, 25 Oktober 2022, 12:19, Gruppenbild von Alexandra Szenyuk 11
Das Projekt Halbe-Halbe geht in das dritte Projektjahr. Zum ersten Treffen vor den Ferien haben wir begonnen, im Neubau CO2-Messgeräte zu installieren, damit für alle Schüler die Luftqualität besser beobachtet werden kann.
Weiterhin fand die Auftaktveranstaltung im Neuen Rathaus statt, bei der wir mit anderen Schulen in den Erfahrungsaustausch gehen konnten und so weitere Aktivitäten der anderen Schulen erfahren haben. In diesem Rahmen gab es ebenfalls eine Urkunde, da wir es trotz des erhöhten Heizbedarfs zu einer Einsparung gebracht haben.
Nun möchten wir weitere Mitstreiterinnen und Mitstreiter suchen, die sich für die Themen Energiesparen und Nachhaltigkeit interessieren. Dazu planen die Schüler eine kurze Vorstellung des Projektes innerhalb des Unterrichts.
Eine Physikstunde der besonderen Art erlebte unsere Schule am heutigen Mittwoch. Das Autohaus AutoSaxe war zu Gast und präsentierte unter anderem sein neuestes Wasserstoffauto, den „Toyota Mirai“ – „Mirai“ stammt aus dem Japanischen und bedeutet „Zukunft“. Unter diesem Moto konnten wir heute einen Blick auf eben diese wagen…
Den außergewöhnlichen Unterricht hatten wir Harald Siegel aus der 10a zu verdanken. Er schrieb eine umfangreiche Facharbeit über „die Brennstoffzelle als Antriebstechnologie für Fahrzeuge“. „Wasserstoff ist eine Zukunftstechnologie. Das wollte ich mit der Arbeit zeigen. Mir ging es vor allem um einen Vergleich von batteriebetriebenen und wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen“, erklärt Harald. Für seine Arbeit baute und untersuchte er ein funktionsfähiges Modell eines Wasserstoffautos.
So viel Engagement muss belohnt werden, dachten sich auch die Toyotahändler von AutoSaxe, die auf die Arbeit aufmerksam wurden. So entstand die Idee zu dieser Präsentation auf unserem Schulhof. „Es ist toll, dass ich so unterstützt wurde. Toyota ist Vorreiter in Sachen Brennstoffzelle und hat mit dem Mirai das bislang einzige Wasserstoffauto produziert, dass für den breiten Markt verfügbar ist“, so Harald.
Und so fuhr das Autohaus mit zwei Wasserstoffautos und einem Elektroauto vor – immerhin ein Anblick, den man in der Schule nicht jeden Tag hat. Arrangiert hat die Präsentation Lara Haake, eine Mitarbeiterin von AutoSaxe, die früher selbst Schülerin der Schule war. Neben der Präsentation der Autos hatten Schüler und Lehrer ausreichend Zeit, sich die moderne Technik genauer anzusehen und sogar eine kleine Probefahrt zu unternehmen. Harald stellte seine Arbeit vor seinen Mitschülern und den Gästen hautnah an den Fahrzeugen vor und überzeugte durch sein Expertenwissen.
„Wir sind Wasserstoffregion. Die klimaneutrale Nutzung von Wasserstoff wird in naher Zukunft eine große Rolle spielen und muss daher im Unterricht besprochen werden. Eine solche Gelegenheit wie heute, ist wirklich einzigartig. So lernen wir, welche Möglichkeiten diese Technologie bietet und das gleich am konkreten Beispiel“, erzählt Herr Reichel, der die Arbeit von Harald betreute.
„Das Kepler steht Kopf“ – bzw. ab der nächsten Woche müsste es heißen: „Das Kepler stand Kopf“, denn endlich können wieder alle Schüler/-innen gemeinsam in unserer Schule lernen!
An dieser Stelle möchten sich die Physiklehrerinnen und Physiklehrer beim Abiturjahrgang von 2019 bedanken! Die Ehemaligen leisteten eine großzügige finanzielle Spende an die Fachschaft. Von diesem Geld konnte in den Wintermonaten Technik für den digitalen Unterricht gekauft werden. Unter anderem wurden für die beiden Physikzimmer Kameras und Mikrophone angeschafft, mit denen der Präsenzunterricht live (und verschlüsselt) nachhause übertragen wurde. Die Geräte kamen vor allem in den Grund- und Leistungskursen 11 bzw. 12 zum Einsatz. Auch Lehramtsstudierende der Universität Leipzig nutzten bereits die Ausstattung für ihre schulpraktischen Übungen, wie z. B. in dieser Woche in der Klasse 6a, die sich in kurzer Zeit prima auf diese Unterrichtsform eingestellt hat.
Ohne die Unterstützung der ehemaligen Abiturientinnen und Abiturienten wäre all das nicht möglich gewesen – noch einmal: Herzlichen Dank!
Wie geht es mit den Geräten nun weiter? Bei den Kameras handelt es sich um hochauflösende Geräte mit Autofokus. Mit diesen können bspw. Experimente live abgefilmt werden und über einen Beamer/eine interaktive Tafel auch für Schüler/-innen in den hinteren Reihen gut sichtbar gemacht werden. Die Mikrophone werden bereits jetzt bei digitalen Dienstberatungen eingesetzt.
Wir blicken auf anstrengende Monate zurück. Nun hoffen wir, dass die Zeit der Kopf-, wenn nicht sogar Handstände, die von Schüler/-innen, Lehrer/-innen und Eltern verlangt wurden, endlich vorbei ist!
Die Physikfachschaft vom Keplergymnasium
PS: Ein Dankeschön gilt natürlich auch unserem Förderverein für die Kaufabwicklung und Verwaltung des Geldes!
Am 16. Januar folgten Herr Knape und Jonas Dannemann aus der 8. Klasse der Einladung zu Klimafakten.de nach Berlin, um mit der Redaktion und anderen Gästen über die Klimakommunikation in Deutschland zu sprechen.
Es war ein „bunter Haufen“ geladener Gäste, so dass neben der Bildungs-und Schülersicht auch andere Betroffene ihre Kommunikationserfahrungen zum Klimawandel schilderten. Nachdem jeder Teilnehmer seinen persönlichen Zugang zur Klimadiskussion darlegen konnte, stellten sich auch der Geschäftsführer und der Chefredakteur uns allen vor und schnell entstand die erste Gesprächsrunde zum Klimawissen und der Frage, ob wir als Gesellschaft „endlich handeln“ können oder ob uns noch Faktenwissen fehlt.
Nach dem Mittagessen besuchte uns dann der klimapolitische Sprecher der FDP-Bundestagsfraktion und schilderte das Problem der Parteien im Spannungsfeld zwischen erforderlichen Maßnahmen und den Wählererwartungen an Klimaschutz. Es ging im Anschluss um die zielgruppenspezifische Ansprache für Maßnahmen zum Klimaschutz und den langen Atem, den Klimaschutzbefürworter werden haben müssen. „Entweder wir bekommen es hin, bis 2030 wirkungsvolle Einschnitte durchzusetzen oder nach 2030 wird der Sachzwang so groß, dass man mit Kontingenten und großen Einschnitten rechnen muss.“ Wir diskutierten über Emissionshandel, CO2-Steuer und die Mühen der Kommunalpolitik und beendeten die Diskussion mit der Einsicht: „Klimaschutz ist ein Politikfeld, in dem man keine Stimmen gewinnen kann, sondern nur verlieren.“
Nach diesem ernüchternden Fazit ging es in die letzten Gesprächsrunde, wo wir der Frage nachgingen, ob die Klimadebatte zukünftig noch lauter werden sollte oder ob dies die weltanschaulischen Gräben weiter vertieft. Um angesichts der genannten Umstände nicht den Optimismus zu verlieren, schlossen wir mit den treffenden Worten einer Teilnehmerin:
Es lohnt sich, um jedes Zehntel Grad zu kämpfen. (IPCC Okt.2018)
Am letzten Schultag vor Weihnachten stimmte sich der Physik Leistungskurs pädagogisch wertvoll auf die Festtage ein. Es fand die Weihnachsvorlesung von Herrn Prof. F. Cichos und Herrn A. Märcker statt. Unter dem weihnachtlichen Motto: „Horch was kommt von draußen rein“ zeigten die beiden allerhand Experimente zum Thema Akustik, die den vollen Hörsaal begeistern sollten.
Zu Beginn stimmten wir einige Weihnachtslieder an und dann klopfte es auch schon an der Hörsaaltür und die beiden Weihnachtsmänner erschienen.
Angespornt vom vielen Applaus legten die beiden los, die vielen Experimente in den 90 Minuten zu erklären. Am Ende hatte so jeder Zuschauer mindestens ein Experiment, was ihm/ihr im Gedächtnis bleiben sollte. Bei mir waren es das Glühwein-Klavier und das Rubensche Flammenrohr.
Jetzt genießen wir aber erstmal den Jahreswechsel und planen den Tag der offenen Tür für eine ähnlich schöne Physikvorführung.
Am 04. Dezember startete das Energiesparprojekt Halbe-Halbe an unserer Schule. Dabei soll es um Einsparungen von Energie im Bereich Strom, Heizung und Wasser gehen, welche der Schule zugute kommen sollen.
Schüler der 8. und 11.Klasse nahmen bei der Erstveranstaltung teil. Zu Beginn wurde über Themen des Klimaschutzes und unseres Energieverbrauchs gesprochen und dabei mit einigen Mythen zum Klimawandel aufgeräumt.
Anschließend zeigte uns Herr Bose sein Reich und erklärte, wie die Energiebereitstellung im Schulhaus funktioniert. Darin inbegriffen waren die Heizungssteuerung, die Heizungsanlage sowie das Ablesen der verschiedenen Zählerstände. Außerdem war es für uns das erste Mal auf dem Dachboden der Schule, wo wir das Uhrwerk der Schuluhr inspizierten.
Bei der gesamten Gebäudebesichtigung überprüften wir die Temperaturen der Räume und Flure und protokollierten alles. Für das nächste Treffen haben wir uns vorgenommen, alle Unterrichtsräume zu begehen und Messungen zum Licht, der Temperatur und der Luftqualität zu nehmen. Alle sind gespannt, wie unsere Schule dabei abschneidet. Wir halten Euch auf dem Laufenden.
Wer noch mitmachen will, der melde sich einfach bei euren Physiklehrern. Wir geben dann nähere Infos.
Einen echten „Kepler-Moment“ erlebten Schülerinnen und Schüler unseres Gymnasiums heute Nachmittag: Durch das Schulfernrohr und einen Chromfilter konnten sie den Transit des Planeten Merkur durch die Sonne beobachten. Übertriebenermaßen wird dieses circa alle zehn Jahre wiederkehrende Ereignis von einigen sogar als „Sonnenfinsternis“ bezeichnet. Dabei hat der winzige Merkur überhaupt keine Chance, für uns Menschen auf der Erde die Sonne zu verdecken. Nur als ein winziges Pünktchen war er durch das Fernrohr zu sehen. Unsere schaulustigen Schüler nahmen dafür eine kleine Wartezeit in Kauf.
Ein großer Dank gilt unserer Frau Nossing, die uns diese Beobachtung ermöglicht hat!
Übrigens: Den nächsten Merkur-Transit können wir 2032 beobachten…
Wer sich für Physik begeistert, kommt mit der Zeit zur Frage, was die Welt im Innersten zusammenhält. Nach einiger Recherche landet man schließlich bei Begriffen wie Elementarteilchen und Antimaterie und streicht resignierend die Segel. Schließlich gehört dieser Teil nicht mehr zum Allgemeinwissen eines Abiturienten und bleibt höchstens den Physik-Nerds vorbehalten.
So ein Physik-Nerd hatte in den Herbstferien die Möglichkeit, für eine Woche an einer bundesweiten Lehrerfortbildung am CERN in Genf teilzunehmen und zu erfahren, wie dort gearbeitet wird und welcher Aufwand vonnöten ist, um der Natur Antworten zu ihren Gesetzmäßigkeiten abzuringen. Aber langsam…
Am Sonntagnachmittag erreichte ich nach 10 Stunden Zugfahrt die Stadt Genf, in der am gleichen Tag der Startschuss für das German Teacher Programm fallen sollte. Eine Woche lang hatten 30 Lehrer die Gelegenheit, das berühmte Forschungszentrum in der Schweiz anzuschauen und mit einzelnen Mitarbeitern zu sprechen. Die Woche war vollgepackt mit Vorlesungen zur Teilchenphysik, die sich grob in die folgenden Fragestellungen einteilte:
Zusätzlich zu unserem Unterricht besuchten wir am Nachmittag die einzelnen Teilchenbeschleuniger am CERN, gingen 100m unter Tage zum bekannten CMS-Detektor, wo 2012 das Higgs-Teilchen nachgewiesen wurde, und testeten im Schülerlabor eine selbstgebaute Nebelkammer für den Physikunterricht.
Gut gerüstet für Schülerfragen endete nach 5 Tagen meine Fortbildung und ich trat die Rückreise nach Leipzig an. Völlig überwältigt von den vielen Eindrücken ist es schwer, einzelne Highlights herauszupicken, so dass ich diese mit interessierten Schülern, Eltern und Kollegen im direkten Gespräch austauschen würde.
Eine Kurzzusammenfassung möchte ich dennoch geben: Was findet also am CERN statt?
Am CERN in Genf werden im LHC (Large Hadron Collider) Protonenpakete auf 99,999999% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und zur Kollision gebracht. Die Protonenpakete (110Mrd. Protonen) haben dabei ungefähr die Bewegungsenergie eines ICE-Zuges bei 200km/h. Bei diesen Kollisionen zersplittern die Protonen in ihre Bestandteile und es entstehen aufgrund von Einsteins berühmter Formel E=mc2 neue Teilchen, die eine Lebensdauer im Bereich von wenigen Milliardstel Sekunden besitzen. Mit Hilfe riesiger Detektoren misst man die Flugbahn, Ladung und Energie der Teilchen. Dabei werden pro Sekunde 150TB (Tera-Byte) an Daten erhoben, die nach neuen interessanten Teilchen gescannt und gefiltert werden, so dass z.B. alle 20 Minuten ein Higgs-Teilchen beobachtet werden konnte.
Um Protonen auf diese Geschwindigkeiten zu beschleunigen, wurde eine 27km lange unterirdische Röhre gebaut, in der die Teilchenpakete in einem Ultrahochvakuum gegenläufig kreisen. Um Teilchen auf dieser Kreisbahn zu halten, sind enorme Magnetfelder nötig. Hierzu werden supraleitende Materialien verwendet, die bei einer Temperatur von -271°C einem Strom von 13000 Ampere standhalten.
Mit all diesen Maßnahmen erreicht man Energiedichten und Temperaturen, die dem Zustand des Universums 1 Billionstel Sekunde nach dem Urknall entsprechen. Zu dieser Zeit gab es noch keine Atome und das gesamte Universum hatte ungefähr die Größe unseres Sonnensystems bis zum Mars.
Physik kann also doch spannend sein.
Dieser Bericht wurde von Herrn Knape verfasst, der in der ersten Herbstferien-Woche das LHC-Forschungsgelände besichtigen konnte.
