Ganz hoch hinaus ging das jüngste Umweltprojekt der Realschule Calberlah. Mit einer selbst programmierten Kamera durften Schüler an der europäischen Astro Pi Challenge teilnehmen.

So abgehoben es klingt, so bodenständig ist das, was Lehrer Steffen Jauch mit Schülerinnen und Schülern der Realschule in Calberlah geplant und umgesetzt hat. Der Astronautenfan Jauch führt Jugendliche seit langem schon an das Thema Raumfahrt heran, aber dieses Mal war das Projekt etwas ganz besonderes. Mission: Weltraumforscher werden und eine eigene wissenschaftliche Untersuchung im All auf der Internationalen Raumstation ISS umsetzen. Ganz schön knifflig, bei der Challenge Astro Pi zu bestehen. Es bewarben sich 545 Teams aus allen ESA-Mitgliedsstaaten, von denen 423 Phase 2 und schließlich 208 Phase 3 und 4 erreichten – darunter die Calberlaher.

Die Idee der Realschule Calberlah reifte im September: die Themen Umweltschutz und All-Erkundung zu verknüpfen. Mit Lara Heinecke und Manuel Kollus waren diejenigen schnell gefunden, die sich für das Projekt begeisterten. Im Rahmen des Informatik-Unterrichts, der AG Robotik und unzähligen freiwilligen Zusatzstunden am Freitagnachmittag entwickelten sie die Idee eines Detektors für Chlorophyll – der Live-Plant-Healthy-Detector für die niedrige Umlaufbahn. „Dazu mussten wir uns intensiv in die Programmiersprache Python einarbeiten. Wir haben englischsprachige Blogartikel, Anleitungen und sogar Bücher gewälzt, um unser Experiment durchführen zu können“, erinnert sich Jauch.

Das Tüfteln und Testen sollte sich lohnen – die Calberlaher bekamen in den Zwischenetappen immer wieder grünes Licht, dass ihr Detektor im April eines der Experimente auf der Raumstation sein durfte. Auf der ISS nahm die NoIr-Kamera drei Stunden lang alle 10 Sekunden ein Bild auf und der AstroPi analysierte es, um zu überprüfen, wo Pflanzen sind und wie gesund sie sind. „Mit dessen Hilfe könnte man jetzt die Flora auf der Erde, deren Biomasse und deren Veränderungen durch den Klimawandel, Umweltverschmutzung und die Abholzung des Regenwalds kartografieren und messen. Wenn wir wissen, wo die Flora schrumpft, können wir nach den Gründen dafür suchen und das hoffentlich ändern“, erklärt Jauch.

Ganz so weit ist es noch nicht. Aber im Mai konnten Schüler und Lehrer die Bilder des Chlorophyll-Detektors sichten – 500 an der Zahl. Stundenlang haben die drei Beteiligten über den Fotos gebrütet und mit dem Atlas die Orte bestimmt. „Man bekommt eine gewisse Ehrfurcht, wenn man die Schönheit und Einzigartigkeit der Erde sieht und welchen Wert die Schöpfung für uns hat. Diese sollten wir unbedingt bewahren“, so Lara Heinecke beeindruckt.

Das erste Fazit von Astro-Fan Jauch: „Unser Experiment zeigt, dass es prinzipiell möglich ist, Pflanzen aus dem Weltall zu detektieren. Durch die Speicherung allerlei Daten und der Bilder konnten wir auf der Erde weitere Analysen durchführen. Dabei haben wir viel über Bildanalyse gelernt. Außerdem sieht man, dass unser Programm noch Schwächen hat. Weiße Wolken führen es schnell in die Irre. Deshalb denken wir darüber nach, unser Programm um eine künstliche Intelligenz zu erweitern, die Wolken herausfiltert, bevor der Pflanzen-Detector das Bild analysiert, oder die den Bildanalyse-Modus ändert, was bedeutet, dass der Detektor eine aktive Anpassung für bessere Ergebnisse erhält.“

„Zurückblickend war das ein unglaublich motivierendes Projekt. Wir mussten unser Wissen aus Physik, Biologie, Englisch, Erdkunde, Technik und Informatik wirklich real anwenden und haben nebenbei noch ganz viel aus den Fächern gelernt, was wir sonst nie erfahren hätten. Und bei all den Mühen machte es auch noch riesig Spaß“, sind sich Lara Heinecke und Manuel Kollus einig. Die Auswertung der Forschungsberichte seitens der ESA & Raspberry Pi Foundation läuft aktuell. Mit einem Podiumsplatz rechnet Jauch nicht. „Beim ersten Mal macht man noch zu viele Fehler. Aber was bleibt: Fantastische Bilder aus 430 Kilometer Höhe – made by Realschule Calberlah.“

aus: Aller-Zeitung vom 16.07.2020