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Biotechnologie macht Schule in Singen

Am Singener Friedrich-Wöhler-Gymnasium entsteht seit Anfang September 2009 für rund 2,2 Millionen Euro, davon 900.000 Euro aus Landesmitteln, ein naturwissenschaftliches Kompetenzzentrum. In dem neuen, dreigeschossigen Gebäude werden drei Unterrichtsräume, ein Raum zur kreativen Nutzung sowie eine Bibliothek zur Verfügung stehen. Ein Raum wird als Sicherheitslabor für Experimente aus dem Bereich der Biotechnologie ausgestattet. Dieser Stützpunkt für Naturwissenschaft und Technik wird den Schülerinnen und Schülern in eigens eingerichteten Räumen spezielle praxisorientierte Experimente und Projekte ermöglichen, wie sie mit herkömmlichen schulischen Ausstattungen nicht realisierbar wären.

„Dieses Angebot richtet sich an Schulen in der Umgebung“, betont Horst-Dieter Scheu, Schulleiter des Friedrich-Wöhler-Gymnasiums (FWG). Schulklassen können die Ausstattung für ungewöhnliche Experimente in Anspruch nehmen. Ziel ist es, dabei die Schülerinnen und Schüler mit Beispielen aus Natur und Technik anzusprechen und zu begeistern. Das FWG erprobte als Pilotschule schon drei Jahre vor der allgemeinen Einführung das Fach Naturwissenschaft und Technik (NwT). „Die räumlichen Voraussetzungen waren allerdings nicht optimal, da man zum Beispiel Multifunktionsräume braucht, in denen man auch handwerklich arbeiten kann“, gibt Scheu zu bedenken, „ein Umbau oder Neubau von Räumen war somit notwendig.“ Im Rahmen des nun erfolgenden Neubaus werden die räumlichen Voraussetzungen für die Entstehung eines Stützpunkts für Naturwissenschaft und Technik geschaffen.

Neues S1-Labor wird Teil des Komplexes sein

Das Schulleitungsteam des Singener Friedrich-Wöhler-Gymnasiums freut sich auf das neue naturwissenschaftliche Kompetenzzentrum (von links nach rechts): Hans Zimmermann, Andreas Dammert, Horst-Dieter Scheu (Rektor), Rudolf Mayer, Claudia Weiss, Reinhold Jutt und Wolfram Spitzhüttl (Konrektor). © Margarete Löhlein-Schwellinger

Das 64 Quadratmeter große Biotechnologielabor wird S1-labortauglich mit den entsprechenden Möbeln, Sitzgelegenheiten sowie Bodenbelägen ausgestattet und mit ausreichenden, jederzeit wirksamen technischen Lüftungseinrichtungen ausgerüstet sein. „So werden zum Beispiel der Fußboden, dessen Belag bzw. hindurchgehende Leitungsführungen wasserdicht, die Oberflächen leicht zu reinigen sowie dicht und beständig gegen die verwendeten Stoffe und Reinigungsmittel sein“, sagt Claudia Weiss, Abteilungsleiterin für Biologie, Chemie und NwT. Eine sterile Werkbank gehört zur Erstausstattung. Alle weiteren Geräte müssten zusätzlich angeschafft werden. Ein besonderer Etat für diese Ausrüstung sei gemäß Weiss gegenwärtig nicht eingerichtet. Eine Grundausstattung für DNA- und Proteinversuche schlage mit etwa 10.000 Euro zu Buche.

Eine Auswahl an Experimenten für das Sicherheitslabor müsse laut Weiss erst noch getroffen werden und sei abhängig von der finanziell realisierbaren Ausstattung des Raumes. Denkbar wären zum Beispiel „Eiweiß-Fingerprint“ und DNA-Versuche (etwa Plasmidübertragung) mit entsprechend zugelassenen Bakterienstämmen. Dabei wird das Biotechlabor nur ein Teil des Stützpunktes sein. Als ein weiteres „Ausstattungshighlight“ des Kompetenzzentrums wird es beispielsweise einen Schaubienenstock geben. „Die Schülergruppen können dann das Verhalten der Bienen beobachten oder Honig untersuchen“, freut sich Weiss, „wir werden ein Elektronenmikroskop anschaffen, mit dem Pollen im Honig beobachtet oder mit der Bedampfungsanlage beschichtete Oberflächen genauer untersucht werden können. Weiterhin haben Schüler der Klasse 12 im letzten Schuljahr Windkanäle gebaut, die gegenwärtig vom neuen 12. Jahrgang optimiert werden. Diese Windkanäle stehen im Stützpunkt als Teststand für Modelle, die andere Schulklassen gebaut haben zur Verfügung.“ Ferner hofft man am FWG, dass man durch Kooperation mit der Industrie und den Hochschulen auch Unterstützung in Form von Gerätschaften erhalten könne. Eine bisherige Kooperation läuft über den Arbeitskreis Schule-Wirtschaft von „Singen aktiv“. Weiterhin besuchen seit 2007 naturwissenschaftliche Lehrerinnen und Lehrer des FWGs Industriebetriebe und Forschungseinrichtungen mit dem Ziel, gemeinsam ein motivierendes Angebot für das neue Kompetenzzentrum zu erarbeiten.

Lebensmitteltechnologische Experimente bereits auf dem Lehrplan

Wo heute am Friedrich-Wöhler-Gymnasium Singen noch gebaut wird, werden Schüler demnächst naturwissenschaftliche Experimente durchführen. © Michael Statnik
Bisher finden am FWG nur einfache lebensmitteltechnologische Versuche statt, da für die biotechnologischen Versuche die Ausstattung fehlt. Schüler der Oberstufe haben Versuche im BioLab durchgeführt. Im Rahmen einer Facharbeit wurde die Wirkung von Cola auf den Verderb von Fleisch getestet. „Weitere bakteriologische Versuche, wie z.B. die antibakterielle Wirkung von Pflanzeninhaltsstoffen oder Antibiotika auf das Bakterienwachstum sind denkbar. Im Rahmen von Facharbeiten (3. Unterrichtsjahr im Fach NwT) betrifft dies aber derzeit immer nur einzelne Schüler“, erläutert Weiss die aktuelle Situation.

Dies alles wird auch möglich durch die Kooperation der Schule und des Schulträgers mit Industriebetrieben und den benachbarten Hochschulen. Für die Stadt Singen ist ein praxisorientiertes Bildungsangebot ein wichtiger Standortfaktor, für die Betriebe und Hochschulen ein Beitrag zur Zukunftssicherung. Der Arbeitskreis Schule-Wirtschaft von „Singen aktiv“ bildet dabei eine Plattform für die Kooperation. „Von der Universität Konstanz (Fachbereich Physik) haben wir eine Bedampfungsanlage erhalten. Dies war die erste ungewöhnliche Ausstattung, die wir auch gerne anderen Schulen zugänglich machen würden. Allerdings werden wir erst im Neubau die Möglichkeit haben, diese für Gruppen zugänglich aufzustellen“, berichtet Weiss.
Auf die Frage, ob die betreuenden Lehrkräfte spezielle Fortbildungen besuchen, um sich auf die Aktivitäten im Biotechnologie-Labor vorzubereiten, erklärt Claudia Weiss, dass eine Kollegin „Erfahrungen an der Universität im Rahmen ihrer Doktorarbeit gewonnen“ habe. Weitere Kenntnisse würden von den betroffenen Kolleginnen und Kollegen über Kooperationen mit entsprechenden Institutionen erworben. Derzeit gebe es noch keine Kooperationen mit Biotech-Unternehmen, die jedoch erwünscht sind und in Zukunft stärker forciert würden. „Jedes Jahr besuchen mehrere Schülergruppen des FWGs die TH in Karlsruhe, um dort molekularbiologische bzw. biotechnologische Praktika im Fach Biologie durchzuführen, wozu uns im eigenen Haus die Ausrüstung fehlt“, so Weiss.

Die Schüler des FWGs haben vor Ort die Möglichkeit im Rahmen des NwT-Unterrichts die Ausstattung zu nutzen. Dabei kann diese auch für Jugend-forscht-Arbeiten, AGs oder Facharbeiten im Fach NwT in Anspruch genommen werden. Ob auch Fortbildungen für Erwachsene angeboten würden, ließ Rektor Scheu noch offen: „Das Angebot richtet sich in erster Linie an Schüler, wobei es natürlich den Lehrkräften vorgestellt wird.“ Von der Bauzeit hängt nun ab, ob die Anlage bereits im laufenden Schuljahr nutzbar sein wird. Zunächst sind am FWG vier Personen mit dem Projekt befasst. „Es werden jedoch sicherlich noch weitere Personen dazu kommen, wenn der Neubau fertig ist und wir den Stützpunkt eingerichtet haben“, prognostiziert Scheu.
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