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Die Polarstern kehrt in ihren Heimathafen zurück

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Am 12. April 2017 treten Meeresforscher und 15 Studenten gemeinsam den letzten Abschnitt einer langen Reise an: Der Forschungseisbrecher Polarstern steuert nach fünfmonatiger Fahrt durch die Antarktis seinen Heimathafen Bremerhaven an der deutschen Nordseeküste an.

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Am Ostermontag, den 17. April 2017 steigen im Hafen von Le Havre in Frankreich zwei Vertreter des Bundesforschungsministeriums und fünf Mitglieder des Ausschusses für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung des Deutschen Bundestages zu. Die Politiker nutzen den letzten Fahrtabschnitt vor der Werft, um sich über die Forschung und Ausbildung an Bord zu informieren.  

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Wissenschaftler, Studenten, Bundestagsabgeordnete und Vertreter des Bundesministeriums für Bildung und Forschung begleiten die Polarstern nach Bremerhaven.

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Die 15 Studenten kommen aus Deutschland, Italien, Irland und der Volksrepublik China. Auf der Ausbildungsfahrt lernen die Studenten hydroakustische Geräte wie das Fächerecholot und das Sedimentecholot kennen, mit denen sie den Meeresboden vermessen.

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Dr. Rainer Knust ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven. Als Biologe erforscht er die möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf die Biodiversität der Antarktis: Er geht den Fragen nach, ob die Artenvielfalt am Südpol abnimmt, ob neue Arten in die Antarktis einwandern und welche Arten aussterben.

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Außerdem stellt Rainer Knust den Fahrplan für die Polarstern und das Forschungsschiff Heincke zusammen: Wenn ein Wissenschaftler eine Fahrt auf einem der Schiffe beantragt, werden die Vorschläge begutachtet und Rainer Knust sortiert die ausgewählten Fahrten in einen Fahrtplan ein, sodass die Schiffe bestmöglich ausgelastet sind. Außerdem bereitet er die Polarstern auf die Saisons in der Arktis und Antarktis vor und plant mit seinen Kollegen, welche Messgeräte und Unterwasserfahrzeuge auf welcher Fahrt an Bord sein müssen.

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Rainer Knust leitet die Überfahrt, die die Polarstern in ihren Heimathafen Bremerhaven und dort in die Werft führt:

Das Besondere an dieser Fahrt ist, dass ich in Las Palmas gemeinsam mit 15 Studenten und vier Lehrenden an Bord gehen werde. Die Studenten werden auf der Fahrt lernen, welche hydroakustischen Messverfahren es gibt und wie man sie anwendet. Sie führen also Messungen wie im normalen Expeditionsbetrieb durch und lernen dabei, wie man die verschiedenen Geräte einstellt und die Daten auswertet. Ich freue mich auf die Studenten, weil es toll ist zu sehen, mit wie viel Agilität und Freude die Studenten bei der Arbeit sind und wie viel sie an Bord lernen.

Außerdem bereiten wir das Schiff für den Open Ship Day am 22. und 23. April in Bremerhaven vor. Da können sich die Besucher nicht nur darauf freuen, das ganze Schiff zu erkunden, sondern auch auf die großen Zelte um das Schiff herum, in denen sich die Polar- und Meeresforschung des Alfred-Wegener-Instituts vorstellt. Ich freue mich darauf, interessierten Besuchern von unserer Forschung zu erzählen und gemeinsam mit meinen Kollegen zu erklären,  warum wir in den Polarregionen des Südens und des Nordes forschen und warum das auch für die Menschen in Europa von Bedeutung ist.“

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Die Doktorandin Nicole Syring nimmt an der Ausbildungsfahrt von Las Palmas nach Bremerhaven teil. Sie befasst sich in ihrer Doktorarbeit mit dem arktischen Meereis.

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Denn damals hatte die letzte Kaltzeit ihren Höhepunkt, erklärt die Doktorandin. Zu dieser Zeit lebten beispielsweise Mammuts und Wollnashörner.

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Für die 30-jährige Studentin ist es die erste Fahrt auf einem Forschungsschiff - wahrscheinlich die erste von vielen, schließlich gewinnen Meeresforscher ihre Daten meistens auf Expeditionen. Nicole Syring erzählt, worauf sie sich besonders freut.

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Nicole Syring berichtet, worauf sie besonders gespannt ist.

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Dr. Gerhard Kuhn ist Meeresgeologe am Alfred-Wegener-Institut und hat die Ausbildungsfahrt initiiert. Er leitet den Kurs „Hydroakustische Messungen“ gemeinsam mit seinen Kollegen Dr. Frank Niessen, Dr. Svenja Papenburg, Samuel Stettner und Simon Dreutter.

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Die 15 Studenten lernen auf der Fahrt, wie sie die beiden Echolote der Polarstern einsetzen: Zwei wichtige Messgeräte für die angehenden Geoforscher, mit denen sie bestimmen können, welche Struktur der Meeresboden hat und woraus er besteht.

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Auch Samuel Stettner ist Promotionsstudent am Alfred-Wegener-Institut (AWI) und fährt auf der Fahrt von Las Palmas nach Bremerhaven mit.

Der 31-jährige schreibt seine Doktorarbeit am AWI in Potsdam. In der Sektion Periglazialforschung befasst er sich mit Permafrost, also dauerhaft gefrorenem Boden, in der Arktis. Er interessiert sich für den Permafrost, weil sich im Zuge des
Klimawandels die Lufttemperatur in der Arktis "circa doppelt so stark wie im globalen Mittel erwärmt", erklärt der Doktorand, "dieses Phänomen nennt man arctic amplification", so Stettner weiter. Deshalb tauen die Permafrostböden oft sehr schnell: "Dies kann wiederum wichtig für das globale Klima sein, wenn die großen Kohlenstoffmengen, die in den Dauerfrostböden seit tausenden Jahren eingefroren waren, plötzlich als Treibhausgas der Atmosphäre hinzugefügt werden", beschreibt er die Bedeutung seines Forschungsthemas für das Weltklima. Wissenschaftler nennen solche Rückkopplungen mit dem Klima auch "climate feedback loops".

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In seiner Doktorarbeit betrachtet er Permafrostböden in Sibirien mithilfe von Mikrowellen-Radardaten des Satelliten TerraSAR-X vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Anders als optische Daten können diese Mikrowellen durch Wolken "hindurchsehen" - so kann Stettner das Tauen des Permafrostbodens erstmals für längere Zeiträume lückenlos erfassen: "Da es in der Arktis im Sommer oft stark bewölkt ist, sind gute Satellitenaufnahmen selten. Meine Ergebnisse sind da eine sehr gute Ergänzung", berichtet Stettner.

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Bevor Samuel Stettner in Las Palmas an Bord der Polarstern geht, berichtet er, was an der Fahrt mit der Polarstern für ihn außergewöhnlich ist: 

"Ich war bisher noch nicht auf der Polarstern oder über längere Zeit auf dem offenen Meer unterwegs. Da freue ich mich sehr drauf und bin gespannt auf die Erfahrung! Ich habe gehört, es gibt ein Beobachtungsnest an Bord, da würde ich gerne hoch und die Aussicht genießen. Ich freue mich auch, Neues von den anderen Kursteilnehmern zu lernen und zu sehen, an welchen Projekten sie arbeiten und forschen.

Die jetzt anstehende Ausfahrt mit der Polarstern ist etwas sehr
Außergewöhnliches für mich, denn eigentlich habe ich in meiner Doktorarbeit ja mit marinen Fragestellungen nur entfernt zu tun. Allerdings gibt es bei niedrigen Temperaturen und hohem Druck auch am Meeresboden Permafrostböden, oft in Verbindung mit Gashydraten. Jedoch weiß man über Permafrost unter dem Meer noch sehr wenig, vor allem weil er schwer zugänglich ist.

Mit den geophysikalischen Methoden, die ich auf der Polarstern kennenlerne, kann man Geländemodelle der Meeresoberfläche erstellen und so auch charakteristische Landformen erkennen, die wir mit untermeerischem Permafrost verbinden. Mit solchen Karten könnte man dann die Ausdehnung von Permafrostflächen unter Wasser erfassen, um an den entsprechenden Stellen Proben zu nehmen."

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So beschreibt der Geographie-Doktorand Samuel Stettner seine ersten Erlebnisse auf der Polarstern:

"Polarstern ist wirklich beeindruckend und ein sehr schönes Schiff. Ich habe sie schon so oft auf Fotos oder Videos gesehen, aber dann davor zu stehen gibt noch einmal eine ganz andere Dimension. Und aus dem polaren Kontext gerissen - in Las Palmas bei strahlendem Sonnenschein in sehr frischem Glanz (in Vorbereitung auf den Open Ship Day sind auf der Überfahrt viele Arbeiten schon erledigt worden, um die Spuren der rauen See wieder zu entfernen), nachdem man mit vielen Pauschalurlaubern von Dresden nach Las Palmas geflogen ist hat auch etwas Eigenes.

Wir kommen morgens um 9 Uhr am Schiff an, da wird Polarstern gerade noch betankt, bei Schiffen nennt man das "bunkern". Wir stehen alle auf der Gangway, um auf das Schiff zu gehen und als erstes gibt man seinen Reisepass ab. Den erhält man erst dann wieder, wenn man von Bord geht."

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"Als nächstes beziehen wir unsere Kammern, diese sind geräumiger als ich mir das vorgestellt habe: Es gibt eine doppelstöckige Koje, eine Couch mit Tisch, einen Stuhl, Schränke in der Wand und ein eigenes Badezimmer. Das Ganze natürlich mit Meerblick aus dem Bullauge!"

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Samuel Stettner und 14 weitere Studierende lernen im Hydroakustikraum die Arbeit mit den Fächerecholoten kennen:

"In dem Kurs fangen wir direkt mit vollem Tempo an, denn die Geologie des Meeresbodens vor den kanarischen Inseln ist bereits sehr interessant. Allerdings müssen wir zunächst ein wenig geophysikalische Grundlagen verstehen und auch noch lernen, wie man die beiden hydroakustischen Systeme "Parasound" und "Hydrosweep" praktisch bedient. Auch teilen wir uns einmal in drei Gruppen für den 24-Stunden Wachbetrieb der beiden Systeme (vier Stunden Arbeit, acht Stunden frei, vier Stunden Arbeit...) und einmal in sieben Gruppen für die Bearbeitung von sieben unterschiedlichen geologischen Regionen auf, die wir auf dem Weg nach Bremerhaven beobachten werden.

Also verbringen wir erst mal Zeit im Vortragsraum auf dem C-Deck bei zwei Kurzvorlesungen und dann geht es praktisch weiter im Hydroakustikraum auf dem E-Deck und an einem weiteren Arbeitsplatz, der sich im Windenbeobachtungsraum über dem Arbeitsdeck befindet. Hier überwachen wir die Datenaufnahme, filtern die gewonnenen Daten und speichern sie. Alle Ergebnisse stellen wir dann für eine Präsentation zusammen, die wir am Ende vor der Gruppe halten. die wir am Ende vor der Gruppe halten."

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Die beiden bordeigenen Fächerecholote - das Hydrosweep und das Parasound - können die Wassertiefe sehr genau messen und so ein Bild von der Oberfläche des Meeresbodens erstellen. Die Echolote senden einen Piepton in die Tiefe und messen dann, wie viel Zeit vergeht, bis der Schall vom Meeresboden reflektiert wird und wieder zur Meeresoberfläche zurückkehrt. Der Schall legt im Wasser etwa 1.480 Meter pro Sekunde zurück - wenn das Signal also zwei Sekunden braucht, ist das Meer an der Stelle knapp drei Kilometer tief.

Schall bewegt sich in Wasser sehr viel schneller als in Luft: In 20 Grad warmer Luft legt er beispielsweise nur 343 Meter pro Sekunde zurück. Im Meer ist die Schallgeschwindigkeit außer von der Temperatur auch vom Salzgehalt und vom Druck abhängig. Deshalb müssen die Wissenschaftler zunächst messen, wie warm das Wasser ist, wie viel Salz es enthält und wie hoch der Druck ist, um wirklich ganz genaue Daten zu bekommen.  

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Samuel Stettner berichtet weiter vom wissenschaftlichen Bordalltag:

"Ich habe bei der Auslosung der Wachgruppe Glück und habe die Wachen 8-12 Uhr und 20-24 Uhr bekommen. Meinen Tag-/Nacht-Rhythmus muss ich also nicht großartig umstellen und kann an allen Mahlzeiten auf dem Schiff problemlos teilnehmen.

Die Überwachung der Aufnahmesysteme kann manchmal etwas langatmig sein, da die Systeme nach Aussage der Kursleiter Gerhard Kuhn und Frank Niessen dieses Jahr außerordentlich gut funktionieren und man kaum auf Fehler reagieren muss.

Aber meistens sind viele Studenten im Hydroakustikraum und man kann sich über die aufgenommenen Daten, aber auch über die Projekte der anderen unterhalten, oft läuft Musik im Hintergrund.

Die Zusammenarbeit mit den anderen Studierenden bei der Bearbeitung der geologischen Themen ist sehr spannend. Die Gruppe hat eine gute Mischung aus Leuten mit wenig Vorkenntnissen und Leuten, die schon ein bisschen besser Bescheid wissen, man hilft sich gegenseitig und die Kursleiter sind immer im Hintergrund und helfen mit ihrer mehr als 25-jährigen Erfahrung bei der Interpretation der Daten."

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Nach einem kurzen Zwischenstopp in der französischen Hafenstadt Le Havre nimmt die Polarstern Kurs auf Bremerhaven. Zu den Wissenschaftlern sind nun einige Politiker gestoßen, die sich für die Polar- und Meeresforschung interessieren.

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Im Vortragsraum der Polarstern lauschen die Parlamentarier den Vorträgen der Studenten. Die Doktorandin Nicole Syring präsentiert ihre Forschung zu arktischem Meereis - eine willkommene Gelegenheit, um ihre Ergebnisse den Politikern bekanntzumachen.

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Auch die Direktorin des Alfred-Wegener-Instituts Karin Lochte ist bei der Ausbildungsfahrt an Bord und diskutiert hier mit Parlamentariern und Studenten über die deutsche Polarforschung. Lochte zeigt sich beeindruckt von der Arbeit der Studenten: "Die Teilnehmer des Trainingskurses nutzen die verschiedenen Lotsysteme der Polarstern und erstellen sehr interessante Bilder der Sedimentstrukturen." Auf der Fahrt konnte selbst die erfahrene Meeresforscherin noch etwas lernen: "Neu war für mich, dass von den Flanken der Kanarischen Inseln riesige Schlammlawinen unter Wasser abrutschen, die man deutlich in den Sedimentprofilen sieht."

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Über den Austausch von Wissenschaftlern und Politikern an Bord berichtet Geographie-Student Samuel Stettner aus Sicht der Wissenschaft:

„Wir haben eine sehr interessante Diskussion über Kommunikationswege zwischen Politik und Wissenschaft und die Wahrnehmung klimawissenschaftlicher Themen in der Politik und der Bevölkerung geführt. Für mich war es sehr interessant zu sehen, welche Fragen Politiker nach einem wissenschaftlichen Vortrag stellen und in persönlichen Gesprächen am Abend beim offiziellen Farewell der Fahrt etwas über den politischen Arbeitsalltag zu erfahren.“

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Wieder in Bremerhaven zurück blickt Samuel Stettner auf seine erste Fahrt auf einem Forschungsschiff zurück:

„Meine geplante Tour auf den Ausguck habe ich am Ende leider nicht geschafft, schade. Wellengang hatten wir auf der kompletten Reise kaum, meistens zwischen einem halben Meter und anderthalb Metern Wellenhöhe und das ist auf einem so großen Schiff wie der Polarstern kaum spürbar. Fast die ganze Reise sind wir von einem Hochdruckgebiet umgeben und können uns über das Wetter nicht beschweren. Das aktuelle Wetter und Voraussagen bekommen wir jeden Abend bei den wissenschaftlichen Treffen direkt von Tobias Schaaf vom Deutschen Wetterdienst mitgeteilt, der auf dieser Fahrt die Bordwetterwarte betreut.“

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Am meisten beeindruckt war Samuel Stettner von der Mannschaft auf der Polarstern:

„In manchen Fällen arbeitet die Besatzung schon seit 20 bis 30 Jahren zusammen. Sie versuchen alles, um neue Ideen und Geräte von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt umzusetzen und zu testen. Als ich einmal die Möglichkeit hatte, ein Gespräch mit Kapitän Stefan Schwarze zu führen, schwingt in seinen Schilderungen ganz deutlich ein großer Stolz über die gute internationale Reputation der Polarstern und seiner Mannschaft mit.

Ich habe jedenfalls viel auf der Fahrt gelernt und hoffe, dass ich noch einmal mit einem eigenen Projekt zu Permafrost am Meeresboden mitkommen kann.“

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Polarstern-Expedition P105

Thema: Hydroakustische Messungen

Fahrtleiter: Dr. Rainer Knust (Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven)

Start: 12. April 2017 Las Palmas (Gran Canaria)
Zwischenstopp: 17. April 2017 Le Havre (Frankreich)
Ende: 20. April 2017 Bremerhaven (Deutschland)

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Die Polarstern ist der einzige Forschungseisbrecher Deutschlands. Das Schiff wurde 1982 in Dienst gestellt und pendelt seitdem zwischen den Polen der Erde: Im Sommer der Nordhalbkugel erforschen Wissenschaftler die Arktis, im südlichen Sommer nimmt die Polarstern Kurs auf die Antarktis, um hier neben den wissenschaftlichen Expeditionen auch die deutsche Forschungsstation Neumayer III zu versorgen. Jedes Jahr im Frühling und im Herbst macht sie auf ihrer Reise zwischen den Polen Halt in Bremerhaven. So auch in diesem April: In ihrem Heimathafen wird sie für die nächste Reise fit gemacht, betankt und mit wissenschaftlicher Ausrüstung und Proviant beladen.

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Die Polarstern ist mit 118 Metern Länge das größte deutsche Forschungsschiff vor der Sonne, die 116 Meter lang ist. Sie versorgt die antarktische Forschungsstation Neumayer III mit Lebensmitteln, wissenschaftlicher Ausrüstung und Kraftstoff für die Polarflugzeuge, Helikopter und den Betrieb der Station. Deshalb hat sie enorm viel Laderaum für Fracht.

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Der Eisbrecher besitzt einen doppelwandigen Rumpf und verstärkte Stahlplatten am Bug und am Eisgürtel, sodass er bis zu anderthalb Meter dickes Eis mühelos durchbrechen kann. Ist das Eis dicker, rammt sich die Polarstern den Weg frei: Bei dieser Rammeisfahrt schiebt sie sich - meist mit mehreren Anläufen mit voller Leistung, immerhin fast 20.000 PS, auf das Eis, das dann unter dem Gewicht des Schiffs bricht. An Bord sind meistens auch zwei Helikopter und Schlauchboote, damit die Wissenschaftler Messungen fernab des Schiffs durchführen können. Aufgrund ihres hohen Gewichts hat die Polarstern einen Tiefgang von 11,20 Metern.

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Stefan Schwarze navigiert die Polarstern seit 26 Jahren durch die Polarregionen dieser Welt.

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Stefan Schwarze berichtet, was Forschungsschiffkapitäne gegenüber anderen Kapitänen auszeichnet und welche Herausforderungen sie meistern müssen.

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Kapitän Schwarze berichtet von seinem extremsten Erlebnis mit der Polarstern.

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In seinem Berufsleben ist Stefan Schwarze schon weit herumgekommen. Das Schönste, was er je gesehen hat, war der Sommer in Ostgrönland.

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Der Kapitän der Polarstern berichtet, wie wichtig die Polarforschung in der Arktis und Antarktis für unseren Planeten ist.

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Indienststellung: 9. Dezember 1982
Leistung der 4 Hauptmaschinen: 20.000 PS
Länge: 118m
Breite: 25m
Tiefgang: 11,2m
Wissenschaftler: bis zu 73, in der Regel 53
Besatzungsmitglieder: 44
Einsatztage pro Jahr: 320
Seemeilen: 1.655.563 (Stand 15. März 2017)

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Anlässlich des Wissenschaftsjahres 2016*17 Meere und Ozeane veranstaltet das Alfred-Wegener-Institut ein OPEN SHIP auf der Polarstern, zu dem Sie herzlich eingeladen sind. Der Eintritt ist frei.

Wann: Samstag, 22. April 2017, 11:00 Uhr bis 17:00 Uhr, letzte Möglichkeit für den Rundgang ist 16:00 Uhr
Sonntag, 23. April 2017, 10:00 Uhr bis 16:00 Uhr, letzte Möglichkeit für den Rundgang ist 15:00 Uhr
Wo: Lloyd Werft, Ecke Franzius-/Brückenstraße (Werftzufahrt), 27568 Bremerhaven

Weitere Informationen erhalten Sie auf der Homepage des Alfred-Wegener-Instituts.
               

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Der 15-minütige Film von Lars Grübner zeigt die Polarstern in relativ dünnem Eis aus der Perspektive eines Helikopters.

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