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Redaktionsbüro Wissenschaftsjahr 2010 –
Die Zukunft der Energie
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Feuerschläger, Heizung, Raketenantrieb
Ein Workshop für Kinder von 5 bis 8 Jahren
Leitung: Christian Kunz, Physiker, J.W. Goethe Universität Frankfurt/M; Sebastian Höfler, stud. Mathematik und Physiker, TU Darmstadt
Hauptintention des Workshops war, Phänomene aus Natur und Umwelt zu untersuchen und dabei einen Überblick über die Geschichte der Energieversorgung zu erarbeiten. Als Einstieg wurde dazu der Film „Feuerstein und Stahl“ gezeigt, der die Frage, wie Menschen vor 500 Jahren Wärme erzeugt haben, wie sie Licht schufen bzw. wie sie gekocht haben, thematisiert.
Überlegt wurde, wie das Feuermachen damals funktionierte und warf vor allem die Frage auf, woher die Funken kamen. Durch einen Versuch mit Nägeln, Kerzen, Feuersteinen und Stahlwolle ließ sich herausfinden, dass Feuerstein nicht brennbar ist. Stahl in der Form eines Nagels brennt auch nicht, in der Form von Stahlwolle kann er jedoch glimmen und brennen. Von dieser Erkenntnis ausgehend, wurde das Geheimnis des Feuerschlagens gelüftet: Im klassischen Feuerzeug aus Feuerstein, Feuerschläger und Zunder schält der scharfkantige Feuerstein Stahlspäne aus dem Schlagstahl, welche durch die Reibung zum Glühen gebracht werden.
Weitere Möglichkeiten der Energieerzeugung wie Muskel-, Kohle-, Atom-, Wind- und Wasserkraft sowie die Energie aus Pflanzen wurden dabei zusammengetragen. Versuche zum Wärmeempfinden, zur Funktionsweise von Heizungen und zur Wärmeausdehnung konnten zum Komplex Wärme bearbeitet werden, zur Wasserkraft wurde ein kleiner Wassermotor nach dem Vorbild des Heronsballes gebaut und erprobt. Ein Strohhalm mit Luftballon als Düsenantrieb schoss auf einer Schnur durch den Raum. Immer wieder fragten wir uns, „an welcher Stelle des Versuches etwas drückt“. Die Erkenntnisse zum Druck wurden an einer Teebeutelrakete, an einer Essig-/Sodarakete, an einer Wasser- und einer Spiritusrakete erprobt, welche im Hof und im angrenzenden Park getestet wurden. Mit großer Begeisterung wurden die Ergebnisse (wie etwa Flughöhe und –weite sowie Lautstärke) aufgenommen und bestaunt.
In der nächsten Versuchsreihe wurden die grundlegenden Eigenschaften von Magneten erkundet. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden zur Steuerung und zum Antrieb von Magnetautos und –schiffen sowie beim Bau eines schwimmenden Kompasses umgesetzt. Durch einen Film über Magnetschwebebahnen bekamen die Workshopteilnehmer Einblicke in das moderne Transportwesen.
Im Anschluss folgten Ladungsversuche mit Luftballons. Eine Anekdote von Galvanis Ladungsversuchen, zuckenden Froschschenkeln und Frankensteins Monster, das von Blitzen belebt werden sollte, führte uns zum galvanischen Element, welches wir mit einer Zitronenbatterie nachbauten. Mit diesen Batterien konnten die Kinder eine kleine Uhr und einen Taschenrechner betreiben. Es folgten Versuche zu einfachen Stromkreisen mit Glühlämpchen und Schaltern.