Kontakt
Redaktionsbüro Wissenschaftsjahr 2010 –
Die Zukunft der Energie
Quartier 207
Friedrichstraße 78
10117 Berlin
Telefon: 030 / 700 186 884
Fax: 030 / 700 186 909
Windenergie: Wie kommt der Wind in die Steckdose?
Ein Workshop für Kinder ab 9 Jahren
Leitung: Alexandra Koch, Kunst- und Umweltpädagogin, und René Steinmeier, Dipl.-Ing. Elektrotechnik
Mitarbeit: Janine Schlauch
Was ist eigentlich Wind? Wie kommt es, dass sich Luft bewegt und Wind entsteht? Welche physikalischen Kräfte wirken auf Objekte, die sich im Wind und durch den Wind bewegen? Was muss beim Bau von Objekten beachtet werden, die den Wind möglichst optimal ausnutzen sollen? Wie lässt sich Windenergie umwandeln?
Ein Flugobjekt, das zum Aufsteigen heiße Luft nutzt, ist der Heißluftballon. – Die englische Bezeichnung „airballon“ lernten wir ganz nebenbei, da an diesem Workshop auch ein Mädchen aus den USA teilnahm. – Mit fester Aluminiumfolie ergab sich die Möglichkeit zum ersten Experimentieren: Wie müssen Alufiguren ausgeschnitten und geformt sein, damit sie über einem brennenden Teelicht hängend die Windenergie bestmöglich ausnutzen? Die Alu-Mobiles boten eine gute Überleitung zum Thema Luftwiderstand und zur Aerodynamik. Um die „Windschnittigkeit“ von Fahrzeugen zu erproben, bauten die Teilnehmer aus Holz vierrädrige Fahrgestelle und klebten eine Karosserie aus Fotokarton darauf. Mit Hilfe eines Haartrockners, zur Simulation des Winds, ergaben sich verschiedenen Experimente:
Versuchten die Kinder ihr Fahrzeug mit dem Föhn anzutreiben, so fuhr das Auto am weitesten, das am wenigsten windschnittig war und einen großen Luftwiderstand bot. Anders sah es auf einer Rampe aus, bei der den herab fahrenden Fahrzeugen die Föhnluft als Gegenwind entgegen blies: Die Autos mit der besten Stromlinienförmigkeit fuhren natürlich am schnellsten!
Bei der Besichtigung der Segelflugzeugbau-Firma Alexander Schleicher in Poppenhausen in Wasserkuppe konnten viele Fragen geklärt werden: Was erforschte der Wissenschaftler Daniel Bernoulli? Wieso stülpt sich ein Regenschirm bei starkem Wind nach oben? Warum kann ein Flugzeug überhaupt fliegen?
Unter guten Bedingungen, d. h. bei guter Thermik – am besten morgens bei früher Sonneneinstrahlung nach einer kalten Nacht können Segelflugzeuge durch den Gewinn von Höhe auch weitere Strecken zurücklegen. Der Weltrekord überraschte uns wirklich: Er liegt bei 2.800 Kilometern!
Angeregt durch diesen Ausflug konstruierten die Kinder Flugzeuge aus Balsaholz, Styropor und Karton. Welche Flügelgröße passt zu meinem Flugzeugrumpf? Welches Werkzeug eignet sich zum Abrunden der Kanten? Wie kann ich den Schwerpunkt meines Flugzeugs verlagern? Dies waren einige der Fragen, die sich uns stellten, und es entstanden 16 individuelle Lösungen.
An den letzten beiden Tagen rückte das Thema Windenergie in den Vordergrund. Jedes der Kinder erhielt ein kleines Paket, das u. a. ein Windrad, einen Generator, verschiedene LED und einen Motor enthielt. Es ermöglichte den Zusammenbau eines Modells, das z.B. allein durch kräftiges Pusten mit dem Mund eine LED zum Leuchten bringen konnte! Am Modell besprachen wir zunächst Grundlagen der Stromgewinnung und die Kinder konnten auswählen, welche Art von Windkraftwerk sie bauen wollten.
Die ausgewählten Experimente und Modellbauten eigneten sich sehr gut, um das Thema Windenergie von verschiedenen Seiten zu beleuchten und die zu Beginn formulierten Zielsetzungen zu erreichen.
Da beim Flugzeugbau und dem Bau der Windkraftmodelle keine Anleitungen zur Verfügung gestellt wurden, waren eigene Entwürfe der Kinder gefragt, die gerade beim Flugzeugbau auch nach dem Prinzip von „Versuch und Irrtum“ experimentierten. Dabei wurde bereits positiv Erprobtes an andere Kinder weitergegeben und auch Kleingruppen gebildet. So entstand ein buntes Miteinander mit sehr individuellen Flug- und Windanlagenmodellen. Bei der Abschlusspräsentation wählten die Kinder ihre Lieblingsthemen, deren Darbietungen von Eltern und Geschwistern mit Lob und Applaus honoriert wurden.