Von Vielfalt inspiriert

©  ITBE Jeroen Schäfer (links) lässt sich von Lehrer Kurt Kindermann zeigen, wie er das Messgerät richtig anschließt

Ein übersichtliches Grüppchen hat sich im Physikraum zusammengefunden und ist umringt von allerhand Material. Der erste Eindruck vermittelt reines Chaos. „Du musst hier noch die Temperatur eintragen“, befiehlt jemand. „Wieso funktioniert das nicht? Ich habe mich doch an die Gebrauchsanleitung gehalten“, beschwert sich ein anderer. Ein zweiter Blick verrät, dass das Team des Marler Gymnasiums im Loekamp nicht sinnlos alles zusammengetragen hat, was der Raum hergibt. Das Chaos hat System.

Während sich Rebecca Kolk und Laura Hafkemeyer um das Projektmanagement kümmern und jede neue Erkenntnis schriftlich festhalten, schraubt Jeroen Schäfer an einem Hydrogen-Auto. Der kleine Flitzer funktioniert über einen Wasserstoffantrieb in Kombination mit Solarenergie. Tankt man es mit destilliertem Wasser, zerlegt es das mithilfe elektrischer Energie aus dem Sonnenlicht in Wasserstoff und Sauerstoff. Beide Gase werden in eine Brennstoffzelle geleitet, die das Auto antreibt. Allein der Ladevorgang zieht mit blauen LEDs und aufsteigenden Luftbläschen die Aufmerksamkeit auf sich. Doch noch will das Auto einfach nicht fahren. Dabei soll genau das passieren – als Teil der Kettenreaktion.

©  ITBE Hier erzeugt Licht elektrische Energie, die Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff teilt. Die Gase treiben eine Brennstoffzelle an und der Propeller beginnt sich zu drehen

Im Zeichen der Energie
„Es gibt bisher noch keinen festen Plan, wie viele Reaktionen umgesetzt werden“, fasst Physiklehrer Kurt Kindermann den Zwischenstand der Arbeit zusammen. „Aber wir haben keinen Stress, denn die drei zeigen sich äußerst experimentierfreudig. Da wird sich noch einiges ergeben.“ Ziel ist neben einem Modell, mit dem die Schüler sich in den Technikwettstreit „Innovative Technologien bewegen Europa“ begeben, die Erkenntnis darüber, wo Energie bleibt. Sie erforschen auf spielerische Weise, welche Energiemengen benötigt oder verbraucht werden und lernen unterschiedliche Energiequellen kennen. Neben dem Hydrogen-Auto starten sie Versuche mit einem Stirlingmotor. Ein entfachter Docht erzeugt Wärmeenergie und bringt den Motor zum Laufen. Noch zünden sie den Docht selbst an. Denn zunächst gilt es herauszufinden, welche Länge geeignet ist und wie viel Spiritus er braucht, um ausreichend Energie für den Stirling aufzubringen.

©  ITBE Das Hydrogen-Auto lässt tiefe Einblicke zu

Alles ist möglich
Auch eine dritte Station ist bereits aufgebaut und wartet darauf, von den – für Schüler der zehnten und elften Klasse – routinierten Händen in die Reaktion eingebunden zu werden. Solarzelle, zwei Reagenzgläser für Wasserstoff und Sauerstoff: Das erinnert doch stark an das Hydrogen-Auto, oder? „Ja, die Funktionsweise ist ähnlich. Also es spielt sich derselbe Prozess ab, allerdings kommt kein Auto ins Rollen, sondern ein Propeller beginnt sich zu drehen“, erklärt Rebecca Kolk. Die 15-Jährige ist froh, in der Schule solche Geräte gefunden zu haben. „Das ist äußerst hilfreich, weil wir zunächst mit den einzelnen Modulen etwas herumspielen und anschließend ausprobieren können, wie wir sie zu einer Kette verbinden.“ Ideen für eine energiegeladene Kettenreaktion holen sich die Schüler übrigens gerne im Internet. Zahlreiche Videos dienen als Vorbild oder verraten zumindest Möglichkeiten. So könnte das Auto – das mittlerweile durch einen unter Wasser herbeigeführten Kurzschluss zum Laufen gebracht wurde – eine Rolle antreiben, auf die sich ein Faden wickelt. Steht der unter Spannung, könnte er einen Mechanismus auslösen, der den Docht anzündet. Nach kurzer Wartezeit startet der Stirlingmotor und schon kommt das nächste Modul ins Rollen. Oder dreht sich. Oder beginnt zu schweben. Alles ist möglich, noch ist nichts sicher. „Jetzt beginnen die Detailarbeiten. Dabei erfahren wir, ob das viele Experimentieren Zeitverschwendung war oder sinnvoll investiertes Vergnügen.“ Der Mai wird es zeigen.