Ausflug der 5b ins Desy

Wenn Wasser ohne Herd siedet: Unsere Naturforscherklasse 5b zu Gast beim DESY

Kann Wasser sieden, ohne dass jemand den Herd einschaltet? Und was wird aus dem schrillen Ton einer Klingel, wenn man ihr die Luft wegnimmt? Mit diesen Rätseln im Kopf machte sich unsere Naturforscherklasse 5b der Cesar-Klein-Schule auf den Weg nach Hamburg. Ihr Ziel: das Schülerlabor physik.begreifen am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY, einem der großen Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft. Dort, wo Wissenschaftler aus aller Welt mit kilometerlangen Teilchenbeschleunigern den Aufbau der Materie erforschen, schlüpften an diesem Tag unsere Fünftklässler selbst in die Rolle der Forscher.

Für eine Naturforscherklasse hätte es kaum einen besseren Ort geben können. Denn genau darum geht es in diesem Profil: neugierig sein, Fragen stellen und den Antworten durch eigenes Beobachten und Ausprobieren auf die Spur kommen. Im Schülerlabor hieß es deshalb nicht zuschauen, sondern anpacken. Die Schüler bauten ihre Versuche selbst auf, stellten Vermutungen an, beobachteten ganz genau und diskutierten ihre Ergebnisse, so wie es echte Wissenschaftler tun.

Das Thema des Tages lautete „Luft und Vakuum“. Luft umgibt uns ständig, und doch bemerken wir sie kaum. Was sie alles leistet, zeigt sich erst, wenn sie fehlt. Und genau das konnten die Kinder ausprobieren: Mit Vakuumpumpen holten sie die Luft aus Glasgefäßen heraus und schauten gespannt zu, was dann geschah.

Der erste Höhepunkt war das Wasser. Aus dem Unterricht wussten die Kinder bereits: Bei einem Luftdruck von 1013 hPa siedet Wasser erst bei 100 °C. Umso größer war das Staunen, als die Pumpe ihre Arbeit tat und das Wasser plötzlich zu blubbern begann, bei ganz normaler Zimmertemperatur! Des Rätsels Lösung: Ob Wasser siedet, hängt nicht nur von der Temperatur ab, sondern auch vom Druck, der auf ihm lastet. Damit sich im Wasser Dampfblasen bilden können, müssen sie diesem Druck standhalten. Unter normalem Luftdruck schaffen sie das erst bei 100 °C. Ist der Druck dagegen sehr gering, genügt schon die Wärme des Raumes. Siedendes Wasser, das gar nicht heiß ist, das hatte vorher kaum jemand für möglich gehalten.

Nicht weniger eindrucksvoll war die Klingel unter der Glasglocke. Zu Beginn schrillte sie laut durch den Raum. Doch mit jedem Pumpenhub wurde der Ton leiser und leiser, bis kaum noch etwas zu hören war. Dabei konnte jeder durch das Glas sehen, dass der Klöppel unermüdlich weiter gegen die Glocke hämmerte. Die Erklärung: Schall braucht einen Stoff, in dem er sich ausbreiten kann, zum Beispiel Luft. Je weniger Luft in der Glocke bleibt, desto weniger Schall gelangt nach außen. Dass ein ganz leiser Rest oft noch zu hören ist, liegt daran, dass sich nie die gesamte Luft herauspumpen lässt und der Schall auch über die Halterung der Klingel wandert. Ganz nebenbei wurde so auch klar, warum Astronauten im nahezu luftleeren Weltall eine Explosion zwar sehen, aber nicht hören könnten.

Der Tag beim DESY hat gezeigt, dass Physik nichts Trockenes und Abstraktes ist, sondern etwas, das man sehen, hören und mit den eigenen Händen begreifen kann. Für unsere Naturforscherklasse war es ein Tag voller Aha-Momente und ein schöner Beweis dafür, wie viel Spaß es macht, den Dingen auf den Grund zu gehen.

Ein herzliches Dankeschön an das Team des Schülerlabors physik.begreifen, das die Kinder mit viel Geduld, Begeisterung und Fachwissen durch diesen besonderen Tag begleitet hat.

Für die Naturforscherklasse 5b: Stefan Müller