Die Genius Box beinhaltet spannende und anregende Ideenkarten für die Klassenstufen 1-6. Nutzen Sie unsere Genius Box als ergänzendes Home-Learning Unterrichtsmaterial oder zur Auflockerung bestehender Unterrichtseinheiten.

Lassen Sie sich inspirieren: Mitmachexperimente und andere kreative Aufgabenarten aus den Themenfeldern Naturphänomene, Mobilität der Zukunft, Digitalisierung und dem Lebensraum der Kinder wollen entdeckt und spielerisch ausprobiert werden. Die Genius Box enthält auch pfiffige Methodenspiele – alles übersichtlich, klar, kompakt für Sie aufbereitet.

Hier geht es zu allen Inhalten der Genius Box.

Die im Folgenden vorgestellten Inhalte für jede Klassenstufe lassen sich unkompliziert mit i.d.R. haushaltüblichen Materialien daheim durchführen.

Klasse 1+2

Wer hat den Hubschrauber erfunden?

Was steckt drinnen? Geringer Material-Einsatz, toller Effekt, vermittelt technisches und historisches Hintergrundwissen, gebauter Hubschrauber kann überall zuhause fliegen/über Tage Spaß bereiten

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Genius Box: Wer hat den Hubschrauber erfunden? Deutsch, Sachunterricht, Klassenstufen 1-2

Brauchen Pflanzen Erde, um zu wachsen?

Was steckt drinnen? Geringer Material-Einsatz, super für die Zeit zuhause. Einer Pflanze tagtäglich beim Wachsen zusehen, wissenschaftliches Arbeiten anhand von Dokumentationen und Reflexionen kennenlernen

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Genius Box: Brauchen Pflanzen Erde, um zu wachsen? Sachunterricht, Biologie, Klassenstufen 1-2

Kann ein Blatt ein volles Glas tragen?

Was steckt drinnen? Geringer Material-Einsatz, anstatt Murmeln sind diverse andere Gegenstände einsetzbar, ggf. z. B. in Kombi mit Spielzeug-Bausteinen, wissenschaftliches Arbeiten anhand von Dokumentationen und Reflexionen kennenlernen

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Genius Box: Kann ein Blatt Papier ein volles Glas tragen? Sachunterricht, Klassenstufen 1-2

Klasse 3+4

Wie funktioniert 3D-Druck?

Was steckt drinnen? Geringer Material-Einsatz, gute Kombination aus Zubereitung/Backen/Verzehr in Verbindung mit einer ersten Heranführung an 3D-Druck

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Genius Box: Wie funktioniert 3D-Druck? Sachunterricht, Kunst, Klassenstufen 3-4

Klasse 5+6

Wobei kann mir mein Smartphone helfen?

Was steckt drinnen? Kinder und Jugendliche lernen ihr Smartphone auf eine andere Art und Weise kennen, sie nutzen das Gerät zur Recherche, Forschung und als Grundlage für Experimente

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Genius Box: Wobei kann mir mein Smartphone helfen? Sachunterricht, Technik, Klassenstufen 5-6

Die Genius Box – der Ideenkasten für die Grundschule wurde gemeinsam mit Klett-MINT, Daimler AG Ingenieurinnen und Ingenieuren sowie einem Team aus erfahrenen Schulbuchautoren entwickelt.

Unter einer Lichtmaschine stellst du dir wahrscheinlich eine Maschine vor, die Licht macht. Das ist naheliegend und sogar fast richtig. Die Lichtmaschine sorgt im Auto tatsächlich dafür, dass die Scheinwerfer des Fahrzeugs hell leuchten. Das Licht macht die Maschine aber nicht selbst – sie produziert die Energie dafür. Genius erklärt dir, was die Lichtmaschine noch alles kann und wie sie funktioniert.

Lichtmaschine – was genau ist das?

Die Lichtmaschine ist das eigene kleine Kraftwerk des Autos. Sie versorgt die Scheinwerfer und andere elektrischen Geräte an Bord des Fahrzeugs mit Strom. So kannst du während der Autofahrt Radio hören und die Fenster elektrisch öffnen. Aber auch die Lüftung, Heckscheibenheizung und der Anlasser des Autos benötigen Strom.
Du fragst dich vielleicht, wie die Lichtmaschine den Anlasser mit Strom versorgen kann, wenn das Auto noch gar nicht an ist? Ganz einfach: Während der Fahrt lädt die Lichtmaschine die Autobatterie auf. Die Batterie speichert den Strom und versorgt den Anlasser, selbst wenn das Auto noch aus ist. Deshalb ist es wichtig, die Scheinwerfer auszuschalten, wenn der Motor nicht läuft. Ansonsten entleert sich die Batterie und der Motor startet nicht – und die Lichtmaschine auch nicht.

Wie funktioniert eine Lichtmaschine?

Die Lichtmaschine ist dir vielleicht auch unter der Bezeichnung Generator bekannt. Generatoren sind wie echte Zauberer: Sie verwandeln Bewegungsenergie in elektrische Energie. Das bedeutet, dass die Lichtmaschine Strom produziert, indem sie Bewegungsenergie umwandelt. Und das funktioniert so: Bewegt sich ein elektrischer Leiter durch ein magnetisches Feld, wird in dem Leiter eine elektrische Spannung erzeugt. In der Lichtmaschine befindet sich ein beweglicher Rotor mit Magneten. Der Motor des Autos treibt den Rotor über einen Riemen an. In Folge drehen sich Rotor und Magnete zwischen elektrisch leitenden Spulen im Inneren der Lichtmaschine und eine elektrische Spannung entsteht. Das Prinzip nennt sich elektromagnetische Induktion.

Fahrradlichtmaschine: der Dynamo

Eine ähnliche Funktionsweise kennst du von deinem Fahrrad: Der Dynamo ist ebenfalls ein Generator und wird auch Fahrradlichtmaschine genannt. Er erzeugt das Licht für den Scheinwerfer und die Rückleuchte. Meistens befindet er sich am hinteren Fahrradreifen. Angetrieben von der Drehbewegung des Reifens produziert der Dynamo während der Fahrt elektrische Energie. Einen Motor braucht das Fahrrad nicht. Die notwendige Bewegungsenergie erzeugt der Fahrradfahrer selbst, indem er fleißig in die Pedale tritt.

Lichtmaschine eines Fahrzeugs
Der Keilriemen treibt die Lichtmaschine an. Gut sichtbar in Orange: die Spulen.

Beitragsfoto: Daimler AG

Dass das hier kein gewöhnliches Büro ist, sehen wir gleich, als wir ankommen. Ein riesiges Graffiti vor der Tür und im Flur eine lange Reihe an Filmplakaten an der Wand – haben wir uns im Ort geirrt und sind aus Versehen in einem Kino gelandet? Doch bei einem genaueren Blick sehen wir: Die Filmplakate haben alle etwas mit Daimler zu tun. Das sieht spannend aus!

Das Rätsel, was das Lab1886 ist, wird gelüftet, als wir unsere Interviewpartnerin kennenlernen: Susanne Hahn leitet das Lab und erklärt uns, was hier gemacht wird. Das Lab1886 ist eine Ideenschmiede – hier arbeiten viele sehr unterschiedliche Menschen mit ganz unterschiedlichen Hintergründen in einer Atmosphäre, in der sie ganz besonders kreativ werden können. Und warum? Um sich neue Ideen für die Zukunft auszudenken, an denen im Lab dann weitergetüftelt wird. Übrigens ist es gar nicht schlimm, wenn eine Erfindung einmal nicht funktioniert, sagt Susanne – genau dafür ist so ein Lab nämlich auch da. Einfach mal machen und ausprobieren.

Technik für die Zukunft: Volocopter und Brennstoffzelle

Jetzt wollen wir natürlich wissen, was das für Ideen sind, die sich die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter hier ausdenken. Susanne lädt uns zu sich ins Büro ein und zeigt uns ein Modell. Es sieht aus wie ein Hubschrauber – nur statt ein großes Rotorblatt hat er ganz viele kleinen. Der Volocopter. Den habe ich doch schon einmal in einem anderen Kinderreporter-Video gesehen! 

Susanne erzählt, dass der Volocopter für die Mobilität der Zukunft steht. Er kann zwar durch einen Piloten gesteuert werden, aber auch ganz autonom fliegen. In der Zukunft könnte er wie ein „Lufttaxi“ funktionieren – man bestellt den Volocopter per App, um damit kürzere Strecken in der Stadt zurückzulegen. Ganz schön praktisch. Wir fragen Susanne, ob sie sich auch trauen würde, in dem Volocopter mitzufliegen. Sie nickt begeistert und sagt, sie habe sich schon auf die Warteliste eintragen lassen. Ob Alex und ich das auch machen können? Mit dem Volocopter mitzufliegen macht bestimmt Spaß!

Trinkwasser statt Abgase: die Brennstoffzelle

Eine andere Idee, an der hier gearbeitet wird, stellt uns Susannes Kollege Joachim vor. (Er sitzt übrigens in einem richtig coolen Büro – aber seht selbst im Video!) Vor ihm auf dem Tisch steht ebenfalls ein Modell, diesmal das eines Fahrzeugs. Und das kann sogar fahren – mit echtem Wasserstoff! Joachim arbeitet nämlich an einer ganz besonderen Technologie: der Brennstoffzelle. Wir kennen das Prinzip bereits von unseren Kinderreporter-Vorgängern, Emma und Nick: Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff und erzeugt dabei elektrische Energie, die wiederum das Auto vorantreibt. Dabei entstehen keine Abgase, sondern es kommt tatsächlich nur Wasser aus dem Auspuff! Und das ist einfach richtig gut für die Umwelt!

Joachim erzählt, dass man die Brennstoffzelle nicht nur als Antrieb für Autos nutzen kann. Seine Aufgabe ist es, weitere Bereiche zu finden, in der diese Technologie sinnvoll eingesetzt werden kann. Ein Beispiel sind sogenannte Notstromaggregate. Die braucht man, wenn der Strom aus der Steckdose einmal ausfällt. Alex denkt natürlich gleich daran, dass er dann sein Computerspiel nicht unterbrechen muss – doch Joachim erinnert uns daran, dass ein Stromausfall ja auch richtig gefährlich werden kann. Wenn zum Beispiel im Krankenhaus der Strom ausfällt, während gerade operiert wird. Daran haben wir noch gar nicht gedacht! Da kann die Brennstoffzelle sogar Leben retten!  

Jetzt kommen wir! Unsere eigene Idee

Jetzt haben Alex und ich so viel von spannenden Ideen für die Zukunft gehört – und außerdem hat Susanne doch gesagt, dass neue Ideen von überall kommen können und sie sich im Lab1886 jede Idee anhören. Da wollen Alex und ich jetzt auch eine eigene Idee vorstellen. Susanne ist sofort dabei und wir treffen uns mit ihr, Joachim und einem weiteren Kollegen im sogenannten Pitch-Raum. Ein Pitch ist das Vorstellen einer neuen Idee – und genau das machen Alex und ich jetzt. 

Wäre es nicht super praktisch, eine App zu haben, die einem beim Vorbereiten eines Referates hilft? Alex und ich nennen diese Idee den „Genio-Bot“ und zeichnen und schreiben wie wild ein ganzes Flipchart voll, während wir erzählen, was der „Genio-Bot“ alles kann. 

Wie Susanne und ihre Kollegen unsere Idee finden? Das seht ihr im Video!

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Vielleicht hast du einen Autobesitzer schon einmal stolz sagen hören: Mein Auto hat sehr viel PS! PS steht für Pferdestärke und ist eine Maßeinheit, mit der die Leistung von Maschinen gemessen wird. Auch die Leistung von Autos wird sehr oft in Pferdestärke angegeben. Aber wie viel ist eine Pferdestärke? Und was hat ein Pferd mit einem Auto gemeinsam?

James Watt: der Erfinder der Pferdestärke

Zunächst einmal musst du wissen, dass Pferde für die Menschen früher unersetzbar waren. Im Verkehr zogen Zugpferde große Kutschen und in der Landwirtschaft bewegten Arbeitspferde schwere Pflüge. Auch im Bergbau halfen Pferde – die sogenannten Grubenpferde trieben große Pumpen an, mit denen sie das Wasser aus Bergwerken an die Oberfläche transportierten. Der Ingenieur James Watt entwickelte eine Maschine, die die Arbeit der Grubenpferde durch Maschinenkraft schneller und effektiver erledigen konnte: die Dampfmaschine.

James wollte seine Dampfmaschinen natürlich an viele Bergwerksbesitzer verkaufen. Deshalb erfand er 1783 die Maßeinheit Pferdestärke, um die Leistung von Pferden mit der Leistung seiner Maschine zu vergleichen: Ein Pferd konnte innerhalb von einer Sekunde ein Gewicht von 75 Kilogramm einen Meter ziehen. Diese Leistung definierte Watt als 1 PS, also eine Pferdestärke. Seine Dampfmaschine konnte mit Maschinenkraft viel mehr heben als die Pferde. Der Vergleich überzeugte nicht nur die Bergwerksbesitzer, sondern auch andere Industrielle und Mühlenbauer und James Dampfmaschine wurde sehr erfolgreich.

Starke Motoren mit Pferdestärke

Und wie kam die Pferdestärke ins Auto? Die Maßeinheit wurde nach dem Erfolg der Dampfmaschine auch für andere Maschinen und deren Motoren verwendet. Seitdem es Fahrzeuge wie Autos, Busse oder LKWs gibt, wird ihre Motorleistung in Pferdestärke angegeben. Das kannst du dir so vorstellen: Ein Auto mit 100 PS wird bildlich gesehen von 100 Pferden gezogen. Mit dem Unterschied, dass Pferde nicht 150 km/h schnell rennen können. Ein Auto mit 100 PS kann normalerweise 150 km/h oder sogar noch schneller fahren.

Trotzdem sagt die Leistung von Motoren nicht viel über die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs aus. Das glaubst du nicht? Ein starker Traktor hat um die 400 PS, kann aber nicht mehr als 50 km/h fahren. Denn der Motor bewegt eine viel größere Masse und dafür benötigt er viel Pferdestärke. 

Watt statt Pferdestärke

Die Begriffe Watt oder Kilowatt hat du sicherlich auch schon gehört. Watt ist wie die Pferdestärke eine Maßeinheit für Leistung. Seit der Einführung von Watt gilt die Pferdestärke als veraltet und im Gegensatz zur Pferdestärke kannst du die Einheit Watt auf der ganzen Welt verwenden. Trotzdem ist die Angabe von Pferdestärke in der deutschen Automobilindustrie noch sehr gebräuchlich und du wirst Autobesitzer und Autoliebhaber immer wieder über PS reden hören. 

James Watt gilt als Erfinder der Dampfmaschine und der Bezeichnung „Pferdestärke“
James Watt gilt als Erfinder der Dampfmaschine und der Bezeichnung „Pferdestärke“.

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // Terri Cage

Passt mein Auto in die Lücke? Und wie wie viel Freiraum habe ich noch nach hinten und vorne? Diese Fragen stellen sich Autofahrer, wenn sie eine Parklücke oder einen freien Parkplatz entdecken. Es ist nämlich gar nicht so leicht, die Größe und die Abstände einer Parklücke richtig einzuschätzen. Bestimmt hast du dich schon einmal an einem Tisch oder Schrank gestoßen, weil du den Abstand falsch eingeschätzt hast. Dann weißt du auch, dass so ein kleiner „Unfall“ sehr schnell passieren kann und wir uns leicht verschätzen. Dein Papa muss sich also konzentrieren, um beim Einparken mit eurem Auto nicht an ein anderes Fahrzeug oder gegen einen Pfosten zu stoßen. Damit das Parken einfacher und schneller gehen kann, gibt es verschiedene Technologien, die dem Fahrer helfen.

Augen im Hinterkopf: die Rückfahrkamera

Assistenzsysteme wie die Rückfahrkamera und Parksensoren sind kleine Helfer, die das Einparken leichter machen. Im Rückspiegel ist oft nicht alles sichtbar, was hinter dem Auto passiert. Und wenn sich der Autofahrer umdreht und durch die Heckscheibe schaut, dann kann er trotzdem nicht sehen, was von seinem Auto verdeckt wird. Eine Rückfahrkamera hilft und zeigt dem Fahrer, was in dem nicht sichtbaren Bereich passiert. Der Fahrer kann so Hindernisse rechtzeitig erkennen und Abstände besser einschätzen. Die Parksensoren ermöglichen einen “Rundherum-Blick” um das Auto. Mit ihrer Hilfe werden Menschen und Gegenstände erkannt, die in unmittelbarer Nähe des Autos stehen. Die Sensoren informieren den Fahrer mit Geräuschen und Lichtsignalen über Hindernisse. 

Einparken mit Parkassistent

Mit den Assistenzsystemen ist das Parken schon sehr viel leichter. Noch einfacher wird es mit dem Parkassistenten. Der intelligente Helfer findet nicht nur passende Parklücken, er kann das Auto sogar fast alleine steuern. Wenn der Parkassistent aktiviert ist und einen Parkplatz findet, dann muss der Autofahrer nur einen Knopf drücken und den Rückwärtsgang einlegen. Der Parkassistent übernimmt das Steuer, während der Fahrer sanft das Gas- oder Bremspedal bedient. Wie ist es möglich, dass der Parkassistent das Auto nicht anstößt? Ganz einfach: Kleine Sensoren an dem Auto senden bei geringen Fahrgeschwindigkeiten Ultraschallwellen aus. Ein elektronisches Steuergerät misst und erkennt, ob und wie viel Freiraum da ist. Und schon ist das Auto eingeparkt.

Fahrerloses Einparken: wie von Geisterhand

In Zukunft sollen die Parkplatzsuche und das Parken noch viel einfacher werden – durch Einparken, das komplett ohne einen Menschen auf dem Fahrersitz auskommt: Schon bald könnte es Parkhäuser geben, in denen sich die Autos automatisch selbst einparken. Der Fahrer leitet den Parkvorgang dabei mit einer App auf dem Smartphone ein. Das Auto fährt, lenkt und bremst ganz von alleine. Wie das Ganze funktioniert, kannst du in unserem Beitrag Fahrerloses Parken per App nachlesen.  

 

Parkassistent und 360°-Kamera erleichtern das Einparken
Mit Parkassistent und 360°-Kamera fällt das Parken schon viel einfacher!

 

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // diy13

Ein Windkanal? Davon hast du bestimmt schon einmal gehört. Nicht jeder denkt dabei aber sofort an Autos. Dabei ist es äußerst wichtig, die Strömungseigenschaften eines Fahrzeugs zu überprüfen. In unserem Blogbeitrag erklären wir dir, was Windkanäle sind, wozu man sie braucht und warum sie für Autohersteller so wichtig sind.

Windkanal – was genau ist das?

Bevor ein neues Automodell wirklich auf der Straße gefahren werden darf, muss es der Hersteller in einem Windkanal auf aerodynamische und aeroakustische Eigenschaften testen. Was diese komischen Begriffe bedeuten? Ganz einfach: Bei der Aerodynamik misst man die Luftströmung und den Luftwiderstand eines Autos. Mehr Luftwiderstand bedeutet unter anderem einen höheren Spritverbrauch und bremst das Auto bei hoher Geschwindigkeit aus. Mit der Aeroakustik untersucht man die Geräusche, die der Fahrtwind an verschiedenen Autoteilen verursacht.
In einem Windkanal kann außerdem getestet werden, wie sich unterschiedliches Klima auf ein Auto auswirkt oder ob die Anbauteile bei hohem Fahrtwind stabil bleiben. Kennst du schon unser Kinderreporter-Video mit Emma und Nick im Klimakanal? Da haben die beiden innerhalb von kürzester Zeit heiße Sommertemperaturen sowie klirrende Kälte erlebt. Schau mal rein!

Wie funktioniert ein Windkanal?

Windkanäle können verschieden aufgebaut sein. Man entscheidet vor allem zwischen dem offenen und dem geschlossenen Windkanal. Bei einem offenen saugt eine Düse die Luft von  draußen in das Gebäude, bläst sie über das Auto und anschließend wieder aus dem Windkanal hinaus. Bei einem geschlossenen Windkanal wird die Luft im Kanal behalten und wie in einem Kreislauf immer wieder über das Auto geblasen.
Damit die Ingenieure erkennen, wie die Luft um das Auto fließt, wird Rauch oder Nebel in den Luftstrom gemischt. Außerdem kann Ruß oder Farbe dabei helfen, die Luftströmung sichtbar zu machen.

Welche Arten von Windkanälen gibt es?

Neben dem Aerodynamik- und Aeroakustik-Windkanal gibt es noch weitere Windkanäle: In einem Klimawindkanal kann man überprüfen, wie ein Auto auf extreme Kälte oder Hitze reagiert. Schließlich sollte so ein Fahrzeug überall auf der Welt einsatzfähig sein. Die aerodynamischen Eigenschaften von Raketen oder Düsenjets testet man in Überschall- beziehungsweise Hyperschall-Windkanälen. Dort werden Strömungen mit extremer Geschwindigkeit erzeugt.
Wie du gelernt hast, muss ein neues Automodell vor dem Verkauf einige Tests bestehen. Der Windkanal gehört dabei mit zu den wichtigsten, schließlich möchte kein Autofahrer ein Fahrzeug besitzen mit unnötig hohem Spritverbrauch. Und laute Geräusche bei hohem Fahrtwind nerven bestimmt nicht nur deine Eltern, wenn sie das Auto fahren, sondern auch dich auf dem Rücksitz.

Ein Auto wird in einem Klimawindkanal getestet
Ein Auto wurde gerade in einem Klimawindkanal auf extrem kalte Temperaturen getestet. Bild: Daimler AG

 

Beitragsfoto: Daimler AG

Die Geschichte der Schifffahrt geht weit zurück. Bevor die Menschen das Rad erfanden, war der Wasserweg die beste Möglichkeit für den Transport. Bereits die alten Ägypter bauten vor mehr als 5.000 Jahren Schiffe, mit denen sie auf dem Nil fuhren. Als Baumaterial verwendeten sie anfänglich zusammengebundenes Schilf und später auch Holz.
In den letzten Jahrtausenden entwickelte sich der Schiffbau weiter. Die Wikinger bauten ihre berühmten Kriegsschiffe und die Spanier große Handelsschiffe aus Holz. Mit einem solchen Handelsschiff entdeckte Christoph Columbus 1492 Amerika. Heute bestehen unsere Schiffe meistens aus Metall. Im Gegensatz zu Holz ist Metall sehr stabil, aber auch viel schwerer.

Wie kann ein Schiff schwimmen?

Du hast bestimmt schon einmal gesehen, dass ein Holzstück auf dem Wasser schwimmt. Und du weißt auch, dass eine Metallkugel im Wasser untergeht. Warum gehen Schiffe, die aus schwerem Metall gebaut sind, dann nicht unter?
Schiffe sind innen hohl und haben eine bauchige Form. Ein zusammengeknülltes Schiff würde sinken, wie die Metallkugel. Ob ein Gegenstand schwimmt, hängt also nicht nur von seinem Gewicht ab, sondern auch von seiner Form. Durch die Form des Schiffes wird ein Auftrieb erzeugt, der das Schiff auf dem Wasser hält. 

Das Archimedische Prinzip

Ein weiterer Grund dafür, dass Schiffe schwimmen können, ist das sogenannte Archimedische Prinzip“. Der griechische Mathematiker Archimedes entdeckte dieses physikalische Gesetz vor über 2.000 Jahren. Das kennst du sicher auch: Wenn du dich in eine Badewanne setzen würdest, die randvoll ist, würde die Wanne überlaufen. Das Wasser wird „verdrängt“.
Das physikalische Prinzip dahinter sagt aus: Der Auftrieb eines Körpers im Wasser ist dann ausreichend gegeben, wenn er ein größeres Gewicht an Wasser verdrängt, als der Körper selbst besitzt. Wenn ein 100 Tonnen schweres Schiff also schwimmen möchte, muss es mehr als 100 Tonnen Wasser verdrängen.

Schwimmen und tauchen: So funktionieren U-Boote 

Wie kommt es nun, dass U-Boote tauchen können, wo sie doch innen hohl und mit Luft gefüllt sind? Ganz einfach: U-Boote besitzen große Tanks, die entweder mit Wasser oder mit Luft gefüllt sind. Für den Tauchgang öffnet der Steuermann die Klappen des Tanks. Dadurch füllen sich die Tanks mit Wasser und das U-Boot wird schwerer – es sinkt. Tiefsee-U-Boote können so bis zu 6.000 Meter tief tauchen. Um wieder an die Wasseroberfläche zu kommen, füllt der Steuermann die Tanks mit Luft aus Pressluftflaschen. Die Luft verdrängt das Wasser: Das U-Boot wird wieder leichter und der Auftrieb stärker. So schwimmt das U-Boot wie ein Schiff auf dem Wasser.

 

Schwimmendes U-Boot
U-Boote können nicht nur tauchen sondern auch an der Wasseroberfläche schwimmen.

 

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // STOCKSTUDIO

Du kennst diese Situation bestimmt: Auf dem Weg in den Urlaub fahren deine Eltern etwas zu schnell und auf einmal blitzt es. Eine ziemlich unangenehme Erfahrung. Denn jeder Autofahrer weiß sofort: Ein Blitzer hat erkannt, dass die erlaubte Höchstgeschwindigkeit überschritten wurde und sofort ein Foto des Autos gemacht. Das könnte teuer werden. Doch wie erkennt er, dass man zu schnell gefahren ist? Und welche Arten von Blitzern gibt es?      

Stationär, mobil oder per Laser: die verschiedenen Arten von Blitzern 

Zunächst einmal musst du wissen, dass es nicht nur den einen Blitzer gibt. Über Jahrzehnte hinweg wurden immer neue Blitzgeräte entwickelt. Der wohl bekannteste ist der stationäre Blitzer. Den hast du bestimmt schon einmal in deinem Heimartort gesehen. Dieses Gerät steht immer an einem festen Ort – meist dort, wo häufig Unfälle passieren. Beim mobilen Blitzer ist das ein bisschen anders: Der steht immer an einem anderen Ort. Der Vorteil dabei: Die Autofahrer wissen nicht, wo ein solches Gerät steht. Und genau diese Ungewissheit soll dafür sorgen, dass man immer und überall mit einem mobilen Blitzer rechnen muss und dementsprechend vorsichtig fährt. Den gleichen Vorteil hat auch die Geschwindigkeitsmessung per Laser: Mit einem Gerät, das so ähnlich aussieht wie eine Pistole, erkennen Polizisten ganz genau, wenn man zu schnell fährt. Oft stellen sie sich dabei auf einen Parkplatz an einer gefährlichen Straße.

Wie funktioniert ein Blitzer?     

Du fragst dich jetzt bestimmt, wie ein Blitzer die Geschwindigkeit eines Autos messen kann. Dafür gibt es verschiedene Methoden. Die meisten Blitzer arbeiten mit der Radartechnik.
Hier werden elektromagnetische Wellen ausgesendet, welche von den Autos reflektiert werden. Die Sensoren im Blitzer erkennen, wie stark gestaucht die Signale zurückgeworfen werden und können damit die Geschwindigkeit berechnen. Andere Methoden sind die Messungen mittels Induktionsschleifen und Piezosensoren, bei denen mehrere Streifen unter der Fahrbahn verlaufen. Beim Überfahren der Sensoren senden diese ein Signal an den Blitzer. Dieser erkennt dann die Geschwindigkeit, indem er die zurückgelegte Zeit zwischen den einzelnen Streifen berechnet. Ist der Fahrer zu schnell, wird das Blitzgerät ausgelöst.

Was passiert, wenn man geblitzt wurde?

Jeder Autofahrer, der schon einmal geblitzt wurde, weiß, wie ärgerlich und oft auch teuer das ist. Je nachdem, wie hoch die zugelassene Geschwindigkeit überschritten wurde, kann man sogar seinen Führerschein verlieren. Doch wer entscheidet darüber? Bei Geschwindigkeitsüberschreitungen zieht die örtliche Bußgeldstelle immer den Bußgeldkatalog zur Hand. Dort sind alle Strafen aufgeführt. Ein Blick in den Katalog zeigt, dass es sich für keinen Autofahrer lohnt, zu schnell zu fahren.

 

Wurde ein Autofahrer geblitzt, erhaelt er einen Bussgeldbescheid
Wurde ein Autofahrer geblitzt, erhält er einen solchen Bußgeldbescheid

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // photowahn

Du bist unterwegs und lädst mit deinem Handy ein Video herunter. Du drückst den Download-Button und das Video ist sofort da, ohne dass du warten musst. Deine Internetverbindung ist superschnell, völlig egal, ob du gerade in der Stadt, auf dem Land oder in den Bergen bist. Das soll mit dem neuen mobilen Internet 5G bald Realität werden. 

5G – die bisher schnellste Internetverbindung

Wenn von 3G, 4G oder 5G die Rede ist, dann sind damit Namen von Mobilfunknetzen gemeint. Das G in den Namen bezeichnet dabei die jeweilige Generation. 5G steht also für die fünfte Generation des Mobilfunks. Und mit jeder neuen Generation sind die Verbindungen noch besser und schneller geworden. Im Moment können wir mit 4G sehr große Datenmengen innerhalb von Sekunden herunterladen. 5G soll sogar so schnell sein, dass Übertragungen in Echtzeit möglich werden. Das bedeutet, dass es keine zeitlichen Unterschiede mehr gibt: Nachrichten können in ein und demselben Moment versendet und empfangen werden. Live-Streams zeigen auf dem Bildschirm genau das, was in dem Moment auch in der Realität passiert. Aber wie funktioniert das?

So funktioniert 5G

Das Wort „Netz“ in der Bezeichnung Mobilfunknetz verrät uns schon, wie 5G aufgebaut ist. Es ist ein riesiges und größtenteils unsichtbares Netz. Hast du dir das Netz einer Spinne schon einmal genauer angeschaut? Es gibt viele Punkte, an denen sich einzelne Fäden kreuzen und ein stabiles Netz aufbauen. Ein Mobilfunknetz sieht ähnlich aus. Viele Sendemasten dienen als sogenannte „Knotenpunkte“ und senden Frequenzen aus. Der Mobilfunk braucht die Frequenzen, um Daten von den Sendemasten an die Handys übermitteln und wieder empfangen zu können. Die Frequenzen sind sozusagen die Autobahnen der Daten, über die große Datenmengen rasend schnell an ihr Ziel gelangen. Das Netz aus Sendemasten und Frequenzen funktioniert für alle Generationen des Mobilfunks. Aber warum ist 5G dann so viel schneller? Die neue Technik von 5G erweitert den bisherigen Frequenzbereich und nutzt mehr Frequenzen. Dadurch können größere Datenmengen schneller übertragen werden.

Warum brauchen Autos 5G?

Das mobile Internet 5G ist grundlegend für das autonome Fahren. Die Autos der Zukunft fahren selbstständig und ohne jegliche Einwirkungen des Fahrers. Sie lenken, bremsen und beschleunigen ganz von alleine. Damit das funktioniert, müssen die Autos sehr schnell miteinander kommunizieren können. Sie müssen miteinander vernetzt sein und Daten in Echtzeit austauschen. Dadurch kann ein Auto zum Beispiel wissen, was hinter der nächsten Kurve passiert. Wenn sich dort ein Stau gebildet hat, wird das Auto schon davor abbremsen, weil ein vorausfahrendes Auto die Stauinformation bereits per 5G übermittelt hat. Die Kommunikation muss also extrem schnell sein und problemlos funktionieren, damit keine Unfälle passieren. Den schnellen Austausch kann 5G ermöglichen. Experten sagen, dass wir mit dem Ausbau von 5G-Netzen dem autonomen Fahren einen großen Schritt näher kommen werden.

 

Autonome Fahrzeuge vernetzen sich mittels 5G
5G – Das neue Mobilfunknetz vernetzt die Autos der Zukunft

 

Beitragsfoto: Daimler AG

Was uns bei unseren Kinderreporter-Einsätzen erwartet, ist jedes Mal eine große Überraschung. Dieses Mal wussten wir nur eins: Es wird groß – denn es geht ins Mercedes-Benz Werk Wörth, wo LKW hergestellt werden. Passend dazu haben Milena und ich unseren ferngesteuerten Spielzeug-Actros mitgebracht – die großen Lastwagen dürfen wir ja noch nicht fahren.

Schwere Einzelteile für große Fahrzeuge

Wir haben so viel Spaß dabei, mit dem kleinen LKW zwischen den großen Trucks umherzuflitzen, dass wir nicht aufpassen. Der Spielzeug-Truck fährt jemandem gegen den Fuß – keinem anderen als unserem heutigen Interviewpartner Matthias Jurytko, Leiter des Werk Wörth. Der nimmt es mit Humor, hebt den Truck auf und begrüßt uns lachend.

Ich bin ganz überrascht, als Matthias uns erzählt, dass keine zwei LKW, die hier vom Band gehen, genau gleich sind. Es gibt so viele Kombinationen – allein bei den Farben! Wenn jemand einen LKW bestellt, kann er sich ganz genau aussuchen, was er möchte, und der LKW wird dann genau so gebaut. Das stellen Milena und ich uns ziemlich kompliziert vor.

Milena fragt nach, ob die Teile in der Produktion von so großen Fahrzeugen nicht auch besonders schwer sind. Matthias sagt, dass es für die besonders schweren Einzelteile besondere Hilfsmittel gibt, sodass die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter es bei ihrer täglichen Arbeit leichter haben und nicht so schwer heben müssen. Das ist gut – sonst wäre es sicher sehr anstrengend, einen LKW zu bauen!

Milena und ich packen an

Jetzt haben wir so viel über die LKW-Produktion gehört, jetzt wollen wir es auch einmal aus der Nähe sehen. Ein paar Stationen haben wir ja schon entdeckt, als wir mit unserem Spielzeug-LKW durch die Halle gedüst sind. Aber jetzt kommt ein Mitarbeiter von Matthias, Frederik Neises, der uns alles zeigen und genauer erklären kann.

Mit ihm ziehen wir weiter zu dem Teil am Band, wo die Fahrerkabinen zusammengebaut werden. Aber zuerst begrüßen wir einmal die Mitarbeiter am Band – auf ganz besondere Kinderreporter-Art. Dann zeigt uns Frederik, wie das Cockpit in die Fahrerkabinen eingebaut wird. Wie Milena und ich den Mitarbeitern so zuschauen, bekomme ich direkt Lust, das selber mal auszuprobieren. Ich frage Frederik einfach ganz direkt, ob wir auch mit anpacken dürfen. Und tatsächlich: Unter seiner Anleitung dürfen wir selber ein paar Schrauben festziehen. Das geht mit speziellem Werkzeug ganz leicht.

Vorhin haben wir noch von schweren Teilen gesprochen, jetzt stehen wir vor einer Station mit einem richtig schweren Teil des LKW: dem Rahmenbau. Nachdem der Rahmen lackiert ist, muss er einmal umgedreht werden. Das geht innerhalb weniger Sekunden ganz automatisch. Und auch hier dürfen wir den Kollegen helfen, ein paar Schrauben reindrehen und sogar einen der schweren Rahmen mit einer Fernsteuerung an den richtigen Platz bewegen. Das hat Spaß gemacht!

Kamera statt Spiegel: Cool!

An unserer letzten Station, dem Lackübergabeplatz, steht ein ganz besonderer, ganz neuer LKW. Mir fällt direkt auf, was an diesem anders ist: keine Außenspiegel! Wie kann das sein, der Fahrer muss doch etwas sehen können. Frederik erklärt uns, dass hier Kameras die Aufgabe der Seitenspiegel übernehmen. Der Fahrer sieht auf einem kleinen Bildschirm im Inneren des Cockpits, was die Kameras draußen aufnehmen. Das sorgt für weniger Luftwiderstand – und somit verbraucht der LKW auch weniger Benzin.

Wie cool es wäre, wenn Milena und ich auch in so einem riesigen LKW nach Hause fahren könnten. Wir verabschieden uns von Frederik und winken dem Actros hinterher. Wir freuen uns jetzt schon auf unseren nächsten Einsatz.

In diesem Video seht ihr, was wir in Wörth alles erlebt haben:

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