Für viele ist es die schönste Zeit des Jahres: die Sommerferien! Das bedeutet lange ausschlafen, keine Hausaufgaben, viel Zeit mit Freundinnen und Freunden verbringen oder in den Urlaub fahren. Doch du musst nicht verreisen, um eine tolle Zeit in den Ferien zu haben. Wir haben ein paar Ausflugs-Tipps für dich, was du in den Sommerferien mit deiner Familie oder Freundinnen und Freunden erleben kannst. 

Genius in den Ravensburger Mitmach-Welten

Bei der Genius Wissens-Rallye in der Mitmach-Welt vom Ravensburger Spieleland in Meckenbeuren ist Köpfchen gefragt. Knifflige Aufgaben rund um die Themen Technik und Automobil warten auf dich.

Wenn du in den Sommerferien Geburtstag hast, kannst du deine Geburtstagsgäste im Spieleland oder auch in der Ravensburger Kinderwelt in Kornwestheim auch zu einem Genius-Workshop einladen. An Stationen wie der Magnetrennbahn über das Raketenauto, das Räderwerk im Auto bis hin zur Mini-Montagelinie könnt ihr selber zum Autobauer werden.

Mit einem spannenden Erlebnis- und Workshop-Programm durch die Ferien — Bild: Mercedes-Benz Group AG

Mercedes-Benz-Museum, Stuttgart

Von der Geschichte des Automobils über ein abwechslungsreiches Programm im Open-Air-Kino bis hin zum Sommerferienprogramm unter dem Motto „Auf die Plätze, fertig, losgemalt!“ gibt es im Mercedes-Benz-Museum viel zu entdecken. Bei der Mitmach-Ausstellung kannst du dich einmal selbst am Automobil-Design versuchen. Oder wie wäre es mit einer Wissens-Rallye durchs Museum?

„Auf die Plätze, fertig, losgemalt!“ Sommerferien im Mercedes-Benz Museum. // Bild: Mercedes-Benz Group AG

Mercedes-Benz-Werk, Sindelfingen

Du wolltest schon immer einmal hinter die Kulissen schauen und erfahren, wie ein Auto gebaut wird? Dann lerne bei einer speziellen “Familienführung” zusammen mit deinen Eltern und Geschwistern das Mercedes-Benz-Werk in Sindelfingen kennen. Die Führungen finden immer freitags statt. Weitere Infos dazu findest du hier.

Was dich dort erwartet, erzählen dir Emilie, Nikol und Lisa, die schon bei einer „Kinderführung“ durchs Werk dabei waren.

Beitragsfoto: Adobe Stock // pavel_shishkin

Wenn du ältere Geschwister hast oder andere Familienmitglieder, die gerade den Führerschein machen, hast du bestimmt schon von ihnen gehört, dass Einparken eine besonders knifflige Aufgabe ist. Das Fahrzeug muss – oft rückwärts! – so in die Parklücke gefahren werden, dass es nirgendwo anstößt. In der Fahrschule lernt man zwar, wie man es selber richtig macht – doch ein Parkassistent im Auto macht das Einparken wesentlich angenehmer. Bei ganz neuen Parkassistenten kann man sogar aus dem Auto steigen und das Einparken von außen per Smartphone unterstützen.

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Einparken, ganz ohne Fahrer? Die ganz neuen Parkassistenten können Erstaunliches! — Bild: Mercedes-Benz Group AG

Elektronische Helfer für die Sicherheit

Doch nicht nur beim Einparken, auch beim Fahren sind die Systeme nützliche Helfer. Spurhalteassistenten warnen den Autofahrenden durch Vibrationen des Lenkrades, bevor er die weißen Linien überfährt und von der Spur abzukommen droht. Bei hohen Geschwindigkeiten, zum Beispiel auf Autobahnen, kann das nämlich richtig gefährlich sein. Doch manchmal muss man ja auf eine andere Spur fahren, etwa beim Überholen. Dafür gibt es Spurwechselassistenten: Wenn der Autofahrende den Blinker antippt, um seinen Spurwechsel anzukündigen, überprüfen Sensoren, ob auf der Nebenspur alles frei ist und der Autofahrende gefahrlos die Spur wechseln kann.

Abstandsassistenten sorgen dafür, dass man nicht zu dicht auf ein vorausfahrendes Auto auffährt, sodass man noch genügend Zeit hat zu reagieren, sollte dieses bremsen. Bei zu geringem Sicherheitsabstand besteht große Unfallgefahr! Wenn LKW jedoch in Kolonne einen geringeren Abstand einhalten, könnten sie Sprit einsparen. Dazu brauchen die Autofahrenden jedoch elektronische Hilfe, denn ein Mensch kann gar nicht so schnell reagieren. Deswegen forschen die Entwickler/innen an einem Verfahren, das sich Platooning nennt.

Wind und Wetter

Es gibt auch Assistenzsysteme, die besonders bei schlechtem Wetter, also bei wenn Regen und Nebel die Straßen rutschig machen und die Sicht nicht optimal ist, hilfreich sind. Ein paar davon, wie das Elektronische Stabilitätsprogramm ESP, den Regensensor und die Nebelschlussleuchte haben wir dir ja schon vorgestellt. Und auch an intelligentem Scheinwerferlicht wird gearbeitet, welches andere Verkehrsteilnehmer nicht blendet. So ist man bei sämtlichen Wetterverhältnissen sicher unterwegs.

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Bei solchen Straßenverhältnissen sind Assistenzsysteme eine echte Erleichterung — Bild: Pixabay

Emma und Nick im intelligenten Auto

Bei Mercedes-Benz ist die Vernetzung von Systemen, Sensoren und Algorithmen unter dem Begriff “Intelligent Drive” gefasst. Das bedeutet wörtlich: intelligentes Fahren. Hierbei ist die Intelligenz des Fahrzeugs selbst gemeint, welches mit seinen Fahrerassistenzsystemen das Fahren sicherer macht und dem Autofahrenden schwierige Aufgaben erleichtert.

Auf der IAA 2017 in Frankfurt konnten sich die Genius Kinderreporter Emma und Nick – nachdem sie 3D-Druck und die neuen Roboter kennengelernt hatten – selber davon überzeugen, was “Intelligent Drive” kann. Im Fahrsimulator erlebten sie, wie das Auto von selber anhält, wenn der Autofahrende gerade zu abgelenkt ist, um die Fußgängerin oder den Fußgänger auf der Straße zu bemerken. Schau dir das unbedingt im Video an:

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Beitragsfoto: Mercedes-Benz Group AG

Die Didacta ist mit über 800 Ausstellern die wichtigste Fachmesse rund um das Thema Bildung in Europa. Auf der Didacta können sich Besucher über die Aspekte des lebenslangen Lernens informieren. Ein besonderer Ausstellungsschwerpunkt sind dieses Jahr die Neuen Technologien und die Implikationen digitaler Technologien für das Bildungswesen.

Sie finden Genius in Halle 12, an Stand D23/1Kommen Sie vorbei und informieren Sie sich über unser Angebot! Außerdem werden Sie ein Arduino-Board, mit welchem im Unterrichtsmaterial „Vernetzte Welt“ gearbeitet wird, am Stand ausprobieren können.

Bildung als Investition in die Zukunft unserer Gesellschaft

Genius, die junge Wissenscommunity von Mercedes-Benz, bietet als MINT-Bildungsinitiative vielfältige Möglichkeiten, bei Kindern die Begeisterung für Technik zu wecken.

  • Mit unseren Arbeitsheften zu den Themen Antriebstechnik, Sicherheitstechnik, Design, Aerodynamik und Produktionstechnik sowie Vernetzte Welt gestalten Sie spannenden Unterricht zum Thema Automobiltechnik. Die in sich geschlossenen Themenblöcke der MINT-Module mit Arbeitsblättern, vertiefenden Texten und hilfreichen Links ermöglichen es Ihnen, in zwei bis drei Doppelstunden Inhalte und Entwicklungen aktueller Fahrzeugtechnologien flexibel in den Schulalltag einzubinden.
  • Als Ergänzung und Unterstützung des Unterrichts mit den Arbeitsheften bietet Genius außerdem praktische Bausätze und Workshop-Boxen. Bauen Sie mit Ihrer Klasse ein Modellauto oder führen Sie ein Planspiel zur Simulation industrieller Fertigungsabläufe durch.
  • Um die Unterrichtsmaterialien kennenzulernen und mehr darüber zu erfahren, wie Sie sie in den Unterricht einbinden können, bieten wir spezielle Fortbildungen für Lehrkräfte an.
  • Spannende Genius Workshops für Ihre Schülerinnen und Schüler an interessanten außerschulischen Lernorten vervollständigen unser Angebot.
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Beitragsfoto: Deutsche Messe

Ein Naturphänomen

Gewitter kommen vor allem im Sommer sehr oft vor. Es muss dafür heiß und schwül sein, die Luft muss also eine hohe Feuchtigkeit haben. Dann heizt die Sonne nicht nur bei dir ein, sondern auch der Erdboden heizt so stark auf, dass Wasser verdunstet. Das bedeutet, dass eine große Menge Wasser aus dem Boden sich in gasförmiges Wasser verwandelt. Durch diese feuchtwarme Luft heizt sich die Luftschicht über dem Boden auf. Weil die warme Luft immer leichter ist als kalte Luft, steigt die warme Luft auf. Je höher sie dabei kommt, desto mehr kühlt sie wieder ab. Dadurch entsteht eine sogenannte Kumuluswolke: Durch die Abkühlung wird aus dem gasförmigen Wasser wieder flüssiges Wasser. Es regnet aber noch nicht. Die kleinen Wassertröpfchen sind noch so leicht, dass sie schweben können.

Gewitter
Wenn im Sommer ein Gewitter droht, türmen sich dunkle Wolken am Himmel auf

Blitze erzeugen Strom wie 250.000 Fernseher

Je nachdem, wie feucht die Luft ist und wie warm es ist, steigt das kondensierte Wasser noch weiter auf bis es so stark abkühlt, dass die Tröpfchen gefrieren. In einer Höhe von circa zwölf bis 18 Kilometern entsteht eine dachförmige Wolke, die aus winzigen Eiskristallen besteht. Die Wolke türmt sich auf. Dabei reiben die Wasserteilchen aneinander und laden sich elektrisch auf. Die Wolke ist nun oben kälter als unten. Die Eiskristalle sammeln sich deshalb im oberen Teil der Wolke als positive Ladung, und die Tropfen sammeln sich im unteren Teil als negative Ladung.

Zwischen positiv und negativ entsteht eine elektrische Spannung, die sich in Form von Blitzen entweder innerhalb der Wolke oder am Boden entlädt. Dabei fließt elektrischer Strom und der leuchtet, weil er mehrere tausend Grad heiß ist. Der Strom ist außerdem extrem stark, denn er  kann bis zu 100.000 Ampére erreichen. Das ist so stark wie der Strom von rund 250.000 Fernsehern.

Lichtgeschwindigkeit und höllische Hitze

Doch warum donnert es jetzt auch noch? Da die Luft um den Blitz etwa 30.000 Grad heiß ist, dehnt sie sich aus. Das löst eine Druckwelle aus, die sich mit einer Schallgeschwindigkeit von circa 343,2 Metern pro Sekunde fortbewegt. Diese gewaltige Kraft nehmen wir am Erdboden als Donnergeräusch wahr. Diese Schallgeschwindigkeit ist zwar sehr schnell, aber die Lichtgeschwindigkeit ist noch viel schneller. Der Donner kommt daher grundsätzlich immer erst nach dem Blitz – die Schallgeschwindigkeit hat keine Chance.

Du kannst ausrechnen wie weit ein Gewitter entfernt ist: Zähle die Sekunden zwischen Blitz und Donner, teile sie durch drei und heraus kommt die Kilometerzahl, die dir sagt, wie weit das Gewitter entfernt ist.

Gewitter
1, 2, 3 … du kannst zählen, wie weit das Gewitter entfernt ist

Aber Vorsicht!

Dieses Naturspektakel ist unglaublich spannend zu beobachten. Doch Blitze sind auch sehr gefährlich: Wenn ein Blitz einen Menschen trifft, kann das durch die elektrische Ladung nicht nur sehr schwer verletzen, sondern auch tödlich sein. Du musst vor Gewittern deshalb aber keine Panik haben. Du solltest nur wissen, wie und wo du bei einem Gewitter vor Blitzen geschützt bist.

Grundsätzlich gilt bei einem Gewitter: Blitze suchen sich immer den kürzesten und den am besten leitenden Weg zum Boden. Das heißt, du solltest dich beispielsweise von Bäumen und von leitenden Materialien fernhalten. Wenn du im Freibad bist und die Wolken werden ganz dunkel, dann solltest du das Freibad bald verlassen. Wasser leitet den Strom der Blitze. Wenn du dich in der Nähe eines offenen Gewässers befindest, ist das gefährlich. Auch solltest du dich von Gegenständen aus Metall fernhalten, denn das zieht Blitze an. Auch freie Felder können gefährlich sein.

Gewitter
Ein Blitzableiter zieht den Blitz an und leitet die elektrische Ladung in den Boden; Bild: www.shutterstock.com / borzywoj

Das Auto als Blitzableiter

Am allersichersten bist du aber in Gebäuden. Damit der Blitz nicht einschlagen kann, haben die allermeisten Häuser heute einen Blitzableiter. Er zieht die Blitze zunächst an, um sie dann in den Boden abzuleiten. Deshalb ist er auf den Dächern der Häuser angebracht und hat eine Spitze aus einem Metalldraht. Dieses Metall muss so stark sein, dass es von einem Blitz nicht beschädigt werden kann. Über die sogenannte Fangleitung führt die elektrische Ladung in den Boden und trifft dort auf eine Erdleitung aus Platten und Kupfernetz.

Gewitter
Beim Auto verteilen sich die elektrischen Ladungen des Blitzes auf der Oberfläche des Metallkäfigs

Ähnlich kann auch ein Auto als Blitzableiter fungieren und ist bei Gewittern  deshalb sehr sicher.  Autos wie die der Mercedes-Benz Group AG sind von Metall umrahmt, das den Blitz ableitet. Der englische Physiker Michael Faraday fand einmal heraus, dass sich elektrische Ladungen auf der Oberfläche des „Metallkäfigs“ verteilen, ohne in den Innenraum durchzudringen. Man nennt diese Metallumrahmung deshalb auch „Faradayschen Käfig“. Wenn man vom Blitz getroffen wird, fließt der Strom über diesen Käfig in die Erde ab. Trotz dieser Sicherheit sollte man sich bei einem Gewitter nur im stehenden Auto aufhalten, da die Gefahr besteht, dass die Reifen platzen.

Hier ist (fast) alles geheim

Leoni ist 27 Jahre alt. Sie arbeitet bei Mercedes-Benz (ehemals Daimler) in der „Verfahrensentwicklung Brennstoffzelle“ und ist eine absolute Expertin auf diesem Gebiet. Ihre Aufgabe: die Entwicklung von Fertigungsverfahren für die Brennstoffzellenherstellung aus ganz empfindlichen Einzelfolien, die so dünn wie die Hälfte eines menschlichen Haares sind.

Wir treffen uns in Nabern in der Nähe von Stuttgart – hier forscht Daimler rund um die Brennstoffzelle. Vieles ist ganz geheim – wir müssen sogar die Kameras unserer Handys zukleben. Denn hier wird geforscht, getüftelt und gebaut. Aufregend!

Brennstoffzelle
Vollbeladen: Das erste Brennstoffzellenauto von Mercedes-Benz.

In einem Ausstellungsraum zeigt mir Leoni gemeinsam mit ihrem Kollegen Klaus Dobler, der hier für das Testen der Systeme zuständig ist, das erste Brennstoffzellenauto von Mercedes-Benz (ehemals Daimler) – ein kleiner Lieferwagen mit rund 800 Kilo schwerem Gepäck hinter dem Fahrersitz. Das ist der Brennstoffzellenantrieb samt Tank. Fast der ganze Innenraum des Autos ist beladen. Der Wagen konnte immerhin 110 Stundenkilometer fahren und hat damals gezeigt, dass die Technik ein Fahrzeug antreiben kann. Das Auto ist aus dem Jahr 1994 und seitdem hat sich einiges geändert. Mittlerweile kann die ganze Technik komplett im Motorraum verstaut werden und wiegt zusammen mit den Tanks auch nur noch rund ein Viertel von damals.

Brennstoffzelle
So geht das also – Leoni erklärt mir das Prinzip der Brennstoffzelle.

Brennstoffzelle = Wasserstoff + Sauerstoff

Aber was ist eigentlich eine Brennstoffzelle? Und warum ist sie so interessant für die Autobauer? „Das Brennstoffzellenauto fährt nur mit Wasserstoff. Den Sauerstoff holt es sich aus der Luft. Hinten, aus dem Auspuff, kommt ganz sauberes Wasser heraus, das du sogar trinken könntest“, erzählt mir Leoni begeistert. Ein Auto, das mit Wasserstoff angetrieben wird? Schwer vorstellbar, oder?

Leoni ist begeistert von der Idee: „Das Tolle an dieser Technologie ist, dass sie die Umwelt komplett schont, denn Wasserstoff kann man aus Wind- und Sonnenenergie herstellen. Wenn wir es schaffen, diese Autos auf die Straße zu bringen, dann haben wir das Problem gelöst. Dann haben wir ganz saubere Autos, die keine Schadstoffe in die Luft pusten.“

Brennstoffzelle
Der Zeitstrahl zeigt, wie sich die Brennstoffzellenautos entwickelt haben.

Die Idee ist längst Wirklichkeit: Schon einige Busse und einzelne Autos fahren mit Wasserstoff durch die Stadt. Im Herbst 2017 wird Mercedes-Benz (ehemals Daimler) das erste Serien-Brennstoffzellenauto für die Straße vorstellen.

Wie funktioniert die Brennstoffzelle?

Aber wie funktioniert das System der Brennstoffzelle?

Eigentlich ist es nur eine chemische Reaktion, die elektrische Energie erzeugt. Die Brennstoffzelle besteht aus zwei Platten, die durch eine Membran, also eine Art Haut, getrennt sind. Der Sauerstoff, der aus der Luft kommt, wird auf der einen Seite zugeleitet, auf der anderen Seite kommt Wasserstoff dazu. Die positiven Teilchen der minikleinen Wasserstoffatome können die Seite dieser ganz dünnen Haut durchdringen, die negativ geladenen Teilchen schaffen das nicht und bleiben auf ihrer Seite. Atome wollen aber, dass die Ladung (negativ und positiv) ausgeglichen ist. Deshalb müssen sie einen Umweg über einen elektrischen Leiter, also so etwas wie einen Draht, nehmen, um auf die andere Seite zu gelangen. Durch diese chemische Reaktion entsteht Energie, also Strom für den Antrieb und Wasser. In einem Brennstoffzellenantrieb müssen rund 400 kleine Brennstoffzellen in Stapeln hintereinandergeschaltet werden, damit dem Auto genügend Leistung zur Verfügung steht.

Brennstoffzelle
Und so sehen die Tanks aus – ganz leicht und stabil aus Karbonfaser.

Rund 20 Wasserstofftankstellen in Deutschland

Und wie werden die Autos betankt? „Das ist gerade noch das Problem. Momentan gibt es nur 20 öffentlich zugängliche Tankstellen für Wasserstoff in Deutschland. Aber da wird sich noch einiges tun. Sobald die Autos da sind, kommen auch die Tankstellen“, ist Leoni überzeugt.

Brennstoffzelle
Leoni erzählt mir von ihrer Schulzeit und ihren Hobbies.

Und wie ist Leoni eigentlich dazu gekommen, Ingenieurin zu werden? „Ich habe mich in der Schule sehr für Technik interessiert – vor allem Physik. Wie funktionieren die Dinge, wie kann man das berechnen? Das fand ich immer cool. Aber auch das Kreative wie Kunst habe ich gerne gemacht.“ Für ihren Job benötigt sie beides: technisches Verständnis und Kreativität. „Wir müssen immer Probleme lösen. Das macht meinen Job so spannend“, erzählt sie mir. Nach ihrem dualen Maschinenbaustudium bei Mercedes-Benz hat sie ihren heutigen Traumjob gefunden und hat nebenher noch weiter studiert.

Und bei der ganzen Arbeit: Bleibt da noch Zeit für Hobbies? „Ich mache Poweryoga und spiele manchmal Tennis. Und ich gehe sehr gerne ins Kino oder treffe mich mit meinen Freundinnen“, erzählt Leoni. Da haben Leoni und ich doch einiges gemeinsam.

Brennstoffzelle
Und tschüss – was für ein cooler Tag!

Mir hat es total Spaß gemacht, und ich habe eine Menge gelernt. Und wer weiß, vielleicht ist mein erstes Auto ja tatsächlich ein Brennstoffzellenauto. Dann werde ich mich bestimmt an diesen Tag heute erinnern.

Deine Emma

 

Brennstoffzelle_Kinderreporterin-Emma_Genius_YAEZ_20170407
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Genius-Kinderreporterin Emma unterwegs: Sie trifft Mercedes-Benz Ingenieurin Leoni Pretzel, die an der Brennstoffzelle arbeitet
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Genius-Kinderreporterin Emma unterwegs: Sie trifft Mercedes-Benz Ingenieurin Leoni Pretzel, die an der Brennstoffzelle arbeitet
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Genius-Kinderreporterin Emma unterwegs: Sie trifft Mercedes-Benz Ingenieurin Leoni Pretzel, die an der Brennstoffzelle arbeitet
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Genius-Kinderreporterin Emma unterwegs: Sie trifft Mercedes-Benz Ingenieurin Leoni Pretzel, die an der Brennstoffzelle arbeitet
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Genius-Kinderreporterin Emma unterwegs: Sie trifft Mercedes-Benz Ingenieurin Leoni Pretzel, die an der Brennstoffzelle arbeitet
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Genius-Kinderreporterin Emma unterwegs: Sie trifft Mercedes-Benz Ingenieurin Leoni Pretzel, die an der Brennstoffzelle arbeitet
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Genius-Kinderreporterin Emma unterwegs: Sie trifft Mercedes-Benz Ingenieurin Leoni Pretzel, die an der Brennstoffzelle arbeitet

 

Fotos: Daimler AG

Willst du beim Sport auch besser sein als deine Klassenkameradinnen und Klassenkameraden? Klar, oder? Ein gesunder Ehrgeiz kann nicht schaden und bringt dich voran. So geht es auch den Autoherstellenden. Mit intelligenter Technik wollen sie die Autos noch effizienter und umweltschonender bauen. Bereits 1899 wurde das erste Automobil La Cuadra mit Hybridantrieb in Barcelona gebaut. Eine alt bekannte Technik, die bis heute stetig weiterentwickelt wurde.

Verbrennungsmotor trifft Elektromotor

Das ist eine ganz schön ausgeklügelte Idee: In das Auto wird nämlich sowohl ein Verbrennungs- als auch ein Elektromotor eingebaut. Von einem Verbrennungsmotor spricht man, wenn man das Auto an der Tankstelle mit Benzin tankt. Elektroautos werden mit Strom aufgeladen, um fahren zu können. Hybridmotoren bestehen aus beiden Arten. Und das ist ganz schön intelligent und vor allem umweltfreundlich!

Stärken und Schwächen

Hybrid
So sieht ein Hybridauto von innen aus – vorne siehst du das Getriebe aus Verbrennungs- und Elektromotor

Der Verbrennungsmotor ist der kräftigere von beiden: Seine Stärken zeigt er immer dann, wenn der Fahrer besonders schnell oder weite Strecken fahren möchte. Aber er hat auch seine Schwächen: Autos, die mit Verbrennungsmotor fahren, sind lauter als reine Elektroautos. Das merkst du, wenn du in der Nähe einer Autobahn wohnst. Außerdem belasten sie durch die Abgabe von Kohlenstoffdioxd (CO2) unsere Umwelt. Hier greifen die Vorteile des Elektromotors. Er ist der smartere von beiden. Autos mit Elektromotor fahren leise und ohne Abgase. Dieser Motor hat aber auch Nachteile: Elektroautos können bislang nur kurze Strecken fahren, weil die Batterie schneller leer ist und dann wieder aufgeladen werden muss.

Ein perfektes Team

Damit beide Antriebe ihre Vorteile optimal ausspielen können, werden sie im Hybridmotor einfach zusammengefasst. Sie können dort entweder abwechselnd oder gemeinsam genutzt werden. Diese intelligente Kombination kommt in immer mehr Automodellen vor. Das Auto hat damit einen sehr geringen Verbrauch: Die elektrische Maschine im Auto versorgt sich laufend selbst mit Energie, indem sie die Energie, die beim Bremsen entsteht, sammelt und umwandelt. Daher kann der Verbrennungsmotor auch mal ausgeschaltet werden. Dann kommt der Elektromotor zum Zuge – denn er ist ja jetzt wieder aufgeladen. Sinkt die Energie des E-Motors, wird der Verbrennungsmotor wieder zugeschaltet. Ein perfektes Team: Der Wechsel von einem Antrieb zum anderen geschieht dabei komplett automatisch.

Hybrid
Elektroautos werden mit Strom aufgeladen und sind umweltfreundlich

Plug-in ist in

Auch Mercedes-Benz treibt die Hybridisierung voran: 2017 sollen insgesamt zehn Plug-in-hybridbetriebene Autos auf dem Markt sein. Plug-ins haben eine viel größere Batterieleistung als ein reiner Elektromotor. Damit können sie viel länger elektronisch betrieben fahren. Und weißt du, was das Besondere daran ist? Das Auto kann an jeder Steckdose einfach aufgeladen werden! Damit sind Plug-in-Hybride heute ein perfekter Kompromiss zwischen Elektro- und Verbrennungsmotor.

Hybrid
Der Citaro G BlueTec Hybrid im Einsatz

Mit voller Hybridkraft voraus

Die Mercedes-Benz Group AG setzt aber auch im öffentlichen Nahverkehr schon lange auf Hybride auf der Straße: Mit dem Citaro G BlueTec Hybrid, einem Bus, der bis zu zehn Kilometer rein elektrisch fährt, wird auch der Nahverkehr immer umweltfreundlicher und damit auch zukunftsfähig.

Fotos: Mercedes-Benz Group AG

Das Internet heißt nicht umsonst auch „World Wide Web“. Du musst es dir vorstellen, wie ein großes Netz, das sich über die ganze Erde spannt. Seine Aufgabe ist es, Daten von einem Ort zum anderen zu transportieren. Was das für Daten sind, fragst du dich jetzt? Ganz einfach. Das sind zum Beispiel die Inhalte einer Webseite wie Genius. Du kannst diese Daten auf unterschiedlichen Geräten ansehen, zum Beispiel auf einem Computer, einem Tablet oder einem Smartphone.

Internet Service Provider und Router

Möglicherweise habt ihr Zuhause nicht nur eins dieser Geräte, sondern mehrere. Der Computer deines Vaters, das Tablet deiner Mutter und all eure Handys sind höchstwahrscheinlich alle mit einem sogenannten Router verbunden. Den Router benötigt ihr, um mit eurem Gerät ins Internet zu gehen. Der Router ist bei einem Internet Service Provider registriert – da gibt es viele Anbietende auf dem Markt. Euer Router bildet mit allen den Endgeräten, die mit ihm verbunden sind, ein sogenanntes lokales Netzwerk.

Wie funktioniert das Internet?
Der Router bildet mit allen seinen verbundenen Geräten ein lokales Netzwerk

Ein Netz aus Glasfaserkabeln und Routern

Stell dir vor: Nicht nur euer Haushalt hat ein lokales Netzwerk. Auch die Menschen in deiner Nachbarschaft nutzen das Internet und bilden mit ihren Routern lokale Netzwerke. Alle diese Netzwerke sind zu einem großen Netzwerk zusammengeschlossen und mit Glasfaserkabeln und Routern verbunden. Um die ganze Welt möglichst gut zu vernetzen, wurden überall Land- und auch Seekabel verlegt. Das riesige Netz, das dadurch entstanden ist, läuft an sogenannten Internet-Knoten zusammen. An diesen Knoten kommen auch die Daten zusammen. Auf der Welt gibt es mehr als 300 solcher Knoten. Das Netz bietet außerdem viele Wege zum Ziel. Falls ein Weg mal ausfällt, gibt es immer eine andere Möglichkeit, um die Daten von Sender zu Empfänger zu bringen.

Von IP-Adresse zu IP-Adresse

Und wie werden die Daten nun übertragen? Du kannst dir den Prozess so vorstellen, wie wenn du ein Geburtstagsgeschenk für eine Freundin oder einen Freund bestellst. Nur läuft das Ganze sehr viel schneller ab.

Wenn man ein Paket verschicken will, braucht man eine Adresse. Mithilfe dieser Adresse weiß die Postzustellung, wohin sie das Paket liefern soll. Genauso ist das im Internet auch. Die Adresse besteht hier aus einer langen Ziffernkombination, der sogenannten IP-Adresse. Damit lässt sich ein Gerät, also zum Beispiel dein Computer, identifizieren. Der Router weist jedem Gerät innerhalb des lokalen Netzwerks eine IP-Adresse zu.  Jeder Gegenstand im Internet oder jede Webseite hat ebenfalls eine IP-Adresse.

Wie funktioniert das Internet?
Die genaue IP-Adresse stellt sicher, dass die Daten auf deinem Endgerät ankommen

Die Postzustellung liefert die Datenpakete

Wenn du jetzt eine bestimmte Webseite im Internet aufrufen möchtest, musst du erst einmal die IP-Adresse der Webseite ermitteln. Genauso musst du auch die Adresse des Ladens kennen, bei dem du das Geschenk bestellen möchtest. In diesem Fall macht das der Router für dich. Er sendet dem Internet Service Provider Absenderadresse und Empfängernamen. In diesem Fall ist das der Name der Webseite, die du aufrufen möchtest – wie zum Beispiel www.genius-community.com. Der Provider schaut dann wiederum  beim „Domain Name System“ nach. Das ist ein Server, auf dem alle Domain-Namen von Webseiten gespeichert und mit IP-Adressen hinterlegt sind.

Wenn der Service Provider die IP-Adresse der Webseite herausgefunden hat, fragt er dort die Daten an – also die Inhalte der Seite, die du ansehen willst. Jetzt kommt die Postzustellung, die deine Bestellung überbringt, zum Einsatz: Das ist wiederum der Router. Sie erkundigt sich nach der genauen IP-Adresse des Empfänger-Gerätes (deiner Adresse) und weiß nun, welchen Weg die Datenpakete nehmen müssen, um bei dir anzukommen. Es kann ja sein, dass mit dem Router bei dir Zuhause mehrere Geräte verbunden sind. Die genaue IP-Adresse stellt aber sicher, dass die Daten nicht auf dem Tablet deiner Mutter, sondern auf deinem Computer erscheinen.

Soweit verstanden? Nun ist noch eine Frage zu klären: Wie unterhalten sich Router und Internet Service Provider eigentlich? Diese Sprache heißt Internet-Protokoll. Das Internetprotokoll verschickt die Daten – und zwar in kleinen Datenpaketen. Ein Paket enthält dabei immer einerseits die Daten von Absender und Empfänger und andererseits die Daten, die übersendet werden sollen.

Wie funktioniert das Internet?
Mit dem Internet können Autos vernetzt werden und sich gegenseitig Warnmeldungen senden / Foto: Mercedes-Benz Group AG

Internet heißt Vernetzung

Ganz schön genial, wie das Internet funktioniert. Das weiß auch der Autobauer Mercedes-Benz und versucht deshalb, sich das Internet für seine Fahrzeuge zu nutzen. Nicht mehr nur Handy, Tablet und Computer sollen mit dem Internet verbunden sein, sondern auch Autos, Ampeln und andere Gegenstände im Straßenverkehr. So soll der Straßenverkehr in Zukunft viel sicherer und das Autofahren komfortabler und umweltschonender werden. Und wie geht das genau?  Die Mercedes-Benz Group AG will mithilfe des Internets auch Autos und Straßenverkehr untereinander vernetzen. So sollen sich Autos in Zukunft austauschen können und sich gegenseitig Bescheid geben, wo noch freie Parkplätze sind. Über das Internet können Autos und Fahrende bald Verkehrsinformationen in Echtzeit erhalten und somit durch andere Autos vor Gefahren auf der Straße gewarnt werden.

 

Kein Oben und Unten

Doch erst einmal schauen wir uns an, was Schwerelosigkeit überhaupt ist. Wenn man den Begriff liest oder hört, denkt man sofort an das Weltall. Gegenstände fliegen dort herum, es gibt kein Oben und Unten mehr. Alles was man nicht festhält oder was nicht gesichert ist, fliegt weg. Weltraumreisende spüren nichts, was sie nach unten zieht. Sie sind dort schwerelos. Das bedeutet, sie spüren keine Schwerkraft mehr. Was aber interessant ist: Die Schwerkraft ist trotzdem da! Klingt widersprüchlich? Ist es aber nicht. Schwerelosigkeit ist nicht nur das Gegenteil von Schwerkraft, sondern beide Phänomene sind direkt miteinander verbunden. Ohne das eine, gäbe es das andere gar nicht.

Gravitationsgesetz

Schwerelosigkeit
Die Schwerkraft der Erde existiert auch im All – trotzdem sind Astronauten/innen schwerelos

Wie bereits der Physiker Isaac Newton im siebzehnten Jahrhundert in seinem Gravitationsgesetz feststellte, hat jeder Körper eine Anziehungskraft. Je schwerer der Körper ist, desto größer ist diese Kraft. Die Erde ist viel größer als der Mond und hat eine viel größere Anziehungskraft. Warum wir dann von der Erde angezogen werden, kannst du dir denken. Doch warum ist das beim Mond nicht dasselbe? Genau das ist der Grund, warum auch Astronautinnen und Astronauten in ihren Raumkapseln im Weltall schwerelos sind.

Der Mond kreist auf seiner Umlaufbahn um die Erde. Aufgrund seiner schnellen Geschwindigkeit passiert hier das Gleiche, wie wenn du mit einem schnellen Auto um die Kurve fährst: Es zieht dich nach außen. Die unsichtbare Kraft, die du dann spürst, heißt Fliehkraft. Die Fliehkraft, die der Mond auf seiner Umlaufbahn entwickelt, ist so stark, dass sie der Schwerkraft entgegen wirken kann und sie ausgleicht. Genau das passiert, wenn Astronautinnen und Astronauten mit einem schnellen Satelliten um die Erde kreisen. Die Schlussfolgerung lautet also folgendermaßen: Die Anziehungskraft der Erde ist im Weltall immer noch da. Allerdings wirken ihr andere starke Kräfte entgegen, sodass man sie nicht mehr spürt. Von Schwerelosigkeit spricht man, wenn man der Schwerkraft ausgesetzt ist, sie aber aufgrund der starken Fliehkräfte nicht mehr spürt.

Fallschirmspringende sind schwerelos, bevor sie den Fallschirm aufspannen

Freier Fall

Schwerelosigkeit lässt sich für wenige Sekunden auch auf der Erde beobachten – und zwar im freien Fall. Eine fallschirmspringende Person  fällt für eine kurze Zeit  lang frei nach unten, bevor sie ihren Fallschirm aufspannt. Während dieser kurzen Zeit ist er, wie man in der Physik sagt, gewichtslos. Das bedeutet, dass er in der Luft nicht schwerer wäre, als ein anderer Gegenstand, der mit ihm fallen würde. Du kannst das ausprobieren, indem du ein Buch in die Hand nimmst und damit nach oben springst. Solang du zum Boden zurückfällst, wiegt das Buch in deiner Hand gefühlt nichts mehr. Der Mond, der um die Erde kreist, ist praktisch ununterbrochen im freien Fall, da er ja von der Kraft der Erde angezogen wird. Durch die starke Fliehkraft fällt er aber nicht auf die Erde, sondern um die Erde herum.

Parabelflüge

Du fragst dich jetzt sicherlich, warum du das Schwerelos-Sein noch nicht bemerkt hast. Das liegt daran, dass diese Momente auf der Erde meist nur so kurz sind, dass man sie gar nicht so schnell spüren kann. Forschende nutzen die Schwerelosigkeit, um angehende Astronautinnen und Astronauten auf den Weltraum vorzubereiten und für Untersuchungen. Deshalb haben sie Falltürme errichtet, um einige Sekunden Schwerelosigkeit zu beobachten. Oft werden aber auch Parabelflüge durchgeführt. Flugzeuge fliegen mit hoher Geschwindigkeit steil nach oben, um dann einige Kilometer frei zu fallen. Die Forschenden an Bord erleben dann 25 bis 30 Sekunden lang den Zustand der Schwerelosigkeit. Für sehr viel Geld kann man solche Flüge mittlerweile sogar als Privatperson buchen.

Navigationsgeräte empfangen die Daten von GPS-Satelliten aus dem Weltall / Foto: Mercedes-Benz Group AG

Forschung macht’s möglich

Dass die Wissenschaft diese Möglichkeiten hat, im Weltall zu forschen, ist sehr wichtig für uns. Viele Lösungen und Innovationen aus der heutigen Zeit haben ihren Ursprung in der Weltraumforschung. Beispielsweise das aerodynamische Design der LKW von Mercedes-Benz basiert auf einer NASA-Technologie. Es bewirkt, dass die LKW beim Fahren weniger Luftwiderstand haben.

Es gibt aber noch eine andere ganz wichtige Sache, die es ohne unsere Satelliten, die im Weltall schwerelos um die Erde kreisen, nicht gäbe: Navigationssysteme. Mittlerweile können wir mit den GPS-Signalen aus dem All Daten auf den Zentimeter genau berechnen. Diese genauen Daten ermöglichen es dem Autobauenden, das autonome Fahren weiterzuentwickeln. Denn die GPS-Technologie hilft den Autos, ohne Fahrende sicher auf den Straßen zu verkehren.

Bild: Mercedes-Benz Group AG

Stell dir folgende Geschichte vor: Daniel macht eine Ausbildung zum Mechatroniker. Heute hat er seine Prüfung. Er hat die vergangenen Woche sehr viel dafür gelernt und möchte unbedingt bestehen. Er ist schon sehr aufgeregt. Er setzt sich in sein Auto und fährt los. Auf dem Weg zur Prüfung gehen ihn noch zig Dinge durch den Kopf. Er ist so mit sich beschäftigt, dass er nicht auf die Vorfahrt an der Kreuzung achtet. Ein harter Aufprall und ein lauter Knall reißen ihn aus seinen Gedanken. Daniel hat einen Unfall gebaut. Zum Glück ist niemandem etwas passiert.

Fit und gesund am Steuer

Solche Unfälle wie dieser passieren leider tagtäglich und nicht immer gehen sie so glücklich aus wie hier. Durch Stress, Müdigkeit oder Unwohlsein sind Autofahrende oft abgelenkt und konzentrieren sich nicht genug auf den Straßenverkehr.

Die Mercedes-Benz Group AG will deshalb Autos entwickeln, die das Wohlbefinden von Fahrenden erkennen und verbessern können. Das Projekt heißt Fit & Healthy – auf Deutsch fit und gesund – und ist Teil der Zukunftsvision des Autobauers. Die Grundidee: Die Autos erkennen wie sich die Fahrenden gerade fühlen und unterstützen sie, wach und fit zu bleiben. Das verbessert nicht nur den körperlichen Zustand der Fahrenden, sondern auch die Sicherheit.

Mercedes-Benz Fit&Healthy
Wenn der Fahrende müde ist, schaltet das Auto automatisch auf belebende Musik um

Algorithmen werten den Zustand der Fahrenden aus

Doch wie soll das funktionieren? Kann eine Maschine erkennen, wie ein Mensch sich fühlt? Mit moderner Technik ist das heute schon möglich. Mercedes-Benz will Sensoren einsetzen, die Daten über die Auto fahrende Person und über das Umfeld des Autos erkennen und sammeln können. Zusätzlich kann die Person am Steuer ein Armband tragen, dass ihre Vitalität erfasst – wie beispielsweise den Puls oder den Blutdruck. Alle diese gewonnenen Daten kann das Auto mithilfe von sogenannten „Algorithmen“ auswerten und in eine bestimmte Reaktion umwandeln .

Fitnessübungen oder Aufwach-Musik

Was genau das Auto „unternimmt“, um das Wohlbefinden der Fahrerin oder des Fahrers zu steigern, kann ganz unterschiedlich sein. Müdigkeit kann die Sicherheit von Fahrenden ganz schön gefährden. Wenn Fahrende müde sind, kann belebende Musik gespielt werden. Oder das Auto empfiehlt über den Bildschirm eine kurze Pause. Dort kann die fahrende Person dann nach Anleitung auf dem Display Aufwachübungen machen.

Bei Stress und Anspannung geht es darum, Fahrende zu beruhigen: Das Navigationssystem wählt eine entspanntere Route mit weniger Verkehr aus, aus den Boxen ertönt Entspannungsmusik, über das Display erhalten Fahrende Atemübungen gegen Stress oder Sitzmassagen gegen Verspannungen.

Mercedes-Benz Fit&Healthy
Für gestresste Fahrende gibt es eine Sitzmassage

Erste Autos mit Wohlfühlfaktor in Entwicklung

Auch das Klima, der Duft und die Beleuchtung wirken sich im Auto auf die Stimmung der Fahrerin oder des Fahrers aus. Auch dafür soll es in Zukunft passende Angebote geben. Doch woher wissen die Entwickelnden, welche Daten welchen Gefühlszustand der Fahrenden anzeigen und wie man ihn verbessern kann? Dafür arbeitet Mercedes-Benz mit dem Elektronikkonzern Philips zusammen. Die Entwickelnden kennen sich bestens mit sogenannten Gesundheitstechnologien aus. Bereits dieses Jahr sollen die ersten Autos mit solchen Systemen ausgestattet werden.

Um der fahrenden Person eine komfortable Autofahrt anzubieten, müssen die Sensoren im Auto möglichst viele Daten sammeln. Viele Menschen mögen es allerdings nicht besonders gerne, wenn so viele persönliche Daten von einer Maschine oder einem Auto erfasst werden. Deshalb arbeiten die Mercedes-Benz Group und Philips an einer Lösung, die es Fahrenden ermöglicht, selbst zu steuern, welche Daten von ihnen erfasst werden dürfen und welche nicht.

Beitragsbild: www.shutterstock.com / antoniodiaz

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Was ist Carsharing?

„Share“ ist Englisch und heißt „Teilen“. Beim Carsharing geht es also darum, dass mehrere Menschen Autos gemeinsam nutzen. Meistens sind es große Carsharing-Firmen, die in Großstädten ganze Autoflotten anbieten. Über eine Plattform im Internet oder eine App kann man sich als Nutzer anmelden und ein freies Auto in seiner Umgebung orten. Pro gefahrenem Kilometer bezahlt man dann einen bestimmten Geldbetrag.

Dabei gibt es verschiedene Arten des Carsharings: Beim „stationsbasierten Carsharing“ muss man die Autos an speziellen Stellplätzen abholen und sie nach der Fahrt wieder dorthin zurückbringen, damit andere sie auch nutzen können. Beim „free-floating Carsharing“ stehen die Autos innerhalb eines Gebiets zufällig verteilt und man sucht mit dem Handy nach dem nächstgelegenen freien Fahrzeug.

Carsharing-Dienste werden von vielen verschiedenen Autofirmen angeboten. Car2go von der Mercedes-Benz Group AG ist ein Beispiel für ein sehr erfolgreiches free-floating Angebot. Insgesamt hat car2go weltweit mehr als zwei Millionen Nutzer. Durchschnittlich wird alle 1,3 Sekunden eins der insgesamt 14.000 car2go-Fahrzeuge angemietet.

Car2go bietet sogenanntes „free-floating Carsharing“ – das nutzen über zwei Millionen Menschen weltweit

Carsharing ist umweltfreundlich

Besonders bei jungen Menschen ist das Carsharing-Prinzip sehr beliebt. Deshalb gehen die Anbieter davon aus, dass Carsharing in Zukunft noch populärer wird. Bis 2025 rechnen sie weltweit mit mehr als viermal so vielen Kunden. Dass viele Menschen das Angebot nutzen, ist sehr wichtig für die Zukunft. Weniger eigene Autos und mehr Carsharing bedeutet, dass weniger Autos auf der Straße sein werden. Die Leistung jedes Autos wird dafür aber viel mehr ausgenutzt.

Um diese Entwicklung zu unterstützen, hat sich die Mercedes-Benz Group AG das Ziel gesetzt, Carsharing mit weiterzuentwickeln. Der Autobauer möchte das Modell mit anderen Ansätzen verbinden, die die künftige Situation auf der Straße auch weiter verbessern.

Durch Elektromotoren kann ein großer Beitrag für die Umwelt geleistet werden. In Stuttgart, Amsterdam und Madrid sind heute schon mehr als 1.000 car2go-Fahrzeuge mit Elektroantrieb unterwegs. Auch das autonome Fahren wirkt sich positiv auf den Straßenverkehr aus: Durch gleichmäßigeres Fahren wird einerseits die Umwelt geschont, andererseits wird autonomes Carsharing für die Menschen deutlich bequemer und sicherer.

Durch die Vernetzung über Apps und digitale Plattformen kann man außerdem schon jetzt abschätzen, wann und wo Carsharing-Autos in Zukunft gebraucht werden. So lässt sich aus jedem einzelnen Auto viel mehr herausholen, da man es zeitlich besser und genauer planen kann. Mercedes-Benz geht deshalb davon aus, dass in Zukunft nur noch die Hälfte der Carsharing-Autos auf der Straße stehen. Und das, obwohl mehr Menschen das Angebot nutzen.

Seit Dezember 2016 gibt es die App „Croove“ für privates Carsharing

Privates Carsharing

Es gibt außerdem noch eine ganz neue Art des Autoteilens: das private Carsharing. Nach und nach kommt dieses Modell gerade nach Deutschland. Auf einer Online-Plattform oder in einer App können private Autobesitzer/innen ihre Fahrzeuge für eine bestimmte Zeit und eine bestimmte Summe Geld vermieten. Seit Anfang Dezember 2016 bietet auch Mercedes-Benz eine private Carsharing-App mit dem Namen „Croove“ an. Besitzer aller Fahrzeugmarken können sie nutzen.

Bilder: Mercedes-Benz Group AG