DLR_School_Lab - Experimente

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Energie und Fahrzeuge der Zukunft

Brennstoffzellen

Werden wir auch in Zukunft genügend Energie für unsere Industrie, Häuser und Autos haben oder gehen bald alle Lichter aus? Die Sonne liefert täglich viel mehr Energie als wir verbrauchen. Wie aber können wir diese Quelle besser nutzen? Eine Möglichkeit wäre es, in Wüsten durch Wasserelektrolyse Wasserstoff zu erzeugen. Das Gas kann dann durch Pipelines transportiert werden und schließlich wandeln Brennstoffzellen es dort, wo die Energie benötigt wird, wieder in elektrische Energie und Wärme um. Entdeckt mit uns, wie das funktioniert!

AutoLab

Die meisten Autofahrer sind sich nicht bewusst, dass sie dutzende Kleinstrechner mit vielen Megabytes an Software über die Autobahn bewegen: Moderne Kraftfahrzeuge sind "verteilte, eingebettete Computersysteme auf Rädern"! In diesem Experiment können Fahrzeugkomponenten wie ein Xenon-Scheinwerfer und ein Gangwahlschalter modernster Bauart selbst programmiert werden. Eine Spezialsoftware zeigt, was im "Rechnernetz Auto" während der Fahrt passiert.

Werkstoffe

Hält denn das? Wie stark muss das Tragseil eines Fahrstuhls sein, um Menschen und Waren sicher zu transportieren? Welche Werkstoffe eignen sich zum Bau von Brücken, die kostengünstig sind, dabei aber größtmögliche Sicherheit garantieren? Welche Härte hat ein Werkstoff und was ist Härte eigentlich genau? Wir bestimmen mit Hilfe einer Prüfmaschine die Werkstoffkennwerte Härte und Zugfestigkeit. Dabei vergleichen wir unterschiedliche Werkstoffproben und ihr Verhalten unter verschiedenen physikalischen Bedingungen.

Robotik und virtuelle Welten

Servicerobotik

Ein Roboter als Gärtner? Serviceroboter sollen den Menschen in seiner natürlichen Umgebung mit einfachen Tätigkeiten wie Hol- und Bringdiensten, Staubsaugen oder Rasenmähen unterstützen. Doch kann ein eigentlich blinder, mobiler Roboter sicher seine Ziele finden, ohne jemanden zu gefährden? Hier erfahrt Ihr die Grundprinzipien der mobilen Navigation. Und anschließend bringt Ihr selbst kleinen, mobilen Robotern bei, eine für sie unbekannte Welt zu erforschen.

Bild: NASA

Haptische Interaktion

Kann man etwas fühlen, was es gar nicht gibt? Täglich berühren wir tausende Objekte, entscheiden, ob diese weich oder hart, kalt oder heiß sind. Wenn wir etwas berühren, wird ein komplizierter Prozess aus Wahrnehmung, Reizverarbeitung und Reaktion ausgelöst. Ihr könnt im Versuch ein "Haptic Device" ausprobieren. Das ist eine Hardware zur "Darstellung" von Berührungsinformation. Virtuelle Objekte können im wahrsten Sinne am Computer "begriffen" und ihre Eigenschaften "gefühlt" werden.

Stereoskopische 3D-Darstellung

Dreidimensionales Sehen ist für uns im täglichen Leben selbstverständlich. Auch Ingenieure, Architekten und Wissenschaftler können auf realistische, dreidimensionale Darstellungen nicht mehr verzichten. Aber wie sehen wir dreidimensional? Und wie ist es möglich, dass auf einem flachen Computerbildschirm Objekte dreidimensional erscheinen? Probiert es selbst aus! Verblüffende Effekte zeigen, warum sich unser Gehirn täuschen lässt und wohin die Zukunft der 3D-Darstellung geht.

Bild: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Aufbau der Materie

Mikrokapseln

Wie kommt die Farbe ins Durchschreibpapier und das Aroma in den Kuchen? In diesem Versuch werdet Ihr kleine Kapseln aus Alginat herstellen, die alle möglichen Stoffe, z. B. auch Medikamente, enthalten können und wenn man magnetische Teilchen in die Kapsel verpackt, kann man die Kapseln durch Anlegen eines Magnetfeldes sogar "fernsteuern"!

Flammenspektroskopie

Woher weiß man, welche chemischen Elemente in fernen Galaxien oder auf der Sonne vorkommen? In diesem Experiment lernt Ihr ein Analyseverfahren, die Flammenspektroskopie, kennen, mit der wir die Zusammensetzung von Salzen untersuchen können. Ihr werdet verstehen, wie Atome aufgebaut sind, wie man farbiges Feuerwerk herstellt und welche Informationen im Licht der Sterne enthalten sind.

Wellen und Interferenz

Jeder kennt Wasserwellen. Und wie Squashbälle von einer Wand zurückprallen, haben die meisten auch schon gesehen. Was haben diese beiden Phänomene miteinander zu tun? Mit dem Doppelspalt-Experiment bekommen wir einen Einblick in die Quantenwelt und können erkennen, dass sich Licht einmal wie Wasserwellen und einmal wie Kugeln verhält. Man erzählt sich, dass selbst einem der Schöpfer der Quantenmechanik, Niels Bohr, gelegentlich schwindelig wurde, wenn er über diese Doppelrolle des Lichts nachdachte.

Weltraum

Schwerelosigkeit

Was ist eigentlich Schwerelosigkeit? Mit unserem Mini-Fallturm können wir Versuche während 0,6 Sekunden Schwerelosigkeit durchführen. Durch den Einsatz einer computerunterstützten Videotechnik reicht diese Zeit, um die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf Kapillarkräfte, Oberflächenspannungen oder Flammen zu beobachten. Welche Konsequenzen ergeben sich für die Konstruktion von Geräten, die im Weltraum unter Schwerelosigkeit funktionieren sollen?

Bild: NASA

Chaos im Sonnensystem

Wenn man einen Fußball in bestimmter Weise kickt, fliegt er ins Tor - zumindest in Dortmund. Untersucht einmal die Kugeln unseres Pendels und Ihr werdet das Chaos kennen lernen. Wenn Ihr Euch fragt, was der Unterschied zwischen dem Fußball und dem Pendel ist, kommt Ihr dem Geheimnis des Chaos rasch auf die Spur und werdet auch bald verstehen, warum der Saturnmond Hyperion auf seiner Bahn unregelmäßig torkelt, Ihr aber ins Tor treffen könnt.