Sonne und Schoko

Pappe, selbstklebende Spiegelfolie, Schablonen, Bastelutensilien wie Kleber, Stift und Schere, Thermometer, Stativ, Wärmelampe und Schokostäbchen. Die Zutaten für den Sonnenkocherbau und die Anleitung liegen parat. Aber Wärmelampe? Und Schokostäbchen? Kling nach Erkältung und Trostpflaster – aber nein, beides gehört zum Versuchsaufbau.

Heute werden die Sonnenkocher gebaut. Zwei verschiedene Versionen sind im Angebot, die eine Variante ist etwas kleiner. Wir wollen überprüfen, ob der  Reflektordurchmesser die Energieausbeute beeinflusst oder ob die Größe ganz egal ist. Eine Kontrollgruppe bastelt einen Sonnenkocher ohne die Spiegelfolie und nimmt lediglich schwarze Pappe für den Kocher.

Erstmal die Anleitung studieren!
Erstmal die Anleitung studieren!

Konstantin Vetter und Tobias Czotscher haben eine Bauanleitung geschrieben, die wir kurz gemeinsam durchgehen. Und dann geht’s auch schon los. In Vierergruppen sollen die Solarkocher gebaut werden. Die Spiegelfolie aufzukleben ist eine kleine Herausforderung: Von innen nach außen glätten die Schülerinnen und Schüler die Folie, so dass keine Luftblasen entstehen. Je glatter die Fläche, desto besser und gezielter die Reflexion. Dann müssen drei Schablonen auf die Pappe übertragen und diese Teile danach ausgeschnitten werden.

Die Schablone auf das Papier übertragen
Die Schablone auf das Papier übertragen

Das runde Stück stellt den Boden dar. Es hat am Radius entlang bis zum Mittelpunkt einen Schnitt. So entsteht, wenn man die beiden Enden überlappend miteinander verklebt, eine kleine flache Schüssel. Der Mittelpunkt selbst bleibt dabei ein kleines bisschen frei, so können wir hinterher unser Schokostäbchen sehr leicht befestigen. Immerhin wollen wir ja auch einen Beweis, dass unser Topf tatsächlich Wärme einfängt und verstärkt. Das geht mit schmelzender Schokolade besonders anschaulich ,). Aber natürlich werden auch ganz wissenschaftlich die Temperaturverläufe über die Zeit festgehalten.

Konstruktion des Sonnenkochers
Konstruktion des Sonnenkochers

Die anderen beiden Teile stellen die Topfwand dar. Alles ausgeschnitten, müssen die drei Teile nur noch mit Hilfe von Klebestreifen miteinander verklebt werden.

Als alle Gruppen fertig sind, wagen wir den Versuch. Diese Unterrichtseinheit läuft im November in Bremen. Wir waren darauf vorbereitet, zu dieser Jahreszeit keine Sonne zu sehen und tatsächlich – grauer Himmel allüberall. Also haben wir die Wärmelampen als Sonnenersatz dabei.

Das Schoko-Versuchsstäbchen
Das Schoko-Versuchsstäbchen

Die Schokostäbchen stecken und die Stative mit den Lampen sind justiert. Die erste Temperaturmessung erfolgt vor dem Anschalten der Lampen, die Raumtemperatur liegt bei angenehmen 20 °C. Noch ein paar Sicherheitshinweise (nicht direkt in die Wärmelampen gucken!) und dann fällt der Startschuß.

Nachdem die Wärmelampen eingeschaltet sind, wird in regelmäßigen Abständen die Temperatur überprüft. Schon nach wenigen Minuten beginnen die ersten Schokostäbchen weich zu werden und die Temperaturen liegen zwischen 40 – 50 °C im Zentrum der Kocher.

Temperaturmessung
Temperaturmessung

Nach ca. 15 Minuten sind Schokoflecken auf den Tischen – außer natürlich bei der Kontrollgruppe, da ist es im Zentrum des Kochers nur unwesentlich wärmer geworden. Wir tragen unsere Daten an der Tafel zusammen und diskutieren die Ergebnisse. Dann bauen wir zufrieden unsere Experimente ab und essen die restlichen Schokostäbchen auf!

Bildquellen

  • Erstmal die Anleitung studieren!: SFB 1232 / Claudia Sobich
  • Die Schablone auf das Papier übertragen: SFB 1232 / Claudia Sobich
  • Konstruktion des Sonnenkochers: SFB 1232 / Claudia Sobich
  • Das Schoko-Versuchsstäbchen: SFB 1232 / Claudia Sobich
  • Temperaturmessung: SFB 1232 / Claudia Sobich
  • Die Ersatzsonne scheint: SFB 1232 / Claudia Sobich

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