Ein großer, silberner Koffer - keiner kannte den Inhalt. Zumindestens so lange nicht, bis Herr Stumpe mit einem Klicken die Schnallen öffnete.
Zahlreiche spannende Gegenstände luden zum Experimentieren ein. Ein dicker Stapel Papier offenbarte die Vielfältigkeit der möglichen Versuche. Zum Einstieg bauten wir aus den verschiedenen Modulen eine Solarzelle, die einen Motor antrieb, zusammen.
Den Höhepunkt unserer „Forschung“ bildete ein Brennstoffzellenauto. Anfängliche Schwierigkeiten umgingen wir mit weiteren Brennstoffzellen, die wir provisorisch mit Klebeband auf dem Modellauto montierten.
Brennstoffzellen, auch Fuelcell genannt, trennen die Reaktionspartner Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) durch eine Membran. Eine Elektrode, die Anode, ist durch eine Katalysatorschicht umgeben, die dafür sorgt, dass der Wasserstoff seine Elektronen abgibt (oxidiert). Jetzt kann der positiv geladene Wasserstoff (H+) durch die Membran diffundieren. Die Elektronen fließen durch einen Draht zur Kathode. Dies ist der für uns nutzbare Strom. An der Kathode sorgen die Elektronen für eine Reduktion der Sauerstoffmoleküle. Die jetzt negativ geladenen Sauerstoffatomen (O2-) reagieren mit den H+-Ionen. Dabei entsteht Wasser, das in Form von Wasserdampf aus der Brennstoffzelle entweicht.
Diese Form der Energiegewinnung hat einen hohen Wirkungsgrad von 80%. Wenn man Brennstoffzellen stapelt, erzielt man einen noch höheren Wirkungsgrad. So verfuhren auch wir an unserem Modellauto.
Um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten, wird der Vorgang der Elektrolyse genutzt. Zum Beispiel mit Hilfe von Sonnenlicht.
Diese Möglichkeit der Energiegewinnung wird bereits in der Raumfahrt genutzt. Auch Autos wurden mit dieser Technik produziert, jedoch setzt sich diese Art aufgrund mangelnder Tankstellen aktuell noch nicht durch. Das erste Brennstoffzellenauto wurde von Mercedes 1994 gebaut. Es hieß NeCar 1 (New Electronic Car). Jedoch wurden die Brennstoffzellenautos von den E-Autos verdrängt, weil diese billiger in der Produktion sind und effizienter Energie speichern. Eine Zukunft für Brennstoffzellenautos wird bisher nur in größeren Fahrzeugen mit festem Ziel gesehen, wie beispielsweise Bussen oder Zügen. Brennstoffzellenautos haben eine Reichweite von ca. 800km und benötigen fürs Tanken ungefähr drei Minuten. Außerdem ist es sehr umweltfreundlich, da nur Wasser als Abgas entsteht. Ein Kilo Wasserstoff hat denselben Energiewert wie vier Liter Benzin! Hinzu kommt, dass sich Wasserstoff grundsätzlich leicht transportieren und lagern lässt. Jedoch muss für eine sichere Abdichtung vor der Luft gesorgt werden, da sonst eine Knallgasreaktion möglich ist, die das Experiment im Chemieunterricht um einiges übertrifft.
Unser Modellauto fuhr überraschend weit und konnte gerade so das Hindernis eines Collegeblocks als „Mini-Rampe“ überwinden.
Der Experimentierkasten „New Energy Ready-to-go“ von LeXsolar bietet zahlreiche Möglichkeiten, mit erneuerbaren Energien zu experimentieren. Auch Experimente ohne Anleitung lassen sich spielend leicht umsetzten. Etwas schade fanden wir, dass der Experimentierkasten keine Versuche für die Oberstufe vorsieht. Außerdem waren einige Experimente selbsterklärend, was jedoch von der großen Masse an Möglichkeiten übertroffen wird. Unserer Meinung nach stellt der Kasten eine Bereicherung für den naturwissenschaftlichen Unterricht dar. Somit hoffen wir, dass unsere Schule bald selbst Besitzer eines solchen Baukasten sein wird.
von Yara Deffner, Sören und Sven Kaltwasser, Marlene Schäffer, MSS 11
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