Kategorie: Allgemein

Die Schlechten ins Kröpfchen

Erinnert ihr euch noch an das Märchen von Aschenputtel? Dabei musste Aschenputtel Linsen lesen. Die schlechten wurden von ihr aussortiert und die guten ins Töpfchen geworfen. Genau dasselbe passiert auch bei der Energieversorgung. Anstatt Linsen sollen nach und nach umweltschädigende Energiequellen aussortiert werden. Die meiste Energie wird heute noch aus fossilen Brennstoffen, wie Erdöl, Kohle oder Gas gewonnen, aber das soll sich ändern. Fossile Brennstoffe sind zwar nicht so gefährlich, wie beispielsweise die Kernenergie aus den Atomkraftwerken. Aber sie schaden trotzdem unserer Umwelt. Durch ihre Verbrennung wird  Kohlenstoffdioxid – kurz CO2 – ausgestoßen. Das ist ein unsichtbares Gas, das schlecht für unsere Erde ist und die Klimaerwärmung fördert.

Die Guten ins Töpfchen

Um den CO2-Ausstoß zu verringern, geht der Trend heute zu erneuerbaren Energien. Sie sind umweltschonend und stehen uns nahezu unbegrenzt zur Verfügung. Die alte Form der Energiegewinnung soll durch die neue Form immer mehr ausgelesen werden. Man spricht dabei von der Energiewende. Die fünf Superhelden, die die Wende möglich machen, heißen: Sonne, Wasser, Wind, Umweltwärme und Bioenergie. Damit die Energiewende gelingt, sind alle fünf Helden gleichermaßen wichtig.

Energie von Superhelden

Du findest es schön, wenn draußen die Sonne scheint? Meistens ist es dann auch warm und hell. Die Sonnenstrahlen machen aber nicht nur dich glücklich, sondern auch die Umwelt. Mit ihrer Energie kann die Sonne Wasser erwärmen und über Photovoltaikanlagen Strom erzeugen.

Photovoltaikanlage
Gut für die Umwelt: Sonnenenergie

Dass Wasser sehr viel Wucht hat, merkst du, wenn du im Fluss stehst und die Strömung sehr stark ist. Mit dieser Kraft können auch Kraftwerke betrieben und so Strom erzeugt werden.

Staudamm Wasserkraftwerk
Durch Staudämme wird Wasserkraft in Energie umgewandelt

Wenn draußen der Wind pfeift, ist das oft nicht so angenehm. Vielleicht musst du dann gegen ihn ankämpfen, wenn du auf dem Weg zur Schule bist. Aber er hat auch seine guten Seiten: Durch Windkraftanlagen kann Energie erzeugt werden. Und das ist klasse für die Umwelt.

Windenergie
An stürmischen Tagen haben sie viel Arbeit: Windräder

Kannst du dir vorstellen, dass in dem Boden unserer Erde enorm viel Energie steckt? Die Erde hat in ihrem Inneren eine Temperatur von über 1.000 Grad. Wir müssen sie nur nutzen. Die Eigenwärme der Erde wird in Geothermiekraftwerken gewonnen.

Erdwärme, Geothermie
Kaum zu glauben: Im Boden ist ganz schön viel Energie versteckt

Auch die Bioenergie ist eine von fünf Superhelden. Pflanzliche und tierische Abfälle werden dafür in Biogasanlagen verbrannt und dadurch in Energie umgewandelt.

Biogasanlage
Die Biogasanlage produziert Strom aus pflanzlichen und tierischen Abfällen

Danke Sonnenenergie

Auch die Mercedes-Benz Group AG nutzt einen Superhelden um Strom zu gewinnen: Die Sonne. Auf dem Dach der neuen Logistikhalle in Germersheim wurde im Sommer 2016 eine riesige Photovoltaikanlage in Betrieb genommen. Mit einer Größe von 15.000 Quadratmetern ist die Anlage so groß wie etwa zwei Fußballfelder. Damit spart Mercedes-Benz jährlich 755 Kilogramm CO2 ein.

Erneuerbare Energien am Mercedes-Benz After-Sales Standort
So groß wie zwei Fußballfelder: die Photovoltaikanlage der Mercedes-Benz-Logistikhalle / Foto: Mercedes-Benz

In der Autoproduktion werden erneuerbare Energien zurzeit gründlich erforscht und immer wichtiger. Denn Autos, die mit Strom statt Benzin fahren, werden in Zukunft immer wichtiger.

Energiesparen ist für die Umwelt wichtig – du kannst helfen:

Um Energie zu sparen kannst auch du deinen Beitrag leisten. Hier ein paar Tipps, die du sofort umsetzen kannst:

  • Akkus nutzen, die du immer wieder aufladen kannst, anstelle von Batterien.
  • Deine elektronischen Geräte ganz ausschalten, denn im Standby-Modus verbrauchen sie Strom.
  • Kurz duschen gehen, anstatt zu lange zu baden. Dadurch sparst du viel Wasser.
  • Deine Brötchen lieber auf dem Toaster aufwärmen, anstatt im Backofen.
  • Das Licht in deinem Zimmer ausschalten, wenn niemand drin ist.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Februar 2017

 

Wer heute bereits Solarzellen auf dem Dach hat und seine elektrischen Geräte mit der Kraft der Sonne betreibt, ist in solchen Fällen ganz schön aufgeschmissen. Strom gibt es praktisch nur, wenn die Sonne zufällig gerade auch scheint. Auf den Strom aus dem Atomkraftwerk kann aus diesem Grund bis jetzt kaum verzichtet werden. Aber wie kann man Sonnen- oder Windenergie auch bei Nacht und Windstille verwenden?

Ionen wandern hin und her

Stationäre Energiespeicher funktionieren ähnlich wie ein Handyakku

Einer von zahlreichen Ansätzen kam vor gar nicht allzu langer Zeit auf den Markt: der „stationäre Energiespeicher“. Das sind Lithium-Ionen-Akkus und ist nichts anderes, als das, was auch in Handys und anderen modernen elektronischen Geräten eingebaut ist.

Bevor wir uns nun weiter um die stationären Energiespeicher kümmern, schauen wir uns erst einmal diese Lithium-Ionen-Akkus genauer an. Wie funktioniert so ein Akku eigentlich?

Ein Lithium-Ionen-Akku besteht aus vielen kleineren Batterien, sogenannten Zellen. Sie bestehen aus verschiedenen Schichten aus elektrisch leitfähigem Material. Außerdem haben sie wie eine herkömmliche Batterie, einen positiven Pol (+) und einen negativen Pol (-). Beide Pole sind durch einen sogenannten Separator voneinander getrennt. Bei der Auf- und Entladung der Zelle wandern Lithium-Ionen zwischen den Polen hin und her. Für sie ist der Separator durchlässig. Damit die Lithium-Ionen allerdings wandern können, müssen sie sich in einer wasserfreien Substanz bewegen. Die Zwischenräume der Schichten sind daher mit einem wasserfreien Elektrolyt gefüllt. Wenn der Akku nun aufgeladen wird, wandern die Ionen vom Plus-Pol zum Minus-Pol und lagern sich dort ein. Wenn der Akku entladen wird, wandern sie in die andere Richtung zurück.

Energie abspeichern

Mit einem solchen Lithium-Ionen-Akku ist es möglich, die Energie, die von Solarzellen produziert, aber nicht verwendet wurde, zu erhalten. Um sie zu einem anderen Zeitpunkt abzurufen, wird sie in elektrische Energie umgewandelt und abgespeichert. In Zukunft könnte man so die Sonnenenergie immer dann verwenden, wenn man sie braucht. Und das unabhängig davon, ob die Sonne scheint oder nicht.

Stationäre Energiespeicher
Mercedes-Benz stellt stationäre Energiespeicher für elektrische Autos, Industriebetriebe und Haushalte her / Foto: Mercedes-Benz Group AG

Vom Auto nach Hause

Der Autobauer Mercedes-Benz hat diese Technologie bei den elektrischen Autos umgesetzt. Auch hier werden Lithium-Ionen-Akkus eingesetzt, die die elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln, um das Auto zum Laufen zu bringen. Und die Technologie hat einen großen Vorteil: Sie ist sehr sicher. Deshalb entwickelt der Autobauer auch zusätzlich stationäre Energiespeicher für Industriebetriebe und Haushalte, die man bereits kaufen kann.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Februar 2017

Beitragsbild: www.shutterstock.com /  geniusksy

Digital Light
Seefahrer kommunizieren bei Dunkelheit mit Lichtzeichen  – auch eine gute Lösung für die Straße

Lichtsignale stehen seit über 100 Jahren für Sicherheit. Besonders in der Luft- und Seefahrt wird viel über Lichtsignale kommuniziert. Die Leuchtfeuer von Leuchttürmen und sogenannte Leitfeuer helfen Seefahrer/innen in der Nacht bei der Orientierung. Gleichzeitig warnen sie vor Gefahren. Damit jede/r Seefahrer/in genau weiß, wie er die verschiedenen Lichtzeichen deuten muss, wurden die Zeichen international festgelegt. Ist ein/e Seefahrer/in in Gefahr, kann sie oder er ebenfalls mit Licht auf sich aufmerksam machen. Dreimal kurz, dreimal lang, dreimal kurz – das ist das internationale Morsezeichen für „SOS“. Wird es gesehen, ist klar, dass jemand Hilfe braucht.

Das gleiche Prinzip im Straßenverkehr

Warum Licht für die Kommunikation in der Seefahrt verwendet wird? Es ist besonders bei Dunkelheit sehr gut zu sehen. Im Straßenverkehr ist zwar durch die einheitlichen Verkehrsschilder für Sicherheit gesorgt, doch die sind nachts nicht immer so gut zu erkennen, auch wenn die Autofahrerin oder der Autofahrer mit Licht fährt. Mit dem sogenannten Digital Light möchte die Mercedes-Benz Group AG daher bald wichtige Warnungen mit Licht auf die Straße übertragen. Außerdem sollen die Scheinwerfer die Helligkeit des Lichts passend zum Umfeld des Autos einstellen können und somit das Autofahren bei Nacht noch sicherer machen.

Blendfreies Dauerfernlicht

Mit dem Digital Light werden entgegenkommende Autofahrer nicht geblendet

Doch wie funktioniert das? Ein einzelner solcher Scheinwerfer setzt sich aus Chips mit über einer Million Mikrospiegeln zusammen. Die können sich bewegen. Mit Kameras und Radar scannen die Scheinwerfer die Straße und Umgebung des Autos ab. Ein Rechner sammelt die Daten, überträgt sie in digitale Karten und kann so an die Scheinwerfer weitergeben, wie genau sie die Helligkeit einstellen müssen. Dieser ganze Prozess entsteht in Millisekunden. Kommt also ein anderes Auto entgegen, wird sofort sichergestellt, dass die Fahrerin oder der Fahrer dieses Autos nicht geblendet wird. Gleichzeitig hat die Fahrerin oder der Fahrer im eigenen Auto aber selbst die bestmögliche Sicht. Dadurch, dass der Scheinwerfer so viele bewegliche Pixel hat, kann das Licht ganz genau ausgerichtet werden.

Wenn die Scheinwerfer die Spur vorgeben

Auch Warnhinweise und andere helfende Symbole werden automatisch auf die Straße gestrahlt. Fährt das Auto zum Beispiel bei Dunkelheit auf einer sehr engen Fahrspur werden zur Hilfe die Fahrbahnmarkierungen hell auf die Straße gestrahlt. Genauso können Warnungen vor kommenden Baustellen oder Richtungspfeile auf die Fahrspur übertragen werden. Lässt man Fußgänger bei Dunkelheit vor sich über die Straße gehen, können die Scheinwerfer einen Zebrastreifen projizieren. So können Autofahrerinnen und Autofahrer sich einfacher mit anderen Verkehrsteilnehmerinnen und Verkehrsteilnehmern verständigen und Missverständnisse vermeiden.

Ist der Sicherheitsabstand zum vorderen Fahrzeug zu kurz, wird es auf der Straße angezeigt

Das intelligente Licht wird schon getestet

Das Digital Light ist als neue Technologie noch nicht in den neuen Mercedes-Benz Fahrzeugen verbaut. Es gibt aber bereits Demofahrzeuge, mit denen die Scheinwerfer als System der Zukunft getestet und präsentiert werden können.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Dezember 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Stell dir vor, du fährst morgens mit einem Bus zur Schule, der fast ganz von alleine fährt. Zukunftsmusik? Nein, es gibt ihn schon – den Mercedes-Benz Future Bus. In Holland wurde er bereits getestet. Er kann teilautomatisiert fahren. Das bedeutet, dass er nicht nur automatisch die Haltestellen anfahren, sondern auch von selbst die Türen öffnen und schließen kann. Kameras und Radar scannen beim Fahren des Busses ständig die Fahrbahn ab. Der Bus sammelt diese Daten und kann mithilfe von GPS ein zentimetergenaues Abbild der Straße entwickeln. So weiß er immer, wo Fahrspur und Haltestellen sich genau befinden. Besonders an Bushaltestellen kann es gefährlich werden, denn hier laufen viele Fußgängerinnen und Fußgänger vor und hinter dem Bus über die Straße. Erkennt der Bus beim „Abtasten“ seiner Umgebung zum Beispiel eine Fußgängerin oder einen Fußgänger vor sich, bremst er automatisch.

Der Citypilot macht’s leicht

Auf freier Strecke kann der neue Stadtbus bis zu 70 Stundenkilometer schnell fahren. Dabei muss die Fahrerin oder der Fahrer weder Gaspedal, noch Bremse betätigen, denn der Bus fährt mit dem sogenannten Citypiloten völlig autonom. Sobald die Fahrerin oder der Fahrer jedoch bremst oder Gas gibt, schaltet sich der Citypilot aus. Durch das teilautomatisierte Fahren wird die Fahrerin oder der Fahrer so zwar entlastet, kann aber immer eingreifen, wenn sie oder er es für nötig hält.

Future Bus
Wenn die Fahrerin oder der Fahrer auf Gaspedal oder Bremse tritt, schaltet sich der Citypilot ab

Über ein WLAN-System kann der Future Bus sich außerdem mit den Ampeln vernetzen und austauschen. Dadurch weiß er schon vorher, wann die nächste Ampel grün ist und kann sehr vorausschauend fahren. So fährt der Bus sehr ruhig und gleichmäßig, da er kaum bremsen muss. Und: Durch diese Fahrweise spart der Future Bus außerdem Kraftstoff. Somit werden weniger umweltschädliche Stoffe ausgestoßen.

Außen ein Bus – innen ein Park

Das Innendesign des Future Busses ist ebenfalls sehr besonders, denn es ist ähnlich wie ein Park gestaltet. Als Fahrgast hast du dort unterschiedliche Möglichkeiten, dich aufzuhalten. Du kannst entweder stehen bleiben und dich an Haltestangen festhalten, die ähnlich wie Bäume verästelt sind. Wenn du eine längere Strecke fährst, gibt es bequeme Sitzplätze mit Bildschirmen zur Unterhaltung und kabellosen Ladeschalen für das Smartphone. Die Decke des Future Bus ist hell beleuchtet und erinnert an ein Blätterdach.

Future Bus
Im Innenraum des Future Bus kannst du wie in einem Park entspannen

Bus Rapid Transit

In diesem Jahr wurde der Future Bus mit all seinen Funktionen bereits in Holland getestet. Holland hat eine sogenannte „Bus Rapid Transit“-Strecke, auf der alle Busse eine eigene Spur haben und damit unabhängig vom übrigen Verkehr fahren. Rund 20 Kilometer konnte der Bus darauf erfolgreich zurücklegen. Für Mercedes-Benz war das ein erstes Projekt, um an einem völlig autonomen Busverkehrssystem zu arbeiten. Besonders auf solchen „Bus Rapid Transit“-Strecken wie in Holland könnten autonome Busse bald schon Alltag sein.

Die beiden Genius-Kinderreporter Emma und Nick haben es sich in dem Future Bus auf der IAA Nutzfahrzeuge 2016 in Hannover schon mal bequem gemacht. Schau dir das Video von den beiden Reportern an.

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Stand: Dezember 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Spätestens seit Pokémon Go auf dem Markt ist, ist der Begriff Augmented Reality oder kurz „AR“ in aller Munde. Aber was genau steckt hinter der Technologie – und wo wird sie überall eingesetzt?

Der Begriff Augmented Reality steht für „erweiterte Wirklichkeit“. Mit Wirklichkeit ist unsere Umgebung gemeint. Im Fall von Pokémon Go wird unsere Wirklichkeit also um die Pokémons erweitert, die sich zum Beispiel auf dem Badezimmerschrank befinden oder auf dem Esstisch breitmachen. Damit sie für uns sichtbar werden, brauchen wir die passenden Geräte.

Alleskönner: Smartphone

Tatsächlich sind die meisten modernen Smartphones in der Lage AR Apps auszuführen. Was braucht ein Smartphone aber eigentlich alles, um eine AR App ohne Probleme zum Laufen zu bringen? Zuallererst braucht es einen Prozessor. Ohne diesen kann dein Smartphone die App gar nicht erst ausführen. Der Prozessor ist sozusagen das Gehirn deines Handys und führt alle Funktionen aus. Neben dem Prozessor sind auch Kamera, GPS und Accelerometer notwendig, um aufwändigere AR Apps einwandfrei zu benutzen. GPS? Accelerometer? Hilfe!

Das hört sich komplizierter an als es ist. Die GPS-Funktion in deinem Handy ist dazu da, deine genaue Position zu bestimmen. Dabei ruft dein Handy die Daten von Satelliten aus dem Weltall ab. Das heißt durch die GPS-Funktion können dir Apps wie Google Maps oder Pokémon Go anzeigen, wo du dich gerade befindest. Das Accelerometer hilft deinem Handy oben von unten zu unterscheiden. Also wenn du zum Beispiel dein Smartphone drehst, verschiebt sich auch die Anzeige. Nur durch das Zusammenspiel all dieser Funktionen kann eine AR-App reibungslos funktionieren.

Augmented Reality
Mit so einer Brille soll in Zukunft so einiges möglich sein / Bild: Ahmet Misirligul, www.shutterstock.com

Tragbare Wirklichkeit

Neben den Smartphones gibt es aber auch speziell für AR entwickelte Geräte – in Form einer Brille. Diese Brillen sind im Moment noch in der Entwicklung, versprechen aber jetzt schon einige tolle Möglichkeiten, wie sie uns im Alltag unterstützen können. Zum Beispiel sollen uns die Brillen ermöglichen, Fotos zu schießen, Sprachen vor Ort zu übersetzen und sich per Videochat mit Freunden und Bekannten zu unterhalten – und das ohne zusätzliche Geräte. Das ist aber noch Zukunftsmusik.

Autobauer nutzen Augmented Reality

Augmented Reality kann in vielen verschiedenen Situationen sehr nützlich sein. In der Medizin kann sie genutzt werden, um Ärztinnen und Ärzten bei Operationen zu helfen. Oder in der Architekur hilft AR bei der Planung von komplexen Bauprojekten. Oder: Stellt euch mal vor, ihr könntet die Dinosaurier aus dem Geschichtsunterricht im Klassenzimmer zum Leben erwecken? Mit der AR-Technik könnte auch das in Zukunft möglich sein.

Augmented Reality
Mercedes-Benz nutzt Augmented Reality zum Beispiel für die Entwicklung neuer Fahrzeuge

Auch die Mercedes-Benz Group AG forscht an den Möglichkeiten mit der modernen Technologie: Wie kann man mithilfe von AR das Fahren in Zukunft verbessern und noch sicherer machen? So könnte man in einigen Jahren über die Windschutzscheibe Unfallinformationen und Staumeldungen anzeigen, oder freie Parkplätze in der Umgebung.

Aber auch in der Autoproduktion wird AR eine immer größere Position einnehmen: So kann ein nicht vorhandener Motor virtuell in ein Fahrzeug eingebaut werden und Entwicklerinnen und Entwickler können prüfen, ob bestimmte Bauteile in den Motorraum passen, ohne sie tatsächlich einzubauen.

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Stand: November 2016

Beitragsbild: Stoyan Yotov, www.shutterstock.com

Bild: Mercedes-Benz Group AG

„Morgens stark bewölkt, mittags zeigt sich die Sonne bei 17 bis 21 Grad“ – eine gewöhnliche Wettervorhersage für dich. Das Wetter ändert sich nämlich ständig und kann schon im nächsten Ort wieder ganz anders sein. Das Klima verhält sich aber nicht so, denn es bleibt immer gleich. Es beschreibt das durchschnittliche Wetter in einer Region, das über einen langen Zeitraum vorherrscht. Klima und Wetter musst du also unterscheiden.

Badezimmer und Kühlschrank

Diesen Unterschied kannst du dir am Beispiel deines Zuhauses vorstellen: Deine Wohnung oder dein Haus seien dabei das Klima. Das ist durchschnittlich warm und die Luft ist trocken. Trotzdem gibt es Orte, die mal kälter, feuchter oder wärmer sind – das wäre dann wie das Wetter. Im Badezimmer ist die Luft zum Beispiel viel feuchter und wärmer als in der Küche. Und dort in der Küche gibt es den Kühlschrank, der kälter ist als der Rest deines Zuhauses. Trotzdem ist es in deinem Zuhause im Durchschnitt immer angenehm warm. Du siehst, dass die Wetterlagen also verschieden sein können, auch wenn das Klima einer Zone im Großen betrachtet immer gleich ist. Aber welche verschiedenen Klimazonen gibt es?

Klimazonen
Das Wetter kann immer unterschiedlich sein, auch wenn das Klima gleich ist. / Bild: Jagoush, www.shutterstock.com

Generell lässt sich die Erde in fünf Klimazonen einteilen: die Polare, die Subpolare, die Gemäßigte, die Subtropische und die Tropische Zone. Diese Namen klingen erst einmal verwirrend. Deshalb erklärt dir Genius, was hinter ihnen steckt:

Polare Zone: Diese umfasst vor allem die nördlichen Gebiete Kanadas, Alaskas und Grönland. Auf der Südhalbkugel zählt nur die Antarktis zum Polargebiet. Hier gibt es keine Jahreszeiten, die Temperaturen sind meist tief unter null Grad und die Böden aus Eis.

Subpolare Zone: „Sub“ bedeutet im Lateinischen „nahe an“. Subpolare Zone heißt somit „nahe an der polaren Zone“. Im Sommer gibt es hier mehr Niederschläge als in der polaren Zone, die Winter sind trotzdem kalt und trocken. Durchschnittlich gibt es eine Temperatur zwischen -15 und 5 Grad Celsius. In dieser Zone liegen beispielsweise Island und Norwegen.

Gemäßigte Zone: Das Klima reicht von mildem Seeklima bis zum Kontinentalklima, das etwas trockener ist. Hier sind sie Temperaturen je nach Jahreszeit zwischen -5 und sommerlichen 30 Grad Celsius. Die regenreichste Zeit ist der Herbst, im Winter fällt der Niederschlag in Form von Schnee. Auch Deutschland zählt zu dieser Zone.

Subtropische Zone: Der Winter ähnelt dem Klima der gemäßigten Zone, aber im Sommer wird es tropisch warm. Die Jahresdurchschnittstemperatur liegt über 20 Grad Celsius. In Ländern wie Griechenland oder Kroatien herrscht dieses Klima.

Tropische Zone: Über das ganze Jahr gibt es hier eine hohe Sonneneinstrahlung. Im Sommer sorgen heftige Regenzeiten für eine feuchte Luft. Afrikanische Länder liegen in dieser Zone, wie zum Beispiel Namibia, aber auch Teile Südamerikas.

Klimazonen
Du erkennst die verschiedenen Klimazonen an den unterschiedlichen Farben der Erdplatten. /Bild: ixpert, www.shutterstock.com

Auf Satellitenbildern erkennst du die Polarzonen an dem vielen weißen Eis, die Tropen am fruchtbaren Grün und die Trockenwüsten an der braunen Farbe. Doch woran liegt es, dass das Klima auf der Erde so unterschiedlich ist?

Lampenfieber

Die Klimazonen entstehen durch die Strahlung der Sonne. Denn sie ist nicht überall auf dem Erdball gleich stark: Die Stärke der Sonnenstrahlung ist abhängig von dem Winkel, mit dem sie auf die Erde trifft. In der Nähe des Äquators treffen die Strahlen das ganze Jahr über fast senkrecht auf den Globus. Deshalb ist es hier immer vergleichsmäßig heiß. Je mehr es in Richtung der Pole zugeht, desto flacher wird der Einfallswinkel. Somit verteilt sich die gleiche Sonnenenergie auf eine größere Fläche und die Erde heizt sich weniger auf. So entstehen also die großen Klimazonen.

Fahrzeug als Globus

Thermotronic
THERMOTRONIC teilt das Auto in drei verschiedene Raumzonen mit unterschiedlichem Klima auf.

Auch in Mercedes-Benz Fahrzeugen gibt es, ähnlich wie auf der Erde, Klimazonen. Natürlich entstehen sie nicht durch Sonnenstrahlen, und Polareis findest du in deinem Auto auch nicht. Doch das Prinzip ist das selbe – die Rolle der Sonne übernimmt dabei die Klimatisierungsautomatik THERMOTRONIC. Das Besondere an ihr ist, dass sie das Auto in drei separate Raumzonen einteilt.

So kannst du für die Fahrerin oder den Fahrer, die Beifahrerin oder den Beifahrer und für die Passagiere auf den Rücksitzen das Klima getrennt steuern. Nach Belieben lassen sich verschiedene Klimazonen erzeugen. Ob du eher ein Polarbär oder Wüstenfuchs sein willst, ist dann dir überlassen. Das Klima gibt es hier nämlich ausnahmsweise auf Knopfdruck.

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Stand: November 2016

Beitragsbild: mocho, www.shutterstock.com

Bild: Mercedes-Benz Group AG

Nicht nur von außen besonders

Sonderfahrzeuge kommen überall dort zum Einsatz, wo ein einfaches Transportmittel nicht mehr ausreicht. Wenn es beispielsweise um die Sicherheit von Personen, die Rettung von Menschenleben oder um die Ordnung in den Städten geht. Durch Umbaumaßnahmen und der passenden Ausstattung werden die Fahrzeuge so verändert, dass sie den Arbeitsalltag bestimmter Personen erheblich erleichtern. Das wichtigste Kriterium: Sonderfahrzeuge müssen funktional sein.

Täglich unterwegs: Polizei, Feuerwehr und Müllautos

Täglich flitzen Polizeiautos oder Rettungswagen an dir vorbei. Die auffällige Farbgebung springt direkt ins Auge und die Sirenen sind von der Ferne zu hören. Wie würden die Einsätze ohne Blaulicht aussehen? Und hast du dich schon mal gefragt, wie die Feuerwehr ganz ohne Löschfahrzeug und Drehleiter meterhohe Flammen bändigen könnte?

Entsorgungsfahrzeuge haben eine wichtige Aufgabe und sind täglich unterwegs

Vor allem für den Arbeitsalltag mit vielen Einsatzfahrten sind Sonderfahrzeuge unentbehrlich. Aber auch in weniger riskanten Berufen sind sie zentraler Bestandteil: In den Kommunen kommen Kehrmaschinen, Winterdienstmaschinen oder die Entsorgungsfahrzeuge der Müllabfuhr täglich zum Einsatz. Auf unseren Flughäfen sorgen Sonderfahrzeuge dafür, dass die Flugbahn im Winter nicht vereist ist oder dass der Bordservice reibungslos ablaufen kann. Auch Pkw, die speziell auf den Schutz ihrer Insassen ausgelegt sind, Taxis, Fahrschulautos und Autos für Menschen mit Behinderung zählen zu den Sonderfahrzeugen.

Speziell gebaut, speziell ausgestattet

Was genau unterscheidet Sonderfahrzeuge von normalen Pkw? Es ist nicht die auffällige Farbgebung, die das Fahrzeug besonders macht. Es sind die speziellen Funktionen. Bei den Einsatzfahrten der Polizei muss die Kommunikation mit der Dienststelle ständig aufrechterhalten werden. Deshalb verfügen Polizeiautos über Mikrofone für den Austausch von Kommandos. Um sich im Einsatzgebiet schnell zurechtzufinden, ist das Navigationssystem besonderes hochwertig. Die Beamtinnen und Beamten können ihre Dienstwaffe in einem speziellen Behältnis verstauen, das sich sicher abschließen lässt. Natürlich sind Polizeiautos auch mit Anhaltekelle, Taschenlampe und Fanggittern ausgestattet. Und ganz wichtig: Mit einem stufenlosen Automatikgetriebe können Polizeiautos besonders schnell beschleunigen, und machen es Verbrechern schwer zu flüchten.

Der Rettungswagen hat alles für den Notfall an Board

In einem Rettungswagen müssen alle Medikamente und Geräte vorhanden sein, die den Patientinnen und Patienten im Notfall am Leben halten. Neben der Krankentrage, die die Patientin oder den Patienten in den Rettungswagen befördert, findet sich im Fahrzeuginnenraum eine komplette medizinische Ausrüstung. In den Medikamentenschränken sind Präparate für Vergiftungsnotfälle und Schmerzmittel verstaut. Auch ein Beatmungsgerät und notfallchirurgisches Besteck dürfen in einem Krankenwagen nicht fehlen. All diese Dinge werden von speziellen Firmen angefertigt und dann in die Karosserie des Autos eingebaut. Das heißt, dass der Autobauer kein Experte für medizinische Geräte sein muss, sondern sich allein auf den Bau des Fahrzeugs konzentriert mit allen relevanten Anforderungen. Durch den Einbau der speziellen Innenausstattung wird das Auto dann zum fertigen Rettungswagen.

Mercedes-Benz produziert moderne Sonderfahrzeuge

Die Mercedes-Benz Group AG bringt sich ein, um Sonderfahrzeuge in Deutschland noch besser zu machen. Auf fast allen Gebieten entwickelt, tüftelt und verbessert Mercedes-Benz die Automobile. Feuerwehrmänner und -frauen kommen mit den Fahrzeugen von Mercedes-Benz beispielsweise besonders schnell zum Einsatzort, weil das Fahrprogramm „Fire-Service“ die Beschleunigung des Fahrzeugs optimal unterstützt. Und: Die Löschfahrzeuge können aufgrund optimaler Wasserkapazitäten bis 4.000 Liter Wasser an den Einsatzort befördern.

Schnell zum Einsatzort mit dem Fahrprogramm „Fire-Service“

Auch bei der Müllabfuhr können die Kraftfahrzeuge von Mercedes-Benz überzeugen: Damit die Fahrerinnen und Fahrer von Abfallsammelfahrzeugen einen leichteren Einstieg in das Führerhaus haben, besteht der Einstieg nur aus zwei Stufen. Zusätzlich besitzt das Führerhaus einen ebenen Boden, um einen leichten Durchstieg von Seite zu Seite zu ermöglichen. Praktisch!

Um behinderten und körperlichen eingeschränkten Personen mehr Mobilität zu verleihen, bietet der Stuttgarter Autobauer viele Fahrhilfen an. Oft sind es nur kleine Veränderungen, wie ein Knauf am Lenkrad für die sichere Bedienung mit nur einer Hand, die Menschen mit Handicap den Fahrspaß zurückbringen. Auch Kommunen, Flughäfen und Polizeistationen werden von Mercedes-Benz unterstützt, um die Arbeitsabläufe zu vereinfachen. Denn Sonderfahrzeuge können nur dann funktionieren, wenn sie von außen und innen optimal auf das Einsatzgebiet abgestimmt sind.

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Stand: Oktober 2016

Fotos: Mercedes-Benz Group AG

Vom Riegel zum Schloss

Doch woher kommt eigentlich die Erfindung des Schlüssels? Bevor es richtige Schlüssel und Schlösser gab, nutzten die Menschen Riegel. Damit sicherten sie ihr Hab und Gut und auch sich selbst vor Dieben und Halunken. Verriegeln konnte man aber nur von innen. Es musste also eine andere Lösung her: das Schloss. Die ersten Schlösser bestanden aus Holz. Später wurden Schlösser aus Metall hergestellt, die bereits die alten Römer und Ägypter nutzten.

In der Geschichte des Schlüssels gab es zahlreiche Ansätze – der Amerikaner Linus Jale entwickelte im 19. Jahrhundert schließlich das Zylinderschloss. Sehr wahrscheinlich ist es das Schloss, das auch du heute regelmäßig an deiner Haustür öffnest und schließt. Mit dem Schlüssel werden unterschiedlich lange Eisenstäbe an Federn auf die gleiche Höhe gedrückt. Das funktioniert natürlich nur, wenn der Schlüssel mit seiner Struktur ganz genau in das Schlüsselloch, also auf die Spitzen der Eisenstäbe passt. Sind die Eisenstäbe auf der gleichen Höhe, lässt sich der Schlüssel drehen.

Digitaler Fahrzeugschlüssel
Der Fahrzeugschlüssel hat sich auch in der Geschichte der Mercedes-Benz-Autos ganz schön weiterentwickelt

Smart Home: Mit dem Handy das Licht anschalten

Doch die Zukunft ist digital. Obwohl Jale sehr erfolgreich mit seiner Erfindung war, versucht man heutzutage, modernere Methoden zu entwickeln. Mittlerweile gibt es nicht mehr nur mechanische Schlüssel, sondern auch mehr und mehr elektromechanische und digitale Schließmechanismen, die beispielsweise über das Smartphone funktionieren. Die Erfindung des digitalen Schlüssels lehnt sich damit an die Entwicklung des „Smart Home“ an. Schon mal etwas davon gehört? Die Häuser werden künftig immer „smarter“, das heißt Kaffeemaschine, Heizung und Licht können über das Handy gesteuert werden. Und: Auch Haustür und Auto können mit dem Handy auf- und zugeschlossen werden.

Mercedes-Benz entwickelt digitalen Schlüssel

Der Autobauer Mercedes-Benz hat für seine Autotüren und Zündschlösser einen solchen digitalen Schlüssel entwickelt. Die Autotür öffnet und schließt sich, wenn man das Smartphone dicht an den Türgriff hält. Das Geheimnis dahinter heißt „Near Field Communication“ (NFC). Damit können Daten zwischen zwei Geräten übertragen werden, wenn sie nur wenige Zentimeter voneinander entfernt sind. Beide Geräte müssen dafür einen NFC-Speicherchip enthalten, der in vielen neueren Smartphones bereits eingebaut ist. Beim Auto beinhaltet der Handychip ein Sicherheitselement, das die Besitzerin oder den Besitzer zum Fahren berechtigt. Wenn sie oder er das Smartphone an den Türgriff ihres oder seines Autos hält, in dem auch ein NFC-Chip enthalten ist, wird diese Berechtigung übermittelt. Wenn die Fahrerin oder der Fahrer das Smartphone innerhalb des Autos in die zugehörige NFC-Ladeschale legt, lässt sich so außerdem der Motor starten.

Digitaler Fahrzeugschlüssel
So funktioniert der digitale Fahrzeugschlüssel von Mercedes-Benz

In Zukunft wird man die NFC-Technologie noch für Einiges gebrauchen können. Autos und andere Dinge, die wir sichern wollen, schließen wir vielleicht bald nur noch digital ab. Und sogar die EC-Karte fällt in Zukunft weg: Bezahlt wird jetzt ebenfalls über das Smartphone mit NFC-Funktion. Ziemlich bequem, oder? Wer seine Schlüssel gerne mal vergisst, muss in Zukunft also nur noch an sein Handy denken.

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Stand: September 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

 

Fata Morganas gibt es nicht nur in der Wüste – du siehst sie im Sommer auch, wenn du im Auto auf den Straßen unterwegs bist. Oft kannst du an solchen Tagen auch ein Flimmern knapp über der Straße beobachten.

Wie entsteht Hitzeflimmern?

Die Pfütze und das Flimmern entstehen auf die gleiche Weise. Die Sonnenstrahlen erhitzen den dunklen Asphalt sehr schnell und stark. Dadurch erwärmt sich die Luft darüber und dehnt sich aus. Das bedeutet, sie wird dünner und leichter. Sie steigt an und macht der kühleren Luft unter sich Platz, die ebenfalls ansteigt und so weiter. Zum Teil mischt sich die aufgeheizte Luft aber auch wieder mit der kühleren Luft. Dadurch wird sie wieder schwerer und sinkt ab.

Die Folge ist, dass die Luft nicht gleichmäßig ansteigt, sondern völlig unregelmäßig. Es entstehen verschieden warme Temperaturschichten.

Fata Morgana
Lichtstrahlen und warme Luft verursachen die flirrende Täuschung /Bild: Alberto Loyo, www.shutterstock.com

Das optische Phänomen

Doch dieser unregelmäßige Anstieg und die verschiedenen Temperaturschichten allein verursachen noch nicht das Flimmern. Dazu braucht es noch einen anderen wichtigen Bestandteil – das Licht. Die Lichtstrahlen bewegen sich durch unterschiedliche Dichtebereiche. Die wärmere Luft durchdringen sie besser, als die kühlere Luft. Dazu kommt, dass die Lichtstrahlen an der Grenze zwischen warmer und kalter Luft brechen – und das auch wieder unterschiedlich schnell. So entsteht das „Flirren“ über der Straße.

Die Luftspiegelung täuscht – oder doch nicht?

Manchmal sehen wir aber auch eine Spiegelung auf der Straße, die ähnlich aussieht wie die Wasserspiegelung eines Sees. Über der Straße sind unterschiedlich dichte Luftschichten, das haben wir ja schon festgestellt. Ab und zu reflektiert das Licht – und auf der Straße wird beispielsweise eine Spiegelung des Himmels sichtbar.

Bei einer Fata Morgana in der Wüste passiert dasselbe: Durch die gebrochenen Lichtstrahlen entsteht eine Luftspiegelung. Völlig eingebildet ist eine Fata Morgana daher nie. Das Objekt, das du gespiegelt siehst, ist da. Nur eben oft sehr weit weg und nicht an der Stelle, an der du es sehen kannst.

Fata Morgana
Bei einer Autofahrt an einem heißen Tag kannst du kleine Seen auf der Straße beobachten

Voraussetzung für die Phänomene ist einerseits die Windstille. Bei Wind würde die Wärme weggeblasen werden. Außerdem muss die Fläche, die spiegelt oder auf der es flimmert, heißer sein als die Luft darüber. Du kannst die Phänomene daher auch über einem Grill oder über den laufenden Triebwerken eines Flugzeugs beobachten.

Für die verschiedenen optischen Erscheinungen gibt es unterschiedliche Bezeichnungen. Bei einer Spiegelung spricht man oft von „schwimmendem Asphalt“. Sonst nennt man das Phänomen „Asphaltflimmern“, „Hitzeflimmern“ oder „Asphaltflirren“.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: September 2016

Beitragsbild: Galyna Andrushko, www.shutterstock.com
Bild: Mercedes-Benz Group AG

Im Allgemeinen bezeichnet die künstliche Intelligenz den Versuch, menschliche Intelligenz nachzubilden. Computersysteme sollen irgendwann so denken und handeln können, wie es ein Mensch aufgrund seines Verstandes auch tut.

Wenn du mal ein Problem hast, löst du es schnell, weil du logisch überlegst. Und weil du auf dein gelerntes Wissen zurückgreifst. Genau so sollen auch Computer in der Zukunft auf Problemstellungen reagieren: überlegen und dann das erlernte Wissen anwenden. Dafür muss aber zunächst ein Computer gebaut und programmiert werden, der diese Fähigkeiten besitzt. Und das ist gar nicht so einfach.

MACHINE LEARNING

Künstliche Intelligenz
In der Mercedes-Benz Produktion kannst du viele Montageroboter entdecken

Bisher versucht man nicht, einen Computer zu bauen, der von Anfang an schon intelligent ist. Vielmehr geht es in der Forschung darum, herauszufinden wie man Computern etwas beibringen kann. Wie bei einem kleinen Kind. Das muss auch erst vieles lernen, bevor es sprechen und laufen kann. So soll der Rechner dann Umwelteinflüsse aufnehmen und daraus eigenes Handeln entwickeln können. Aber wie kann man einem Computer etwas beibringen? Mit einem Tafelbild und Karteikärtchen? Nein, für die Technik gibt es andere Lernmethoden. Man bezeichnet sie als „Machine Learning“. Dabei geht es vor allem darum, dem System Strukturen zu zeigen, die es dann wiedererkennt. Kleinere Aufgaben, die wiederholt erledigt werden müssen, können Montageroboter aber heute schon ausführen. Sie schweißen, versetzen oder verschrauben Bauteile. Fähig von selbst zu lernen sind sie aber nicht.

ERLEBNISFAHRT

Auch für die Automobilbranche ist die Entwicklung von künstlicher Intelligenz das große Thema. Was es schon gibt, sind teilweise denkende Systeme wie beim adaptiven Scheinwerfer und beim autonomen Fahren. Mercedes-Benz denkt aber noch einen Schritt weiter: Das Auto könnte nicht mehr nur Fahrzeug, sondern auch Erlebnisraum sein. Stell dir vor, du fährst mit deiner Familie in den Urlaub und plötzlich läuft auf den Monitoren dein Lieblingsfilm, weil sich das Auto diese Information zuvor gemerkt hat. Darüber würdest du dich sicher freuen.

Künstliche Intelligenz
Schon jetzt haben Mercedes-Benz Fahrzeuge ganz schön viel künstliche Intelligenz

HANDWERKER AUS KABELN UND METALL

Langfristig ist das Ziel aber, eine allgemein künstliche Intelligenz zu schaffen. Diese möchte der Autobauer Mercedes-Benz nicht nur in seinen Fahrzeugen anwenden, sondern auch in der Produktion. Hier könnte ein denkendes Computersystem vor allem in der Produktion Vorteile haben. Stell dir vor, es gibt ein System, das eigenständig Verbesserungen für den Produktionsprozess vorschlagen kann? Das neuartige Materialien entdeckt und Einsatzmöglichkeiten bereithält? Dem Computer könnte das Wissen von Experten über einen längeren Zeitraum einfach antrainiert werden. Dafür könnte der Computer beispielsweise Fachliteratur lesen und verstehen. Verrückte Vorstellung, oder?

Künstliche Intelligenz
Systeme mit künstlicher Intelligenz könnten wie ein Mitarbeiter eigene Ideen vorschlagen

Wie intelligente Fabriken funktionieren kannst du auch in unserer dreiteiligen Serie Industrie 4.0 nachlesen. Hier geht es zu:

Teil 1: Wenn Maschinen miteinander reden

Teil 2: Die intelligente Fabrik

Teil 3: Werden unsere Autos bald nur von Robotern gebaut?

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: August 2016

Beitragsbild: istockphoto.com / sarah5
Bilder: Mercedes-Benz Group AG