Kategorie: Allgemein

Unter einer Lichtmaschine stellst du dir wahrscheinlich eine Maschine vor, die Licht macht. Das ist naheliegend und sogar fast richtig. Die Lichtmaschine sorgt im Auto tatsächlich dafür, dass die Scheinwerfer des Fahrzeugs hell leuchten. Das Licht macht die Maschine aber nicht selbst – sie produziert die Energie dafür. Genius erklärt dir, was die Lichtmaschine noch alles kann und wie sie funktioniert.

Lichtmaschine – was genau ist das?

Die Lichtmaschine ist das eigene kleine Kraftwerk des Autos. Sie versorgt die Scheinwerfer und andere elektrischen Geräte an Bord des Fahrzeugs mit Strom. So kannst du während der Autofahrt Radio hören und die Fenster elektrisch öffnen. Aber auch die Lüftung, Heckscheibenheizung und der Anlasser des Autos benötigen Strom.
Du fragst dich vielleicht, wie die Lichtmaschine den Anlasser mit Strom versorgen kann, wenn das Auto noch gar nicht an ist? Ganz einfach: Während der Fahrt lädt die Lichtmaschine die Autobatterie auf. Die Batterie speichert den Strom und versorgt den Anlasser, selbst wenn das Auto noch aus ist. Deshalb ist es wichtig, die Scheinwerfer auszuschalten, wenn der Motor nicht läuft. Ansonsten entleert sich die Batterie und der Motor startet nicht – und die Lichtmaschine auch nicht.

Wie funktioniert eine Lichtmaschine?

Die Lichtmaschine ist dir vielleicht auch unter der Bezeichnung Generator bekannt. Generatoren sind wie echte Zauberer: Sie verwandeln Bewegungsenergie in elektrische Energie. Das bedeutet, dass die Lichtmaschine Strom produziert, indem sie Bewegungsenergie umwandelt. Und das funktioniert so: Bewegt sich ein elektrischer Leiter durch ein magnetisches Feld, wird in dem Leiter eine elektrische Spannung erzeugt. In der Lichtmaschine befindet sich ein beweglicher Rotor mit Magneten. Der Motor des Autos treibt den Rotor über einen Riemen an. In Folge drehen sich Rotor und Magnete zwischen elektrisch leitenden Spulen im Inneren der Lichtmaschine und eine elektrische Spannung entsteht. Das Prinzip nennt sich elektromagnetische Induktion.

Fahrradlichtmaschine: der Dynamo

Eine ähnliche Funktionsweise kennst du von deinem Fahrrad: Der Dynamo ist ebenfalls ein Generator und wird auch Fahrradlichtmaschine genannt. Er erzeugt das Licht für den Scheinwerfer und die Rückleuchte. Meistens befindet er sich am hinteren Fahrradreifen. Angetrieben von der Drehbewegung des Reifens produziert der Dynamo während der Fahrt elektrische Energie. Einen Motor braucht das Fahrrad nicht. Die notwendige Bewegungsenergie erzeugt die Fahrradfahrerin oder der Fahrradfahrer selbst, indem er fleißig in die Pedale tritt.

Lichtmaschine eines Fahrzeugs
Der Keilriemen treibt die Lichtmaschine an. Gut sichtbar in Orange: die Spulen.

Beitragsfoto: Mercedes-Benz Group AG

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 2020

Dass das hier kein gewöhnliches Büro ist, sehen wir gleich, als wir ankommen. Ein riesiges Graffiti vor der Tür und im Flur eine lange Reihe an Filmplakaten an der Wand – haben wir uns im Ort geirrt und sind aus Versehen in einem Kino gelandet? Doch bei einem genaueren Blick sehen wir: Die Filmplakate haben alle etwas mit Mercedes-Benz zu tun. Das sieht spannend aus!

Das Rätsel, was das Lab1886 ist, wird gelüftet, als wir unsere Interviewpartnerin kennenlernen: Susanne Hahn leitet das Lab und erklärt uns, was hier gemacht wird. Das Lab1886 ist eine Ideenschmiede – hier arbeiten viele sehr unterschiedliche Menschen mit ganz unterschiedlichen Hintergründen in einer Atmosphäre, in der sie ganz besonders kreativ werden können. Und warum? Um sich neue Ideen für die Zukunft auszudenken, an denen im Lab dann weitergetüftelt wird. Übrigens ist es gar nicht schlimm, wenn eine Erfindung einmal nicht funktioniert, sagt Susanne – genau dafür ist so ein Lab nämlich auch da. Einfach mal machen und ausprobieren.

Technik für die Zukunft: Volocopter und Brennstoffzelle

Jetzt wollen wir natürlich wissen, was das für Ideen sind, die sich die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter hier ausdenken. Susanne lädt uns zu sich ins Büro ein und zeigt uns ein Modell. Es sieht aus wie ein Hubschrauber – nur statt ein großes Rotorblatt hat er ganz viele kleinen. Der Volocopter. Den habe ich doch schon einmal in einem anderen Kinderreporter-Video gesehen! 

Susanne erzählt, dass der Volocopter für die Mobilität der Zukunft steht. Er kann zwar durch einen Piloten gesteuert werden, aber auch ganz autonom fliegen. In der Zukunft könnte er wie ein „Lufttaxi“ funktionieren – man bestellt den Volocopter per App, um damit kürzere Strecken in der Stadt zurückzulegen. Ganz schön praktisch. Wir fragen Susanne, ob sie sich auch trauen würde, in dem Volocopter mitzufliegen. Sie nickt begeistert und sagt, sie habe sich schon auf die Warteliste eintragen lassen. Ob Alex und ich das auch machen können? Mit dem Volocopter mitzufliegen macht bestimmt Spaß!

Trinkwasser statt Abgase: die Brennstoffzelle

Eine andere Idee, an der hier gearbeitet wird, stellt uns Susannes Kollege Joachim vor. (Er sitzt übrigens in einem richtig coolen Büro – aber seht selbst im Video!) Vor ihm auf dem Tisch steht ebenfalls ein Modell, diesmal das eines Fahrzeugs. Und das kann sogar fahren – mit echtem Wasserstoff! Joachim arbeitet nämlich an einer ganz besonderen Technologie: der Brennstoffzelle. Wir kennen das Prinzip bereits von unseren Kinderreporter-Vorgängern, Emma und Nick: Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff und erzeugt dabei elektrische Energie, die wiederum das Auto vorantreibt. Dabei entstehen keine Abgase, sondern es kommt tatsächlich nur Wasser aus dem Auspuff! Und das ist einfach richtig gut für die Umwelt!

Joachim erzählt, dass man die Brennstoffzelle nicht nur als Antrieb für Autos nutzen kann. Seine Aufgabe ist es, weitere Bereiche zu finden, in der diese Technologie sinnvoll eingesetzt werden kann. Ein Beispiel sind sogenannte Notstromaggregate. Die braucht man, wenn der Strom aus der Steckdose einmal ausfällt. Alex denkt natürlich gleich daran, dass er dann sein Computerspiel nicht unterbrechen muss – doch Joachim erinnert uns daran, dass ein Stromausfall ja auch richtig gefährlich werden kann. Wenn zum Beispiel im Krankenhaus der Strom ausfällt, während gerade operiert wird. Daran haben wir noch gar nicht gedacht! Da kann die Brennstoffzelle sogar Leben retten!  

Jetzt kommen wir! Unsere eigene Idee

Jetzt haben Alex und ich so viel von spannenden Ideen für die Zukunft gehört – und außerdem hat Susanne doch gesagt, dass neue Ideen von überall kommen können und sie sich im Lab1886 jede Idee anhören. Da wollen Alex und ich jetzt auch eine eigene Idee vorstellen. Susanne ist sofort dabei und wir treffen uns mit ihr, Joachim und einem weiteren Kollegen im sogenannten Pitch-Raum. Ein Pitch ist das Vorstellen einer neuen Idee – und genau das machen Alex und ich jetzt. 

Wäre es nicht super praktisch, eine App zu haben, die einem beim Vorbereiten eines Referates hilft? Alex und ich nennen diese Idee den „Genio-Bot“ und zeichnen und schreiben wie wild ein ganzes Flipchart voll, während wir erzählen, was der „Genio-Bot“ alles kann. 

Wie Susanne und ihre Kollegen unsere Idee finden? Das seht ihr im Video!

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Vielleicht hast du einen Autobesitzer schon einmal stolz sagen hören: „Mein Auto hat sehr viel PS!“ PS steht für Pferdestärke und ist eine Maßeinheit, mit der die Leistung von Maschinen gemessen wird. Auch die Leistung von Autos wird sehr oft in Pferdestärke angegeben. Aber wie viel ist eine Pferdestärke? Und was hat ein Pferd mit einem Auto gemeinsam?

James Watt: der Erfinder der Pferdestärke

Zunächst einmal musst du wissen, dass Pferde für die Menschen früher unersetzbar waren. Im Verkehr zogen Zugpferde große Kutschen und in der Landwirtschaft bewegten Arbeitspferde schwere Pflüge. Auch im Bergbau halfen Pferde – die sogenannten Grubenpferde trieben große Pumpen an, mit denen sie das Wasser aus Bergwerken an die Oberfläche transportierten. Der Ingenieur James Watt entwickelte eine Maschine, die die Arbeit der Grubenpferde durch Maschinenkraft schneller und effektiver erledigen konnte: die Dampfmaschine.

James wollte seine Dampfmaschinen natürlich an viele Bergwerksbesitzer verkaufen. Deshalb erfand er 1783 die Maßeinheit Pferdestärke, um die Leistung von Pferden mit der Leistung seiner Maschine zu vergleichen: Ein Pferd konnte innerhalb von einer Sekunde ein Gewicht von 75 Kilogramm einen Meter ziehen. Diese Leistung definierte Watt als 1 PS, also eine Pferdestärke. Seine Dampfmaschine konnte mit Maschinenkraft viel mehr heben als die Pferde. Der Vergleich überzeugte nicht nur die Bergwerksbesitzer, sondern auch andere Industrielle und Mühlenbauer und James Dampfmaschine wurde sehr erfolgreich.

Starke Motoren mit Pferdestärke

Und wie kam die Pferdestärke ins Auto? Die Maßeinheit wurde nach dem Erfolg der Dampfmaschine auch für andere Maschinen und deren Motoren verwendet. Seitdem es Fahrzeuge wie Autos, Busse oder LKWs gibt, wird ihre Motorleistung in Pferdestärke angegeben. Das kannst du dir so vorstellen: Ein Auto mit 100 PS wird bildlich gesehen von 100 Pferden gezogen. Mit dem Unterschied, dass Pferde nicht 150 km/h schnell rennen können. Ein Auto mit 100 PS kann normalerweise 150 km/h oder sogar noch schneller fahren.

Trotzdem sagt die Leistung von Motoren nicht viel über die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs aus. Das glaubst du nicht? Ein starker Traktor hat um die 400 PS, kann aber nicht mehr als 50 km/h fahren. Denn der Motor bewegt eine viel größere Masse und dafür benötigt er viel Pferdestärke. 

Watt statt Pferdestärke

Die Begriffe Watt oder Kilowatt hat du sicherlich auch schon gehört. Watt ist wie die Pferdestärke eine Maßeinheit für Leistung. Seit der Einführung von Watt gilt die Pferdestärke als veraltet und im Gegensatz zur Pferdestärke kannst du die Einheit Watt auf der ganzen Welt verwenden. Trotzdem ist die Angabe von Pferdestärke in der deutschen Automobilindustrie noch sehr gebräuchlich und du wirst Autobesitzer und Autoliebhaber immer wieder über PS reden hören. 

James Watt gilt als Erfinder der Dampfmaschine und der Bezeichnung „Pferdestärke“
James Watt gilt als Erfinder der Dampfmaschine und der Bezeichnung „Pferdestärke“.

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // Terri Cage

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: Januar 2020

Passt mein Auto in die Lücke? Und wie wie viel Freiraum habe ich noch nach hinten und vorne? Diese Fragen stellen sich Autofahrer, wenn sie eine Parklücke oder einen freien Parkplatz entdecken. Es ist nämlich gar nicht so leicht, die Größe und die Abstände einer Parklücke richtig einzuschätzen. Bestimmt hast du dich schon einmal an einem Tisch oder Schrank gestoßen, weil du den Abstand falsch eingeschätzt hast. Dann weißt du auch, dass so ein kleiner „Unfall“ sehr schnell passieren kann und wir uns leicht verschätzen. Dein Papa muss sich also konzentrieren, um beim Einparken mit eurem Auto nicht an ein anderes Fahrzeug oder gegen einen Pfosten zu stoßen. Damit das Parken einfacher und schneller gehen kann, gibt es verschiedene Technologien, die dem Fahrer helfen.

Augen im Hinterkopf: die Rückfahrkamera

Assistenzsysteme wie die Rückfahrkamera und Parksensoren sind kleine Helfer, die das Einparken leichter machen. Im Rückspiegel ist oft nicht alles sichtbar, was hinter dem Auto passiert. Und wenn sich der Autofahrer umdreht und durch die Heckscheibe schaut, dann kann er trotzdem nicht sehen, was von seinem Auto verdeckt wird. Eine Rückfahrkamera hilft und zeigt dem Fahrer, was in dem nicht sichtbaren Bereich passiert. Der Fahrer kann so Hindernisse rechtzeitig erkennen und Abstände besser einschätzen. Die Parksensoren ermöglichen einen “Rundherum-Blick” um das Auto. Mit ihrer Hilfe werden Menschen und Gegenstände erkannt, die in unmittelbarer Nähe des Autos stehen. Die Sensoren informieren den Fahrer mit Geräuschen und Lichtsignalen über Hindernisse. 

Einparken mit Parkassistent

Mit den Assistenzsystemen ist das Parken schon sehr viel leichter. Noch einfacher wird es mit dem Parkassistenten. Der intelligente Helfer findet nicht nur passende Parklücken, er kann das Auto sogar fast alleine steuern. Wenn der Parkassistent aktiviert ist und einen Parkplatz findet, dann muss der Autofahrer nur einen Knopf drücken und den Rückwärtsgang einlegen. Der Parkassistent übernimmt das Steuer, während der Fahrer sanft das Gas- oder Bremspedal bedient. Wie ist es möglich, dass der Parkassistent das Auto nicht anstößt? Ganz einfach: Kleine Sensoren an dem Auto senden bei geringen Fahrgeschwindigkeiten Ultraschallwellen aus. Ein elektronisches Steuergerät misst und erkennt, ob und wie viel Freiraum da ist. Und schon ist das Auto eingeparkt.

Fahrerloses Einparken: wie von Geisterhand

In Zukunft sollen die Parkplatzsuche und das Parken noch viel einfacher werden – durch Einparken, das komplett ohne einen Menschen auf dem Fahrersitz auskommt: Schon bald könnte es Parkhäuser geben, in denen sich die Autos automatisch selbst einparken. Der Fahrer leitet den Parkvorgang dabei mit einer App auf dem Smartphone ein. Das Auto fährt, lenkt und bremst ganz von alleine. Wie das Ganze funktioniert, kannst du in unserem Beitrag Fahrerloses Parken per App nachlesen.  

 

Parkassistent und 360°-Kamera erleichtern das Einparken
Mit Parkassistent und 360°-Kamera fällt das Parken schon viel einfacher!

 

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // diy13

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 2019

Ein Windkanal? Davon hast du bestimmt schon einmal gehört. Nicht jeder denkt dabei aber sofort an Autos. Dabei ist es äußerst wichtig, die Strömungseigenschaften eines Fahrzeugs zu überprüfen. In unserem Blogbeitrag erklären wir dir, was Windkanäle sind, wozu man sie braucht und warum sie für Autoherstellende so wichtig sind.

Windkanal – was genau ist das?

Bevor ein neues Automodell wirklich auf der Straße gefahren werden darf, muss es der Hersteller in einem Windkanal auf aerodynamische und aeroakustische Eigenschaften testen. Was diese komischen Begriffe bedeuten? Ganz einfach: Bei der Aerodynamik misst man die Luftströmung und den Luftwiderstand eines Autos. Mehr Luftwiderstand bedeutet unter anderem einen höheren Spritverbrauch und bremst das Auto bei hoher Geschwindigkeit aus. Mit der Aeroakustik untersucht man die Geräusche, die der Fahrtwind an verschiedenen Autoteilen verursacht.
In einem Windkanal kann außerdem getestet werden, wie sich unterschiedliches Klima auf ein Auto auswirkt oder ob die Anbauteile bei hohem Fahrtwind stabil bleiben. Kennst du schon unser Kinderreporter-Video mit Emma und Nick im Klimakanal? Da haben die beiden innerhalb von kürzester Zeit heiße Sommertemperaturen sowie klirrende Kälte erlebt. Schau mal rein!

Wie funktioniert ein Windkanal?

Windkanäle können verschieden aufgebaut sein. Man entscheidet vor allem zwischen dem offenen und dem geschlossenen Windkanal. Bei einem offenen saugt eine Düse die Luft von  draußen in das Gebäude, bläst sie über das Auto und anschließend wieder aus dem Windkanal hinaus. Bei einem geschlossenen Windkanal wird die Luft im Kanal behalten und wie in einem Kreislauf immer wieder über das Auto geblasen.
Damit die Ingenieurinnen und Ingenieure erkennen, wie die Luft um das Auto fließt, wird Rauch oder Nebel in den Luftstrom gemischt. Außerdem kann Ruß oder Farbe dabei helfen, die Luftströmung sichtbar zu machen.

Welche Arten von Windkanälen gibt es?

Neben dem Aerodynamik- und Aeroakustik-Windkanal gibt es noch weitere Windkanäle: In einem Klimawindkanal kann man überprüfen, wie ein Auto auf extreme Kälte oder Hitze reagiert. Schließlich sollte so ein Fahrzeug überall auf der Welt einsatzfähig sein. Die aerodynamischen Eigenschaften von Raketen oder Düsenjets testet man in Überschall- beziehungsweise Hyperschall-Windkanälen. Dort werden Strömungen mit extremer Geschwindigkeit erzeugt.
Wie du gelernt hast, muss ein neues Automodell vor dem Verkauf einige Tests bestehen. Der Windkanal gehört dabei mit zu den wichtigsten, schließlich möchte keine Autofahrerin oder Autofahrer ein Fahrzeug besitzen mit unnötig hohem Spritverbrauch. Und laute Geräusche bei hohem Fahrtwind nerven bestimmt nicht nur deine Eltern, wenn sie das Auto fahren, sondern auch dich auf dem Rücksitz.

Ein Auto wird in einem Klimawindkanal getestet
Ein Auto wurde gerade in einem Klimawindkanal auf extrem kalte Temperaturen getestet. Bild: Mercedes-Benz Group AG

 

Beitragsfoto: Mercedes-Benz Group AG

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Stand: Dezember 2019

Die Geschichte der Schifffahrt geht weit zurück. Bevor die Menschen das Rad erfanden, war der Wasserweg die beste Möglichkeit für den Transport. Bereits die alten Ägypter bauten vor mehr als 5.000 Jahren Schiffe, mit denen sie auf dem Nil fuhren. Als Baumaterial verwendeten sie anfänglich zusammengebundenes Schilf und später auch Holz.
In den letzten Jahrtausenden entwickelte sich der Schiffbau weiter. Die Wikinger bauten ihre berühmten Kriegsschiffe und die Spanier große Handelsschiffe aus Holz. Mit einem solchen Handelsschiff entdeckte Christoph Columbus 1492 Amerika. Heute bestehen unsere Schiffe meistens aus Metall. Im Gegensatz zu Holz ist Metall sehr stabil, aber auch viel schwerer.

Wie kann ein Schiff schwimmen?

Du hast bestimmt schon einmal gesehen, dass ein Holzstück auf dem Wasser schwimmt. Und du weißt auch, dass eine Metallkugel im Wasser untergeht. Warum gehen Schiffe, die aus schwerem Metall gebaut sind, dann nicht unter?
Schiffe sind innen hohl und haben eine bauchige Form. Ein zusammengeknülltes Schiff würde sinken, wie die Metallkugel. Ob ein Gegenstand schwimmt, hängt also nicht nur von seinem Gewicht ab, sondern auch von seiner Form. Durch die Form des Schiffes wird ein Auftrieb erzeugt, der das Schiff auf dem Wasser hält. 

Das Archimedische Prinzip

Ein weiterer Grund dafür, dass Schiffe schwimmen können, ist das sogenannte „Archimedische Prinzip“. Der griechische Mathematiker Archimedes entdeckte dieses physikalische Gesetz vor über 2.000 Jahren. Das kennst du sicher auch: Wenn du dich in eine Badewanne setzen würdest, die randvoll ist, würde die Wanne überlaufen. Das Wasser wird „verdrängt“.
Das physikalische Prinzip dahinter sagt aus: Der Auftrieb eines Körpers im Wasser ist dann ausreichend gegeben, wenn er ein größeres Gewicht an Wasser verdrängt, als der Körper selbst besitzt. Wenn ein 100 Tonnen schweres Schiff also schwimmen möchte, muss es mehr als 100 Tonnen Wasser verdrängen.

Schwimmen und tauchen: So funktionieren U-Boote 

Wie kommt es nun, dass U-Boote tauchen können, wo sie doch innen hohl und mit Luft gefüllt sind? Ganz einfach: U-Boote besitzen große Tanks, die entweder mit Wasser oder mit Luft gefüllt sind. Für den Tauchgang öffnet der Steuermann die Klappen des Tanks. Dadurch füllen sich die Tanks mit Wasser und das U-Boot wird schwerer – es sinkt. Tiefsee-U-Boote können so bis zu 6.000 Meter tief tauchen. Um wieder an die Wasseroberfläche zu kommen, füllt der Steuermann die Tanks mit Luft aus Pressluftflaschen. Die Luft verdrängt das Wasser: Das U-Boot wird wieder leichter und der Auftrieb stärker. So schwimmt das U-Boot wie ein Schiff auf dem Wasser.

 

Schwimmendes U-Boot
U-Boote können nicht nur tauchen sondern auch an der Wasseroberfläche schwimmen.

 

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // STOCKSTUDIO

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: November 2019

Du kennst diese Situation bestimmt: Auf dem Weg in den Urlaub fahren deine Eltern etwas zu schnell und auf einmal blitzt es. Eine ziemlich unangenehme Erfahrung. Denn jeder Autofahrer weiß sofort: Ein Blitzer hat erkannt, dass die erlaubte Höchstgeschwindigkeit überschritten wurde und sofort ein Foto des Autos gemacht. Das könnte teuer werden. Doch wie erkennt er, dass man zu schnell gefahren ist? Und welche Arten von Blitzern gibt es?      

Stationär, mobil oder per Laser: die verschiedenen Arten von Blitzern 

Zunächst einmal musst du wissen, dass es nicht nur den einen Blitzer gibt. Über Jahrzehnte hinweg wurden immer neue Blitzgeräte entwickelt. Der wohl bekannteste ist der stationäre Blitzer. Den hast du bestimmt schon einmal in deinem Heimartort gesehen. Dieses Gerät steht immer an einem festen Ort – meist dort, wo häufig Unfälle passieren. Beim mobilen Blitzer ist das ein bisschen anders: Der steht immer an einem anderen Ort. Der Vorteil dabei: Die Autofahrer wissen nicht, wo ein solches Gerät steht. Und genau diese Ungewissheit soll dafür sorgen, dass man immer und überall mit einem mobilen Blitzer rechnen muss und dementsprechend vorsichtig fährt. Den gleichen Vorteil hat auch die Geschwindigkeitsmessung per Laser: Mit einem Gerät, das so ähnlich aussieht wie eine Pistole, erkennen Polizisten ganz genau, wenn man zu schnell fährt. Oft stellen sie sich dabei auf einen Parkplatz an einer gefährlichen Straße.

Wie funktioniert ein Blitzer?     

Du fragst dich jetzt bestimmt, wie ein Blitzer die Geschwindigkeit eines Autos messen kann. Dafür gibt es verschiedene Methoden. Die meisten Blitzer arbeiten mit der Radartechnik.
Hier werden elektromagnetische Wellen ausgesendet, welche von den Autos reflektiert werden. Die Sensoren im Blitzer erkennen, wie stark gestaucht die Signale zurückgeworfen werden und können damit die Geschwindigkeit berechnen. Andere Methoden sind die Messungen mittels Induktionsschleifen und Piezosensoren, bei denen mehrere Streifen unter der Fahrbahn verlaufen. Beim Überfahren der Sensoren senden diese ein Signal an den Blitzer. Dieser erkennt dann die Geschwindigkeit, indem er die zurückgelegte Zeit zwischen den einzelnen Streifen berechnet. Ist der Fahrer zu schnell, wird das Blitzgerät ausgelöst.

Was passiert, wenn man geblitzt wurde?

Jeder Autofahrer, der schon einmal geblitzt wurde, weiß, wie ärgerlich und oft auch teuer das ist. Je nachdem, wie hoch die zugelassene Geschwindigkeit überschritten wurde, kann man sogar seinen Führerschein verlieren. Doch wer entscheidet darüber? Bei Geschwindigkeitsüberschreitungen zieht die örtliche Bußgeldstelle immer den Bußgeldkatalog zur Hand. Dort sind alle Strafen aufgeführt. Ein Blick in den Katalog zeigt, dass es sich für keinen Autofahrer lohnt, zu schnell zu fahren.

 

Wurde ein Autofahrer geblitzt, erhaelt er einen Bussgeldbescheid
Wurde ein Autofahrer geblitzt, erhält er einen solchen Bußgeldbescheid

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // photowahn

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Stand: November 2019

Du bist unterwegs und lädst mit deinem Handy ein Video herunter. Du drückst den Download-Button und das Video ist sofort da, ohne dass du warten musst. Deine Internetverbindung ist superschnell, völlig egal, ob du gerade in der Stadt, auf dem Land oder in den Bergen bist. Das soll mit dem neuen mobilen Internet 5G bald Realität werden. 

5G – die bisher schnellste Internetverbindung

Wenn von 3G, 4G oder 5G die Rede ist, dann sind damit Namen von Mobilfunknetzen gemeint. Das G in den Namen bezeichnet dabei die jeweilige Generation. 5G steht also für die fünfte Generation des Mobilfunks. Und mit jeder neuen Generation sind die Verbindungen noch besser und schneller geworden. Im Moment können wir mit 4G sehr große Datenmengen innerhalb von Sekunden herunterladen. 5G soll sogar so schnell sein, dass Übertragungen in Echtzeit möglich werden. Das bedeutet, dass es keine zeitlichen Unterschiede mehr gibt: Nachrichten können in ein und demselben Moment versendet und empfangen werden. Live-Streams zeigen auf dem Bildschirm genau das, was in dem Moment auch in der Realität passiert. Aber wie funktioniert das?

So funktioniert 5G

Das Wort „Netz“ in der Bezeichnung Mobilfunknetz verrät uns schon, wie 5G aufgebaut ist. Es ist ein riesiges und größtenteils unsichtbares Netz. Hast du dir das Netz einer Spinne schon einmal genauer angeschaut? Es gibt viele Punkte, an denen sich einzelne Fäden kreuzen und ein stabiles Netz aufbauen. Ein Mobilfunknetz sieht ähnlich aus. Viele Sendemasten dienen als sogenannte „Knotenpunkte“ und senden Frequenzen aus. Der Mobilfunk braucht die Frequenzen, um Daten von den Sendemasten an die Handys übermitteln und wieder empfangen zu können. Die Frequenzen sind sozusagen die Autobahnen der Daten, über die große Datenmengen rasend schnell an ihr Ziel gelangen. Das Netz aus Sendemasten und Frequenzen funktioniert für alle Generationen des Mobilfunks. Aber warum ist 5G dann so viel schneller? Die neue Technik von 5G erweitert den bisherigen Frequenzbereich und nutzt mehr Frequenzen. Dadurch können größere Datenmengen schneller übertragen werden.

Warum brauchen Autos 5G?

Das mobile Internet 5G ist grundlegend für das autonome Fahren. Die Autos der Zukunft fahren selbstständig und ohne jegliche Einwirkungen des Fahrenden. Sie lenken, bremsen und beschleunigen ganz von alleine. Damit das funktioniert, müssen die Autos sehr schnell miteinander kommunizieren können. Sie müssen miteinander vernetzt sein und Daten in Echtzeit austauschen. Dadurch kann ein Auto zum Beispiel wissen, was hinter der nächsten Kurve passiert. Wenn sich dort ein Stau gebildet hat, wird das Auto schon davor abbremsen, weil ein vorausfahrendes Auto die Stauinformation bereits per 5G übermittelt hat. Die Kommunikation muss also extrem schnell sein und problemlos funktionieren, damit keine Unfälle passieren. Den schnellen Austausch kann 5G ermöglichen. Experten sagen, dass wir mit dem Ausbau von 5G-Netzen dem autonomen Fahren einen großen Schritt näher kommen werden.

 

Autonome Fahrzeuge vernetzen sich mittels 5G
5G – Das neue Mobilfunknetz vernetzt die Autos der Zukunft

 

Beitragsfoto: Mercedes-Benz Group AG

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Stand: Oktober 2019

Erweiterung des Angebots für Grundschulen

Nachdem in den letzten Jahren der Schwerpunkt der Fortbildungen auf der Sekundarstufe I lag, rückt nun die Primarstufe in den Fokus von Genius. Mit dem neuen Konzept der „Genius Box – der Ideenkasten für die Grundschule“ wollen wir neue Wege beschreiten und unser Angebot für Grundschulen erweitern.

Genius Box

Die Genius Box wurde gemeinsam mit Klett-MINT, Ingenieurinnen und Ingenieuren der Mercedes-Benz Group sowie einem Team aus erfahrenen Schulbuchautorinnen und Schulbuchautoren entwickelt.
Das Unterrichtsmaterial im Karteikartenformat beinhaltet spannende und anregende Ideenkarten für den Unterricht der Klassenstufen 1-6.
Mitmachexperimente und andere kreative Aufgabenarten aus den Themenfeldern Naturphänomene, Mobilität der Zukunft, Digitalisierung und dem Lebensraum der Kinder können mit der Box entdeckt und spielerisch ausprobiert werden. Die Genius Box enthält auch pfiffige Methodenspiele – alles übersichtlich, klar und kompakt aufbereitet.

Premieren-Fortbildung

Am 17. Oktober  hatten nun die ersten, rund 40 Lehrkräfte in München die Möglichkeit die neue Genius Box zu entdecken und kennenzulernen. Prof. Dr. Stefan Kruse, Mitautor der Genius Box, präsentierte das neue Konzept, insbesondere vermittelte er wie die Box im Schulalltag optimal eingesetzt werden kann.

Danach startete der praktische, interaktive Teil: Aufgabe der Teilnehmer war nun in Kleingruppen einzelne Experimente aus der Genius Box (Kompass und Fernrohr bauen, Brücke „konstruieren“, Umgang mit seltenen Rohstoffen, Befehlsketten eines Roboters, usw.) gemeinsam zu bearbeiten und die Ergebnisse anschließend im Rahmen einer Vernissage zu präsentieren. Die Besonderheit dieser Schulung bestand u.a. darin, dass die Gruppen anhand einer App geführt wurden, die ihnen den Arbeitsauftrag visualisiert hat. Zusätzlich ermöglichte dieser Medieneinsatz eine selbst gesteuerte  Arbeitsorganisation in der Kleingruppe.

Eine Lernstandskontrolle der besonderen Art wartete am Ende auf die Lehrkräfte – eine spannende „Augmented-Reality-Challenge“.

Galerie:

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Matthias Klotz, Technischer Ausbilder/Bildungskoordinator Bildungsmanagement
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Bettina Bihlmayr, Leitung Genius
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Prof. Dr. Stefan Kruse
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Stuttgart/Berlin, 11. Oktober 2019.

121 Schulen aus Baden-Württemberg wurden heute als „MINT-freundliche Schule“ ausgezeichnet. Die Schulen haben nachgewiesen, dass sie mindestens 10 von 14 Kriterien im MINT-Bereich erfüllen.

Alle Fotos: (C) Frank Eppler

Darüber hinaus wurden weitere 32 Schulen als „Digitale Schule“ geehrt. Diesen Schulen wurde es durch einen Kriterienkatalog ermöglicht, eine Standortbestimmung sowie eine Selbsteinschätzung zum Thema „Digitalisierung“ vorzunehmen und Anregungen umzusetzen. Bei Vorliegen einer entsprechenden Profilbildung kann von einer digitalen Schule gesprochen werden.

Einen ausführlichen Bericht und die Namen der geehrten Schulen finden Sie hier.