Zur Standard-Ausrüstung jedes Schiffes gehört ein Echolot. Wozu dient das Gerät und was „macht“ es genau?

Wie entsteht ein Edelstein?

Edelsteine sind kostbar und faszinierend. Doch wie entstehen sie? Am Beispiel eines „Amethysten“ zeigt der Film, welche chemischen Prozesse über einen Zeitraum von zehntausenden von Jahren dazu geführt haben, dass sich dieser begehrte, violett glänzende, Stein gebildet hat.

Wie entsteht ein Edelstein?

Edelsteine sind kostbar und faszinierend. Doch wie entstehen sie? Am Beispiel eines „Amethysten“ zeigt der Film, welche chemischen Prozesse über einen Zeitraum von zehntausenden von Jahren dazu geführt haben, dass sich dieser begehrte, violett glänzende, Stein gebildet hat.

Nein! Salamander und Eidechsen sind nicht verwandt. Sie ähneln sich zwar in Körperform und Körperbau, aber Salamander sind Amphibien, Eidechsen Reptilien. Sie unterscheiden sich in Vielem, von der Beschaffenheit ihrer Haut über die Fortpflanzung bis hin zum bevorzugten Lebensraum.

Nicht verwandt und nicht verschwägert: Salamander und Eidechsen

Sowohl Salamander als auch Eidechsen sind vierbeinige Bodenbewohner. Die Ähnlichkeit ihres Körperbaus und ihrer Körperform könnte eine Verwandtschaft vermuten lassen. Aber der Augenschein trügt. Bei genauerem Hinsehen offenbaren sich wichtige Unterschiede:

Eidechsen sind Reptilien

Die Echten Eidechsen (Lacertidae) sind eine Reptilienfamilie innerhalb der Schuppenkriechtiere (Squamata). Im Deutschen werden sie zumeist einfach als „Eidechsen“ bezeichnet. Aktuell unterscheidet man rund 350 Arten in mehr als 40 Gattungen. Ihre bevorzugten warmen und trockenen Lebensräume finden sie in Europa, Afrika und Asien. In Australien sowie in Nord- und Südamerika kommen sie dagegen nicht vor. In Deutschland und der Schweiz werden fünf Arten gezählt: Die Zauneidechse, die Mauereidechse, die Waldeidechse sowie die Westliche und die Östliche Smaragdeidechse; im Süden Österreichs ist die Kroatische Gebirgs-eidechse heimisch. Andere einheimische Reptilien oder Kriechtiere (von lateinisch reptilis „kriechend“) - in Deutschland leben 15 Reptilienarten - sind z. B. Schlangen und Schildkröten. Eidechsen sind schlanke, flinke und bodenbewohnende Tiere. Ist ihr Körper aufgewärmt, können sie sich sehr schnell bewegen. Ihre Größe variiert von 12 bis 90 cm, wobei kleinere Formen überwiegen. Sie haben eine trockene Schuppenhaut, vier Beine mit jeweils fünf Zehen mit Krallen und einen langen Schwanz. Sie atmen nur über die Lunge. In der Regel ernähren sie sich von wirbellosem Getier, gelegentlich auch von Samen und Früchten; ihre Eier legen sie an einem warmen und trockenen Ort. Wasser spielt in ihrem Leben eine untergeordnete Rolle; ganz anders als bei den Salamandern.

Salamander sind Amphibien

Salamander sind Amphibien aus der Ordnung der Schwanzlurche. Dazu gehören ständig im Wasser lebende Arten wie der Japanische Riesensalamander, aber auch permanent an Land lebende Arten wie der Alpensalamander. Als typische Amphibien sind Salamander in beiden Elementen zuhause. Das signalisiert schon das Wort Amphibien, das eine Substantivierung des altgriechischen Adjektivs amphibios ist, was auf Deutsch doppellebig heißt. Salamander sind mit Molchen und Fröschen verwandt. Die meisten Salamander bevorzugen eine humide und schattige Umgebung, wie sie Laub- und Mischwälder mit Gewässern bieten. Letztere brauchen sie für ihren Nachwuchs. Nach der Paarung an Land bleiben die befruchteten Eier bis zu zehn Monate lang im Mutterleib, ehe sich die Salamander-Weibchen im Frühjahr aufmachen, um die schon weit entwickelten Larven in einem langsam fließenden Bach oder einem Weiher mit kühlem und sauberem Wasser abzusetzen. Die Larven erinnern an Kaulquappen, haben aber vier Beine und außenliegende Kiemen. Nach etwa drei Monaten vollzieht sich die Metamorphose: Dabei werden die Kiemen durch Lungen ersetzt; aus der Larve wird ein Salamander, der fortan an Land lebt. Ihre glatte Haut müssen Salamander stets feucht halten. Über Hautdrüsen am Rücken und hinter den Ohren können sie ein giftiges Sekret absondern, das natürliche Feinde wie Greifvögel, Füchse und Hunde abschreckt. An ihren beiden hinteren Extremitäten haben Salamander jeweils fünf, an den beiden vorderen aber nur vier Zehen ohne Krallen. Am Tag verkriechen sie sich unter Baumstämmen, im Laub auf dem Boden, in Erdhöhlen oder Felsspalten. In der Nacht gehen sie auf Nahrungssuche, wobei die eher behäbigen Tiere Tausendfüßler, Asseln, Regenwürmer und Schnecken „jagen“. Trockene Hitze mögen sie nicht. Im Winter suchen sich die wechselwarmen Kaltblüter ein lauschiges Plätzchen unter der Erde oder in einem Komposthaufen, wo sie in Winterstarre verfallen.

Eine Stubenfliege zu fangen ist beinahe ein Ding der Unmöglichkeit. Das liegt an ihren Facettenaugen und ihrem flinken Gehirn. Im Gegensatz zum Menschen sieht sie um ein Vielfaches schneller und kann deshalb Gefahren rechtzeitig erkennen.

Die Facettenaugen der Stubenfliege bewahren sie vor Gefahren

Jeder kennt die Situation: Eine Stubenfliege schwirrt hartnäckig umher, es ist aber beinahe unmöglich sie mit der Hand zu fangen. Die Fliege ist einfach schneller – und das, obwohl sie im Durchschnitt nur sieben Millimeter groß ist und 20 Tage lang lebt. Von weitem betrachtet, scheint die Stubenfliege, genau wie der Mensch, nur zwei Augen zu haben. Tatsächlich hat sie zwei Facettenaugen, die aber jeweils aus tausenden sechseckigen Einzelaugen bestehen. Jedes Einzelauge hat Sinneszellen, die das Licht aus unterschiedlichen Blickwinkeln verarbeiten. Die Stubenfliege hat sozusagen einen eingebauten Rundumblick, während der Mensch ein begrenztes Gesichtsfeld hat.

Das Gehirn der Stubenfliege sorgt für eine schnelle Wahrnehmung

Doch das ist nicht der einzige Grund, warum die Stubenfliege reaktionsschneller ist als der Mensch. Aus Sicht der Fliege bewegen sich die Menschen vier Mal so langsam wie sie selbst und das liegt am flinken Gehirn der Stubenfliege. Die Wege im Fliegengehirn sind kurz, weshalb die kleinen Brummer Gefahren sehr viel schneller wahrnehmen als andere Lebewesen. Wie genau die Stubenfliege sieht, ist allerdings unklar. Sieht sie die Welt als zusammenhängendes Mosaik oder in tausend Einzelbildern? Das ist für die Wissenschaft noch zu erforschen.

Fernsehen ist für Stubenfliegen wie Zeitlupe

Bekannt ist jedoch, dass die Stubenfliege ein Vielfaches mehr an Bildern pro Sekunde sieht als der Mensch. Die Fliege kann etwa 200 einzelne Bilder pro Sekunde erkennen; der Mensch dagegen nur rund 18 Bilder. Das macht sich vor allem das Fernsehen zunutze: Ein Film besteht in der Regel aus 25 einzelnen Bildern pro Sekunde, die der Mensch als fließende Bewegungen wahrnimmt. Das Gehirn baut einzelne Bilder, die vom Auge an das Gehirn gesendet werden, zu einer fließenden Abfolge zusammen. Bei der Fliege geht das sehr viel schneller als beim Menschen. Deshalb sieht die Stubenfliege Fernsehen wie in Zeitlupe oder wie ein viel zu langsam ablaufendes Daumenkino.

Mit Sandalen, Speeren und Schwertern haben die Römer ein Weltreich erobert - aber woher kam das Eisen für ihre Waffen? Ein Schmied will einen historischen "Rennofen" nachbauen.

Die Eisenschwerter der Kelten waren die besten ihrer Zeit. Ihre Herstellung erforderte viel Erfahrung und Spezialwissen. Eine Herausforderung für heutige Archäotechniker: Sie wollen mit den Mitteln der damaligen Zeit ein Keltenschwert schmieden. Wird es ihnen gelingen, das Geheimnis der Top-Qualität zu entschlüsseln?

Die Erde besteht aus verschiedenen Schichten: aus Erdkruste, Erdmantel, äußerem und innerem Erdkern. Wie dick diese Erdschichten sind, woraus sie bestehen und welche Temperaturen in diesen Schichten herrschen, zeigt eine Animation.

Wie entsteht ein Edelstein?

Edelsteine sind kostbar und faszinierend. Doch wie entstehen sie? Am Beispiel eines „Amethysten“ zeigt der Film, welche chemischen Prozesse über einen Zeitraum von zehntausenden von Jahren dazu geführt haben, dass sich dieser begehrte, violett glänzende, Stein gebildet hat.

Der Experimentalarchäologe Rudolf Walter demonstriert, wie Steinzeitmenschen schon vor 40.000 Jahren Feuer entzünden konnten.

Der Hegau im Süden von Baden-Württemberg hat eine spannende geologische Geschichte. Charakteristikum der Region sind die Hegauer Kegelberge wie der Hohentwiel oder der Hohenhewen: vor 14 Millionen Jahren spien diese Vulkanruinen Feuer, ehe sie in der Eiszeit von Gletschern abgeschliffen wurden und ihre heutige Form erhielten.

Kegelberge im Süden Baden-Württembergs

Im südlichen Baden Württemberg erstreckt sich - westlich von Konstanz und Schaffhausen über Singen bis nach Stockach - auf 570 Quadratkilometern der Hegau. Die Region zwischen Schwarzwald, Schwäbischer Alb und Bodensee bezeugt ein spannendes Kapitel Erdgeschichte. Charakteristisch für die - manche Besucher an die Toskana erinnernde - Hügellandschaft des Hegau sind einige längst erloschene und heute völlig ungefährliche Vulkane wie der Hohentwiel, der Hohenstoffeln, der Hohenkrähen und der Hohenhewen; westlich von Singen ragen sie mit Höhen zwischen 643 und 867 Metern kegelförmig aus der Landschaft heraus. Sein geologisches Profil erhielt der Hegau vor etwa 14 Millionen Jahren.

Feuer und Eis - der Hegau vor 14 Millionen Jahren

In der Mitte des Miozäns sorgte die Kollision der europäischen und afrikanischen Kontinentalplatten für eine - für erdgeschichtliche Verhältnisse - schnelle Absenkung des Oberrheingrabens. Verstärkte Vulkantätigkeit war die Folge: aus den Tiefen des Erdinneren drängte geschmolzenes Gestein nach oben. Traf das brodelnde Magma auf Grundwasser, kam es zu heftigen Explosionen. So entstand ein knappes Dutzend Vulkane, deren Eruptionen die Umgebung unter pyroklastischen Sedimenten wie Tephra (griech. Asche) begruben; es bildete sich eine 100 Meter dicke Schicht aus weichem Tuffgestein. Einige Millionen Jahren später wälzte sich in den Vulkanen glühend heißer Melilithit („Hegauer Basalt“) und Phonolith-Gestein nach oben, ohne jedoch die Erdoberfläche zu durchstoßen. Nach dem Erkalten blieben die ausgehärteten Gesteinsmassen wie Pfropfen in den Vulkanschloten stecken; darüber bildete die Tuffschicht riesige Hügel. Im Pleistozän vor etwa 150.000 Jahren wurde der Hegau von einem dicken Eispanzer bedeckt. Die aus den Alpen herandrängenden Gletscher führten Geröll und Gestein mit sich, die das weiche Tuffgestein im Verlauf von zehntausenden Jahren abschliffen, während die harten Phonolith- und Basalt-Kerne den Eismassen standhielten. Als die Gletscher schmolzen, wurden die erstarrten Magma-Pfropfen freigelegt. Diese prägnanten, aus Feuer und Eis geborenen Kegelberge prägen die Landschaft des Hegau bis heute.

Einzigartige Boden- und Klimaverhältnisse

Die besondere Geologie des Hegau schafft einzigartige Boden- und Klimaverhältnisse. So steht auf dem bekanntesten einstigen Vulkan, dem Hohentwiel bei Singen, nicht nur die größte Festungsruine Deutschlands, dort liegt auch das höchstgelegene Weinanbau-Gebiet Deutschlands. An den steilen Hängen herrscht ein ganz eigenes Mikroklima, das seltene Orchideenarten gedeihen lässt, die sich sonst nur am Schwarzen Meer und im Rhône-Delta finden; auch seltene Kräuter wachsen hier, deren Vorfahren einst im Klostergarten der Festung angepflanzt wurden. Da auch die anderen Hegau-Vulkane im Mittelalter als Standorte für Burgen und kleinere Befestigungen genutzt wurden, ist der Hegau eine der burgenreichsten Regionen Deutschlands.

Im Atomkraftwerk wird Strom durch Kernspaltung erzeugt. Durch die Spaltung des Urans wird Wasser aufgeheizt und Wasserdampf gewonnen. Der Wasserdampf treibt wiederum eine Turbine an, die an einen Generator gekoppelt ist; dieser Generator erzeugt den Strom im Kernkraftwerk.

Ein Atomkraftwerk erzeugt Strom mit radioaktivem Uran

Der Rohstoff für die Kernspaltung ist Uran, ein radioaktives Schwermetall. Uran wird aus Uranerz gewonnen und in Brennstofftabletten gepresst. Diese Tabletten, auch Pellets genannt, enthalten rund fünf Prozent Uran 235. Zwei der Pellets reichen aus, damit ein 4-Personen-Haushalt ein Jahr lang mit Strom versorgt werden kann. Die Brennstofftabletten im Kernkraftwerk werden in Metallrohre, in sogenannte Brennstäbe, eingeschlossen und kommen als solche in ein dickwandiges Reaktordruckgefäß, wo die Brennstäbe von Wasser umspült werden. Der Kernbrennstoff ist damit einsatzbereit.

Im Reaktor: Kernspaltung durch Neutronen

Jedes Atomkraftwerk besitzt einen nuklearen und einen konventionellen Teil zur Stromerzeugung. Im ersten Teil, im Reaktor, wird Wärme erzeugt und Wasser durch Kernspaltung erhitzt. Es entsteht Wasserdampf. Doch wie läuft die Kernspaltung ab? Der Urankern besteht aus Neutronen und Protonen. Trifft ein zusätzliches Neutron auf diesen Atomkern, wird dieser instabil und spaltet sich auf. Bei dem Spaltungsprozess entstehen Wärme und zusätzlich zwei bis drei weitere Neutronen: Diese lösen, verlangsamt durch Wasser, weitere Spaltungen aus: Es kommt zu einer Kettenreaktion, die von dem Reaktorfahrer, also der Zentrale des Kernkraftwerks, exakt gesteuert und kontrolliert werden kann. Das geschieht, indem die Steuerstäbe mehr oder weniger in den Reaktor eingefahren werden.

Kernkraftwerk: Stromgewinnung durch Wasserdampf und Wärme

In einem Druckwasserreaktor, wie hier im Film dargestellt, gelangt das erhitzte Wasser vom Reaktor zu einem Dampferzeuger, wo die Wärme in einen Sekundärkreislauf abgegeben wird. Dieser ist von dem nuklearen Kreislauf abgekoppelt, damit das Wasser im zweiten Kreislauf nicht radioaktiv belastet wird. In diesem Sekundärkreislauf verdampft das Wasser; der Wasserdampf wird an eine Turbine weitergeleitet, die wiederum an einen Generator gekoppelt ist. Im Generator wird schließlich Strom erzeugt, der in die Hochspannungsnetze zur Stromversorgung eingespeist wird. Es gibt aber auch noch einen anderen Kernkraftwerkstyp, den Siedewasserreaktor. Der Unterschied zum Druckwasserreaktor ist, dass der Wasserdampf im Siedewasserreaktor noch radioaktive Stoffe enthält, da dort nur ein Kreislauf für die Wärmeübertragung zuständig ist.

Elektrostatische Ladung und Toner sind entscheidend, damit ein Kopierer kopieren kann. Ob wir elektrostatische Ladung selbst erzeugen und damit ein Poster drucken können?

Ist etwas schmutzig geworden, bekommt man es mit Seife oder Waschpulver schnell wieder sauber. Aber mit welchem Trick schaffen es die waschaktiven Substanzen, ein eben noch verschwitztes und verschmutztes T-Shirt im Handumdrehen in ein blitzsauberes und wohlriechendes Kleidungsstück zu verwandeln?

Wenn ein Blitz am Himmel zu sehen ist, sind meist auch Donner und Regen nicht weit - ein Gewitter ist im Anzug. Wie kommt es zu Blitz und Donner? Warum regnet es? Eine Animation zeigt die physikalischen Zusammenhänge.

Wasserkraft ist eine der ältesten Energiequellen - und dank Klimawandel und Kernkraft-Ausstieg wieder modern. Stauseen können Energie speichern und auf Knopfdruck Strom liefern.

In der Strömung von Bächen und Flüssen steckt viel Energie - die ein Flusskraftwerk anzapft. Haushohe Turbinen liefern Strom für hunderttausende Haushalte.

Die Sonne verwöhnt die Erde mit Licht und Wärme, schickt uns mehr Energie, als wir überhaupt benötigen. Jetzt muss man die Sonnenwärme nur noch einfangen und daraus Strom erzeugen.

Ein Team von Radprofis will genügend Strom erzeugen, um ein Karussell in Schwung zu bringen. Ob das mit reiner Muskelkraft gelingt?

Wir schicken einen Rennwagen mit Elektromotor an den Start - betrieben mit Batterien aus Zitronensaft und Kupfer- oder Magnesium-Elektroden. Eine Strecke von 200 Metern soll er bewältigen. Ob das zu schaffen ist?

Eine Glühbirne soll mit Hilfe des Erdmagnetfeldes zum Leuchten gebracht werden. Dazu schwingen unsere Leute Drahtseile entlang der Magnetbahnen. Können wir Kräfte der magnetischen Pole der Erde so nutzen, dass unsere Glühbirne angeht?

Viele Menschen wackeln nervös mit dem Knie. Wir wollen die Energie dieser Bewegung nutzen, um 10 000 Leuchtdioden zu betreiben. Ein kleines Plättchen, das wir an den Knien unserer Testpersonen befestigen, soll uns dabei helfen.

Wasserkraft ist eine der ältesten Energiequellen - und dank Klimawandel und Kernkraft-Ausstieg wieder modern. Stauseen können Energie speichern und auf Knopfdruck Strom liefern.

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Einen Elektromagneten selbst zu bauen, ist kein Problem. Aber kann so ein Magnet auch das Gewicht eines erwachsenen Mannes halten?

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Sie sind wahre Haftkünstler und gehen glatte Wände hoch - Geckos. Ihr Geheimnis liegt in den Zehen und ist nur mit dem Mikroskop sichtbar.

Laser sind inzwischen alltägliche Geräte geworden. Aber wie genau entsteht in diesen Geräten eigentlich der Laserstrahl? Wir zeigen das physikalische Prinzip und die technische Umsetzung.

Zwischen Immendingen und Tuttlingen auf der Schwäbischen Alb passiert jeden Sommer etwas Merkwürdiges: Die Donau verschwindet, das Flussbett fällt trocken. Das Wasser der Donau löst sich aber nicht in Luft auf – es gelangt in die Nordsee. Wie das geschieht, zeigt der Film.

Eine Welt ohne Telefon, SMS und Messenger-Dienste ist heute kaum noch vorstellbar. Aber wie übermittelte man früher Nachrichten? Berittene Boten wurden eingesetzt und man nutzte optische Signale wie Feuer, Rauch oder Licht, um Informationen weiterzugeben. Ende des 18. Jahrhunderts entwickelte der Franzose Claude Chappe einen optischen Telegraphen, der ganz neue Möglichkeiten eröffnete.

Claude Chappe und die optische Telegraphie

Bevor es in den 1840er Jahren möglich wurde, über elektrische Leitungen miteinander zu kommunizieren, wurden eilige Nachrichten von berittenen Boten überbracht. Schon lange davor verständigte man sich mithilfe optischer Signale: Über Fackeltelegraphen, Feuersignalketten, Rauchzeichen oder Spiegel, die das Sonnenlicht reflektierten, wurden Informationen weitergegeben. Diese Methoden waren aber störungsanfällig; längere Nachrichten, die viele Wörter enthielten, konnten so nicht übermittelt werden. Ende des 18. Jahrhunderts entwickelte der Franzose Claude Chappe gemeinsam mit seinen Brüdern eine besonders effektive Methode: die optische Telegraphie.

Effektive Kommunikation mit visuellen Zeichen

An einem Mast, der auf einem kleinen Turm oder einem Gebäude aufgestellt wurde, war ein schwenkbarer Querbalken befestigt. An dessen beiden Enden befand sich jeweils ein weiterer kleinerer, schwenkbarer Arm. Mit dieser Konstruktion konnten - über ein System von Seilzügen - je nach Position des Querbalkens und der Arme unterschiedliche visuelle Zeichen eingestellt werden. Diese waren jeweils einer Ziffer, einem Buchstaben, einzelnen Begriffen oder auch ganzen Sätzen zugeordnet. Der Sender verschlüsselte die Nachricht mit einem Zeichencode. Die Zeichen wurden über die Sendemasten eingestellt und als optisches Signal weitergegeben. In der Empfängerstation konnte die Nachricht mithilfe einer Tabelle entschlüsselt werden.

Über weite Entfernungen verschlüsselt kommunizieren

Damit die Kommunikation über weite Strecken möglich war, mussten sich die einzelnen Telegraphenstationen entlang einer Telegraphenlinie vom Sender zum Empfänger in Sichtweite befinden. Mit einem guten Fernrohr konnte man die Zeichen noch auf eine Entfernung von bis zu zwölf Kilometern erkennen. So weit waren die Telegraphenstationen auch maximal voneinander entfernt. Am Anfang der Nachrichtenkette stellten die Wärter der Sendestation die Zeichen über die schwenkbaren Arme ein. Diese wurden dann jeweils von den Betreibern der nächsten Station gesichtet und wiederum an die folgende Station weitergegeben.

Ein Telegraphennetz über das ganze Land

1792 konnte Claude Chappe die französische Nationalversammlung von seiner Entwicklung überzeugen; die ersten Telegraphenstationen wurden errichtet. Die erste „Telegraphenlinie“, d. h. die erste Anordnung mehrerer solcher Stationen hintereinander, wurde 1794 in Betrieb genommen. Sie bestand aus über 20 Stationen und verband Paris mit der Stadt Lille. Für die Übermittlung einer Botschaft aus 30 Wörtern brauchte man für diese Strecke von etwa 200 Kilometern ungefähr eine Stunde. Mit einem berittenen Boten hätte es einen ganzen Tag gedauert. Anfang des 19. Jahrhunderts entstand in Frankreich ein Netz von Telegraphenlinien, das sich über das ganze Land erstreckte. Es wurde mit über 500 Stationen zum wichtigsten, vor allem auch für militärische Nachrichten genutzten, System der Nachrichtenübertragung.

Andere Länder, andere Signale

Auch in Preußen, Schweden, England, Russland und Italien wurden optische Telegraphen zur Nachrichtenübermittlung eingesetzt. Es wurden dabei andere optische Signale verwendet. Statt drei Balken wie im französischen Telegraphennetz, mit denen 192 Einstellungen möglich waren, wurden beim Preußischen Telegraphen sechs Balken verwendet - damit waren 4.096 Einstellungen möglich. In England setzte man statt Balken achteckige drehbare Tafeln ein.

Die elektrische Telegraphie

Bevor elektrischer Strom effektiv und über weite Strecken genutzt werden konnte, war der optische Telegraph die schnellste Methode der Nachrichtenübermittlung. Dann erfand der Amerikaner Samuel Morse 1837 den elektrischen Schreibtelegraphen – den Morseapparat. Das Patent darauf meldete er 1840 an. Gegenüber der optischen Nachrichtenübermittlung hatte der elektrische Telegraph viele Vorteile: Zum Beispiel konnte er Tag und Nacht betrieben werden. Die übertragenen Zeichen waren nicht öffentlich sichtbar und konnten so besser geheim gehalten werden. Die optischen Telegraphenstationen wurden in der Folge nach und nach aufgegeben.

Ein Sonnenkollektor wandelt Sonnenstrahlung in Wärmeenergie um. Sonnenkollektoren sind oft auf den Dächern von Privathaushalten installiert. Mit ihrer Hilfe kann man Wasser er-wärmen oder Heizenergie gewinnen. Solarenergie zählt zu den erneuerbaren Energien und leistet damit einen wichtigen Beitrag für Ökologie und Umwelt.

Sammelt Sonnenlicht – der Sonnenkollektor

Doch wie funktioniert ein Sonnenkollektor? Treffen Lichtstrahlen auf einen Körper, dringen sie in diesen entweder ein oder werden reflektiert. Dabei gilt Folgendes: Ein heller Körper reflektiert viel und schluckt wenig Sonnenlicht; ein dunkler Körper reflektiert wenig, absor-biert aber mehr Sonnenstrahlen. Dieses Prinzip macht sich der Sonnenkollektor bei der Wärmegewinnung zu Nutze.

Wärmeenergie durch Absorber

Für die private Energiegewinnung werden vor allem Flachkollektoren verwendet. Diese Son-nenkollektoren bestehen aus zwei Schichten: Eine Glasscheibe oben und unten ein Absorber mit einer schwarzen Metallschicht. Darunter fließt Wasser als Wärmeträger. Treffen die Sonnenstrahlen durch die Glasscheibe auf die untere schwarze Schicht, wird beinahe der gesamte Spektralbereich des Lichtes geschluckt. Dabei erwärmen sich der Absorber und das darunter fließende Wasser. Der Absorber ist der wichtigste Bestandteil des Sonnenkollektors.

Heißes Wasser und Wärme dank Sonnenenergie

Das hört sich einfach an, hat jedoch einen Haken. Das schwarze Material schluckt viel Strah-lung, strahlt dabei aber auch wieder viel Wärme ab. Um diesen Energieverlust zu reduzieren, besitzt der Solarabsorber eine raffinierte Deckschicht aus besonderem Material. Damit ist der Sonnenkollektor allseitig wärmegedämmt und strahlt nur noch 5 Prozent der Energie wieder ab. Das Ergebnis: Das darunter fließende Wasser erreicht eine Temperatur von 60 bis 80 Grad! In gut gedämmten Leitungen fließt das warme Wasser in einen mit Schaumstoff isolierten Wassertank. Bei Bedarf kann das Brauchwasser aus diesem Wärmespeicher - zumindest in den Sommermonaten – jederzeit für eine warme Dusche genutzt werden.

Der Umwelt zuliebe: Solarthermie

Das Prinzip der Solarthermie ist bereits seit der Antike bekannt. Schon der Grieche Archime-des von Syrakus erkannte die Bedeutung von Brenn- und Hohlspiegeln. Der Legende nach soll er mit einem Solar-Spiegel die Flottenverbände der Römer in Brand gesetzt haben – oder zumindest die olympische Fackel. Erst im 18. Jahrhundert erfand der Schweizer Horace-Bénédict de Saussure den Vorläufer heutiger Solarkollektoren. Doch erst mit der Ölkrise in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts begannen Politiker die Solarenergie als ernstzu-nehmende Alternative für herkömmliche Energien zu fördern.

600 Kugeln, dicht an dicht aufgereiht. Einmal darf der Billardspieler stoßen. Wird es ihm gelingen, seine Stoßenergie bis zur letzten Kugel weiter zu geben?

Ein Team von Radprofis will genügend Strom erzeugen, um ein Karussell in Schwung zu bringen. Ob das mit reiner Muskelkraft gelingt?

Viele Menschen wackeln nervös mit dem Knie. Wir wollen die Energie dieser Bewegung nutzen, um 10 000 Leuchtdioden zu betreiben. Ein kleines Plättchen, das wir an den Knien unserer Testpersonen befestigen, soll uns dabei helfen.

Treibhausgase in der Atmosphäre nehmen zu, die Erde wärmt sich immer mehr auf. Woher kommt das?

Die Wärme aus der Erde könnte eine Alternative zu fossilen Rohstoffen sein, denn diese werden knapper und teurer und verschärfen durch die Abgase den Treibhauseffekt. Geothermiekraftwerke nutzen heißes Wasser aus tief gelegenen Gesteinsschichten und erzeugen damit elektrischen Strom. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, d.h. sie produzieren Strom und heizen auch per Fernwärme. Wie das genau geht, zeigt der Film mithilfe einer Animation.

Das Kraftwerk: Energiespeicher für Sonne und Wind

Erneuerbare Energien sind für die Stromgewinnung und den Klimaschutz nicht mehr wegzudenken. Doch Sonne und Wind sind nicht immer verlässlich zur Stelle, um Energie zu liefern. Dann kann ein Pumpspeicherkraftwerk genutzt werden. Das Prinzip eines Pumpspeicherkraftwerks ist simpel, aber überzeugend. Mit überschüssiger Sonnen- und Windenergie wird Wasser von einem tiefergelegenen in ein höhergelegenes Speicherbecken gepumpt und dort „geparkt“. Strom wird auf diese Weise in potentielle Energie (Lageenergie) umgewandelt. Der umgekehrte Fall tritt ein, wenn das Wasser aus dem Oberbecken wieder ins Unterbecken abgelassen wird und dabei Strom erzeugt wird. In diesem Fall wird potentielle Energie (Lageenergie) in elektrische Energie (Strom) umgewandelt.

Wasser: Motor des Pumpspeichers

Wie ein solcher Energiespeicher für Sonnen- und Windenergie aufgebaut ist, zeigt exemplarisch das Wasserkraftwerk Wehr der Schluchseewerk AG im Schwarzwald. Ein Pumpwasserkraftwerk benötigt vor allem eines: Wasser. Denn ein Pumpspeicher arbeitet hauptsächlich mit der Energie des Wassers. Dazu braucht es ein mit Wasser gefülltes Oberbecken, das über einen abwärtsführenden Druckschacht mit der Kaverne, einem unterirdischen Hohlraum im Berg, verbunden ist. Dort befindet sich in der Maschinenkaverne das Herzstück des Pumpspeichers: riesige Turbinen, Pumpen und Generatoren. Von der Kaverne aus führt ein Unterwasserstollen weiter abwärts ins Unterbecken.

Stabile Stromversorgung durch Pumpspeicherkraftwerke

Soll Energie erzeugt werden, öffnet man die Schleusen im Oberbecken des Pumpspeicherkraftwerks. Das Wasser fließt durch den Druckschacht nach unten in die Turbinen der Kaverne. Dort treibt das Wasser das Turbinenlaufwerk und damit den Generator an, der den Strom erzeugt. Das Wasser fließt danach ins Unterbecken ab. Tritt der umgekehrte Fall ein, - dass überflüssige Sonnen- und Windenergie gespei-chert werden soll -, dann wird das Wasser aus dem Unterbecken wieder mit der Pumpe ins Oberbecken befördert. Hier kann das Wasser für seinen nächsten Einsatz stunden- oder tagelang lagern. Kontrolliert werden die Abläufe im Pumpenspeicherkraftwerk durch die Leitwarte der Schluchseewerk AG. Die Mitarbeiter reagieren ständig auf die Energiezufuhr aus den Solar- und Windkraftanlagen und sorgen so dafür, dass die Stromversorgung im Netz stabil bleibt.

Strom durch erneuerbare Energien

In einem Biomasseheizkraftwerk werden organische Stoffe pflanzlicher und tierischer Herkunft verbrannt und in Strom und Wärme umgewandelt. Zur Biomasse zählen beispielsweise Pflanzen, Grün- und Tierabfälle und Resthölzer aller Art wie Möbelreste und Altholz. Da Biomasse ein erneuerbarer, nachwachsender Rohstoff ist und damit zu den regenerativen Energien zählt, hat ein Biomasseheizkraftwerk eine sehr gute Ökobilanz.

Stromgewinnung durch Verbrennung

Am Beispiel des Biomasseheizkraftwerks in Mannheim zeigt der Film, wie ein Heizkraftwerk mit Biomasse elektrischen Strom erzeugen kann. Zunächst befreien Mitarbeiter das Altholz von Verunreinigungen. Danach kommt die Biomasse in den Brennraum des Heizkraftwerkes, wo das zerkleinerte Altholz bei 850 Grad Celsius verbrannt wird. Oben in der Brennkammer verlaufen Wasserrohre. Durch die Hitze erwärmt sich das Wasser in den Rohren, dabei entsteht Wasserdampf. Der heiße Dampf treibt eine Turbine an, die wiederum einen Generator in Gang setzt. Der Generator erzeugt Strom, der vom Biomasseheizkraftwerk ins Stromnetz eingespeist wird.

Gute Ökobilanz durch geringe CO2-Emissionen

Das Biomasseheizkraftwerk Mannheim versorgt mit dem gewonnenen Strom über 4.500 Haushalte. Im Vergleich zu anderen Kraftwerken sind Biomasseheizkraftwerke relativ teuer, dafür aber ökologisch. Bei der Strom-Produktion mit Biomasse entstehen nur geringe Treibhauseffekte (CO2-Emissionen), die kaum die Umwelt belasten. Abfallprodukte wie Asche, die bei der Verbrennung entstehen, können noch anderweitig verwendet werden, beispielsweise beim Straßenbau. Ein Nachteil eines solchen Biomasseheizkraftwerkes ist, dass man für eine solche Anlage viel Platz benötigt. Da bei der Verbrennung der Biomasse unangenehme Gerüche entstehen, sollte die Anlage außerhalb von Ballungsgebieten und Wohnvierteln liegen. Die Erzeugung von Strom aus Biomasse wird in Deutschland durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) staatlich gefördert, dessen Ziel mehr Klima- und Umweltschutz ist.

Wasserkraft ist eine der ältesten Energiequellen - und dank Klimawandel und Kernkraft-Ausstieg wieder modern. Stauseen können Energie speichern und auf Knopfdruck Strom liefern.

In der Strömung von Bächen und Flüssen steckt viel Energie - die ein Flusskraftwerk anzapft. Haushohe Turbinen liefern Strom für hunderttausende Haushalte.

Die Sonne verwöhnt die Erde mit Licht und Wärme, schickt uns mehr Energie, als wir überhaupt benötigen. Jetzt muss man die Sonnenwärme nur noch einfangen und daraus Strom erzeugen.

Viele Menschen wackeln nervös mit dem Knie. Wir wollen die Energie dieser Bewegung nutzen, um 10 000 Leuchtdioden zu betreiben. Ein kleines Plättchen, das wir an den Knien unserer Testpersonen befestigen, soll uns dabei helfen.

600 Kugeln, dicht an dicht aufgereiht. Einmal darf der Billardspieler stoßen. Wird es ihm gelingen, seine Stoßenergie bis zur letzten Kugel weiter zu geben?

Ein Sonnenkollektor wandelt Sonnenstrahlung in Wärmeenergie um. Sonnenkollektoren sind oft auf den Dächern von Privathaushalten installiert. Mit ihrer Hilfe kann man Wasser er-wärmen oder Heizenergie gewinnen. Solarenergie zählt zu den erneuerbaren Energien und leistet damit einen wichtigen Beitrag für Ökologie und Umwelt.

Sammelt Sonnenlicht – der Sonnenkollektor

Doch wie funktioniert ein Sonnenkollektor? Treffen Lichtstrahlen auf einen Körper, dringen sie in diesen entweder ein oder werden reflektiert. Dabei gilt Folgendes: Ein heller Körper reflektiert viel und schluckt wenig Sonnenlicht; ein dunkler Körper reflektiert wenig, absor-biert aber mehr Sonnenstrahlen. Dieses Prinzip macht sich der Sonnenkollektor bei der Wärmegewinnung zu Nutze.

Wärmeenergie durch Absorber

Für die private Energiegewinnung werden vor allem Flachkollektoren verwendet. Diese Son-nenkollektoren bestehen aus zwei Schichten: Eine Glasscheibe oben und unten ein Absorber mit einer schwarzen Metallschicht. Darunter fließt Wasser als Wärmeträger. Treffen die Sonnenstrahlen durch die Glasscheibe auf die untere schwarze Schicht, wird beinahe der gesamte Spektralbereich des Lichtes geschluckt. Dabei erwärmen sich der Absorber und das darunter fließende Wasser. Der Absorber ist der wichtigste Bestandteil des Sonnenkollektors.

Heißes Wasser und Wärme dank Sonnenenergie

Das hört sich einfach an, hat jedoch einen Haken. Das schwarze Material schluckt viel Strah-lung, strahlt dabei aber auch wieder viel Wärme ab. Um diesen Energieverlust zu reduzieren, besitzt der Solarabsorber eine raffinierte Deckschicht aus besonderem Material. Damit ist der Sonnenkollektor allseitig wärmegedämmt und strahlt nur noch 5 Prozent der Energie wieder ab. Das Ergebnis: Das darunter fließende Wasser erreicht eine Temperatur von 60 bis 80 Grad! In gut gedämmten Leitungen fließt das warme Wasser in einen mit Schaumstoff isolierten Wassertank. Bei Bedarf kann das Brauchwasser aus diesem Wärmespeicher - zumindest in den Sommermonaten – jederzeit für eine warme Dusche genutzt werden.

Der Umwelt zuliebe: Solarthermie

Das Prinzip der Solarthermie ist bereits seit der Antike bekannt. Schon der Grieche Archime-des von Syrakus erkannte die Bedeutung von Brenn- und Hohlspiegeln. Der Legende nach soll er mit einem Solar-Spiegel die Flottenverbände der Römer in Brand gesetzt haben – oder zumindest die olympische Fackel. Erst im 18. Jahrhundert erfand der Schweizer Horace-Bénédict de Saussure den Vorläufer heutiger Solarkollektoren. Doch erst mit der Ölkrise in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts begannen Politiker die Solarenergie als ernstzu-nehmende Alternative für herkömmliche Energien zu fördern.

Photovoltaikanlagen bestehen aus vielen Solarzellen. Sie sind für das Umwandeln der Sonnenstrahlung in elektrische Energie zuständig. Diese Energie kommt durch ein elektrisches Feld in der aus Silizium bestehenden Solarzelle zustande.

Mit Photovoltaik Solarstrom gewinnen

Die Sonne liefert nicht nur Licht, sondern auch Energie. Im Inneren der Sonne findet bei 15 Millionen Grad fortlaufend Kernfusion statt. Bei diesem Vorgang wird sehr viel Energie frei, die auf der Erde als Strahlung ankommt. Die starke Sonnenstrahlung macht man sich zu Nutze, um kostenlosen Strom zu generieren. Dies geschieht mit Hilfe von Photovoltaik-Anlagen. Solarmodule sind beispielsweise häufig auf Dächern oder an Fassaden angebracht. Auf brachliegenden Feldern stehen manchmal sogar ganze Solarparks. Die einzelnen Module bestehen aus vielen Solarzellen. Nur mit ihnen lässt sich Solarstrom erzeugen.

Solarzelle: Drei Schichten Silizium

Doch was genau passiert in einer Solarzelle? Solarzellen bestehen aus einem Kristallgitter aus Siliziumatomen. Silizium wird aus Quarzsand gewonnen und ist ein Halbleiter. Ein Halbleiter hat die Eigenschaft, besser zu leiten, sobald Energie zugeführt wird. Eine Solarzelle besteht aus drei Schichten Silizium. In die obere Schicht, in der Fachsprache n-Schicht, wird Phosphor eingemischt, in die untere p-Schicht das Element Bor. In der n-Schicht sind zu viele Elektronen, in der p-Schicht zu wenige. Von der n-Schicht wandern Elektronen in die p-Schicht und besetzen freie Stellen im Bor-Silizium, sogenannte „Löcher“. Es entsteht eine so genannte Grenzschicht. Durch das Ungleichgewicht wird ein elektrisches Feld in der Solarzelle erzeugt: die n-Schicht ist positiv geladen, die p-Schicht negativ.

„Löcher“ und Elektronen: Spannung in der Solarzelle

Jetzt kommt das Licht ins Spiel: Tritt Sonnenlicht in eine Solarzelle ein, lösen sich Elektronen von den Atomen in der Grenzschicht ab. Dadurch entstehen neue „Löcher“ auf den Atomschalen. Diese werden mit Elektronen aus der Umgebung wieder aufgefüllt. Die freien Elektronen wandern zur positiven Seite der Grenzschicht nach oben, die „Löcher“ bewegen sich zur negativ geladenen Unterseite. Dadurch entsteht ein starkes Ungleichgewicht an Elektronen in der Solarzelle, die eine elektrische Spannung erzeugt. Verbindet man die Metallkontakte oben und unten an der Solarzelle mit einem Kabel, entsteht elektrischer Strom. Solarzellen können nicht die komplette einfallende Sonnenenergie in Strom umwandeln, aber doch rund 20 Prozent.

Vor allem im Zentrum Australiens kann man ihnen begegnen - wilden Dromedaren! Aber selbst manchen Naturschützern sind sie ein Dorn im Auge, denn sie fressen alles kahl, belasten Flora und Fauna. Aber wie sind die Dromedare nach Australien gekommen?

Der Seefahrer und Entdecker Christoph Kolumbus erreichte als erster Europäer 1492 Amerika. Allerdings wurde das von ihm neu entdeckte Land nicht, wie man vermuten könnte, nach ihm benannt. Wieso eigentlich nicht?

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Über sieben Milliarden Menschen leben heute auf der Erde und jeder einzelne von Ihnen ist ein Unikat. Wie kann das sein? Der „genetische Code“ macht es möglich! In diesem Code sind die Informationen gespeichert, die der Körper braucht, um Proteine - die Grundbausteine des Lebens - zu bilden. Eine virtuelle Reise ins Innere einer Zelle zeigt die wichtigsten Schritte vom genetischen Code zum Protein und verdeutlicht das faszinierende Zusammenspiel von DNA, RNA und Enzymen.

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Wer Käse liebt, weiß den Allgäuer Käse besonders zu schätzen. Aber wie wird eigentlich aus der Milch der Kühe, die auf den Bergwiesen saftige Gräser und Kräuter weiden, ein Käselaib mit dem ganz besonderen, würzigen Aroma?

Das große Erdbeben von 2011 erschütterte nicht nur Japan, sondern die ganze Welt. Doch auch zwischen den großen Erdbeben, die ihren Weg in die Weltnachrichten finden, ruht die Erde in Japan nicht. Der Grund liegt in der Tiefe…

Kann man sich auf ein Erdbeben vorbereiten? In Japan gehört das zum Alltag. Das Land wird häufig von Erdbeben heimgesucht und hat ein weitreichendes System der Erdbebenwarnung entwickelt.

Treibhausgase in der Atmosphäre nehmen zu, die Erde wärmt sich immer mehr auf. Woher kommt das?

Warum wird es jeden Tag hell und jede Nacht dunkel? Und warum sind die Tage bei uns im Sommer länger als im Winter?

Wie kommt es, dass wir den Mond nicht immer gleich wahrnehmen, dass er sich zum Beispiel manchmal als Neumond, manchmal als Vollmond zeigt? Was haben Sonne und Erde damit zu tun? Das Video erklärt die Zusammenhänge.

Ebbe und Flut sind regelmäßig wiederkehrende Wasserbewegungen der Ozeane. Die Ebbe bezeichnet den Zeitraum, in dem das Wasser sinkt, die Flut die Spanne, in der das Wasser steigt. Dies geschieht im Rhythmus von 12 Stunden und 25 Minuten. Dabei senken und heben sich die Ozeane um bis zu 20 Meter. In Deutschland kann man das Phänomen der Gezeiten besonders an den Küsten beobachten: An der Nordsee gibt es innerhalb eines Tages zweimal Hoch- und zweimal Niedrigwasser. Den in Metern gemessenen Unterschied zwischen Hoch- und Niedrigwasser bezeichnet man als Tidenhub.

Der Mond verursacht Ebbe und Flut

Der Mond bestimmt mit seiner anziehenden Wirkung auf die Erde die Gezeiten. Dabei wirkt der Mond wie ein Magnet und zieht das Wasser von der Erde weg. Auf der mondzugewandten Seite der Erde entsteht dadurch ein Flutberg, ebenso wie auf der mondabgewandten Seite. Beide Flutberge sind etwa einen halben Meter hoch. Dazwischen liegen zwei Ebbtäler. Innerhalb eines Tages dreht sich die Erde unter den beiden Flutbergen hindurch.

Anziehungskraft und Fliehkraft bestimmen die Gezeiten

Verantwortlich für die Entstehung von Ebbe und Flut sind zwei Kräfte: die Gravitationskräfte des Mondes und die Fliehkraft. Beide Kräfte wirken im Zusammenspiel mit dem Erde-Mond-System, das um einen gemeinsamen Schwerpunkt im Inneren der Erdkugel rotiert: Auf der mondzugewandten Seite wirkt die Anziehungskraft des Mondes stärker, auf der abgewandten Seite dominiert die Fliehkraft. Dadurch entstehen auf beiden Seiten der Erde Flutberge.

Einfluss der Sonne

Je nach ihrem Stand kann auch die Sonne das Spiel der Gezeiten beeinflussen und die Kraft des Mondes verstärken. Bei Voll- und Neumond wirken Sonne und Mond zusammen: die Folge, es kommt zu starkem Hochwasser, einer so genannten Springtide. Bei Halbmond sind Ebbe und Flut weniger stark ausgeprägt, da die Kräfte von Sonne und Mond in unterschiedliche Richtungen weisen. Dieses Phänomen des „Niedrigwassers“ nennt man Nipptide.

Die Erde besteht aus verschiedenen Schichten: aus Erdkruste, Erdmantel, äußerem und innerem Erdkern. Wie dick diese Erdschichten sind, woraus sie bestehen und welche Temperaturen in diesen Schichten herrschen, zeigt eine Animation.

In der Antike galt die Erde als Mittelpunkt des Universums. Dieses Weltbild hielt sich über hunderte von Jahren, bis es im Zeitalter der Renaissance durch die Berechnungen genialer Mathematiker ins Wanken kam. Einer von ihnen war Johannes Kepler. Was genau hat er herausgefunden?

Wie entstand der Kaiserstuhl?

Der Kaiserstuhl in der Oberrheinebene im Südwesten Baden-Württembergs ist ein kleines Mittelgebirge Aber wie entstand der Kaiserstuhl eigentlich? Eine Zeitreise mehr als 40 Millionen Jahre zurück zeigt die Entwicklung dieser Region, die eine bewegte geologische Geschichte hat.

Eine Glühbirne soll mit Hilfe des Erdmagnetfeldes zum Leuchten gebracht werden. Dazu schwingen unsere Leute Drahtseile entlang der Magnetbahnen. Können wir Kräfte der magnetischen Pole der Erde so nutzen, dass unsere Glühbirne angeht?

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Erdöl - ein wichtiger Rohstoff und Energieträger. Immer neue Bohrungen sind nötig, damit der Nachschub nicht abreißt. Aber zuerst muss ein Ölkonzern wissen, wo es sich zu bohren lohnt.

Zum Verbrennen ist Erdöl eigentlich viel zu schade. Die Vorräte sind begrenzt und entstehen über lange Zeiträume - unser heutiges Erdöl stammt noch aus Zeiten der Dinosaurier.

In unserer immer mobiler werdenden Gesellschaft ist Erdöl ein wertvoller Rohstoff, denn aus Erdöl können wir Kraftstoffe für Autos gewinnen. Aber wie lassen sich Benzin und Diesel aus Rohöl - einem Stoffgemisch aus über 500 Komponenten - überhaupt isolieren?

In unserer immer mobiler werdenden Gesellschaft ist Erdöl ein wertvoller Rohstoff, denn aus Erdöl können wir Kraftstoffe für Autos gewinnen. Aber wie lassen sich Benzin und Diesel aus Rohöl - einem Stoffgemisch aus über 500 Komponenten - überhaupt isolieren?

Ein Jetstream ist ein sehr schneller, bandförmiger Westwindstrom, der Windgeschwindigkeiten von bis zu 500 Kilometern pro Stunde erreichen kann. Sowohl auf der Nord- als auch auf der Südhalbkugel gibt es Westwindströme, insgesamt zwei Jetstreams auf jeder Halbkugel. Die Westwindströmungen auf der Nordhalbkugel beeinflussen maßgeblich unser europäisches Wetter. Flugzeuge aus den USA mit dem Ziel Europa nutzen den starken Rückenwind von West nach Ost regelrecht als „Autobahn“. So können die Fluglinien Zeit und Benzin sparen. Doch wie kommt es zu dem Phänomen des „Jetstreams“, auch als „Strahlstrom“ be-kannt?

Der Jetstream, starke Winde in großer Höhe

Starke Westwindströmungen treten in großen Höhen von 10 Kilometern in der Troposphäre auf. Sie entstehen dort, wo kalte und warme Luftzellen aufeinander treffen. Der Westwind-strom an der Berührungsstelle von Polar- und Ferrelzelle heißt Polarfrontjetstream, die starken Winde zwischen Ferrel- und Hadleyzelle nennt man Suptropenjetstream. Unser Wetter in Europa wird am stärksten vom Polarfrontjetstream beeinflusst. Dieser Strahlstrom verläuft zwischen dem 40° und 60° Breitengrad und zählt zur Gruppe der „geostrophischen Winde“. Der Polarfrontjetstream bildet sich infolge globaler Ausgleichsbewegungen zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten. Dabei fließt warme Luft vom Äquator Richtung Nordpol, die durch die Erdrotation nach Osten abgelenkt wird.

Beeinflusst die Windrichtung: die Corioliskraft

Für die Ablenkung der Winde durch die Erdrotation ist die Corioliskraft verantwortlich. Sie ist nach dem französischen Wissenschaftler Gaspard Gustave de Coriolis benannt, der dieses Phänomen im Jahr 1835 als erster mathematisch untersuchte. Am Äquator dreht sich die Erde mit 1670 Kilometern pro Stunde nach Osten, in Richtung der Pole nimmt die Geschwindigkeit ab. Die Luftmassen, die so vom Äquator zum Nordpol strömen, nehmen den Schwung nach Osten mit und bewegen sich somit schneller als die Erdoberfläche weiter nordwärts. Daher führt die Corioliskraft auf der Nordhalbkugel zu einer Rechtsablenkung der Luftmassen; auf der Südhalbkugel zu einer Linksablenkung. Außerdem gilt: Je näher die Winde an die Pole herankommen, desto stärker ist die Ablenkung. Die Corioliskraft ist somit dafür verantwortlich, dass der Polarfrontjetstream Richtung Osten bläst.

Verantwortlich für unser Klima in Europa: die Rossby-Wellen des Jetstreams

In Deutschland kommt der Wind oft aus westlicher Richtung, vom Atlantik her. Er bringt feuchte Luft und sorgt für ein gemäßigtes Klima. Auch das verdanken wir einer Besonderheit des Strahlstroms: Der Jetstream ist kein gleichmäßiges Windband, er mäandert. Dabei entstehen großräumige Wellen in der Atmosphäre - sogenannte Rossby-Wellen -, in denen die Jetstreams sich um die Erde herum bewegen. Je nachdem wie die Wellen verlaufen, bilden sich Hoch- oder Tiefdruckgebiete. Sie wandern mit dem Strahlstrom von Westen nach Osten und beeinflussen unser Wetter in Europa.

Tropische Wirbelstürme entstehen über den Ozeanen durch die Verdunstung von warmem Meereswasser mithilfe der Corioliskraft. Sie erreichen Windgeschwindigkeiten von bis zu 250 Kilometer pro Stunde und verursachen nicht selten Überschwemmungen und Sturmfluten.

Tropische Wirbelstürme bilden sich über den Ozeanen

Ob Hurrikan, Taifun oder Zyklon – eines haben tropische Wirbelstürme trotz ihrer unterschiedlichen Bezeichnung in den verschiedenen Erdteilen gemeinsam: Die Stürme entstehen im Bereich der Tropen über den Ozeanen. Dabei verdunstet Meerwasser, so dass feuchtwarme Luft schnell nach oben steigen kann. Heftige Wirbelstürme können Schäden in Millionenhöhe verursachen und fordern mit ihrer gewaltigen Zerstörungskraft nicht selten viele Todesopfer, vor allem in den tropischen Küstenregionen.

Tropische Wirbelstürme sind abhängig von Wassertemperatur und Corioliskraft

Tropische Wirbelstürme können nur unter ganz bestimmten Bedingungen entstehen. Dazu muss die Temperatur der Meeresoberfläche mindestens 27 Grad Celsius betragen und die Corioliskraft mitwirken. Die Corioliskraft wird durch die Drehung der Erde erzeugt und lenkt die Luftmassen ab: auf der Nordhalbkugel nach rechts, also nach Osten, auf der Südhalbkugel nach links, also nach Westen. Treffen diese Faktoren - warmes Meerwasser und Corioliskraft - zusammen, kann daraus bei bestimmten Bedingungen ein Wirbelsturm entstehen. Das funktioniert aber nur innerhalb der tropischen Zone auf beiden Erdhalbkugeln - zwischen dem 5. und dem 20. Breitengrad. Am Äquator selbst sind die Ozeane zwar warm genug, aber die Corioliskraft fehlt. An den Polen ist es umgekehrt: Hier ist die Corioliskraft stark, jedoch das Meerwasser zu kalt.

Wirbelstürme entstehen durch Verdunstungen an der Meeresoberfläche

Ein tropischer Wirbelsturm entsteht immer gleich: Zunächst verdunstet Wasser an der Meeresoberfläche, die feuchtwarme Luft steigt auf und kondensiert in der Höhe. Durch die Kondensation entstehen Cumulus-Wolken, die mit ihrer Verdunstungswärme Energie für den Sturm liefern. Die Folge: Die Windgeschwindigkeit nimmt zu, es entstehen Gewitterwolken, die ringförmig angeordnet sind und durch die Corioliskraft zu rotieren beginnen. Diese spiralförmige Form eines Wirbelsturms bezeichnet man auch als Augenwall (eyewall) – hier treten die höchsten Windgeschwindigkeiten und die stärksten Niederschläge auf. Die sich drehenden Luftmassen können bis zu 250 Kilometer pro Stunde erreichen. Im Zentrum des Sturms, im sogenannten Auge (eye), ist es dagegen nahezu windstill. Hier herrscht ein Unterdruck, durch den feuchtwarme Meeresluft nachgesaugt wird. Diese steigt spiralförmig in den Eyewall und liefert weitere Energie für Wirbelsturm.

Folgen tropischer Wirbelstürme

Tropische Wirbelstürme entfalten bei zunehmender Stärke zerstörerische Kräfte. Auf See sorgen sie für hohen Seegang und gefährden die Schifffahrt. An Land zerstören Hurrikane, Taifune und Co. mit ihren enormen Windgeschwindigkeiten Gebäude, Straßen, Häfen. Hinzu kommen oft Schäden durch Starkregen, Überschwemmungen und Sturmfluten an den Küsten. Zum Glück besteht heutzutage mithilfe von Wettersatelliten und modernster Technik die Möglichkeit, tropische Wirbelstürme und ihren Zugweg genau zu bestimmen und die Bevölkerung rechtzeitig zu warnen.

Mit der Erfindung der Dampfmaschine begann das Industriezeitalter: Immer mehr Fabriken entstanden, die Arbeitsabläufe wurden neu strukturiert. Alltag und Arbeitsleben der Menschen veränderten sich grundlegend.

Das vorindustrielle Zeitalter

Bevor es Dampfmaschinen gab, richteten sich die Menschen nach dem Rhythmus der Natur. Bei der Arbeit waren sie auf ihre eigene Muskelkraft angewiesen oder auf die ihrer Nutztiere. Auch Wind- und Wasserkraft wurden genutzt. Dann wurde die Dampfmaschine erfunden.

Energie durch heißen Dampf

Die Geschichte der Dampfmaschine begann im Bergbau. In den Gängen und Schächten, die von den Bergleuten ins Erdinnere gegraben wurden, sammelte sich Wasser. Das musste wieder raus. Diese Arbeit erledigten bis ins 16. Jahrhundert sogenannte Wasserknechte, die das Grubenwasser mit Eimern und anderen Behältern abschöpften und nach oben transportierten. Viel effektiver waren Wasserhebe- und Pumpsysteme, die nach und nach aufkamen und mit Pferdestärke oder Wasserkraft angetrieben wurden. Ab Mitte des 17. Jahrhunderts wurden Pumpsysteme eingesetzt, die mit heißem Dampf angetrieben wurden. Die Maschinen wandelten die im Dampf enthaltene Wärme- und Druckenergie durch einen beweglichen Kolben in Bewegungsenergie um.

Thomas Newcomens Methode

Der englische Erfinder Thomas Newcomen entwickelte eine Methode, mit der man durch Wassereinspritzung den heißen Wasserdampf im Zylinder der Dampfmaschine schneller zum Kondensieren bringen konnte. Dadurch wurde im Antriebssystem auch schneller der gewünschte Unterdruck erzeugt, der für die Bewegung des Kolbens erforderlich war. Mit Newcomens Methode konnte die Taktfrequenz der Kolbenbewegung - und damit der Wirkungsgrad der Maschine - erhöht werden. 1712 kam eine solche Dampfmaschine erstmals in einem Kohlebergwerk zum Einsatz.

James Watts effiziente Dampfmaschine

Der schottische Erfinder James Watt fand heraus, wie der Wirkungsgrad der Newcomen-Dampfmaschine verbessert werden konnte. Dazu ließ er die Kondensation durch Wassereinspritzung abgetrennt vom Arbeits-Zylinder in einem Kondensator ablaufen. Die erste Dampfmaschine nach dem Watt‘schen Prinzip kam 1776 zum Einsatz. In den folgenden Jahren gelangen Watt weitere Verbesserungen. So entwickelte er eine Methode, mit der der Kolben von beiden Seiten durch Wasserdampf in Bewegung gebracht wurde. Diese Art Dampfmaschine war so effizient, dass allein mit ihrer Kraft viele andere Maschinen in Gang gesetzt werden konnten. Zum Beispiel Spinn- und Webmaschinen in der Textilindustrie.

Die Industrialisierung

Nicht nur in England, überall in Europa wurden zu Beginn des 19. Jahrhunderts riesige Fabrikanlagen gebaut, in denen die leistungsfähigen Maschinen zum Einsatz kamen. Über ein ausgeklügeltes Riemensystem konnten die Dampfmaschinen alle anderen Maschinen antreiben. Sie ermöglichten Massenproduktion bei gleichbleibender Qualität. Dampflokomotiven boten neue Möglichkeiten für den Transport von Personen und Gütern: Mit hohen Geschwindigkeiten brachten sie Menschen, Rohstoffe und Waren ans Ziel. Auch Schiffe wurden mit Dampfkraft angetrieben.

Schichtarbeit in den Fabriken

Mit dem Einsatz von Maschinen in den Fabriken veränderten sich die Arbeitsabläufe und Arbeitsbedingungen der Menschen radikal. Die Arbeitsabläufe wurden unterteilt; das oft monotone Bedienen von Maschinen wurde zur zentralen Aufgabe der Fabrikarbeiter. Sie mussten nun in Schichten arbeiteten, denn die Maschinen liefen rund um die Uhr. Sozial waren sie häufig kaum abgesichert, ihre Löhne waren niedrig und Arbeitszeiten von zwölf Stunden waren keine Seltenheit.

Dorothea Seitz ist Gedächtnissportlerin. Sie ist in der Lage, sich weitaus mehr Dinge viel schneller einzuprägen als der Durchschnittsmensch. Aber auch "Normaldenker" können ihre Merkfähigkeit trainieren und von den Tipps und Tricks der Meisterin profitieren.

Die Römer waren keine Kostverächter und ihr Ruf als Feinschmecker ist bis heute legendär. Doch woher weiß man, was z.B. bei den Römern in den germanischen Provinzen auf den Tisch kam?

Tiere fressen Pflanzen oder andere Tiere. Aber wovon ernähren sich eigentlich Pflanzen? Können sie von Wasser, Luft und Licht alleine leben?

Unter dem kritischen Blick einer Ernährungsexpertin wird auf dem Gelände des Alemannenmuseums Ellwangen ein typischer Eintopf aus der Zeit der Alemannen nachgekocht. Entspricht das Testgericht den heutigen Anforderungen einer ausgewogenen Ernährung? Und warum freuen sich Archäologen ausgerechnet über 1500 Jahre alte Küchenabfälle?

Ein Sonnenkollektor wandelt Sonnenstrahlung in Wärmeenergie um. Sonnenkollektoren sind oft auf den Dächern von Privathaushalten installiert. Mit ihrer Hilfe kann man Wasser er-wärmen oder Heizenergie gewinnen. Solarenergie zählt zu den erneuerbaren Energien und leistet damit einen wichtigen Beitrag für Ökologie und Umwelt.

Sammelt Sonnenlicht – der Sonnenkollektor

Doch wie funktioniert ein Sonnenkollektor? Treffen Lichtstrahlen auf einen Körper, dringen sie in diesen entweder ein oder werden reflektiert. Dabei gilt Folgendes: Ein heller Körper reflektiert viel und schluckt wenig Sonnenlicht; ein dunkler Körper reflektiert wenig, absor-biert aber mehr Sonnenstrahlen. Dieses Prinzip macht sich der Sonnenkollektor bei der Wärmegewinnung zu Nutze.

Wärmeenergie durch Absorber

Für die private Energiegewinnung werden vor allem Flachkollektoren verwendet. Diese Son-nenkollektoren bestehen aus zwei Schichten: Eine Glasscheibe oben und unten ein Absorber mit einer schwarzen Metallschicht. Darunter fließt Wasser als Wärmeträger. Treffen die Sonnenstrahlen durch die Glasscheibe auf die untere schwarze Schicht, wird beinahe der gesamte Spektralbereich des Lichtes geschluckt. Dabei erwärmen sich der Absorber und das darunter fließende Wasser. Der Absorber ist der wichtigste Bestandteil des Sonnenkollektors.

Heißes Wasser und Wärme dank Sonnenenergie

Das hört sich einfach an, hat jedoch einen Haken. Das schwarze Material schluckt viel Strah-lung, strahlt dabei aber auch wieder viel Wärme ab. Um diesen Energieverlust zu reduzieren, besitzt der Solarabsorber eine raffinierte Deckschicht aus besonderem Material. Damit ist der Sonnenkollektor allseitig wärmegedämmt und strahlt nur noch 5 Prozent der Energie wieder ab. Das Ergebnis: Das darunter fließende Wasser erreicht eine Temperatur von 60 bis 80 Grad! In gut gedämmten Leitungen fließt das warme Wasser in einen mit Schaumstoff isolierten Wassertank. Bei Bedarf kann das Brauchwasser aus diesem Wärmespeicher - zumindest in den Sommermonaten – jederzeit für eine warme Dusche genutzt werden.

Der Umwelt zuliebe: Solarthermie

Das Prinzip der Solarthermie ist bereits seit der Antike bekannt. Schon der Grieche Archime-des von Syrakus erkannte die Bedeutung von Brenn- und Hohlspiegeln. Der Legende nach soll er mit einem Solar-Spiegel die Flottenverbände der Römer in Brand gesetzt haben – oder zumindest die olympische Fackel. Erst im 18. Jahrhundert erfand der Schweizer Horace-Bénédict de Saussure den Vorläufer heutiger Solarkollektoren. Doch erst mit der Ölkrise in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts begannen Politiker die Solarenergie als ernstzu-nehmende Alternative für herkömmliche Energien zu fördern.

Die Sonne verwöhnt die Erde mit Licht und Wärme, schickt uns mehr Energie, als wir überhaupt benötigen. Jetzt muss man die Sonnenwärme nur noch einfangen und daraus Strom erzeugen.

Die Wärme aus der Erde könnte eine Alternative zu fossilen Rohstoffen sein, denn diese werden knapper und teurer und verschärfen durch die Abgase den Treibhauseffekt. Geothermiekraftwerke nutzen heißes Wasser aus tief gelegenen Gesteinsschichten und erzeugen damit elektrischen Strom. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, d.h. sie produzieren Strom und heizen auch per Fernwärme. Wie das genau geht, zeigt der Film mithilfe einer Animation.

Photovoltaikanlagen bestehen aus vielen Solarzellen. Sie sind für das Umwandeln der Sonnenstrahlung in elektrische Energie zuständig. Diese Energie kommt durch ein elektrisches Feld in der aus Silizium bestehenden Solarzelle zustande.

Mit Photovoltaik Solarstrom gewinnen

Die Sonne liefert nicht nur Licht, sondern auch Energie. Im Inneren der Sonne findet bei 15 Millionen Grad fortlaufend Kernfusion statt. Bei diesem Vorgang wird sehr viel Energie frei, die auf der Erde als Strahlung ankommt. Die starke Sonnenstrahlung macht man sich zu Nutze, um kostenlosen Strom zu generieren. Dies geschieht mit Hilfe von Photovoltaik-Anlagen. Solarmodule sind beispielsweise häufig auf Dächern oder an Fassaden angebracht. Auf brachliegenden Feldern stehen manchmal sogar ganze Solarparks. Die einzelnen Module bestehen aus vielen Solarzellen. Nur mit ihnen lässt sich Solarstrom erzeugen.

Solarzelle: Drei Schichten Silizium

Doch was genau passiert in einer Solarzelle? Solarzellen bestehen aus einem Kristallgitter aus Siliziumatomen. Silizium wird aus Quarzsand gewonnen und ist ein Halbleiter. Ein Halbleiter hat die Eigenschaft, besser zu leiten, sobald Energie zugeführt wird. Eine Solarzelle besteht aus drei Schichten Silizium. In die obere Schicht, in der Fachsprache n-Schicht, wird Phosphor eingemischt, in die untere p-Schicht das Element Bor. In der n-Schicht sind zu viele Elektronen, in der p-Schicht zu wenige. Von der n-Schicht wandern Elektronen in die p-Schicht und besetzen freie Stellen im Bor-Silizium, sogenannte „Löcher“. Es entsteht eine so genannte Grenzschicht. Durch das Ungleichgewicht wird ein elektrisches Feld in der Solarzelle erzeugt: die n-Schicht ist positiv geladen, die p-Schicht negativ.

„Löcher“ und Elektronen: Spannung in der Solarzelle

Jetzt kommt das Licht ins Spiel: Tritt Sonnenlicht in eine Solarzelle ein, lösen sich Elektronen von den Atomen in der Grenzschicht ab. Dadurch entstehen neue „Löcher“ auf den Atomschalen. Diese werden mit Elektronen aus der Umgebung wieder aufgefüllt. Die freien Elektronen wandern zur positiven Seite der Grenzschicht nach oben, die „Löcher“ bewegen sich zur negativ geladenen Unterseite. Dadurch entsteht ein starkes Ungleichgewicht an Elektronen in der Solarzelle, die eine elektrische Spannung erzeugt. Verbindet man die Metallkontakte oben und unten an der Solarzelle mit einem Kabel, entsteht elektrischer Strom. Solarzellen können nicht die komplette einfallende Sonnenenergie in Strom umwandeln, aber doch rund 20 Prozent.

Früher musste Weizen mühsam in Handarbeit geschnitten, gedroschen und die Spreu vom Weizen getrennt werden. Heute übernimmt all das eine einzige Maschine - der Mähdrescher.

Kartoffelchips sind weltweit ein beliebtes Produkt der Lebensmittelindustrie. Der herzhafte Snack wird aus frischen Kartoffeln hergestellt. In den Fabriken werden die Kartoffeln unter strengen Qualitätskontrollen zu hauchdünnen Chips aller Geschmacksrichtungen verarbeitet.

Kartoffelchips – ein weltweit beliebter Snack

Kartoffelchips gehören zu den beliebtesten Snacks auf der ganzen Welt. Jeder Deutsche ver-zehrt pro Jahr im Durchschnitt ein Kilo Kartoffelchips. Die Grundzutat für die knusprige Leckerei sind natürlich die Kartoffeln selbst. Frisch geerntet werden die Knollen in die Fabrik gebracht und dort zu Chips verarbeitet.

Wie stellt die Lebensmittelindustrie Kartoffelchips her?

In der Fabrik werden die Kartoffeln zunächst gründlich gewaschen und wandern danach in eine große Schältrommel. Dabei wird geprüft, ob Qualität und Größe der Kartoffeln den Vorgaben der Lebensmittelindustrie entsprechen. Dann kommt der entscheidende Schritt der Chips-Verarbeitung: Die Knollen werden in hauchdünne Scheiben geschnitten. Wichtig ist, dass die Maße exakt stimmen, damit die Chips ihr unverkennbares Aussehen und ihren knusprigen Geschmack erhalten. In großen Fritteusen werden die Kartoffelscheiben an-schließend in heißem Öl ausgebacken und je nach gewünschter Geschmacksrichtung – zum Beispiel mit Paprika oder Chili – gewürzt. Jetzt müssen die fertigen Kartoffelchips nur noch verpackt und in den Geschäften ausgeliefert werden.

Kartoffelchips sind Kalorienbomben

Kartoffeln zählen als gesundes Lebensmittel. Als Chips verarbeitet, sind die frittierten Kartof-felscheiben allerdings wahre Kalorienbomben. Ein Blick auf die Nährwerttabelle einer Chips- tüte zeigt, dass 175 Gramm Kartoffelchips je nach Hersteller rund 30 bis 35 Gramm Fett ent-halten. Isst man eine halbe Tüte Chips (ca. 100 Gramm), nimmt man damit rund 500 Kalo-rien zu sich. Viele Hersteller fügen zudem noch Salz, Gewürze, Geschmacksverstärker oder Hefeextrakt hinzu. Den Effekt kennt jeder: Man kann nicht aufhören zu knabbern, bis die Tüte leer ist.

Kartoffelchips sind weltweit ein beliebtes Produkt der Lebensmittelindustrie. Der herzhafte Snack wird aus frischen Kartoffeln hergestellt. In den Fabriken werden die Kartoffeln unter strengen Qualitätskontrollen zu hauchdünnen Chips aller Geschmacksrichtungen verarbeitet.

Kartoffelchips – ein weltweit beliebter Snack

Kartoffelchips gehören zu den beliebtesten Snacks auf der ganzen Welt. Jeder Deutsche ver-zehrt pro Jahr im Durchschnitt ein Kilo Kartoffelchips. Die Grundzutat für die knusprige Leckerei sind natürlich die Kartoffeln selbst. Frisch geerntet werden die Knollen in die Fabrik gebracht und dort zu Chips verarbeitet.

Wie stellt die Lebensmittelindustrie Kartoffelchips her?

In der Fabrik werden die Kartoffeln zunächst gründlich gewaschen und wandern danach in eine große Schältrommel. Dabei wird geprüft, ob Qualität und Größe der Kartoffeln den Vorgaben der Lebensmittelindustrie entsprechen. Dann kommt der entscheidende Schritt der Chips-Verarbeitung: Die Knollen werden in hauchdünne Scheiben geschnitten. Wichtig ist, dass die Maße exakt stimmen, damit die Chips ihr unverkennbares Aussehen und ihren knusprigen Geschmack erhalten. In großen Fritteusen werden die Kartoffelscheiben an-schließend in heißem Öl ausgebacken und je nach gewünschter Geschmacksrichtung – zum Beispiel mit Paprika oder Chili – gewürzt. Jetzt müssen die fertigen Kartoffelchips nur noch verpackt und in den Geschäften ausgeliefert werden.

Kartoffelchips sind Kalorienbomben

Kartoffeln zählen als gesundes Lebensmittel. Als Chips verarbeitet, sind die frittierten Kartof-felscheiben allerdings wahre Kalorienbomben. Ein Blick auf die Nährwerttabelle einer Chips- tüte zeigt, dass 175 Gramm Kartoffelchips je nach Hersteller rund 30 bis 35 Gramm Fett ent-halten. Isst man eine halbe Tüte Chips (ca. 100 Gramm), nimmt man damit rund 500 Kalo-rien zu sich. Viele Hersteller fügen zudem noch Salz, Gewürze, Geschmacksverstärker oder Hefeextrakt hinzu. Den Effekt kennt jeder: Man kann nicht aufhören zu knabbern, bis die Tüte leer ist.

Wo heute der Rhein durch die Ebene zwischen Schwarzwald und Vogesen fließt, rumorte es vor 65 Millionen Jahren gewaltig in der Erde. Es war der Beginn eines spannenden geologischen Prozesses, durch den der Oberrheingraben entstand. Was ging da genau vor sich?

Die Wiege des Kaffeeanbaus liegt in Äthiopien. Die Früchte der Kaffeesträucher werden geerntet, wenn sie tiefroten Kirschen gleichen. Aus den reifen Früchten gewinnt man die Kaffeebohnen, die in den zahlreichen Röstereien auf der Welt zu feinem Kaffee vermahlen werden.

Äthiopien – Heimat des Kaffeeanbaus

Ohne den morgendlichen Kaffee würde vielen Menschen nicht nur das belebende Koffein, sondern auch das liebgewonnene Ritual des Kaffeetrinkens fehlen. Kaffee ist eines der beliebtesten Genussmittel in Europa. Angebaut wird die Kaffeepflanze allerdings vor allem in tropischen Ländern rund um den Äquator. Äthiopien gilt als die Wiege des Kaffeeanbaus, doch wird heute der Großteil des Kaffees auf Plantagen in Brasilien, Vietnam und Kolumbien produziert. Zwei Kaffeepflanzen sind besonders verbreitet: der Arabica-Kaffee und der Robusta-Kaffee, wobei der erste der Wertvollere ist.

Die Frucht der Kaffeepflanze ähnelt einer roten Kirsche mit zwei Bohnen

Kaffeepflanzen sind sehr empfindlich und tragen das erste Mal frühestens nach fünf Jahren Früchte. Die Blüten der Kaffeesträucher sind weiß und bilden später grüne Früchte aus. Erst wenn die kugelförmigen Kaffeekirschen tiefrot sind, sind sie reif für die Ernte. Die roten Kaffeekirschen werden meist einmal pro Jahr geerntet. Nach dem Pflücken legen die Kaffeebauern die reifen Früchte zum Trocknen in der Sonne aus. Nachdem das Fruchtfleisch ganz hart ist, werden die Schalen entfernt, so dass nur die Kerne der Kirschen, die Kaffeebohnen, übrig bleiben. Meist findet man in jeder Kaffee-Kirsche zwei Bohnen. Nach dem Schälen und Reinigen sind die Kaffeebohnen noch ganz hell. Sie erhalten ihre dunkle Farbe erst im bevorstehenden Röstprozess.

Ohne Röstung, kein guter Kaffee

Der wichtigste Schritt bei der Verarbeitung der Kaffeebohnen ist die Röstung. Wie der Kaffee geröstet wird, bestimmt seine späteren Geschmackseigenschaften. Das Kaffeerösten ist ein kreativer Prozess, wobei auch verschiedene Kaffeesorten miteinander kombiniert werden können. Der Röstmeister weiß genau, wie lange die Bohnen in der Röst-Trommel verweilen müssen, um entweder ein kräftiges oder mildes Aroma zu gewinnen. Die erste Röst-Stufe ist erreicht, wenn man ein typisches Knack-Geräusch beim Aufplatzen der Bohnen hört, den sogenannten „First Crack“. Sind die Kaffeebohnen nach dem Rösten abgekühlt, können die Bohnen zu feinem Pulver vermahlen und mit Wasser zu einem guten Kaffee aufgebrüht werden.

Im ARD-Studio Brüssel berichten Radiokorrespondentinnen und -korrespondenten vor allem über die Europäische Union, die NATO und Ereignisse aus den Benelux-Staaten. Sie sind vor Ort unterwegs, recherchieren, führen Interviews und bauen Beiträge für alle Nachrichtensendungen der ARD.

Live aus Brüssel: Die Europäische Union im Fokus der Korrespondenten

Als ARD-Hörfunkkorrespondentin arbeitet Astrid Corall im Studio Brüssel in Belgien. Sie ist eine von neun Hörfunkkorrespondentinnen, die tagtäglich über die Ereignisse im politischen Zentrum der Europäischen Union (EU) berichten. Seit 2018 arbeitet die studierte Politologin für die ARD in Brüssel. Einen Großteil ihrer Arbeitszeit widmen Astrid Corall und die anderen Korrespondentinnen und Korrespondenten von Hörfunk und Fernsehen der Berichterstattung über die EU. Dafür pendeln sie mehrmals täglich zwischen ARD-Studio, EU-Parlament und EU-Kommission hin und her. Neben den EU-Themen gehört auch die NATO zu ihrem Aufgabenbereich und sie berichten über wichtige Ereignisse aus Politik und Gesellschaft in den Benelux-Staaten.

Alltag einer Hörfunkkorrespondentin: Anhörung der EU-Kommissare

Ein typischer Arbeitstag für die Journalistinnen und Journalisten vor Ort beginnt mit der Redaktionssitzung im ARD-Studio in Brüssel. Hier werden die Themen für den Tag verteilt. Astrid Corall wird einen Beitrag über die Anhörung der neuen EU-Kommissare machen. Zunächst geht es zum Midday-Briefing, das ist die tägliche Pressekonferenz der europäischen Kommission. Vor dort aus zieht die Hörfunkkorrespondentin weiter ins EU-Parlament. Hier finden die Anhörungen der neuen EU-Kommissare statt. Jeder Mitgliedsstaat der EU ist durch einen Kommissar oder eine Kommissarin vertreten. Bevor diese jedoch ihren Dienst antreten dürfen, müssen sie eine Art Vorstellungsgespräch absolvieren und sich den Fragen des Europäischen Parlamentes stellen. Erst dann wird entscheiden, ob sie für den Job geeignet sind.

Zutaten für einen gelungenen Radiobeitrag

Hörfunkkorrespondentin Corall stellt sich nach der Anhörung mit ihrem Aufnahmegerät vor dem Saal auf. Sie möchte von den deutschen Politikern O-Töne, also kurze Einschätzungen, zu den Kandidaten haben. Die braucht sie, um daraus ihren Radiobeitrag zu bauen. Zurück im Studio Brüssel wählt die Journalistin die wichtigsten Aussagen aus, schneidet diese am Computer und spricht ihren Text dazu ein. Wenige Sekunden später ist der fertige Beitrag hochgeladen und für alle Sender der ARD abrufbar. Insgesamt verfügt die ARD über 30 Auslandsstudios mit rund 100 Korrespondentinnen und Korrespondenten. Sie sorgen mit ihren Nachrichten, Reportagen und Live-Schaltungen dafür, dass in Deutschland eine tagesaktuelle Berichtserstattung aus aller Welt möglich ist.

Die evangelische Kirche entstand durch die Bewegung der Reformation im 15. Jahrhundert. Die Reformation wurde von dem Mönch Martin Luther angestoßen, der den Ablasshandel der katholischen Kirche kritisierte. Bis dahin war die katholische Kirche die einzige Kirche der Christen.

Die römisch-katholische Kirche - lange einzige Kirche der Christen

Die römisch-katholische Kirche hat ihren Ursprung vor über 2000 Jahren. Manche Theologen glauben sogar, dass Jesus Christus selbst mit dem sogenannten „Felsenwort“ an den Apostel Petrus die Kirche gegründet hat. Das ist aber unter römisch-katholischen Theologen umstrit-ten. Jedenfalls war die katholische Kirche lange Zeit die einzige Kirche der Christen und wirk-te allumfassend. Sie prägte die Wertevorstellungen der Menschen und begleitete ihr Leben von der Geburt bis zum Tod. Zudem war die Kirche zuständig für Kranken-, Armenhäuser und Schulen und betrieb zahlreiche Klöster. Insbesondere im Mittelalter waren die Klöster Zen-tren der Bildung, der Kultur und des Handels.

Die römisch-katholische Kirche: Fegefeuer und Ablasshandel

So wurde die römisch-katholische Kirche sehr einflussreich und mächtig war. Im Mittelalter verfügte sie über große Schätze und Reichtümer. Genau wie die Adligen besaßen die Kir-chenmänner bäuerliches Land und verfügten über politische Macht, indem sie beispielsweise an der Königswahl beteiligt waren. Auch die Wissenschaft an den Universitäten war der Kir-che untergeordnet. Diese Machtfülle führte dazu, dass die katholische Kirche ihre Stellung missbrauchte. Sie jagte den Gläubigen Angst vor der Hölle und dem Fegefeuer ein und er-fand ein zweifelhaftes Geschäftsmodell: Durch den Kauf von sogenannten Ablassbriefen konnten sich die Gläubigen von ihren Sünden freikaufen und dadurch der Hölle entgehen. Das machte die Kirche ungemein reich.

Martin Luther und die Reformation

Der Mönch und Theologe Martin Luther, der Ende des 15. bis Mitte des 16. Jahrhunderts lebte, fand den Ablasshandel unredlich. Er suchte in der Bibel nach Argumenten, die diesem Geschäftsmodell der katholischen Kirche widersprachen. Und er wurde fündig: Im Jahr 1517 nagelte Luther seine 95 Thesen an die Tür der Wittenberger Schlosskirche – so die Legende. Die Thesen belegen, dass die der Ablasshandel sich gar nicht mit der Bibel vereinbaren lässt. Die Gläubigen sollten frei sein, Gottes Gnade sei nicht käuflich. Die katholische Kirche war von Luthers Thesen nicht begeistert und bekämpfte den Theologen und seine Anhänger. Aber Luther bot der katholischen Kirche die Stirn, übersetzte die lateinische Bibel ins Deutsche und gewann immer mehr Anhänger für seine Ideen. Luthers Bewegung nennt man heute Reformation (Erneuerung). Aus der reformatorischen Bewegung entstand schließlich die evangelische Kirche.

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