Exponate.

Der Entdecker kann bei "Wärmeströmungen" ein Rädchen bedienen und damit den Stab im Wasser erwärmen. Wenn sich das Wasser um dem Stab erwärmt, steigt das warme Wasser in Schlieren nach oben. Warmes Wasser ist leichter als kaltes. Wasser unterschiedlicher Dichte bricht das das Licht unterschiedlich. Deshalb erscheinen die Schlieren als Projektion auf der Leinwand.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Wasserkraft nutzen

Die "Plasmakugel" einhält ein Gemisch aus Edelgasen unter niedrigem Druck. Eine Hochspannungselektrode in der Mitte der Kugel regt das Gas elektronisch an und bringt es zum Leuchten. Das leuchtende Gas wird als Plasma bezeichnet. Wenn der Entdecker seine Hand auf die Plasmakugel legt, zieht die Hand die leuchtenden Plasmafäden an.

„Leuchtende Gase“ beschäftigt sich mit den „farbigen Unterschriften“, d.h. den Emissionsspektren verschiedener Elemente. Die Spektren von Argon, Helium, Quecksilberdampf, Neon, Stickstoff und Xenon können über Betrachtung der leuchtenden Gase durch Beugungsgitter beobachtet werden. Dabei nimmt der Besucher natürlich nur den sichtbaren Teil der Spektren wahr.

An diesem Experiment erfährt der Besucher Wandlung und Speicherung von Energie. Durch Kurbeln erzeugt er Strom, der zwei 50-Watt-Glühbirnen betreibt. Steckt der Besucher jedoch mehr Energie in das Exponat, als die Lampen benötigen, wird diese überschüssige Energie als potentielle Energie in einem 160 kg schweren Steinklotz gespeichert. Lassen die Kräfte des Experimentators nach, so wird diese wieder Energie frei und betreibt die Lampen.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Energie speichern

Was ist die wärmste Stelle deines Körpers? "Thermobilder" ermöglicht Besuchern, statt sichtbaren Lichts Wärmestrahlung zu sehen. Eine Infrarotkamera filmt den Besucher und projiziert das farbige Bild auf eine große Leinwand. Das Bild der Besucher erscheint in bunten Farben: Rötliche Farben kennzeichnen warme Körperstellen, bläuliche markieren die kühleren. Reiben Besucher ihre Hände aneinander, ändert sich die Temperatur und somit die Farbe auf der Projektion. Außerdem ist es möglich, sich die gemessene Temperatur an einer Stelle anzeigen zu lassen.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Energie sparen, Gesundheit, Körper

Bei der "Wasserstoffrakete" wird die Spaltung von Wasser in seine Bestandteile behandelt. Der Besucher erzeugt durch das Drehen eines Rads Strom, welcher der Spaltung der Wassermoleküle dient. Die jeweiligen Gase Wasserstoff und Sauerstoff sammeln sich sichtbar in Glasröhren, bevor sie auf Knopfdruck in einer Reaktionskammer gemischt und gezündet werden. Das Gemisch explodiert und treibt die Rakete bei ihrem Flug unter die Decke des Phaeno an.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Energie speichern, Kohlenstoffdioxid-Ausstoß verringern

In einem Glaszylinder wird Wasser erhitzt. Eine Röhre verbindet den Heizkessel mit einer großen Schüssel, die sich drei Meter über ihm befindet. Aufgrund des hohen Drucks kocht das Wasser erst bei ca. 110°C, der entstehende Wasserdampf drückt das heiße Wasser im Rohr nach oben. Dort beginnnt es durch den geringeren Druck in der Höhe explosionsartig zu kochen und schießt als echter "Geysir" aus dem Rohr. In der Schüssel kühlt es wieder ab und sinkt hinab in die Heizkammer, bis das Spiel nach etwa zehn Minuten von Neuem beginnt.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Klima, Energie, Erdwärme nutzen

An dem Exponat "Wärmendes Licht" wird weißes Licht durch ein Prisma aufgespaltet. Der Entdecker kann mit einem Messgerät die Intensität der einzelnen Frequenzen messen und wird feststellen, dass der höchste Wert bereits gemessen wird, bevor sich das Messgerät dem roten Licht nähert. Bei einer Wiederholung des Versuchs, bei der das Licht zunächst durch eine Flasche mit Wasser geleitet wird, kann beobachtet werden, dass die Messungen nur noch die Werte des sichtbaren Lichtes anzeigen. Das Infrarotlicht, das einen großen Teil des Spektrums einer Glühbirne ausmacht, wird vom Wasser absorbiert.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Wirkungsgrad erhöhen

Unter der großen Scheibe ist an einer Stelle eine Heizung angebracht, die die Flüssigkeit auf der Scheibe erwärmt. Die warme Flüssigkeit steigt auf, die kühlere an der Oberfläche sinkt ab. Durch diese Konvektion entstehen Wärmemuster, die der Entdecker durch Drehen der Scheibe verschwinden und neu entstehen lassen kann.

Auf dem Tisch sind vier bewegliche Luftauslässe und viele verschiedene Bälle unterschiedlicher Größe sowie andere Objekte. Besucher können probieren, welche Objekte im Luftstrom schweben und wie gut sie sich im Luftstrom halten, wenn der Luftstrom bewegt wird. Die Stärke des Luftstroms lässt sich durch Zuhalten des benachbarten Auslasses variieren. Ist es möglich, Bälle von einem Luftstrom zu einem anderen zu übergeben?

Besucher drücken zwei halbkugelförmige Schalen aufeinander und pumpen die Luft innerhalb mit einer Handpumpe ab. Der Innendruck wird angezeigt. Der äußere Luftdruck presst die beiden Halbkugeln zusammen. Besucher können ausprobieren, bis zu welchem Unterdruck sie die beiden Halbkugeln auseinanderziehen können.  

Hier wird die Stärke des Luftdrucks eindrucksvoll gezeigt: Die obere große Halbkugel ist fest, die untere Halbkugel ist beweglich. Besucher drücken die untere Halbkugel gegen die obere, während ein Staubsauger die Luft in der Kugel absaugt. Nun kann sich der Besucher an die Kugel hängen. Der entstehende Differenzdruck ist bei der großen Querschnittsfläche der Kugel ausreichend, um selbst schwere Personen zu halten.

Diese pneumatische, vier Meter hohe Skulptur zeigt sehr spielerisch die Funktionsweise eines Rohrpostsystems. In zwei Einlässe stecken Besucher Bälle und Tücher, die dann durch die Röhren flitzen. Ihr Lauf lässt sich durch Weichen, beeinflussen. Aus welchem der sechs Ausgänge werden die Bälle wieder herauskommen? Mit den Weichen lassen sich gleichzeitig Röhren stilllegen, so dass Bälle und Tücher darin erstmal warten müssen. Unterschiedlich große Bälle zeigen ein weiteres strömungstechnisches Phänomen: ist der Querschnitt eines Balls deutlich kleiner als die Röhre, bleibt der Ball in einer Aufwärtsströmung schwebend stehen. Ein größerer Ball kann ihn dann überholen oder mitreißen.

Besucher haben hier die Aufgabe, Bälle mit Luft durch ein Labyrinth zu leiten. Dafür müssen sie die passenden Schieber im richtigen Moment öffnen und schließen um einen permanenten Luftstrom auf den gewünschten Weg zu zwingen. Das Exponat zeigt spielerisch, dass Luft nur dann strömt, wenn die Luft auch wieder ausströmen kann.

An diesem Exponat erfährt der Besucher am eigenen Leib, dass Wärme eine Strahlung ähnlich wie Licht ist. Über einen großen Hohlspiegel wird die Wärmestrahlung eines Heizstrahlers auf einen heißen Fleck vor dem Spiegel fokussiert. Dieser Fleck ist nicht sichtbar, aber er lässt sich leicht mit der Hand finden und die Wärme fühlen. Ein anschauliches Beispiel für die Funktionsweise eines Solarofens.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Technik, Solarenergie nutzen, Kohlenstoffdioxid-Ausstoß verringern

Ein Stirlingmotor ist eine Wärmekraftmaschine, die schon mit sehr geringen Wärmeunterschieden arbeiten kann. Durchsichtige Zylinder an unserem Modell sorgen dafür, dass sich das Prinzip des Motors anschaulich verstehen lässt.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Technik, Solarenergie nutzen, Kohlenstoffdioxid-Ausstoß verringern