Wasserstoff – ein Element mit Superkraft

Samstag, 7. Dezember, 10:30 Uhr: Die Tür zum großen Hörsaal am Campus Rüsselsheim öffnet sich. Rund 100 Kinder drängen in die vorderen Reihen, um ganz dicht an den aufgebauten Versuchen zu sein. Begrüßt werden sie von Ramona Schweikart von der Jugendförderung der Stadt Rüsselsheim und Conny Nitschinger von der Hochschule RheinMain.

Nachdem die Kinder geübt haben, wie man in einem Hörsaal applaudiert – man klatscht nämlich nicht wie im Theater, sondern klopft mit den Händen auf die Bänke, wird das ganze durch Trampeln auf den Boden und Hochreißen der Hände mit einem lauten "Aahhhh" gesteigert.

Beim zweiten Mal sitzt die „Rakete“ und dann geht es los mit den beiden Expertinnen zum Thema Wasserstoff: Prof. Dr. Birgit Scheppat, Professorin für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie an der Hochschule RheinMain, und Prof. Dr.-Ing. Saskia Biehl vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF  in Darmstadt und aktuell Gastprofessorin für funktionale Oberflächen für Sensoranwendungen an der Hochschule RheinMain.

Gebannte Aufmerksamkeit, eifriges Mitarbeiten

Am Beispiel einer Taschenlampe, die nur brennt, wenn die Batterien genug Energie haben, zeigen sie den Kindern, wie toll es wäre, wenn man Energie aus einem Stoff herstellen könnte, von dem es große Mengen gibt – wie Wasser. Sie erklären, aus welchen Elementen Wasser besteht. Anhand eines 3D-gedruckten Elektrolyseurs führen die beiden Expertinnen vor, wie man aus Wasser mit einem Elektrolyseur Wasserstoff gewinnen und diesen nutzen kann, um Strom zu erzeugen und zu speichern. Birgit Scheppat zeigt den konzentrierten Nachwuchsforschenden, wie der Elektrolyseur aufgebaut ist und fragt, welche Vorteile es hat, dass der Elektrolyseur keine beweglichen Teile hat. Eifrig melden sich die Acht- bis Zwölfjährigen und kommen schnell auf die richtige Antwort, dass dadurch kein Verschleiß auftritt.

Wichtig ist den beiden Professorinnen den jungen Zuhörer:innen zu erklären, wie Wissenschaftler arbeiten. Wissenschaftler stellen Fragen und suchen die besten Lösungen. Dabei gibt es zwei Vorgehensweisen: die empirische, bei der Forschenden ausprobieren und sich der besten Lösung nach und nach annähern und die theoretische, bei der die Forscher die beste Lösung berechnen.

Empirische und theoretische Forschung

Saskia Biehl veranschaulicht den Kindern die beiden Forschungsansätze mit Helium-gefüllten Ballons. Das Problem: Wie viele mit Helium-gefüllte Ballons sind nötig, um eine Tüte schweben zu lassen. Zuerst probiert sie es aus: Ein Ballon schafft es nicht, zwei Ballons schaffen es gerade nicht, mit drei Ballons schwebt die Tüte nach oben. Nun geht es an die Berechnung: Ein Liter Helium wird benötigt, um ein Gramm schweben zu lassen. In einen Ballon passen sechs bis sieben Liter Helium. Die Tüte wiegt 15 Gramm, dazu kommt das Gewicht des Ballons und der Klemme mit der die Tüte am Ballon befestigt wird. „Und was ist mit der Schnur?“, kommt aus dem Publikum. Saskia Biehl erklärt, dass sie so leicht ist, dass sie vernachlässigt werden kann. „Wissenschaftler müssen immer wieder etwas vernachlässigen, damit sie zu Versuchswerten kommen“, ergänzt Birgit Scheppat und bringt den Kindern einen weiteren Aspekt der Forschung näher.

Nachwuchsforschende tüfteln mit regenerativen Energien

Viele neugierige Fragen später ist es Zeit, sich in der Mensa zu stärken, um anschließend selbst in verschiedenen Workshops Forschung rund um das Thema regenerative Energien kennenzulernen. Die Nachwuchswissenschaftler erforschen, unterstützt durch Laboringenieure und Studierende, wie man mit Kartoffeln eine LED zum Leuchten bringt, bauen einen Solar-Rotor und einen Wasserstoff-Buggy. Die Kinder erfahren, dass die Solarenergie an einem trüben Tag es nicht schafft, den Rotor zum drehen zu bekommen. Erst eine starke Bauleuchte liefert genug Energie und der Rotor dreht sich. Wie eine Brennstoffzelle funktioniert und wie damit Wasserstoff erzeugt wird, lernen die Wasserstoff-Buggy-Konstrukteure und können ihre Fahrzeuge im Flur um die Wette fahren lassen. Abgerundet werden die Erlebnisse durch den Besuch des realen Labors für Wasserstoff und Energiespeicher. Hier können die Kinder den ersten Wasserstoff-Flugzeug, einen Wasserstoff-Roller und einen echten Wasserstoff-Buggy bestaunen sowie eine Wasserstofftankstelle, verschiedene Teststände, einen 10 kW Elektrolyseur und vieles mehr sehen.

Die Kinderuni ist eine Kooperation der Jugendförderung Rüsselsheim und der Hochschule RheinMain. Um die Magie der Sprache geht es in der nächsten Kinderuni am Samstag, 18. Januar 2025.