Liebe Lehrerin, lieber Lehrer,

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1 Info für Lehrerinnen und Lehrer Liebe Lehrerin, lieber Lehrer, Stuttgart gilt als Stadt der Tüftler man mag an dieser Zuschreibung zweifeln, trotzdem gab und gibt es hier eine Menge herausragender Entwicklungen, um für das Kompetenzfeld Erfinderinnen und Erfinder im Fach MeNuK einen soliden regionalen Bezug herzustellen. Denn neben den allseits bekannten technischen Entwicklungen von Bosch, Daimler und Maybach wurde in Stuttgart zum Beispiel das Leitz-Ordnersystem erfunden, die erste Waldorfschule eröffnet, die Ahoj-Brause für in Tütchen abgefüllt und das Infrarot-Teleskop für die fliegende Sternwarte SOFIA entwickelt. 3 Ein Experiment mit Brausepulver auf Seite 55. Für das künftige zählen Innovation und technische Entwicklungen in und aus Stuttgart zu den zentralen Themen. Daher greifen wir das Thema gern auf und bieten Ihnen Informationen und Materialien für Unterricht und Projekttage. Auf den folgenden Seiten finden Sie Themenblätter zur Magnetzündung von Robert Bosch, zur Motoren- und Fahrzeugentwicklung von Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach sowie zur Ahoj-Brause von Theodor Beltle und zum Projekt SOFIA an der Universität Stuttgart. Ergänzt sind die Texte mit Hinweisen, wo Sie mit Ihren Schülern in Stuttgart und im Internet weitere Informationen finden. Die Arbeitsblätter bieten Experimente und ein Daumenkino, mit denen Kinder die Inhalte spielerisch vertiefen können. Und schließ lich ist mit der Patenturkunde der Erfindergeist Ihrer Schülerinnen und Schüler gefragt! Wir freuen uns auf Ihre Rückmeldungen sowie weitere Projektideen. Sobald der Internetauftritt des künftigen s online ist, werden Ihre Beiträge dort den anderen Stuttgarter Schulen zugänglich sein. Die Materialien zum Projekt SOFIA sind in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Sofia Institut an der Universität Stuttgart entstanden. Ein ganz herz licher Dank gilt an dieser Stelle Frau Dörte Mehlert, die eigens Infrarotbilder anfertigte und die Texte auf ein inhaltlich sicheres Fundament stellte. Ebenfalls umfangreiche Unterstützung bot die Abteilung Historische Kommunikation der Robert Bosch GmbH mit den Zündkerzen und dem Themenheft zu Robert Bosch. Der Leiterin Kathrin Fastnacht und Dietrich Kuhlgatz gilt hier besonderer Dank. 1 Daimler und Maybach tüfteln auf Seite

2 Info für Lehrerinnen und Lehrer 3 Mehr über SOFIA lesen Sie auf Seite 41. Gemeinsam mit dem Deutschen Sofia Institut sind für die nächsten Jahre Schülerprojekte geplant, um die Schulmaterialien des Instituts für Grundschüler zu erweitern. SOFIA ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.v. (DLR) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Den wissenschaftlichen Betrieb koordiniert auf deutscher Seite das Deutsche SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart. Bezug zum Bildungsplan Mit dem Thema Erfinder und Erfindungen können Sie an mehreren Stellen des Bildungsplans für die Klassenstufen drei und vier anknüpfen: Hinweis: Im Interesse einer besseren Lesbarkeit verwenden wir in den Texten häufig die männliche Form, gemeint ist natürlich sowohl die weibliche als auch die männliche Form. Tipp: Auf der Internetseite gibt es unter Unternehmensgeschichte einen virtuellen Rundgang zu den Wirkungsstätten Boschs. x Im Fach Mensch, Natur und Kultur ergänzen die Materialien die Kompetenzfelder Erfinderinnen, Erfinder (...) entdecken, entwerfen und bauen, Raum und Zeit erleben und gestalten sowie Heimatliche Spuren suchen, entdecken, gestalten und verändern. x Die Textarbeit mit den Themenseiten unterstützt die im Deutschunterricht geforderte Kompetenz im Lesen und Umgang mit Medien und Texten. Die Materialien Sie können sich bei den folgenden Materialien wie in einem Baukasten bedienen. Die Themen- und Arbeitsblätter funktionieren unabhängig voneinander. Sie können einzelne Themenblätter zur Ergänzung Ihres Unterrichts herausgreifen oder Sie verwenden mehrere Materialien für längere Unterrichtssequenzen oder Projekttage. Um Ihnen die Orientierung und Planung zu erleichtern, geben Ihnen Symbole einen schnellen Überblick zu notwendigen Arbeitsmitteln und Vorbereitungszeiten sowie zur voraussichtlichen Bearbeitungszeit durch die Schüler. Alle Themen- und Arbeitsblätter sind als Kopiervorlage verwendbar. Ihre Meinung In unserem Rucksack finden Sie einen Fragebogen. Falls dieser schon von einer Kollegin oder einem Kollegen verwendet wurde, finden sie auf jeder DVD eine Druckvorlage. Bitte nehmen Sie sich einige Minuten Zeit, um uns Ihre Rückmeldung zu den Themen und Materialien zu geben. Der Rucksack soll in den nächsten Jahren weiter wachsen und verbessert werden. Dies gelingt uns am Besten mit Ihrer Hilfe, vielen Dank! Den Fragebogen faxen Sie einfach an 0711/ Ihr Planungsteam für das 38

3 Info für Schülerinnen und Schüler Hallo, Stuttgart nennt sich selbst die Stadt der Tüftler und Erfinder. Und tatsächlich gab und gibt es hier viele schlaue Leute, die zum Beispiel wichtige Erfindungen für unsere Autos machten, das Brausepulver für entdeckten oder sich die Spätzlepresse ausdachten. Sogar eine fliegende Sternwarte haben Forscher aus Stuttgart entwickelt! Wir haben uns auf Spurensuche begeben und stellen euch einige Erfindungen auf den folgenden Seiten vor. Ach so, wir haben uns noch gar nicht vorgestellt: Wir sind Flo und Fred, die Nach fahren von Ali und Ruby. Die kennst du nicht? Dann schau schnell in der Kinderbibliothek im Wilhelmspalais vorbei. Dort haben sie ihr eigenes Denkmal bekommen, denn sie waren die Lieblingshunde von König Wilhelm II. Und wir beide werden ins Wilhelmspalais einziehen, sobald es dort das gibt. Ganz besonders gespannt sind wir auf deine eigene Erfindung. Auf Seite 56 findest du eine Patenturkunde, die wir dir furchtbar gern verleihen möchten. Und bestimmt hast du geniale Einfälle für neue Maschinen oder andere nützliche Dinge, die es dringend auf dieser Welt geben sollte! Also, wir fänden ja eine automatische Fressnapf-Befüllmaschine ganz toll... Flo und Fred 4 König Wilhelm II. mit Ali und Ruby. Das ist wirklich die genialste Erfindung, die es je gab. 39

4 Arbeitsblatt Bildersuchspiel Schere, Kleber 45 Minuten Bildersuchspiel Folgende Bildausschnitte gehören zu Erfindern und Erfindungen aus diesem Kapitel. Weißt du, welche es sind? Woher kommen die Erfindungen? Das finde ich! In den Kreisen sind Firmen und Forschungseinrichtungen genannt, die in diesem Kapitel vorgestellt werden. Nimm den Stadtplan aus der Themenmappe Stadterkundung. Schneide die Punkte aus und klebe sie (ungefähr) an die richtige Stelle im Stadtplan. Daimler Bad Cannstatt Daimler Untertürkheim Bosch Stuttgart-Mitte Bosch Feuerbach Sofia Vaihingen Frigeo Bad Cannstatt 40

5 Thema SOFIA Das Unsichtbare im Weltall entdecken die fliegende Sternwarte SOFIA Hast du schon einmal nachts den Sternenhimmel beobachtet? Unzählbar viele Sterne leuchten und das Weltall scheint unendlich groß. Aber ist es wirklich unendlich groß? Und wie viele Sterne, Planeten, Monde und andere Himmelskörper gibt es denn tatsächlich? Diese Fragen beschäftigen auch die Astronomen. Das sind Wissenschaftler, die das Weltall und seine Himmelskörper erforschen. Astronomen beobachten das Weltall mit bloßem Auge oder mit optischen Hilfsgeräten wie zum Beispiel mit Fernrohren und Teleskopen. Ein Teleskop besitzt Spiegel oder geschliffene Linsen aus Glas, um sehr weit entfernte Himmelskörper erkennen zu können. 3 Das ist SOFIA, die fliegende Sternwarte. Ein ganz besonderes Teleskop haben deutsche Wissenschaftler gemeinsam mit ihren Kollegen aus den USA entwickelt: ein fliegendes Teleskop! Es ist in ein Flugzeug eingebaut und ist das Herzstück von SOFIA. Die Bezeichnung SOFIA ist eine Abkürzung: Das S steht für Stratosphäre. Die Stratosphäre ist ein Teil der Luftschichten, die die Erde umgeben. Das O steht für Observatorium, also eine Beobachtungsstation. Das F bedeutet einfach für. Das I steht für Infrarot. Dies sind besondere Strahlen, die wir mit unseren Augen nicht wahrnehmen können. Und das A steht für Astronomie, also Himmelskunde. SOFIA ist also eine fliegende Infrarot-Sternwarte. Warum benötigen die Wissenschaftler ein solches Teleskop? Tatsächlich gibt es viele Dinge, die wir mit unserem Auge nicht sehen können. Zum Beispiel Wärme du kannst sie auf der Haut fühlen, aber nicht sehen. Und ähnlich wie die Sonne oder eine Lampe Lichtstrahlen aussenden, so verbreitet ein Ofen, ein Feuer oder eine Heizung Wärmestrahlen. Diese Strahlen können mit Infrarot-Messgeräten sichtbar gemacht werden. 1 Im hinteren Teil des Flugzeuges öffnet sich eine Klappe, hinter der das Teleskop verborgen ist. 41

6 Thema SOFIA Sieh dir links die beiden Fotos an: Auf dem oberen Bild ist die Frau mit einer normalen Kamera fotografiert, unten ist sie mit einer Infrarotkamera abgebildet. Die blauen, violetten und gelben Farben zeigen die unterschiedlich starken Infrarotstrahlen. Die Farben machen die Wärmestrahlung der Person sichtbar. Der Farbstreifen am unteren Bildrand zeigt den Unterschied zwischen 26 und 36 Grad Celsius. Übrigens dringen Infrarotstrahlen schlecht durch Glas, daher erscheint die Brille der Frau auf dem Bild dunkler, also kälter. Astronomen beobachten mit einem Infrarot-Teleskop die Infrarotstrahlen von Himmelskörpern. Somit können sie Dinge erkennen, die sie mit einem normalen Teleskop nicht wahrnehmen. Das können zum Beispiel Sterne sein, die sich hinter riesigen Staubwolken verbergen und gerade erst entstehen. Und die Forscher können fremde Galaxien finden, die sehr weit weg sind. Und warum befindet sich das Teleskop in einem Flugzeug? Ganz einfach: Damit wir atmen können, ist die Erde von einer Schicht aus Luft umgeben. Diese Luft besteht aus feinen Wassertröpfchen, Gasen und winzigen Staubteilchen. Diese Luft oder Erdatmosphäre kannst du dir wie einen Vorhang vorstellen. Durch einen dicken Stoff dringt kein oder nur wenig Licht. Und durch die Erdatmosphäre dringen die Infrarotstrahlen dieser Himmelskörper nicht hindurch. Um sie zu messen und sichtbar zu machen, muss sich das Teleskop also oberhalb dieser Luftschicht befinden. Deshalb fliegt SOFIA ungefähr Meter hoch. Normale Passagierflugzeuge fliegen meist in Metern Höhe. 2 Das Teleskop wird aus vielen Einzelteilen zusammen gebaut. 2 Hier ist der Rumpf des Flugzeugs für den Einbau des Teleskops geöffnet. 42

7 Thema SOFIA Wichtige Daten zu SOFIA: Erster Testflug: 27. April 2007 (noch mit geschlossener Luke) Beginn der Forschungsflüge: voraussichtlich im Frühjahr 2010 Flüge pro Jahr: ungefähr 160, davon ungefähr 30 in Deutschland Wie viele Personen sind an Bord? Wo steht SOFIA, wenn sie nicht fliegt? 3 Piloten und Co-Piloten im Cockpit, 10 bis 15 Wissenschaftler im Forschungsbereich. Es können bis zu zehn Gäste mitfliegen. in den USA oder in Neuseeland Gewicht des Teleskops: ungefähr 20 Tonnen Durchmesser des Spiegels im Teleskop: 2,7 Meter Kommt SOFIA auch nach Stuttgart? Wer bezahlt SOFIA? Ja! Künftig soll SOFIA einmal pro Jahr in Stuttgart landen, denn an der Univer sität Stuttgart befindet sich das Deutsche SOFIA Institut. Jeder kann dann die fliegende Sternwarte besichtigen. NASA (Nationale Weltraumbehörde der USA) DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) Ich übe schon mal. Vielleicht lassen die mich mitfliegen! Wo gibt es weitere Informationen? Internetseite des Deutschen SOFIA Instituts: 43

8 Thema SOFIA Tipp: Mehr über das Projekt erfährst du auf der Internetseite des Deutschen SOFIA Instituts: www. dsi.uni-stuttgart.de Da sind ja noch mehr Knöpfe als in meinem Flugzeug! 2 So sieht der Arbeitsplatz der Forscher im Flugzeug aus. 44

9 Thema Bosch Zündkerzen Eine zündende Idee Robert Bosch und die Magnetzündung 3 Bevor es Autos gab, war Robert Bosch viel mit dem Fahrrad. Hast du dir schon einmal überlegt, wie ein Auto funktioniert? Was muss alles drin und dran sein? Zum Beispiel hat jedes Auto Räder, Bremsen und ein Lenkrad. Und damit es überhaupt fährt, benötigt es ein Getriebe mit Kupplung, einen Kraftstofftank und einen Motor. Der Motor erzeugt Kraft, um die Räder ins Rollen zu bringen. Dabei verbrennt im Motor explosionsartig ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff. Aufgabe Aufgabe: Nimm das Arbeitsblatt mit dem Daumenkino zum Viertakt-Motor. Lies die Beschreibung zum Motor durch und bastele das Daumenkino. Die meisten Autos benötigen Diesel oder Benzin als Kraftstoff für ihren Motor. Damit in einem Benzinmotor das Gemisch aus Luft und Benzin verbrennen kann, braucht es einen kleinen Zündfunken. Und hierfür hatte Robert Bosch mit seinen Mitarbeitern die passenden Ideen. Die ersten Autos wurden um 1885 gebaut. Robert Bosch tüftelte an der Frage, wie im Motor dieser kleine Zündfunke entstehen kann. Damals benutzte man zum Beispiel noch Glührohre mit einer offenen Flamme. Die waren sehr gefährlich und es kam häufig zu Unfällen. Gottlob Honold war Mitarbeiter in der Werk statt von Robert Bosch und hatte den genialen Einfall: die Magnetzündung mit Zündkerze! In der Zündkerze befinden sich zwei Elektroden aus Metall. Durch sie fließt elektrischer Strom. Die beiden Elektroden sind nicht miteinander verbunden, ihre Enden liegen am Kopf der Zündkerze jedoch eng beieinander. Da der elektrische Strom diesen kleinen Abstand überbrückt, entsteht ein Funke. Dieser Funke ist wie ein Blitz beim Gewitter, nur viel, viel kleiner. So schnell wie ein Fahrrad bin ich auch! 4 So sieht eine moderne Zündkerze heute aus. 45

10 Thema Bosch Zündkerzen 3 Das ist der Magnetzünder, den Robert Bosch 1887 gebaut hat. Damit die Zündkerze den Funken erzeugen kann, benötigt sie für kurze Zeit eine sehr hohe elektrische Spannung. Die heutigen Autos haben hierfür eine Autobatterie und eine Lichtmaschine. In den früheren Autos erzeugte ein Magnetzünder diese elektrische Spannung. Und auch hier machte Robert Bosch wichtige Erfindungen. Der Magnetzünder bestand aus einem Metallgehäuse, darin befanden sich zwei starke Magnete. Zwischen ihnen drehte sich eine Spule, die ähnlich wie eine Garnrolle mit Draht umwickelt war. In dem Draht entstand durch das Drehen zwischen den Magneten elektrischer Strom. Dein Fahrraddynamo funktioniert ähnlich wie der Magnetzünder von Robert Bosch: Durch die Bewegung des Rades dreht sich der Kopf des Dynamos. Diese Bewegung wird auf den Magneten übertragen. Er dreht sich in einer Spule und erzeugt dadurch Strom. Durch einen Draht fließt der Strom zur Fahrradlampe. Dynamos und Magnetzünder gab es schon viele Jahre bevor die ersten Autos gebaut wurden. Nur konnte man mit ihnen keinen Motor antreiben. Dies gelang erst Robert Bosch. Das erste Fahrzeug, das Robert Bosch mit seinem Magnet zünder zum Fahren brachte, war eine Petrolette. Das war ein Auto mit drei Rädern. Später fuhren immer mehr Autos mit der Magnetzündung von Robert Bosch. 4 Hier ist ein Schnitt durch den Magnetzünder gezeichnet. Erkennst du in der Mitte das Marken zeichen der Firma Bosch? 3 Der Zündfunke leuchtete seit 1912 auf Werbeplakaten. 2 So sieht ein Dynamo aus. drehbarer Kopf Spule (gewickelter Kupferdraht) Magnet 46

11 Thema Bosch Zündkerzen 3 Das ist eine Petrolette mit Anhänger. 3 Die Petrolette leider kennen wir den Fahrer nicht. Wichtige Daten zu Robert Bosch und seinen Erfindungen 1861 Robert Bosch wird in Albeck bei Ulm geboren Er eröffnet seine Werkstätte für Feinmechanik und Elektrotechnik in der Rotebühlstraße in Stuttgart-West Robert Bosch baut den Magnetzünder in einen fest stehenden Motor ein Der Magnetzünder wird zum ersten Mal in ein Fahrzeug eingebaut, die Petrolette Robert Bosch bezieht mit seinen 45 Mitarbeitern eine eigene Fabrik in der Hoppenlaustraße in Stuttgart-West. Auf dem Gelände der ehemaligen Fabrik befindet sich heute das Bosch-Areal Robert Bosch eröffnet seine erste Fabrik in Paris. Wenige Jahre später besitzt er auch eine Fabrik in den USA und Niederlassungen seiner Firma auf allen Kontinenten. 4 In der Kanzleistraße hatte Robert Bosch ab 1897 eine kleine Werkstatt. Tipp: Mehr Informationen gibt es auf der Seite unter dem Punkt Unternehmensgeschichte Robert Bosch lässt ein neues Werk in Stuttgart-Feuerbach bauen. 47

12 Thema Bosch Zündkerzen 1913 Gottlob Honold entwickelt das Bosch-Licht für Autoscheinwerfer. Viele weitere Erfindungen und technische Entwicklungen für die Autos folgen, zum Beispiel Nebelscheinwerfer und elektrische Scheibenwischer Robert Bosch wird Ehrenbürger von Stuttgart Robert Bosch übergibt die Leitung seines Unternehmens an Hans Walz, Karl Martell und Hermann Fellmeth. Die Firma stellt einige Jahre später auch elektrotechnische Haushaltsgeräte und Werkzeuge her. Das waren zum Beispiel Radios, Kühlschränke, Bohrmaschinen oder Gasbadeöfen Robert Bosch eröffnet ein Krankenhaus am Pragsattel Robert Bosch stirbt in Stuttgart. 4 Robert Bosch in seinem Büro So sah das Robert-Bosch- Krankenhaus am Pragsattel aus. Sind das die Spuren der Erfinder? 48

13 Thema Daimler Motor Motorbau im Gartenhaus Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach erfinden Stuttgarts erste Automobile Vielleicht hast du dich schon einmal gefragt, wer eigentlich die Autos erfunden hat? Das ist gar nicht so einfach zu beantworten. Denn in den Jahren vor 1900 tüftelten viele Techniker in verschiedenen Ländern an der Frage, wie denn ein Auto funktionieren könnte. Das Wort Auto kommt von dem Begriff Automobil. Damit ist ein Fahrzeug gemeint, das von einem Motor angetrieben wird. Wichtige Erfinder für unsere heutigen Autos waren Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach. Beide erfanden 1883 einen Viertakt-Motor, der mit Hilfe von Benzin angetrieben wurde. Zuvor kannte man nur Viertakt-Motoren, die mit Gas funktionierten. In dem neuen Motor wurde ein Gemisch aus Benzin und Luft explosionsartig verbrannt. Dabei entstand eine starke Kraft, durch die sich die Räder des Autos bewegten. Die Idee des Viertakt-Motors ist bis heute dieselbe geblieben. Tipp: Die Werkstatt kannst du heute noch besichtigen, sie befindet sich in der Taubenheimstraße 13. Aufgabe Nimm das Arbeitsblatt zum Viertaktmotor und bastele das Daumenkino. Auf geht s zur Werkstatt wer kommt mit? Die Werkstatt von Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach war eigentlich ein umgebautes Gewächshaus. Das stand im Garten der Villa von Daimler, der in Cannstatt wohnte. Cannstatt gehörte damals noch nicht zu Stuttgart und erhielt erst später den Titel Bad. 4 Gottlieb Daimler 4 Wilhelm Maybach 49

14 Thema Daimler Motor 3 Die ehemalige Werkstatt. Daimler und Maybach wollten einen Motor entwickeln, der klein genug war, um ihn in eine Kutsche einbauen zu können. Denn die Motoren, die man bis dahin kannte, waren sehr groß und bewegten Maschinen in Fabriken. Die beiden Erfinder bauten die so genannte Standuhr. Das war ein Motor, dessen Form an eine Uhr erinnerte. Dieser Viertaktmotor hatte eine Leistung von 1 Pferdestärke (PS) und erreichte 600 Umdrehungen pro Minute. Zum Vergleich: Die Motoren in heutigen Kleinwagen leisten durchschnittlich 75 PS und bis zu 6000 Umdrehungen. Die Standuhr konnte also nur ein kleines Gefährt bewegen, das war der so genannte Reitwagen, eine Art Motorrad mit Stützrädern. Doch das war erst der Anfang der Erfindungen in der Cannstatter Gartenwerkstatt. Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach hatten das Ziel, mit ihrem Motor auch Autos, Schiffe und Flugzeuge bewegen zu können. Zuerst bauten sie ihn in eine Kutsche ein, die normalerweise von Pferden gezogen wurde. Diese Motorkutsche fuhr Gottlieb Daimler 1886 zum ersten Mal durch Cannstatt mit 1,5 PS und einer Geschwindigkeit von 18 Kilometer pro Stunde! Und schon ein Jahr später tuckerte das erste motorbetriebene Boot über den Neckar. Bis die ersten Flugzeuge mit den neuen Motoren abheben konnten, dauerte es jedoch noch einige Jahre. 1 Daimler und Maybach tüfteln an neuen Motoren. Da würde ich gerne mal mit fahren! 3 Der Reitwagen. 4 Die Standuhr. 50

15 Thema Daimler Motor Bald schon wurde die Gartenwerkstatt zu klein. Gemeinsam mit 23 Mitarbeitern bezogen die beiden Techniker neue Fabrikräume auf dem Seelberg in Cannstatt. Kurz darauf wurde die Daimler-Motoren-Gesellschaft gegründet. Im Jahr 1903 baute sie ihre erste Fabrik in Untertürkheim. Auch heute noch findest du dort die großen Fabrikanlagen der Daimler AG. 1 Das erste Motorboot auf dem Neckar. 3 Gottlieb Daimler und Sohn Adolf mit der Motorkutsche. Wichtige Daten zu Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach 1834 Gottlieb Daimler wird in Schorndorf geboren Wilhelm Maybach wird in Heilbronn geboren Gottlieb Daimler arbeitet in einer Reutlinger Maschinenfabrik und lernt dort Wilhelm Maybach kennen Daimler und Maybach bauen ihre Werkstatt in Cannstatt auf Patent für den Viertakt-Motor 1884 Entwicklung der Standuhr als kleinerer, stehender Viertaktmotor 1885 Bau des Reitwagens 1886 Bau der Motorkutsche 1887 Bau des Motorbootes Neckar Gründung der Daimler-Motoren-Gesellschaft 1900 Gottlieb Daimler stirbt. 4 Der erste Rennwagen Mercedes mit 35 PS startete in Nizza beim Autorennen. 51

16 Thema Daimler Motor Tipp: Mehr zu Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach erfährst du im Mercedes-Benz Museum Stuttgart und unter www. mercedes-benz.com Der erste Mercedes fährt als Rennwagen mit 35 PS auf der Woche von Nizza Die Daimler-Motoren-Gesellschaft baut eine neue Fabrik in Untertürkheim Wilhelm Maybach gründet mit seinem Sohn die Luftfahrzeug- Motorenbau-GmbH und baut Motoren für die Luftschiffe von Graf Zeppelin Das erste Luxus-Automobil Maybach wird gebaut Wilhelm Maybach stirbt. 4 2 Die Fabrik in Untertürkheim um Wer zuerst am Baum ist! 52

17 Thema Frigeo Brausepulver Die Erfrischung aus der Tüte Theodor Beltle und das Brausepulver Bestimmt hast du es schon einmal probiert: Du schüttest ein Tütchen Brausepulver in ein Glas Wasser und nach wenigen Sekunden hast du eine sprudelnde Limonade! Eine tolle Erfindung, die viel mit Stuttgart zu tun hat. 3 Theodor Beltle In den 1920er Jahren arbeitete der Kaufmann Theodor Beltle in Stuttgart-Cannstatt. Er wollte das Brausepulver verbessern und experimentierte mit den Inhaltsstoffen Weinsäure und Natron. Er gab Wasser hinzu und durch eine chemische Reaktion entstand Kohlensäure und das Wasser prickelte. Diese Idee des Brausepulvers kannte man schon viele Jahre zuvor. Man nutzte es zum Herstellen von Getränken und als Pulver für Medikamente. Theodor Beltle wollte aber ein Pulver erfinden, dass man jederzeit mitnehmen und ganz einfach für Limonade verwenden konnte. Er dachte dabei gar nicht zuerst an Kinder, sondern an Wanderer. Die sollten sich an einer Wasserquelle ein Getränk zubereiten können, ohne dafür schwere Flaschen tragen zu müssen. Hierfür hatte Theodor Beltle eine gute Idee: Er presste Natron und Weinsäure jeweils zu Tabletten und verkaufte sie in kleinen Tütchen. Außerdem entwickelte er Aromastoffe für die Geschmacksrichtungen Zitrone und Orange. Im Jahr 1925 gründete Theodor Beltle gemeinsam mit seinem Schwager Robert Friedel die Robert Friedel GmbH. Neben Brausepulver stellte die Fabrik auch Schokolade her. Tipp: Mehr Informationen findest du unter und unter 2 Schon 1929 warb ein Matrose für die Brause. 53

18 Thema Frigeo Brausepulver Später hieß die Fabrik einfach Frigeo. Und anstelle von Brauselimonaden-Pulver erfand Theodor Beltle den Namen Ahoj-Brause. Vermutlich dachte er bei seiner Brause an eine erfrischende Brise auf einem Schiff. Ganz genau weiß man aber nicht, warum er den Namen wählte. Bis heute aber grüßt der kleine Matrose von den Brauselimonaden-Tütchen, die längst nicht nur bei Wanderern beliebt sind! Die Ahoj-Brause wird heute nicht mehr in Stuttgart hergestellt. Bereits 1952 wurde der Platz in der Fabrik zu eng und es wurde ein neues Werk in Remshalden gebaut. 1 Noch heute kannst du an der Fassade des Hauses in der Kepelenstraße 3 erkennen, dass hier einmal Süßwaren hergestellt wurden. Das kitzelt aber schön an den Pfoten! 4 Das Frigeo-Werk in Remshalden. 2 Die Fassade ziert ein großes Brauseglas. 54

19 Arbeitsblatt Experiment Brausepulver Ein Experiment: Was bringt das Brausepulver zum Prickeln? Im Brausepulver sind Weinsäure, Natron und Aromastoffe enthalten. Gibt man dieses Pulver in Wasser, löst es sich auf und es entsteht Kohlensäure. Erforsche mit dem Experiment folgende Frage: Wie bringt die Kohlensäure die Limonade zum Prickeln? Erster Versuch 15 Minuten Stift, 1 Glas, 1 Flasche, 4 Tüten Brausepulver, 1 Liter Wasser Öffne eine Tüte Brausepulver und schütte den Inhalt in ein Glas mit Wasser. Was beobachtest du? Zweiter Versuch Fülle eine Flasche mit Wasser und gibt drei Tüten Brausepulver hinein. Ziehe ganz schnell einen Luftballon über die Flaschenöffnung. Was beobachtest du? Notiere hier deine Vermutungen zu den Beobachtungen: 55

20 Stuttgart mit Köpfchen Erfindern und Erfindungen auf der Spur Arbeitsblatt Patenturkunde Stift, gute Ideen 30 Minuten Arbeitsblatt 130% vergrößert kopieren Stuttgart Fred und Flo verleihen im Namen des s Stuttgart diese Patenturkunde an (trage hier deinen Namen ein) für die geniale Erfindung (trage hier den Namen deiner Erfindung ein) So sieht die Erfindung aus: (zeichne hier ein Bild deiner Erfindung) Und so funktioniert es: Flo und Fred Datum Unterschrift 56

21 Arbeitsblatt Daumenkino Viertaktmotor Ein Daumenkino zum Viertaktmotor Die meisten Autos werden heute mit einem Viertaktmotor angetrieben. Man nennt sie auch Verbrennungsmotoren, weil in ihnen Benzin oder Diesel explosionsartig verbrannt wird. Die Motoren bestehen aus vier oder mehr Zylindern. In diesen Zylindern bewegt sich der Kolben nach oben und unten. Er bewegt sich durch den Druck, der durch die explosionsartige Verbrennung des Kraftstoffs entsteht. Schere, Tacker 30 Minuten Am oberen Ende des Zylinders, dem Zylinderkopf, befinden sich zwei Ventile: In einem wird das Gemisch aus Benzin und Luft in den Zylinder eingesaugt (Einlassventil). Durch das andere Ventil (Auslassventil) wird das verbrannte Kraftstoffgemisch aus dem Zylinder herausgedrückt. In der Mitte zwischen beiden Ventilen ist die Zündkerze angebracht. Mit ihrem Zündfunken entzündet sie im richtigen Moment das Kraftstoffgemisch. Der Kolben im Zylinder bewegt sich in vier Schritten. Diese werden auch Takte genannt, daher kommt der Name Viertaktmotor. x Erster Takt: Der Kolben bewegt sich nach unten. Durch das offene Einlassventil wird das Gemisch aus Benzin und Luft in den Zylinder gesaugt. x Zweiter Takt: Der Kolben bewegt sich wieder nach oben. Beiden Ventile sind geschlossen. Das Gemisch aus Benzin und Luft wird stark zusammengepresst. x Dritter Takt: Die Zündkerze entzündet das Kraftstoffgemisch genau in dem Moment, wo es am stärksten zusammengepresst ist. Das Gemisch explodiert und ein großer Druck entsteht im Zylinder. Durch diesen Druck wird der Kolben kräftig nach unten gedrückt. x Vierter Takt: Der Kolben wandert wieder nach oben und drückt dabei das verbrannte Kraftstoffgemisch durch das geöffnete Auslassventil nach außen. Das Daumenkino zeigt einen Benzin-Viertaktmotor. Im Unterschied zu einem Dieselmotor gibt es hier die Zündkerze, um die Explosion des Benzin-Luft- Gemisches auszulösen. Beim Dieselmotor entzündet sich das Gemisch aus Luft und Diesel selbstständig. 4 Ein Viertakt- Benzinmotor: Vier Zylinder sind nebeneinander angeordnet und die Zündkerzen entzünden das Benzin-Luft-Gemisch. Einlassventil Zündkerze Auslassventil Zylinderkopf 1 So sieht ein Zylinder aus. Kolben Pleuelstange Kurbelwelle 57

22 Arbeitsblatt Daumenkino Viertaktmotor Tipp: Das Daumenkino läuft noch besser, wenn du die Bildfolge zweimal hintereinander tackerst! Aufgabe Schneide die einzelnen Seiten des Daumenkinos aus! Ordne sie mit Hilfe der kleinen Nummern. Tackere das Daumenkino anschließend zusammen Film ab!

23 Arbeitsblatt Daumenkino Viertaktmotor

24 Arbeitsblatt Experiment Infrarotstrahlung Ein Experiment: Die infraroten Strahlen 15 Minuten Stift, Fernbedienung, Handy mit Kamerafunktion Das folgende Experiment haben sich die Wissenschaftler des SOFIA-Projektes ausgedacht. Ihr benötigt eine Fernbedienung und ein Handy mit Kamerafunktion. Erforscht nun folgende Frage: Können wir infrarotes Licht sehen? Erster Versuch Schau auf das vordere Ende der Fernbedienung und drücke einen Knopf. Was beobachtest du? Zweiter Versuch Drücke noch einmal einen Knopf auf der Fernbedienung. Schalte die Kamerafunktion des Handys ein. Betrachte hiermit das vordere Ende der Fernbedienung. Was beobachtest du nun? Notiere hier deine Vermutungen zu den Beobachtungen: 60

25 Lösungen Bilderrätsel Reitwagen von Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach Projekt SOFIA, Darstellung infraroter Strahlung Daimler-Werkstatt in Bad Cannstatt Ahoj-Brausepulver von Frigeo Robert Bosch Experiment Brausepulver Beobachtung erster Versuch: Das Wasser färbt sich. Es bilden sich Bläschen, die nach oben steigen. Die Bläschen bzw. die Luft sind leichter als Wasser. Erklärung erster Versuch: Die Kohlensäure reagiert mit Wasser zu Kohlendioxid. Dieses Gas hat eine geringere Dichte als Wasser und steigt deshalb in Bläschen nach oben. Beobachtung zweiter Versuch: Das Wasser färbt sich. Es bilden sich Bläschen, die nach oben steigen. Der Ballon füllt sich mit Luft. Erklärung zweiter Versuch: Die Kohlensäure reagiert mit Wasser zu Kohlendioxid. Dieses hat nicht nur eine geringere Dichte als Wasser und steigt in der Flasche nach oben, sondern wird auch als Gas im Luftballon aufgefangen. Experiment infrarote Strahlung Beobachtung erster Versuch: Am oberen Ende der Fernbedienung ist nichts zu erkennen. Erklärung erster Versuch: Die Fernbedienung überträgt die Signale (zum Beispiel an einen Fernseher) mittels infraroter Strahlen. Diese sind für das menschliche Auge nicht sichtbar. Beobachtung zweiter Versuch: Durch die Handykamera ist ein Punkt am oberen Ende der Fernbedienung sichtbar. Erklärung zweiter Versuch: Viele Handys übertragen Musik, Bilder und Videos im Infrarotbereich und können infrarote Strahlung daher mit ihrer Kamerafunktion sichtbar machen. Achtung manche Handy besitzen einen Infrarotfilter, sie können die infrarote Strahlung nicht darstellen. 61