EIN FORSCHERTRAUM AUS GLAS GLASKLARE GESCHICHTEN UND EXPERIMENTE

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1 EIN FORSCHERTRAUM AUS GLAS GLASKLARE GESCHICHTEN UND EXPERIMENTE AUSGABE KINDERGARTEN / VOLKSSCHULE

2 GESCHICHTEN Das Erzählen von Geschichten bei der Vermittlung von Sach- und Lerninhalten hat bereits eine lange Tradition. Selbst aktuelle neurobiologische Erkenntnisse belegen, dass beim Lernen emotionale Koppelungen an Sachverhalte eine große Rolle spielen. Deshalb wurde das Thema Glas in eine spannende Geschichte verpackt. Autorin: Sabine Hirschmugl-Gaisch EXPERIMENTE Alles was in der realen Welt des Experimentierens passiert, kommt der kindlichen Aufnahmefähigkeit sehr entgegen. Das Experiment bietet dadurch die Möglichkeit eines kindgerechten Zugangs zu naturwissenschaftlichem Denken. Das Thema Glas fordert zu einer Fülle von faszinierenden Experimenten auf. Autor: Hans Eck 2

3 INHALTSVERZEICHNIS Der aufregende Traum 6 Der Mini-Vulkanausbruch 7 Der tanzende Flaschenteufel 8 Entdecker-Schüttelflaschen 9 Das Sammel-Kind 10 Baue ein Kaleidoskop ( Schönbildschauer ) 11 Werkzeug aus vulkanischem Glas 12 Glasdetektive unterwegs 13 Glas ertasten im Dunklen 13 Der große Wunsch 14 So funktioniert Glasrecycling 15 Tanzende Lichtflecke 16 Kannst du um die Ecken schauen? 17 Die erste Begegnung 18 Warum ist Glas durchsichtig? 20 Kann man durch mattes Glas sehen? 21 Die Glasproduktion 22 Eisblumenglas 24 Eisblumen malen 25 Was Glas alles kann 26 Wasserglasmusik 28 Glas als Verpackungsmaterial 29 Biegen und Schneiden von Glas 30 Wer kann sich auf der Rutsche halten? 31 Es wird heiß 32 Die Rohstoffe und das Mischen 34 Das Schmelzen von Stoffen 35 Der geheimnisvolle dunkle Raum 36 Die Schusterkugel 37 Die Mutprobe 38 Ende gut, alles gut 39 Zusatztipp: HotPot 40 3

4 VORWORT Feuer, Wasser, Luft und Erde sind die vier Elemente, die alles Sein prägen. Der Werkstoff Glas wie wir ihn aus dem Alltag kennen - entsteht durch das perfekte Zusammenspiel dieser vier Grundessenzen: Quarzsand verschmilzt mit weiteren Komponenten in 1500 C heißem Feuer zu flüssigem Glas, das dann von wassergekühlten Druckluftmaschinen in Form geblasen wird. So entstehen tausende Dinge, die uns täglich umgeben. Sei es das Marmeladenglas am Frühstückstisch, der Parfumflakon oder Kosmetiktiegel im Badezimmer. Der heimelige Raumduft, der Hustensaft, die Globuli, das Antibiotikum und vieles mehr aus der Apotheke. Miniatur-Getränke, das Mischungskrügerl beim Wirt nebenan wie auch der Maßbierkrug auf der Wiesn. Die Premiumspirituose, die man entspannt im Kaminstüberl genießt, die Wasserkaraffe beim Lieblingsitaliener oder schlicht die Gewürzmühlen, die sicher auch in Ihrer Küche zu finden sind. In Zeiten, wo man sich nicht erst seit dem beeindruckenden Film Plastic Planet - der Problematik von Kunststoff bewusst sein sollte, setzt Stölzle mit seinen vier europäischen Produktionsstätten voll auf Glas. Wir laden Sie und Ihre Kinder auf eine spannende Forscherreise durch die faszinierende Welt des Werkstoffes Glas ein! Lassen auch Sie sich von seiner Vielseitigkeit beeindrucken. Dkfm. Johannes Schick CEO Stölzle Glasgruppe Spannend erzählt, die Neugierde weckend und dem Wunsch alle Experimente gleich selbst auszuprobieren: Mit dem Forscherbuch Ein Forschertraum aus Glas ist die Erstellung eines praxisgerechten Unterrichtsmaterials gelungen, welches unserem Anliegen, Kinder möglichst früh mit dem vielseitigen und kreativen Werkstoff Glas vertraut zu machen, entspricht. Aber auch als Erwachsener sowohl als Kindergartenpädagogin, Lehrer oder Elternteil entdeckt man auf anschauliche Weise die faszinierende und die mindestens tausend Jahre alte Welt von Glas neu. Glas, das aus einer modernen und nachhaltigen Welt nicht wegzudenken ist und ohne das kein Haushalt funktionieren würde! MMag. Alexander Krissmanek Geschäftsführer FACHVERBAND DER GLASINDUSTRIE 4

5 VORWORT Kinder sind von Natur aus neugierig und wollen die Welt verstehen. Fortschrittliche pädagogische Konzepte, wie etwa die Reggio-Pädagogik, legen daher großen Wert auf das experimentierende Forschen schon im frühesten Alter. Diese Erkenntnisse haben auch ihren Niederschlag in Projekten wie IMST und auf europäischer Ebene in der Fibonacci-Initiative gefunden. Im Idealfall werden Kinder damit zu Akteuren ihrer eigenen Bildung. In der Physik und Chemie ist dieser Anspruch schwieriger einzulösen als in anderen Bereichen, weil die materiellen Voraussetzungen aufwändiger sind, mit manchen Versuchen sind naturgemäß auch Gefahren verbunden. Umso wichtiger sind Handreichungen für Elementar- und GrundschulpädagogInnen, die dem Alter der Kinder angepasste Experimente beschreiben. Der vorliegende Lehrbehelf hat darüber hinaus noch den Vorzug, dass er diese Versuche in eine sinnstiftende Erzählung einbindet, die sich je nach Alter bestens zum Vor- oder Selbst- Lesen eignet. Ich danke Hans Eck und Sabine Hirschmugl-Gaisch beide sind als Lehrende an der Pädagogischen Hochschule Steiermark tätig für die Erstellung dieser äußerst gelungenen Handreichung, der ich die verdiente weite Verbreitung wünsche. Mag. Dr. Elgrid Messner Rektorin der Pädagogischen Hochschule Steiermark Der Fortschritt im Bereich Naturwissenschaft und Technik erfolgt heute mit atemberaubender Geschwindigkeit. Es ist daher sehr wichtig unsere Kinder schon früh, spielerisch - aber technisch-wissenschaftlich korrekt - auf diese Entwicklung vorzubereiten. Glas ist heute zwar allgegenwärtig, damit aber eigentlich auch alltäglich. Dabei machen gerade Geschichte und einzigartige Eigenschaften es wert, sich eingehender mit diesem Werkstoff zu beschäftigen. Die Faszination, die seit tausenden von Jahren von Glas ausgeht, wird sicherlich noch in weiter Zukunft Jung und Alt in ihren Bann ziehen. Ziel dieses Projektes war, das Bildungsangebot zum Thema Glas um eine weitere spannende Facette zu ergänzen. Und so wurden vielfältige Experimente in kindergerechte Geschichten verpackt, damit neben dem Wissen auch die Unterhaltung nicht zu kurz kommt. Das ENERGIEFORUM Lipizzanerheimat wünscht kurzweilige Stunden und Gutes Gelingen! Heinz Brunner, Dipl.-Ing. Dr. Rudolf Schwarz ENERGIEFORUM Lipizzanerheimat 5

6 DER AUFREGENDE TRAUM Anna schläft. Dicke Wolken türmen sich über dem nahe gelegenen Berg auf. Ein dumpfes, bedrohliches Grollen und Poltern sind aus dem Inneren des Vulkans zu hören, das Grollen wird immer lauter. Eine Säule aus Dampf, Gestein und Asche steigt hoch in den Himmel. Dicke, dunkle Rauchschwaden kriechen den Abhang herunter, so dass Anna fast keine Luft mehr bekommt. Plötzlich beginnt der Berg auch noch Feuer zu speien. Der große, alte, erloschene Vulkan auf Annas Wandbild im Kinderzimmer bricht wieder aus! Rotglühende Lava beginnt aus dem Krater nach unten zu rinnen. Der Vulkan spuckt plötzlich brennend heiße, glühende Steine hoch in den Himmel, wo sie zu scharfen Gebilden wie dunkles Glas erstarren und wieder zur Erde fallen. Alles scheint zu dröhnen und zu brennen. In Annas Glaskugel sind ein Junge und ein Mädchen zu sehen, die sich an den Händen halten und einander zulächeln. Wenn Anna die Glaskugel sanft schüttelt, schneit es winzige goldene Sterne auf die beiden. Und wenn Anna auch noch den Schlüssel des Uhrwerks im Boden der Glaskugel dreht, ertönt eine zarte Melodie. Anna lässt also Sterne regnen, hört die wunderschöne Melodie und fühlt sich gleich wohler. Die golden funkelnden Sterne schweben leise auf den Jungen und das Mädchen in der Zauberkugel herab, die zarte Melodie ertönt und ganz allmählich fallen Anna wieder die Augen zu. Anna gleitet sanft zurück in einen tiefen, ruhigen Schlaf. Da wacht Anna auf. Dunkel ist es um sie herum und ganz still. Die Sterne leuchten wie immer zum Fenster herein und auch das Bild des Vulkans hängt an seinem Platz an der Wand. Der Vulkanausbruch war zum Glück nur ein Traum. Annas Herz rast, ihre Hände zittern vor Aufregung. Immer, wenn Anna so aufregende Träume hat oder nicht einschlafen kann, hilft nur eines Annas Schnee-Zauberkugel. Eigentlich ist Annas kleine Schneekugel gar keine echte Zauberkugel aber immer, wenn Anna sich nicht gut fühlt, traurig oder sehr einsam ist, nimmt sie ihre kleine Glaskristallkugel zur Hand und lässt sich von ihr verzaubern und trösten. 6

7 DER MINI-VULKANAUSBRUCH Sand oder Papiermaschee (Zeitungspapier, Tapetenkleister, Karton, Eimer), ein kleines Marmeladeglas mit Schraubverschluss, Löffel, 20 Gramm Speisesoda, rote Lebensmittelfarbe, Essig, Pipette, Spülmittel. Hintergrund Wenn man Essig und Speisesoda (wird auch als Natron bezeichnet) mischt, entsteht das Gas Kohlenstoffdioxid CO 2. Die Gasblasen reagieren mit dem Spülmittel und bilden Schaum. Dabei drückt das Kohlenstoffdioxid den Schaum (die Lava ) aus dem Krater. Ein auf der Erde natürlich vorkommendes Glas ist der Obsidian, der bei einem Vulkanausbruch entstehen kann. Daher kann man davon ausgehen, dass es auf der Erde Steine, die wie Glas aussehen, schon immer gegeben hat. 1. Vulkanbau Baue die Grundform des Vulkans aus Karton und rühre eine kleine Menge Tapetenkleisterpulver im Eimer an. Dann zerreiße das Zeitungspapier in kleine Stücke und vermische es mit dem Tapetenkleister. Nun forme mit diesen eingeweichten Papierstücken den Vulkan über dem Grundgerüst lasse oben genug Platz für das Marmeladeglas frei! Wenn der Vulkan getrocknet ist, kannst du ihn bemalen und lackieren! 2. Vulkanausbruch Stecke in die Krateröffnung des Vulkans das kleine Glas und dichte den oberen Rand mit rotem Plastilin ab. Platziere den Vulkan auf einem großen Teller (oder einer anderen Unterlage) und fülle in das Glas 2 Löffel Backpulver, ein paar Tropfen rote Lebensmittelfarbe und ein wenig Spülmittel. Nun gib mit der Pipette ein wenig Essig dazu und rühre kurz um: Es tritt roter Schaum aus, der aussieht wie Lava. 7

8 DER TANZENDE FLASCHENTEUFEL Verschiedene Glasflaschen mit Gummikappe, Flaschenteuferl, kleine Ketchup-Sackerln, Salz, Wasser. (Ein Flaschenteuferl ist eine mundgeblasene, hohle Glas- Figur mit einer kleinen Öffnung am Schwanzende). Setze das Flaschenteuferl in eine randvoll mit Wasser gefüllte Flasche, verschließe sie mit einer Gummikappe und drücke dann auf die Kappe. Kannst du das Teuferl so zum Sinken, Auftauchen und zum Tanzen bringen? Wenn du kein Flaschenteuferl hast, kannst du das Gleiche mit einem Ketchup-Sackerl machen. Wenn das Ketchup-Sackerl nicht sinkt, dann passt es, und du kannst auf die Kappe drücken. Sinkt das Ketchup-Säckchen, dann gib vorsichtig so viel Salz ins Wasser, bis das Sackerl steigt; danach kannst du das Auf- und Absteigen durch Drücken auf die Kappe steuern. Hintergrund Das Experiment verdeutlicht die unterschiedlichen Eigenschaften von Luft und Wasser. Wird das Flaschenteuferl in eine Flüssigkeit gelegt, bleibt innen eine Luftblase. Drückt man auf die Gummikappe der Flasche, so wird der Druck auf das Wasser weitergegeben. Da sich Wasser nur gering komprimieren lässt, dringt es durch die kleine Öffnung in das Flaschenteuferl ein und presst die Luftblase dort zusammen. Der Taucher wird damit schwerer und taucht ab. Verringert man den Druck, kann man deutlich sehen, dass sich die Luftblase vergrößert. Das Wasser wird hinausgetrieben, der Taucher steigt auf und dreht sich dabei sogar durch den Rückstoß des austretenden Wassers. Der Ketchup-Taucher funktioniert ein bisschen anders: Im Ketchup-Sackerl ist produktionsbedingt immer eine kleine Luftblase. Wenn man auf die Gummikappe drückt, dann wird diese Luftblase stärker zusammengedrückt als das umgebende Wasser. Das weiche Säckchen wird etwas kleiner, erfährt dadurch weniger Auftrieb (Auftrieb ist die Kraft, mit der Körper im Wasser nach oben gedrückt werden) und sinkt. Lässt man los, dann dehnt sich das Säckchen wieder aus und wird nach oben getrieben. 8

9 ENTDECKER-SCHÜTTELFLASCHEN Verschiedene Glasflaschen; Perlen, Federn, gefärbtes Wasser und verschieden schwere Flüssigkeiten; gefärbtes Salz und Reis, Murmeln, Pailletten, Pfeifenputzerstücke, Magnete usw. a) Fülle mit Lebensmittelfarbe bunt gefärbten Reis zu 4/5 in die Flasche, verstecke kleine Figuren darin und lasse erraten, was drinnen ist. b) Fülle die Flasche zu einer Hälfte mit gefärbtem Wasser, zur anderen mit pflanzlichem Öl. Schüttle dann die Flasche hin und her und beobachte die Wellen! c) Fülle Pfeifenputzerabfälle in die Flasche; der Eisendraht im Inneren bewirkt, dass sie sich mit einem Magnet von außen bewegen lassen. d) Fülle die Flasche bis zu einem Viertel mit gefärbtem Wasser, darauf kommt die gleiche Menge Öl und dann ein Viertel Sirup oder Honig. Die Flasche fest verschließen, schütteln und beobachten. Hintergrund Gewöhnliche Glasflaschen werden im Nu zu Experimentierflaschen, füllt man sie mit vielfältigem Inhalt. Die kleinen Wunderwelten können dann genau betrachtet werden. Ob raschelnde Perlen, schwebende Federn oder glucksendes Wasser, in dem Pailletten schwimmen - vielfältige sinnliche und experimentelle Erfahrungen sind möglich. Einfach die Flaschen mit unterschiedlichen wie Perlen, Murmeln, Federn, Glitter, Pailletten und unterschiedlichen Flüssigkeiten füllen. Zu d) Beim Hineinschütten trennen sich die Flüssigkeiten voneinander, ordnen sich und schwimmen übereinander. Sie lassen sich auch durch Schütteln nicht vermischen. Die Flüssigkeiten haben unterschiedliche Dichten, sind also unterschiedlich schwer. Die Flüssigkeit mit der höchsten Dichte liegt ganz unten, die mit der niedrigsten (hier das Öl) schwimmt oben auf. 9

10 DAS SAMMEL-KIND Weißt du, was ein Sammel-Kind ist? Nein? Dann stellen wir dir jetzt Anna vor, das Sammel- Kind mit dem Sammel-Kinderzimmer. In Annas Zimmer stehen bunte Schachteln mit geheimnisvollen Kostbarkeiten in den Regalen. Da gibt es Körbe, gefüllt mit wunderschönen Steinen und interessant geformten Wurzeln. Wo und wann immer Anna etwas Schönes oder Besonderes entdeckt, hebt sie es auf, nimmt es mit nach Hause. Anna hat auch eine Sammlung von hübschen bunten Glasfiguren, Fläschchen, Trinkgläsern, Glasplättchen, Perlen und Murmeln. Auf diese Kostbarkeiten ist sie ganz besonders stolz. Von Zeit zu Zeit stellt sie sich mit dem einen oder anderen bunt gefärbten Glasplättchen ans Fenster, um die Welt mit ihrer Hilfe wie durch eine Zauberbrille zu betrachten. Stundenlang kann Anna sich damit beschäftigen, ihre Glasfiguren zu ordnen, zu ertasten und zu erraten, welchen Gegenstand aus Glas sie jetzt wohl in ihre Hände genommen hat. Blickt Anna in ihr selbst gebasteltes Kaleidoskop, gefüllt mit kleinen, bunten Glasplättchen und Figuren und dreht es wieder und wieder, kann es leicht sein, dass sie die Welt um sich herum für einige Zeit vergisst. Anna wählt ein großes, scharfes Obsidian-Stück aus und packt es in ihren Rucksack. Für heute hat sie sich nämlich etwas Besonderes vorgenommen: Oft schon hat Anna sich gefragt, was man wohl alles braucht, um Kunstwerke aus Glas herzustellen. Und was sie wohl alles können müsste, um eine richtige Glasmacherin zu werden. Auf diese Fragen möchte Anna heute die Antworten finden und sie weiß auch ganz genau, wo sie danach suchen muss. In der Stadt, in der Anna lebt, gibt es eine große Fabrik, die Glas und schöne Glas-Dinge herstellt. Stölzle-Oberglas ist ihr Name, und Anna wohnt gleich nebenan. Doch nicht nur wegen der schönen Glasgefäße ist Stölzle im ganzen Land bekannt dort gibt es auch ein Geheimnis. Von Zeit zu Zeit, so erzählen die Erwachsenen, taucht plötzlich ein Junge, durchscheinend wie Glas, in den Hallen auf, wird kurz gesehen, um dann wieder ins Nichts zu entschwinden. Niemand weiß, woher er kommt, niemand weiß, wohin er wieder entschwindet und niemand weiß, was er in der großen Fabrikhalle will. Anna beschließt, die Antworten auf ihre Fragen selbst zu suchen und herauszufinden, was es mit den Erzählungen über diesen geheimnisvollen Jungen auf sich hat. Und so macht sich Anna auf den Weg, um die Rätsel zu lösen. Auch edle Steine gehören zu Annas Schätzen. Ein großer Obsidian war Annas ganzer Stolz! Sie hatte ihn von ihrem Onkel geschenkt bekommen. Doch nicht lange hatte die Freude an dem Edelstein gewährt. Eines Tages fiel der große Stein zu Boden und zerbrach in viele kleine Stücke. Anna hat sie alle aufgehoben, schließlich ist sie ein Sammel-Kind, und bemerkt, dass einige dieser Stücke so scharf sind, dass sie schneiden wie ein richtiges Messer! Anna hat es schon ausprobiert Bananen oder Käse lassen sich leicht damit zerkleinern. Da muss Anna plötzlich an den Traum vom Vulkan denken und an all die glühenden Steine, die der feurige, brodelnde Vulkan ausgespuckt hat. Ob ihr Obsidian vielleicht auch einmal aus einem Vulkan geschleudert wurde? 10

11 BAUE EIN KALEIDOSKOP ( SCHÖNBILDSCHAUER ) Eine leere dreiseitige Schachtel (zum Beispiel von Toblerone oder selbst gebastelt), Spiegelfolie, Klarsichtfolie, Brotpapier (Pergament-Papier), ein Streifen dünner Karton, Glasperlen oder Glassteinchen, eine Haushaltpapierrolle, Schnur oder Wolle zum Verzieren, Klebeband, Schere, Klebstoff. Hintergrund Das Kaleidoskop ist ein Rohr, an dessen Ende sich zwischen einer durchsichtigen und einer matten Scheibe kleine, bunte Objekte befinden. Die durchsichtige Scheibe ist dazu da, dass die bunten Glassteine und Perlen durch die Röhre gut zu sehen sind. Die matte Scheibe (Pergamentpapier) am Ende der Röhre sorgt für ein gleichmäßiges, weiches Licht in der Röhre. Durch dieses Licht entstehen besonders schöne Bilder. Das verhalf dem Spielzeug vermutlich auch zu seinem Namen Schönbildschauer. Das andere Ende des Kaleidoskops hat eine Öffnung, durch die man durchsehen kann. Im Rohr selbst sind längs drei Spiegel-Streifen angebracht, die an ihren Längskanten aneinander liegen. In diesen Spiegel-Streifen spiegeln sich die Objekte mehrfach, dadurch entsteht ein symmetrisches Muster, das sich beim Drehen verändert. Schneide die dreiseitige Schachtel an einer langen Kante auf und entferne Deckel und Boden. Die Spiegelfolie schneidest du in drei Streifen, jeweils so groß wie eine Seitenfläche der Schachtel. Klebe die Folie auf die drei Abschnitte des Kartons - und zwar so, dass die Knicke frei bleiben und der Karton sich weiterhin falten lässt. Anschließend falte die Schachtel wieder zusammen und klebe die Seite mit Klebestreifen zu. Stecke die Schachtel in die Haushaltpapierrolle (oder Klopapierrolle) und passe die Länge an. Spanne über die eine Öffnung Klarsichtfolie und befestige sie mit Klebeband. Jetzt musst du die Rolle etwas verlängern, indem du einen sehr schmalen Streifen aus Karton rundherum anklebst. Damit erhältst du einen Zwischenraum. Gib dann deine farbigen Perlen oder Glassteine hinein. Achte dabei darauf, dass du den Zwischenraum nicht zu voll packst. Die Objekte müssen sich noch bewegen können. Spanne nun das Brotpapier darüber und klebe es fest! Klebe die andere Öffnung mit einem Stück Karton zu (vorher musst du noch in der Mitte ein Guckloch hineinschneiden)! Jetzt geht es ans Verzieren! Beklebe das Kaleidoskop dazu mit buntem Papier oder vielleicht möchtest du dein Kaleidoskop mit Zeitungsausschnitten oder Fotos bekleben? So, und jetzt musst du nur mehr drehen und durchschauen! 11

12 WERKZEUG AUS VULKANISCHEM GLAS Obsidian, Obst und Gemüse, Schneidbrett, Hammer, Schutzbrille. Bitte einen Erwachsenen, dass er von einem Obsidian mit einem Hammer Stücke herunterschlägt. Achtung, dabei ein Schutzbrille tragen. Danach gut unter fließendem Wasser reinigen. Du erhältst ganz sicher scharfkantige Stücke, die du als Messer zum Schneiden von Obst und Gemüse verwenden kannst. Glas ist vielfältig! Täglich begegnet uns Glas in seiner enormen Vielfältigkeit. Ob als Trinkglas, Flachglas (Fenster, Türen, Spiegel, Uhren etc.), in und an optischen Geräten (Ferngläser, Mikroskope, Sehhilfen usw.), als technische Geräte (z. B. feuerfestes Glas zur chemischen Produktion). Als Verpackung für Lebensmittel (Getränke, Marmelade, u. v. m.) wird Glas in den verschiedensten Formen und Farben eingesetzt. Für chemisch-technische Füllgüter (Pharmazie, Labor, Kosmetik) bietet Glas als Verpackung ein hohes Maß an Sicherheit gegen Schmutz, Schädlinge, Bakterien, Feuchtigkeit, Sauerstoff, Fremdgerüche, Hitze, chemische Angriffe und zum Teil auch gegen Licht. Hintergrund Das beliebte Naturglas Obsidian entsteht durch extrem schnelle Lava-Abkühlung. Das rasche Erkalten der Lava verhindert das Ausbilden von Kristallen und führt zu einer erstarrten Masse aus reichhaltig Wasser, Gas und Mineralien. Dies verleiht ihm sein glasartiges Aussehen. Wie Funde beweisen, wurde schon in der Steinzeit Obsidian zum Herstellen von Messern und Pfeilspitzen verwendet. Obsidian wurde wegen seines scharfkantigen, muscheligen Bruches ebenso wie Feuerstein, als Material für Werkzeuge geschätzt. Das Vulkangestein war damals sehr begehrt. Alle im östlichen Mittelmeer gefundenen Schneidwerkzeuge und Pfeilspitzen stammen aus einem einzigen Lavastrom der griechischen Vulkaninsel Milos. Obsidian galt als Verkaufsschlager und wurde auf Milos schon 7000 Jahre vor Christus gewonnen. Obsidian - ein natürlich entstandenes vulkanisches Glas 12

13 GLASDETEKTIVE UNTERWEGS Zur Ausrüstung eines richtigen Glasdetektivs gehören: Lupe, Maßband, Papier und Stift, Fotoapparat. Was haben eine Brille, eine Mineralwasserflasche und eine Glühbirne gemeinsam? Ganz einfach: Alle diese Dinge sind für gewöhnlich aus Glas. Fast überall begegnen wir also diesem Material. Ausgangspunkt für die Detektivsuche kann eine Sammlung von Gegenständen auf einem Tisch sein, die entweder ganz oder teilweise aus Glas bestehen, zum Beispiel Trinkglas, Marmelade- und Honigglas, Gurkenglas, Salzstreuer, Lupe, Fernglas, Parfumfläschchen, Brillen, verschiedene Getränkeflaschen, Vase, Bilderrahmen, Vorratsbehälter, Glühbirne, Spiegel, Dekorationen. Im gemeinsamen Gespräch kann man aber auch noch größere Gegenstände nennen, die ganz oder teilweise aus Glas bestehen: Fensterscheiben, Autoscheiben, Fernseh- und Computerbildschirme, Vitrinen, Aquarium, Glashaus, Lampenschirme, Glaswolle, Sicherheitsglas usw. Und dann starten die gut ausgerüsteten Glasdetektive und suchen nach allen Gegenständen aus Glas, zeichnen, fotografieren und vermessen sie. Gemeinsam findet dann ein Abschlussgespräch statt. GLAS ERTASTEN IM DUNKLEN Tuch zum Verbinden der Augen oder eine Decke, ein Stoffsack oder eine Schachtel mit einer Öffnung zum Hineingreifen. Verschiedene Gegenstände aus Glas mit verschiedenen Formen und Oberflächen. Die Formen vergleichen - sind Gegenstände gleich oder verschieden? Die Oberflächen ertasten (rau, glatt) und vergleichen: Was ist glatter? Temperaturunterschiede erfühlen, welcher Gegenstand ist wärmer als die anderen, welcher kälter? Mit verbundenen oder geschlossenen Augen oder mit den Händen unter einer Decke Glasformen erfühlen und beschreiben: spitz, rund, eckig, lang, kurz usw. 13

14 DER GROSSE WUNSCH Seit Anna denken kann, hat Anna einen großen Wunsch: Sie will erfahren, wie Glas gemacht wird. Wie die schönen Flaschen und Gläser, die sie in ihren Schatztruhen versteckt hat, ihre vielen Farben und unterschiedlichen Formen bekommen haben. Immer wieder beobachtet Anna von ihrem Kinderzimmerfenster aus die Vorgänge am Fabriksgelände von Stölzle- Oberglas. Sie hat von ihrer Oma sogar ein eigenes Fernrohr bekommen, damit sie alles genau betrachten kann. Da gibt es Berge von Quarzsand zu sehen - wofür die wohl gebraucht werden? Da stehen große Container herum, gefüllt mit weißen und mit bunten Glasscherben, die nach einiger Zeit in die große Fabrikshalle transportiert werden. Da fahren große Lastwagen voll beladen aus und ein. Doch was im Inneren der Fabrik vor sich geht, das bleibt für Anna ein Geheimnis. Und sie ist so neugierig! Oft hat sie schon darum gebeten, die Fabrik von innen anschauen zu dürfen, um endlich zu erfahren, wie Glas gemacht wird, aber immer gab es von den Erwachsenen ein: Nein! Viel zu gefährlich, du bist noch zu klein! So kommt es, dass Anna sich heute auf die Lauer legt. Sie hat beobachtet, dass große Busse mit Besuchern zur Fabrik kommen. Anna hat einen Plan: Sie will den nächsten Bus abwarten und sich dann heimlich unter die Besucher mischen, um endlich das Innere der Fabrik kennenzulernen. Deshalb sitzt sie nun hier im Gebüsch, auf der kleinen Parkbank gleich gegenüber vom Eingang zu Stölzle-Oberglas und wartet auf den nächsten Besucherbus. Mit ihrem selbstgebauten Um-die-Ecke-Gucker kann Anna von ihrem Platz aus die Straße, den Parkplatz und den Eingang zur Glasfabrik gut überblicken, ohne selbst dabei gesehen zu werden. Ruhig und friedlich ist es hier, nur das Summen der Bienen ist zu hören. Die Sonne scheint warm und lässt Anna ein wenig blinzeln. Strahlend hell steht die Sonne heute am wolkenlosen Himmel. Anna ist vom Warten müde, schließlich hat sie in der Nacht nicht gut geschlafen. Anna schließt ihre Augen vor der blendenden Sonne. Einen kurzen Augenblick lang ist Anna, als würde sie schweben. Das Leuchten hört nicht auf, und so öffnet Anna vorsichtig blinzelnd wieder ihre Augen. Sie bemerkt, dass das Strahlen und Leuchten nicht nur von der Sonne kommt, es kommt aus dem Gebüsch direkt vor ihr. Neugierig geht Anna auf das Strahlen zu. Da entdeckt sie, versteckt unter Ästen und Blättern, eine große, kobaltblaue Glaskugel, die mit der Sonne um die Wette strahlt und leuchtet. Behutsam hebt Anna die Kugel auf und betrachtet sie genau. Wer sie hier wohl versteckt hat? Wurde sie vielleicht gestohlen, oder könnte es sein, dass sie einfach verloren gegangen ist? Und woher könnte sie wohl stammen? Gibt es einen Grund dafür, dass sie genau an dieser Stelle liegt? Fragen über Fragen. Anna betrachtet die Kugel sehr genau und entdeckt, dass sie sich selbst darin wie in einem Spiegel erkennen kann. Anna lächelt sich selbst zu. Was ist das? Plötzlich ist Anna, als würde sie in der Kugel das Bild eines Jungen erkennen, der ihr aus weiter Ferne zuwinkt! Anna zwinkert, um genauer sehen zu können. Doch da ist es auch schon wieder weg, das Bild mit dem Jungen. Bestimmt hat sie sich nur getäuscht. Anna zögert nicht, die Entscheidung ist gefallen. Sie hängt sich ihren Rucksack um, nimmt behutsam die blaue Kugel in beide Hände und macht sich auf den Weg zum Eingang, um dort nachzufragen, ob diese wundervolle blaue Kugel vielleicht in die Fabrik gehört. 14

15 SO FUNKTIONIERT GLASRECYCLING 15

16 TANZENDE LICHTFLECKE Experiment 1: Was spiegelt? Taschenlampe, Kopierpapier, glänzendes (satiniertes) Papier, durchsichtige und matte Glasscheibe, Handspiegel, Gefäß mit Wasser, glatte und zerknüllte Aluminiumfolie. Im Raum: Lege die verschiedenen auf einen Tisch vor einer Wand und beleuchte sie schräg mit einer Taschenlampe. Im Freien: Fang mit dem Spiegel die Sonnenstrahlen ein und lasse sie an der Wand tanzen. VORSICHT, niemand darf geblendet werden! ForscherInnenfrage: Was siehst du auf der Wand? Experiment 2: Wie viele Spiegelbilder kannst du entstehen lassen? Spiegelbuch: zwei Spiegelkacheln, die mit Gewebeband an einer Kante zusammengeklebt sind und sich wie ein Buch öffnen lassen. Verschiedene kleine Dinge, die gespiegelt werden können, wie Gummibärchen, Glassteine, Figuren usw. Öffne das Spiegelbuch und lege die Gegenstände.in den Raum zwischen den Spiegelkacheln. ForscherInnenfrage: Was musst du tun, damit du möglichst viele Gummibärchen siehst? Hintergrund Spiegel und andere glatte, glänzende Flächen können Lichtstrahlen umlenken und lassen keine Lichtstrahlen durch (das kann man testen), sie werfen die Lichtstrahlen zurück ( reflektieren sie). Genau wie eine Wand einen Ball zurückwirft, den man gegen sie wirft oder rollt. Wenn Lichtstrahlen senkrecht auf einen Spiegel treffen, prallen sie wie ein Ball ab und strahlen in die entgegengesetzte Richtung. Sie drehen um. Wird der Spiegel schräg gehalten, dann fallen die Lichtstrahlen nicht senkrecht auf den Spiegel, sondern prallen vom Spiegel auch schräg wieder ab. Bei einem einfachen Spiegel hat jeder Gegenstand genau ein Spiegelbild. Das Spiegelbuch spiegelt nicht nur einmal die Außenwelt, sondern die beiden Spiegelseiten spiegeln sich auch gegenseitig - und damit auch die Bilder des jeweils anderen Spiegels. Wie oft ein Gegenstand im Spiegelbuch zu sehen ist, hängt von dessen Öffnungswinkel ab. Weitere Experimente: Beobachten, wie Licht reflektiert wird, wenn man die Lage des Spiegels ändert. Spiegelbild einer Lichtquelle mit einem kleinen Spiegel an eine bestimmte Stelle bringen. 16

17 KANNST DU UM DIE ECKE SCHAUEN? Zwei kleine Spiegel (6 x 8 cm, in der Glaserei zuschneiden lassen oder kleine Handspiegel), Fotokarton 90 x 30 cm, Geodreieck, Bleistift, Schere, Klebeband, Kleber. Bitte einen Erwachsenen um Hilfe! Falte den Fotokarton zu einem Quader und dann wieder auseinander. Schneide die Schlitze für die Spiegel ein und die zwei Beobachtungsfenster aus. Hintergrund Die Lichtstrahlen werden von den Spiegeln abgelenkt und gelangen in das Auge des Beobachters. Der erste Spiegel reflektiert die Lichtstrahlen nach unten. Der zweite Spiegel reflektiert die Lichtstrahlen nochmals. Die Konstruktion funktioniert nur dann, wenn die beiden Spiegel exakt im 45 -Winkel zum Betrachter stehen und dabei genau parallel zueinander angeordnet sind. Der Quader wird wieder zusammengefaltet und an den langen Seiten mit Klebeband aneinandergeklebt. Jetzt kann der Quader bemalt werden. Dann werden die Spiegel durch die Schlitze geschoben. Wichtig ist dabei, dass die Spiegelflächen zueinander zeigen. Jetzt ist dein Um-die-Ecke-Gucker fertig. Blicke in eines der Beobachtungsfenster. Setze dich zum Beispiel unter den Tisch und versuche die Gegenstände auf dem Tisch zu sehen oder versuche um eine Ecke zu schauen, ohne dass du gesehen wirst. Das Periskop oder der Um-die-Ecke-Gucker 17

18 DIE ERSTE BEGEGNUNG Anna nähert sich mit der blauen Glaskugel dem Eingangstor. Wie durch Zauberhand öffnet sich plötzlich automatisch die Tür und Anna kann eintreten. Maria, die in Annas Nachbarwohnung wohnt und hier am Besucherempfang arbeitet, kommt Anna schon entgegen. Hallo, Anna!, begrüßt Maria das Mädchen freundlich, Ich hab dich auf unserer Überwachungskamera kommen sehen. Was hast du denn Schönes mit? Ich habe diese Glaskugel eben im Gebüsch gefunden und wollte wissen, ob sie vielleicht hierher gehört? antwortet Anna. Maria runzelt die Stirn und blickt nachdenklich drein. Ich kann mich nicht erinnern, eine so wunderschöne Kugel schon einmal hier gesehen zu haben, überlegt sie dann. Aber es könnte vielleicht sein, dass sie in das Büro von unserem Herrn Direktor gehört. Er sammelt nämlich schöne und außergewöhnliche Gegenstände aus Glas. Genau wie ich! strahlt Anna und lacht. Du musst wissen, dass nicht jeder seine Sammlung anschauen darf, da sind sehr wertvolle Stücke dabei! meint Maria. Doch wenn du ein wenig Geduld hast, Anna, kannst du ihn ja selbst danach fragen. Er ist nur gerade in einer wichtigen Besprechung und das kann noch ein wenig dauern sagt Maria. Anna nickt zustimmend. Immerhin ist sie ja jetzt bereits in der Fabrik angekommen und muss jetzt nicht mehr auf eine Reisegruppe warten. So darf Anna in der Empfangshalle auf einem weichen Sofa Platz nehmen. Dann ist Maria auch schon wieder verschwunden, schließlich wartet die Arbeit. Anna schaut sich um. Viele Ausstellungsstücke aus Glas sind hier zu sehen: Flaschen, Gläser, Krüge und noch viele andere schöne Dinge. Auch Preise und Auszeichnungen für Stölzle sind in der Empfangshalle ausgestellt. Anna hält ihre Kugel noch immer fest in den Händen, und als ihr Blick zufällig wieder auf sie fällt, traut Anna ihren Augen nicht! Plötzlich ist der Junge von vorhin wieder auf der blauen Glaskugel zu erkennen. Doch dieses Mal ruft er ihr etwas zu Bitte hilf mir hier heraus! Anna glaubt zu träumen, doch bevor sie etwas sagen kann, spricht der Junge schon weiter: Mein Name ist Florian und ich wurde vor unendlich langer Zeit hier eingeschlossen. Nur wenn es gelingt, alle Aufgaben zu lösen, bin ich wieder frei. Willst du mir dabei helfen? Ohne lange zu überlegen, nickt Anna. Ob Florian für die geheimnisvollen Vorgänge, von denen die Erwachsenen erzählen, verantwortlich ist? Was ist denn als Erstes zu tun? 18

19 Annas Neugier ist geweckt, und voll Tatendrang wartet sie auf Florians erste Aufgabe. Als Erstes brauchen wir alle Zutaten, um richtiges Glas herstellen zu können! sagt Florian. Wie soll ich sie bloß finden? fragt Anna. In einem der Räume steht ein Kasten, in dem alle Zutaten zu sehen sind, die gebraucht werden, um Glas herzustellen. Doch darfst du nur eine Türe öffnen, um diesen Kasten zu finden. Kaum hat Florian diese Worte gesprochen, ist er auch schon wieder von der Kugeloberfläche verschwunden. Anna dreht und wendet die Kugel, doch nichts mehr ist zu sehen oder zu hören. Nun, denkt Anna, ich kann es ja einmal versuchen. Sie schaut sich ganz genau um. Viele Türen, alle aus mattiertem und undurchsichtigem Glas, führen von der Empfangshalle in unterschiedliche Räume und in verschiedene Bereiche der Fabrik. hat sie eine Idee. Sie öffnet ihren Rucksack, kramt ein wenig darin herum und holt eine Rolle Tixo (Klebeband) und ihre Trinkwasserflasche aus dem Rucksack. Mit der Wasserflasche und dem Klebeband geht Anna von einer Türe zur nächsten, um die Glasscheibe mit ein wenig Wasser zu befeuchten oder mit einem Stück Klebeband zu bekleben, um damit die matte Scheibe an einer Stelle durchsichtig zu machen. Und tatsächlich nach einigen Versuchen entdeckt Anna hinter einer Scheibe einen großen Glaskasten, auf dem ein riesiger Stein zu sehen ist ob das die richtige Türe sein könnte? Anna hat das von ihrem Onkel einmal gehört: Aus Stein wird Glas! und fragt sich noch immer: Wie geht denn das?. So öffnet Anna vorsichtig die Türe und betritt neugierig und auf leisen Sohlen das Zimmer, in dem der Kasten aus Glas mit dem Stein steht. In schwungvollen Buchstaben steht auf dem Schildchen: Quarz. Wo könnte sich bloß dieser Schrank befinden? Es darf ja nur eine Tür geöffnet werden! Anna überlegt, und bald Werksgelände Stölzle-Oberglas Gmbh, Standort Köflach 19

20 WARUM IST GLAS DURCHSICHTIG? Die interessanteste Eigenschaft von Glas ist, dass es durchsichtig und gleichzeitig hart ist. Fensterglasscheibe, Mattglas, Karton, Holzklotz. Betrachte eine brennende Kerze hinter einer Fensterglasscheibe, einem Mattglas, einem Holzklotz, einem Karton. ForscherInnenfrage: Wo kannst du die Kerze ganz genau sehen? Hintergrund Quarzsand, Soda und Kalk. Seit mehr als Jahren sind das die Zutaten für Glas. Bei Grad Celsius aufgeschmolzen, offenbaren sie nach dem Erkalten der Schmelze die Eigenschaft, die das Glas vor allen anderen künstlich erzeugten Stoffen auszeichnet: Sie werden durchsichtig. Dieses Phänomen hat unser Leben beeinflusst wie die Erfindung des Rades. Durchsichtiges Glas ermöglichte es, das Licht zu bändigen und stets verfügbar zu machen. Doch umgekehrt wäre das Glas nichts ohne Licht. Denn erst mit dem Licht wird Glas durchsichtig. Lichtdurchlässige Gegenstände gibt es auf zweierlei Arten: Durchsichtige Körper (z. B. Fensterglas) lassen Licht so hindurch, dass Gegenstände hinter ihnen zu erkennen sind. Durchscheinende Körper (z. B. Mattglas oder ein Blatt Papier) lassen Licht so hindurch, dass Gegenstände hinter ihnen verschwommen zu sehen sind. Undurchsichtige Körper lassen Licht nicht durch. Um die Frage zu beantworten, ob Licht durch einen Körper durchgeht oder nicht, müssen wir Glas und Licht genauer betrachten. Beide bestehen aus winzigen Teilchen: Glas besteht aus Teilchen, Licht ebenfalls, die Lichtteilchen fliegen ganz schnell durch die Gegend. Die meisten Stoffe können Lichtteilchen verschlucken, die auf sie treffen. Wenn Licht auf einen undurchsichtigen Gegenstand trifft, werden eben alle Lichtteilchen verschluckt, sie erwärmen den Gegenstand ein bisschen und auf der Rückseite kommt kein Licht mehr heraus. Glas ist einer der wenigen Stoffe, die keine sichtbaren Lichtteilchen mögen, weder rote noch blaue noch orangefarbene. Die lässt es einfach passieren. Die Lichtteilchen sausen hindurch wie durch Luft. Mit unserem Auge können wir deshalb sehen, was auf der anderen Seite einer Glasscheibe passiert. Kerze und durchsichtiges Fensterglas Kerze und Mattglas 20

21 KANN MAN DURCH MATTES GLAS SEHEN? Experiment 1: Zuerst wollen wir Mattglas selbst herstellen Kleines Fensterglas, Schleifpapier, Schleifkork. Schleife mit dem Schleifpapier das Glas so lange, bis es matt geworden ist und du nicht mehr durchschauen kannst! Experiment 2 - ForscherInnenfrage: Wie kann man durch mattes Glas durchschauen? Hintergrund Da die eine Seite der Mattglasscheibe durch chemische oder mechanische Bearbeitung aufgeraut wurde, werden die hindurchgehenden Lichtstrahlen in alle Richtungen gestreut. So ist es nicht möglich, ein scharfes Bild zu erkennen. Stattdessen sieht man nur stark verschwommene Umrisse. Klebt man nun den Tesafilmstreifen auf die raue Seite der Mattglasscheibe, so füllt man die durch die Bearbeitung entstandenen Unebenheiten der Scheibe auf, und die Lichtstrahlen können die Scheibe ohne Ablenkung passieren. Daher wird ein scharfes Bild erzeugt. Das Gleiche passiert mit Wasser und Öl. Mattglas wird auch als Milchglas bezeichnet. Bei Milchglas wird Milch zum Glasgemisch gegeben? Aber nein, Milchglas hat nur seinen Namen von der milchweißen Färbung. Dein selbst hergestelltes Mattglas oder ein anderes mattes Glas (z.b. Kerzenglas, Tasse), ein Streifen Tesafilm, ein Blatt mit einem bunten Bild, Wasser, Öl. Bei diesem sehr einfachen Versuch wird es möglich, durch eine Mattglasscheibe durchzuschauen. Man klebt ein Stück Tesafilm auf die raue Seite einer Mattglasscheibe und glättet diesen anschließend mit dem Fingernagel. Versuche jetzt, ob du durchschauen kannst! Geht das vielleicht auch mit einem Wasseroder Öltropfen? 21

22 6. Kontrolle 5. Formgebung 4. Glastropfen DIE GLASPRODUKTION 3. Glaswanne 2. Gemengezufuhr 1. Scherbenlagerung 22

23 7. Transportband 8. Kühlofen 9. Qualitätskontrolle 10. Verpackung 11. Lager 12. Versand 23

24 EISBLUMENGLAS Mattglas, Knochenleim, alter Kochtopf, Pinsel. Bitte einen Erwachsenen um Hilfe! Das zu bearbeitende Mattglas muss angeraut, besser noch: sandgestrahlt sein! Mische 1 Teil Knochenleim und 2 Teile Wasser in einem alten Kochtopf, stelle ihn ins Wasserbad und dann erhitze ihn mit gelegentlichem Umrühren auf 60 C. Danach lasse ihn eine Stunde stehen, damit Luftblasen entweichen können. Den Knochenleim trägst du mit dem Pinsel auf das Mattglas auf. Dann an der Luft trocknen lassen, eventuell in der Nähe einer Heizung oder eines Ofens. Tipp: Im Backrohr trocknen. Hintergrund Zur Herstellung von Eisblumenglas wird normales Fensterglas sandgestrahlt und dann mit warmem, flüssigem Knochenleim überstrichen. Bei gleichmäßigen Temperaturen und einer entsprechenden Luftfeuchtigkeit wölbt sich der Leim beim Trocknen und reißt die oberste Glasschicht mit ab. Dabei entstehen die den Eisblumen ähnlichen Gebilde. Das entstehende Muster erinnert an Eisblumen, wie sie früher auf winterlichen Einfachfenstern blühten. Achtung: Nicht mehr als 40 C einstellen, weil sonst der Knochenleim nicht schrumpft, die Luftfeuchtigkeit darf nur maximal 40 Prozent betragen. Eisblumenglas mit sich ablösendem Knochenleim 24

25 EISBLUMEN MALEN Kochtopf mit durchsichtigem Deckel oder eine Glasscheibe, Wasser, Gefrierfach, Lupe. Lege den Deckel des Kochtopfs in das Gefrierfach und warte ca. 10 Minuten. Nimm dann den Deckel aus der Gefriertruhe und setze ihn auf den mit Wasser gefüllten Kochtopf. Warte ab, was passiert! Sieh dir die entstandenen Gebilde genau an. Nimm dazu eine Lupe! So kannst du weiterforschen Hintergrund Auf dem Glasdeckel befinden sich feinste Staub- und Schmutzteilchen. Wenn Wasserteilchen aus dem Kochtopf auf das kalte Glas treffen, bilden sich dort kleine Eiskristalle und wachsen zu wunderschönen Mustern aus Eis. Wenn früher die Außentemperatur unter 0 C sank, entstanden an dünnen Fensterscheiben eisige Blumenmuster. Heute kann man die frostigen Blüten kaum noch beobachten, da moderne Fenster zu gut gedämmt sind. Mit etwas Glück findet man Eisblumen aber an der Außenseite von Autos. Es entstehen Formen, die - wenn du Glück hast - wie richtige Blumen wirken. Wie diese genau aussehen, hängt von der Temperatur und der Zeit ab. Mit dem folgenden Link kannst du ausprobieren, wie Eisblumen ausschauen können: 25

26 WAS GLAS ALLES KANN Anna steht staunend vor dem Schrank aus Glas. Aufmerksam betrachtet sie all die, die zur Glaserzeugung gebraucht werden. Nie hätte sie gedacht, dass aus einem Stein, der als Quarz bezeichnet wird, Glas gemacht werden kann. Dieser Stein wird zu feinstem Sand zermahlen, mit Soda, Kalk und Dolomit vermischt, danach erhitzt, geschmolzen und in Form geblasen. So entsteht ein Glasgefäß wie dieser Krug, der hier mitten auf dem Tisch steht. Gut hast du das gemacht! hört Anna eine leise Stimme sagen, Aber es gibt noch weitere Aufgaben zu lösen, und wir haben nicht mehr viel Zeit. Anna blickt auf die blaue Glaskugel und kann Florian wieder sehen sie sieht ihn jetzt sogar ganz deutlich. Doch wenn sie nach ihm greifen möchte, spürt sie nur die glatte, kühle Oberfläche der blauen Kugel aus Glas. Wenn du die nächste Aufgabe lösen kannst, erhalten wir das geheime Rezept, aus dem diese Kugel hier gemacht ist und nur wer eine solche Kugel herstellen kann, ist in der Lage mich zu befreien!, erklärt Florian ganz aufgeregt. Und was ist nun zu tun? fragt Anna ungeduldig. Du musst dich auf den Weg durch alle Laborräume machen und erkunden, was Glas alles kann und was nicht! Findest Du die Antworten, erfahren wir, wo das geheime Rezept zu finden ist und was es alles braucht, damit ich wieder frei bin. Anna lacht: Das kann doch wohl nicht so schwer sein! - aber noch bevor sie Florian Mut zusprechen kann, ist er auch schon wieder von der sichtbaren Seite der Kugel verschwunden. Anna blickt sich erst einmal im Zimmer um. Sie entdeckt auf einem Tisch verschiedene Gläser und Flaschen, gefüllt mit Getränken und Wasser. Anna beginnt darauf Musik zu machen und damit ist auch schon eine Aufgabe gelöst: Gläser können klingen. Doch hatte Florian nicht gesagt, dass die Zeit drängt? Also nimmt Anna ihren Rucksack und die blaue Kugel und macht sich vorsichtig auf den Weg durch die anderen Laborräume von der Fabrik. Anna möchte nicht entdeckt werden, sonst könnte es ja sein, dass sie sofort nach Hause geschickt wird und ihre Hilfe für Florian vorzeitig beenden muss. 26

27 Beinahe in jedem Raum entdeckt Anna eine neue Eigenschaft von Glas. Mit ihrem Um-die-Ecke-Gucker beobachtet Anna durch die geöffnete Tür eines Labors, wie eine Laborantin verschiedene Flüssigkeiten auf eine Glasplatte tropft um zu erkunden, ob das Glas sich mit der jeweiligen Flüssigkeit auflösen lässt oder nicht. Eine zweite Laborantin versucht dünne Glasstifte in einer Flamme zu biegen und zu verdrehen, und ein Mitarbeiter bemüht sich, Glas ganz glatt zu schneiden. Anna schleicht leise in den nächsten Raum, der menschenleer ist. Hier kramt sie in ihrem Rucksack herum und holt ihre Leuchtwanzen heraus. Diese Wanzen können zeigen, ob ein Gegenstand Strom leiten kann. Und so testet Anna mit ihrer Wanze, ob die Glasplättchen, die hier überall herumliegen, den Strom der Leuchtwanzenbatterie leiten können oder nicht. Eine Tasse voll mit heißem, dampfendem Tee, die auf einem kleinen Hocker vergessen wurde, bringt Anna auf eine lustige Idee. Noch einmal kramt sie in ihrem Rucksack und holt ihr Butterbrot, die Tüte mit den Gummibärchen und eine Metallplatte von ihrem Xylophon heraus. Im Labor findet Anna noch ein Plättchen aus Glas, und schon geht es los. Jedes Gummibärchen wird am Rücken mit Butter eingecremt und auf eine der beiden Rutschen gesetzt. Nun kann Anna mit der Gummibärchen-Rutsche erkunden, ob Glas auch Wärme leiten kann. Ein leeres Honigglas und eine Lampe lassen Anna auf eine andere Idee kommen. Im Glashaus ihrer Oma ist es auch dann schon warm, wenn es draußen noch ganz kalt ist. Seit einiger Zeit sieht Anna auch immer öfter große, dunkle Platten aus Glas, die auf den Dächern der Häuser angebracht sind. Solarzellen nennen es die Erwachsenen. Könnte es sein, dass Glas die Wärme der Sonne speichern kann? Anna startet einen Versuch sie knipst die Lampe an, hält das Honigglas davor, schaltet das Licht wieder aus und steckt ihre Hand ins Honigglas richtig angenehm warm ist es hier drin! Anna hält inne und fasst für sich zusammen, wie viele unterschiedliche Eigenschaften von Glas sie entdecken konnte ob Florian weiß, dass es so viele sind? 27

28 WASSERGLASMUSIK Experiment 1: Glasklang mit Kleiderbügel Ein Metall-Kleiderbügel, Draht, Zwirn, Schere, verschiedene Glasflaschen. Man knüpft an den beiden äußeren Enden des geraden Teiles des Kleiderbügels jeweils ca. 50 cm Zwirn. Die beiden Enden des Zwirns wickelt man einmal um je einen Zeigefinger, beugt sich vor und steckt die beiden Fingerspitzen in die Ohren. Der aufgehängte Bügel kann so frei pendeln. Man bringt den Kleiderbügel zum Schwingen und lässt ihn an eine Glasflasche stoßen. Experiment 2: Wasserglasmusik Gläser mit verschiedenen Formen, Größen und Stärken, unterschiedliche Löffel in verschiedenen Größen und aus unterschiedlichem Material, Wasser. Schlage die Gläser mit verschiedenen Löffeln an und höre genau hin! Forscherinnenfrage: Verändert sich der Ton, wenn du Wasser verschieden hoch in die Gläser einfüllst? Hintergrund Schall ist Schwingung: Durch das Anschlagen an die Glasflasche bringen wir den Bügel zum Schwingen, und der lässt dann die Luft mitschwingen. Die schwingende Luft, die in unserem Ohr ankommt, lässt uns einen Klang hören. Die Schnur überträgt die Schwingungen des Schalls besser als Luft: Durch die gute akustische Weiterleitung kommt der Schall verlustfreier ins Ohr und ergibt auf diese Weise einen ungewöhnlichen und auch unerwarteten Eindruck, so als würden Glocken läuten. Hintergrund Je nachdem, wie viel Wasser im Glas ist, gibt es einen anderen Ton. Mehr Wasser im Glas erzeugt tiefere Töne, weniger Wasser erzeugt höhere Töne. Das Glas kann schneller schwingen, wenn weniger Material bewegt wird. Ist Wasser im Glas, muss es mitbewegt werden, und deshalb ist die Schwingung langsamer. Für unser Ohr hört sich eine schnellere Schwingung höher an als eine langsamere: Mücken beispielsweise schwingen ihre Flügel so schnell (bis zu ca mal pro Sekunde!), sodass wir einen sehr hohen Ton hören. 28

29 GLAS ALS VERPACKUNGSMATERIAL Experiment 1: Untersuchung auf Wasserlöslichkeit : 4 Gläser, Kochsalz, Steine, Glasmurmeln, Würfelzucker. Fülle jedes Glas zur Hälfte mit Wasser. Gib in das erste Glas das Kochsalz und rühre längere Zeit sehr gut um. Gelingt es dir, das Salz vollständig verschwinden zu lassen? Führe nun den Versuch nacheinander auch mit den anderen Stoffen aus. Hintergrund Um das Lösen von Stoffen erklären zu können, verwendet man das Teilchenmodell. Die Grundannahmen dieses Modells sind: Alle Stoffe sind aus kleinen Teilchen aufgebaut; löst sich ein Stoff, so zerfällt er in seine Teilchen. Zucker und Salz lösen sich im Wasser auf, Stein und Glas nicht. Betrachten wir die wasserunlöslichen Glasmurmeln: Die einzelnen Glasteilchen halten ganz fest zusammen, sodass das Wasser keinen Platz findet, sich dazwischen zu drängen und das Glas zu zerteilen; beim Zucker zum Beispiel ist das sehr wohl möglich. Auflösen heißt: Zucker und Salz verteilen sich im Wasser. Wasser perlt am Glas und am Stein ab. So ähnlich ist es, wenn Kinder ganz dicht zusammenstehen und kein anderes Kind dazwischen hinein kommt und sie trennen kann. Experiment 2: Untersuchung auf Säurebeständigkeit : Kalksteine, Glasmurmeln, Schneckenhaus, Eischale, ganz stark verdünnte Salzsäure, Pipetten, 4 Gläser, Schutzbrillen. Tropfe mit der Pipette die stark verdünnte Salzsäure auf die vier Stoffe! Achtung! Es muss ein Erwachsener dabei sein! Setze unbedingt die Schutzbrille auf! Hintergrund Salzsäure kann aus Kalk das Gas Kohlenstoffdioxid freisetzen, es kommt zur Schaumbildung; Glas wird nicht angegriffen. Glas ist bei normaler Temperatur gegen nahezu alle Chemikalien beständig. Einzig Flusssäure ist in der Lage Glas anzugreifen. Verwendet man Glas als Verpackung für Nahrungsmittel, findet keinerlei Verbindung von Glas und dessen Inhalt statt. Die Qualität und Reinheit von Lebensmitteln wird nicht beeinflusst wichtig vor allem bei sensiblen Produkten wie Babykost und Medikamenten. Glasverpackungen sind gasdicht, dadurch behalten Lebensmittel wie Obst und Gemüse ihr Aroma, ihre Farbe, die Vitamine und den Geschmack. Viele Lebensmittel in Glasverpackungen stehen auf dem Tisch! ForscherInnenfrage: Warum ist Glas so gut als Lebensmittelverpackung geeignet? 29

30 BIEGEN UND SCHNEIDEN VON GLAS Glas biegen 2-3 mm breite und 25 bis 30 cm lange Glasstreifen aus dem Glasfachgeschäft, Tesaband, Spiritusbrenner, Holzbrett. Achtung, hier muss immer ein Erwachsener dabei sein! Lass den Glasstreifen an den Enden von einem Erwachsenen mit Tesaband umwickeln, sodass du ihn angreifen kannst. Der Glasstreifen wird unter ständigem Drehen (und Hin- und Herschieben) an einer ca. 5cm breiten Stelle erhitzt. Sobald das Glas erweicht, kannst du es biegen und sogar eindrehen wie ein Schraubengewinde. Oder du nimmst es kurz aus der Flamme und lässt es sich selbst mit Hilfe der Schwerkraft ein wenig verbiegen. Hintergrund Glas wird beim Erhitzen allmählich immer weicher. Glas schmilzt nicht plötzlich bei einer bestimmten Temperatur (wie zum Beispiel Eis). Glas schneiden Flachglas, Glasschneider, Unterlage. Auch hier brauchst du einen Erwachsenen beziehungsweise einen Glasspezialisten! Zuerst wird das Glas vorgeschnitten und dann mit Druck gebrochen. ForscherInnenfrage: Warum bricht das Glas genau dort, wo wir es schneiden? Hintergrund Durch das Entlangführen des Schneidegeräts über die Schnittlinie entsteht ein feiner Spalt im Glas. Gleichzeitig entsteht bei der Verletzung des Glases Glasstaub, und ein Teil des Staubs fällt in diesen Spalt. So kann sich der Spalt nicht mehr schließen; er bleibt durch den Glasstaub aufgekeilt und steht damit unter Spannung. Diese Spannung ist das wichtigste beim Glasschnitt. Sie reicht sehr tief in das Glas hinein und bewirkt das glatte Durchbrechen des Schnittes, sobald von der Gegenseite her geringer Druck ausgeübt wird. Deutung im Teilchenmodell: Glasbruch geht von einer verletzten Glasoberfläche aus. Glas besteht aus einem Netz von Glasteilchen. Eine Verletzung der Oberfläche bedeutet, dass eine Art Loch in diesem Netz von Glasteilchen entsteht. Wie bei einem Reißverschluss kann dann von diesem Loch ausgehend eine große Zahl vorher zusammenhängender Glasteilchen voneinander getrennt werden: es kommt zum Bruch. Glas biegen - Achtung heiß! 30