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Forschung
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In Oldenburg nachgebaut: Einsteins Kühlschrank mit Diplomand Wolfgang Engels, Werkstattleiter Ulf Harksen und AG-Leiter Dr. Falk Rieß (v.l.n.r.). |
Zu
Recht wird immer wieder darauf hingewiesen, dass Einstein nicht nur der wahrscheinlich
bedeutendste theoretische Physiker des 20. Jahrhunderts war, sondern auch ein
erfinderischer Ingenieursgeist. Er sagte selbst: Der Urquell aller technischen
Errungenschaften ist die göttliche Neugier und der Spieltrieb des bastelnden
und grübelnden Forschers und nicht minder die konstruktive Phantasie des
technischen Erfinders (1930). In diesem Sinne wandte er sich immer wieder
auch ingenieurwissenschaftlichen und technischen Problemstellungen zu. Ausdruck
dessen ist auch ein Automatischer Beton-Volks-Kühlschrank, den
er zusammen mit seinem ungarischen Kollegen Leo Szilard (1898-1964) entwickelte.
Er wurde jetzt unter der Regie des Physik-Diplomanden Wolfgang Engels in den Werkstätten
der Universität Oldenburg nachgebaut. Engels gehört der Arbeitsgruppe
Didaktik und Geschichte der Physik an, die unter Leitung von Hochschuldozent
Dr. Falk Rieß seit Jahren historische Experimente mit Hilfe originalgetreuer
Nachbauten durchführt. Erstmals beschäftigte sie sich jetzt mit einem
für den Konsum gedachten Produkt, das allerdings nie in Serie hergestellt
wurde.
Die Geschichte des Einstein-Kühlschranks beginnt
mit einer nicht genau belegbaren Anekdote. Danach las der junge ungarische Privatdozent
der Physik, Leo Szilard, der sich kurz zuvor in Berlin habilitiert hatte, in einer
Zeitung von dem tödlichen Unfall einer ganzen Familie, die einem undicht
gewordenen Kühlschrank zum Opfer gefallen war.
Die Idee, einen neuartigen,
unfallsicheren Kühlschrank ohne bewegte Teile - also ohne Pumpe, die leckschlagen
konnte - zu erfinden, brachte ihn mit Albert Einstein zusammen, der ihn als Teilnehmer
des Physikalischen Kolloquiums an der Universität kannte. Im Rahmen dieser
Zusammenarbeit entstanden zwischen 1926 und 1928 dreizehn gemeinsame Patentanmeldungen,
von denen acht erteilt wurden.
Das neue Kühlaggregat sollte folgende
Ansprüche erfüllen: ohne Elektrizitätsversorgung auskommen, aus
Sicherheitsgründen keine bewegten Teile enthalten und nicht mit einem geschlossenen
Kühlmittelkreislauf arbeiten. Die giftige Kühlflüssigkeit sollte
vielmehr fortwährend unschädlich für die Bewohner aus dem Wohnbereich
entfernt werden. Dafür erdachten Einstein und Szilard zwei mögliche
Bau- und Funktionsprinzipien: eine elektromagnetische Pumpe für flüssiges
Metall und das Verdampfer/Absorptionsprinzip mit Wasserstrahlpumpe und Alkohol
als Kühlflüssigkeit. Beide Prinzipien wurden bis zu Prototypen, im Falle
des Automatischen Beton-Volks-Kühlschranks der Firma Citogel
(Hamburg) sogar bis zu Fertigungsmustern vorangetrieben, die auf der Leipziger
Messe 1928 und 1929 ausgestellt wurden.
Bei dem in Oldenburg nachgebauten
Kühlschrank erzeugt eine Wasserstrahlpumpe einen Unterdruck im Verdampfer,
der eine Absenkung des Siedepunkts der Kühlflüssigkeit bewirkt. Dieser
kann bei Verwendung von Aceton - je nach Wirksamkeit der Pumpe - bei bis zu -20°C
liegen. Durch Verdunstung sinkt die Temperatur so lange, bis der Dampfdruck der
Flüssigkeit sich mit dem Umgebungsdruck im Gleichgewicht befindet. Zur Erhöhung
der Pumpleistung ist im Gehäuse der Pumpe ein Absorber untergebracht, in
dessen Inneren ein feiner Wassernebel das Kühlmittel aus dem Dampf auswäscht,
das dann in gelöster Form mit dem Wasser abgeführt wird.
Der
Nachbau mit einem Nutzinhalt von ca. 80 Litern wurde auf der nicht sehr zuverlässigen
Grundlage der Patentschriften und einer Anzeige mit Bild der Herstellerfirma Citogel
angefertigt. Er ist in Beton-Kork-Bauweise ausgeführt und wiegt gut 350 Kilogramm.
Mit Aceton als Kühlmittel wird bei einem Verbrauch von 0,1 l/Stunde eine
Temperatur des Verdampfers von 0°C erreicht. Die Wasserstrahlpumpe als mechanische
Antriebsquelle des Kühlvorgangs benötigt zum Betrieb je nach Kühlleistung
bis zu 300 l Wasser/Stunde.
Gleich für zwei große
Forschungsvorhaben hat der Arbeitsbereich Weiterbildung und Bildungsmanagement
(we.b) den Zuschlag erhalten: Unter der Leitung von Prof. Dr. Anke Hanft, Jun.-Prof.
Dr. Heinke Röbken und Dr. Wolfgang Müskens wird ein Projekt mit regionalem
Bezug zur Anrechnung beruflicher Kompetenzen auf das Hochschulstudium und eine
internationale Vergleichsstudie zur Organisation von Weiterbildung an Hochschulen
realisiert.
Das seit September 2005 vom Bundesministerium für Bildung
und Forschung (BMBF) geförderte Forschungsvorhaben zur Anrechnung beruflicher
Kompetenzen auf Hochschulstudiengänge will dazu beitragen, den Übergang
zwischen beruflicher Aus- und Fortbildung und berufsbegleitenden Hochschulstudiengängen
durchlässiger zu machen.
Inhaber beruflicher Fortbildungsqualifikationen
wie Fachwirt, Betriebswirt (IHK) oder Industriemeister sollen in Zukunft bei der
Aufnahme eines berufsbegleitenden Studiengangs an den Universitäten in Oldenburg
oder Bremen Qualifikationen und Kompetenzen, die bei beruflichen Fortbildungen
erworben wurden, angerechnet bekommen, wenn diese den Qualitäts- und Qualifikationsanforderungen
der Hochschulen entsprechen.
In einem Qualifikationsverbund, zu dem sich
die Universität Oldenburg, die Oldenburgische Industrie- und Handelskammer
(IHK), die IHK für Ostfriesland und Papenburg, die Handelskammer Bremen,
die Wirtschafts- und Sozialakademie der Arbeitnehmerkammer Bremen und die Universität
Bremen zusammengeschlossen haben, werden Instrumente und Verfahren zur Anrechnung
beruflicher Qualifikationen und Kompetenzen auf Hochschulstudiengänge entwickelt.
Bei
der europaweiten Ausschreibung der internationalen Vergleichsstudie zur Weiterbildung
an Hochschulen konnte sich der Arbeitsbereich we.b. gegen eine große Konkurrenz
durchsetzen. Im Verbund mit anderen Forschungsinstituten werden jetzt Organisationsformen
und Angebotsstrukturen der wissenschaftlichen Weiterbildung an deutschen Hochschulen
im Vergleich zu anderen Ländern untersucht.
Um auf dem expandierenden,
durch starken internationalen Wettbewerb gekennzeichneten Markt der Hochschulweiterbildung
Fuß zu fassen, bedürfe es der Bündelung vorhandener und neu aufzubauender
Kompetenzen in geeigneten Organisationsformen. Ziel der Studie, so Hanft, sei
eine systematische Erfassung und Gegenüberstellung der institutionellen Verankerung
von wissenschaftlicher Weiterbildung in Deutschland, den USA, Frankreich, Finnland,
Großbritannien und Österreich. Auf Basis empirischer Erhebungen werden
Handlungsempfehlungen für die Gestaltung von lifelong learning an deutschen
Hochschulen erarbeitet.
Feinstaub:
Für uns alles andere als ein trockenes Thema. In den Nachrichten ist ständig
die Rede von Rußpartikelfiltern - die jedoch bisher kein deutscher Automobilhersteller
freiwillig in seine Fahrzeuge einbaut. Um zu klären, ob es nicht noch andere
Möglichkeiten zur Feinstaubverringerung gibt, machten wir - sieben Studenten
und eine Postdoktorandin - uns auf den Weg nach Dänemark. Die Exkursion im
Rahmen der Vorlesungsreihe Katalyse führte uns unter Leitung
von Prof. Dr. Frank Rößner zu der Firma Haldor Topsoe, einer der weltweit
größten Katalysatorhersteller. Auch der Oldenburger Honorarprofessor
für Technischen Chemie und frühere Produktionsleiter von Haldor Topsoe,
Dr. Klaus Noweck, war mit von der Partie.
Die Exkursion in die Nähe
von Kopenhagen begann um 6.00 Uhr früh (nicht gerade unsere bevorzugte Reisezeit)mit
dem Kleinbus. Unsere Suche nach der vermeintlichen Lösung des Feinstaubproblems
zeigte schon bei der Führung durch die Forschungsabteilung des Unternehmens
erste Erfolge. Man müsse nur bei höheren Temperaturen arbeiten, damit
sich kein Feinstaub bildet bzw. dieser verbrennt. Klingt gut, dachten wir. Birgt
allerdings ein Problem: Durch die höheren Temperaturen entstehen mehr Stickoxide,
die genauso schädlich sind. Dieses Problem ist allerdings katalytisch lösbar
- wir waren schließlich zu Gast beim innovativsten Katalysatorhersteller.
Wie eine solche Lösung aussehen kann, erfuhren wir am nächsten
Tag am Produktionsstandort in Frederiksund. Dort wird an der Herstellung eines
neuen Katalysators für Diesel-LKW gearbeitet, der durch einen besonderen
Entstickungskatalysator die Verbrennung bei höheren Temperaturen erlaubt
und somit den Feinstaubausstoß drastisch reduziert.
Mit der Beantwortung
unserer Fragen zufrieden, fuhren wir zurück nach Kopenhagen, sahen uns auf
einer Bootstour die Stadt von der Seeseite an und sonnten uns dabei ein wenig
(in unserem Erfolg). Dank Prof. Noweck, der drei Jahre in Kopenhagen gelebt hat,
gab es auch noch eine perfekte Stadtführung mit vielen Insiderinformationen.
Die
Rückreise nach Oldenburg brachte uns noch einen Abstecher nach Roskilde zum
berühmten Wikingermuseum. Von Staub keine Spur; alle Schiffe waren penibel
restauriert und sahen so aus, als könne man gleich in See stechen. Das Thema
Staub kam uns erst bei einem riesigen Grill in der Innenstadt wieder in den Sinn.
Der gewünschte Import nach Oldenburg (zu Forschungszwecken) scheiterte
aber leider an Platzmangel im Bus - schade.
Oliver Meyer
Um die Auswirkungen von akustischen
Einflüssen auf das Lernen geht es bei einem Forschungsprojekt am Institut
für Psychologie (Dr. Maria Klatte, Prof. Dr. August Schick) in Zusammenarbeit
mit dem Haus des Hörens, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
mit rund 100.000 € gefördert wird. In einer experimentellen Studie werden
die Wirkungen von Nachhall und Störgeräuschen auf die Leistungen beim
Identifizieren, Speichern und Verarbeiten von sprachlicher Information in verschiedenen
Altersgruppen geprüft. Durch das Projekt sollen Richtlinien für die
akustische Gestaltung von Lernumwelten gewonnen werden.
Biologie im Kontext ist der Titel eines dreijährigen
länderübergreifenden Projekts, in das auch die Oldenburger Biologie-DidaktikerInnen
Nicola Mittelsten Scheid und Gerd Herken unter Leitung von Prof. Dr. Corinna Hößle
eingebunden sind. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
geförderte Projekt will die Qualitätsentwicklung des Biologieunterrichts
fördern. Zu den Arbeitszielen gehört neben der Entwicklung der Professionalität
von Lehrkräften die Unterstützung der SchülerInnen in ihrer Kompetenzentwicklung.
Der Schwerpunkt der Oldenburger FachdidaktikerInnen liegt auf der Stärkung
der schülerischen Bewertungskompetenz. Sie arbeiten mit 15 Schulen aus Oldenburg,
Jaderberg und Hamburg zusammen. Die Konzeption von Biologie im Kontext
soll in neun Bundesländern in die Schulen eingebunden werden.
corinna.hoessle@uni-oldenburg.de