Sekundarstufe I

Bau einer Kurbeltaschenlampe: Licht durch Bewegung

Themenfeld: Technik, Physik, NwT // Klasse: 5-8
In diesem Workshop bauen die Schülerinnen und Schüler eine eigene Kurbeltaschenlampe. Außerdem wird mit elektrischer Energie experimentiert.

Wir machen Licht durch Bewegung! Die Kurbeltaschenlampe hat einen einzigartigen Vorteil: Sie ist unabhängig von externen Stromquellen und funktioniert daher immer – so lange man daran dreht. Die Taschenlampe mit LED ist deshalb bestens für das Forschen und Entdecken im Dunkeln geeignet. Und umweltfreundlich ist sie auch, weil der Kurbelgenerator die Batterie ersetzt. 

In unserem Kurs kann jeder seine eigene Kurbeltaschenlampe bauen, die er dann auch mit nach Hause nehmen darf. Auch die benötigten Kunststoffbauteile werden aus Halbzeugen mit Handwerkzeugen selbst produziert. Gemeinsames Montieren und gegenseitiges Unterstützen stehen hier ganz klar im Vordergrund. Je nach Altersstufe bieten wir unterschiedliche Schwierigkeitsstufen an. 

Auf Wunsch und abhängig vom Leistungsstand der Schülerinnen und Schüler besteht die Möglichkeit, dass in die Kurbeltaschenlampe auch noch ein Kondensator eingebaut wird. Dieser speichert die elektrische Energie und die LED leuchtet nach dem Kurbeln nach.

Im zweiten Kursteil experimentieren wir mit verschiedenen Spulen, Stabmagneten, Generatoren und Energiewandlern (z.B. Glühlampe, LED). Anhand der Experimente erfahren die Schülerinnen und Schüler Einiges über die körpereigene Energie, die elektrische Energie und die Funktionsweise von Generatoren.

Weiterführende Unterrichtsthemen (optional)

  • elektromagnetische Induktion, Elektromotor
  • Drehmoment – Hebel
  • Zahnräder – Getriebe – Übersetzung
  • Spannung, Stromstärke, elektrischer Stromkreis
  • LED – Glühlampe – Wirkungsgrad
  • Generatoren im Alltag – Kraftwerke
  • regenerative Energien 

Bezug zu Bildungsplaninhalten

  • Beschreibung von grundlegenden Eigenschaften der Energie (u. a. Energieerhaltung)
  • Beispiele für Energieübertragungsketten in Alltag und Technik nennen und qualitativ beschreiben (u. a. anhand von mechanischer, elektrischer oder thermischer Energieübertragung)
  • Die eigene Umgebung hinsichtlich des sorgsamen Umganges mit Energie untersuchen, bewerten und konkrete technische Maßnahmen (z.  Wahl des Leuchtmittels) sowie Verhaltensregeln ableiten (z. B. Stand-by-Funktion)
  • Größenordnungen typischer Leistungen im Alltag ermitteln und vergleichen (z.  körperliche Tätigkeiten, Handgenerator, Fahrradergometer, Typenschilder, Leistungsmessgerät, Pkw)
  • Beschreibung des Zusammenhangs von zugeführter Energie, nutzbarer Energie und Wirkungsgrad bei Energieübertragungen
  • Optional: Beispiele für die Speicherung von Energie in verschiedenen Energieformen in Alltag und Technik nennen und beschreiben (u. a. Lageenergie, Bewegungsenergie, thermische Energie)

gewünschte Vorkenntnisse
Für den Zusammenbau der Lampe benötigen manche Schüler/-innen intensive Betreuung durch die Kursleitung. Damit mehr Betreuungszeit für den einzelnen Schüler bleibt, sollten deshalb Klassen mit mehr als zwölf Teilnehmern bereits vor dem Besuch der experimenta in zwei Gruppen eingeteilt werden. Im Wechsel montiert eine Gruppe die Kurbeltaschenlampe, währende die andere Gruppe die Experimente durchführt. 

  • Kursdauer
    3-4 Stunden
  • Kursort
    bis Januar 2019 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta", ab Februar 2019 im Wilhelm-Maybach-Labor
  • Start
    Montag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
  • Teilnehmerzahl
    max. 32 Teilnehmer
  • Kosten
    5,00 Euro Materialkosten pro Kind, mindestens 60,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.