Chemie – von Erkenntnis über Gesellschaft zur Politik

Chemie ist überall – in unserem Alltag, in der Wissenschaft und vielleicht sogar in der Politik? Chemie zeigt, wie Wissen wächst: durch Versuch, Irrtum und ständige Verbesserung. Doch während in der Wissenschaft genaues Hinschauen zählt, setzen viele in der Politik auf einfache Antworten. Warum wir davon lernen sollten…

Schon seit Längerem habe ich keinen Blogbeitrag veröffentlicht. Doch seit einiger Zeit reflektiere ich über die tiefere Bedeutung der Chemie für die gesellschaftliche Entwicklung. Die anstehenden Wahlen verleihen diesem Gedankengang eine besondere Dringlichkeit.

Denke ich an Chemie, so denke ich zwangsläufig an Erkenntnistheorie. In meinen Chemie-Edutainment-Kursen für Kinder und Jugendliche begegnet mir oft das Phänomen der „Lügen für Kinder“. Nennt man das so? Die Kinder erzählen mir mit Stolz, dass sie verstanden haben, was ein Atom ist: ein unteilbares, kugelförmiges Grundbausteinchen der Natur. Laut Stand der Forschung ist das so nicht korrekt. Aber ich lasse diese Vorstellung unberührt, denn sie markiert einen Fortschritt – weg von ursprünglichen Konzepten wie den vier klassischen Elementen Wasser, Feuer, Erde und Luft. Haben die Kinder sich von der Serie Avatar inspirieren lassen? Avatar – Der Herr der Elemente ist eine US-amerikanische Zeichentrickserie im Anime-Stil. Die Handlung ist geprägt von dem Ringen der Menschen miteinander durch das Bändigen der vier Elemente Wasser, Feuer, Erde und Luft. Es ist Fantasy. Storytelling.

Die vier Element aus der Serie Avatar

Eine Vier-Elemente-Lehre als Erkenntnistheorie ist jedoch keine reine Phantasie, sondern ein früher Versuch, die Natur zu ordnen – ein Meilenstein in der Geschichte des menschlichen Erkenntnisstrebens. Später folgten die Atomtheorie, das Bohrsche Atommodell, Wahrscheinlichkeitsverteilungen von Elektronen, die gesamte Quantenmechanik. Und vielleicht kommt noch etwas anderes? Jede neue Theorie brachte eine Verfeinerung des Weltbildes mit sich, eine präzisere Annäherung an die Wirklichkeit. Hier sehe ich eine Parallele zur individuellen Entwicklung: Ein Kind begreift die Welt in einfachen Mustern, die mit zunehmendem Wissen immer differenzierter werden. Die Chemie spiegelt damit die Evolution menschlicher Erkenntnis.

Doch die Chemie ist nicht nur eine Wissenschaft der Substanzen und ihrer Umwandlungen, sondern auch ein Bestandteil der Gesellschaft: Zum einen prägt sie unseren Alltag in einer Weise, die wir oft nicht mehr bewusst wahrnehmen (wer diesen Beitrag am Smartphone oder PC liest, mag kurz innehalten und sich fragen, ob moderne Geräte ohne Chemie denkbar wären). Zum zweiten zeigt sie auch, wie Wissen entsteht – durch Irrtümer, Revisionen und stetige Verfeinerung. Gerade diese Dynamik verleiht der Chemie neben vielen anderen empirischen Wissenschaften eine politische Dimension:

Wissenschaftliches Denken in der Politik ist essenziell. Denn eine Gesellschaft ist ein komplexes Gefüge, das sich nicht durch simplistische Antworten erfassen lässt. Ein Themenbereich, der mir sofort in den Kopf kommt: Dekarbonisierung der Energie-Versorgung und Produktherstellung. Hier existiert viel Kontroverse in der Gesellschaft über die richtige Entscheidung. Entscheidungen sollten jedoch nicht denjenigen überlassen werden, die am lautesten schreien oder die vermeintlich einfachste Lösung präsentieren. In Wissenschaft und Gesellschaft zeigt sich: Einfachheit ist oft eine Illusion. Erst durch mühsame Differenzierung nähern wir uns der Wahrheit an. Vielleicht nie vollständig, aber doch stets ein wenig mehr.

Diese Haltung sollte meiner Meinung nach auch das politische Handeln bestimmen: ein ständiges Hinterfragen, Verfeinern und Verbessern. Eine Gesellschaft, die sich auf dieser Basis entwickelt, wird resilienter gegen falsche Heilsversprechen und populistische Vereinfachungen. Die Suche nach Erkenntnis ist mühsam, aber sie ist der einzige Weg nach vorn.

Daran denke ich, wenn ich mit Kinder chemische Experimente durchführe und es mir wie soziale Bildungsarbeit vorkommt. Und wenn ich am 23. Februar meine Wahl treffen werde.

Das eigene Labor?

Als Kind und Jugendlicher habe ich mir häufig einen eigenen Chemie-Baukasten gewünscht. Erste schmerzhafte Berührungen mit einem Bunsenbrenner während des Chemie-Unterrichtes in meiner Schule haben nicht dazu geführt, dass ich die elterliche Erlaubnis bekam, eigene Experimente zu Hause durchzuführen. Es dauerte dann noch einige Jahre bis zum meinem Chemiestudium an der Universität zu Köln. Dann konnte ich selber chemische Experimente durchführen. In meiner Jugend hätte ich es toll gefunden, einen eigenen Platz zum Experimentieren zu haben. Was damals nicht ging, möchte ich heute anderen Kindern und Jugendlichen ermöglichen.

Wo können Kinder und Jugendliche selber experimentieren? Es gibt eine Vielzahl von unterschiedlichen, teils kostenfreien, teils kommerziellen Angeboten. Dazu gehören die Aktivitäten, die ich als IchMachChemie anbiete.

Einer meiner ersten Chemie-Geburtstage.

Aber natürlich gibt es viel mehr Angebote, die auch schon wesentlich länger dabei sind. Ganz weit oben sehe ich die vielen Schülerforschungszentren in Deutschland. Es gibt aktuell mehr als 100 dieser Zentren, entstanden aus einer Initiative der Joachim Hertz Stiftung und Jugend forscht. Mehr Infos erhaltet ihr direkt bei dem Netzwerk Schülerforschungszentren.

Übersicht der Schülerforschungszentren in Deutschland

Auch viele Universitäten bieten Angebote für Jugendliche an, so zum Beispiel die Universität zu Köln mit ihrem Programm Kölner JugendUni. Dort werden regelmäßig Kurse im MINT-Bereich angeboten, z.B. Biologie, Chemie, Physik und Verschlüsselung, aber auch Kurse im Bereich Recht und Finanzen. Anschaulich und an praktischen Fragestellungen orientiert. Sehr zu empfehlen. Schaut dazu mal in dieses Video der Uni Köln an:

Auch in Wuppertal und in vielen anderen Städten gibt es solche Junior-Unis.

Ein weiteres, großes Netzwerk für Angebote im MINT-Bereich ist die Inititive „Zukunft durch Innovation“ (zdi) in NRW. Dort könnt ihr „alle Informationen und Aktionsmöglichkeiten für Kinder und Jugendliche aus NRW, die Lust auf MINT, also Mathe, Informatik, Naturwissenschaften und Technik haben“, finden. Das Netzwerk bietet nicht nur Angebote zum Mitmachen für Kinder und Jugendliche, sondern möchte alle Akteure (Behörden, Schulen, Industrie, außerschulische Lernorte) miteinander verknüpfen. Meine Partnerschaft mit dem Leverkusener Ableger cLEVer ist Teil davon.

Nach Ostern wird das erste Chemie-Labor, das ich konzipiert habe, in Solingen eingeweiht: Check! Dieses ist Teil der Aktivitäten der Wirtschaftsförderung Solingen. Ab 26. April startet ein 10-stündiger Chemie-Kurs, jeweils Freitags nachmittags für Kinder der 3. bis 6. Klasse.

Mir geht es in diesem Kurs darum, dass die Kinder mit viel Spaß und Motivation eigene Experimente durchführen können, dabei die Grundzüge der Arbeit in einem Labor verinnerlichen und auch einiges über Chemie und den Nutzen für die Gesellschaft lernen. Und natürlich ist es auch für mich sehr spannend und lehrreich, so ein Projekt zu gestalten und durchzuführen. Und wer weiß. Vielleicht bringt mich das meinem eigenen Traum etwas näher: Mein eigenes Labor!

Wunderkerzen – Chemie, die Augen zum Glitzern bringt

Ihr kennt diesen Moment, oder? Wenn sich die erste Schicht des grauen Stabes an der Kerzenflamme rötlich auflöst, dann in ein weißhelles Britzeln übergeht um dann endlich aus eigener Kraft weiter zu brennen und Funken zu versprühen. Besonders das Knistern und der typische Geruch, lösen bei mir festliche Stimmung aus. Freude und auch ein Gedanke an die Chemie kommen in mir hoch.

Die Geschichte einer grauen Masse

Über den Ursprung der Wunderkerze ist wenig bekannt. Laut Wikipedia kann die Erfindung auf des Griechen Kallinikos von Heliopolis (ca. 670 n. Chr.) zurückgeführt werden. Dieser soll auch der Erfinder des griechischen Feuers sein, das als Kriegswaffe auf See eingesetzt wurde. Dass als Nebenprodukt der damaligen Rüstungsindustrie in Byzanz, dem heutigen Istanbul, auch kleine Wunderkerzen hergestellt wurden, erscheint mir zumindest plausibel, auch wenn ich keine Quellenangaben dazu finden konnte.

Griechisches Feuer im Einsatz (Darstellung aus dem 12. Jahrhundert), Quelle Wikipedia

Sicherlich haben die Wunderkerzen damals anders ausgesehen und auch aus anderen Materialien bestanden als heutzutage moderne Wunderkerzen. Und das liegt an den Zutaten selbst. Dazu benötigen wir jedoch einen Blick in die Chemie der Wunderkerze.

Die Chemie der Wunderkerze

Moderne Wunderkerzen bestehen aus vier unterschiedlichen Komponenten: Aluminiumpulver, Bariumnitrat, Eisenpulver, Stärke. Die Stärke war sicherlich schon im byzantinischen Reich bekannt, auch das Eisen steht schon seit ca. 4.000 – 5.000 Jahren in reiner Form zur Verfügung. Wenn euch die Herstellung von rohen Metallen aus Mineralien interessiert, schaut mal in meinen alten Blog-Beitrag über Minecraft:

https://ichmachchemie.com/2022/07/05/minecraft-und-chemie-teil-1/.

Die Geschichte des Bariumnitrates ist wesentlich jünger und begann sicher erst durch die Arbeiten des italienischen Schumachers und Alchemisten Vincenzo Casciarolo. Die Byzantiner hatte sicherlich noch keine Wunderkerzen mit Bariumnitrat, sondern wahrscheinlicher mit Salpeter. Unter Salpeter werden unterschiedliche Nitrate gefasst, die je nach Herstellung oder Abbauort aus Chilesalpeter (Natriumnitrat), Begalensalpeter/Kalisalpeter (Kaliumnitrat) oder Kalksalpeter/Mauersalpeter (Calciumnitrat) bestand. Salpeter wurde unter anderem aus Guano und anderen Exkrementen von Vögeln und Tieren hergestellt und hat eine lange Historie als Einsatz in Schwarzpulver und in Düngemitteln.

Auch das Aluminiumpulver, in dem Aluminium als gediegenes, reines Metall vorliegt, ist nicht sehr alt. Verbindungen des Aluminiums wie z.B. Alumen (eine Verbindung aus Aluminium und Schwefel) wurden schon von Plinius dem Älteren (23-79 n. Chr.) beschrieben. Die Herstellung des reinen Metalles aus den Salzen gelang erst Sir Humphry Davy im Jahr 1809, bzw. Hans Christian Oersted im Jahr 1925.

Wunderkerzenbasteln in der Lernpraxis Burscheid, Photo: Pia Rodermond/Mondblende

Historische Wunderkerzen wie die des Kallinikos von Heliopolis bestanden also teilweise aus anderen Bausteinen als moderne Wunderkerzen. Doch waren sie sicher ebenso schön, faszinierend und gefährlich für die Menschen, wie sie es heute für mich sind. Denn das chemische Grundprinzip ist das Gleiche: Das Nitrat liefert Sauerstoff zur Verbrennung des Aluminiums und des Eisens.

Das ist eine sogenannte Redox-Reaktion, bei der ein Stoff (Aluminium oder Eisen) oxidiert wird, d.h. Sauerstoff aufnimmt und der andere Stoff (das Nitrat) den Sauerstoff zur Reaktion liefert. Diese chemische Reaktion wird so heiß, dass nicht verbranntes Eisenpulver zu glühen beginnt und ein Funkenflug entsteht. Auch sorgt die entstehende Hitze dafür, dass die Reaktion solange von alleine abläuft, bis die Masse der Wunderkerze aufgebraucht ist.

Die Herstellung der Wunderkerzen und Gesetzliches

Wunderkerzen und andere Feuerwerkskörper wie z.B. Knallerbsen, Knallbonbons, Tischfeuerwerk oder Party Knaller fallen unter die Kategorie I / Klasse I der EG-Pyro-technik Richtlinie 2007/23/EG, bzw. Kategorie F1 nach dem deutschen Sprengstoff-Gesetz. Die Klasse 1 oder auch Kleinstfeuerwerk bzw. Jugendfeuerwerk (früher Kinderfeuerwerk) darf von jeder Person, die älter als 12 Jahre ist, erworben und das ganze Jahr über verwendet werden.  Die Herstellung von Wunderkerzen kann mit etwas Geschick und unter Anleitung einer erwachsenen Person auch zu Hause erfolgen. Dies habe ich selbst schon mit meinen Kinder und in meinem Kurs in der Lernpraxis Burscheid vor einigen Tagen durchgeführt.

Basteln von Wunderkerzen in Küche.

Dabei habe ich mich an die Anleitung von Peter Wich (https://experimentalchemie.de/versuch-029.htm) gehalten, der auf seiner Homepage viele tolle Experimente für Schule, Uni und zu Showzwecken zusammengestellt hat. Statt Bariumnitrat habe ich Kaliumnitrat aus dem Lebensmittelgroßhandel verwendet. Wichtig war ein langes Trocknen und ein nicht zu dickes Auftragen der Wunderkerzen-Masse.

Bedeutung der Wunderkerze und des Feuerwerks

Feuerwerk wird kontrovers diskutiert.

Es gibt viel Begeisterung für dieses von Menschen gemachte Himmelsspektakel, nicht nur bei denjenigen, die jährlich vor den Geschäften Schlange stehen, um noch die letzten Boxen und Pakete zu erhaschen. Auch dem Philosophen Theodor Adorno wird folgendes Zitat zugeschrieben: „Das Feuerwerk ist die perfekteste Form der Kunst, da sich das Bild im Moment seiner höchsten Vollendung dem Betrachter wieder entzieht.“ Letzteres ist nicht als Zitat gesichert, doch gibt es Verweise auf das Feuerwerk in seiner Schrift „Ästhetische Theorie“ (https://www.theomag.de/02/pb1.htm).

Es gibt viel Kritik an Feuerwerk. Insbesondere Tierbesitzer und Naturschützer kritisieren Feuerwerk als eine schädliche Lärm- und Feinstaubemission, die es durch Reduzierung, freiwilliges Nichtverwenden oder Verbote teilweise oder ganz zu vermeiden gilt. Auch erscheint es Menschen als zynisch, in Zeiten vieler bewaffneter Kriege weltweit auch noch freiwillig die Produkte zu verwenden und zu bewundern, die historisch als Nebenprodukt der Kriegsindustrie angefallen sind.

Klassisches Feuerwerk, Quelle pixabay

Wie bei vielen gesellschaftlichen Fragen halte ich es für sinnvoll, sich vielseitig zu informieren und sich erst mal Zahlen, Daten und Fakten anzueignen. Das Umweltbundesamt publiziert regelmäßig zum Thema Feinstaub und Feuerwerk (https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/2050-tonnen-feinstaub-durch-feuerwerk-pro-jahr), der Branchenverband VPI (Verband der pyrotechnischen Industrie) hat zwei Broschüren zu „Fakten statt Fiktion: Informationen zum Feuerwerk“ herausgegeben (https://www.feuerwerk-vpi.de/).

Mir war der chemische Blick auf das Feuerwerk und die Wunderkerzen besonders wichtig. In der Wunderkerze wird die Kraft einer chemischen Reaktion deutlich. Ich erkenne die Stoffumwandlung, mir wird die Umwandlung von Energien bewusst. Und mir wird wieder klar, wie sehr ein chemisches Produkt Ergebnis einer langen Entwicklung ist, sowohl im Hinblick auf die Historie der industriellen Entwicklung als auch die Entwicklung in der wissenschaftlichen Erkenntnistheorie. Heute wissen wir, wie und warum Dinge in der Natur und im Reaktionsglas passieren. Und das stimmt mich beim Britzeln einer Wunderkerze doch sehr optimistisch für das Neue Jahr.

Leuchtende Augen bei meinem Chemie-Edutainment, Photo: Pia Rodermond / Mondblende

In diesem Sinne wünsche ich euch allen einen guten Übergang und viel Freude an der Chemie im Jahr 2024.

Mit glitzernden Grüßen,

Hendrik Fischer

Chemie in Schule oder außerhalb?

Wo führe ich eigentlich mein Chemie-Edutainment durch? In der Schule oder auch außerhalb? Ein kleiner Exkurs in meine vergangenen und geplanten Aktivitäten…

Wo führe ich eigentlich mein Chemie-Edutainment durch? In der Schule oder auch außerhalb? Ein kleiner Exkurs in meine vergangenen und geplanten Aktivitäten…

Chemie in der Schule

Viele meiner Aktivitäten führe ich im Auftrag von Schulen durch. In den letzten zwei Jahren waren dies besonders häufig Projekttage in dem Offen Ganztag von Grundschulen in der Umgebung oder bei der MINT-Aktivierung in den Schulferien. Die Abkürzung MINT steht für  Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik. Da passt Chemie genau hinein.

Für die Schüler ist es ein besonderes Erlebnis, Experimente selber durchzuführen. Leider passiert das in den Schulen immer weniger, was zum einen an den immer vielfältigeren Aufgaben liegt, die eine Lehrperson neben dem eigentlichen Unterricht durchführen muss, und zum anderen wird mir von immer mehr Auflagen und Ängsten im Umgang mit Chemikalien selbst im Chemie-Unterricht berichtet, so dass dann eher ein Chemie-Film geschaut wird, anstatt die Experimente selbst durchzuführen.

MINTaktiv-Programm des Bildungsbüro Leverkusen. Photo Pia Rodermon

Im August habe ich sogar etwas Besonderes vor. Dann bin ich als Dozent des zdi Netzwerk cLEVer in Leverkusen tätig und unterstütze das Berufsorientierungsprojekt an der katholischen Hauptschule. Eine spannende Kooperation des Bildungsbüro Leverkusen und der Agentur für Arbeit in Leverkusen. Ziel ist, Begeisterung für das Fach Chemie zu wecken, einige Grundlagen zu vermitteln und auch etwas über die chemische Industrie und deren Ausbildungsmöglichkeiten zu erklären. Eine tolle Möglichkeit für mich, etwas für das Thema zu machen!

Chemie außerhalb der Schule

Nicht nur in der Schule entdecke ich immer wieder Möglichkeiten, andere Menschen an die Chemie heranzuführen:

Gerne erinnere ich mich an das Programm „Kunst und Chemie“, das ich zusammen mit der Witzheldener Künstlerin Lilo Krüger in 2022 durchgeführt habe.

Ein Highlight war auch meine Kooperation mit der Lernpraxis Burscheid von Antonia Quirl. An einem sehr warmen Sonntag-Nachmittag führte ich mit 14 Kindern von 6 bis 13 Jahren Experimente durch. Nach drei Stunden waren alle durchgeschwitzt und müde, aber auch happy. O-Ton einer acht-jährigen Teilnehmerin: “Das war toll, wir konnten ganz viel machen und ich habe auch etwas gelernt.“

„Explosion der Farben“ Eine Kooperation mit der Lernpraxis Burscheid. Photo Pia Rodermond

Und vergangene Woche war ich eingeladen, beim Ferienspass Solingen mitzuwirken. Die katholische Jugendagentur Wuppertal hat ein dickes Programmheft für Kinder und Jugendliche aus Solingen und Umgebung entwickelt. Neben Waldexkursion, Zoobesuch, Film- und Photoworkshops gab es an einem Tag zwei Chemie-Angebote. Die Resonanz war sehr gut, interessanterweise auch von der Betreuungsperson, die sicherlich jetzt einen anderen Blick auf die Chemie hat.

Fazit

Chemie-Edutainment kann also sowohl in der Schule, als auch außerhalb passieren. Die Neugierde und Begeisterung für das Selber-Experimentieren der Beteiligten war stets gleich hoch.

In den nächsten 1,5 Monaten werde ich nicht mehr so aktiv sein, denn mein Jahresurlaub steht auch an. Dort werde ich mich durch die Umgebung und ein paar Bücher inspirieren lassen. Und vielleicht kann ich danach das ein oder andere neue Konzept vorstellen. Ein besonderer Dank an dieser Stelle an Pia Rodermond, die schon seit einiger Zeit so tolle Photos für mich macht – unten gibt es einen Link für Interessierte. 

Ich wünsche euch ebenso eine spannende und erholsame Ferienzeit, mit Chemie oder ohne – aber ganz ohne Chemie kann mensch ja gar nicht sein.

Erfrischend mit PVC und Chlor. Bild Pia Rodermond

Mit sonnigen Grüßen,

Hendrik Fischer

Link zur Photographin Pia Rodermond: http://www.mondblende.de

2023 – Dein Jahr für Chemie-Edutainment

Sie planen für Ihre Schule einen Projekttag oder ein besonderes Betreuungsangebot in der OGS während der Ferien? Chemie-Edutainement von IchMachChemie bietet sich an…

In 2022 hatte ich das Vergnügen, an vielen Schulen und im privaten Rahmen Chemie-Edutainment im Umkreis von Leichlingen durchzuführen. Das soll in diesem Jahr 2023 weiter und gerne noch häufiger stattfinden.

Begabtenförderung für den Rheinisch Bergischen Kreis in der Grundschule Witzhelden. Bild Pia Leandra Rodermond http://www.mondblende.de

Das Thema MINT-Förderung (MINT = Mathe, Informatik, Naturwissenschaft & Technik) ist ein sehr wichtiges Thema und gut verpackt haben Schüler*Innen und Schüler immer eine Menge Spaß und einen nachhaltigen Lerneffekt.

Ich komme gerne mit meinen Materialien, ausgewählten Chemikalien, einem Entsorgungskonzept und ganz viel Freude für einen Projekttag in eine Schulklasse oder in den Ferien in den Offenen Ganztag. Schon beim Aufbau schauen die Schüler*Innen und Schüler (und auch so manche Lehrer*Innen und Erzieher*Innen) ganz interessiert zu, lernen die Geräte kennen, lesen die Beschriftungen auf den Chemikalienbehältnissen. Nach der Frühstückspause geht es dann los. Experimente mit Säuren & Basen, Farbreaktionen und auch ein paar Explosionen und die Lavalampe werden begleitet durch Erzählungen über die Grundlagen der Chemie. In einfacher Sprache aber auch mit ausgewählten Fachbegriffen, um die Schüler*Innen und Schüler leicht in die Thematik einzuführen.

So könnte der Ablauf an eurer Schule aussehen. Bild Pia Leandra Rodermond, http://www.mondblende.de

Am Anfang bin ich immer etwas aufgeregt. Meine Frage, was denn Chemie sei, wird häufig mit Begriffen wie Gift, Gefährlich, Explosion beantwortet. An so einem Edutainment-Tag erfahren die Teilnehmer*Innen jedoch, wo überall Chemie drin ist, was Chemie eigentlich ist und wie sie kontrolliert werden kann. Nach so einer Experimente-Session mit vielen leuchtenden Kinder- und Erwachsenenaugen melden sich dann nicht wenige und wollen später Chemie studieren. Das geht dann natürlich runter wie Öl.

eine selbstgebaute, chemische Lavalampe. Bild: Pia Leandra Rodermond, http://www.mondblende.de

Sprechen Sie mich in den nächsten Wochen an, wenn Sie für ihre Schule einen Projekttag im MINT-Kontext planen. Es sind noch einige Tage in den Oster-, Sommer- und Herbstferien möglich.

Ihr Hendrik Fischer

Kunst und Chemie

Kunst und Chemie – geht das zusammen? Und ob, wie ein Kindergeburtstag in Witzhelden zeigt…

Als ich Ende 2021 zum ersten Mal von der Witzheldener Künstlerin und Kunsttherapeutin Lilo Krüger auf meine beginnenden Chemie-Edutainment Angebote angesprochen wurde, hätte ich nicht gedacht, dass ich schon knapp sieben Monate später mit ihr und sieben 10-12 jährigen Mädchen in einer Halle stehen und einen Kindergeburtstag zum Thema Kunst und Chemie gestalten würde.

Kindergeburtstag „Kunst und Chemie“ im Juni 2022. Bild: Pia Rodermond

Doch mir war klar, dass Kunst und Chemie super zusammen passen kann. In der Chemie gibt es viele Reaktionen und Methoden, bei denen Farbe eine Rolle spielen: Bei dem Verfahren der Chromatographie werden Substanzmischungen aufgetrennt und zum Teil farblich sichtbar gemacht. Sogenannte pH-Indikatoren zeigen durch einen Farbwechsel an, ob eine chemische Verbindung eine Säure oder eine Base ist, und wie stark diese ist. Metalle erzeugen spezifische Färbungen einer Flamme und können dadurch analytisch bestimmt werden.

Grüne Flammfärbung durch eine Kupferverbindung, Bild: Pia Rodermond

Die Farbe selbst ist schon sehr lange Teil der Erfahrungswelt des Menschen. Bereits vor 30.000 Jahren wurden Höhlenmalereien mit Hilfe einer Mischung aus Erde, farbgebenden Mineralien sowie Pflanzensäften oder Tierfetten hergestellt. Heute sind Farben zum überwiegenden Teil hochentwickelte industrielle Gemische, die aus organischen oder mineralischen Pigmenten und natürlichen oder synthetischen Trägermaterialien bestehen. Wasserfarben, Acrylfarben, Farben auf Silikonbasis oder Ölfarben… die Vielfalt von Grundbausteinen und Pigmenten ist sehr groß. Dabei machte die beginnende großchemische Produktion seit dem 18. Jahrhundert Farbe endlich stabiler und für viele Menschen erstmalig erschwinglich. Klar, dass ein Teil des Programm auch die Herstellung einer Farbe war.

Herstellung einer Farbe basierend auf Mehl und Lebensmittelfarbe. Bild: Pia Rodermond

Die Teilnehmerinnen waren von den unterschiedlichen chemischen Experimenten sofort begeistert. „Endlich mal etwas selber machen“ – das war mein Eindruck. Etwas Blubbern sehen, etwas bunt Verbrennen sehen und dann auch noch Farbe herstellen. In der letzten Stunde passierte jedoch etwas, was Lilo und ich nicht im Detail geplant hatten: Aus bestimmten chemischen Experimenten und der selbst hergestellten Farbe schufen die Teilnehmerinnen eigene kreative Kompositionen. Das war für mich neben der Begeisterung der Teilnehmerinnen für die Chemie das Schönste an dem Tag: Die Synergie von Kunst und Chemie!

Chromatographie trifft Mehlfarbe und wird Kunst. Bild: Pia Rodermond

Für mich wurde dadurch deutlich, dass das gemeinsam entwickelte Konzept und der Kindergeburtstag ein Erfolg und für alle Beteiligten ein inspirierendes Erlebnis war. Und dafür mache ich das doch. Chemie ist nicht nur wie Kochen, sondern manchmal auch wie Malen.

Bei Chemie immer noch: Bloß nicht den Löffel ablecken. Bild: Pia Rodermond

Wenn ihr jetzt auch Lust auf bunte Experimente habt und an diesem oder einem anderen Chemie-Edutainment teilnehmen möchtet, abonniert diese Seite, werft einen Blick auf meine Angebote

https://ichmachchemie.com/angebote/

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Mit bunten Grüßen,

Euer Hendrik Fischer

Die Freude am Experiment

In meinen Experimentier-Angeboten für jedermensch wird es immer praktisch und Chemie ganz nahbar. Das macht etwas mit den Teilnehmenden und weckt auch das Kind in dem erwachsenen Zuschauer.

Wie war das für euch, als ihr als Kind oder Jugendliche*r eure ersten eigenen Experimente machtet?

Als ihr Hefe mit Zuckerwasser gemischt und nach einer Woche die Küche mit Alkoholdünsten gefüllt habt bei dem Versuch, den Ansatz auf dem Herd zu destillieren …

Als ihr Salz- und Zuckerkristalle an einem dicken Faden gezüchtet habt …

Als ihr mit einem Glas die brennende Kerze gerade noch so am Leben gelassen habt ….

Und was macht der Gedanke mit euch, das heute wieder zu tun?

Die Experimente für jedermann

Vor zwei Jahren begann ich im ersten Lockdown und mit dem Wunsch, meinen Kindern Abwechslung und Motivation zu bieten, mit einfachen online Chemie Webinaren. Die ersten Webinare waren holprig, das Verhalten vor der Kamera musste ich erst üben.

Erinnerungen an die ersten online Webinare im Jahr 2020 – damals noch mit weniger Bart.

Doch was von Anfang an da war und bis heute blieb: Die Neugierde und Begeisterung der teilnehmenden Kinder. Ich brauchte nur einfache Fragen zu stellen (z.B. Wie könnt ihr mit Chemie eine brennende Kerze löschen?“) und dann fing das Experimentieren an. Mit einfachen Haushaltsmitteln wie Backpulver, Essig, einer Kerze, einem Einmalhandschuh, Luftballons, Salz und Eiern entwickelte ich mit den Kindern ein Verständnis für chemische und physikalische Reaktionen und Abläufe.

Beispiel: Wiegt Luft etwas und wenn ja, wie können wir das herausfinden?

Ein Klassiker. Wenn Luft etwas wiegt, dann sollte ein aufgeblasener Luftballon schwerer sein als ein luftleerer Ballon. Und mit einer einfachen Ballonwaage, die aus eine Stab besteht, der an der Mitte an einem Faden hängt, gelingt den Kindern der experimentelle Nachweis. Und dann ist der nächste Schritt einfach. Wenn Luft etwas wiegt, kann Luft nicht Nichts sein. Etwas muss in der Luft sein: Stickstoff N2 zu 78%, Sauerstoff O2 zu 21%, Argon Ar zu 1%, Kohlendioxid CO2 zu 0,04% und noch andere Gase. Die Kinder erkennen, dass Luft spürbar und messbar ist, dass da was drin ist, was zu weiteren chemischen Reaktionen (z.B. Verbrennung) in der Lage ist und lernen wie Dichte, Temperatur und Druck von Luft miteinander wechselwirken. Ein einfaches Experiment mit starkem Erkenntnisgewinn.

Wahrnehmung und Erkenntnis

„Explosion, Giftige Flüssigkeiten, …“, so die Antworten der Kinder in der ersten Stunde auf meine Frage, was denn Chemie sei. „Reaktion, Wärme, Explosion, Farben, Kunststoff, …“ die Antworten nach der zweiten und dritten Stunde.

„Komm, wir machen mal Chemie“ – Seifekochen und andere Experimente auf einem Kindergeburtstag in 2021.

Die Neu-Bewertung von Chemie, von Toxizität hin zu Innovation und Erkenntnis, finde ich toll und die Geschwindigkeit des Perspektivwechsels bemerkenswert. Es freut mich, dass auch Eltern, die dem ein oder anderen Experiment beiwohnten, so interessiert und neugierig waren – und am liebsten mitmachen wollten. Vielleicht sollte ich einen Experimente Abend für Erwachsene entwickeln. Würde euch das gefallen?

Ich hoffe, dass ihr euch gerne an die Zeit eigener Experimente erinnert. Und euch ein bisschen die Neugiere und den Spieltrieb bewahrt habt, mal wieder selbst etwas auszuprobieren. Schnappt euch ein bisschen Backpulver und Essig, spielt rum und überlegt, was da alles chemisch passieren könnte!

Mit verspielten Grüßen,

Euer Hendrik Fischer

Warum brennt eine Kerze?

Was können wir alles beim Verbrennen einer Kerze erkennen?
Wir können uns Gedanken darüber machen, dass wir Menschen schon seit tausenden von Generationen die Flamme und die Kerze nutzen. So geht die Wissenschaft davon aus, dass schon der Cro-Magnon Mensch vor 40.000 Jahren flüssigen Talk oder Tran in Gefäßen verbrannt haben.

Eine Kerze entzünden als Zeichen der Hoffnung, um Licht in dunkle Stunden zu bringen und seine Gedanken zu wärmen.

Ich benutze in diesen Tagen die brennende Kerze noch lieber als sonst, um den Kindern in meinen Webinaren einen Einstieg in die Chemie zu geben. Denn auch wenn das Entzünden einer Kerze ein wirklich einfaches Experiment ist, das fast jeder von uns schon durchgeführt hat, ist wenigen bekannt, was da passiert und warum es eine chemische Reaktion ist.

Zündet euch ruhig selbst eine Kerze an, bevor ihr weiterlest.

Ist das Brennen einer Kerze eine chemische Reaktion?

Warum brennt eine Kerze und warum ist das eine chemische Reaktion?

Eine chemische Reaktion ist die Umwandlung von Verbindungen auf molekularer Ebene. Dabei können zwei (oder drei) unterschiedliche (oder manchmal auch gleiche Moleküle) miteinander reagieren und ein oder mehrere andere Moleküle entstehen daraus. Allgemein ausgedrückt:

Im Fall der Verbrennung der Kerze reagiert das Wachs mit dem Sauerstoff in der Umgebungsluft. Dabei entsteht das Produkt Kohlendioxid. Der Wachs ist eine sehr komplexe Mischung aus unterschiedlichen Lipiden und Fettsäureestern, chemische Verbindungen, die sehr viel Kohlenstoff enthalten.

E bedeutet Energie. Im Falle dieser chemischen Reaktion wird Energie freigesetzt. Beim Aufbrechen von Verbindungen (hier das Aufbrechen der Bindungen in Sauerstoff und in den Lipiden) wird Energie benötigt. Beim Eingehen von Verbindungen (hier die Bildung von C-O Bindungen im Kohlendioxid Molekül) wird Energie freigesetzt. Das ist auch der Grund, weshalb eine Kerze nicht einfach so verbrennt. Das wäre auch dramatisch, wenn die Kerzen in der Schrankschublade sich spontan entzünden würden.

Die chemische Reaktion der Verbrennung einer Kerze benötigt Energie. Meisten wird diese in Form einer Zündquelle z.B. ein brennendes Streichholz gegeben. Das wird im sogenannten Verbrennungsdreieck dargestellt. Hier eine Variante der Feuerwehr Potsdam.

Die freiwerdende Energie bei der Reaktion von Wachs mit Sauerstoff wird in Wärme und Licht fühlbar und sichtbar. Die Flamme zeigt also die Reaktionsenergie an, ist aber nicht selbst ein Reaktionspartner.

Was können wir noch alles beim Verbrennen einer Kerze erkennen?

Wir können uns Gedanken darüber machen, dass wir Menschen schon seit tausenden von Generationen die Flamme und die Kerze nutzen. So geht die Wissenschaft davon aus, dass schon der Cro-Magnon Mensch vor 40.000 Jahren flüssigen Talk oder Tran in Gefäßen verbrannt haben.

Wir können uns Gedanken darüber machen, warum wir überhaupt eine Flamme sehen. Oder welche Reaktionsarten es gibt (z.B. Oxidation und Reduktion). Oder was Elektronen für eine Rolle bei der Verbrennung spielen. Oder ob es eine reversible oder irreversible Reaktion ist. Oder was das Verhältnis von Reaktionspartner und Endprodukten uns über den Aufbau der Stoffe verrät. Und noch vieles mehr. Doch das ist jeweils ein weiteres Kapitel wert.

Ich hoffe, dass dieses kleine und alltägliche Beispiel euch ein bisschen anregt, über den Aufbau unserer Welt zu sinnieren und Fragen zu stellen. Denn Chemie ist überall – auch in einer kleinen Kerze, die Hoffnung, Licht und Wärme gibt.

Euer Hendrik Fischer