WS 2008/09

Dass der Strom aus der Steckdose kommt, das wissen alle. Aber wie kommt er da hinein? Zur Beantwortung dieser Frage hatte Professor Klausmann im Physik-Hörsaal eine verblüffend einfache Versuchseinrichtung aufgebaut: ein Fahrrad, das über einen Generator mit einem Ventilator verbunden war. Und tatsächlich gelang es, mit viel Beinarbeit den Lüfter in Bewegung zu setzen. So war eine frühe Form der Stromerzeugung schnell und eindrucksvoll erklärt.
Noch weiter zurück blickte Professor Klausmann und beschrieb, wie Luigi Galvani im 18. Jahrhundert bei Experimenten mit Froschschenkeln zufällig entdeckte, dass Elektrizität fließt.
Es folgte ein Überblick über die verschiedensten historischen und modernen Arten der Stromgewinnung: von handbetriebenen Kränen, Pumpen und Mühlen über Kohle-, Wasser- und Atomkraftwerke bis zu den Formen der erneuerbaren Energiegewinnung mit Hilfe von Wind und Sonne. Dabei stellte Professor Klausmann das Vorhandensein von Strom in Zusammenhang mit dem Wohlstand und der Bequemlichkeit der Menschen. Ein Foto von New York während des großen Stromausfalls ließ vielen im Saal den Atem stocken, machte es doch deutlich, dass nicht nur der Fernseher oder die Playstation ohne „Saft“ nicht funktionieren. Auch die Diskussion der Vor- und Nachteile einzelner Technologien fehlte nicht.
Spannend im wahrsten Sinne des Wortes waren die Experimente, mit denen Professor Klausmann verschiedene Phänomene der Elektrizität erklärte. Anhand eines Schüttelgenerators zeigte er die Funktionsweise eines Kraftwerks, und die knisternden Blitze des Tesla-Transformators machten die Gefahren und Chancen elektrischer Spannung sichtbar.
Nur zu einem Thema konnte der Gelehrte seinen Schüler/innen nicht viel Neues erzählen: Beim Stromsparen kannten sich die meisten schon bestens aus.

Workshop: Wofür Strom gut ist
Im Workshop konnten die Student/innen selbst herausfinden, welche Rolle Strom im Alltag spielt. In vier Gruppen bauten sie nicht nur ein Haus mit Beleuchtung, sondern auch ein Windkraftwerk, eine Propellerflugmaschine, und – mit besonders hohem praktischem Wert – eine Alarmanlage für das Kinderzimmer. Hierbei lernten die 50 Jungen und Mädchen u.a. den Umgang mit einem Lötkolben. Der Workshop wurde von Fachleuten der Wiesbadener Experimentierwerkstatt, einem freien Träger der außerschulischen Bildung, gestaltet.

Die Zauberformel, die Professor Schwanecke wissenschaftlich erklärte, heißt ganz einfach: Licht und Schall. Mit ihrer Hilfe kann man nicht nur in den Menschen reinschauen, ohne ihn aufzumachen, sondern man kann ihn auch in Scheiben schneiden, ohne ihm weh zu tun. Schon vor mehr als hundert Jahren hatte Wilhelm Röntgen entdeckt, dass man mit unsichtbarem Licht den Menschen durchleuchten kann. Seitdem unterstützen nicht nur die nach ihm benannten Aufnahmen die Ärzte und Ärztinnen bei der Arbeit, sondern auch Computer gestützte Ultraschall-Bilder und Tomographien.

Mit sichtbarem Licht arbeiten Ärzte, wenn sie das Innere des Menschen mit einem Endoskop betrachten, etwa den Magen oder die Lunge. An einem langen Schlauch ist eine winziges Sichtgerät und eine Leuchte angebracht. Über Spiegel werden die Bilder ans andere Ende des Schlauchs übertragen, oder sie gelangen direkt auf einen Bildschirm.

Das Röntgen und seine Sonderform, die Tomographie, funktionieren mit unsichtbarem Licht. Auf einer der ersten Röntgen-Aufnahmen (aus dem Jahr 1896) entdeckten die jungen Student/innen zwischen den Knochen einer Hand seltsame Kügelchen. Die Erklärung: Dem armen Mann hatte jemand mit einer Schrotflinte in die Hand geschossen! Von außen war davon nichts mehr zu sehen, aber die Röntgenstrahlen hatten es wieder sichtbar gemacht.

Für eine Tomographie wird immer nur eine dünne Schicht des Menschen aus vielen Richtungen geröntgt. So erhält man viele Querschnitte, also Scheiben, vom menschlichen Körper, die zusammengesetzt plastische (und manchmal  gruselige) Bilder ergeben.
Anhand eines einfach wirkenden Aufbaus aus Holzwürfeln erklärte Professor Schwanecke, wie ein Computer die Röntgenbilder liest, nämlich mit Hilfe der Hell-/Dunkel-Kontraste. Auch ein Miniatur-Röntgengerät hatte er dabei.

Töne, die der Mensch nicht hören kann, sind die Grundlage von Sonographien. Sie entstehen bei Ultraschall-Untersuchungen. Ähnlich wie eine Fledermaus sendet und empfängt auch das Ultraschallgerät Wellen, die von Hindernissen reflektiert werden. Viele Kinder kannten die Ultraschallbilder ihrer jüngeren Geschwister. Aber sie staunten nicht schlecht, als Professor Schwanecke die allerneuesten Ultraschallaufnahmen vorführte: Vierdimensional und in Farbe konnte man sehen, wie sich ein Fötus im Mutterleib bewegte.

Workshop: Röntgenstrahlen
Am Nachmittag konnten die Teilnehmer/innen des Workshops Ärzt/innen bei ihrer Arbeit mit den Bildern vom Innern des Menschen zusehen. Im GPR-Klinikum erfuhren sie an vier Stationen, wie die bildgebenden Verfahren, die sie am Vormittag kennengelernt hatten, in der Praxis eingesetzt werden.
In der Abteilung Radiologie wurde live ein Teddybär geröntgt, und die Nachwuchsärzt/innen konnten genau diagnostizieren, was er alles verschlungen hatte.

In der Kardiologie beschäftigt man sich mit allem, was das Herz und die mit ihm verbundenen Gefäße betrifft. Im dazugehörigen Echolabor werden aus Ultraschallwellen Bilder, die den Ärzten Aufschluss darüber geben, wie gut oder schlecht das Herz eines Patienten arbeitet und wie das Blut durch die Adern fließt.

Bei einer Gastroskopie (auch Magenspiegelung genannt) führt man ein Endoskop durch Mund und Speiseröhre bis in den Magen und den Zwölffingerdarm. Auf den Bildern, die das Endoskop auf einen Bildschirm überträgt, kann ein Arzt sehen, ob sich etwa Geschwüre an der Magenwand gebildet haben.
Ähnlich funktioniert eine Bronchoskopie – hier wird das Endoskop durch Mund oder Nase in die Luftröhre und bis in die Bronchien geführt.
Nach insgesamt zwei Stunden im Klinikum waren die jungen Student/innen begeistert zu wissen, wie es im Innern des Menschen aussieht. Gleichzeitig war die Erleichterung groß, dass alle nur zum Lernen und nicht als Patient/innen bei den Untersuchungen waren!