Das vollständige Programm geht auf www.nachtdeswissens.de ab Ende September online.

Dies ist ein Linkvorschlag von Martina Hartmann.

Aber manchmal geht es auch ein bisschen zu weit wie dieser Vergleich zweier inhaltlich gleicher Geschichten zeigt. Einmal in Grossbritannien von der BBC und einmal in den USA von National Geographic erzählt. Sätze wie ”The jumping spider packs a ton of skulking pouncing killing fire-power in its tiny body…How’d you like to stare into these eyes, with your life on the line? Ha! Yikes!” tönen für unsere Ohren in einem Dokumentarfilm doch eher ungewöhnlich.

Die Geschichte einer Spinne, die eine Biene fängt, erzählt von Richard Attenborough von der BBC: 

Und eine fast identische Geschichte von National Geographic für das US-Publikum erzählt:

Eine gute Analyse der Texte und des Stils findet sich in dieser Quelle

via haha.nu

Arthur Ganson hat 2004 an der TED Konferenz einen faszinierenden Einblick in seine Arbeit gegeben:

Der tanzende Stuhl ist ein faszinierender Tanz einer Maschine mit einem Stuhl, mit der unterlegten Gitarrenmusik ein märchenhaftes Stück kinetischer Kunst (am Ende des TED Videos).

Die “Maschine mit Granit” im Schweizer Science Center Technorama nach einer Idee von Arthur Ganson scheint auf den ersten Blick unmöglich. Ein Motor treibt mit 200 Umdrehungen pro Minute ein Zahnrad an, das wiederum ein Zahnrad antreibt, das wiederum … und so weiter. Es ist ein zwölfstufiges Schneckengetriebe, dessen letztes Zahnrad - und das ist die verblüffende Beobachtung -  fest im Granit verankert ist. Bei jedem Schritt zum nächsten Zahnrad über das Schneckengetriebe verringert sich die Drehzahl um das 50fache. Das zwölfte Zahnrad braucht dann für eine Umdrehung 2,3 Billionen Jahre!

Die feste Verankerung ist dennoch nur möglich, weil alle Zahnräder ein winziges, sehr winziges, Spiel haben und nicht lückenlos aneinander stossen. Die Zinken des letzten Zahnrades würden sich pro Jahr allerdings nur um wenige Pikometer (weniger als der Durchmesser eines Atoms) verschieben.

Maschine mit Granit nach Arthur Ganson im Technorama

Website Arthur Ganson

Diese Abbildungen in Postergrösse hat es auf der Website des Visualization Laboratory gratis zum Download

Visualization Labratory

Alle Bilder von Gerhard Zsambok.

Magie des Wassers

Reuben Margolin, spezialisiert auf mechanische Wellenskulpturen, hat mit der “Magic Wave” sein bisher grösstes und komplexestes Werk realisiert. Durch einen genialen Antriebsmechanismus wird ein im Raum schwebendes Netz aus 450 Aluminiumrohren in einen bewegten Wellenteppich verwandelt.  

Die 256 Knotenpunkte des Netzes sind an fast unsichtbaren Drähten aufgehängt, die von der Mechanik des Antriebs auf und ab bewegt werden. Wie ein riesiger mechanischer Marionettenspieler schwebt der Antrieb über der Welle, die mit der Präzision und Eleganz ihrer Bewegung den Betrachter in ihren Bann schlägt. 

Als Exponat im Science Center spricht dieses Kunstwerk nicht nur die Sinne an, sondern erlaubt auch Einsichten in die Natur von Wellen. Der fünf mal fünf Meter grosse Wellenteppich veranschaulicht auf beeindruckende Weise drei Charakteristika einer Wellenbewegung: Wellenlänge, Wellenhöhe und Frequenz. Und zeigt darüber hinaus auch noch eindrücklich, was passiert, wenn sich mehrere Wellen überlagern. 

Die fast geräuschlose Bewegung der Aluminiumrohre fasziniert mit ihrer verblüffend natürlich wirkenden Wellensimulation.  

Nicht nur die Welle verzaubert den Betrachter, auch ihr Antrieb ist ein mechanisches Kunstwerk. Vier Kreisbewegungen werden über ein System beweglicher Stangen, Drähte und Umlenkrollen in sinusförmige Wellenbewegungen umgesetzt.  Durch Veränderungen der Drehgeschwindigkeit der vier Antriebsmotoren und die Verschiebung des Drehpunktes werden die Schwingungsweite, die Frequenz und die Wellenlänge der Magic Wave beeinflusst.  

Die vier Wellenbewegungen überlagern sich dabei und so lassen sich nahezu unendlich viele verschiedene Wellenmuster erzeugen. Grosse gleichmässige Wellen verwandeln sich in ein Oberflächenmuster, das an ein aufgewühltes Meer erinnert. 

Ein kinetisches Kunstwerk der Superlative - die Magic Wave in Zahlen: 

• über 50′000 Einzelteile,  
• über 3′000 Seilrollen,  
• 450 Aluminiumrohre,  
• 4,5 Kilometer Draht 
• 1,8 Kilometer Alu-Profile

Dieses umgekehrte Pendel wird von einer Steuerung ins Gleichgewicht gebracht, die an der Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana in Lugano entwickelt wurde.

Und diese Platte, die eine Stahlkugel mit erstaunlicher Präzision und Geschwindigkeit ausbalanciert, wurde von dem RETIS Lab an dert Scuola Superiore Sant’Anna in Pisa konstruiert. Zwei Servomotoren bewegen die Platte und ein Touchscreen erkennt die Position der Kugel.

Zusammen mit dem kanadischen Künstler Max Dean ist dieser Stuhl entstanden, der sich selbst zusammenbaut:

via robotspodcast.com

Tatsächlich war diese Uhr aber kein geschlossenes System, sondern offen. Die atmosphärischen Druckunterschiede wurden von Cox geschickt in die Aufzugsbewegungen umgewandelt. Ein Quecksilber-Barometer im Innern übertrug die Luftdruckunterschiede in die mechanische Bewegung, dabei wurden pro Uhr 68 kg Quecksilber verwendet!

Heute steht die Uhr von James Cox im Victoria and Albert Museum in London. Aber der Schweizer Ingenieur Jean-Léon Reutter und der Uhrmacher Jaeger LeCoultre haben das Konzept übernommen und in den 1930er Jahren die Atmos-Reihe herausgebracht. Sie kommt ohne Quecksilber aus und nutzt lediglich die Verformung einer Druckdose, um die Uhr am Laufen zu halten. Bereits 2 Grad Temperaturunterschied genügen, um das Uhrwerk für weitere 48 Stunden aufzuziehen. Mehr über die Funktionsweise der Atmosuhr.

Quelle: http://www.atmosadam.com/howitworks.html

Heute wird die Atmos-Uhr als offizielles Staatsgeschenk der Schweiz an ausländische Gäste vergeben.

Wikipedia James Cox Uhr

Viele Kindermuseen in den USA haben neben klassischen Museumsaufgaben, der Vermittlung von Wissen und der Förderung von Fähigkeiten auch soziale Aufgaben übernommen. So bilden 75 Kindermuseen die Keimzelle von städtischen Revitalisierungsprogrammen, in denen sie den Anstoss für Umbauprojekte geben und Treffpunkte von Kindern und Eltern aus verschiedenen sozialen Schichten sind. Einige Häuser messen ihrer Funktion als Integrationsraum und als treibende Kraft des sozialen und städtebaulichen Wandels sogar mehr Bedeutung zu als der Bildungs- oder Erziehungsfunktion.

Wo solche Funktionen aufgrund einer erfolgreichen sozialen Integration und lebendiger Innenstädte nicht im Vordergrund stehen, kann man Eltern nur empfehlen, auch mit ihren kleinen Kindern Science Center zu besuchen, denn die Erfahrung zeigt, dass es nicht der vermeintlich kindgerechten Gestaltung bedarf, um deren Aufmerksamkeit durch das Spiel mit den Phänomenen lange zu fesseln.

In den USA hat es knapp 300 Children’s Museums, im deutschsprachigen Raum gibt es etwa 40 Kindermuseen.

Im folgenden zwei Beispiele unterschiedlicher Kindermuseen in den USA, das Magic House in St. Louis und das Children’s Museum in Pittsburgh.

—————- Magic House St. Louis —————–

Magic House, St. Louis

Gut 20 Kilometer vom Stadtzentrum von St. Louis entfernt, inmitten eines vom Mittelstand dominierten Wohnviertels übersieht man das in einem alten viktorianischen Wohnhaus untergebrachte Magic House fast. Kein grosses Schild weist auf das Gebäude hin. Umso erstaunlicher sind die jährlichen Besucherzahlen von mehr als 400′000. Darüber hinaus hat es den Ruf, eines der bestgeführten und effizientesten Kindermuseen zu sein, das vollkommen ohne staatliche Hilfe auskommt. Lediglich 10% der Besucher sind Schüler mit ihren Schulklassen, die meisten Besucher kommen als Familie.

Name Magic House Ort/Land St. Louis, Missouri, USA Exponate ca. 100 Besucher/Jahr 400′000 Fläche ca. 2′000 m2 Angestellte Ca. 25 Vollzeitstellen und 12 Freiwillige Budget/Jahr 2,7 Mio $, mehr als 80% Eigendeckung

1977 wurde das Magic House auf private Initiative von zwei Frauen, Barbie Freund und Jody Newman, gegründet.

Das Erdgeschoss bietet im Children’s Village die Möglichkeit, ein Auto zu reparieren (die Akkuschrauber machen nur das Geräusch des Drehens, was aber scheinbar völlig ausreichend ist), in einem Supermarkt einzukaufen und zu verkaufen, in einer Bank Geld abzuheben, mit Stromschaltern zu spielen und einen viktorianischen Haushalt (der einem Gemälde exakt nachempfunden ist) zu führen. Warum die Nachbildung der realen Welt so besonders gut ankommt, erklärt man sich damit, dass die Kinder meist nur die passiven Anhängsel der Eltern sind, aber im Magic House selbst die Verantwortung tragen, selbst entscheiden und handeln können. Für die Kleinen hat es einen Krabbelraum und eine Wasserspiellandschaft.

Auch im TV Studio kann man Hand anlegen und seine eigene Nachrichtensendung und Wettervorhersage vor dem Bluescreen aufzeichnen und mit nach Hause nehmen. Im zweiten und dritten Stock dominieren einfache kleine physikalische Experimente, vom Generator für die elektrostatische Aufladung der Haare über das Bernouille Gebläse zu Magnetspielereien. 

Im Keller des Gebäudes hat man eine Szene der Reise von Lewis und Clark Richtung Westen mit Zelt und Kanu nachempfunden und zwei Klassenräume mit zum Teil einfacher Laborausstattung bieten Raum für Workshops. In den Treppenhäusern hat es allerlei Fakten und Statistiken, die zum Nachdenken anregen sollen, z.B. “One recycled aluminium can saves enough electricity to run a computer for three hours”.

Das Magic House bietet eigene Outreach Programme an und fährt mit den einfachen Experimentierkoffern bis zu 300 Kilometer entfernten Schulen. In der kleinen Werkstatt werden vor allem die Holzarbeiten selber durchgeführt.

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In 2009 wird durch einen 15 Millionen $ Anbau die Ausstellungsfläche fast verdoppelt und die Kinder werden dort u.a.  in einem Nachbau des Oval Office mit dem parlamentarischen System der USA, der Geschichte des Landes und ihrer Rolle in der Demokratie vertraut gemacht. Ein Café und ein langer Flur mit Musikinstrumenten von Elie Shapiro werden ebenfalls zu dieser Erweiterung gehören. Eine weiteres Ziel, in den USA noch dringlicher als in Europa, ist die Förderung des aktiven Spiels im neuen ganzjährig nutzbaren Aussenbereich, vor allem um der zunehmenden Verfettung der Jugend entgegen zu wirken.

————— Children’s Museum of Pittsburgh —————–

Die einstige “Steel City” Pittsburgh, jahrzehntelang von den Rauchschwaden der grössten Stahlwerke der USA in ein schwarzes Kleid gehüllt, hatte nach dem Zusammenbruch der Stahlindustrie in den 1970er Jahren fast die Hälfte seiner Einwohner verloren. Nach Jahren der Revitalisierung und des Aufbaus neuer Technologien, vor allem begünstigt durch die Carnegie-Mellon University, ist Pittsburgh heute eine der saubersten Städte der USA mit sehr guter Lebensqualität. Auf der Nordseite des Allegheny River befinden sich verschiedene Museen, unter anderem das Carnegie Science Center und das Children’s Museum of Pittsburgh.

Childrens Museum of Pittsburgh

Das Children’s Museum erstreckt sich heute über drei unterschiedliche Gebäudeteile, einem alten Beaux-Arts Postbüro mit Kuppeldach, dem Buhl Planetarium im Art Deco Stil und dem im Jahr 2000 erstellen Kubus als Zwischenstück zwischen den beiden. Der Kubus ist von einer Hülle aus beweglichen Kunststoffplättchen umgeben, ein Projekt des Künstlers Ned Kahn. Diese Version vermag zwar nicht mit so faszinierenden Spiegelungen des Himmels und der Wolken zu überzeugen wie andere Wind-Installationen von Ned Kahn, wirft aber interessante Schattenmuster in den Innenraum.

Name Children’s Museum Ort/Land Pittsburgh,Pennsylvania, USA Exponate ca. 120 Besucher/Jahr ca. 240′000 Fläche ca. 7′000 m2 Angestellte Ca. 40 Budget/Jahr 6 Mio $, ca 40% Eigendeckung

Das Museum hat sich mit grossem Engagement Themen angenommen, die weit über den eigentlichem Museumsbetrieb hinausgehen. So hat das Haus mehrere Preise für die “grüne” und nachhaltige Architektur gewonnen, die Bauvorschriften der Stadt abändern lassen, um Toiletten mit geringem Wasserverbrauch zu ermöglichen und die Initiative übernommen für Revitalisierungsprojekte im Quartier. 

Mehr als anderswo ist in den USA das Engagement und die Teilnahme an der “Community” von besonderer Bedeutung. Gesprächspartner führen das auf das Fehlen von staatlich geförderten sozialen Sicherungsnetzen und Institutionen zurück wie man sie in Europa findet. So ist das Children’s Museum auch ein Begegnungsort für die Familien, ein Platz, an dem Eltern und Kinder gemeinsame Zeit miteinander verbringen können und Familien und Kindern aus anderen sozialen Schichten begegnen. Im Keller des Hauses treffen sich Schüler aus verschiedenen Schulen und Quartieren zu gemeinsamen Bastelnachmittagen, Mittagessen und anderen Aktivitäten. Aus einem Radiostudio wird regelmässig am Samstag ein Familienprogramm gesendet, ein Theaterraum steht für eigene Produktionen zur Verfügung und die Räumlichkeiten werden von anderen Organisationen genutzt, die für oder mit Kindern arbeiten.

Unter der Kuppel des alten Postgebäudes, dem Studio, haben Kinder die Möglichkeit zu Malen, Siebdrucke anzufertigen, Papier zu schöpfen und zu modellieren. Im Zwischengebäude lockt eine Nachbildung von Mr. Rogers’ Neighborhood, einer in den USA sehr populären Kindersendung (zumindest unter den Erwachsenen), einem interaktiven Puppenhaus und einigen optischen Illusionen. Im Obergeschoss hat es eine Wasser-Spielwelt und beide Stockwerke sind u.a. über ein vertikales Kletterlabyrinth miteinander verbunden.

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Im ehemaligen Buhl Planetarium befindet sich eine Text Rain Installation von Camille Utterback und Romy Achituv, verschiedene Exponate von Ned Kahn und die grosse Projektionskuppel des ehemaligen Planetariums. Die grosse Höhe des Raumes wird durch Drahtbahnen überspannt, auf denen manuell in die Höhe gehievte Bälle ihre Runden drehen und auf verschiedenen Bahnen zum Boden zurück kehren. Hier hat es auch eine Werkstatt zum Basteln mit Eisen und Kunststoffplatten.

Zur Zeit hat es die Ausstellung “Tough Art - 4 Artists vs. 1′000’s of kids“. 

Da es recht mühsam sein kann, die Tausenden von Stäben per Hand wieder zurück zu setzen,  kann man wie das Magic House in St. Louis auch noch eine Rückstellplatte anbieten, mit der man alle Stäbe schnell wieder in die Ausgangslage zurückgeschoben hat. Mit 75′000 Stiften ist dies einer der grössten Pinscreens in den USA.

Nagelbrett Magic House St. Louis

Nagelbrett Magic House St. Louis

Für die Pinscreens bietet das Children’s Discovery Museum in San Jose eine Bauanleitung an und liefert die Bestandteile. Die Standardausführung kommt mit Stiften, die auf einer Seite transparent und auf der anderen leuchtend rot sind. Interessantere Licht- und Schattenspiele und einen plastischeren Tiefeneindruck erhält man aber vermutlich eher mit grauen Stiften wie sie auch Ward Fleming benutzt.
Ward Fleming hat die Pinscreens erfunden, die erste Version entstand 1979 im Exploratorium in San Francisco, später wurden über 10 Millionen kleine Kopien davon verkauft. Er experimentiert heute auch mit leuchtenden Kunststoffstiften für grossformatige Pinscreens. Unten ein Video von Ward Fleming mit einem seiner Pinscreens.

Der Künstler Chor Leng Twardzik Ching treibt es noch eine Dimension weiter, indem seine Wand 2 Meter hoch ist und aus gut 3 cm dicken Stäben besteht. Die Auflösung dieser Nagelbilder ist aber weniger gut.

Chor Leng Twardzik Ching - Nagelbrett

Eine komplette Kopie ist es zwar nicht, etwa 60 % der Teile werden aus einem Polymilchsäure-Kabel geschmolzen und neu gedruckt, aber den Rest der Teile kann man preisgünstig im Fachhandel erwerben. Zukünftige Versionen des Projekts sollen auch in der Lage sein, ihre eigenen elektrischen Schaltungen zu replizieren.

Eine Galerie mit “reprapped” Gegenständen (die auf dem RepRap produziert wurden) zeigt, dass die Maschine nicht nur sich selbst replizieren kann. Für dieses Paar Kinderschuhe hat das Gerät allerdings einen Tag gebraucht.

RepRap Projektseite

Wie viele Erfindungen da Vincis war auch diese von militärischen Überlegungen motiviert. Im Jahre 1483 schrieb er: “Ich habe eine Anleitung zur Konstruktion sehr leichter und leicht transportabler Brücken, mit denen der Feind verfolgt und in die Flucht geschlagen werden kann.” (Quelle: Mathematikum Giessen)

Das Konstruktionsprinzip lässt sich mit verschieden grossen Brettern realisieren, eine der grösseren Konstruktionen wurde 2005 anlässlich des Jubiläums der Architektenkammer Baden-Württemberg in Freiburg im Breisgau realisiert (Quelle: Wikimedia).
 

Das Verschränkungsprinzip lässt sich nicht nur auf einen Bogen anwenden, mit Hilfe von anderen Personen oder Hilfskonstruktionen kann man einen solchen Bogen auch zu einem Ring schliessen oder gar eine Kuppelkonstruktion anfertigen. Ersteres wurde vom Zirkus-Meer-Artisten Walter Mooshammer zu einem grossen “Rhönrad” perfektioniert, mit dem er allerlei Kunststücke vorführt, ehe der Ring wieder in seine Einzelteile zerfällt. Und Jürgen Richter-Gebert, Geometrie-Professor an der Technischen Universität München, beschreibt in diesem Artikel, wie er mit Kindern Kuppelkonstruktionen anfertigt.

Kaum ein Science Center liegt so abgelegen wie das Danfoss Universe auf der Insel Als im dänischen Jütland. Die nächste grössere Stadt, Sønderborg, ist 24 Kilometer entfernt, die Anbindung durch den öffentlichen Verkehr erfolgt einmal die Stunde nur über eine Busverbindung von Sønderborg, wer von weiter her anreist, muss ca. 20 Minuten vom Bahnhof zum Busbahnhof Sønderborg laufen. Das Danfoss Universe scheint diese Möglichkeit aber selber nicht wirklich ernst zu nehmen, denn auf den letzten 200 Metern zum Eingang kann sich ein Fussgänger nur auf dem Fahrradstreifen der Strasse bewegen, einen Fussweg gibt es nicht. Die Abgeschiedenheit und schlechte Anbindung sind wohl auch der Grund, warum seit 2005 erst 25′000 Schüler den Park besucht haben.

Die Abgeschiedenheit hat ihren Grund in der Entstehungsgeschichte. Der dänische Thermostatbauer Danfoss hat seinen Ursprung nahe von Nordborg. Hier begann Carl Madsen in den 1930er Jahren amerikanische Thermostatsysteme auseinander zu bauen und zu kopieren. Schliesslich wurden seine Produkte (Heizung, Kühlung und Klimaanlagen) weit über Dänemark hinaus bekannt. Das Wohnhaus von Madsen, nahe des Hauptsitzes der Firma, ist heute Teil des Danfoss Universe.

Madsen, dessen Leben und Arbeit in diesem firmeneigenen Sience Center natürlich auch gebührend mit Firmengeschichte und originaler Wohn- und Arbeitsstube geehrt wird, sammelte in einem Schuppen verschiedene Ausstellungsstücke, die man für Messen und Präsentationen gebaut hatte. Diese Sammlung bildete den Grundstein einer Ausstellung namens “Teknorama”. Nach dem Bau des grosszügigen Parks und der Pavillons im Jahr 2005 wurde es in Danfoss Universe umbenannt.

Name Danfoss Universe Ort/Land Nordborg/Dänemark Exponate Ca. 180 Besucher/Jahr Ca. 160′000 Fläche Ca. 3′000 m2 innen und 50′000 m2 aussen Angestellte K. A. Budget/Jahr K. A. Anmerkungen Ein zwar abgelegener aber riesiger abwechslungsreicher Park mit Experimentierstationen und Danfoss Museum

 
Danfoss Universe wurde vom Danfoss- Besitzer Jørgen Mads Clausen mit Mitteln der Bitten und Mads Clausen Stiftung gegründet. Clausens Frau Annette ist heute Vorstandsvorsitzende von Danfoss Universe, es ist also eine Art Familienunternehmen. Eine Danfoss Universe Stiftung hat sich um Ziel gesetzt, zukünftige Unterrichtsmaterialien für die Vermittlung naturwissenschaftlichen Wissens an den Schulen zu entwickeln. Sie arbeitet unabhängig vom Parkbetrieb.

Carl Madsen wollte junge Menschen für Technik begeistern. Da moderne Technik sich immer mehr in black boxes verbirgt, sollte sichtbar gemacht werden, was sich in den Maschinen abspielt. So werden denn auch Maschinen erklärt und im Anschnitt gezeigt. In den Experimentierpavillons selbst hält sich Danfoss aber wohltuend zurück mit der eigenen Produktpräsentation.

Danfoss Universe ist vor allem ein grosser vielfältig gestalteter Park, der sich auf einer Fläche von 6 Hektaren erstreckt. Im Park verteilt sind mehrere Pavillons und Häuser, die Experimentierstationen und Ausstellungen enthalten. Durch die grosse Fläche wirkt die Dichte der etwa 180 Exponate eher gering und sie sind von sehr unterschiedlicher Qualität. Der Wasserpark vereinigt auf engem Raum einige eindrückliche Experimente zu Wasserrädern, Pumpen, Hydraulik etc.

Im Thermolab-Pavillon hingegen wird ein ganzer Raum auf Minusgrade herunter gekühlt, um nicht mehr als eine Rutsche aus Eis anzubieten. Wie der grosse Sandkasten mit Baggern sind solche Bereiche eher Teil des “Vergnügungsparks” Danfoss Universe. Zum “Science Center” gehören Experimente wie die Barbie-Puppen, die in Öl, Wasser und Alkohol getaucht und mit einem Gebläse angeblasen werden, worauf sich ihre Temperatur durch die Verdunstungskälte unterschiedlich stark abkühlt oder der von Hand angetriebene Kühlschrank. Alle Stationen sind in Dänisch, Englisch und Deutsch angeschrieben.

Im als “Explorama” bezeichneten Haus hat es im Dachstuhl kleine Spielwerke, in denen man mit selbst ausgestanzten Notenblättern die verschiedenen Resonanzkörper zum Klingen bringen kann. Der grösste Resonanzkörper ist ein ganzer Baumstamm.

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Weitere Attraktionen, die gerade auch bei schönem Wetter viel Zuspruch finden, sind der Segway-Parcours, auf dem die Gäste nach einer kurzen Einführung in die Steuerung dieser “Steh-Mobile” ihre Runden drehen können, und die eisfreie Ganzjahres-Schlittschuhbahn, bei der man mit richtigen Schlittschuhen auf einer Bahn aus Polyethylen laufen kann. Die Oberfläche wird mit Propylenglykol befeuchtet und rutschfähig gemacht. Wenn auch nicht so rutschig wie richtiges Eis, so ist es doch ein eindrückliches Erlebnis, im Sommer übers Kunsteis zu gleiten.

Im Eingangsbereich kann der Besucher unter Anwendung des Hebelgesetzes einen ganzen Kombi anheben.

In einem See eingebettet liegt ein grosser blauer Kubus, an dessen Seitenwänden Wasser hinunterläuft (das bei Wind von den Wänden abgelöst wird und als Regen über die Besucher beim Betreten des Gebäudes niedergeht). Es handelt sich um den Pavillon Islands von der Expo 2000, den Danfoss nach der Expo übernommen hat. Im riesigen Gebäude findet man aber lediglich 5 Exponate zu Eis und Hochspannung und einen immerhin 18 Meter hohen Geysir.

2007 werden zwei vom Architekten Jürgen Mayer H entworfene Gebäude eingeweiht. Der grosse Bau mit dem wellenförmigen Dach trägt den Namen Cumulus und beherbergt die digitale Welt “Bitland” und die Lego-Werkstatt, man ist schliesslich in Dänemark. Für die Ausstellung “Bitland” loggt man sich mit der Eintrittskarte ein und macht ein Foto von sich. An allen anderen Stationen authentifiziert man sich darauf mit der Karte, die nicht nur automatisch die Sprache wählt, sondern mit der Punkte, Musik- und Video-Eigenproduktionen später abrufbar sind. An die Innenwände des Gebäudes werden die Fotos der neuen Besucher und Punktestände projiziert. Weitere Exponate sind Bluescreen-Spielereien, zwei riesige Mauskugeln, mit denen man Figuren steuert, Arbeitsstationen zum Erstellen von Stop-Motion Filmen oder zum Konzept der Programmierung von Computern und zu verschiedenen anderen digitalen Spielereien.

Dass die beiden grössten Gebäude des Parks zusammen gerade einmal ca. 25 Exponate beherbergen, mag wie eine Platzverschwendung erscheinen aber die Präsentation der Architektur und des Gartens ist eben ein Teil des Parkkonzeptes. Dass der Park im Winter allerdings weniger attraktiv ist. weiss auch Danfoss und hat den relativ hohen Sommer-Eintrittspreis von 21,50 € im Winter auf 12 € gesenkt.

Der zweite, kleinere Bau mit einem Wellendach dient einem sehr profanen Zweck, er wird als Schnellrestaurant genutzt, das in Einrichtung und Auswahl der Speisen eine Kopie vom McDonalds darstellt. Auf der Papierunterlage des Tabletts bemüht man sich zwar zu erläutern, dass die Danfoss Pommes Frites weniger Fett enthalten als übliche Pommes Frites, dass eine Kilokalorie ausreichen, um ein Liter Wasser um ein Grad zu erhitzen und dass Coca Cola eigentlich bei der Suche eines Apothekers nach einem Schmerzmittel entstanden sei. Aber am Ende sind es halt nur typische Fast-Food Menüs.
Äussere architektonische Form und der vermittelte Anspruch haben da leider nicht viel mit dem Inhalt zu tun.

Danfoss Universe bietet mit seiner grosszügigen Parklandschaft, der Ganzjahres-Schlittschuhbahn, dem Segway-Parcours und dem Firmenmuseum ein kurzweiliges und lehrreiches Ausflugsziel, das besonders bei gutem Wetter empfehlenswert ist. Wer es kompakter mag, eine bessere Anbindung mit dem öffentlichen Verkehr und mehr Science Center und weniger Park sucht, wird im nur 30 Kilometer entfernten Flensburg in der Phänomenta fündig.

Danfoss Universe

Heureka liegt in einer weiträumigen Parklandschaft in unmittelbarer Nähe zum Bahnhof Tikkurila im Norden Helsinkis. Das finnische Science Center wurde 1989 eröffnet und erhielt 2001 mit dem Galilei Park eine Parkanlage mit zahlreichen weiteren Experimentierstationen.

An der Front des Gebäudes hängt eine nur scheinbar zweidimensionale Würfelskulptur von Anssi Asunta, die ihre räumliche Struktur erst beim näheren Hinsehen offenbart und zum Wahrzeichen von Heureka wurde (Bild links, Klick für Grossansicht). Vor dem Gebäude steht der Besucher auf der weltgrössten aperiodischen, d.h. sich nicht wiederholenden Pflasterung, was freilich nur der Kenner erkennt und zu schätzen weiss. Auf dem grosszügigen Vorplatz hat man vor den Wiesen und Hecken eine Gesteinssammlung mit Gesteinen aus ganz Finnland platziert.

Name Heureka Ort/Land Helsinki, Vantaa/Finnland Exponate 200 und ca. 55 weitere in den beiden Sonderausstellungen Besucher/Jahr ca. 250′000 Fläche 2′800 m2 innen und ca. 3′000 m2 aussen Angestellte (Gesamt/100% Stellen) 85 Vollzeitstellen und 64 Freiwillige (entspricht 4,2 Vollzeitstellen) Budget/Jahr 8,8 Mio €, 37% Eigendeckung Anmerkungen Eines der modernsten Planetarien der Welt, ein Erweiterungsbau inkl. 3D Kino ist geplant.

Im Zentrum des Gebäudes steht ein etwa drei Stockwerke hoher  Zylinderbau, an den sich zwei Ausstellungshallen und das Vattenfall Planetarium anschliessen. Das grösste Planetarium Finnlands ist mit Zeiss- Universarium Projektoren und Sky-Skan-Technik, Videopanorama und All-Sky-Projektion eine der modernsten Projektionskuppeln der Welt. Es tritt die Nachfolge des als Verne Theater bezeichneten IMAX Kinos an, das 2007 geschlossen wurde. Auf dem grosszügig angelegten Aussengelände des Galilei Parks finden sich verschiedene Wasser- und Klangspiele, ein Boyo, eine Windmaschine, ein überdachtes Theater und ein Arboretum mit Nadelbäumen aus aller Welt.

Unter der Decke des zentralen Zylinderbaus ist ein Seil gespannt, über das man mit einem bidirektionalen Fahrrad radeln kann. Die grosse Höhe des Raumes wird auch genutzt für einen Heissluftballon und für eine Lichtinstallation des Sternzeichens “Grosser Wagen”. Dabei hängen sieben Lampen scheinbar wahllos im Raum. Erst durch die Wahl des richtigen Standortes zeigt sich die bekannte Gestalt des Wagens; die Namen der Sterne sind an die runde Innenwand des Zylinders geschrieben und helfen dabei, diesen Standort zu finden, indem man versucht, Lampen und Namen zur Deckung zu bringen. Im zentralen Bau sind an den Seiten zwei Labore mit Glaswänden abgetrennt.

Die Exponate im Zylinderbau bilden thematisch verschiedene Schwerpunkte und spiegeln vermutlich ihre Entstehung aus Sonderausstellungen wieder: Verkehr, Elektrizität, der menschliche Körper, Recycling und Sprache.

Ein Teil des  grossen Hallenanbaus ist offiziell als Kinder-Heureka angeschrieben. Hier kann man u.a. selber konstruieren, vor dem Bluescreen agieren, eine Computerspiel unter vollem Körpereinsatz mit einem Partner steuern, den Moonwalk mit simulierter Schwerelosigkeit ausprobieren und Zahnräder an der Magnetwand zu einem grossen Getriebe verbinden.

In einem kleinen in die Halle integrieren Kuppelbau werden Gasshows und andere Experimente gezeigt.

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Eine Besonderheit von Heureka ist das Ratten-Basketball, für das eine eigene Theaterbühne zur Verfügung steht, von der man hinter Glas zwei Ratten auf einem Minitatur-Basketball-Feld dabei zuschauen kann, wie sie für eine Belohnung mit einem Plastikball im Maul über das Feld laufen und ihn durch einen Metallring fallen lassen.

Der zweite Teil der grossen Halle ist zur Zeit für das Thema “Speed” reserviert und man wird mit einem roten Formel 1 Rennwagen begrüsst, kann an einem Boxenstopp und Reaktionsspielen seine Geschwindigkeit testen, lernt etwas über die Physik rollender Körper, kann ein Formel 1 Rennen kommentieren und im mit Pedalen angetriebenen Simulator fahren. “Speed” ist eine Wanderausstellung des Scitech Science Centers in Perth, West Australien. Mehr dazu im Ausstellungsführer zu “Speed”. 

Die zweite Halle ist dem Thema Schifffahrt gewidmet und man lernt am Modell, gegen den Wind zu segeln, einen grossen Schiffsmotor zu steuern, wie schwierig es ist, aus dem Wasser (hier eine Becken mit Kugeln) in ein Rettungsfloss zu steigen, Seezeichen richtig zu deuten und Schiffsmodelle zu lenken, wie ein Anti-Rolling System funktioniert, wie man die Schiffsladung richtig verteilt und am Simulator Rettungsboote und einen Container-Kran lenkt.

Die Exponate aus Holz, Kunststoff und Metall sind solide und massiv gebaut und dreisprachig in Finnisch, Schwedisch und Englisch ausführlich beschrieben. Das Design ist innerhalb eines Ausstellungsthemas einheitlich und attraktiv gestaltet und zum Teil sind Trennwände und Beleuchtung in die Exponate integriert, um diese später als komplette Wanderausstellung mit eigener Raumaufteilung anbieten zu können. 

Die Pläne für eine Erweiterung des Science Centers sind weit gediehen. Auf der anderen Seite der Schienen soll Heureka in einem Kulturzentrum zusätzliche 4′000 Quadratmeter Ausstellungsfläche erhalten, von denen ein Teil von einem modernen Kino mit 3D Technik eingenommen wird. Eine geschlossene Fussgängerbrücke und ein Service-Tunnel unter den Schienen soll die Gebäudeteile miteinander verbinden. Für 2010 ist die Eröffnung geplant. 

Das ganze Gebilde von Besteck und Zahnstocher ist mit seinem Schwerpunkt, auch wenn es für unsere Auge nicht so scheinen mag, genau auf dem Glasrand ausbalanciert. Der abgebrannte Teil des Zahnstochers hat ein vergleichsweise kleines Gewicht und der Schwerpunkt verlagert sich nur unmerklich.

via www.posci.com  

Während die Öffentlichkeit angesichts der kaum nachvollziehbaren Erklärungen zu multidimensionalen Räumen, Antimaterie und einem scheinbar immer grösser werdenden Teilchenzoo meistens mehr über die enormen Kosten als den Wissenszuwachs staunte, haben die Klagen gegen die Inbetriebnahme des LHC wegen der vermeintlichen Gefahr der Erzeugung eines die Welt verschlingenden Schwarzen Loches eine ungewollte Aufmerksamkeit bekommen. Die Befürchtungen wurden aber inzwischen mehrfach widerlegt und das CERN bemüht sich um sachliche Informationen. 

Und Katherine McAlpine vom CERN ist es gelungen, den LHC und die Physik dahinter in einer Rap-Version an Original-Schauplätzen mit “Original”-Physikern in einfacher und unterhaltsamer Weise zu erklären. Der dreiminütige Sprechgesang liefert eine verblüffende Menge von Details und einfachen Erklärungen, warum man nach der fehlenden Masse sucht und wie man sie hofft zu finden.

CERN Rap from Will Barras 

Beeindruckende Ansichten der neuen Anlagen bieten die Virtual Reality Panorama Aufnahmen von Peter McCready, die nicht nur die enormen Dimensionen der Geräte anschaulich machen, sondern auch die Geräuschkulisse während der Aufnahme eingefangen haben. Ansichten vom Bau des CMS Detektors zeigen den riesigen Zugangsschacht, Blick auf den ATLAS Detektor und viele weitere Bilder.
 

via New Scientest Short Sharp Science

Ein Version mit besserer Auflösung (Quicktime, 50 MB).

via Frogblog (via glozzer.tv)

Im Juni 2008 wurde das Tom Tits Experiment nach einem grossen Umbau mit 250 neuen Exponaten feierlich in Anwesenheit des schwedischen Königspaares neu eröffnet. Mit über 600 Exponaten und Experimentierstationen ist es eines der grössten Science Center in Europa. 2006 erhielt es den Micheletti Preis des European Museum Forum für das vielversprechendste Technikmuseum. Der gestiegene Marktwert spiegelt sich auch in den relativ hohen Eintrittspreisen wieder. Ein Erwachsener zahlt 195 Kronen für den Eintritt (gut 33 CHF), ein Kind zwischen 3 und 17 Jahren 145 Kronen (24 CHF).

Name Tom Tits Experiment Ort/Land Södertälje/Schweden Exponate Ca. 550 Besucher/Jahr 350′000 Fläche ca 5′000 m2 innen und 8′500 m2 aussen Angestellte (Gesamt/100% Stellen) 130 (Voll- und Teilzeit) Budget/Jahr 40 Mio Kronen (ca. 7 Mio CHF), 85% Eigendeckung Anmerkungen Im Juni 2008 nach Umbau und Erweiterung neu eröffnet.

Tom Tits Experiment ist in mancherlei Hinsicht besonders. Es beginnt schon mit dem merkwürdig Englisch klingenden Namen für das 30 Kilometer westlich von Stockholm gelegene Science Center. Tom Tit war das Pseudonym des Autors Arthur Good, der in den 1880er Jahren in der Pariser Wochenzeitschrift L’Illustration eine Serie von Artikeln mit einfachen physikalischen Experimenten veröffentlicht hatte. Obwohl auch für jugendliches Publikum bestimmt, wurden sie so beliebt, dass ihre Präsentation zum Bestandteil gesellschaftlicher Anlässe wurde. 1890 erschien eine Sammlung dieser Artikel mit wundervollen Stichen des Illustrators Louis Poyet unter dem Namen “La Science Amusante”. 1889 erschien die schwedische Übersetzung und erreichte eine gewisse Popularität im Land, zumindest war sie so gross, dass man noch 100 Jahre später das Science Center “Tom Tits Experiment” nennen konnte.

Tom Tits Experiment nutzt die alten Fabrikhallen einer Zentrifugenfabrik für Milch-Sahne Separatoren, die um 1900 der grösste Arbeitgeber Södertäljes war. Das Science Center wird von der Gemeinde Södertälje und dem kommunalen Unternehmen Telge AB geführt. Södertälje erlangte 2008 internationale Bekanntheit, nachdem sein Bürgermeister in einer Rede vor einer Kommission des US Kongresses darauf hinwies, dass seine Stadt mehr Kriegsflüchtlinge aus dem Irak aufgenommen hatte als ganz Nordamerika zusammen.

Weit sichtbar über dem alten Fabrikgebäude schwebt ein Fesselballon, der den Besuchern einen Rundblick bis nach Stockholm ermöglicht.

Der Ausstellungskatalog ist eine weitere Besonderheit vom Tom Tits. Jeder Besucher erhält diese bebilderte Aufzählung sämtlicher 610 Exponate mit Beschreibungen beim Kauf der Eintrittskarten (und dies erklärt wohl auch einen Teil des hohen Eintrittspreises). Der Katalog ist ein wunderbares Souvenir. Aber gleichzeitig auch eine Schwäche des Konzepts, denn ohne Katalog ist man oft aufgeschmissen, weiss nicht, was man genau tun kann und welches Phänomen sich hinter dem Experiment verbirgt. So muss man immer mit dem Katalog in einer Hand durch das Haus und nach den kleinen Plaketten mit Nummern und Namen des Exponats Ausschau halten, um die Beschreibung zu finden. Im Katalog sind 610 Exponate gelistet, darunter finden sich aber auch die rückwärts laufende Uhr im Café, die tote langsam verwesende Taube im Park und etwa 60 Einzelbilder mit optischen Illusionen. Zum Teil werden auch Einzelteile wie Arm-, Achsel-, Fuss-, Knie- und Hüftgelenk separat aufgezählt. Daher ist die in diesem Beitrag aufgeführte Zahl der Exponate etwas geringer geschätzt, zumal einige zwar im Katalog erwähnt sind, im Sommer 2008 aber noch nicht realisiert wurden.

Leider ist der Katalog mit den Beschreibungen nur in Schwedisch erhältlich. Lediglich die Namen der Exponate sind  auf den Plaketten in Schwedisch und Englisch beschriftet.

Die dritte Besonderheit ist die spezielle Atmosphäre des 1987 eröffneten Science Centers. Über weite Strecken fühlt man sich wie in die  Werkstatt der Exponatebauer versetzt, manches scheint noch nicht fertig zu sein und erinnert eher an einen Prototypen des Exponats. Doch der Eindruck täuscht, die Anmutung des Selbstgemachten, nie wirklich Vollendeten ist hier Progamm. Die aus Holz und Metall mit einfachen Mitteln zusammengebauten Experimente sind oft etwas kleiner und wackeliger als ihre Pendants in den anderen Science Centern, entfalten dadurch in den alten Fabrikhallen aus rotem Backstein aber auch einen besonderen Charme. Vermutlich sind Reparaturen bei diesem Baustil auch einfacher durchzuführen?

Eine Scania-Zugmaschine samt Antriebsmotor steht als modernes chromblitzendes Gefährt des aus der Region stammenden LKW-Produzenten im Raum, aber ihre Funktionsweise wird durch Alltagsgegenstände wie Kerzenanzünder, Duftzerstäuber und Rührbesen erklärt und so wieder dem Stil des Hauses angepasst. Für den Bau der Exponate wurde auch auf alte Geräte und Möbel zurückgegriffen, die man phantasievoll in den Bau der Exponate integriert. So finden sich die Röntgenaufnahmen vom Menschen auf alten Schreibkontormöbeln mit seitlichen Glasscheiben, verschiedene alte Stühle dienen als Sitzgelegenheit, die Holzplatten der Tische  werden oft vom Unterbau alter Singer Nähmaschinen gestützt und Bildschirme stehen in alten Regalen.

In der scheinbar improvisierten Atmosphäre wurde auch High-Tech verbaut. So finden sich interaktive Videoprojektionen wie das auf den Boden projizierte Aquarium, deren Fische vor den Füssen der Besucher fliehen oder die interaktive Tanzsimulation, bei der man Mustern auf dem Boden synchron zur Musik folgen muss. 

Auch im zweiten Stock begegnet man moderner Innenausstattung, z.B. in der Chemieküche den vier Küchenblöcken zum Experimentieren oder den 8 Werkbänken in der Werkstatt, in der man sein eigenes Boot bauen kann. Die Bestuhlung des Vortragssaals folgt dem auf den Boden aufgedruckten Periodensystem und jeder Stuhl trägt den Namen des jeweiligen Elements und in die Rückenlehne integriert Informationen dazu. Wie im Heureka in Helsinki gibt es auch hier eine Ratten-Show, bei der die Ratten einen Hindernisparcours aus Holzelementen überwinden müssen.

Im grossen hölzernen Dachstuhl wird es wieder rustikaler. Die Seitenwände bestehen aus den alten unverkleideten Ziegelsteinen und unter den schrägen Dächern sind Tische aus Holz mit zahlreichen Experimenten zur Sinnesphysiologie und Biologie des Menschen aufgestellt. In einem der zwei Säle ist der Kronleuchter aus Plastik-Knochen angefertigt. In der grossen Rutsche geht es optional vom dritten Stück zurück in das Erdgeschoss.

Der Park rund um das Gebäude steckt voller Entdeckungsmöglichkeiten. Zahlreiche Wasserspiele wie die mit Füssen gesteuerten Wasserfontänen und der handangetriebene Geysir, das Labyrinth, das Boyo, die Wasserrakete, das Windgebläse, der Goldwaschbach und die Erdbebenrüttelkammer sorgen für interessantes Kurzweil. In Schweden darf die Linné- Blumenuhr natürlich nicht fehlen, die mit ihren spezifischen Öffnungs- und Schliessungszeiten von Blüten verschiedener Pflanzen die Tageszeit verrät. Drei veritable Jahrmarktattraktionen stellen den Gleichgewichtssinn auf die Probe: ein Roboterarm namens Robocoaster, der jeweils 2 Personen in allen möglichen Bewegungsachsen in der Luft durchschüttelt, der Rotor, der die Gäste an seine rotierenden Wände presst und der “Freie Fall”, der seine Fahrgäste einfach aus 15 Meter Höhe fallen und die Erdbeschleunigung am eigenen Leib erfahren lässt.

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Tom Tits Experiment

Die finnische Firma Fogscreen hat ein solches entwickelt und vermietet oder verkauft zwei unterschiedlich grosse Versionen, wobei mehrere Geräte der kleinen Variante zu beliebig grossen Nebelvorhängen zusammengefügt werden kann. Am Firmensitz in Helsinki konnte ich den Fogscreen in Aktion erleben.

Exemplare des Fogscreen befinden sich auch im Phäno in Wolfsburg und im  Tom Tits Experimentiercenter in Södertälje, Schweden. Dort war der Fogscreen während eines Besuchs im Sommer 2008 leider nicht betriebsbereit, weil es nur zwei Monate nach der Eröffnung zu einem Brand in dem Gerät kam und man gerade auf Ersatzteile wartete. Allerdings werden auf die Geräte laut Auskunft von Fogscreen fünf Jahre Garantie gegeben.

Der grosse Fogscreen “Inia” mit etwa 2 Metern Breite kostet knapp 60′000 € und versprüht zwischen 5 und 10 Litern Wasser pro Stunde, im täglichen Betrieb ist der Fogscreen also auch ein grosser Luftbefeuchter und das kann für den Dauereinsatz in geschlossenen Räumen ein Problem sein. Im Tom Tits Experiment wurde am Boden unter dem Fogscreen eine Auffangwanne mit Metallgitter installiert. Mit einer ganzen Palette von Gebläsen und dem Nebelerzeuger ist der Fogscreen mit mehr als 2 kWh Stromverbrauch sicherlich einer der grossen Verbraucher in einer Ausstellung. Mit einer Erweiterung lässt sich der Fogscreen auch als interactiver Touchscreen verwenden.

Chad Dyner und sein Heliodisplay sollen eine stark verbesserte Version eines Nebelschirms darstellen, die lediglich die  vorhandene Luftfeuchtigkeit nutzt, um den Nebel zu erzeugen, also keine Feuchtigkeit hinzufügt. Die Wasserpartikel sind so klein und die Schichtdicke ist so dünn, dass der Nebel selbst fast unsichtbar ist und die projizierten Bilder zudem eine noch bessere Bildqualität haben sollen. Den Heliodisplay gibt es in drei Grössen (30, 50 und 100 Zoll) und kostet in der 50 Zoll Version ca. 46′000 CHF. Die kleine Version ist auch als “Touchscreen” erhältlich. Auf der Website gibt es Beispielvideos und Bilder des Heliodisplays.

Fogscreen

Heliodisplay

Vor 100 Jahren bedurfte es noch eines enormen Aufwandes, um diese winzigen Spannungen messen zu können. Der Pateient musste seine Gliedmassen in Eimer mit Salzwasser tauchen. Ein winziges aus Glas gezogenes und mit Silber bedampftes Filament (deren Herstellung alleine schon abenteuerlich klingt) wurde durch die abgeleiteten Spannungen in einem elektromagnetischen Feld abgelenkt. Um ein Elektrokardiogramm anzufertigen, benötigte man 5 Personen, eine Wasserkühlung und einen eigenen Raum für das Gerät. Diese Darstellung zeigt einen der ersten Elektrokardiogramm-Geräte im Einsatz. Der Erfinder Willem Einthoven erhielt für das Gerät und die Beschreibung der Kurven im Kardiogramm 1924 den Medizin Nobelpreis.

Heute kann man Elektrokardiogramme einfacher durch zwei kleine Elektroden erstellen, die in zwei Handgriffe integriert sind. So werden sie zu einem Bestandteil der Science Center Exponate, in denen das Hands-on unmittelbar in eine Darstellung der eigenen Herzfrequenz umgesetzt wird.

Zwei Beispiele, wie der Herzschlag der Besucher gemessen und audiovisuell umgesetzt wird.

“Heart Beat” im Techniquest Cardiff

Sinnigerweise in der Abteilung “Music and Sound” platziert, ist das Herzfrequenzmessgerät in eine Pauke integriert. So wird der eigene Herzschlag verstärkt zu einem lauten Paukenschlagrhythmus. Ein kurzer Sprint auf der Stelle und die Paukenschlagfrequenz wird schneller.

“What makes you upset?” im Heureka Science Center, Helsinki

Im Heureka geht man einen anderen Weg. Der Besucher umklammert die Elektroden, während ihm Bilder und Informationen zu den drängenden Problemen der Menschheit dargeboten werden. Es geht um Hunger, Dürren, Wassermangel, Klimawandel etc. Die auf dem Bildschirm unter der Herzfrequenz stehende Frage ist: Wird sich mein Herzschlag angesichts dieser beunruhigenden Nachrichten erhöhen?

Ich bezweifle, dass wir auf solch komplexe globale Probleme wirklich mit erhöhtem Herzschlag reagieren, sinnvoller wäre wohl der Einsatz konkreter audiovisueller Reize, die überraschen, schockieren oder Erfolgsgefühle auslösen oder die Konstruktion persönlicher Geschichten. Diese Situationen werden vermutlich verlässlicher den Herzschlag verändern als das politisch korrekte Räsonieren über die Ungerechtigkeiten in der Welt. 

Neben diesen scheinbar spielerischen Anwendungen wird die Öffentlichkeit aber auch sensibilisiert für die gesellschaftlichen Auswirkungen, die zum Beispiel eine Gesichtserkennung für die Videoüberwachung des öffentlichen Raums haben könnte. Besonders in Grossbritannien sind diese CCTV (Closed-circuit television) Anlagen omnipräsent.

Die Software “Face Transformer”, “Face Averager” und “Face Morpher” stehen als Webapplikationen auf der Website “Face of the Future“ zur Verfügung. 

Diese Oszillationen dienen oft zur Veranschaulichung von chaotischen Systemen und von chemischen Uhren.

Bei der mathematischen Modellierung dieser Oszillationen stösst man auf Muster, die auf verblüffende Weise auch physikalische und biologische Systeme beschreiben können. Und tatsächlich scheinen biologische  Musterbildungen, Herzschlag, circadiane Rhythmen, Hormon- und Enzymkonzentrationen durch solche chemischen Oszillationen gesteuert zu sein. Einen Überblick über allerlei Muster-und Formbildungen in der Natur und ihre Ursachen gibt Philip Ball in seinem Buch “The Self Made Tapestry: Pattern Formation in Nature“.

Belousov-Zhabotinsky-Reaktion

Eine Mischung aus Kaliumbromat, Kaliumbromid, Malonsäure, Eisen(II)-Sulfat und Schwefelsäure beginnt in einer Petrischale oszillierende Ringe auszubilden, die sich überlagern. Die Reaktion ist sehr komplex und umfasst 18 Einzelreaktionen. Als solche ist sie zwar ein visuell faszinierendes Experiment, das Begeisterung für Chemie zu wecken vermag, wer sich aber mit der unvermeidlichen Zuschauerfrage “Wie funktioniert das denn” konfrontiert sieht, sollte sich intensiv mit der Erklärung auseinandersetzen und noch mehr Zeit für deren didaktische Präsentation aufwenden.

Mehr über die Belousov-Zhabotinsky-Reaktion

Briggs-Rauscher-Reaktion

Sie ist eine der bekannteren Beispiele einer oszillierenden “Iodine Clock” Reaktion, bei der die Farbe mehrmals abrupt zwischen blassgelb und dunkelblau wechselt. Anders als die “einmaligen” Jod-Uhren oszilliert diese Reaktion wirklich für mehrere Minuten, benötigt aber Wasserstoffperoxid.

Mehr über die Briggs-Rauscher-Reaktion

Pulsierendes Quecksilber Herz

Diese elektrochemische Reaktion erzeugt einen pulsierenden Quecksilbertropfen, der in einem Uhrglass in einer Lösung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid oder Kaliumdichromat schwimmt. Wird ein Nagel aus Eisen oder einer Büroklammer nahe an das Quecksilber bewegt, beginnt es rhythmisch zu pulsieren. Auf der Oberfläche des Quecksilbers bildet sich eine Schicht Quecksilber(I)-suflat, das die Oberflächenspannung verringert und dazu führt, dass sich der Tropen abflacht. Schliesslich berührt er die Nadelspitze, die dabei oxidiert. Die dabei abgegebenen Elektronen reduzieren die Quecksilber(I) Ionen und zerstören die Oberflächenschicht, die Oberflächenspannung nimmt zu, der Tropen nimmt wieder eine sphärischere Gestalt an und verliert den Kontakt mit dem Eisen. Während des Versuchs wird sich der Eisennagel langsam auflösen.

Mehr über das Quecksilber Herz.

Bruce Shapiro begann zunächst, seine eigenen “Motion Control” Maschinen zu bauen. Die Plasma-Schneidegeräte, Graviergeräte und Fräsen nutzte er zunächst zur Produktion von Kunstwerken. Dann wurde “Motion Control” selbst zur Kunst und heute sind seine kinetischen Kunstwerke faszinierende “Hingucker”, die verblüffen und in den Bann ziehen.

Bruce Shapiro: Ribbon Dancer, Sisyphus III und Pipedream III © www.taomc.com

“Ribbon Dancer” ist der Versuch, die Bewegungen des chinesischen Bändertanzes mechanisch nachzubilden.
Eine erste Version mit zwei Bändern ist im Science Center of Iowa installiert. Die nächste Version der Ribbon Dancer soll sich synchron zu Musik bewegen können.

Video der Ribbon Dancers

“Sisyphus III” ist ein Sanddrucker, der mit Hilfe einer über Polarkoordinaten magnetisch geführten Kugel Muster in ein Sandbett zeichnet. Jedes neue Bild überlagert das alte. Die grösste fest installierte Version dieses Konzepts steht im Technorama in Winterthur.
Ein kleineres Vorgängermodell steht im Learning Technology Center in Minnesota.

Video Sisyphus III

“Pipedream III” besteht aus 96 mit Öl gefüllten Röhren, in die Luftblasen eingespritzt werden. Stehen die Röhren vor einem dunklen Hintergrund und werden diese Luftblasen koordiniert gesteuert, kann man Schwarz-Weiss Bilder erzeugen. Die Luftblasen werden dabei zu den hellen Pixeln des Bildes, das sich als Ganzes langsam nach oben bewegt.

Video von Pipedream III

Website Bruce Shapiro