Exponat des Deutschen Museums in München

Dieses Objekt, das irgendetwas zwischen Fliegenklatsche und Bügeleisen zu sein scheint, teilt mit Letzterem zumindest seine Funktionsweise. Der Schuhtrockner bedient sich der Erzeugung von Wärme durch Elektrizität. Auf diesem einfachen Funktionsprinzip basierten neben diesem Gerät von 1893 zahlreiche andere, damals neuartige elektrische Haushaltsgegenstände wie Heizdecken oder Kochplatten. Und auch heute, da die Technik komplexer und vielfältiger geworden ist, bleibt die Erzeugung von Wärme durch Strom die funktionelle Grundlage einer Vielzahl von Geräten.

Zwar wirkt der Schuhtrockner angesichts intelligenter Heizungen heute wie ein Kuriosum aus einer längst vergangenen Ära, doch um 1900 war er sowohl ein Sinnbild für Modernität als auch unsagbar nützlich. Während nasse Schuhe heutzutage in gut geheizten Häusern rasch trocknen, war dies damals in zugigen Fluren und spärlich beheizten Wohnungen nicht selbstverständlich. Ohne Zentralheizung und Wärmedämmung war der elektrische Schuhtrockner deshalb ein segensreicher Luxusartikel.

Exponat aus dem Museum für Naturkunde in Berlin

Flöhe sind Blut saugende Quälgeister für Mensch und Tier. Man kennt über 2.000 Arten, die vor allem auf Säugetiere spezialisiert sind. Mit ihrem flügellosen, seitlich abgeflachten Körper können sie sich optimal im dichten Fellkleid fortbewegen. Viele Floharten sind augenlos. Dafür besitzen sie Sinnesorgane für Wärme, chemische Reize und Erschütterungen.

Bemerkenswert ist ihre Fähigkeit, Veränderungen am Wirt sofort zu bemerken. Flöhe auf einer sterbenden Ratte verlassen schon nach wenigen Sekunden panikartig das „sinkende Schiff“. Ihr Sprungvermögen ist legendär. Dank starker Sprungbeine können die 3 mm großen Menschenflöhe 50 cm weit springen! Ein Weitspringer müsste bei den Olympischen Spielen mehr als 50 Meter weit springen, um es mit seinem tierischen Konkurrenten Floh aufzunehmen.

Die Schnellbewegung der Sprungbeine des Flohs gilt als eine der schnellsten Bewegungen im gesamten Tierreich. Um dies zu erreichen, würde die Kontraktionsgeschwindigkeit der Muskeln nicht ausreichen. Daher besitzen Flöhe in ihren Beinen sogenannte Resilinpolster. Resilin ist ein elastisches Protein, das vor dem Sprung wie ein Bogen gespannt werden kann und dem Floh auf diese Weise sehr weite und hohe Sprünge ermöglicht.

Der Sprung eines Flohs ist ungerichtet. Flöhe können von Goldhamstern, Hühnern, Hunden, Igeln, Kaninchen, Katzen, Meerschweinchen, Singvögeln, Tauben auf Menschen überspringen. Dabei springen sie bis zu 30 cm hoch und mehr als 50 cm weit.

Exponat des Deutschen Technikmuseums in Berlin

Otto Lilienthal beobachtet gegen Ende des 19. Jahrhunderts Störche im Segelflug – getragen von der Energie des Windes. Nach ihrem Vorbild entwickelt er Flugapparate mit gewölbten Tragflächen, die in der Lage sind, den physikalischen Effekt des Auftriebs auszunutzen.

Lilienthals Erkenntnisse sind ein Meilenstein in der Erforschung der Aerodynamik, die unter anderem in den 1920er Jahren zur Entwicklung des Segelflugzeugs führen. Und auch in anderen Bereichen findet das aerodynamische Prinzip Anwendung: Die Rotorblätter moderner Windkraftanlagen nutzen ebenfalls den Auftriebseffekt, um effizient die Energie aus dem Wind für den Menschen nutzbar zu machen.

Nachbauten von Lilienthals Fluggleitern können heute in der Abteilung Luftfahrt des Deutschen Technikmuseums in Berlin betrachtet werden. Ab Mitte 2011 wird eine Sonderausstellung im Deutschen Technikmuseum über den Wind und seine Energie erzählen.

Exponat des Deutschen Museums, München

Wäsche zu glätten war von jeher eine schweißtreibende Angelegenheit. Die im 19. Jahrhundert verbreiteten Kohlebügeleisen mussten mit heißer Kohle befüllt werden, und die ausweichenden Dämpfe legten sich auf Wäsche und Atemwege.

Als alternativer Brennstoff wurde deshalb in Amerika seit den 1850er Jahren, später auch in Europa, Spiritus eingesetzt. Über einen am Bügelkörper angebrachten Tank mit Docht wurde der Brennstoff zum innen liegenden Brenner geleitet und entzündet. Mit diesem Gerät  konnte man erstmals eine Stunde lang ununterbrochen bügeln.

Vergleichsweise sauber, günstig und handlich wurden Spiritus-Bügeleisen wie dieses der Firma Josef Feldmeyer aus Würzburg gerne auf Reisen benutzt. In den eigenen vier Wänden dagegen war ihnen nur eine kurze Konjunktur vergönnt. Mit dem Aufkommen des elektrischen Bügeleisens, das an das Stromnetz angeschlossen werden konnte und kontinuierliche Wärme ohne lästiges Hantieren mit Brennstoff garantierte, gehörte das Spiritus-Bügeleisen der Vergangenheit an.

Am 25. September 2010 wird bundesweit der Tag der Energie gefeiert. Auch die Energieroute der Museen ist dabei – mit einer Reihe von energiegeladenen Aktionen. Highlights sind zum Beispiel die Energie-Rallye am Senckenberg Naturmuseum in Frankfurt/Main, das Windenergie-Quiz im Deutschen Technikmuseum Berlin und Energie-Workshops am Deutschen Museum in München sowie am Deutschen Museum Bonn.

Entdecken Sie alle Veranstaltungen der Energieroute der Museen am Tag der Energie –

Wir wünschen Ihnen und Ihren Familien viel Spaß am Tag der Energie!

Exponat des Johannes-Müller-Instituts der Humboldt-Universität zu Berlin

Woher weiß man eigentlich, wie viele Kalorien in Keksen stecken? Die Antwort ist überraschend: Man verbrennt sie und misst, wie viel Energie in Form von Wärme dabei freigesetzt wird. Ein Verbrennungskalorimeter ist ein isolierter Behälter, in dem man eine solche Verbrennung wissenschaftlich exakt durchführen kann.

Um Mitte des 19. Jahrhunderts entdeckten Physiker und Mediziner, dass es verblüffende Ähnlichkeiten zwischen Dampfmaschinen, Benzinmotoren und dem menschlichen Körper gibt. Hier wie dort werden energiereiche Stoffe – sei es nun Kohle oder Keks – bei einer ausreichenden „Betriebstemperatur“ und mit Hilfe von Sauerstoff dazu gebracht, die Verbindungen in ihrem Innern zu lösen und sich zu neuen Stoffen (z. B. Wasser und Kohlendioxid) zusammenzusetzen. Bei dieser „Oxidation“ (von oxygen, „Sauerstoff“)  wird Energie freigesetzt. Diese Energie ist gleich groß, ganz egal, ob der Vorgang im Körper oder an der Luft stattfindet.

Das Exponat – der Verbrennungskalorimeter nach Knies (1920) – stammt aus der historischen Instrumentensammlung des Johannes-Müller-Instituts der Humboldt-Universität zu Berlin. Ab 18.9. ist es in der Ausstellung „Energie gleich Arbeit“ der Stiftung Brandenburger Tor im Max Liebermann Haus in Berlin zu sehen.

Exponat der Ausstellung „Energie gleich Arbeit“ in der Stiftung Brandenburger Tor, Berlin - zu sehen ab 18. September 2010.

Wie kann der weltweit ansteigende Verkehr mit weniger Energie effizienter fließen als heute? Verbrennungsmotor und individuelle Mobilität, die Säulen des heutigen Verkehrs, haben eine keine besonders gute Energiebilanz. Forscher und Designer tüfteln an intelligenteren Lösungen.

Die Designstudie „Swarm“ schafft eine Verbindung zwischen Öffentlichen Nachverkehr und motorisiertem Individualverkehr. Elektrisch angetriebene Stadtbusse fungieren als Leitfahrzeuge im öffentlichen Nahverkehr. Per Sharingsystem können sich kleine Fahrzeuge, die abseits der Routen individuell genutzt werden, an die Busse ankoppeln. Die Fahrzeuge versorgen sich während der Fahrt entlang der Routen induktiv mit Strom.

Diese neuartige Fahrsituation im Verbund von kleinen Einheiten und Bussen gewährleistet Flexibilität und Effizienz. Die Investitionskosten sind bei gleichen ökologischen Vorteilen weitaus geringer als beim herkömmlichen Schienenverkehr.

Exponat des Museums für Naturkunde in Berlin

Ob Jurassic Park, Sachbücher für Kinder oder Wissenschafts-Dokus: Die Faszination der Menschen für Dinosaurier ist ungebrochen. Heute wissen wir, dass diese Riesenreptilien ungeheuer energieeffizient waren.

Der Forscher Brian McNab von der University of Florida glaubt: Dinosaurier waren sehr faule Tiere, und insbesondere die pflanzenfressenden Sauropoden konnten so riesig und so schwer werden, weil sie sich wenig bewegen mussten. So brachten Martin Sander und Marcus Clauss von der Universität Bonn das Fehlen eines komplizierten Kauapparates bei den Sauropoden mit dem kleinen Kopf und sehr langen Hals in Verbindung: Die Tiere konnten mit nur wenigen Bewegungen viel Nahrung aufnehmen.

Zur Energieeffizienz trugen aber auch die vogelähnliche Hochleistungslunge der Dinosaurier und eine flexible Stoffwechselrate bei. Laut McNab konnten Dinosaurier dadurch ihre Energie mehr als dreimal effizienter als Eidechsen umsetzen, was bereits einem Fünftel der Energieeffizienz eines heutigen Säugetieres entspricht. In Kombination mit einem breiten Nahrungsangebot konnten die Dinosaurier so zu den größten Landtieren werden, die je auf der Erde gelebt haben.

Exponat des Energie-Museums Berlin

Kabel und Freileitungen sind erforderlich, um die elektrische Energie vom Kraftwerk zu den Verbrauchern zu transportieren. Um die Übertragungsverluste zu minimieren, werden dabei unterschiedliche Spannungen verwendet; in Deutschland überwiegend 380 kV, 110 kV, 20 bis 10 kV und 230/400 V. Kabel haben gegenüber Freileitungen den Vorteil, nach ihrer Legung nicht mehr sichtbar zu sein. Allerdings ist der Kostenaufwand für Kabel viel höher, insbesondere im Hoch- und Höchstspannungsbereich. Höher als bei Freileitungen sind auch die Übertragungsverluste und der Aufwand und die Dauer von Reparaturen.

Der Magistrat von Berlin hatte schon 1884 die unterirdische Legung der Energieleitungen angeordnet. Dadurch wurde die Entwicklung von leistungsfähigen Energiekabeln gefördert. Da viele Kabelhersteller in Berlin ansässig waren und ihre Neuentwicklungen in Zusammenarbeit mit dem städtischen Elektrizitätsversorger testeten, kam eine große Sammlung unterschiedlichster Konstruktionen von Kabeln, Verbindungsmuffen und Endverschlüssen zusammen, die heute im Energie-Museum Berlin zu sehen ist.

Exponat des LVR-Industriemuseums, Schauplatz Engelskirchen

Diese eindrucksvolle Schalttafel im LVR-Industriemuseum in Engelskirchen wurde in den 1920er Jahren errichtet und nimmt fast den gesamten Raum ein. Sie zeigt, wie der Strom für das Licht und die Maschinen in der ehemaligen Baumwollspinnerei Ermen & Engels verteilt wurde. Die Bedienung und Wartung der Schalttafel lag in den Händen des Schaltwartes. Er wusste mit den Instrumenten und Daten umzugehen und benötigte bei seiner Arbeit viel Fingerspitzengefühl. Schon 1903 profitierten auch das Wohnhaus des Fabrikanten und der Ort Engelskirchen von der lokalen Stromerzeugung. Dank des Kraftwerks in der Fabrik leuchteten hier eher als in mancher Großstadt die elektrischen Straßenlaternen.

Bis 1930 reichte der aus Wasserkraft erzeugte Strom für die Fabrik aus. Gerade die Spinnmaschinen verbrauchten jedoch eine große Menge Energie. Deshalb benötigte der Betrieb schließlich zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Netz.

Exponat des Senckenberg Naturmuseums in Frankfurt

Anette Hammann

Konturfedern, Schwungfedern, Steuerfedern, Körperfedern, Fadenfedern, Puderfedern, Borstenfedern, Dunen, Halbdunen, Nestlingsdunen: Federn – leblose Hautanhängsel aus Keratin – haben viele Funktionen. Und viele dieser Aufgaben haben direkt mit dem Einsatz von Energie zu tun.

Vögel sind in Leichtbauweise konstruiert, aber erst das Gefieder ermöglicht es den Tieren, Luftströmung und Auftrieb zu nutzen und zu fliegen. Federn halten warm, denn zwischen den Daunen entsteht ein Luftkissen am Körper. Federn schützen vor Nässe: Wasser perlt von der Oberfläche intakter Federn ab. Federn geben Schutz: Gut getarnt, vom Boden der Umgebung kaum zu unterscheiden, ersparen sich einige Arten so manche Flucht vor Fressfeinden. Auch im sozialen Miteinander der Vögel sind Federn echte Energiesparer: Bei vielen Spezies ist schon von weitem an Färbung und Ausbildung des Gefieders zu erkennen, wer Männchen, wer Weibchen ist, ob ein Tier einen Partner sucht oder nicht.

Das Bild (Fotografin: Anette Hammann) stammt aus der Sonderausstellung „Feder-Schmuck“, die Objekte aus dem Vogelsaal des Senckenberg Naturmuseums von ganz nah zeigt. Die Sonderausstellung ist noch bis zum 11. September 2010 zu sehen, der Vogelsaal ist ganzjährig geöffnet.

Exponat des Deutschen Museums Bonn

Das Solarhaus nutzt einzig die Sonne als Energiequelle. Es braucht weder Öltank, Gas- noch Stromanschluss. Sonnenkollektoren sorgen für warmes Wasser, Solarzellen wandeln das Licht der Sonne in Strom um. Die im Sommer im Überfluss vorhandene Sonnenenergie wird zusätzlich in Form von Wasserstoff in einem Tank außerhalb des Hauses gespeichert. Bei Bedarf reagieren Wasserstoff und Sauerstoff zusammen in Brennstoffzellen, wodurch der benötigte Strom erzeugt wird.

Besonders energiesparend ist das Solarhaus aufgrund seiner transparenten Wärmedämmung. Die Sonne erwärmt die Hauswand, diese wiederum strahlt die Wärme zeitverzögert in das Haus ab. Dadurch überhitzt es am Tage nicht, und kühlt nachts nicht aus.

Das energieautarke Solarhaus wurde 1986 vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg konzipiert. Es war 1992 bezugsfertig und lief bis 1996 im Testbetrieb. Heute dient es als Versuchslabor für neue Haustechnik. Mit dem energieautarken Solarhaus wurde der Nachweis erbracht, dass ein Gebäude unter mitteleuropäischen Klimabedingungen ganzjährig allein mit Sonnenenergie versorgt werden kann. Jedoch wurde auch deutlich, dass die eingesetzte Brennstoffzelle noch nicht den Anforderungen gewachsen war.

Exponat aus dem Museum für Energiegeschichte(n) in Hannover

Dieser Elektrisierapparat mit Geldeinwurf stammt aus den 1920er Jahren. Die Urform der Elektrisiermaschine schuf jedoch der Magdeburger Physiker und Bürgermeister Otto von Guericke (1602 – 1686), der in die Geschichte vor allem als Erfinder der Luftpumpe eingegangen ist.

Energie ist nötig, um elektrischen Strom fließen zu lassen – Hauptbestandteil der ersten Elektrisiermaschine war eine drehbar gelagerte Schwefelkugel, mit der durch Reibung Strom erzeugt wurde. Schon bald wurden die damit erzeugten elektrischen Entladungen von den Ärzten für Heilzwecke genutzt und als „Medizin ohne Medikamente“ angepriesen. „Elektrisiert“ von dieser neuen Technik wurde nicht nur die wissenschaftliche Welt, sondern die ganze Gesellschaft.

Im Jahr 1750  wird von einer öffentlichen Vorführung in Hamburg berichtet, auf der man sich “für 1 Schilling Elektrisieren” lassen konnte. Auch Johann Wolfgang Goethe kannte die Elektrisiermaschine aus seiner Kindheit, wie er in “Dichtung und Wahrheit”, seinen Lebenserinnerungen, schreibt.

Exponat des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander König in Bonn

Die gehäuselose Meeresschnecke Plakobranchus ocellatus imitiert eine typische Verhaltensweise von Pflanzen: Sie lebt über längere Zeiträume ausschließlich von Sonnenenergie. Und das funktioniert so: Die im Indopazifik verbreitete Meeresschnecke frisst Algen, nimmt dabei die Chloroplasten auf und lagert sie in ihren Verdauungstrakt ein. Die Chloroplasten bauen mit Hilfe der Strahlungsenergie des Sonnenlichtes aus Wasserstoff und Kohlendioxid organische Verbindungen auf. So kann die Schnecke über Monate hinweg allein durch diesen Prozess, Photosynthese genannt, überleben.

Forscherinnen und Forscher haben herausgefunden, dass die Chloroplasten erstaunlicherweise sehr lange in Plakobranchus ocellatus überleben, sich aber nicht teilen können, wie in der Alge. Um die Photosynthese aufrecht zu erhalten braucht es viele Substanzen, die normalerweise nicht von Chloroplasten gebildet werden, sondern von Genen aus dem Algenkerngenom. Wie die Schnecke zu diesen Substanzen kommt, ist zurzeit ein noch ein ungelöstes Rätsel.

Exponat des Deutschen Museums München

Jahrhundertelang entledigten sich Männer und Frauen mit scharfen Klingen und Messern unliebsamer Haare. Sicherer und leichter wurde die Rasur in den 1930er Jahren durch den Trockenrasierer mit oszillierendem Scherkopf und Elektroantrieb. Dieser mechanische Rasierer aus den 1950ern, hergestellt von der Firma M-W-Elite, stellt insofern eine Kuriosität dar - weder manuelle Nassrasur noch elektrische Trockenrasur. Die innen liegende Schwungscheibe des Rasierers wurde durch das manuelle Aufziehen eines Schlüssels angetrieben. Dies verlangte, je nach Bartwuchs, eine gewisse Ausdauer, und nicht selten blieb die Rasur wegen der geringen Umdrehungszahl der Scheibe unrein.

In einer Zeit, als sich die deutsche Gesellschaft nach den Entbehrungen des Krieges begeistert den Energie fressenden Konsumgütern in Küche und Bad hingab, konnte der mechanische Rasierer deshalb nicht punkten. Auch der Werbehinweis, dass sich angeblich NASA-Astronauten in der Schwerelosigkeit mit ihm enthaart hätten, konnte seinen kommerziellen Misserfolg nicht verhindern.