20 Jahre naturwissenschaftliche Förderung im Schülerlabor
Experimente, die Spaß machen und für Naturwissenschaften begeistern: Dafür steht das Schülerlabor des HZB seit 20 Jahren. © Rasche/ Netzwerk GenaU
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38.000 Besucher*innen in 20 Jahren: Hohe Nachfrage zeigt Bedarf an naturwissenschaftlicher Bildung
Vor 20 Jahren, am 29.11.2004, eröffnete der damalige Berliner Bildungssenator Klaus Böger eines der ersten Schülerlabore der Hauptstadt. Seither fördert das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) in Zusammenarbeit mit dem Berliner Senat erfolgreich naturwissenschaftliche Bildung durch Projekttage und Fortbildungen im Schülerlabor.
Das Schülerlabor des HZB bietet praxisnahe Projekttage für die Klassenstufen 5 bis 13 zu aktuellen Forschungsthemen wie Solarenergie, Licht und Farben sowie Materialforschung an. Schülerinnen und Schüler experimentieren während der Projekttage eigenständig in kleinen Gruppen. Dabei werden sie von Lehrkräften, Wissenschaftler*innen und Studierenden betreut. Die im Schülerlabor tätigen Lehrkräfte werden von der Berliner Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Familie finanziert und für diese Aufgabe freigestellt.
Mit rund 38.000 Besucher*innen in den letzten 20 Jahren zeigt sich deutlich der Bedarf an solchen Zusatzangeboten für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Thomas Frederking, kaufmännischer Geschäftsführer des HZB, sagt: „Seit 20 Jahren bietet das Schülerlabor nicht nur Kindern und Jugendlichen Einblicke in unsere Forschung, sondern es fördert auch die Begeisterung für naturwissenschaftliche Berufe. Mit Blick auf den Fachkräftemangel in diesen Berufsfeldern zeigt sich der große gesellschaftliche Wert dieses Engagements.“
Neben den Projekttagen für Schüler*innen bietet das Schülerlabor auch Fortbildungen für Lehrkräfte an, um ihnen neue Möglichkeiten zu zeigen, wie sie den naturwissenschaftlichen Unterricht bereichern können. Darüber hinaus werden besonders interessierte und talentierte Schüler*innen in zwei Arbeitsgruppen gefördert.
„Die Experimente im Schülerlabor tragen zum kritischen Denken bei den jungen Menschen bei“, erklärt Dr. Ulrike Witte, Leiterin des Schülerlabors. „Viele Schülerinnen und Schüler kennen Experimente nur aus Youtube-Videos – bei uns erleben sie, dass Experimentieren spannend und gar nicht so schwer ist.“ Das Schülerlabor des HZB wird auch in den kommenden Jahren dazu beitragen, mit verschiedenen Angeboten junge Menschen für die Naturwissenschaften zu begeistern.
Schülerlabor in Zahlen
- 2004: Eröffnung des Schülerlabors in Berlin-Wannsee
- 2010: Eröffnung des zweiten Standorts in Berlin-Adlershof
- 38.000 Besucher*innen in 20 Jahren
- Betreuung von 100 Schülerpraktikant*innen
- Fortbildung von über 800 Lehrkräften
Das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie ist ein renommiertes Forschungszentrum der Helmholtz-Gemeinschaft. Es erforscht und entwickelt neue Materialien und Technologien, die entscheidende Beiträge für eine klimaneutrale Energieversorgung der Zukunft leisten. Das HZB wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Berlin finanziert. Der Aufbau des Schülerlabors wurde 2004 zusätzlich mit 340.000 Euro durch die Helmholtz-Gemeinschaft unterstützt.
- Batterieforschung mit dem HZB-RöntgenmikroskopUm die Kapazität von Lithiumbatterien weiter zu steigern, werden neue Kathodenmaterialien entwickelt. Mehrschichtige lithiumreiche Übergangsmetalloxide (LRTMO) ermöglichen eine besonders hohe Energiedichte. Mit jedem Ladezyklus wird jedoch ihre Kapazität geringer, was mit strukturellen und chemischen Veränderungen zusammenhängt. Mit Röntgenuntersuchungen an BESSY II hat nun ein Team aus chinesischen Forschungseinrichtungen diese Veränderungen erstmals experimentell mit höchster Präzision vermessen: Mit dem einzigartigen Röntgenmikroskop konnten sie morphologische und strukturelle Entwicklungen auf der Nanometerskala beobachten und dabei auch chemische Veränderungen aufklären.
- BESSY II: Neues Verfahren für bessere ThermokunststoffeUmweltfreundliche Thermoplaste aus nachwachsenden Rohstoffen lassen sich nach Gebrauch recyclen. Ihre Belastbarkeit lässt sich verbessern, indem man sie mit anderen Thermoplasten mischt. Um optimale Eigenschaften zu erzielen, kommt es jedoch auf die Grenzflächen in diesen Mischungen an. Ein Team der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden hat nun an BESSY II untersucht, wie sich mit einem neuen Verfahren aus zwei Grundmaterialien thermoplastische „Blends“ mit hoher Grenzflächenfestigkeit herstellen lassen: Aufnahmen an der neuen Nanostation der IRIS-Beamline zeigten, dass sich dabei nanokristalline Schichten bilden, die die Leistungsfähigkeit des Materials erhöhen.
- Wasserstoff: Durchbruch bei Alkalischen Membran-ElektrolyseurenEinem Team aus Technischer Universität Berlin, Helmholtz-Zentrum Berlin, Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg (IMTEK) und Siemens Energy ist es gelungen, eine hocheffiziente alkalische Membran-Elektrolyse Zelle erstmals im Labormaßstab in Betrieb zu nehmen. Das Besondere: Der Anodenkatalysator besteht dabei aus preisgünstigen Nickelverbindungen und nicht aus begrenzt verfügbaren Edelmetallen. An BESSY II konnte das Team die katalytischen Prozesse durch operando Messungen im Detail darstellen, ein Theorie Team (USA, Singapur) lieferte eine konsistente molekulare Beschreibung. In Freiburg wurden mit einem neuen Beschichtungsverfahren Kleinzellen gebaut und im Betrieb getestet. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachjournal Nature Catalysis publiziert.