Thomas edison - ein erfinder, ohne den die welt im dunkeln stehen würde
Gliederung 1. Einleitung 012. Von allen Seiten beleuchtet - Die Biografie von Thomas Edison 2.1 Kindheit und Jugend 022.2 Thomas Edison und die Telegrafie 032.3 Ehrungen, Alter und Tod 043.
Ins rechte Licht gerückt - Die Erfindungen und Verbesserungen des Thomas Edison3.1 Allgemeines 053.2 Hervorhebung bedeutender Erfindungen
3.2.1 Der Phonograph 053.2.
2 Der Mimeograph 063.2.3 Das Kinetoskop 074. Es werde Licht - Die Erfindung der Glühlampe4.1 Geschichte der Beleuchtung bis in die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts 094.
2 Die Entwicklung in Richtung Strom und Energie sparen 4.2.1 Energiesparlampe 104.2.2 Halogenlampe 114.2.
3 Metalldampf-Hochdrucklampe 125. Wo Licht ist, da ist auch Schatten - Kritik an Thomas Edison 146. Was für Leuchten sind wir? - Auswertung der Umfrage
6.1 Ziel und Aufbau 156.2 Auswertung
6.2.
1 Fünfte Klasse 15
6.2.2 Siebte Klasse 17
6.2.3 Neunte Klasse 19
7. Resümee 20
8.
Anhang
9. Literatur- und Quellenverzeichnis
10. Eidesstattliche Erklärung
1. Einleitung
Die Glühlampe. Täglich nutzen wir sie als Lichtquelle. Aber wissen wir eigentlich wer sie erfunden hat und wie sie funktioniert? Nach kurzer Überlegung kamen wir, Steve Erkenbrecher, Samuel Kaufmann, Tim Laage und Robert Neuse, zu der Überzeugung, dass der Grossteil der Schülerschaft unseres Gymnasiums Nichts bzw.
zu wenig über diese Thematik weiß. Wir entschieden uns dafür, diese Unkenntnis mittels unserer Seminarfacharbeit und speziell durch die Präsentation vor den Schülern zu beseitigen. Wichtige Schwerpunkte unserer Seminarfacharbeit sind deshalb "Biografie" und "Erfindungen" von Thomas Alva Edison. Um unsere Vermutung über die Unkenntnis der Schüler zu diesem Thema zu bestätigen bzw. zu widerlegen, führten wir im Rahmen unserer Seminarfacharbeit eine Umfrage durch. Die Ergebnisse dieser Umfrage wurden ebenfalls ein Hauptthema unserer Arbeit.
Nach intensiver Beschäftigung mit unserem gewählten Thema kamen wir zu dem Entschluss, zwei weitere Schwerpunkte in unsere Arbeit aufzunehmen: "energiesparende Erfindungen" und "Kritik an Edison".
Weitere interessante Überlegungen mussten wir vernachlässigen, da sie den Rahmen dieser Arbeit gesprengt hätten. Wir hoffen es ist uns gelungen, das scheinbar unspannende Thema interessant darzustellen und unsere Mitschüler zu weiteren Nachforschungen anzuregen.
Wir bedanken uns für die Mithilfe bei allen, die uns unterstützten. Ein besonderer Dank gebührt unserer Seminarfachbetreuerin Frau Wieditz und unserem Fachbetreuer Herr Erkenbrecher.
Weiterhin möchten wir der Firma OSRAM dafür danken, dass sie uns auf eine kurze Anfrage mit Informationsmaterial und einer Produktpräsentation unterstützte.
2. Von allen Seiten beleuchtet - Die Biografie von Thomas Edison
2.1 Kindheit und Jugend
Edison wurde am 11. Februar 1847 in Milan, Ohio geboren. Als letztes der sieben Kinder von Samuel und Nancy Edison (Abb.1), war er das vierte, das in Milan geboren wurde, aber das einzige dieser dort geborenen, das die frühe Kindheit überlebte - das letzte war 1847 gestorben.
Seine drei überlebenden Geschwister waren alle noch im kanadischen Vienna geboren worden. Seinen Vornamen bekam er von einem Verwandten, der seinen Urgroßvater von dem Todesurteil erlöste. Alva, sein Zweitnamen, erhielt Edison nach jenem Kapitän, welcher 8 Jahre zuvor seine Mutter über den Huronsee nach Amerika brachte. Da sein erster Lehrer nichts von seinen geistigen Fähigkeiten hielt, ihn stattdessen als verträumt und faul bezeichnete, nahm ihn seine Mutter nach nur 3 Monaten wieder von der Schule und unterrichtete ihn selbst, aufgrund dessen, weil sie eine ehemalige Lehrerin war. Edison hatte eine sehr tiefe und innige Verbundenheit zu seiner Mutter. Über diese, die den Höhepunkt seines beruflichen Erfolges nicht mehr miterlebte, sagte Edison: "Ich hatte meine Mutter nicht sehr lange, aber in dieser Zeitspanne hatte sie einen Einfluss, der mein ganzes Leben anhielt.
Ich war immer ein leichtsinniger Junge, und mit einer Mutter eines anderen geistigen Kalibers wäre aus mir sicher nichts geworden. Aber ihre Festigkeit, ihre Freundlichkeit, ihre Güte waren starke Kräfte, um mich auf dem richtigen Weg zu halten. Meine Mutter hat mich gemacht, sie war so treu und meiner so sicher, und ich fühlte, dass ich jemand hatte, für den ich lebte, jemand, den ich nicht enttäuschen durfte." Als diese 1871 starb verfiel er in tiefe Depressionen. 1854 siedelt der Vater Samuel Edison jr. mit Familie nach Port Huron, Michigan.
Seine früherworbene Leseleidenschaft ließ ihn schon mit 9 Jahren (Abb.2) die Möglichkeit, die Experimente aus Parkers "Schule der Naturphilosophie" auszuprobieren. Vor allem interessierte er sich für die Vorgänge bei Stoffumwandlungen. Da sein Taschengeld allerdings nicht ausreichte, suchte er nach neuen Geldquellen um seine Experimente finanzieren zu können. Er fing an im Garten seiner Eltern Gemüse anzubauen und dieses auf dem Markt in Port Huron zu verkaufen.
Später verkaufte er in Zügen Zeitungen und Süßigkeiten.
Nach mehreren Monaten konnte er zwei eigene Geschäfte eröffnen. Wiederum einige Zeit später baute er sich in einem kaum genutzten Teil eines Zuges ein kleines Laboratorium auf und machte somit nach Ausbruch des Bürgerkrieges viel Geld mit dem Verkauf seiner eigenhändig gedruckten Zeitung "The Weekly Harald". Weil er dem Kind eines Bahnbeamten das Leben gerettet hatte, durfte er als Belohnung bei J. U. MacKenzie in Mount Clements, Michigan, telegraphieren lernen. Während seiner Tätigkeit als Telegraphist machte er seine erste wichtige Erfindung, ein telegraphisches Übertragungsgerät, mit dem Nachrichten automatisch über eine zweite Leitung gesendet werden konnten.
2.2 Thomas Edison und die Telegrafie
Für Aufsehen sorgte Edison erstmals 1868, als sein perfektionierter Registrierapparat "Stockticker" patentiert wurde und an der New Yorker Wall Street eingesetzt wurde. Bereits
1876 wurde er wissenschaftlicher Leiter des Menlo Park Laboratoriums in New Jersey (Abb.3), wo er 1877 den Phonographen mit "Edison-Walze" erfand (Abb.4). Im Jahr 1878 perfektionierte Edison das von Graham Bell entwickelte Telefon mit einem Kohlekörnermikrofon und 1880 die Schmelzsicherung mit Bleifaden.
Im Rahmen der internationalen Elektrizitätsausstellung 1881 in Paris, präsentierte er ein Beleuchtungssystem mit 1000 Kohlefadenglühlampen (Glühbirnen). In New York wurde im Jahr 1882 nach Edisons Plänen und Patenten das erste Elektrizitätswerk der Welt in Betrieb genommen. Es versorgte in der Hauptstadt 5000 Straßenlampen gleichzeitig mit Strom. Die Energie hierzu entstand mittels eines Dynamos, der erstmals durch eine Dampfmaschine angetrieben wurde. Im selben Jahr wurde das Beleuchtungssystem von Edison auch auf der ersten deutschen Elektrizitätsausstellung in Berlin präsentiert. Im Jahr 1883 entdeckte Edison in Menlo Park die "Glühemission".
Sie wurde später als "Edison-Effekt" zur Grundlage der Elektronenröhre (Neonröhre). Hier wurde auch der deutsche Wissenschaftler Robert Bosch von 1884 bis 1885 Mitarbeiter von Thomas Edison. Der Deutsche Emil Rathenau gründete 1883 die Edison-Gesellschaft in Berlin und produzierte in Lizenz Edisons Beleuchtungssysteme. Im Jahr 1887 wurde das Unternehmen als "AEG" (Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft) firmiert (Abb.5). Im selben Jahr bezog Edison ein neues Laboratorium in New Orange und begann mit der Entwicklung der ersten Film-Kamera.
Am 6. Oktober 1889 präsentierte er die Entwicklung der zum Teil schockierten Weltöffentlichkeit, die anfangs die Arbeit von Edison "Lebende Bilder" nannte. Im Jahr 1891 hatte er mit dem "Kinetographen" die erste brauchbare Filmkamera erfunden.
Das Genie Thomas Edison, der neben seinem Optimismus und seiner Ausdauer auch ein überaus guter Geschäftsmann war, gründete im Jahr 1892 zur Vermarktung seiner Patente das Unternehmen "GE" (General Electric Company). Im April 1894 wurde in New York das erste "Kinetoscope" (Kino) eröffnet. Die gezeigten Filme waren meist Dokumentationen oder Nachrichten.
Perfektioniert wurde das System 1896 durch den Vitascope-Projektor. Thomas Edisons Glühlampen wurden ab dem Jahr 1897 mit Schraubverschluss produziert und erstmals auf eine einheitliche Norm gebracht.
2.3 Ehrungen, Alter und Tod
1878 wurde Edison zum Chevalier der Légion d'honneur Frankreichs ernannt, und 1889 wurde er Komtur der Légion d'honneur. 1892 erhielt er die Albert-Medaille der Royal Society of Arts von Großbritannien und 1928 die Congressional Gold Medal für die Entwicklung und Nutzanwendung von Erfindungen, welche die Welt im 19. Jahrhundert revolutionierten.
Gesundheitlich hat Edison immer mit seiner Schwerhörigkeit zu tun, die nach einem Unfall während seiner Zeit bei der Bahngesellschaft bis zur Taubheit führt.
Nicht nur über seine Erfindungen, sondern auch über die Gesundheit macht Edison sich Gedanken, da er selbst an Diabetes und asthmatischen Beschwerden leidet. So ist er überzeugter Vegetarier und "leidenschaftlicher Anti-Alkoholiker", wie er selbst sagt. Seiner Überzeugung nach, äußert er einmal: "Der Arzt der Zukunft wird keine Medizin verschreiben, sondern statt dessen seine Patienten für Diät und ihre Körper interessieren, ferner Ursache und Verhütung der Krankheiten lehren." Thomas Alva Edison verstarb mit 84 Jahren, am 18. Oktober 1931, in West Orange.
Wegen all seinen Erfindungen und Verbesserungen gilt Thomas Alva Edison heute als der größte Erfinder, den es jemals gegeben hat.
3. Ins rechte Licht gerückt - Die Erfindungen und Verbesserungen des Thomas Edison
3.1 Allgemeines
Thomas Alva Edison meldete über 1000 Patente an. Er erfand eine Vielzahl von Erfindungen, welche ihn zu einem der erfolgreichsten und bekanntesten Erfinder des 19. und 20.
Jahrhundert machten. Aber er war nicht nur ein sehr begabter Erfinder, sondern er verbesserte auch viele Geräte, wie zum Beispiel das Telefon. Die meisten seiner Erfindungen und Verbesserungen basierten auf physikalischen und chemischen Grundlagen. Obwohl er nur kurz die Schule besuchte und schon sehr früh im Berufsleben stand, konnte er sich durch viele Experimente und selbst angeeignetes Wissen dieses Basiswissen für seine Erfindungen aneignen. So breiten sich seine Erfindungen über die Gebiete der Telegraphensysteme, Telefone und viele andere (u.a.
Filmgeräte) aus. Er war mit seinen Erfindungen so erfolgreich, dass er eine Vielzahl von Firmen gründete und sich viel Geld erwirtschaften konnte. Er hatte seine eigenen Tonaufnahmestudios (u.a. in Berlin) und auch Filmstudios. Er war außerdem ein Pionier auf dem Gebiet der Elektrizitätskraftwerke.
So brachte er New York zum erleuchten.
3.2 Hervorhebung bedeutender Erfindungen
3.2.1 Der Phonograph
DJ's im Club und ältere Leute welche ihre Musik aus alten Zeiten hören wollen, benutzen zur Wiedergabe ihrer Musik meist einen Plattenspieler. Im 21.
Jahrhundert gibt es tausende von verschiedenen Arten von Plattenspielern oder Turntables, wie sie auch genannt werden. Sie alle haben ihren Ursprung in der Erfindung von Thomas Edison. Im Jahre 1877 erfand er eine Sprechmaschine, welcher er den Namen "Phonograph" gab, unter dem er ihn baute und auch der Öffentlichkeit vorstellte (siehe Anhang Abb.6). Das Wort Phonograph stammt aus dem Griechischen und bedeutet soviel wie "Schall-", "Klang-" oder "Stimmenaufzeichner/-schreiber".
Der Phonograph hatte zu Anfang einen simplen Aufbau.
Er bestand aus einer Walze, welche mit einem Stanniolblatt überzogen war (siehe Anhang Abb.7). Vor der Walze, wurde von Edison ein Trichter angebaut, dessen Ende mit einer hauchdünnen Membrane abgeschlossen wurde. An diesem Ende war eine Nadel befestigt (siehe Anhang Abb.8 und Abb.9).
Diese Walze bestand aus Messing und wurde von einer Achse getragen, bei der eine Hälfte mit einem Schraubengewinde ausgestattet war. Das Achsenlager diente daher auch gleichzeitig als Mutter. Auf der Oberfläche der Walze musste ebenfalls eine schraubenförmige Rinne gezogen werden, welche dieselbe Steigung wie an der Achse benötigte. Diese Rinne war nötig, um der Nadel einen gleichmäßigen Lauf vorzugeben.
Der zeichengebende Apparat des Phonograph bestand aus einem Mundstück , in dem eine dünne Platte angebracht war, welche durch Vermittelung der Dämpfer, welcher meist aus Stücken von Kautschukschläuchen bestand, den von einer Metallfeder getragenen Stift sanft gegen die Walze drückte, so dass die ruhende Nadel, wenn die Kurbel gedreht wurde, eine der Rinne der Walze folgende Schraubenlinie beschreiben würde.
Sprach man in das Mundstück, während die Walze gleichmäßig gedreht wurde, so vibrierte das Metallplättchen, und die Nadel brachte auf dem Stanniolblatt Eindrücke hervor, welche den gesprochenen Lauten entsprachen.
Bei Edisons ersten Versuch sprach er "hallo" in den Trichter, während die Walze langsam gedreht wurde, die Membrane wurde durch die Schallschwingungen der Luft auf und ab bewegt und die Nadel ritzte die Töne in verschieden tiefen Eindrücken als wellenförmige Erhöhungen und Vertiefungen in die Stanniolfolie ein.
Edison führte nun die Walze wieder unter der Nadel mit der gleichen Geschwindigkeit durch, dadurch bewegte sich die aufgezeichnete Tonspur über die Nadel und die Membrane, und die Schwingungen wurden wieder im Trichter hörbar.
Eine Vervielfältigung war noch nicht möglich, daher musste jede Walze einzeln besprochen werden. Die Tonqualität war anfangs sehr schlecht. Der Ton wirkte sehr blechern und flach.
Edison versuchte diese schlechte Tonqualität durch eine Veränderung der Materialien zu verbessern.
Ab 1888 verwendete Edison Walzen aus speziellem Wachs, durch die sich die Klangqualität erheblich verbesserte. Ab 1893 konnten sie sogar 1:1 kopiert werden, welche durch das Goldguss-Verfahren 1902 abgelöst wurden. Der große Vorteil dieser Aufnahmen war es, dass eine Selbstaufnahme ermöglicht wurde. Als Diktiergeräte für den Büroeinsatz blieben sie bis in die 50er auf dem Markt.
Fast jährlich wurden in dieser Zeit von Edison und vielen anderen Tontechniker Verbesserungen an dem Phonographen vorgenommen. Die Verbesserungen konnten aber nicht verhindern, dass der Phonograph von einer anderen Art des Plattenspielers abgelöst wurde.
Diese neuen Schallplattenspieler besaßen nun keine Walze mehr, sondern besaßen einen Plattenteller, welcher durch einen Riemen angetrieben wurde oder durch einen Quartz geregelten Direktantrieb, welcher ein so genanntes "scratchen" ermöglicht.
3.2.2 Der Mimeograph
Der Mimeograph ist uns heute besser bekannt als Kopiergerät, ohne den die Lehrer und Schüler einen sehr viel härteren Schultag hätten.
Wenn wir uns um ungefähr 129 Jahre in der Zeit zurück denken würden, müssten wir feststellen, dass diese Arbeit, welcher unser Kopierer heute leistet, damals noch in mühevoller Handarbeit verrichtet werden musste. Erst im Jahr 1876 erfand Thomas Alva Edison, in seiner Werkstatt, den Mimeographen.
Das Prinzip dieser Prototypen war noch relativ einfach.
Edison überzog ein Stück Papier mit einer dünnen Wachsschicht. In dieses stanzte er, bei einem seiner ersten Versuche, ein Loch in das mit Wachs überzogene Papier.
Nachdem er dies tat, drückte er Farbe durch dieses Loch auf ein zweites Papier. Das Resultat dieses ersten Versuches war ein Kopierklecks.
Am 8.
August 1876 ließ sich Edison diese Erfindung patentieren. Die fertige Maschine bezeichnete er als "Mimeographen", sie war die erste Vervielfältigungsmaschine, die kein Abschreiben benötigte. Allerdings musste man zuvor ein Original (Matrize) anfertigen. Um das Original zu schaffen musste ein mit Wachs überzogenes Blatt in eine Schreibmaschine gestellt werden. Durch die Wirkung des Schreibmaschinenschlüssels verschob sich das Wachs, welches das Papier für die Tinte auf Ölbasis durchlässig machte. Danach drückte man die Farbe durch diese Matrize und auf dem Papier darunter entstand die Kopie.
Fehler konnten durch Anwenden der Korrekturflüssigkeit (in einem Lösungsmittel aufgelöstem Wachs) mit einer kleinen Bürste korrigiert werden und danach wieder übertippt werden.
Der gesamte Kopiervorgang verlangte eine beträchtliche Sorgfalt, sowohl beim Vorbereiten der Schablone (Matrize), als auch beim Tintenfluss während des Druckens.
Auf diese Weise ließen sich zwanzig bis dreißig dieser Kopien herstellen, danach musste eine neue Matrize erstellt werden. Diese neue Art des Kopierens war ideal für Büronotizen, Einladungen oder Schulaufgaben. Diese Kopien sahen zwar leicht verwaschen aus, stanken nach Spiritus und färbten blau ab, aber sie erfüllten ihren Zweck.
Ab dieser Zeit begann Edison den Mimeographen immer weiter zu entwickeln und zu verbessern.
Andere Erfinder, welche auch am Mimeographen arbeiteten waren David Gestetner und Albert Blake Dick.
Aus dieser Erfindung Edisons entstanden unsere heutigen hochmodernen Blitzlichtkopiergeräte.
3.2.3 Das Kinetoskop
Der eigentliche Film in der Form, in der wir ihn noch heute kennen, wurde von Georg Eastman entwickelt. Im Jahr 1889 kam er zusammen mit Hannibal Goodwin auf die Idee, die einzelnen Bilder auf einem reißfesten Band aus Zelluloid aufzutragen.
Eastman gründete später die wohlbekannte Fotofirma Kodak.
Auf dieser Grundlage dieser neuen Technik erfand Thomas Edison gemeinsam mit einem seiner Mitarbeiter William Kennedy Laurie Dickson im Jahr 1891 das Kinetoskop. (siehe Anhang Abb.10) Edison baute in der Nähe seines Labors die "Black Maria", eine Hütte aus Teerpappe, welche wie eine Dunkelkammer ein verdunkeln des Raumes bei Tag ermöglichte. In dieser Hütte unternahm er Versuche mit bewegten Bildern.
Diese kleine Hütte wurde zum ersten Filmstudio der Welt.
Als ohnehin schon sehr erfolgreichen Erfinder, wurde die Erfindung unter dem Namen von Edison bekannt. Die eigentliche Arbeit führte jedoch sein Assistent William Dickson durch. Dickson übernahm die von George Eastman entwickelten Zelluloidfilme, aber er halbierte sie von 70mm auf 35mm Streifenbreite und versah die Filmbänder mit je vier Löchern auf jeder Seite. In dem Kinetoskop befand sich ein etwa 16 Meter langer Zelluloidstreifen als Endlosschleife. Als Angetrieben diente ein Elektromotor, welcher 40 Einzelbilder pro Sekunde unter einem Guckloch vorbei transportierte. Durch eine in die andere Richtung rotierende Schlitzblende entstand nun der Eindruck einer kontinuierlichen Bewegung.
Damit legte er willkürlich, das auch heute noch gängige Standardformat des Normalfilms fest. Noch im gleichen Jahr ließ sich Edison das Kineotoskop auf seinen Namen patentieren.
4. Es werde Licht - Die Erfindung der Glühlampe
4.1 Geschichte der Beleuchtung bis in die erste Hälfte des 20.Jahrhunderts
Schon seit jeher war der Mensch bemüht die Dunkelheit zu erleuchten.
In der Steinzeit war es das Feuer was den Menschen durch seine Helligkeit beglückte. Die Entwicklung lief weiter zur Fackel und zum Kienspan. Um 18.000 vor Christus gab es die ersten primitiven Steinlampen. Diese bestanden aus einer ausgehöhlten Schieferplatte, gefüllt mit Fett und versehen mit einem Docht.
Die ersten Hochkulturen entwickelten kunstvoll verzierte Öllämpchen.
Mit denen sie ihre Räumlichkeiten beleuchteten. Die Chinesen kannten sogar schon die Möglichkeit mit Gas Licht zu erzeugen. Im 2. Jahrhundert nach Christus spielte bei den Römern die Kerze eine immer größer werdende Rolle. Das lateinische Wort "Cereus" bezeichnet ein kurzlebiges Wachslicht, welches mit einem Docht versehen ist. Das Christentum mit seinen Gebräuchen und Traditionen sorgte für die rasche Verbreitung der Kerze.
Mit der Entdeckung von Bienenwachs wurde die Kerzenentwicklung im Mittelalter revolutioniert. Allerdings war dieser kostbare Werkstoff nur der Kirche und den Reichen vorbehalten. Der arme Durchschnittsmensch musste sich mit Kerzen aus Rindernierenfett und Hammeltalg begnügen. Allerdings mussten die Kerzen ständig geputzt werden. Der abgebrannte Docht bedurfte andauernd eine Kürzung um Tropfen und Rußen zu vermeiden, sodass sogar Goethe sagte: "Wüßte nicht, was sie besseres erfinden könnten, als daß die Lichter ohne Putzen brennten."
Die industrielle Revolution brachte nicht nur einen wirtschaftlichen Aufstieg mit sich, sondern auch das Gaslicht.
Der Vorteil dieser Lichtquelle liegt klar auf der Hand. Gaslicht ist regulierbar und zuverlässiger als alle bisher bekannten Beleuchtungsformen. Das Gaslicht eroberte die Straßen in Form von Gaslaternen alle größeren Städten und löste die schon bestehende Öllampenbeleuchtung ab. Allerdings hat dieses Licht den Nachteil, dass die Verbrennung die Raumluft stark belastet. Es kommt zu einer höheren Wärmeentwicklung und der Sauerstoffanteil in der Luft wird dezimiert. Zudem besteht die Gefahr, dass das verwendete Gas explodieren könnte.
Deshalb kam man in den 30ern und 40ern des 19.Jahrhunderts auf die Idee glühende Drähte zu benutzen um Licht zu erzeugen. Man begann mit Platin- und Kohlestiften zu experimentieren. Doch stellten sich den Pionieren der Glühlampenforschung große Probleme in den Weg. Damit der Draht glühte und nicht verbrannte, war ein Vakuum nötig. Doch gab es bisher nur schlechte Vakuumpumpen.
Zudem verglühten die Platindrähte sehr schnell und Strom gab es lediglich aus Batterien. Erst im als Jahr 1866 Walter von Siemens den Dynamo erfand gab es einen konstanten Stromfluss. Die erste Glühlampe wurde allerdings schon 12 Jahre davor mit galvanischen Batterien betrieben. Der Glühfaden bestand aus Bambusfasern und der glückliche Erfinder war Heinrich Goebel. Freuen konnte er sich an seiner Erfindung nicht besonders, denn seine Erfindung wurde nicht weiter beachtet, weil einfach noch die Stromversorgung und damit auch der Verwendungszweck fehlten. Und so diente seine Erfindung nur als Schaufensterschmuck.
Auch Thomas Alva Edison begann sich mit dem Thema Glühlampe zu befassen. Weil er erkannte, dass die Gaslampe von besseren Technologien abgelöst werden musste. Deshalb forschte er mit verschiedenen Glühfadenmaterialien und Glaskolben. Er machte sich mit den physikalischen Eigenschaften vertraut und kam zu der Erkenntnis, dass ein Kohlefaden sich besser eignet als das bisherige Platin. Am 19.10.
1879, also ein Viertel Jahrhundert nach Goebel, hatte Edison Erfolg. Sein Kohlefaden hatte einen Schmelzpunkt von 2100 Grad. Weil Edison auch an die Vermarktung seines Produktes dachte, hatte er einen bedeutenden Vorteil gegenüber anderen Glühlampenforschern. So forschte und arbeitete er weiter an Stromleiter, Schalter, Lampenfassungen und Verteilern. Unser heutiges Schraubengewinde stammt noch aus dieser Zeit. (siehe Anhang Abb.
11) Um 1900 herum ersetzte Carl Auer den Kohlefaden durch Metallfäden. Er entwickelte einen Draht aus Osmium, welcher bei hundert Prozent Helligkeit, im Vergleich zur Kohlefadenlampe, nur fünfzig Prozent Leistung benötigt. 1903 baute man in Berlin die erste Tantallampe. Die Tantaldrähte konnten, im Gegensatz zu den Osmiumdrähten, die in einem aufwendigem Spritzverfahren produziert wurden, leichter hergestellt werden. Die Besonderheit der 70 Zentimeter langen Tantaldrähte war, dass sie zickzackförmig in den Kolben gespannt wurden. Im Jahr 1905 entwickelte die inzwischen gegründete Auergesellschaft Glühfäden aus Wolfram.
Die Wolframdrähte haben einen Schmelzpunkt von 3410 Grad und werden auch heute noch verwendet. 1912 führte man die Gasfüllung und den Drahtwendel ein. Zur Füllung verwendete man Krypton und Xenon. Als im Jahr 1934 der Doppelwendel (siehe Anhang Abb. 12) eingeführt wurde, konnte die Leistung der Glühlampe um weitere 20% gesteigert werden und die heutige Bauform war erreicht.
4.
2 Die Entwicklung in Richtung Strom und Energie sparen
4.2.1 Die Energiesparlampe
Die Energiesparlampe ist mit in die Klasse der Leuchtstofflampen zur rechnen (siehe Anhang Abb.13 und Abb.14). Zwar sind die Anschaffungskosten im Vergleich zur Glühlampe etwas höher, doch lässt sich dies durch ihre höhere Effizienz wieder wettmachen.
Eine Energiesparlampe setzt 25% der eingesetzten Energie in Licht um. Eine normale Glühlampe im Vergleich nur 1 bis 3%. Gute Glühlampen schaffen sogar bis zu 10% doch bleiben sie damit trotzdem hinter der Effizienz der Energiesparlampe zurück Des Weiteren hat eine Energiesparlampe die 8-12fache Lebensdauer einer Glühlampe also ungefähr 8000-12000 Stunden. Ein weiterer Vorteil ist ihr geringer Stromverbrauch. Bis zu 80% weniger Energie für die gleiche Lichtmenge. Um dies zu verdeutlichen haben wir ein Diagramm angefertigt (siehe Anhang Abb.
15). Im Diagramm soll die Lichtmenge, angegeben in Lumen, mit der jeweiligen Wattzahl verglichen werden. Bei Hundert Lumen Lichtmenge benötigt eine normale Glühlampe eine Leistung von 15 Watt. Eine Stromsparlampe lediglich nur 3 Watt. Verdoppelt man die Lichtmenge steigt die Leistung bei der Glühlampe auf 25 Watt, die der Stromsparlampe auf 6 Watt. Um eine Lichtmenge von 700 lm zu erzeugen braucht eine normale Glühlampe 60 Watt, wogegen eine Energiesparlampe mit 13 Watt auskommt.
Man kann dem Diagramm entnehmen das die Energiesparlampe beinahe konstant mit einem Fünftel der Leistung einer Glühlampe auskommt.
Durch einen konsequenten Einsatz von Energiesparlampen ließen sich in Deutschland jährlich in 2 Milliarden Kilogramm Kohlenstoffdioxid einsparen.
Eine Energiesparlampe besteht aus drei Teilen. Dem Sockel mit Gewinde, dem Vorschaltgerät und den Leuchtstoffröhrchen. Ein Vorschaltgerät besteht aus einem Glättungskondensator, einer Lampenzündung, einem Steuertransformator, einem Strombegrenzer und einem Hochfrequenzgenerator. Das Vorschaltgerät ist für den Start der Lampe und für die Strombegrenzung verantwortlich.
Für die Lampenzündung muss die Wendelelektrode kurz vorgeheizt werden. Dazu wird eine Spannung von mehreren 100 Volt benötigt, die der Steuertransformator aufbaut. Der Hochfrequenzgenerator wandelt die Netzfrequenz von 50 Hertz auf 40 kHz um. Nach dm zünden der Lampe, darf der Elektronenfluss an der Elektrode nicht zu groß werden. Deshalb wird der Strombegrenzer, in Form einer Drossel, benötigt. Der Glättungskondensator sorgt für ein flimmerfreies Licht.
Wegen der Größe der Drossel haben die Vorschaltgeräte der älteren Bauart noch ein beträchtliches Volumen. Da man heute elektrische Vorschaltgeräte verwendet sind sie bedeutend keiner geworden. Das Leuchtstoffröhrchen, besteht aus einer Wendelelektrode und einem Glaskörper. Im Glaskörper befindet sich ein Gas was einen geringen Anteil an Quecksilber enthält. Die Innenseite des Glaskörpers ist mit einer Leuchtschicht versehen. Wenn die Wendelelektrode nun erhitzt ist treten Elektronen aus.
Dadurch werden die Quecksilberatome zur Abgabe von unsichtbarer UV-Strahlung angeregt. Auf der Leuchtstoffschicht wird diese Strahlung dann in sichtbares Licht umgewandelt.
4.2.2 Die Halogenlampe
Die Halogenlampe ist eine Weiterentwicklung der Glühlampe. Sie ist ebenfalls ein Temperaturstrahler und im Grunde genommen genauso aufgebaut wie eine Glühlampe.
Die erste Halogenlampe wurde im Jahr 1958 hergestellt. Sie besitzt einen kleineren Glaskolben als die Glühlampe, der aus Quarzglas oder Hartglas besteht. Der Glühwendel der Halogenlampe ist um einige hundert Grad höher. Dadurch kann der Wirkungsgrad erhöht werden. Theoretisch gesehen müsste die Halogenlampe dadurch eine viel kürzere Lebensdauer besitzen, weil das Wolfram viel schneller abdampft. Das Abdampfen lässt sich nicht verhindern.
Durch Halogene kann man das Wolfram jedoch an die Wendel zurückführen. Als Halogen verwendete man früher Jod. Heute sind die meisten Lampen allerdings mit Brom gefüllt. Bromverbindungen sind weniger aggressiv und machen eine maschinelle Fertigung möglich. Die abgestrahlten Wolframatome verbinden sich bei einigen hundert Grad mit dem Halogen zu Wolframhalogenid. Gerät diese Verbindung an den Glühwendel, der eine Temperatur von 2600-3000 Grad Celsius hat, zerfällt das Wolframhalogenid wieder in Wolfram und das verwendete Halogen.
Das Wolfram wird wieder am Glühwendel angelagert. Durch diesen Kreislaufprozess ist eine längere Lebensdauer der Lampe, trotz erhöhter Temperatur möglich. Der Kreislauf funktioniert allerdings nur wenn sich das Gas nicht am Glaskolben abkühlen kann. Deshalb muss der Glaskolben, so klein wie nur möglich gewählt werden.
Da sich das Wolfram nicht gleichmäßig an den Glühwendel anlagert, ist auch der Wendel jeder Halogenlampe irgendwann einmal durch. Dadurch entsteht ein heißer Lichtbogen.
Der ohmsche Widerstand im Lichtbogen ist geringer als der im Wendel, deshalb nimmt der Strom schlagartig zu und die Lampe könnte explodieren. Durch die moderne Technik ist dieses Risiko allerdings als gering einzustufen. Durch die Reflektortechnik wird das Licht der Halogenlampe meist als unangenehm empfunden. Deshalb wird diese Lampenart häufig als Deckenfluter eingesetzt. Ein weiterer Nachteil ist ihr Schattenwurf.
Eine Halogenlampe setzt ungefähr 90% der zugeführten Energie in wärme um und 10% in Licht.
4.2.3 Die Metalldampf-Hochdrucklampe
Metalldampflampen unterscheidet man in Hochdruck- und Niederdrucklampen. Die Hochdrucklampen haben eine kleinere Bauform. Die verwendeten Metalle weisen einen niedrigen Schmelzpunkt und eine niedrige Ionisierungsenergie auf, damit die Temperatur an den Elektroden so gering wie möglich ist. Denn je geringer die Temperatur umso niedriger ist der Verschleiß.
Deshalb benutzt man Natrium und Quecksilber. Metalldampflampen sind genau wie Energiesparlampen in die Klasse der Leuchtstofflampen zu rechnen. Die Temperatur um den gewünschten Druck von ein bis zehn bar zu erreichen liegt bei 600-800 Grad Celsius. Das ist zwar ziemlich heiß, doch immer noch bedeutend weniger als bei einer Glühlampe.. Des weiteren benötigt man spezielle Vorschalt- und Zündgeräte und es dauert einige Minuten bis die Lampe mit voller Leistung strahlt.
Trotzdem rechnen sich Metalldampfhochdrucklampen, da ihre Herstellung billig ist. Die Quecksilberlampen setzt man meistens in Warenhäusern und Stadien ein. Die ersten Quecksilberdampf-Hochdrucklampen setzte man 1933 ein. Seitdem haben sie sich in ihrer Effizienz nicht wesentlich verändert. 1936 betrug die Lichtausbeute 46 lm pro Watt und 1988 52 lm pro Watt. Die Natriumlampen verwendet man in der Pflanzenindustrie.
Ihr gelbliches Licht regt das Wachstum an. Aufgrund der weltweiten unterschiedlichen Netzspannungen, ist es nicht gelungen ein einheitliches Lampensystem für Metalldampf-Hochdrucklampen zu schaffen.
5. Wo Licht ist, da ist auch Schatten - Kritik an Thomas Edison
So paradox es auch klingen mag: Dieser Gliederungspunkt dient dazu Kritik an einigen Werken Thomas Edisons zu üben, denn wir sind nicht mit allem einverstanden was Thomas Edison in seinem Leben geschaffen hat.
Da wäre zum einem die Entwicklung und Erfindung des elektrischen Stuhls. Nachdem der Zahnarzt Albert Southwick Zeuge 1881 davon wurde wie ein Betrunkener einen Stromgenerator berührte und er diese tödliche Begebenheit seinem Freund dem Senator David McMillan berichtet hatte, wurde die Entdeckung an den Gouverneur B.
Hill weitergeleitet und jener gab Thomas Edison im Jahr 1886 den Auftrag die Möglichkeit der Tötung mit Strom zu untersuchen. Dieser experimentierte an Pferden, Hunden und Katzen mit der tödlichen Elektrizität. Im Juni 1888 beschloss dann das New Yorker Parlament die Einführung des Stromtodes zum 1.1.1889 wurde das Gesetz verabschiedet. Der erste elektrische Stuhl wurde vom Elektriker Edwin R.
Davis im Auburn Gefängnis, nach den Entdeckungen und Forschungsergebnissen von Thomas Edison, gebaut. Edison hat zwar nicht mit seiner Hände Arbeit diese Tötungsmaschine erschaffen, hat aber durch seine Experimente dazu beigetragen, dass solch eine Apparatur entstehen konnte. Deshalb machen wir ihn mitverantwortlich am qualvollen Tode zahlreicher Delinquenten.
Ein weiterer Kritikpunkt ist das Engagement Edisons im ersten Weltkrieg. Edison errichtete und betrieb Werke in denen Benzol-, Phenol-, und Anilinverbindungen hergestellt wurden, welche im Krieg als Kampfgas Verwendung fanden.
Wenn Benzol durch die Atemwege aufgenommen wird, hat es eine narkotische Wirkung auf das Zentralnervensystem.
Eine Überdosis kann zur tödlichen Narkose führen. Das hochtoxische Phenol, oder auch Karbolsäure, ist ein starkes Zellgift und kann durch Einatmen zur Atemlähmung bis hin zum Herzstillstand führen. Hergestellt wird es durch Synthese aus Benzol. Anilin ist ebenfalls eine giftige Substanz die aus Nitrobenzol hergestellt wird. Im Jahr 1915 wird Thomas Edison zum Präsident der amerikanischen Navy Consulting Board ernannt. Eine recht zweifelhafte Ehrung wie wir meinen.
Doch damit nicht genug. Als 1916 Präsident Wilson zur Bekämpfung von U-Booten aufruft, entwickelt Edison Abwehrmaßnahmen und -geräte.
In allen diesen Punkten hat sich Edison zum Mörder gemacht. Wir sind der Ansicht, dass ein Erfinder der seine Zeit in die Entwicklung von Tötungsmaschinen und Massenvernichtungswaffen investiert, seine Zeit verschwendet. Trotzdem sollen die positiven und äußerst hilfreichen Entwicklungen Edisons, durch diesen Gliederungspunkt nicht geschmälert werden. Doch sind wir der Meinung, dass Edison ohne diese Erfindungen einen besseren Leumund gehabt hätte.
Wo Licht ist, da ist eben auch Schatten.
6. Was für Leuchten sind wir? Auswertung der Umfrage
6.1 Ziel und Aufbau
Wissen die Schüler wer Thomas Edison war, wie viel Patente er in seinem Leben angemeldet hat und wie eine Glühlampe funktioniert? All das sind Fragen, die wir uns bei der Auswahl des Seminarfachthemas gestellt haben. Um diese Fragen beantworten zu können, erstellten wir eine Umfrage (siehe Anhang), welche wir in den 5., 7.
und 9. Klassen des Albert-Schweitzer-Gymnasiums durchführten. Bei den Fragen die wir stellten, gaben wir entweder Antworten zum Ankreuzen bereits vor oder die Schüler mussten selbst bestimmte Begriffe ohne irgendeine Vorgabe aufschreiben. Wir machten den befragten Schüler vorher darauf aufmerksam, dass mehrere Antwortmöglichkeiten richtig sind und baten ihn, den Fragebogen gewissenhaft auszufüllen. In dieser Umfrage stellten wir 8 Fragen zu 3 Themenkomplexen:
Im ersten Komplex "Thomas Edisons Biografie" wollten wir herausfinden, was die Schülerschaft des Albert-Schweitzer-Gymnasiums allgemein über die Person Thomas Edisons weiß. Dazu stellten wir folgende Fragen: "In welchem Land wurde Thomas Edison geboren?", "Wie lautet Thomas Edisons zweiter Vorname?" und "Wie viele Patente hatte Thomas Edison angemeldet?".
Der zweite Themenkomplex beschäftigt sich mit den Erfindungen Thomas Edisons, ihrer Funktionsweise und ihres heutigen Gebrauchs im Alltag. In ihm stellten wir folgende Fragen an die Schüler: "Welche der folgenden 14 Erfindungen stammen nicht von Thomas Edison?", "Aus welchen Bestandteilen besteht eine Glühlampe?" und "In welchen der folgenden Geräte benutzt man die Glühlampe?".
Im dritten Themenkomplex fragten wir: "Was für eine Bedeutung hat die Glühlampe für unser heutiges Leben?" und "Bist du der Ansicht, dass Thomas Edison bedeutende Grundsteine der heutigen Technologie gelegt hat?". Mit Hilfe dieser Fragen wollten wir herausfinden, ob die Schüler die Bedeutung der Erfindungen von Thomas Edison richtig einschätzen können. Die Erlaubnis zur Durchführung unserer Umfrage in der Schule wurde von Herrn Wohlgefahrt erteilt.
6.
2 Auswertung
6.2.1 Fünfte Klassen
Bei meiner Durchführung der Umfrage in der 5. Klassenstufe wurden insgesamt 13 Jungs und 12 Mädchen befragt. Es handelt sich bei den Befragten somit um Kinder, welche 10 bzw. 11 Jahre alt sind.
Die ersten 3 Fragen, welche das Thema Biografie von Thomas Edison behandeln, wurden überwiegend falsch beantwortet. Die Frage des Geburtsortes wurde als einzige von den drei Fragen mit 52% für "USA" richtig bestimmt. 32% der befragten Schüler kreuzten bei dieser Frage "England" an und die übrigen 16% verteilten sich auf die Antworten "Deutschland" und "Kanada". "Frankreich" wurde von keinem der befragten Schüler als Antwort bestimmt. (siehe Anhang Abb.16) Die Frage nach Thomas Edisons zweitem Vornamen wurde von 1/3 der Schüler richtig beantwortet.
Sie kreuzten "Alva" an. 47% beantworteten die Frage mit "Beta" und 20% mit "Ceasar" und somit falsch. (siehe Anhang Abb.17) Die 3. Frage beschäftigte sich mit der Anzahl der angemeldeten Patente von Thomas Edison. Die vorgegebenen Antwortmöglichkeiten waren "ca.
60", "ca. 600" und "ca. 1300" Patente. Die richtige Antwort sind die "ca. 1300" Patente. Eine genaue Zahl ließ sich leider nicht festlegen, da verschieden Quellen unterschiedliche Angaben stellten.
Diese Antwortmöglichkeit wurde allerdings nur von einem der 25 befragten Schüler gewählt. 72% und somit den größten Anteil an Stimmen bekam die Antwort b mit "ca. 600" Patenten. 6 Schüler wählten als Antwort die "ca. 60" Patente aus. (siehe Anhang Abb.
18) Die Ergebnisse aus den drei Fragen unseres ersten Themenkomplexes zeigten die Unwissenheit der Schüler über den Menschen Thomas Edison und seine großen Leistungen und bestätigten dadurch unsere Vermutungen, die wie vor der Durchführung der Umfrage formulierten.
Die Fragen 4, 5 und 7 beschäftigten sich mit der Nutzung und der Funktionsweise der Erfindungen von Edison. In Frage 4 gaben wir den Schülern 14 Erfindungen vor und sie sollten die ankreuzen, welche ihrer Meinung nach nicht von Edison stammten. Tatsächlich konnten zur richtigen Beantwortung dieser Frage nur 4 Erfindungen angekreuzt werden. Dazu gehörten die "Taschenlampe", das "Dreiwegmikroskop", der "Halbleiter" und das "Teleskop". Die anderen Erfindungen wie das "Dreileitersystem", das "Grammophon", der "Fernschreiber", das "Kinetoskop", der "Telegraf", das "Betongussverfahren", das "Diktiergerät", der "Kinematograph", das "Kohle-Kontakt-Mikrofon" und das "elektrische Kraftwerk" gehören zu den Erfindungen von Thomas Edison.
Bei dieser Frage kam es oft vor, dass Schüller alle angegebenen Erfindungen ankreuzten. Die vier häufigsten Antworten waren "Dreileitersystem", "Betongussverfahren", "elektrisches Kraftwerk" und als einzig richtige die "Taschenlampe". Die anderen Antworten erlangten etwas zwischen 4 und 7 Prozent. (siehe Anhang Abb.19)
Bei der 5. Frage wurde keine Antwortmöglichkeit vorgegeben.
Der Befragte wurde aufgefordert die Bestandteile einer Glühlampe aufzuzählen. Dabei mussten folgende Begriffe fallen: "Wolframfaden", "Glaskolben", "Edelgas" und "Sockel". Zusätzlich hätte der Begriff "Strom" noch fallen können, da er zwar kein Bestandteil der Glühlampe darstellt, jedoch ohne ihn die Glühlampe nicht funktionstüchtig wäre. Von den 25 Fünftklässlern wurden die Begriffe "Glasbirne", "Draht", "Elektrizität" und "Metall" am häufigsten genannt. Ein einzelner Schüler nannte zusätzlich noch "Gas", macht aber keine Notiz um welche Art von Gas es sich handelt. An Stelle der fehlenden oben genannten Begriffe nannten die Schüler noch "Kabel", "Lampe", "Halter", "Faden" und "Plastik".
Durch die Tatsache, dass die Schüler die wichtigste Elemente einer Glühlampe "Draht", "Elektrizität" und "Glas", nennen konnten, gehe ich davon aus, dass sie das Prinzip der Umwandlung von Strom in Licht bereits kennen. Die anderen zu nennenden Bestandteile dienen lediglich der verbesserten Ausbreitung des Lichtes und der Verlängerung der Haltbarkeit der Glühlampe. Frage 7 ist die letzte Frage die sich mit den Erfindungen Edisons beschäftigt. In ihr wird nach der Nutzung der Glühlampe in anderen Geräten gefragt. Dabei wurden den Befragten folgende 6 Geräte vorgegeben: "Nachttischlampe", "Taschenlampe", "Autoscheinwerfer", "Stand-By-Lampe", "Leuchtstoffröhre" und "Lichtbogen". Die beiden richtigen Antworten sind "Nachttischlampe" und "Taschenlampe", welche mit 30% und 26% am häufigsten von den Befragten angegeben wurde.
Allerdings kreuzten auch jeweils 20% den "Autoscheinwerfer" und die "Stand-By-Lampe", welche durch ein anderes Prinzip zum Leuchten gebracht werden, an. Die "Leuchtstoffröhre", der wohl bekannteste Ersatz für die Glühlampe, wurde nur von einem Fünfklässler wahrscheinlich versehentlich angekreuzt und der "Lichtbogen", welcher beim Schweißen verwendet wird, gar nicht. (siehe Anhang Abb.20)
Bei der 6. Frage wurde von uns der Einfallsreichtum der Schüler getestet. Sie sollten die Bedeutung der Glühlampe für unser heutiges Leben aufschreiben.
Die Fünfklässler zeigten bei dieser Frage im Vergleich mit den anderen Klassenstufen am wenigsten Fantasie. So wurde "Licht" von über 90% der Schüler als Antwort geschrieben. "Sicherheit" und "Wärme" wurde zusätzlich von einigen wenigen Befragten noch genannt. Es hätte beispielsweise noch Folgendes genannt werden können: Arbeitsplätze, Verlängerung der Arbeitszeit und wachsende Industrie. Die letzte Frage nach der eigenen Meinung über die Bedeutung Edisons für die heutige Technologie beantworteten 60% der Befragten mit "ja" und wiesen Thomas Edison somit eine große Bedeutung zu. 36% waren unsicher über seine Bedeutung und kreuzten "vielleicht" an und ein Schüler kreuzte "nein" an.
6.2.2 Siebte Klassen
Die Umfrage wurde in der siebten Klasse von 15 Jungs und 10 Mädchen durchgeführt. Das Alter der Befragten liegt somit zwischen 13 und 14 Jahren.
Auch in dieser Klassenstufe fiel mir bei der Auswertung der ausgefüllten Fragebögen deutliche Schwächen bei Fragen zu Edisons Person auf. So dachten ca.
74% der Schüler Edison wäre in England geboren. Nur ca. 13% wählten die richtige Antwort und genau so viele wählten Kanada als Geburtsort Edisons. Deutschland und Frankreich wurde von niemandem angekreuzt. (siehe Anhang Abb.21) Die Frage nach der Anzahl der angemeldeten Patente wurde von keinem befragten Schüler richtig beantwortet.
2/3 sind der Auffassung er hätte ca. 600 Patente angemeldet und 1/3 kreuzte die "ca. 60" als ihre Antwort an. Diese Angaben zeigen klar auf, dass niemand weis bzw. sich niemand vorstellen kann, was für ein großer Erfinder Edison war. Die Frage nach Edisons zweitem Vornamen wurde von fast allen Befragten richtig beantwortet.
Dies lässt darauf schließen, dass die Schüler schon etwas von Edison gehört haben müssen, jedoch dieses Wissen sich, wie man aus dem Ergebnis der folgenden Fragen erahnen kann, ausschließlich auf den Namen bezieht.
Die Fragen zu den Erfindungen Edison hatten ähnliche Ergebnisse wie in de 5. Klasse. Der einzige herausstechende Unterschied ist bei Frage 4 die Tatsache, dass die vier meist gewählten Erfindungen "Halbleiter", "Diktiergerät", "Kohle-Kontakt-Mikrofon" und "Teleskop" waren. Allerdings wurde auch hier die 10%-Grenze nicht überschritten, was wie auch in der 5. Klasse darauf schließen lässt, dass kein wirkliches Wissen zu der Entscheidung der Befragten führte und nur zufällig Mehrheiten entstanden.
Die zwei richtigen Geräte "Halbleiter" und "Teleskop" wurden demnach nur zufällig angekreuzt. Ein weiterer Unterschied zeigte sich bei der Beantwortung der Frage 5. Es traten die beiden falschen Teile "Kontakte" und "Vakuum" auf. Ich vermute, dass diese Begriffe Bestandteil des Physikunterrichts der 6. oder 7. Klasse sind.
Ansonsten ähnelten die genannten Begriffe bei Frage 5 dem Ergebnis aus Klasse 5. Bei der letzten Frage des 2. Themas der Umfrage wurden die Antwortmöglichkeiten a, b und c fast gleichhäufig angekreuzt. Die anderen Antworten "Stand-By-Lampe", "Leuchtstoffröhre" und "Lichtbogen" wurden nur von wenigen Befragten gewählt. So wurde der Autoscheinwerfer von fast 1/3 der Schüler als Nutzer der Glühlampe falsch bestimmt. (siehe Anhang Abb.
22)
Bei den Antworten zur Frage 6 zeigten die Schüler der siebten mehr Einfallsreichtum als die der fünften Klassen. Allerdings sind diese Begriffe teilweise unschlüssig. So weiß ich nicht, was ein Schüler damit meint, wenn er als Bedeutung der Glühlampe für sein heutiges Leben "Energie" und "Forschung" nennt. Andere genannte Begriffe wie "Licht", "Arbeitsplätze", "Arbeitszeitverlängerung" und "Wärme" ergeben mehr Sinn. Die Auswertung der letzten Frage nach der Bedeutung von Thomas Edison für die heutige Technologie ergab eine ähnliche Mehrheit wie bei den Schülern der 5. Klasse.
Die Schüler ordnen Edison eine große Bedeutung zu, wissen jedoch nicht genau woraus sich diese ergibt.
6.2.3 Neunte Klassen
An der Befragung nahmen in der 9. Klasse 17 Jungs und 8 Mädchen teil. Das durchschnittliche Alter lag bei 15 und 16 Jahren.
Zur Bewertung des 1. Themenkomplex möchte ich auf die Auswertung der 7. Klasse verweisen, da diese in ihrer Aussage identisch sind und somit nicht wiederholt werden müssen. Der einzige Unterschied ist, dass sich in der 9. Klasse einige Befragten vorstellen konnten, dass Edison ca. 1300 Patente angemeldet hatte.
So kreuzten 12% der Befragten die richtige Antwort c an, in den siebten Klassen hatte Keiner diese Möglichkeit gewählt.
Bei Frage 4 stach eine Erfindung hervor durch die Vielzahl der Schüler, welche sie angekreuzt hatten. Es handelt sich dabei um das Betongussverfahren, welches mit 18% die meisten Nennungen als keine Erfindung von Thomas Edison erhielt. Diese Antwort ist falsch, genau wie das Kohle-Kontakt-Mikrofon und das elektrische Kraftwerk, welche zu den vier meist gewählten Erfindungen der 9. Klasse zählen. Der an vierter Stelle liegende "Halbleiter" ist die erste korrekte Antwort (siehe Anhang Abb.
23). Diese Ergebnisse zeigen, dass die Schüler der 9. Klasse den Namen "Thomas Edison" mit einem Elektrotechniker verbinden und deshalb das "Betongussverfahren" als artfremd angesehen wird.
Bei der Frage nach den Bestandteilen einer Glühlampe wurde erstmals der richtige Begriff "Wolfram" mit der Glühlampe in Verbindung gebracht. Ansonsten kann man bei der Auswertung dieser Frage auf die Klassen 5 und 7 verweisen, da außer die beiden Begriffe "Halbleiter" und "Fassung" keine klassenspezifischen Besonderheiten auftraten. Das Nennen der beiden Begriffe ist mit dem Behandeln im Unterricht in der 8.
und 9. Klasse zu erklären.
Bei den restlichen drei Fragen traten keine Abweichungen gegenüber den anderen Jahrgängen auf.
7. Resümee
In diesem Resümee möchten wir noch einmal unsere Eindrücke und Erfahrungen während der Seminarfacharbeit zusammenfassen. Anfangs wussten wir noch sehr wenig über Thomas Alva Edison.
Uns war bekannt, dass er ein Erfinder war und dass er entscheidend an der Entwicklung der Glühlampe mitgewirkt hatte. Doch im Laufe der Zeit und mit jedem Fortschritt bei der Arbeit öffnete sich uns ein neuer Horizont. Uns wurde klar, dass wir uns mit einem Thema beschäftigten, dass an Brisanz und Aktualität bis heute noch nichts eingebüßt hat. Dass Thomas Edison größtenteils ein Verbesserer und kein Erfinder war hat uns alle ein wenig überrascht.
Dieses Thema hat uns weiterhin auch im privaten Bereich Möglichkeiten gezeigt, Strom und Energie zu sparen. Die Arbeit mit und über Stromspar-, Halogen- und Metalldampf-Hochdrucklampen hat uns einiges an Wissen eingebracht.
Durch die Durchführung und Auswertung der Umfrage wurden unsere anfänglichen Aussagen über das fehlende Wissen der Schüler über unser Seminarfachthema bestätigt. Die daraus resultierende Konsequenz für uns ist die Forderung an die Physiklehrer das Thema "Thomas Edison" intensiver in den Unterricht zu integrieren. Weiterhin sehen wir als Folge für uns die Erstellung einer Homepage, in der man unsere Seminarfacharbeit nachlesen kann, bis zu unserer Seminarfachpräsentation und den Verweis auf diese Informationsquelle beim Gespräch mit unseren Mitschülern.
Das Thema Thomas Edison enthielt eine Menge Interessantes und weckte unseren Wissensdurst. Nach dem unsere Seminararbeit fertig gestellt war, kamen wir zu dem Schluss, dass Thomas Alva Edison nicht zu unrecht in einem Atemzug mit den größten und besten Erfindern des 19. Jahrhunderts genannt wird.
9 Literatur- und Quellenverzeichnis
9.1 Literaturverzeichnis
König, Wolfgang, Massenproduktion und Technikkonsum. Entwicklungslinien und Triebkräfte der Technik zwischen 1880 und 1914, in: Propyläen Technikgeschichte, Bd. 4, Berlin 1990-1992, S. 320-329
Schreier, Wolfgang und Hella, Thomas Alva Edison, Teubner Verlag, Leipzig, 1976
Josephson, Matthew; Thomas Alva Edison; München, 1959
Mircosoft Encarta 2003 Professional
Microsoft Encarta. 2002, 2003, 2004
C.
H. Sturm/ E. Klein: Betriebsgeräte und Schaltungen für elektrische Lampen, Siemens Aktiengesellschaft 1992, S.146-174, 219-237
Wolfgang Schreier: Thomas Alva Edison, Teubner Verlagsgesellschaft, 1987
Brockhaus, Bertelsmann Lexikon
9.2 Quellenverzeichnis
www.user.
fh-stralsund.de/.../Grundlegendes%20zu%20den%20Fachgebieten/ Edison/thomas%20a_%20edison.htm
www.
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www.physik-lexikon.
de/ viewlexikon2.php?suchwort=Edison,%20Thomas%20Alva
www.weltchronik.de/ ws/bio/e/edisonTA/et01931a-EdisonThomasAlva-18471102b-19311018d.htm
www.oppisworld.
de/zeit/biograf/bios/edison.htm
www.kle.nw.schule.de/hanna-heiber-schule/Edison.
htm
www.geschichte.2me.net/bio/cethegus/e/edison.html
www.gilthserano.
de/bio/sonstige/bio-edison.html
www.thomasedison.com
www.wikipedia.com
www.
physikfuerkids.de/wiewas/musik/phonograph.html
www.maur.de
info.uibk.
ac.at/c/c7/c704/ museum/de/details/mech/edison.html
www.tonaufzeichnung.de/geraete/phonograph.shtml
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