Titel: Einführung in die Welt der Werkstoffe, oder:
Was Du schon immer über Werkstoffe wissen wolltest  
Klassenstufe(n): 11 bis 13
Beschreibung: Alles was uns umgibt, alle Gebrauchsgegenstände oder Werkzeuge des täglichen Lebens sind aus Werkstoffen hergestellt, wobei die Vielzahl der verwendeten Materialien verwirrend ist. Warum sind bestimmte Teile aus Metall gefertigt (oder Eisen), andere aus Keramiken oder aus Plastik? Warum kann man Metalle „kneten“ und formen und warum brechen Keramiken? Wie kann man die ungeheure Vielzahl der Teile, z.B. gibt es im Auto etwa 20000 verschiedene Teile, überhaupt fertigen und kann man gleiche Fertigungsverfahren für alle Werkstoffe verwenden? Warum schützen uns Stahl und Gurt im Auto vor Verletzungen im Falle eines Unfalls oder Aufpralls? Was sind faserverstärkte Kunststoffe, von denen wir hören, dass sie Flugzeuge leichter machen, um Kerosin zu sparen? Hören wir nicht auch oft von Werkstoffen der nächsten Generation, den technischen Keramiken, die weitere Energieeinsparungen in der Zukunft versprechen?
Wir leben in einer Welt, die nur über begrenzte Rohstoffe verfügt. Es ist unsere Aufgabe, diese Rohstoffe sorgsam und sparsam zu verwenden, damit auch zukünftige Generationen von ihnen zehren können. Sparsamer Umgang aber heißt: Nicht mehr Material zu verwenden als nötig, bessere Werkstoffe zu entwickeln und Recycling zu verstärken – ohne die Sicherheit oder die Lebensdauer der Produkte aufs Spiel zu setzen. Dies setzt aber das Wissen um die Natur der Werkstoffe voraus, womit sich der Kreis schließt.

In diesem Kurs wollen wir deshalb diesen Fragen ganz praktisch und als Einführung in das wissenschaftliche Denken und Arbeiten nachgehen, z. T. auch durch Kurzreferat-Inputs der Teilnehmer und auf Exkursionen in Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen im Bereich der Werkstoffentwicklung in unserer Region. Eine abschließende Präsentation der Arbeitsergebnisse des Kurses ist ebenso geplant, die allen Interessierten offensteht.

Zunächst werden wir uns mit dem Aufbau der Materie und den Werkstoffen vertraut machen. Dann werden wir erarbeiten, dass und wie alle wichtigen Eigenschaften der Werkstoffe auf die atomare Bindung zurückzuführen sind. Daraus werden wir ableiten, wie diese Eigenschaften zu ermitteln sind und wie diese benutzt werden, um die Werkstoffe zu klassifizieren – eine Grundbedingung für die ingenieurmäßige Auswahl für bestimmte Aufgaben, die einzelne Teile im Zusammenspiel einer Maschine oder eines Produktes zu erledigen haben. Am Beispiel Stahl werden wir uns mit der Optimierung der Werkstoffe befassen, ggf. auch anhand eines Besuches einer Gießerei. Falls wir die Genehmigung bekommen, werden wir im Materiallabor der Firma Fette oder in der GKSS einige Basisexperimente zur Werkstoffcharakterisierung durchführen.

Der Kurs wendet sich an interessierte Schülerinnen und Schüler der 11. bis 13. Jahrgänge, die mehr über Werkstoffe wissen wollen oder eine technische Laufbahn anstreben. Voraussetzung sind Grundkenntnisse der Physik über den Aufbau der Atome, das periodische System der Elemente, die Zusammenhänge von Kraft, Masse und Bewegung und eine gehörige Portion Neugier.
Kosten: 30 €
Termin:   16:00  -  17:00  Uhr
Beginn - Ende:   26. 10. 2009  -  00. 05. 2010
Laufzeit:    
Stützpunktschule:   Gymnasium Schwarzenbek - Europaschule
Buschkoppel 7
21493 Schwarzenbek
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Veranstaltungsort:  
Die Veranstaltung findet in der Stützpunktschule statt.
Hinweis(e):    Das erste Treffen am Montag, den 26.10.09 dient primär den erforderlichen inhaltlichen und zeitlichen Absprachen – wir werden in der folgenden Zeit ca. 30 Stunden insgesamt in ca. 8 Blöcken durchführen können, deren Terminierung flexibel gehandhabt wird.