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Institut Dr. Flad
Berufskolleg für Chemie, Pharmazie und Umwelt

Ausbildung mit Markenzeichen. Seit 1951.

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Vom Wunder der Kerze zur Wunderkerze

Prof. Dr. Peter Menzel, Institut für Didaktik der Naturwissenschaften und Informatik, Universität Hohenheim

Freitag, 28. September 2007, 16.15 Uhr
Vortrag an der Universität Hohenheim

Bilder zum Vortrag

 

Vom Wunder der Kerze zur Wunderkerze

Die Anfänge der Kerze lassen sich bis zu den Römern zurückverfolgen. Sie war über das Mittelalter bis in die Barockzeit das Hauptbeleuchtungsmittel. Vorteilhaft war, dass sie rein auf natürlichen Stoffen wie Bienenwachs und Tiertalg basierten, weshalb sie nachhaltig wirkten. Problematisch war jedoch, dass auf Grund der starken Rußbildung hoher Reinigungsaufwand notwendig war. Hinzu kam, dass pro Fest ca. 20 000 Kerzen benötigt wurden, was eine erhöhte Brandgefahr bedeutete, wie zum Beispiel der Wiener Opernbrand.

Im Jahre1828 entdeckte Jules de Cambaceres den Grund für die starke Rußentwicklung. Der Docht war aus gedrehter Baumwolle und wurde während der Verbrennung des Wachses nicht kürzer. Daraufhin entwickelte er einen Docht, der nicht nur gedreht, sonder auch wie ein Zopf geflochten ist. Dies führte dazu, dass der Docht sich während der Verbrennung krümmte und dadurch im heißesten Teil der Flamme mitverbrannte.

Um uns zu verdeutlichen, was eine Kerze zum Brennen benötigt, ging Herr Prof. Dr. Menzel vom theoretischen zum praktischen Teil über. Er führte eine Reihe von Versuchen durch, die zeigten, dass eine Kerze Luft zum Brennen benötigt. Dabei stülpte er drei verschieden große Gefäße jeweils über eine Kerze und es war zu beobachten, dass vom kleinen zum großen Gefäß die Flammen erloschen. Im kommenden Versuch zeigte er uns, welchen Bestandteil der Luft die Kerze zum Brennen benötigt. Er zeigte uns eine Kerze unter Stickstoff-, Luft- und Sauerstoffatmosphäre. Es war zu erkennen, dass die Kerze mit Stickstoff erstickte, unter Luft normal brannte, aber beim Sauerstoff wurde die Flamme deutlich heller (fast weiß) und die Kerze brannte schneller runter. Darauffolgend führte er uns eine "springende Flamme" vor, dazu löschte er eine Kerze und zündete die entstehenden Dämpfer oberhalb des Dochtes wieder an. Um diesen Effekt zu verdeutlichen, führte er ein Messingrohr ins Zentrum der Flamme und zündete die entweichenden Dämpfe am anderen Ende des Rohres an. Die entzündbaren Dämpfe sind gesiedetes Wachs. Dies bewies er uns, indem er ein Glasrohr mit Wachs füllte, dieses zum Sieden brachte und die entstehenden Dämpfe entzündete.

In einem weiteren Versuch zeigte er uns, dass das Wachs eine bestimmte Temperatur braucht, damit es brennt. Dies nennt man den Flammpunkt. Wenn man ein Kupferdrahtnetz in die Flamme hält, ist zu beobachten, dass die Flamme intensiv rußt, das Drahtnetz jedoch nicht durchdringen kann. Dies begründet sich darin, dass das Kupfer die Wärme ableitet und die Temperatur der Flamme unter den Flammpunkt senkt. Der entstehende Ruß ist unvollständig verbranntes Wachs.

Im Anschluss thematisierte er die Funktion des Dochtes in einem weiteren Versuch. Dazu versuchte er zunächst reines Petroleum und ein Stück Kreide zu entzünden. Es war zu beobachten, dass beides für sich nicht brannte, wenn man die Kreide jedoch in das Petroleum tauchte, fing sie Feuer. Dies erklärte er uns damit, dass die Kreide das Petroleum aufsaugte und es in den Poren der Kreide schneller siedete und sich dadurch entzünden ließ. Die Kreide fungiert hier wie der Docht einer Kerze, sie sorgt dafür, dass das Material sich entzündet und danach für einen konstanten Nachschub an Brennmaterial.

Um das Thema abzurunden, zeigte er uns noch zwei Versuche mit modernen Kerzen. Der Zauber- und Wunderkerze. Bei der Zauberkerze handelt es sich um eine Kerze, die sich nach dem Ausblasen wieder selbst entzündet, was an feinen, glühenden Metallspänen liegt, die in die Kerze eingearbeitet sind. Die Wunderkerze besteht aus einem verkupferten Eisendraht, an dem mit einem Klebstoff Eisen- und Aluminiumspäne befestigt sind. Die Flamme der Wunderkerze setzt soviel Energie frei, dass sie selbst unter Wasser nicht erlischt, sondern die Wassermoleküle zersetzt.

Zum Abschluss des Vortrags zeigte uns Herr Prof. Dr. Menzel unter Mitarbeit unseres Schulleiters Herr Flad verschiedenen Möglichkeiten, eine Kerze mit Backpulver und Essig zu löschen.

Fabian Maurer und Kristina Bajtalenko

 

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