Und plötzlich brennt auch noch das Mikrofon: Die Chemie-Vorlesung im Sonneberger Gesellschaftshaus hatte es wirklich in sich. Der Ilmenauer Professor Peter Scharff zeigte, dass Wissenschaft nicht nur eindrucksvoll aussieht, sondern auch Spaß macht. Nun wirbt er für eine Kooperation der Technischen Universität mit der Sonneberger Sternwarte.
Im Rahmen der MINT-Aktivitäten Sonnebergs lud das Astronomiemuseum Sonneberg vergangenen Donnerstag Schulklassen und alle Interessierten vom Grundschüler bis zu den Großeltern ins Sonneberger Gesellschaftshaus. Rund hundert Schüler und ein Dutzend Erwachsener folgten der Einladung und erlebten eine spektakuläre, unterhaltsame Vorlesung in Chemie.
Vorgetragen wurde von Professor Peter Scharff von der technischen Universität Ilmenau. Peter Scharff studierte 1975 Chemie an der TU Clausthal-Zellerfeld, promovierte 1987, erwarb vier Jahre darauf seine Habilitation, war unter anderen 1994 Gastprofessor an der Nikolaus Kopernikus Universität im polnischen Torun und kam 1998 als Vertretungsprofessor an die TU Ilmenau. Er war von 2004 bis 2020 Rektor der Ilmenauer Universität, er ist Mitglied vieler wissenschaftlicher Gesellschaften, organisierte zahlreiche wissenschaftliche Tagungen und empfing zahlreiche Auszeichnungen.
Begleitet von seinem Team, Susann Günther, Katrin Risch und Andreas Riese verwandelte der Professor die Bühne des Gesellschaftshauses in ein großes Laboratorium. „Es sind alles Experimente, welche ich meinen Studenten auch in den regulären Vorlesungen zeige“, erklärt er und weist darauf hin, dass die spektakulärsten Experimente in dieser Veranstaltung gebündelt gezeigt werden.
Nicht immer ließen sich seine Ideen unproblematisch umsetzen, Scharff erinnert sich als er einmal drei Luftballons mit 2 Meter Durchmesser, einer mit Luft, einer mit Wasserstoff und einer mit Knallgas gefüllt, zu Demonstrationszwecken explodieren ließ. Die ersten beiden explodierten erwartungsgemäß, beim dritten mit Knallgas gefüllten Ballon kam dann doch die Deckenverkleidung runter. „Das gab damals richtig Ärger“, erinnert er sich. Doch für die Sicherheit der Veranstaltung im G-Haus war gesorgt und eigens die Kameraden der Freiwilligen Feuerwehr vor Ort.
Auch wenn es uns meistens überhaupt nicht bewusst ist, beherrschen chemische Reaktionen unseren Alltag, sei es bei unserer Atmung, bei der Verdauung unseres Essens oder der Verbrennung von Kraftstoffen im Auto. Besonders eindrucksvoll sind Reaktionen, bei denen Gase mit dem Sauerstoff der Luft reagieren und dabei Licht aussenden. Und so stand die Veranstaltung unter dem Motto „Feuer und Licht“. Scharff und seine Assistentinnen demonstrierten Experimente, die nicht nur imposant sind, sondern auch tiefe Einblicke liefern in den chemischen Aufbau und die Struktur der reagierenden Stoffe.
„Durch einfache Experimente erhalten wir tiefe Einblicke in die Natur der Dinge, die uns umgeben. Chemie besteht aus Formeln und Modellen, doch die Modelle sind nur ein Versuch durch eine Formelsprache die Dinge zu erklären, aber es bleiben eben Modelle. „Eine Theorie ist eben eine Theorie und nicht die Wirklichkeit“, erklärt der Professor.
Schon vor über tausend Jahren entdeckten die Chinesen das Feuerwerk, anfangs um ihre Feinde abzuschrecken später zur Belustigung des Volkes. „Es sind die Ionen welche dem Feuerwerk die Farbe geben“ und während seiner Ausführungen haben die Assistentin bereits drei Schalen entzündet. Es züngeln eine fade rote, eine gelbe und eine grüne Flamme heraus. „Das Lithium brennt rot, gelb das Natrium und Barium macht die Flamme grün.“ Und so folgen zahlreiche Experimente, ein Spiel von Reaktion und Reduktion jedes mit dem Ziel auf die verschiedensten Arten Licht und Feuer zu erzeugen.
Ein Atom besteht aus einem Kern, dem Proton, umkreist von Elektronen auf verschiedenen Bahnen. Durch Einwirkung von Energie gelangen Elektronen auf eine weiter außen liegende Bahn. Wenn das Elektron auf seine ursprüngliche Bahn zurückfällt strahlt es Energie in Form von Licht ab. Speziell bei Reaktionen mit Kohlenstoff entstehen die Heißen Flammen. Und je heißer umso heftiger die Reaktion. Die Flamme am Bunsenbrenner hat den heißesten Punkt an der blauen Spitze. Und selbst ein Gummibärchen kann eine heftige Reaktion auslösen wenn es mit den entsprechenden Stoffen in Verbindung kommt.
Sauerstoff beschleunigt die Verbrennung, eine in flüssigen Sauerstoff getauchte Zigarette verbrennt in wenigen Sekunden wie ein Feuerwerkskörper. Eisenoxalat aus dem Reagenzglas ausgeschüttet, entzündet sich beim Zusammentreffen mit dem Sauerstoff der Luft. Und kleingeschabtes Kerzenwachs zum Sieden gebracht erzeugt beim Eintauchen in kaltes Wasser ein flammendes Inferno.
Ebenso präsentierte Scharff das kalte Leuchten, wie wir es aus den Knicklichtern kennen, indem er die beiden entsprechenden Flüssigkeiten gleichmäßig mischte. Einen magischen Hauch von Walpurgisnacht vermittelte er, als er die Irrlichter über die Bühne tanzen ließ. Flüssiges Methan angezündet und ausgeschüttet ließ hunderte kleine Flammen über die Bühne tanzen, ohne dass die Hitze den Bühnenboden erreicht. „Dies funktioniert allerdings nur auf glatten Böden und nicht auf Teppichen“, warnt der Professor. Und so hat es eben die am Bühnenrand abgelegte Schaumstoffpolsterung fürs Mikrofon nicht überstanden und ging kurzerhand in Flammen auf.
Nach rund 90 Minuten Chemieunterricht wie ihn die älteren vielleicht noch aus Heinz Rühmanns Film „Die Feuerzangenbowle“ kannten gab es begeisterten Applaus. Professor Scharff bedankte sich für die Aufmerksamkeit und das Interesse und wünschte sich von den politischen Entscheidungsträgern eine institutionelle Zusammenarbeit von der TU Ilmenau mit der Sternwarte Sonneberg: „Wir bieten unseren Studenten auch Studiengänge an, die nicht unmittelbar mit ihrer Studienrichtung verbunden sind. Astronomie gehört zu einer guten Allgemeinbildung, einen solchen Studiengang könnten wir aber nicht in Ilmenau realisieren, so bräuchten wir jene Zusammenarbeit mit der hiesigen Sternwarte.“
