Worum geht es in dieser Challenge?
In dieser Challenge müssen die Teilnehmer eine Sprühkerze anzünden. Dafür müssen sie erst ein Feuer starten. Sie haben verschiedene Materialien zur Verfügung. Sobald das Feuer entfacht ist, müssen sie es lang genug am Leben erhalten, um die Sprühkerze auch tatsächlich anzuzünden.
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Materialien |
Anzahl per Team |
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Akkuschrauber |
1 |
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Schere |
1 |
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Packung Kaugummipapier (mit Aluminium beschichtetes Papier) |
1 |
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Permanganat |
1 |
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Glycerin |
1 |
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9V Batterie |
4 |
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Stahlwolle |
1 |
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Holz mit Einkerbung |
1 |
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8 mm Holzdübel |
1 |
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Feuerstahl |
1 |
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Kerze |
1 |
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Sprühkerze |
1 |
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Baumwolle |
1 |
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Batterie AA |
2 |
Infobox
Es gibt verschiedene Arten, ein Feuer zu starten. Hier eine kleine Liste der Möglichkeiten:
- Kaliumpermanganat und Glycerin: Wenn Kaliumpermanganat (ein starkes Oxidationsmittel) mit Glycerin (einer organischen Verbindung, die als Reduktionsmittel wirkt) in Kontakt kommt, kann es zu einer exothermen Reaktion kommen, die sehr schnell abläuft und viel Wärme freisetzt. Diese Reaktion kann zu einer plötzlichen Entzündung führen, da die Oxidation des Glycerins durch das Kaliumpermanganat eine hohe Temperatur erzeugt. Achtung: Die Mischung kann zu einem unkontrollierten Brand führen. Daher ist es sehr wichtig, bei der Arbeit mit diesen Substanzen äußerst vorsichtig zu sein, und eine feuerfeste Unterlage (z.B. aus Stein) zu verwenden.
- Kaugummipapier und Batterie: Das Aluminium beschichtete Papier muss mit einer Schere eingeschnitten werden, Mann faltet es in der Hälfte und schneidet es zu einem Dreieck - aber aufpassen! - Beim Auseinanderfalten sollen beide Dreiecke noch eine Verbindung von +/ 1 mm haben. Jetzt verbindet man beide Pole der AA-Batterie mit der Aluminium beschichteten Seite. Da jetzt ein starker Strom fließt, der sich außerdem an der verengten Stelle stark konzentriert, wird es hier am heißesten. So heiß, dass das Papier ans Glühen kommt. Wenn man jetzt geschickt ist kann man an dieser Stelle die Baumwolle anzünden.
- Stahlwolle und Batterie: Wenn Stahlwolle (die aus feinen Eisenfasern besteht) mit den Polen einer Batterie in Kontakt kommt, besonders bei einer starken Batterie (wie einer 9V-Batterie), entzündet sie sich. Hier ist der Ablauf im Detail: erst kommt es zum Kurzschluss durch Kontakt; wenn die Stahlwolle beide Pole der 9-V-Batterie berührt, entsteht ein geschlossener Stromkreis. Da die Fasern der Stahlwolle sehr dünn sind, haben sie einen hohen elektrischen Widerstand. Daraufhin erwärmen sich die Eisenfasern stark. Das glühende Eisen reagiert sofort mit dem Sauerstoff in der Luft. Diese Reaktion ist eine Oxidation und läuft sehr schnell ab, sodass es aussieht, als würde die Stahlwolle „brennen“. Dabei entsteht Eisenoxid (Fe₂O₃ oder Fe₃O₄) – also Rost. Ein massiver Eisendraht oder ein Metallblock hingegen würde den Strom zwar auch leiten, aber hätten einen viel geringeren Widerstand und würden sich nicht so stark erhitzen. Zudem wäre die Oberfläche für die Reaktion mit Sauerstoff viel kleiner. Achtung Verletzungsgefahr: Reaktion erzeugt Funken. Zudem besteht die Gefahr von Hautverbrennungen bei direktem Kontakt. Bei unsachgemäßer Handhabung (z. B. durch das Überhitzen der Batterie oder das Erzeugen eines zu starken Kurzschlusses) kann es zu einer Explosion oder das Austreten von giftigen Substanzen kommen.
- Zwei weitere, bekannte Methoden sind Reibung zwischen weichem Holz und hartem Holz, z.B. das Dübelholz mit Hilfe des Akkubohrers an der eingekerbten Stelle am Holz ansetzen; und die Verwendung von Feuerstahl in Kombination mit einem Metall (z.B. von der Schere).
Bei all diesen Experimenten darf nicht auf die Sicherheitsmaßnahmen verzichtet werden! (Handschuhe, Schutzbrille). Halte immer einen geeigneten Feuerlöscher oder Wasser bereit, falls es zu einem Brand kommt. Eine Feuerfeste Unterlage (z.B. aus Stein) ist ebenfalls unabdingbar.
Willst du wissen, wie die Teilnehmer aus der Show diese Challenge gemeistert haben?
Dann schau dir die Episode Nr.8 an! (Wird am Sonntag, 23.02 veröffentlicht)
Was ist der wissenschaftliche Hintergrund zu dieser Challenge?
Wie entsteht ein Feuer? Es werden drei Komponenten benötigt: Wärme, Brennstoff und Sauerstoff. In den meisten Beispielen, die hier aufgelistet wurden, erzeugt die ausgelöste Reaktion genug Wärme, um den Brennstoff anzuzünden.
Wenn Wärme und Brennstoff vorhanden sind, ist es wichtig, dass auch ein ständiger Luftstrom zum Feuer gelangt: Ohne Sauerstoff würde die Flamme schnell erlöschen. Ebenso wichtig ist es, rasch etwas leicht entflammbares Brennmaterial hinzuzufügen. Das Feuer muss wachsen, bis es stabil ist.
Ein Grund, weshalb Wasser zum Löschen von Feuer verwendet wird, ist die Tatsache, dass es unter Wasser fast keinen Sauerstoff mehr gibt. (Manchmal ist der für die Verbrennung erforderliche Sauerstoff jedoch in den Chemikalien vorhanden, so dass sie auch unter Wasser brennen können!) Ein weiterer Grund: Wird der Brennstoff nass, so muss die Anfangsenergie der Hitze dazu verwendet werden, das Wasser zu verdampfen, um den Brennstoff zu trocknen. Wenn das Feuer nicht in der Lage ist, so viel Wärme abzugeben, dann hat das Wasser das Feuer erfolgreich gestoppt.
Auf welche Weise erzeugen wir täglich Feuer? Bei Streichhölzern erzeugen wir durch Reibung die erste Hitze, um den Brennstoff zu entzünden. Außerdem befinden sich im Kopf des Streichholzes sauerstoffreiche Moleküle, die dafür sorgen, dass das Streichholz erfolgreich entzündet wird. Der hölzerne Teil des Streichholzes dient als zusätzlicher Brennstoff, der das Feuer in Verbindung mit dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft am Brennen hält.
In Feuerzeugen befindet sich ein Piezokristall, der eine elektrische Entladung erzeugt, wenn er von einem kleinen Hammer getroffen wird. Diese Ladung wandert durch einen Draht und springt über einen Spalt, wodurch ein kleiner Lichtbogen entsteht, der ein brennbares Gas entzündet.
Wie kann man in einer Überlebenssituation Feuer machen? Je nachdem, welche Materialien zur Verfügung stehen, lassen sich verschiedene Lösungen finden. Es ist wichtig, sich die drei Grundpfeiler des Feuers vor Augen zu halten: Hitze, Brennstoff, Sauerstoff. Suche etwas, das gut brennt; stelle sicher, dass viel Luft in den vorgesehenen Bereich gelangen kann, und erzeuge in diesem Bereich so viel Wärme wie möglich.
Ein paar Eindrücke aus der achten Folge
Autorin: Diane Bertel
Editor: Joseph Rodesch (FNR)
Fotos: Emmanuel Claude
