Erfindungen der Neuzeit - so funktioniert eine Dampfmaschine

Die Dampfmaschine - eine der großen Erfindungen der Neuzeit

1. Sagen Sie dem Kind, dass es zuerst Wasser in den Kessel der Dampfmaschine füllen müsste und das dann so lange erhitzt werden muss, bis es kocht.
2. Erklären Sie nun, dass dann Wasserdampf und so Druck entsteht (das kann dem Kleinen gut mit einem Topf voll kochendem Wasser und einem leichten Metalldeckel demonstriert werden) und dass dieser unter Druck stehende Dampf durch ein Rohr, das am Kessel befestigt ist, entweicht.
3. Sprechen Sie jetzt über das Ende des Rohrs, das in einen Zylinder mündet und den heißen Dampf, der dort wieder herauskommt und so einen Kolben nach vorn schiebt. Das können Sie z.B. mit einem Stück gerollter Alufolie und einem Stift demonstrieren.
4. Sagen Sie nun, dass der Zylinder nur zwei Öffnungen hat, bei denen durch eine Dampf hereinströmt und durch die andere wieder heraus und das abwechselnd. Denn da gibt es einen Schieber, der sich in einer Art kleiner Röhre hin und her bewegt und dadurch die eine Öffnung verschließt und die andere offen lässt.
5. Fragen Sie, ob dem Kind schon mal ein großes Rad an einer Dampfmaschine aufgefallen ist. Sprechen Sie über dessen Funktionen und erklären Sie, dass mithilfe dieses Schwungrades der Kolben den sogenannten Todpunkt überwindet, indem er stehenbleiben würde, wenn das Rad nicht da wäre.
6. Kündigen Sie jetzt den großen Clou an (machen Sie es ruhig etwas spannend), der die Dampfmaschine zu einer der großen Erfindungen der Neuzeit macht: die Nutzbarmachung der Kolbenbewegung für schwere Arbeiten. Stangen und Gewinde sorgen dafür, dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens ein Rad antreibt, dass so z.B. ein Seil aufwickeln oder einen Riemen drehen kann. So kann man z.B. eine Pumpe antreiben und Wasser aus großer Tiefe heraufpumpen.

Die Anfänge dampfbetriebener Maschinen reichen weit zurück

Ist das Kind schon etwas älter und entsprechend wissbegierig und in der Lage mit den Informationen etwas anzufangen, können Sie noch ein paar Details zur Geschichte der Maschine hinzufügen.

• Schon vor 2000 Jahren beschrieb ein griechischer Mathematiker, Heron von Alexandria, eine mit Dampfdruck arbeitende Maschine. Diese war zwar nicht mit den uns bekannten großen Erfindungen der Neuzeit (es gibt eine ganze Reihe von Variationen) vergleichbar, wohl aber von den Grundzügen her. Man kann daher schon von einer Dampfmaschine sprechen.
• Die erste wirklich nutzbare Dampfmaschine ist 1712 von dem Engländer Thomas Newcomen gebaut worden. Doch erst 1769 wurde von James Watt eine Weiterentwicklung zum Patent angemeldet, dessen Variante dann als eine der großen Erfindungen der Neuzeit viel Verbreitung fand.
• Im deutschsprachigen Raum begann man sich in Preußen seit dem Patent von Watt 1769 für Dampfmaschinen zu interessieren. So kam es, das noch vor 1800 eine ganze Reihe dieser Maschinen vor allem im Bergbau in Betrieb genommen wurden.