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Elektrobaukasten – Wat(t) is elektrische Leistung?

Der elektrischer Strom ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. In nahezu jedem Gerät verbergen sich Batterien, Akkumulatoren, Leitungen, Verbraucher und noch viele weitere elektrische Bauteile, ohne das man sie wirklich bemerkt. Doch der Strom wird nicht nur dazu genutzt, um Geräte damit anzutreiben. In Computern dient er beispielsweise auch als elektrisches Signal und damit auch zur Übertragung von Informationen.

Elektrobaukasten

Nicht nur Kindern fällt es dabei schwer, die Wirkungsweise dahinter zu verstehen, da man im Vergleich zu mechanischen Bauteilen nicht viel sieht. Abhilfe schaffen da Elektrobaukästen. Je nach Umfang enthalten diese viele elektrische Bauteile, die schnell und einfach miteinander verbunden und betrieben werden können und so zu einem besseren Verständnis verhelfen.

Was ist ein Elektrobaukasten?

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei einem Elektrobaukasten um einen klassischen Experimentierkasten, der überwiegend die Themengebiete Elektro- und Informationstechnik behandelt und dem Nutzer darüber zu einem besseren Verständnis verhilft.

Die gängigsten Elektronikbaukästen verfügen über eine große Aufbauplatte, auf die dann die entsprechenden Bauteile aufgesteckt werden. Dies ermöglicht es, dass man auf diese Weise den gesamten Stromkreis überblicken und bei Bedarf schnell daran etwas verändern kann. So kann beispielsweise aus einer Reihenschaltung problemlos eine Parallelschaltung werden. Ein mitgeliefertes Messinstrument verrät dann, wie sich die elektrische Spannung und die Stromstärke verändert haben.

Eine ähnliche Form der Elektronikbaukästen sind diejenigen, die Erneuerbare Energien als mögliche Versorgungsquellen nutzen. Statt von einer normalen 9-Volt-Blockbatterie, kommt der elektrische Strom aus einer Solarzelle oder einem kleinen Generator, der durch ein Windrad betrieben wird. Der Fokus leibt bei diesen Experimentierkästen mehr auf die Stromgewinnung als auf den eigentlichen Aufbau eines Stromkreises.

Es gibt jedoch auch Elektrobaukästen, die thematisch eher der Informationstechnik zugeordnet werden können. Meistens sind dann Roboter enthalten, die zuerst aufgebaut und dann programmiert werden müssen. Die Programmierung erfolgt über ein Smartphone, Tablet oder PC. Je nach Schwierigkeitsgrad kann die Programmierung aus bereits vorinstallierten Befehlen erfolgen oder muss selbst am Computer geschrieben werden.

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Glühlampe mit Steckkontakten – damit können erste Experimente durchgeführt werden

Was kann man von einem Elektrobaukasten lernen?

Durch die große Vielfalt der Elektronik-Experimentierkästen, kann natürlich nicht jeder Bereich vollumfänglich in einem Kasten thematisiert werden, da es sonst schlicht und ergreifend zu viel wird und der Lerneffekt dann verloren ginge. Deshalb ist es ratsam, wenn man sich den Elektrobaukasten zulegt, der am meisten interessiert. Mit fortschreitendem Wissen kann anschließend der Wissensdurst mit einem komplexeren Elektrobaukasten gestillt werden oder man experimentiert einfach mit einem thematisch anderen Elektrobaukasten weiter.

Zur besseren Interessenfindung sind hier einige Experimente aufgezählt, die in den jeweiligen Elektrobaukästen vorkommen können:

Energiegewinnung: Dass der elektrische Strom erst gewonnen werden muss, wissen sicherlich die meisten Menschen. Doch wie macht man das eigentlich? Mit Hilfe von Wind- und Wasserrädern, Solarzellen oder kleinen Verbrennungsmotoren werden Versuche durchgeführt mit denen am Ende dann Strom gewonnen und in einem Akku eingespeist werden kann.

Elektrische Spannung und Stromstärke: Der Unterschied zwischen Volt und Ampere – Spannung und Stromstärke – ist nicht immer einfach zu verstehen. Um dies besser zu veranschaulichen, werden kleine Stromkreise nachgebaut und die passenden elektrischen Verbraucher in Reihe oder parallel geschaltet. Mit einem mitgelieferten Messinstrument können die physikalischen Größen gemessen und eventuelle Veränderungen wahrgenommen werden.

Funktionsweise eines Stromkreises: Damit Strom fließen kann, muss der Stromkreis immer geschlossen sein. Das gilt für Reihen- und Parallelschaltungen gleichermaßen. Für ein besseres Verständnis werden hierfür unterschiedliche Bauteile zu einem Stromkreis zusammengesteckt und können anschließend getestet werden. So bringt man mittels Tastern, Schaltern und Reglern Glühlämpchen zum leuchten und Summer zum summen.

Weitergabe von Informationen: Elektrischer Strom kann auch für etwas anderes eingesetzt werden, als zum Betreiben von Glühlampen oder Summern. In der Informationstechnik werden anhand von elektrischen, optischen und akustischen Signalen Informationen über große Entfernungen übertragen. Mit einfachen Experimenten vermittelt ein Elektrobaukasten den Unterschied zwischen Sendern und Empfängern und woraus ein Signal im physikalischen Sinne besteht.

Programmieren: Ganz klar, ein Roboter ist cool! Aber wie weiß er eigentlich, was er zu tun hat? Um das zu verstehen, wird erst einmal ein eigener kleiner Roboter nach Anleitung zusammengebaut und mit einem Computer oder einem Smartphone verbunden. Im zweiten Schritt wird dieser dann programmiert. Das kann entweder mit einer dazugehörigen App geschehen, die bereits entsprechende Befehle bereit hält oder man programmiert den Roboter ganz selbstständig. Anschließend lässt man den Roboter auf die Welt los und sieht, ob die Programmierung den gewünschten Effekt erzielt.

Benötigt man einen Lötkolben?

Einige besorgte Eltern fragen sich, ob so ein Elektrobaukasten sicher für ihr Kind ist, denn schließlich müssen ja die einzelnen Kabel und Kontaktpunkte miteinander verlötet werden – und so ein Lötkolben wird sehr heiß!

Doch da kann direkt Entwarnung gegeben werden. Ein guter Elektrobaukasten zeichnet sich dadurch aus, dass seine elektrischen Bauteile durch Zusammenstecken miteinander verbunden und auch problemlos wieder getrennt werden können. Das gilt für Lernkasten, die sowohl für Kinder als auch für Erwachsene entworfen wurden. Es muss also nicht gelötet werden (außer der Hersteller weist ausdrücklich darauf hin), schließlich möchte man davon auch längerfristig etwas haben und nicht nur einmal einen Stromkreis zusammenlöten und dann war’s das.

Wer Spaß hat, lernt auch!

Wie man sieht, kann Elektrik beziehungsweise Elektronik sehr spannend sein. Bevor Eltern aber nun blind irgendein Experimentierkasten für ihr Kind kaufen, sollte vorher geprüft werden, ob überhaupt ein Interesse daran besteht. Andernfalls wird kein wirklicher Lerneffekt erzielt und der Elektrobaukasten wird kaum oder gar nicht genutzt.

Aber auch Erwachsene, die einen Lernkasten für sich selbst suchen, sollten darauf achten, dass dieser auch zu einem passt. Während Unternehmen wie Kosmos, Ravensburger oder Clementoni eher Produkte für Kinder und Jugendliche herstellen, bietet Franzis Experimentierkästen für Erwachsene. Jedoch sind hier auch die Preise etwas höher, was sich wiederum in Qualität und Schwierigkeitsgrad bemerkbar macht.