Mobilität

DENK(T)RÄUME Mobilität

Band 5: Chemie und Sport

Gerade hier hat Eisen einen besonderen Vorteil. Ei-

senrahmen sind sehr stabil. Tests haben gezeigt, dass

ein Eisentretlager erst nach 25 Mio. Umdrehungen

Verschleißerscheinungen zeigt. Eine solch große Zahl

an Umdrehungen schafft kein noch so ambitionierter

Radfahrer! Zudem sind Rahmen aus Eisen relativ gün-

stig, schließlich kann sich nicht jeder Hobbyradfah-

rer für eine Bergtour ein neues Fahrrad bauen lassen,

wie es für Jan Ullrichs Bergetappen bei der Tour ge-

macht wird.

Je mehr neue Materialien im Spitzensport Einzug

finden, je häufiger werden sie auch im Breitensport

unkritisch und wenig reflektiert übernommen. Aber

gerade ein Breitensportler sollte nachrechnen, ob die

teuer erkaufte Gewichtsersparnis von wenigen Kilo-

gramm überhaupt sinnvoll ist, wenn er z. B. selbst

ein paar Kilo zu viel auf die Waage bringt. Im Fahr-

radbau ist man teilweise wieder von den High-Tech-

Kunststoffen abgekommen und weiß die guten Ma-

terialeigenschaften von Stahl und Stahllegierungen

wieder zu schätzen.

Bälle – mobile Sportgeräte

Auch das Fußballspiel ist durch die Errungenschaften

der Chemie verändert worden. Während Fritz Wal-

ter, Uwe Seeler und Franz Beckenbauer bei Regen-

schlachten immer damit rechnen mussten, dass das

„Leder“ mit zunehmender Spieldauer schwerer wurde,

weil es Wasser aufsaugte, hat Michael Ballack dieses

Problem nicht. Sein Spielgerät besteht zu einem großen

Teil aus Polyurethan, das Wasser abweist. Der Kunst-

stoff bewirkt, dass der Ball nach einem Schuss sehr

rasch wieder seine ursprüngliche Form annimmt, so

dass die Flugbahn präzise ist. Wie wäre es im Unter-

richt mit folgendem Experiment? Ein alter Leder- und

ein moderner PU-Ball werden eine Stunde unter Was-

ser getaucht. Dann werden die Massenveränderungen

bestimmt und mit beiden Bällen Elfmeter geschossen.

Ergänzend darf natürlich die Herstellung eines Poly-

urethan-Schaumes nicht fehlen (Versuch 5: Chemie

des Fußballs), um den Schülern exemplarisch die PU-

Stoffklasse vorzustellen.

Schwimmanzüge machen schneller – mobiler

Die neuen Schwimmanzüge gleiten besonders gut

durch das Wasser. Eine der Haifischhaut nachemp-

fundene Oberflächenstruktur ermöglicht es, dass der

Wasserwiderstand herabgesetzt wird. Während sich

früher häufig ein Schwimmer seine Körperhaare ab-

rasierte, um – aalglatt – als erster das Ziel zu erreichen,

werden jetzt neue Anzüge verwendet, um den Wider-

stand des Wassers niedrig zu halten. Das Material be-

sitzt V-förmige Erhebungen, die in Höhe und Breite

wissenschaftlich vermessen wurden und proportio-

nal genau den Hautzähnen der Haifischhaut entspre-

INFO-BOX

Versuch 5

Chemie des Fußballs

Geräte

Alter, nicht beschichteter Lederball, moderner, kunst-

stoffbeschichteter Fußball, Waage, Korkring, Stativ,

Klemme, Muffe, zwei Eimer, Handtuch; Plastikbecher

(200 ml, weiß oder durchsichtig), Holzspatel

Chemikalien

Desmophen

(X, gesundheitsschädlich), Desmodur

(X,

gesundheitsschädlich)

Sicherheitshinweis

Ein Hautkontakt mit Desmodur

und

Desmophen

ist unbedingt zu vermei-

den. Deshalb müssen Schutzhand-

schuhe getragen werden. Um den Ar-

beitstisch nicht zu verunreinigen, wird

er mit Papier abgedeckt.

Durchführung

a) Wasseraufnahme verschiedener Fußbälle

Ein alter, nicht beschichteter Lederball sowie ein moder-

ner, mit Polyurethan beschichteter Fußball werden auf

einem Korkring gewogen. Anschließend werden beide

Bälle etwa eine Stunde in je einen zur Hälfte mit Wasser

gefüllten Eimer gelegt und mit einem umgebauten Stativ

unter die Wasseroberfläche gedrückt. Dann werden die

Bälle oberflächlich abgetrocknet und gewogen. Der un-

behandelte Lederball nimmt deutlich an Masse zu, der

kunststoffbeschichtete Fußball kaum.

b) Herstellung von Polyurethan-Schaum

In einen Plastikbecher wird 0,5 cm hoch Desmodur

gefüllt. Dann wird etwa die gleiche Menge Desmophen

zugegeben. Die beiden Stoffe werden mit einem Holz-

spatel gründlich verrührt, eventuell einige Tropfen Was-

ser zugegeben. Dann wird der Spatel aus der Mischung

genommen und gewartet.

Beobachtung

Nach ca. zwei Minuten beginnt sich Gas in der Mischung

zu entwickeln. Es bildet sich ein Schaumpilz.

Entsorgung

Nach dem Aushärten des Schaums können die Jugend-

lichen den Stoff mit nach Hause nehmen.

Ergänzender Versuch: Bau eines C

-Modells

Mit einem Molekülbaukasten wird ein Modell der Kohlen-

stoffmodifikation C

gebaut.

Abb. 8: Hightech-

Fußball: adidas

Jo‘bulani, der Ball

der WM 2010.