Du hast vielleicht in der Schule etwas über natürliche Ressourcen gelernt. Aber haben Sie jemals darüber nachgedacht, wie wichtig sie für Ihr tägliches Leben sind? Das Haus, in dem du wohnst. Der Bus, der dich zur Schule bringt. Der Strom, der das Licht antreibt. Nichts von alledem würde ohne die Hilfe der natürlichen Ressourcen auf der Erde existieren.
Nehmen wir zum Beispiel fließendes Wasser. Der Mensch nutzt die Kraft dieser Ressource schon seit vielen Jahren. Heute schauen wir uns eine Erfindung genauer an, die von fließendem Wasser angetrieben wird. Im Laufe der Jahre hat sie den Menschen bei vielen wichtigen Aufgaben geholfen. Sie hat uralte Wurzeln, wurde aber bis vor etwas mehr als einem Jahrhundert genutzt. Was war es? Das Wasserrad, natürlich!
Wasserräder wandeln die Energie von fließendem oder fallendem Wasser in Kraft um. Diese Kraft kann dann für andere Aufgaben genutzt werden. Haben Sie schon einmal ein Wasserrad gesehen? Wenn ja, dann wissen Sie, dass es sich meist um große Räder aus Holz oder Metall handelt. Sie haben viele Schaufeln oder Becher entlang der Außenkante. Diese helfen dabei, die Kraft des bewegten Wassers einzufangen.
Wasserräder stehen in der Regel senkrecht (auf und ab). Während sie sich drehen, bewegen sie eine Achse, die waagerecht (von Seite zu Seite) liegt. Die Achse überträgt ihre Energie auf einen Antriebsriemen oder einen Satz von Zahnrädern. Diese treiben dann einen Mechanismus an, der eine Aufgabe ausführt.
Wie alt sind Wasserräder eigentlich? Sie wurden erstmals von den alten Griechen vor über 3.000 Jahren gebaut. Sie verbreiteten sich über Europa und waren im Mittelalter weit verbreitet. Unabhängig davon wurde das horizontale Wasserrad irgendwann im 1. Jahrhundert n. Chr. in China erfunden.
Sind diese Maschinen heute noch im Einsatz? Normalerweise nicht. Allerdings waren sie noch bis ins frühe 20. Jahrhundert im Einsatz. Man kann Wasserräder aber immer noch in Aktion sehen. Sie sind oft Teil historischer Ausstellungen in Museen in den Vereinigten Staaten.
Wie wurden Wasserräder in der Vergangenheit verwendet? Einige wurden in der Nähe von Schrotmühlen gebaut, um Mehl zu mahlen. Andere wurden in der Nähe von Papiermühlen gebaut, um Holz zu Papierbrei zu zermahlen. Wasserräder wurden auch für viele andere Zwecke verwendet. Dazu gehörten das Hämmern von Eisen, das Zerkleinern von Erz und die Aufbereitung von Fasern zur Herstellung von Stoffen.
Um zu funktionieren, benötigen Wasserräder eine Quelle mit fließendem oder fallendem Wasser. Das konnten Bäche oder kleine Flüsse sein. Gelegentlich wurden auch spezielle Teiche, sogenannte Mühlenteiche, durch Aufstauen eines fließenden Baches gebaut. Ein spezieller Kanal, der sogenannte Mühlgraben, führte vom Teich zum Wasserrad. Auf diese Weise konnte jederzeit auf fließendes Wasser zugegriffen werden.
Heute nutzen Staudämme noch immer die Kraft des fließenden Wassers. Sie erzeugen mit Hilfe von Maschinen, die Turbinen genannt werden, elektrischen Strom. Fallen Ihnen noch andere Verwendungsmöglichkeiten für das Wasserrad ein? Vielleicht fällt Ihnen ja eine ganz neue Art der Stromerzeugung ein! Setzen Sie Ihre Brainstorming-Mütze auf und beginnen Sie noch heute zu entwerfen.