Professor Pieps rückte seine kleine Brille zurecht.
„Heute reisen wir zu einer Erfindung, die die Welt verändert hat“, piepste er.
Dann drückte er auf den roten Knopf seiner Zeit-Käse-Maschine.
Wusch!
Schon begann das Abenteuer.
Die Maschine ratterte.
Sie summte.
Sie roch ein kleines bisschen nach Käse.
„Hoffentlich landen wir nicht wieder in einer Suppenschüssel“, murmelte Professor Pieps.
Plötzlich wurde alles hell.
Wusch!
Professor Pieps landete auf einem staubigen Holzboden.
Er sah sich um.
Überall lagen Werkzeuge.
Da waren Räder.
Drähte.
Metallteile.
Und ein Mann, der sehr ernst auf ein seltsames Fahrzeug schaute.
„Aha!“, piepste Professor Pieps.
„Wir sind in der Frühzeit des Elektroautos.“
Er kroch hinter eine Holzkiste.
Auf der Kiste stand: Vorsicht! Nicht anfassen!
Professor Pieps fasste natürlich nichts an.
Fast nichts.
Nur ein kleines Stück Käsekrümel, das dort lag.
Vor ihm stand kein Auto, wie wir es heute kennen.
Es sah eher aus wie eine Kutsche ohne Pferd.
„Wo ist denn das Pferd?“, flüsterte Professor Pieps.
Da merkte er es:
Das Fahrzeug sollte nicht von einem Pferd gezogen werden.
Es sollte mit Strom fahren.
Strom ist eine unsichtbare Kraft.
Sie kann Lampen leuchten lassen.
Sie kann Maschinen bewegen.
Und sie kann Motoren antreiben.
Ein Motor ist eine Maschine, die Bewegung macht.
Professor Pieps schrieb in sein Forscherbuch:
Strom kann Räder drehen.
Wenn ein Motor die Räder dreht, kann ein Fahrzeug fahren.
Auch ohne Pferd.
„Sehr praktisch“, piepste er.
„Vor allem für Mäuse. Pferdehufe sind viel zu groß.“
Ein sehr frühes Elektrofahrzeug
Professor Pieps stellte seine Zeit-Käse-Maschine leise auf „frühes 19. Jahrhundert“.
Wusch!
Nun war er in einer anderen Werkstatt.
Dort hörte er ein leises Brummen.
Ein Erfinder probierte ein kleines elektrisches Fahrzeug aus.
Es war noch einfach.
Es war noch schwer.
Es konnte nicht weit fahren.
Aber es zeigte eine große Idee:
Ein Fahrzeug kann mit Strom fahren.
Das war damals erstaunlich.
Denn viele Menschen kannten nur Pferdewagen.
Später kamen Dampfmaschinen.
Noch später wurden Autos mit Benzin sehr wichtig.
Benzin ist ein flüssiger Kraftstoff.
Er wird verbrannt.
Dabei entsteht Energie.
Aber es entstehen auch Abgase.
Abgase sind schmutzige Luft aus einem Motor.
Professor Pieps hielt sich die kleine Nase zu.
„Puh“, piepste er.
„Da riecht Käse aber viel besser.“
Das große Problem: Wo speichert man Strom?
Professor Pieps beobachtete weiter.
Ein Elektrofahrzeug braucht Strom.
Aber der Strom muss irgendwo mitfahren.
„Wie ein Käsevorrat für unterwegs“, sagte Professor Pieps.
Nur war es kein Käse.
Es war eine Batterie.
Eine Batterie speichert Strom.
Aber die ersten Batterien waren schwer.
Sie konnten nicht sehr viel Energie speichern.
Und manche konnte man nur einmal benutzen.
Das war ein Problem.
Denn ein Fahrzeug braucht viel Energie.
Es soll losfahren.
Es soll anhalten.
Es soll wieder losfahren.
Es soll Menschen und Dinge tragen.
Professor Pieps schrieb:
Eine gute Batterie muss stark sein.
Sie muss Strom speichern.
Sie muss wieder aufgeladen werden können.
Und sie darf nicht zu schwer sein.
„Sonst fährt das Auto nicht“, piepste er.
„Oder nur bis zum nächsten Käseladen.“
Gaston Planté und die wiederaufladbare Batterie
Wieder drückte Professor Pieps auf den roten Knopf.
Wusch!
Nun war er im Jahr 1859.
In einem Labor stand ein Mann mit klugen Augen.
Sein Name war Gaston Planté.
Er arbeitete an einer besonderen Batterie.
Diese Batterie konnte man wieder aufladen.
Wiederaufladen bedeutet:
Die Batterie bekommt neuen Strom.
Dann kann sie wieder benutzt werden.
„Das ist ja wie ein Käseteller, der sich wieder füllt!“, flüsterte Professor Pieps begeistert.
Die Batterie hieß Blei-Säure-Batterie.
Das ist ein schwieriges Wort.
Blei ist ein schweres Metall.
Säure ist eine starke Flüssigkeit, mit der man sehr vorsichtig sein muss.
Diese Batterie war schwer.
Aber sie war wichtig.
Denn sie konnte immer wieder geladen werden.
Das half später auch den frühen Elektroautos.
Professor Pieps machte einen kleinen Haken in sein Buch.
Wichtig gelernt:
Erfindungen werden oft Schritt für Schritt besser.
Erst kommt eine Idee.
Dann kommt ein Problem.
Dann suchen Menschen eine Lösung.
Ein Elektroauto auf der Straße
Wusch!
Professor Pieps landete nun im Jahr 1890.
Er befand sich in Des Moines in Amerika.
Dort arbeitete ein Mann namens William Morrison.
Morrison war Chemiker.
Ein Chemiker kennt sich mit Stoffen aus.
Er weiß, wie Materialien reagieren.
In seiner Werkstatt stand ein Elektrofahrzeug.
Es hatte Räder.
Es hatte Sitze.
Es hatte eine Batterie.
Und es konnte fahren.
Professor Pieps kletterte heimlich unter den Sitz.
„Ausgezeichneter Platz“, piepste er.
„Schön dunkel. Fast wie ein Mauseloch.“
Das Elektroauto rollte los.
Nicht sehr schnell.
Aber ruhig.
Ohne Pferd.
Ohne lautes Knattern.
Ohne Benzingeruch.
Die Menschen staunten.
„Es fährt mit Strom!“, rief jemand.
Professor Pieps strahlte.
Damals waren Elektroautos für viele Menschen interessant.
Sie waren leiser als viele andere Fahrzeuge.
Sie machten beim Fahren keine Abgase aus einem Auspuff.
Und man musste keinen Motor mit einer Kurbel starten.
Eine Kurbel ist ein Griff, den man drehen muss.
„Kurbeln ist für Mäuse wirklich anstrengend“, piepste Professor Pieps.
Warum fuhren später so viele Autos mit Benzin?
Professor Pieps reiste weiter.
Er sah Städte.
Er sah Straßen.
Er sah immer mehr Autos.
Viele davon fuhren mit Benzin.
Warum?
Benzin speichert viel Energie.
Man konnte damit weit fahren.
Man konnte es schnell nachfüllen.
Außerdem wurden Benzinautos mit der Zeit billiger und besser.
Elektroautos hatten weiter ein Problem:
Die Batterien waren schwer.
Sie speicherten nicht genug Strom.
Und das Aufladen dauerte.
Professor Pieps seufzte.
„Manchmal ist eine gute Idee nicht verschwunden“, sagte er.
„Sie wartet nur auf eine bessere Zeit.“
Er schrieb:
Eine Erfindung braucht mehr als eine gute Idee.
Sie braucht auch passende Materialien.
Gute Technik.
Und Menschen, die weiterforschen.
Die Zauber-Ionen im Akku
Jetzt stellte Professor Pieps seine Zeit-Käse-Maschine auf die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts.
Wusch!
Er landete in einem Labor.
Dort standen keine Kutschen mehr.
Keine alten Holzräder.
Keine großen schweren Batteriekästen wie früher.
Stattdessen sah Professor Pieps Geräte, Kabel, Schutzbrillen und viele kleine Zellen.
Eine Zelle ist ein kleiner Teil einer Batterie.
Viele Zellen zusammen ergeben einen Akku.
Ein Akku ist eine Batterie, die man wieder aufladen kann.
Professor Pieps setzte sich auf ein Regal und las ein Schild:
Lithium-Ionen-Batterie
„Lithium-Ionen“, las er langsam.
„Das klingt wie winzige Käse-Käfer.“
Aber es waren keine Käfer.
Lithium ist ein sehr leichtes Metall.
Ein Ion ist ein winziges Teilchen mit elektrischer Ladung.
In einem Lithium-Ionen-Akku bewegen sich diese winzigen Teilchen hin und her.
Beim Laden wandern sie in die eine Richtung.
Beim Fahren oder Benutzen wandern sie zurück.
Dabei entsteht elektrischer Strom.
Professor Pieps malte ein Bild in sein Forscherbuch:
Laden: Teilchen wandern hinein.
Fahren: Teilchen wandern zurück.
Strom: Der Motor bekommt Kraft.
„Hin und her, hin und her“, piepste er.
„Fast wie ich, wenn ich zwischen Käse und Keksen wählen muss.“
Drei Forscher und eine starke Idee
Professor Pieps reiste nun zu mehreren Laboren.
Dort begegnete er drei wichtigen Forschern.
Der erste hieß M. Stanley Whittingham.
Er forschte in den 1970er-Jahren an Batterien mit Lithium.
Der zweite hieß John B. Goodenough.
Er fand ein Material, mit dem Batterien stärker werden konnten.
Der dritte hieß Akira Yoshino.
Er entwickelte eine sichere und praktische Lithium-Ionen-Batterie weiter.
Professor Pieps war natürlich heimlich dabei.
Einmal versteckte er sich in einer Schublade.
Einmal hinter einem Stapel Papier.
Einmal in einer leeren Teetasse.
„Forschung ist sehr spannend“, piepste er.
„Aber Teetassen sind keine guten Verstecke, wenn jemand Tee trinken möchte.“
Die Arbeit dieser Forscher war sehr wichtig.
Denn Lithium-Ionen-Akkus konnten viel Energie speichern.
Sie waren leichter als viele ältere Batterien.
Und man konnte sie wieder aufladen.
Solche Akkus halfen zuerst bei kleinen Geräten.
Zum Beispiel bei Handys.
Bei Laptops.
Bei Kameras.
Später wurden sie auch für Elektroautos wichtig.
Professor Pieps schrieb:
Viele große Erfindungen beginnen klein.
Erst passt die Batterie in ein Gerät.
Dann wird sie besser.
Dann kann sie ein Auto antreiben.
Das moderne Elektroauto
Wusch!
Professor Pieps landete in der Gegenwart.
Er stand auf einem Parkplatz.
Vor ihm glänzte ein modernes Elektroauto.
Es hatte keine Tankklappe für Benzin.
Es hatte eine Ladebuchse.
Eine Ladebuchse ist die Stelle, an der Strom ins Auto kommt.
Professor Pieps kletterte vorsichtig auf den Reifen.
Dann schaute er unter das Auto.
Dort unten war ein großer Akku eingebaut.
„Aha!“, piepste er.
„Ein riesiger Handy-Akku auf Rädern.“
Natürlich war der Akku viel größer als ein Handy-Akku.
Aber die Idee war ähnlich:
Strom wird gespeichert.
Beim Fahren gibt der Akku Strom ab.
Der Elektromotor nutzt den Strom.
Dann drehen sich die Räder.
Das Auto fuhr los.
Es war leise.
Sssssssss.
„Wie eine sehr höfliche Katze“, piepste Professor Pieps.
Das Elektroauto hatte keinen Auspuff, aus dem beim Fahren Abgase kamen.
Das ist gut für die Luft in Städten.
Aber Professor Pieps schrieb auch etwas Wichtiges dazu:
Strom muss irgendwo hergestellt werden.
Wenn Strom aus Sonne, Wind oder Wasser kommt, ist das besonders sauber.
Wenn Strom aus Kohle oder Öl kommt, entstehen trotzdem Abgase an anderer Stelle.
Professor Pieps nickte ernst.
„Eine Erfindung ist nicht automatisch perfekt“, sagte er.
„Menschen müssen gut überlegen, wie sie sie benutzen.“
Laden statt Tanken
Auf dem Parkplatz stand eine Ladesäule.
Eine Ladesäule ist wie eine Tankstelle für Strom.
Ein Mensch steckte ein Kabel ins Auto.
Dann begann das Auto zu laden.
Professor Pieps schaute auf die Anzeige.
„Das Auto bekommt Frühstück“, piepste er.
„Nur ohne Brot. Und ohne Käse. Sehr schade.“
Beim Laden fließt Strom in den Akku.
So kann das Auto später wieder fahren.
Manche Menschen laden ihr Elektroauto zu Hause.
Andere laden es an öffentlichen Ladesäulen.
Manche Ladesäulen laden langsam.
Andere laden schneller.
Auch hier lernen Menschen weiter.
Sie bauen bessere Akkus.
Sie bauen mehr Ladesäulen.
Sie suchen nach Wegen, Strom sauberer zu machen.
Was ist gut am Elektroauto?
Professor Pieps setzte sich auf die Motorhaube.
Er dachte nach.
Dann schrieb er:
Ein Elektroauto kann leise fahren.
Das ist angenehm für Menschen und Tiere.
Ein Elektroauto braucht beim Fahren kein Benzin.
Das spart Öl.
Ein Elektroauto stößt beim Fahren keine Abgase aus dem Auspuff aus.
Das hilft besonders in Städten.
Ein Elektromotor ist sehr wirksam.
Das bedeutet: Er kann viel von der Energie wirklich zum Fahren nutzen.
Professor Pieps lächelte.
„Wirksam ist ein wichtiges Wort“, sagte er.
„Es bedeutet: Nicht so viel wird verschwendet.“
Was ist noch schwierig?
Professor Pieps war aber ein ehrlicher Forscher.
Darum schrieb er auch die schwierigen Dinge auf.
Akkus brauchen Rohstoffe.
Rohstoffe sind Materialien aus der Erde.
Zum Beispiel Lithium, Nickel, Kobalt oder Graphit.
Diese Stoffe müssen abgebaut werden.
Dabei muss man auf Menschen und Natur achten.
Akkus müssen recycelt werden.
Recyceln bedeutet: Man benutzt alte Stoffe wieder.
So muss man weniger Neues aus der Erde holen.
Strom muss sauber hergestellt werden.
Sonst ist das Elektroauto nicht so gut für die Umwelt, wie es sein könnte.
Laden braucht Zeit und gute Planung.
Besonders auf langen Reisen.
Professor Pieps kratzte sich am Ohr.
„Jede Erfindung bringt neue Aufgaben mit“, piepste er.
„Aber Aufgaben sind keine Mauern. Aufgaben sind Türen zum Weiterdenken.“
Eine Fahrt mit Zukunft
Da durfte Professor Pieps heimlich mitfahren.
Natürlich saß er nicht auf dem Fahrersitz.
Das dürfen Mäuse nicht.
Er saß sicher in einer kleinen Stofftasche.
Das Elektroauto fuhr durch eine Stadt.
Es rollte an Fahrrädern vorbei.
An Bussen.
An Fußgängern.
An Bäumen.
Professor Pieps sah Kinder auf dem Gehweg.
Ein Kind fragte:
„Warum ist das Auto so leise?“
Ein Erwachsener antwortete:
„Weil es einen Elektromotor hat.“
Professor Pieps grinste.
„Sehr gut erklärt“, piepste er.
„Dafür gebe ich drei Käsepunkte.“
Dann sah er ein Dach voller Solarzellen.
Solarzellen machen aus Sonnenlicht Strom.
„Oh!“, rief Professor Pieps.
„Sonne in den Akku, Akku in den Motor, Motor an die Räder! Das ist eine schöne Kette.“
Er schrieb:
Die Zukunft besteht nicht aus einer einzigen Erfindung.
Viele Erfindungen arbeiten zusammen.
Elektroautos, Akkus, saubere Energie und kluge Städte gehören zusammen.
Professor Pieps versteht das große Geheimnis
Am Abend saß Professor Pieps neben seiner Zeit-Käse-Maschine.
Er blätterte durch sein Forscherbuch.
Er hatte viel gesehen:
Frühe elektrische Fahrzeuge.
Schwere Batterien.
Wiederaufladbare Akkus.
Forscher in Laboren.
Moderne Elektroautos.
Ladesäulen.
Solarstrom.
Und viele kluge Fragen.
Da verstand er etwas Wichtiges:
Das Elektroauto war nicht die Erfindung von nur einem Menschen an nur einem Tag.
Viele Menschen hatten geholfen.
Erfinder.
Forscherinnen und Forscher.
Chemiker.
Ingenieurinnen.
Mechaniker.
Programmierer.
Arbeiterinnen.
Lehrer.
Kinder mit Fragen.
Professor Pieps schrieb ganz groß:
Erfindungen wachsen.
Sie wachsen durch Neugier.
Sie wachsen durch Fehler.
Sie wachsen durch Mut.
Sie wachsen durch Zusammenarbeit.
Dann dachte er an die ersten Elektrofahrzeuge.
Sie waren noch langsam.
Sie waren noch schwer.
Sie hatten viele Probleme.
Aber ohne sie gäbe es die modernen Elektroautos vielleicht nicht.
„Auch ein kleiner Anfang kann eine große Zukunft haben“, piepste er.
Dann klappte er sein Forscherbuch zu.
Professor Pieps schrieb alles in sein kleines Forscherbuch.
„Eine gute Erfindung hilft nicht nur einem Menschen“, sagte er.
„Sie kann vielen Menschen das Leben leichter machen.“
Dann knabberte er an einem Krümel Käse und reiste weiter.
Was Kinder daraus lernen können
Aus der Geschichte vom Elektroauto können Kinder sehr viel lernen.
Sie lernen zuerst: Eine Erfindung entsteht selten plötzlich. Viele Menschen arbeiten daran. Manchmal liegen zwischen der ersten Idee und der guten Lösung viele Jahre. Beim Elektroauto war das genauso. Schon vor langer Zeit hatten Menschen die Idee, Fahrzeuge mit Strom zu bewegen. Aber die Batterien waren damals noch zu schwer und zu schwach. Erst durch bessere Akkus wurde das Elektroauto wirklich praktisch.
Kinder können daraus mitnehmen: Es ist nicht schlimm, wenn eine Idee am Anfang noch nicht perfekt ist. Vielleicht klappt etwas beim ersten Versuch nicht. Vielleicht ist ein Modell zu klein, zu langsam oder zu schwer. Aber das bedeutet nicht, dass die Idee schlecht ist. Es bedeutet nur, dass man weiterdenken muss.
Kinder lernen auch, was ein Akku ist. Ein Akku ist ein Stromspeicher. Er ist wie ein Vorrat. Nur speichert er keinen Käse, kein Wasser und keine Kekse, sondern elektrische Energie. Diese Energie kann später einen Motor antreiben. So wird aus gespeicherter Energie Bewegung.
Das ist ein wichtiger Gedanke: Energie verschwindet nicht einfach. Sie wird verwandelt. Beim Elektroauto wird Strom in Bewegung verwandelt. Bei Solarzellen wird Sonnenlicht in Strom verwandelt. In unserem Alltag passiert so etwas ständig. Eine Lampe verwandelt Strom in Licht. Ein Toaster verwandelt Strom in Wärme. Ein Lautsprecher verwandelt Strom in Töne.
Kinder lernen außerdem, dass Technik Vorteile und Nachteile haben kann. Elektroautos können leise fahren. Sie brauchen beim Fahren kein Benzin. Sie machen keine Abgase aus einem Auspuff. Das kann die Luft in Städten verbessern. Aber Akkus brauchen Rohstoffe. Diese Rohstoffe müssen sorgfältig gewonnen werden. Akkus müssen später recycelt werden. Und der Strom für das Auto sollte möglichst sauber hergestellt werden.
Das ist eine sehr wichtige Lernerfahrung: Gute Technik braucht Verantwortung. Es reicht nicht zu sagen: „Das ist neu, also ist es gut.“ Man muss fragen: Wem hilft es? Was kostet es die Natur? Was passiert später mit den Materialien? Können wir es besser, fairer und sauberer machen?
Kinder können auch lernen, wie wichtig Forschung ist. Forscherinnen und Forscher stellen Fragen. Sie probieren etwas aus. Sie beobachten genau. Sie machen Fehler. Dann verbessern sie ihre Idee. Professor Pieps macht es genauso. Er schaut hin. Er schreibt auf. Er fragt weiter. Genau so beginnt Lernen.
Für die Zukunft können Kinder daraus mitnehmen: Wer neugierig ist, kann die Welt verstehen. Und wer die Welt versteht, kann helfen, sie besser zu machen.
Vielleicht wird ein Kind später neue Akkus erfinden, die leichter und umweltfreundlicher sind. Vielleicht baut ein anderes Kind bessere Ladesäulen. Vielleicht plant jemand Städte mit mehr Bäumen, sicheren Radwegen und sauberem Verkehr. Vielleicht entwickelt jemand neue Wege, alte Batterien wiederzuverwenden.
Die Geschichte zeigt auch: Niemand muss alles allein können. Große Erfindungen entstehen durch Zusammenarbeit. Manche Menschen kennen sich mit Chemie aus. Andere mit Motoren. Andere mit Computern. Andere mit Natur und Umwelt. Wenn sie zusammenarbeiten, können sie Lösungen finden, die ein einzelner Mensch allein vielleicht nie gefunden hätte.
Kinder können außerdem lernen, dass Fragen wertvoll sind. Fragen wie:
Warum fährt das Auto?
Woher kommt der Strom?
Was ist in einem Akku?
Was passiert mit alten Batterien?
Wie können wir die Luft sauber halten?
Wie können Menschen reisen, ohne der Erde zu sehr zu schaden?
Solche Fragen sind keine störenden Fragen. Sie sind Forscherfragen. Und Forscherfragen bringen die Menschheit weiter.
Am wichtigsten ist vielleicht diese Botschaft:
Die Zukunft ist nicht einfach etwas, das passiert.
Die Zukunft wird von Menschen gemacht.
Von Menschen, die lernen.
Von Menschen, die fragen.
Von Menschen, die Verantwortung übernehmen.
Und vielleicht auch von einer kleinen Maus mit Brille, Weste und einem großen Herzen für Erfindungen.
