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Heute wollen wir Stahl erhitzen und sehen, was passiert.
Dazu stellen wir eine Stange aus Stahl auf eine Magnetplatte.
Wir markieren die Höhe,
um Veränderungen der Länge zu erkennen.
Die Temperatur der Stange beträgt 24 Grad Celsius.
Wir werden die Stange erwärmen und ihre Temperatur dann wieder messen.
34 Grad Celsius.
Die Temperatur ist um 10 Grad gestiegen.
An der Stange scheint sich nichts zu tun.
Vielleicht ist die Messung nicht genau genug?
Wir nehmen ein besseres Gerät.
Es kann einen Längenunterschied von 1/1000 mm anzeigen,
Das entspricht feinstem Staub.
Der Zeiger bewegt sich, wenn sich die Stangenlänge ändert.
Die Länge der Stange bei 24 Grad Celsius ist unser Ausgangswert.
Der Zeiger steht bei dieser Temperatur auf Null.
Wir erhitzen auf 34 Grad Celsius.
Der Zeiger wandert nach rechts.
Die Stange ist um 0,029 mm länger geworden.
Das ist etwa die Dicke eines Haares.
Stahl dehnt sich also aus, wenn er erhitzt wird.
Wie wirkt sich das bei einer längeren Stange aus?
Das wollen wir mit diesem Turm herausfinden.
Er ist etwa 139 m hoch. Die beiden Bögen sind aus Stahl.
Wir nehmen uns den höheren Bogen vor.
Aber wie sollen wir den jemals erhitzen?
Die Sonne schafft das schon.
Als Erstes messen wir die Höhe des Bogens,
am Morgen bei niedriger Temperatur.
Wenn die Sonne den Bogen erwärmt hat, messen wir noch einmal.
Dann werden wir sehen, ob sich die Höhe des Bogens verändert hat.
Wir stellen ein Messgerät auf und machen erst mal einen Test:
Stellen wir dem Gerät gegenüber einen Spiegel auf,
kann das Messgerät die Entfernung zum Spiegel genau messen.
In diesem Fall rund 100 m.
Unser Plan:
Das Messgerät misst die Entfernung zum Fuß des Turms.
Wir bringen den Spiegel am Scheitel des Turmbogens an,
richten das Gerät zur Spitze aus und messen wieder die Entfernung.
Aus diesen Daten errechnet das Gerät die Turmhöhe.
Sechs Uhr morgens.
Wir beginnen mit den Vorbereitungen.
Mit einem Fahrstuhl fahren wir hinauf,
denn der Spiegel muss nach oben,
auf die Turmspitze... Fahrstuhlklingel
Dann gehts zu Fuß weiter.
Freiwillige vor!
Eine echte Kletterpartie!
Geschafft! Nach einer Stunde ist endlich Licht in Sicht.
Da! Unser Kollege ist ganz oben.
Er bringt den Spiegel an und fixiert ihn mit Gewichten.
Wir bringen unser Messgerät unten, am Boden, in Position.
Wir richten es auf den Spiegel auf der Turmspitze.
So weit so gut...
Die Temperatur wollen wir auch messen.
Dazu befestigen wir an der Westseite des Bogens ein Thermometer.
Es ist kurz nach sieben Uhr, aber wir müssen uns gedulden.
Unser Kollege hat noch zu tun.
Er muss weitere Thermometer am Turm anbringen.
Und das in schwindelnder Höhe!
Kein Job für Menschen mit schwachen Nerven.
An vier Stellen werden wir mehrmals am Tag die Temperatur messen.
Und wir lassen einen Draht von der Plattform herabhängen,
der sich nicht ausdehnt.
Auch er müsste anzeigen, ob sich die Höhe des Turms verändert.
Ans Ende des Drahts hängen wir ein Gewicht, damit er straff bleibt.
Wir markieren die genaue Position des Draht-Endes.
Wandert der Draht nach oben, wissen wir, der Turm ist gewachsen.
Neun Uhr morgens: Es kann losgehen!
Aber oh je, es ist bewölkt...
Ob sich der Turm da überhaupt erwärmt?
Zeit für die erste Messung.
An der Spitze des Bogens sind es 22,9 Grad Celsius.
Auf halber Höhe: 22,2 Grad Celsius,
in Bodennähe: 23,6 Grad Celsius.
Und wie hoch ist der Turmbogen jetzt genau?
Wir messen.
139 m und 81 mm.
Diese Höhe ist jetzt unsere Vergleichsgröße.
12 Uhr. Oh, die Sonne kommt raus!
Ist es schon wärmer geworden?
Schauen wir nach!
Dort oben arbeiten wir nur mit Sicherungsseilen.
Was sagt das Thermometer?
An der Turmspitze: 31,8 Grad Celsius.
Die Temperatur ist um ungefähr 7 Grad Celsius angestiegen.
Wie steht es mit der Höhe des Turms?
139 m und 88 mm.
Der Turm ist innerhalb von 3 Stunden um stolze 7 mm gewachsen.
Schauen wir uns den Draht an, der von der Plattform herabhängt.
Seit der letzten Messung hat er sich
ein winziges bisschen gehoben.
Inzwischen ist es 15.30 Uhr. Und die Sonne?
...heizt ordentlich ein.
Was heißt das genau?
An der Turmspitze beträgt die Temperatur...
41,1 Grad Celsius.
Sie ist um 17 Grad Celsius gestiegen.
Und wie hoch ist der Turmbogen jetzt?
Die Spannung steigt.
Wir messen...
139 m und 96 mm.
Der Turm hat sich um 15 mm ausgedehnt.
Er "wächst" also wirklich.
Schauen wir uns noch einmal den Draht an.
Er ist nach oben gegangen.
Die Messung mit dem Draht bestätigt es:
Stahl dehnt sich aus, wenn er sich erwärmt.
Nach 15.30 Uhr geht die Sonne langsam unter.
Die Temperatur fällt wieder:
38,3 Grad Celsius.
Wir messen die Turmhöhe ein letztes Mal:
139 m und 94 mm. Der Turm ist geschrumpft.
Seine "Tages-Tophöhe" hatte er um 15.30 Uhr erreicht.
Mit Sonnenuntergang endet unser Experiment. Das Fazit:
Selbst ein hoher Turm "wächst" im Lauf eines Tages.
Auch wenn das für das menschliche Auge nicht zu erkennen ist.
Gratulation, Turm, Sonne und Kollegen! Gute Arbeit!
Untertitel: ARD Text im Auftrag des SWR