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  • Oberflächenspannung

  • Oberrheinebene

  • Oberrheingraben

  • Oberrheinische Tiefebene

    • Wo heute der Rhein durch die Ebene zwischen Schwarzwald und Vogesen fließt, rumorte es vor 65 Millionen Jahren gewaltig in der Erde. Es war der Beginn eines spannenden geologischen Prozesses, durch den der Oberrheingraben entstand. Was ging da genau vor sich?


    • In der Oberrheinischen Tiefebene bereichern zahlreiche Grundwasserseen Flora und Fauna. Ihre Existenz verdanken sie einem der größten Grundwasser-Reservoirs Europas, das von unterirdischen Zuflüssen aus den Alpen, dem Schwarzwald und den Vogesen gespeist wird.

      Die Oberrheinische Tiefebene

      Die zwischen 30 und 40 km breite Oberrheinische Tiefebene erstreckt sich auf etwa 300 km Länge zwischen Basel und Frankfurt am Main am oberen Mittellauf des Rheins. Im Osten wird sie vom Schwarzwald, im Westen von den Vogesen begrenzt. Links und rechts des Rheins gibt es zwar keine großen natürlichen Seen, dafür aber eine Vielzahl kleiner Weiher und Riede - feuchte Senken mit klarem Wasser und Schilfgürteln -, die vielen Tier- und Pflanzenarten als Rückzugsgebiet dienen. Dazu kommen - das mittlere Oberrheingebiet verfügt über die bedeutendsten europäischen Kiesvorkommen – zahlreiche, beim Abbau von Kies und Sand entstandene Baggerseen. Hier tummeln sich nicht nur allerlei Fische und Vögel, sondern an heißen Tagen auch die Menschen aus dem Umland; und heiße Tage gibt es hier viele, denn die Region ist nicht nur eine der fruchtbarsten in Deutschland, sondern auch die wärmste.

      Grundwasserseen und Grundwasserleiter

      Die zahlreichen stehenden Gewässer sind Grundwasserseen. Grundwasser gibt es in der Oberrheinischen Tiefebene mehr als genug, denn unter dem Rheingraben liegt ein riesiges unterirdisches Grundwasserreservoir. Wie ein unsichtbarer Fluss bewegt sich Wasser in diesem so genannten Aquifer oder Grundwasserleiter – von der deutsch-schweizerischen Grenze bei Basel aus - langsam nordwärts. An vielen Stellen dringt das Grundwasser, dessen Wasserspiegel nur wenige Meter unter der Erde liegt, an die Oberfläche, füllt die ausgebaggerten Kiesgruben, speist die Weiher und Riede und vernetzt unterirdisch die Feuchtgebiete und Auen rechts und links des Rheins. Punktuell vermischt sich das Grundwasser mit dem Oberflächenwasser aus lokalen Flüssen.

      Der Oberrhein-Aquifer

      Der Oberrheingraben, der neben dem ostafrikanischen Grabensystem und dem Jordangraben zu den geologisch weltweit markantesten Grabensystemen gehört, ist mit erdgeschichtlich sehr jungen Sedimenten bedeckt. Aus diesen hoch durchlässigen Sand- und Kies-Schichten und den weniger durchlässigen Schichten aus Ton, Schluff und Feinsand ist der Oberrhein-Aquifer aufgebaut; mit einem Volumen von geschätzt 45 Milliarden Kubikmetern Wasser ist er einer der bedeutendsten Grundwasserleiter Mitteleuropas. Gespeist wird der Grundwasserleiter von unterirdisch zufließendem Schmelzwasser aus den fernen Alpen und von Zuflüssen aus den Vogesen und dem Schwarzwald. Von beiden Mittelgebirgen fließen zahlreiche Bäche und kleine Flüsse in den Rhein; manche Niederschläge versickern aber auch bis sie auf undurchlässiges Felsgestein treffen und unterirdisch - wie in einen Trichter - Richtung Rheinebene fließen, wo sie das riesige unterirdische Grundwasserreservoir füllen. Zwischen Basel und Rastatt deckt das Wasser des Oberrhein-Aquifers drei Viertel des Trinkwasserbedarfs der Bevölkerung, das sind über drei Millionen Menschen im Elsass und in Baden-Württemberg. Zwar liegt sein Wasserspiegel nur wenige Meter unter der Erdoberfläche, und in Flussauen, und Seen auch oberirdisch, aber das Grundwasser aus den tieferen Lagen - 100 Meter und mehr - ist gut geschützt, von Umweltbelastungen nahezu frei und deshalb von hervorragender Qualität.


  • Objektiv

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  • Ökologie

  • Ökosystem

    • Der Wattwurm ist das „heimliche Wappentier“ des Wattenmeeres. Bei einem Experiment im Versuchslabor zeigt er, was er mit dem Wattboden macht und warum er so wichtig für das Ökosystem Wattenmeer ist.


    • In der Oberrheinischen Tiefebene bereichern zahlreiche Grundwasserseen Flora und Fauna. Ihre Existenz verdanken sie einem der größten Grundwasser-Reservoirs Europas, das von unterirdischen Zuflüssen aus den Alpen, dem Schwarzwald und den Vogesen gespeist wird.

      Die Oberrheinische Tiefebene

      Die zwischen 30 und 40 km breite Oberrheinische Tiefebene erstreckt sich auf etwa 300 km Länge zwischen Basel und Frankfurt am Main am oberen Mittellauf des Rheins. Im Osten wird sie vom Schwarzwald, im Westen von den Vogesen begrenzt. Links und rechts des Rheins gibt es zwar keine großen natürlichen Seen, dafür aber eine Vielzahl kleiner Weiher und Riede - feuchte Senken mit klarem Wasser und Schilfgürteln -, die vielen Tier- und Pflanzenarten als Rückzugsgebiet dienen. Dazu kommen - das mittlere Oberrheingebiet verfügt über die bedeutendsten europäischen Kiesvorkommen – zahlreiche, beim Abbau von Kies und Sand entstandene Baggerseen. Hier tummeln sich nicht nur allerlei Fische und Vögel, sondern an heißen Tagen auch die Menschen aus dem Umland; und heiße Tage gibt es hier viele, denn die Region ist nicht nur eine der fruchtbarsten in Deutschland, sondern auch die wärmste.

      Grundwasserseen und Grundwasserleiter

      Die zahlreichen stehenden Gewässer sind Grundwasserseen. Grundwasser gibt es in der Oberrheinischen Tiefebene mehr als genug, denn unter dem Rheingraben liegt ein riesiges unterirdisches Grundwasserreservoir. Wie ein unsichtbarer Fluss bewegt sich Wasser in diesem so genannten Aquifer oder Grundwasserleiter – von der deutsch-schweizerischen Grenze bei Basel aus - langsam nordwärts. An vielen Stellen dringt das Grundwasser, dessen Wasserspiegel nur wenige Meter unter der Erde liegt, an die Oberfläche, füllt die ausgebaggerten Kiesgruben, speist die Weiher und Riede und vernetzt unterirdisch die Feuchtgebiete und Auen rechts und links des Rheins. Punktuell vermischt sich das Grundwasser mit dem Oberflächenwasser aus lokalen Flüssen.

      Der Oberrhein-Aquifer

      Der Oberrheingraben, der neben dem ostafrikanischen Grabensystem und dem Jordangraben zu den geologisch weltweit markantesten Grabensystemen gehört, ist mit erdgeschichtlich sehr jungen Sedimenten bedeckt. Aus diesen hoch durchlässigen Sand- und Kies-Schichten und den weniger durchlässigen Schichten aus Ton, Schluff und Feinsand ist der Oberrhein-Aquifer aufgebaut; mit einem Volumen von geschätzt 45 Milliarden Kubikmetern Wasser ist er einer der bedeutendsten Grundwasserleiter Mitteleuropas. Gespeist wird der Grundwasserleiter von unterirdisch zufließendem Schmelzwasser aus den fernen Alpen und von Zuflüssen aus den Vogesen und dem Schwarzwald. Von beiden Mittelgebirgen fließen zahlreiche Bäche und kleine Flüsse in den Rhein; manche Niederschläge versickern aber auch bis sie auf undurchlässiges Felsgestein treffen und unterirdisch - wie in einen Trichter - Richtung Rheinebene fließen, wo sie das riesige unterirdische Grundwasserreservoir füllen. Zwischen Basel und Rastatt deckt das Wasser des Oberrhein-Aquifers drei Viertel des Trinkwasserbedarfs der Bevölkerung, das sind über drei Millionen Menschen im Elsass und in Baden-Württemberg. Zwar liegt sein Wasserspiegel nur wenige Meter unter der Erdoberfläche, und in Flussauen, und Seen auch oberirdisch, aber das Grundwasser aus den tieferen Lagen - 100 Meter und mehr - ist gut geschützt, von Umweltbelastungen nahezu frei und deshalb von hervorragender Qualität.


  • Optik

  • optischer Telegraph

    • Eine Welt ohne Telefon, SMS und Messenger-Dienste ist heute kaum noch vorstellbar. Aber wie übermittelte man früher Nachrichten? Berittene Boten wurden eingesetzt und man nutzte optische Signale wie Feuer, Rauch oder Licht, um Informationen weiterzugeben. Ende des 18. Jahrhunderts entwickelte der Franzose Claude Chappe einen optischen Telegraphen, der ganz neue Möglichkeiten eröffnete.

      Claude Chappe und die optische Telegraphie

      Bevor es in den 1840er Jahren möglich wurde, über elektrische Leitungen miteinander zu kommunizieren, wurden eilige Nachrichten von berittenen Boten überbracht. Schon lange davor verständigte man sich mithilfe optischer Signale: Über Fackeltelegraphen, Feuersignalketten, Rauchzeichen oder Spiegel, die das Sonnenlicht reflektierten, wurden Informationen weitergegeben. Diese Methoden waren aber störungsanfällig; längere Nachrichten, die viele Wörter enthielten, konnten so nicht übermittelt werden. Ende des 18. Jahrhunderts entwickelte der Franzose Claude Chappe gemeinsam mit seinen Brüdern eine besonders effektive Methode: die optische Telegraphie.

      Effektive Kommunikation mit visuellen Zeichen

      An einem Mast, der auf einem kleinen Turm oder einem Gebäude aufgestellt wurde, war ein schwenkbarer Querbalken befestigt. An dessen beiden Enden befand sich jeweils ein weiterer kleinerer, schwenkbarer Arm. Mit dieser Konstruktion konnten - über ein System von Seilzügen - je nach Position des Querbalkens und der Arme unterschiedliche visuelle Zeichen eingestellt werden. Diese waren jeweils einer Ziffer, einem Buchstaben, einzelnen Begriffen oder auch ganzen Sätzen zugeordnet. Der Sender verschlüsselte die Nachricht mit einem Zeichencode. Die Zeichen wurden über die Sendemasten eingestellt und als optisches Signal weitergegeben. In der Empfängerstation konnte die Nachricht mithilfe einer Tabelle entschlüsselt werden.

      Über weite Entfernungen verschlüsselt kommunizieren

      Damit die Kommunikation über weite Strecken möglich war, mussten sich die einzelnen Telegraphenstationen entlang einer Telegraphenlinie vom Sender zum Empfänger in Sichtweite befinden. Mit einem guten Fernrohr konnte man die Zeichen noch auf eine Entfernung von bis zu zwölf Kilometern erkennen. So weit waren die Telegraphenstationen auch maximal voneinander entfernt. Am Anfang der Nachrichtenkette stellten die Wärter der Sendestation die Zeichen über die schwenkbaren Arme ein. Diese wurden dann jeweils von den Betreibern der nächsten Station gesichtet und wiederum an die folgende Station weitergegeben.

      Ein Telegraphennetz über das ganze Land

      1792 konnte Claude Chappe die französische Nationalversammlung von seiner Entwicklung überzeugen; die ersten Telegraphenstationen wurden errichtet. Die erste „Telegraphenlinie“, d. h. die erste Anordnung mehrerer solcher Stationen hintereinander, wurde 1794 in Betrieb genommen. Sie bestand aus über 20 Stationen und verband Paris mit der Stadt Lille. Für die Übermittlung einer Botschaft aus 30 Wörtern brauchte man für diese Strecke von etwa 200 Kilometern ungefähr eine Stunde. Mit einem berittenen Boten hätte es einen ganzen Tag gedauert. Anfang des 19. Jahrhunderts entstand in Frankreich ein Netz von Telegraphenlinien, das sich über das ganze Land erstreckte. Es wurde mit über 500 Stationen zum wichtigsten, vor allem auch für militärische Nachrichten genutzten, System der Nachrichtenübertragung.

      Andere Länder, andere Signale

      Auch in Preußen, Schweden, England, Russland und Italien wurden optische Telegraphen zur Nachrichtenübermittlung eingesetzt. Es wurden dabei andere optische Signale verwendet. Statt drei Balken wie im französischen Telegraphennetz, mit denen 192 Einstellungen möglich waren, wurden beim Preußischen Telegraphen sechs Balken verwendet - damit waren 4.096 Einstellungen möglich. In England setzte man statt Balken achteckige drehbare Tafeln ein.

      Die elektrische Telegraphie

      Bevor elektrischer Strom effektiv und über weite Strecken genutzt werden konnte, war der optische Telegraph die schnellste Methode der Nachrichtenübermittlung. Dann erfand der Amerikaner Samuel Morse 1837 den elektrischen Schreibtelegraphen – den Morseapparat. Das Patent darauf meldete er 1840 an. Gegenüber der optischen Nachrichtenübermittlung hatte der elektrische Telegraph viele Vorteile: Zum Beispiel konnte er Tag und Nacht betrieben werden. Die übertragenen Zeichen waren nicht öffentlich sichtbar und konnten so besser geheim gehalten werden. Die optischen Telegraphenstationen wurden in der Folge nach und nach aufgegeben.


  • Optische Täuschung

    • Die Barockzeit war Blütezeit der schönen Künste. Auch in der bildenden Kunst entwickelte man neue Stilrichtungen, die viele Menschen auch heute noch faszinieren. So zum Beispiel die „Trompe-l’Oeil-Malerei“. Aber was bedeutet dieser Begriff überhaupt und welche verblüffenden Tricks kommen dabei zum Einsatz?


  • Orchester

  • Orchideen

    • Wacholderheiden gehören zu den artenreichsten Biotopen in Mitteleuropa. Ihre besondere Beschaffenheit verdanken die offenen, von Wacholderbäumen dominierten Graslandschaften, den Schafherden, die sie über Jahrhunderte beweideten. Der Rückgang der Wanderschäferei bedroht die Existenz der alten Kulturlandschaften.

      Die Entstehung von Wacholderheiden

      Wacholderheiden gibt es überall in Europa und Deutschland, z. B. auch auf der Schwäbischen Alb. Sie liegen zumeist weit entfernt von Ortschaften, in trockenen, stickstoff- und nährstoffarmen, oft steilen und nach Süden exponierten Hanglagen. Die Südlage und der fehlende Schatten sorgen dafür, dass es auf den Heiden im Sommer sehr heiß werden kann; die Luftfeuchtigkeit ist gering. Verantwortlich für ihre Entstehung sind zwar auch die Menschen, die Bäume fällten und große, sonnige Weideflächen für ihre Nutztiere schufen. Entscheidend waren aber die kulinarischen Vorlieben der Ziegen und Schafe, die sie im Laufe der Jahrhunderte beweideten. Während die Herden die wohlschmeckenden und gut erreichbaren jungen Triebe von Waldbäumen mit Genuss verspeisten, verschmähten sie deren Konkurrenten, den namengebenden, stacheligen Wacholder und andere Pflanzen mit unangenehm piksenden Blättern und Dornen.

      Flora und Fauna

      Da Bäume klein gehalten wurden, nahmen Gräser, Kräuter, Moose und Flechten die wenig fruchtbaren Flächen in Besitz. Neben dem Wacholder finden auch dornige Holzgewächse wie Schlehe, Berberitze und Weißdorn ideale Bedingungen. Silberdisteln, Küchenschellen, Schwalben- und Nieswurz gedeihen ebenso wie verschiedene Enzianarten, scharf schmeckender Feldthymian, Wermut oder die Zypressenwolfsmilch, deren Milchsaft giftig ist. Eine Besonderheit sind seltene Orchideenarten wie die geschützten Knabenkräuter und die Fliegenragwurz, die im Juni blüht. Diese Pflanzenarten locken zahlreiche Insekten und Schmetterlinge an. Auch auffällig viele Heuschreckenarten und wärmeliebende Wirbeltiere wie Kreuzottern und Eidechsen sind hier heimisch. Für viele Tier- und Pflanzenarten sind Wacholderheiden ein Paradies – und zugleich sind sie eines der artenreichsten Ökosysteme Europas.

      Eine besondere, aber bedrohte Kulturlandschaft

      Da es heutzutage immer weniger Wanderschäfer gibt, drohen Wacholderheiden wieder waldartig zuzuwachsen; manche holt sich der Wald – durch die so genannte Sukzession - auf natürliche Weise zurück, andere wurden nach der Aufgabe der Schäferei mit Kiefern und Fichten gezielt wiederaufgeforstet, fielen der Intensivierung der Landwirtschaft zum Opfer oder mussten Besiedelung, Straßen oder Steinbrüchen weichen. Da aber extensiv genutzte, so genannte Magerstandorte – im Unterschied zu fettem Grünland - selten geworden sind, werden Wacholderheiden heute aus Gründen des Natur- und Landschaftsschutzes wieder verstärkt offengehalten. Für ihre Beweidung erhalten Schäfer in ganz Deutschland Gelder aus Naturschutz- oder Landwirtschafts-Programmen. Die meisten Wacholderheiden, insbesondere die großflächigen, sind heute in Deutschland und anderen europäischen Ländern als Naturschutzgebiete oder Naturdenkmale ausgewiesen. Denn die besondere Landschaft hat nicht nur eine kulturhistorische Bedeutung wegen ihrer Nutzung für die Weidewirtschaft; sie ist auch als Erholungsgebiet und als Insel-Biotop inmitten intensiv genutzter Flächen wichtig und spielt eine große Rolle für den Artenschutz, da viele seltene Tier- und Pflanzenarten sie als Rückzugsort nutzen.


  • Organisation

  • Organist

    • Die größte Orgel Europas steht im Passauer Dom. Sie besteht aus 233 Registern und 17.974 Pfeifen. Die einzelnen Orgelregister kann der Organist ein- und ausschalten. Durch die Kombination der Register erhält eine Orgel ihre besonderen Klangfarben.

      Die größte Orgel Europas steht im Passauer Dom

      Eine der größten und berühmtesten Orgeln der Welt steht in Deutschland. Sie befindet sich im Dom Sankt Stephan in Passau. Die Passauer Domorgel wurde 1928 als damals größte Orgel der Welt erbaut: mit 208 Registern und 17.974 Pfeifen. Heute ist sie immerhin noch die größte Orgel Europas – nur übertroffen von zwei Kirchenorgeln in den USA. Einzigartig ist, dass die Passauer Domorgel aus fünf unterschiedlichen Teilorgeln besteht: Sie setzt sich zusammen aus der Hauptorgel auf der Empore, der Evangelien- und Epistelorgel auf der Westempore der Seitenschiffe, der Fernorgel, die sich im mittleren Gewölbejoch des Langhauses befindet und aus der Chororgel im Altarraum.

      Das Register macht die Klangfarben einer Orgel aus

      Der Domorganist hat vom Hauptspieltisch auf der Empore des Doms Zugriff auf alle fünf Teilorgeln zusammen. Von dort kann er alle 233 Register und jede der 17.974 Pfeifen erklingen lassen. Die größte Orgelpfeife wiegt über 306 Kilogramm und hat eine Länge von über elf Metern; die kleinsten Pfeifen sind dagegen nur sechs Millimeter lang. Beide „Extreme“ lassen Töne erklingen, die an der oberen bzw. an der unteren Hörgrenze des Menschen liegen. Die Klangfarben, die eine Orgel ausmachen, ergeben sich aber aus der Zusammenstellung der Register.

      Ein Register besteht aus Pfeifen gleicher Art und Klangfarbe

      Doch was ist ein Register? Ein Register ist eine Reihe von Pfeifen jeweils gleicher Bauart und Klangfarbe. Ein Register kann vom Organisten als Einheit ein- oder ausgeschaltet werden. Das heißt: Bei einer mechanisch betriebenen Orgel schiebt der Musiker die Registerzüge am Spieltisch zum Einschalten heraus und schiebt sie zum Abschalten wieder hinein. Bei vielen Registern erklingt pro Taste genau eine Pfeife, aber es gibt auch die Möglichkeit, die Register unterschiedlich miteinander zu kombinieren - sogenannte gemischte Stimmen. Die Passauer Domorgel ist deshalb so einzigartig, weil sie mit ihren 229 Registern und vier Glockenspielen durch eine unzählige Variation an Klangfarben und Schattierungen besticht.


  • Orkney-Inseln

    • Auf den schottischen Orkney-Inseln treffen sich die Männer zweimal im Jahr zum Ba'Game, einer ungewöhnlichen Sportart. Am 25. Dezember und am 1. Januar treten die Uppies aus der Südstadt gegen die Doonies aus der Nordstadt an. Beim Ba'Game gibt es keine festen Regeln und die Anzahl der Spieler ist unbegrenzt…


  • Ostafrika

    • Wie leben Nacktmulle?

      Eine Safari in den Savannen Kenias unternehmen und dabei Elefanten und Zebras „live“ beobachten zu können, ist ein unvergessliches Erlebnis. Mindestens ebenso spannend - allerdings für die meisten Besucher unsichtbar - ist das Leben im Untergrund. Im Erdreich der Savanne herrscht eine Königin über ihre bis zu 300 Untertanen. Es ist der Staat der Nacktmulle. Wie funktioniert das Leben im Nacktmullstaat?


  • Ozeanisches Klima