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So funktioniert der Vulkan
Ein Becher von unten
Das Natron kommt in einen gedruckten Becher, der von unten in den Vulkan geschoben wird, und der Essig wird durch den Krater eingegossen. Einen herausnehmbaren Becher kann man leicht befüllen, ausspülen und trocknen, und innen bleibt nichts zurück, das schimmeln könnte. Ein geschlossener Tank mit Einfüllloch wäre schwer zu reinigen und bräuchte Stützen beim Drucken, deshalb ist der Becher die robustere Wahl.
Das Innere
Über dem Becher verengt sich der Hohlraum mit einem 45°-Dach, steil genug, um ohne Stützen zu drucken, zu einem Schlot, der sich im echten Krater öffnet. Die Wände sind überall mindestens 2,2 mm dick. Ist der Kegel zu niedrig für den Becher, steht der Vulkan auf einem Felssockel, damit die Wände nie dünn werden.
Der echte Krater und die Täler
Das Gelände stammt aus echten Höhendaten. Der Schlot wird automatisch in den Kraterboden gesetzt: an die tiefste Stelle in der Mulde nahe dem Gipfel. Die Lavarinnen beginnen am Kraterrand und folgen dem Weg, den Wasser bergab nehmen würde, sodass der Schaum dieselben Täler hinunterläuft wie echte Lava und Schlammströme.
Die Wissenschaft dahinter
Essig ist eine Säure und Natron eine Base. Wenn sie sich treffen, entsteht Kohlendioxid, und Spülmittel macht aus den Bläschen Schaum, der den Schlot hinaufsteigt. Echte Vulkane brechen wegen der Gase im heißen Magma aus, aber das Prinzip ist dasselbe: Gasdruck drückt Material nach draußen.
Im Unterricht
Druck einen Vulkan pro Gruppe oder denselben Vulkan in zwei Größen. Beim fairen Test auf dem Arbeitsblatt ändert sich nur die Menge Natron: Miss, wie hoch der Schaum steigt und wie lange er sprudelt. Vergleiche einen steilen Schichtvulkan mit einem flachen Schildvulkan: Wohin läuft der Schaum?
Sicher und sauber
Trag eine Schutzbrille, mach den Versuch auf der Wanne oder draußen und verschließ den Schlot nie. Essig ist mild, PLA und PETG sind also in Ordnung; spül mit kaltem oder lauwarmem Wasser, nicht mit heißem. Eine Klarlackschicht versiegelt den Druck. Das Modell ist für Experimente, nicht für Lebensmittel.
Höhendaten: Copernicus DEM GLO-30 (© DLR e.V. & Airbus) und Mapzen Terrain Tiles auf AWS (SRTM, GMTED2010, ETOPO1 und andere). Fakten zu den Vulkanen: Wikipedia und Wikidata (CC BY-SA, CC0), für jeden Vulkan geprüft. Karte © OpenStreetMap-Mitwirkende, © CARTO. Lieber den Vulkan als Schichtmodell oder für eine Unterrichtsstunde? Mach Höhenschichten, sieh dir die Unterrichtsmaterialien an, öffne die TerraPrinter-App oder entdecke weitere Geschenkideen mit 3D-Karten.