mint:pink im Institut für Geotechnik und Baubetrieb

Vier Kilo feiner Quarzsand, ein Probeneimer und Wasser aus der Leitung. Die Grundzutaten für ein Bauwerk aus Sand sind altbekannt. Aber wozu Wischlappen, Strohhalme und Zwirn? Die mint:pink-Mädchen vom Gymnasium Grootmoor, die an diesem Vormittag das Institut für Geotechnik und Baubetrieb an der TUHH besuchen, haben da so ihre Ideen: Wie wäre es mit einem Lappenkorsett für den feuchten Sand und stabilisierenden Luftröhrchen im Innersten? Antonia näht flugs die Enden des Saugtuchs zusammen, während Lena und Maike schon mal aus der klebrigen Mischung aus Wasser und Sand ein Fundament bauen. „Oder wir setzen die Strohhalme da hinein und füllen sie mit Wasser“, entwickelt Lena eine neue Idee. „Wenn der Sand dann auseinandergedrückt wird, läuft das Wasser aus – und dann hält es vielleicht etwas länger.“ Maike schaut skeptisch: „Aber Wasser kann das Fundament auch aufweichen.“

Drei Ziele in einer Formel

Den Neuntklässlerinnen ist klar: Weder mit fließendem Schlamm noch mit trockenem Pulversand lässt sich ein tragfähiger Turm bauen, vielmehr kommt es auf die Mischung an. „Wir brauchen ein Drei-Phasen-System aus Wasser, Sand und Luft“, sagt Laborleiterin Göta Bürkner und führt kurz in den Fachbegriff der Kapillarkohäsion ein: „Die Oberflächenspannung des Wassers drückt die Körnchen zusammen und dadurch hält der Boden.“ Fragt sich nur bis zu welcher Last? Das sollen die Mädchen selbst prognostizieren, so eines der drei Ziele, die ihnen der Geotechnik-Wettbewerb zur Aufgabe gemacht hat: „Möglichst hoch, möglichst stabil und möglichst genau geschätzt, das sind die drei Werte, die mit in die Bewertung einfließen“, erklärt die Diplom-Geologin.

Die beste Prognose

Den staubtrockenen Sand in kurzer Zeit auf stabile Höhe bringen, das ist schon schwierig genug, aber auch noch schätzen, wie viel er tragen kann: Wie soll das gehen? Das geht schon, auch wenn die Mädchen da noch ein wenig mutiger sein könnten: Nur Nele und Luna überschätzen die Tragfähigkeit ihres Turms um 900 Gramm und liefern damit die beste Prognose ab. Um diese zu überprüfen, stellen die Schülerinnen ihr fast 25 cm hohes Bauwerk in eine Presse, wo es langsam nach oben gegen eine Kraftmessdose gedrückt wird. „Jetzt stelle ich die Kommunikation zwischen Maschine und PC her“, sagt Labortechniker Marek Banduch, während auf dem Bildschirm ein Kraft-Weg-Diagramm erscheint. Luna drückt auf Start, doch schon nach wenigen Millimetern entsteht ein Riss, die Kraft sackt ab, steigt dann aber noch mal ein wenig an: „Jetzt kommt unser Strohhalm zum Zuge“, freut sich Nele.

Das tragfähigste Bauwerk

So verschieden die Bauwerke in Machart, Höhe und Ästhetik auch sind, so unterschiedlich ist auch ihre Tragfähigkeit: Auf 23 Kilo immerhin schätzen diese Antonia, Lena und Maike. „Leider voll unterschätzt“, sagt Banduch. Bei 47 Kilo und einem Weg von zwei Zentimetern bricht er den Versuch ab: „Wir müssen ja unsere Messvorrichtung schützen.“ Die Mädchen staunen über so starke Bauwerke aus Sand. „Das hat richtig Spaß gemacht“, meint Johanna. Am Anfang sei sie nicht ganz so angetan gewesen, gibt die 13-jährige zu. „Sandburgbauen klingt erst mal nicht so spannend und wir wussten auch nicht, was wir mit den Hilfsmitteln anfangen sollten.“ Doch dann hat ihre Gruppe einen 22 cm hohen Turm exakt verspachtelt und mit Strohhalmen gestärkt. „Der hat zwar nicht allzu viel ausgehalten, aber das hatten wir auch so eingeschätzt.“ Und eine gute Prognose ist bekanntlich die beste Grundlage für das nächste stabilere Bauwerk aus Sand!

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