Weihnachtsexperimente für Kinder: 6 Versuche für den Advent

Der Advent ist die beste Zeit für Experimente: Es ist früh dunkel, draußen ist es kalt, und die Materialien liegen sowieso herum – Zapfen, Zuckerstangen, Kerzen, Zimt. Die sechs Versuche hier haben alle etwas mit Weihnachten zu tun und erklären trotzdem richtige Physik und Chemie. Sie sind nach Alter sortiert: Versuch 1 geht mit Dreijährigen, Versuch 6 lohnt sich erst ab etwa sechs.

Drei Regeln vorweg, die wirklich zählen: Das Teelicht in Versuch 5 bleibt in der Hand eines Erwachsenen – lange Haare zurück, Ärmel hoch, der Teller steht auf einer hitzefesten Fläche, und niemand verlässt den Tisch, solange die Flamme brennt. Das Bügeleisen in Versuch 4 bedient ebenfalls nur eine erwachsene Person. Und: Der Zuckerstangen-Versuch endet nicht im Mund. Was in Essig und Öl gelegen hat, wird weggeworfen – das ist leichter abzusprechen, wenn man es vorher sagt.

1. Der Zapfen, der sich schließt – und wieder öffnet (ab 3 Jahren)

Material: 2 trockene, weit geöffnete Tannenzapfen, ein Glas Wasser, ein Teller. Dauer: 10 Minuten Arbeit, dann 2 bis 4 Stunden warten, zum Wiederöffnen über Nacht. Ort: drinnen.

1. Legt die zwei Zapfen nebeneinander auf den Teller und schaut sie genau an. Die Schuppen stehen weit ab, man kann zwischen ihnen hindurchsehen.
2. Jetzt darf das Kind schätzen: Was passiert, wenn ein Zapfen ins Wasser kommt? Die meisten Kinder sagen "er geht kaputt" oder "nichts". Die Vorhersage laut aussprechen, das gehört dazu.
3. Einen Zapfen vollständig ins Wasserglas stellen, den anderen daneben trocken auf dem Teller lassen. Der trockene ist die Kontrollprobe – ohne sie beweist der Versuch nichts.
4. Nach einer halben Stunde das erste Mal schauen, dann nach zwei Stunden noch einmal. Der Zapfen im Wasser hat sich geschlossen und sieht aus wie eine Knospe.
5. Den geschlossenen Zapfen herausnehmen und über Nacht auf die Heizung legen. Am nächsten Morgen ist er wieder offen. Dieser Teil ist der eigentliche Aha-Moment: Es ist kein Schaden, es ist umkehrbar.

Warum das klappt: Die Schuppen eines Zapfens bestehen aus zwei Schichten, die sich bei Nässe unterschiedlich stark ausdehnen. Die äußere Schicht quillt mehr als die innere, dadurch biegt sich die Schuppe nach innen und der Zapfen klappt zu. Der Baum macht das nicht zum Spaß: Die Samen sitzen zwischen den Schuppen und sollen nur bei trockenem Wetter herausfallen, weil sie dann weit fliegen. Bei Regen schließt der Zapfen die Tür.

Kinderfrage, die immer kommt: "Lebt der Zapfen noch?" Nein – und das ist das Verblüffende daran. Die Bewegung braucht keine lebende Zelle, nur Material, das Wasser aufnimmt. Deshalb funktioniert sie an einem Zapfen, der seit Monaten in der Deko-Schale liegt, genauso gut.

Weihnachtsvariante: Einen geschlossenen Zapfen in eine Schale legen und als "Wetterzapfen" aufs Fensterbrett stellen. Offen heißt trocken, geschlossen heißt feucht. Das ist tatsächlich ein funktionierender Hygrometer und hält bis Ostern.

2. Der Weihnachtsstern, der sich im Wasser öffnet (ab 4 Jahren)

Material: weißes Druckerpapier, Schere, Stift, ein Suppenteller mit Wasser. Dauer: 15 Minuten, der Effekt selbst dauert 30 Sekunden. Ort: drinnen.

1. Schneidet aus dem Papier einen Stern mit fünf Zacken, etwa so groß wie eine Handfläche. Perfekt muss er nicht sein; wichtig ist, dass die Zacken deutlich spitz sind.
2. Jede Zacke einzeln straff zur Mitte einklappen, so dass der Stern aussieht wie ein geschlossenes Päckchen. Die Falten kräftig mit dem Fingernagel nachziehen – je schärfer die Falte, desto schöner öffnet sich der Stern später.
3. Den Teller mit etwa einem Zentimeter Wasser füllen und kurz warten, bis die Oberfläche ruhig ist.
4. Den gefalteten Stern vorsichtig mit der geschlossenen Seite nach oben auf das Wasser legen. Nicht eintauchen, nur auflegen.
5. Zuschauen und nichts tun. Nach etwa zehn Sekunden zuckt die erste Zacke, nach einer halben Minute liegt der Stern flach ausgebreitet auf dem Wasser und sieht aus, als hätte er geblüht.

Warum das klappt: Papier besteht aus Zellstofffasern, die wie winzige Röhrchen Wasser einsaugen – das nennt man Kapillarwirkung. Die Fasern werden dabei dicker und länger, das Papier dehnt sich. An der Falte hat das Papier beim Knicken auf der Außenseite schon gelitten, deshalb dehnt sich diese Seite stärker, und die Falte drückt sich von selbst auf. Dasselbe Prinzip steckt im Zapfen aus Versuch 1 – nur in Papier statt in Holz.

Was den Versuch besser macht: Zwei Sterne gleichzeitig auflegen, einen aus Druckerpapier und einen aus festem Tonkarton. Das dünne Papier gewinnt deutlich. Wer messen mag, nimmt die Stoppuhr und schreibt beide Zeiten auf – das ist für Grundschulkinder der erste eigene Versuchsaufbau mit Vergleich.

Weihnachtsvariante: Vor dem Falten einen kleinen Wunsch oder eine Zeichnung in die Mitte des Sterns malen. Dann öffnet sich der Stern auf dem Wasser und gibt den Wunsch frei. Mit einer Handvoll Sterne in einer großen Schüssel wird das zur Tischdeko am vierten Advent.

3. Das Zuckerstangen-Wettrennen (ab 4 Jahren)

Material: 1 Zuckerstange (in vier gleiche Stücke gebrochen) oder 4 harte Bonbons, 4 gleiche Gläser, kaltes Wasser, warmes Wasser, Essig, Speiseöl, Stoppuhr. Dauer: 30 Minuten. Ort: drinnen.

1. Die Zuckerstange in ein Küchentuch wickeln und in vier etwa gleich lange Stücke brechen. Durch das Tuch fliegen keine Splitter.
2. Die vier Gläser nebeneinander stellen und je 100 Milliliter einfüllen: kaltes Wasser, warmes Wasser (aus der Leitung, nicht kochend), Essig, Öl. Die Menge mit dem Messbecher gleich halten – sonst vergleicht man nichts.
3. Jetzt schätzen lassen, bevor etwas passiert: In welchem Glas löst sich das Stück am schnellsten auf? Und wo gar nicht? Die Tipps an einen Zettel schreiben.
4. Alle vier Stücke gleichzeitig hineinlegen und die Stoppuhr starten. Nicht umrühren – das würde das Ergebnis verfälschen.
5. Nach 5, 15 und 30 Minuten schauen und aufschreiben, wie viel noch da ist. Im warmen Wasser ist nach einer halben Stunde meist nur noch der Faden Zucker am Boden zu sehen, im kalten liegt ein deutlicher Rest, und im Öl sieht das Stück fast unverändert aus.

Warum das klappt: Zucker löst sich in Wasser, weil Wassermoleküle die Zuckerteilchen umlagern und einzeln wegtragen. In warmem Wasser bewegen sich diese Moleküle schneller, treffen häufiger auf die Oberfläche und tragen mehr ab – deshalb ist warm schneller als kalt. Essig besteht fast nur aus Wasser und verhält sich ähnlich wie kaltes Wasser, die rote Farbe zieht dabei hübsche Fäden. Öl dagegen besteht aus Molekülen, die Zucker nicht anfassen können; dort passiert nichts. Chemiker sagen dazu: Gleiches löst Gleiches.

Kinderfrage, die immer kommt: "Und warum klebt die Zuckerstange dann im Mund?" Weil Speichel warm ist und man zusätzlich daran lutscht – das ist Umrühren mit der Zunge. Deshalb geht es im Mund schneller als in jedem der vier Gläser.

Wichtig: Die Stücke aus Essig und Öl werden weggeworfen, auch wenn sie noch gut aussehen. Wer naschen möchte, bekommt ein fünftes Stück, das gar nicht am Versuch teilgenommen hat.

4. Geheimtinte für den Wunschzettel (ab 5 Jahren, Bügeleisen nur mit Erwachsenen)

Material: halbe Zitrone, kleine Schale, feiner Pinsel oder Wattestäbchen, weißes Papier, Bügeleisen ohne Dampf oder eine starke Glühlampe. Dauer: 20 Minuten plus Trocknungszeit. Ort: drinnen.

1. Die Zitrone in die Schale auspressen. Ein Esslöffel Saft reicht für einen ganzen Wunschzettel. Wer möchte, gibt ein paar Tropfen Wasser dazu – dann schreibt es sich leichter.
2. Mit dem Pinsel den Wunsch oder eine Zeichnung auf das Papier malen. Kräftig auftragen, aber nicht so nass, dass sich das Papier wellt.
3. Das Blatt vollständig trocknen lassen, etwa 15 Minuten. Jetzt ist die Schrift unsichtbar. Das ist der Moment, in dem der Zettel verschickt oder versteckt wird.
4. Zum Sichtbarmachen legt eine erwachsene Person das Blatt auf ein Bügelbrett und bügelt es auf mittlerer Stufe ohne Dampf langsam ab. Nach wenigen Sekunden erscheint die Schrift braun. Alternative ohne Bügeleisen: das Blatt dicht vor eine eingeschaltete Glühlampe halten – das dauert länger und braucht Geduld.
5. Vergleichsblatt nicht vergessen: ein zweites Blatt, auf dem mit Wasser statt Zitronensaft geschrieben wurde, bleibt beim Bügeln leer. Damit ist bewiesen, dass es am Saft liegt und nicht an der Wärme.

Warum das klappt: Zitronensaft enthält Zitronensäure und Zucker. Beim Trocknen bleibt davon ein dünner, farbloser Film auf dem Papier. Diese Stoffe verkohlen bei niedrigerer Temperatur als Papierfasern: Die beschriebenen Stellen werden braun, während der Rest des Blattes noch unverändert weiß bleibt. Dasselbe passiert jeden Tag im Toaster – nur dort mit Brot.

Sicherheit, ohne lange Liste: Das Bügeleisen bleibt in der Hand des Erwachsenen, das Kind steht daneben und schaut zu. Papier nie liegen lassen, wenn das Bügeleisen draufsteht. Und die Glühlampen-Variante nur mit einer Lampe, die nicht umfallen kann.

Weihnachtsvariante: Einen Adventskalender aus 24 kleinen Zetteln mit unsichtbaren Botschaften – jeden Tag wird einer aufgebügelt. Wer das nicht täglich schafft: Ideen für einen einfacheren Kalender stehen im Beitrag Adventskalender selber basteln.

5. Die Kerze unter dem Glas (ab 5 Jahren, nur mit Erwachsenen)

Material: 1 Teelicht, 1 Suppenteller, ein hohes durchsichtiges Glas, Wasser, Lebensmittelfarbe (hilfreich, nicht nötig), Streichhölzer, Stoppuhr. Dauer: 15 Minuten. Ort: drinnen, auf einer hitzefesten Fläche.

1. Das Teelicht in die Mitte des Suppentellers stellen. Rundherum Wasser einfüllen, etwa einen Zentimeter hoch – das Teelicht darf nicht schwimmen. Ein Tropfen Lebensmittelfarbe macht den Wasserstand gut sichtbar.
2. Die erwachsene Person zündet das Teelicht an. Ab jetzt bleiben alle am Tisch und niemand greift über die Flamme.
3. Das Kind darf schätzen: Was passiert, wenn das Glas umgedreht über die Kerze gestellt wird? Brennt sie weiter? Die Vorhersage aussprechen lassen.
4. Das Glas umgedreht vorsichtig über die Flamme stellen, so dass der Rand vollständig im Wasser steht. Stoppuhr starten.
5. Beobachten: Die Flamme brennt noch einige Sekunden ruhig, wird dann kleiner, flackert und geht aus. Direkt danach steigt das Wasser deutlich sichtbar in das Glas hinein.
6. Zum Nachmessen das Ganze mit einem kleineren Glas wiederholen. Die Flamme geht schneller aus – und genau das ist der Beweis für die Erklärung.

Warum das klappt – und warum die kurze Antwort falsch ist: Dass die Flamme ausgeht, liegt am Sauerstoff: Im Glas ist nur eine begrenzte Menge, und unter etwa 16 Prozent Sauerstoffgehalt kann eine Kerze nicht mehr brennen. Deshalb hält sie im großen Glas länger durch als im kleinen. Dass aber das Wasser steigt, hat einen anderen Grund, und der wird fast überall falsch erzählt. Es ist nicht der "verbrauchte" Sauerstoff – bei der Verbrennung entsteht ja neues Gas, nämlich Kohlendioxid und Wasserdampf. Der Hauptgrund ist die Temperatur: Die Flamme hat die Luft im Glas stark erwärmt und ausgedehnt, ein Teil ist unten als Bläschen entwichen. Wenn die Flamme aus ist, kühlt die Luft im Glas innerhalb von Sekunden ab und zieht sich zusammen. Es fehlt Volumen, der Luftdruck von außen drückt Wasser nach – und das Wasser steigt. Wer genau hinsieht, erkennt den Beweis: Das Wasser steigt erst, nachdem die Flamme aus ist, nicht währenddessen.

Für Eltern zum Mitreden: Dieser Versuch steht in vielen Büchern mit der falschen Erklärung ("Sauerstoff wird verbraucht, deshalb steigt Wasser"). Wenn ein Kind später in der Schule darauf stößt, hat es hier schon die bessere Antwort gehört – und den Unterschied zwischen "es passt zusammen" und "es ist bewiesen" gleich mitgelernt.

Und die Adventskranz-Frage: Kerzen am echten Kranz brauchen Abstand zu trockenen Zweigen und dürfen nie unbeaufsichtigt brennen. Vier Kranzvarianten ohne offene Flamme stehen im Beitrag Adventskranz basteln ohne offene Flamme – für Familien mit kleinen Kindern die ruhigere Lösung.

6. Der Tannenbaum aus Salzkristallen (ab 6 Jahren, heißes Wasser nur mit Erwachsenen)

Material: grüner Pfeifenputzer, Baumwollfaden, Bleistift oder Schaschlikspieß, hohes Glas, 200 Gramm Speisesalz, heißes Wasser, Löffel, Lupe. Dauer: 20 Minuten Arbeit, 2 bis 4 Tage Wartezeit. Ort: drinnen, an einem Platz, wo das Glas 4 Tage ungestört stehen kann.

1. Den Pfeifenputzer zu einem Tannenbaum biegen: ein Stück als Stamm gerade lassen, den Rest in drei bis vier Schlaufen legen, die von unten nach oben kleiner werden. Der Baum muss ins Glas passen, ohne die Wände zu berühren.
2. Den Baum mit dem Faden am Bleistift festbinden und den Bleistift quer über das Glas legen. So hängt der Baum frei in der Mitte.
3. Jetzt die Lösung: Eine erwachsene Person füllt das Glas mit heißem Wasser. Das Kind rührt löffelweise Salz ein – immer erst weiterrühren, bis sich alles aufgelöst hat, dann den nächsten Löffel. Irgendwann löst sich kein Salz mehr auf, egal wie lange man rührt. Dieser Moment ist wichtig: Die Lösung ist jetzt gesättigt.
4. Den Baum einhängen, so dass er vollständig unter Wasser ist. Das Glas an einen ruhigen Platz stellen. Nicht anfassen, nicht umstellen, nicht hineinpusten – Erschütterung macht viele kleine statt wenige große Kristalle.
5. Nach einem Tag sitzen die ersten weißen Körner auf dem Pfeifenputzer. Nach drei bis vier Tagen ist der Baum von einer glitzernden Kruste überzogen. Dann herausnehmen und auf Küchenpapier trocknen lassen.
6. Jetzt die Lupe: Die Kristalle sind keine runden Körner, sondern kleine Würfel mit geraden Kanten und rechten Winkeln. Das ist der eigentliche Lohn des Versuchs.

Warum das klappt: Heißes Wasser kann mehr Salz lösen als kaltes. Beim Abkühlen und während das Wasser langsam verdunstet, ist auf einmal mehr Salz in der Flüssigkeit, als hineinpasst. Das überschüssige Salz muss wieder fest werden – und das tut es am liebsten an einer rauen Oberfläche, also an den Fasern des Pfeifenputzers. Dabei lagern sich die Teilchen nicht zufällig an, sondern in einem festen Muster mit rechten Winkeln. Deshalb sind Salzkristalle würfelförmig, und zwar jeder einzelne.

Der Bezug zum Fenster: Eisblumen an der Scheibe entstehen nach demselben Prinzip, nur ohne Wasser dazwischen: Wasserdampf aus der Luft wird am kalten Glas direkt fest und wächst nach festen Winkeln – bei Eis sind es 60 Grad, deshalb haben Schneeflocken sechs Strahlen und nicht vier. Wer beides vergleichen will, findet den Eisblumen-Versuch unter den Winterexperimenten mit Eis, Schnee und Frost.

Wenn nichts wächst: Dann war die Lösung nicht gesättigt – es wurde zu wenig Salz eingerührt oder das Wasser war nicht heiß genug. Einfach die Lösung noch einmal erwärmen, mehr Salz einrühren und den Baum erneut einhängen. Eine ausführlichere Anleitung mit Fehlersuche steht unter Salzkristalle züchten: Anleitung für Kinder.

Welcher Versuch wann passt

Für einen einzelnen verregneten Nachmittag: Versuch 2 und 3, beide fertig in einer Stunde. Für einen Zapfen vom Waldspaziergang: Versuch 1, er läuft nebenbei. Für den Abend, an dem alle Zeit haben und ein Erwachsener dabei ist: Versuch 5, der beeindruckt am meisten. Für die Woche vor Weihnachten, wenn Geduld knapp ist: eher nicht Versuch 6 – vier Tage Wartezeit sind dann zu viel. Der Kristallbaum lohnt sich am ersten Adventswochenende, dann steht er rechtzeitig unter dem echten Baum.

Für Kita und Grundschule: Versuch 1 und 2 funktionieren mit einer ganzen Gruppe, wenn die Sternvorlagen vorgeschnitten sind – etwa 15 Minuten Vorbereitung für zwölf Kinder, und jedes Kind braucht nur einen Teller. Versuch 3 geht als Tischversuch für vier Kinder mit einem Satz Gläser. Versuch 5 ist eine Vorführung für die Gruppe, keine Gruppenarbeit: eine Flamme, alle sehen zu. Versuch 6 braucht ein Regal, auf dem vier Tage nichts angefasst wird – im Gruppenraum selten realistisch, im Lehrerzimmerfenster schon.

Was noch dazu passt

Wer nach den Versuchen weiterbasteln will: Christbaumschmuck und Karten stehen im Weihnachtsbasteln mit Kindern, die kleine Tür samt Bewohner im Wichteltür basteln mit Kindern. Alle Versuche mit Eis, Schnee und Frost sind in den Winterexperimenten gesammelt. Und für die ruhige Viertelstunde, während der Kristallbaum wächst, passen die Weihnachten Ausmalbilder, die Advent Ausmalbilder und die Winter Ausmalbilder – Tannenzapfen und Sterne gibt es dort auch als Malvorlage.