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Warum kühlt ein Ventilator?

So langsam werden die Tage wieder wärmer und der Ein oder Andere macht sich schon wieder Sorgen im Sommer in einem heißen Raum zu sitzen ohne sich zwischendurch abkühlen zu können. Ein einfacher Ventilator kommt da oft gelegen um sich etwas kühle Luft zuwehen zu lassen. Aber warum kühlt ein Ventilator überhaupt? Schließlich enthält er keinerlei tatsächlich kühlende Komponenten.

In der Tat ändert ein Ventilator erst einmal rein gar nichts an der Temperatur der Luft, die sich beispielsweise in einem Raum befindet. Er bringt sie lediglich in Bewegung. Diese Bewegung führt zu einem schnelleren Luftaustausch an der Stelle, wo der Ventilator hin bläst – zum Beispiel unsere Haut. Ist die Umgebungsluft kühler als unsere Haut, so wird durch den Luftaustausch der kühlende Effekt der Luft verstärkt. Die von der Haut aufgewärmte Luft wird weggeblasen und neue kühle Luft kann zur Haut hin gelangen. Ist die Umgebungsluft allerdings schon wärmer als die Hauttemperatur, so fällt dieser Effekt weg. Ein Ventilator ist trotzdem noch in der Lage eine kühlende Wirkung hervorzurufen, aber wie geht das?

Der Luftaustausch hat auch noch einen anderen Effekt. Wenn wir schwitzen verdunstet der Schweiß auf der Haut. Für diese Verdunstung wird Energie benötigt. Diese Energie zieht der Schweiß in Form von Wärme aus der Haut. Das Resultat ist, die Haut kühlt sich ab. Schweiß verdunstet aber nur solange die Luft direkt in Hautnähe nicht zu feucht ist. Sie kann nämlich nur eine gewisse Menge an Feuchtigkeit (hier verdunstender Schweiß) aufnehmen. Durch den Luftaustausch wird immer frische, trockenere Luft zur Haut hin transportiert. Das heißt durch den Ventilator wird der natürliche Kühlmechanismus des Menschen verstärkt. Somit kann dieser auch bei Temperaturen oberhalb unserer Hauttemperatur für eine angenehme Kühlung sorgen.

Natürlich funktioniert das Ganze nur bis zu einer bestimmten Lufttemperatur. Wer in einer Sauna schon einmal einem Luftzug ausgesetzt war, zum Beispiel durch ein wedelndes Handtuch, der weiß, dass der Effekt hier umgekehrt wird und der Luftaustausch hier eine erhitzende Wirkung hat. Zu viele Ventilatoren im Dauerbetrieb sind übrigens auch nicht gut, da der Motor eines Ventilators Wärme abgibt und somit die Raumluft sogar aufwärmen kann. Sobald man die Ventilatoren dann ausschaltet ist es wärmer also vorher ohne Ventilatoren.

Warum hat der Februar nur 28 bzw. 29 Tage?

Jetzt ist wieder März und damit der Februar dieses Jahr schon wieder um. Ging ganz schön schnell oder?! Klar der Februar hat ja auch nur 28 Tage und nicht 30 oder 31 wie alle Anderen. Aber warum ist das eigentlich so und warum ausgerechnet der Februar?

Dazu ein kurzer Exkurs zur Entstehung unseres heutigen Kalenders. Dafür muss man weit in der Zeit zurück reisen, denn bereits die alten Ägypter haben mit Hilfe ihrer astronomischen Kenntnisse ein Jahr auf 365 Tage festgelegt. Das ist etwa die Zeit, die die Erde benötigt um einmal die Sonne zu umkreisen. Die Einteilung in Monate basiert ebenfalls auf einem astronomischen Phänomen. Der Mond schafft es nämlich in einem Jahr fast zwölfmal die Erde zum umrunden. Also wurde bereits weit vor Christus das Jahr in zwölf Monate eingeteilt. Wenn man jetzt 365 Tage auf zwölf Monate aufteilen will, sind das etwa 30,5 Tage pro Monat. Also gab man mehr oder weniger abwechselnd den Monaten 30 bzw. 31 Tage. Da insgesamt 7 Monaten 31 Tage zugesprochen wurden, blieben am Schluss für einen Monat nur noch 28 Tage übrig. So weit so gut aber warum hat es hier ausgerechnet den Februar erwischt?

Tatsächlich war es damals so, dass das Jahr nicht wie heute mit dem Januar begann, sondern mit dem März. Zu sehen ist das heute teilweise noch an den Namen der Monate. Die Namen September, Oktober, November und Dezember sind von den römischen Zahlen 7,8,9 und 10 abgeleitet. Startend beim März als erster Monat entspricht das der Reihenfolge der Monate. Der Februar war somit der letzte Monat im Jahr und war damit der Monat, dem schlichtweg die „restlichen Tage“ der Jahres zugesprochen wurden – also nur noch 28. Auch die Kalenderreform von Julius Cäsar, nach der wir uns heute noch richten und die den Januar als ersten Monat festlegte, änderte nichts an dieser Tatsache. Das ist also der Grund, warum der Februar auch heute noch weniger Tage hat als die Anderen.

 

Quellen:

https://www.swr.de/blog/1000antworten/antwort/4116/warum-hat-der-februar-weniger-tage-als-die-anderen-monate/

https://www.noz.de/deutschland-welt/gut-zu-wissen/artikel/1020147/warum-hat-der-februar-nur-28-tage

Warum macht Wind alles kälter?

Die Temperaturen pendeln gerade wieder um den Gefrierpunkt. Die Nächte sind teils bitter kalt, die Sonne gewinnt allerdings schon wieder an Stärke wenn sie mal raus kommt. Einen großen Einfluss auf das Wetter und die Temperaturen im Winter hat aber auch noch ein anderes Naturphänomen: Der Wind.

Wenn wir im Winter nach draußen gehen und uns entscheiden müssen welche Jacke, Mütze oder Handschuhe wir anziehen, schauen wir als erstes auf das Thermometer. Oft merkt man draußen dann aber, dass es doch kälter ist als gedacht. Ein leichter Wind kann unser Temperaturempfinden stark beeinflussen. Auf vielen Wetterportalen wird daher mittlerweile neben der Lufttemperatur auch noch eine gefühlte Temperatur angegeben. Hier wird unter anderem der Effekt, den der Wind auf uns hat mit einberechnet. Wenn wir nach draußen gehen bilden wir nämlich durch unsere deutlich höhere Körpertemperatur eine Art wärmere Schutzschicht um uns herum aus. Die Luft in direkter Körpernähe wird erwärmt und hält damit die kältere Luft drum herum davon ab uns noch weiter abzukühlen. Kleidung versucht möglichst viel dieser warmen Luft am Körper zu halten. Wind hingegen bewirkt genau das Gegenteil. Er bläst die körpernahe, wärmere Luft von uns weg, so dass neue kalte Luft an den Körper gelangen kann. Das Resultat ist, dass es uns kälter vorkommt, wenn es zu niedrigen Temperaturen auch noch windig ist. Diesen Effekt nennt man übrigens auch „Windchill-Effekt“

Gleiches gilt natürlich auch für den Sommer und warme Lufttemperaturen. Im Sommer wird die kühlende Wirkung des Windes bei sehr heißen Temperaturen allerdings oft als angenehm empfunden.

 

Quellen:

https://www.watson.ch/Wissen/Winter/839421571-Fuer-alle–die-heute-schon-draussen-waren–oder-es-noch-vor-haben—10-eiskalte-Kaeltefakten

Warum werden schwarze Oberflächen heißer als weiße?

In den jetzt kommenden heißen Tagen merkt man es wieder extrem. Dunkle oder schwarze Oberflächen erwärmen sich in der Sonne viel stärker als helle. Das weiß eigentlich jeder aber hast du dich auch schon einmal gefragt warum das so ist?

Um das zu verstehen muss man erst einmal wissen, wie Farben überhaupt entstehen und warum ein Gegenstand schwarz oder vielleicht weiß ist.

Alles beginnt bei einer Lichtquelle. Diese Quelle sendet ein Lichtspektrum aus, also eine Überlagerung von elektromagnetischen Wellen verschiedener Wellenlängen. Im besten Fall ist das die Sonne. Das Spektrum der Sonne deckt nämlich den ganzen sichtbaren Bereich des Lichts ab. Das bedeutet, dass das uns weiß erscheinende Licht der Sonne eine Überlagerung aller Farben ist (siehe auch „Wie entsteht ein Regenbogen„). Damit wissen wir schon einmal, dass die Farbe Weiß dann entsteht, wenn alle Farben überlagert unser Auge erreichen. Schwarz ist dann das genaue Gegenteil. Schwarz sehen wir wenn gar kein Licht bzw. keine elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich in unser Auge fällt.

Von der Lichtquelle nun zu der Farbe eines Gegenstandes. Wenn beispielsweise Sonnenlicht auf eine uns rot erscheinende Oberfläche fällt, dann wird von dieser Oberfläche das Licht aller Wellenlängen absorbiert bis auf das rote. Absorbiert bedeutet, dass der Gegenstand die Energie des Lichts aufnimmt. Der in diesem Fall rote Teil des Lichts wird reflektiert und kann so unser Auge erreichen. Die Oberfläche sieht für uns also rot aus. Der zusätzliche Effekt der Absorption ist, das sich die Oberfläche durch die Aufnahme der Energie erwärmt. Je heller die Farbe, desto mehr wird von dem auftreffenden Licht reflektiert. Bis hin zu einer weißen Oberfläche, die alle Strahlung reflektiert und eine Überlagerung des kompletten Spektrums das Auge erreichen kann.

Mit diesem Wissen kann man sich auch erklären, warum ein schwarzer Gegenstand heißer wird als ein weißer. Der Schwarze absorbiert die komplette Strahlung, der Weiße reflektiert alles. Und nur durch die Absorption kann sich ein Gegenstand erwärmen.

Warum juckt ein Mückenstich?

Der Sommer ist da! Mit ihm kommen leider auch immer die ungeliebten Stechmücken zum Vorschein. Jeder kennt die Entscheidung für die abendliche Grillparty: Kurze, sommerliche Kleidung mit der wahrscheinlichen Folge von einigen Mückenstichen oder lange Klamotten, um den Mücken möglichst wenig Angriffsfläche zu geben. Doch warum jucken Stiche von Mücken eigentlich und was hilft am besten dagegen?

Zuerst einmal zur Ursache des Juckens. Mücken sondern beim Stechen ein speichelähnliches Sekret ab, das die Gerinnung des Blutes verlangsamt. So können sie in aller Ruhe das Blut saugen, das sie im Übrigen für die Produktion von Eiern brauchen und nicht als Nahrung, wie oft angenommen. Das ist auch der Grund, warum nur weibliche Mücken stechen. Der Mückenspeichel wird von unserem Körper als Fremdstoff erkannt und eine automatische Abwehrreaktion tritt in Kraft. An der Stelle des Stiches wird Histamin freigesetzt, dass eine Art allergische Reaktion auslöst. Folge ist eine Rötung der Stelle, verbunden mit einer leichten Schwellung und einem Juckreiz. Die Stärke der Reaktion ist grundsätzlich von der Menge an abgesondertem Speichel abhängig, jeder Mensch reagiert aber unterschiedlich stark auf Stiche.

An der Aussage: „Kratzen macht es nur schlimmer“ ist übrigens etwas dran. Durch kratzen wird das Histamin unter der Haut großflächig verteilt. Dadurch wird wiederum eine weitere Ausschüttung angeregt und die Reaktion des Körpers verstärkt sich. Um das Jucken minimal zu halten sollte die Einstichstelle gekühlt werden. Kälte wirkt lindernd auf Entzündungen und schwächt die Reaktion ab. Das allseits bekannte auftragen von Speichel auf einen Stich hat ebenfalls einen kühlenden Effekt und kann somit das Jucken abschwächen.

 

Quellen:

http://www.n-tv.de/wissen/frageantwort/Warum-juckt-ein-Mueckenstich-article3594551.html

http://www.rp-online.de/panorama/wissen/wie-lange-und-warum-jucken-mueckenstiche-ein-dermatologe-erklaert-aid-1.1624817

Warum werden unsere Haare im Alter grau?

Viele Menschen haben Angst vor grauen Haaren, Andere sehen sie als Zeichen der Weisheit. Vermeiden lassen sich graue Haare im Alter nicht. Aber was passiert mit unseren Haaren, damit sie grau werden.

Für die Farbe unserer Haare ist das so genannte Melanin verantwortlich, ein Farbpigment, das von Pigmentdrüsen an der Haarwurzel gebildet wird und beim Wachstum in die Hornschichten der Haare eingelagert wird. Das Grauwerden der Haare ist eine Folge der Funktionsrückbildung der Pigmentdrüsen. Wird nicht mehr genug Melanin produziert, werden stattdessen kleine Luftbläschen in die Hornschichten der Haare eingelagert. Optisch sehen die Haare dadurch grau bzw. weiß aus. Die Rückbildung kann mehrere Ursachen haben. Ganz natürlich ist eine Rückbildung mit zunehmendem Alter. Die Leistung der Drüsen nimmt mit dem Alter ab. Die Folge sind graue Strähnen bis hin zum völligen Verlust der Haarfarbe. Aber auch andere Faktoren wie Stress, Rauchen oder schwere Erkrankungen können den Verfall der Pigmentdrüsen voranschreiten lassen. Zusätzlich ist das Grauwerden der Haare aber auch genetisch bedingt. Es gibt gesund lebende Menschen, die mit 30 Jahren schon graue Haare bekommen, ebenso gibt es sechzigjährige mit noch völlig natürlicher Haarpracht. Man kann den Prozess somit nur bedingt beeinflussen, eine ausgewogene Ernährung und ein stressarmes Leben können die Haaralterung allerdings verzögern.

Im Übrigen treten graue Haare meistens als ersten im Bereich der Schläfen oder bei Männern im Bart auf. Die Wachstumsrate der Haare ist an diesen Stellen am schnellsten. Die Pigmentdrüsen sind dadurch an diesen Stellen auch am meisten beansprucht.

 

Quellen:

https://www.zentrum-der-gesundheit.de/graue-haare.html

http://www.weltderwunder.de/artikel/warum-bekommen-wir-graue-haare

Warum fliegt ein angeschnittener Ball eine Kurve? (Magnus-Effekt)

Jeder, der eine Ballsportart selber betreibt oder sportbegeisterter Zuschauer ist hat folgendes schon einmal gesehen: Ein rotierender Ball fliegt in der Luft eine Kurve. Für viele aktive Sportler ist das selbstverständlich aber warum fliegt der Ball eigentlich eine Kurve?

Grund hierfür ist der sogenannte Magnus Effekt, benannt nach dem Wissenschaftler, der den Effekt als Erster physikalisch beschrieben hat. Zunächst betrachten wir mal die Luft direkt an der Oberfläche eines rotierenden Balls. Diese Luft wird durch die Rotation und die dadurch entstehende Reibung in Bewegung versetzt. Der Ball reißt quasi eine kleine Luftschicht mit seiner Kreisbewegung mit. Wenn sich der Ball nun durch die Luft bewegt, wie er das zum Beispiel bei einem Freistoß beim Fußball tut, dann wird er zusätzlich gegen seine Flugrichtung mit Luft umströmt. Diese Luft tritt wiederum in Interaktion mit der dünnen Luftschicht, die von der Rotation des Balls mitgerissen wird. Auf der einen Seite strömt die Umgebungsluft und die dünne Luftschicht in die gleiche Richtung. Auf der anderen Seite allerdings genau entgegengesetzt. Die Folge ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit auf der einen Seite erhöht, auf der Anderen aber reduziert wird. Bei strömenden Gasen (und Flüssigkeiten) gilt jetzt folgendes: Je höher die Strömungsgeschwindigkeit, desto geringer der Druck an dieser Stelle. Das hat irgendwann ein gewisser Daniel Bernoulli festgestellt und in der sehr bekannten und allgemein gültigen Bernoulli-Gleichung festgehalten. Für den rotierenden Ball bedeutet das, dass auf der einen Seite eine höherer Druck herrscht als auf der Anderen. Die Folge ist, dass der Ball eine Kraft in Richtung des geringeren Drucks erfährt und zur Seite gedrückt wird. Da dies während der ganzen Flugphase des Balls der Fall ist, fliegt dieser eine Kurve. Wie stark der Ball abgelenkt wird hängt vor allem von der Rotationsgeschwindigkeit ab.

In vielen Ballsportarten wird dieser Effekt oft ausgenutzt und jetzt weißt du auch warum er auftritt und sogar wie er heißt.

Ein sehr cooles Video demonstriert diesen Effekt mit einem Basketball, der mit und ohne Spin von einem Staudamm geworfen wird. Schaut´s euch mal an:

 

Quellen:

http://www.wissen.de/raetsel/warum-fliegt-der-eckball-eine-kurve

https://lp.uni-goettingen.de/get/text/3773

Warum ist die Chili scharf ?

Nicht jeder mag es, aber viele Köche benutzen Chili in verschiedenster Form, um ihre Speisen zu würzen und ihnen eine gewisse Schärfe zu verleihen.

Aber warum ist die Chili überhaupt scharf?

Verantwortlich ist dafür das in der Chili enthaltene Capsaicin, das sich vor allem in den weißen Scheidenwänden und direkt unter der Außenhaut einer Chili befindet. Das Capsaicin wird in unserem Mund von den Wärme- und Schmerzrezeptoren wahrgenommen. Streng genommen ist Schärfe also kein Geschmack, sondern ein Schmerzreiz. Das ist auch der Grund, warum heiße Speisen mit Chili als schärfer wahrgenommen werden als kalte.

Wenn man einmal zu viel einer scharfen Speise erwischt hat oder den Schärfegrad des Essens ein wenig unterschätzt hat, möchte man die Schärfe möglichst schnell wieder aus dem Mund bekommen. Wasser, das oft instinktiv getrunken wird, bewirkt nur eine zwischenzeitige Kühlung des Mundraumes. Da ja die Wärme und Schmerzrezeptoren auf das Capsaicin ansprechen, wird durch die Kühlung auch eine zwischenzeitige Schmerzlinderung erzielt. Um das Capsaicin aber aus dem Mund zu entfernen bringt Wasser nichts. Das Capsaicin kann sich nämlich in dem Wasser nicht lösen. Fett dagegen, ist in der Lage Capsaicin zu lösen und somit aus dem Mund auszutragen. Besser ist also entweder Milch zu trinken oder fetthaltige Lebensmittel wie Käse oder Joghurt zu essen.

Der Schärfegrad einer Chili wird übrigens mit Hilfe der Scoville- Skala angegeben. Diese besagt, wie viel Wasser benötigt wird, um die vorhandene Schärfe zu neutralisieren bzw. nicht mehr erkennbar zu machen. Wenn eine Chilisauce zum Beispiel mit 1000 Scoville angegeben ist, bedeutet das, dass man für einen Milliliter dieser Soße 1000 Milliliter Wasser (1 Liter) benötigt, um die Schärfe zu neutralisieren.

Auch bei der Schärfe der Chili hat sich die Natur etwas gedacht. Die Samen der Chilipflanze werden bei der Verdauung durch Säugetiere zerstört, wodurch die Pflanze sich nicht verbreiten könnte. Die Schärfe hält Säugetiere davon ab die Chilis zu essen (mal abgesehen vom Menschen, der sich die Schärfe absichtlich „antut“). Vögel hingegen besitzen keine Rezeptoren, die Capsaicin detektieren können. Ihr Verdauungstrakt ist aber auch so kurz, dass die Kerne der Chili diesen unbeschadet überstehen können und die Samen dadurch verbreitet werden.

Warum müssen wir beim Zwiebel schneiden weinen?

Die Zwiebel ist eine der vielseitigsten Gemüsesorten überhaupt. Trotzdem gibt es beim Kochen mit Zwiebeln immer ein Problem: Das Schneiden.

Warum müssen wir beim Zwiebel schneiden immer weinen?

Zwei Inhaltsstoffe der Zwiebel sind letztendlich für die Tränen verantwortlich. In den Zellwänden der Zwiebel befindet sich eine Aminosäure, das so genannte Iso-Alliin. In der Zelle selber befindet sich ein Enzym mit dem Namen Alliinase. Normalerweise kommen diese beiden Stoffe nicht in Kontakt mit einander. Wenn die Zellen allerdings zerstört werden, was z.B. beim Schneiden der Zwiebel der Fall ist, treten die beiden Substanzen in Kontakt und die Alliinase spaltet das Iso- Alliin in kleinere Teile. Es entsteht ein schwefelhaltiges Reizgas, das bei Kontakt mit Wasser sehr geringe Mengen an Schwefelsäure bildet. Das Wasser liefert in unserem Fall die Tränenflüssigkeit, die unsere Augen immer bedeckt. Unsere sehr empfindlichen Augen reagieren gereizt auf die Säure und als Abwehrreaktion wird mehr Tränenflüssigkeit produziert, um die Säure aus dem Auge raus zu spülen. Der Effekt: wir weinen.

Das klingt jetzt alles nicht sehr gesund, ist aber auch bei einer größeren Anzahl an geschnittenen Zwiebeln völlig harmlos und ungefährlich.

Die Natur hat sich aber dabei natürlich auch etwas gedacht: Das Reizgas soll potenzielle „Fressfeinde“ der Zwiebel, wie Wühlmäuse oder Ratten fern halten.

Gegen das Weinen hilft übrigens tatsächlich nur die Zwiebel möglichst weit von den Augen entfernt zu schneiden und sich vor allem nicht darüber zu beugen, da das Gas nach oben steigt.

Also lasst euch beim Kochen nicht aufhalten. Zwiebeln sind gesund und lecker 😉

Warum werden wir von der Sonne braun?

Der Sommer ist zwar leider vorbei, doch der ein oder andere hat vielleicht noch eine gewisse „Restbräune“. Und auch bei einem möglicherweise bald schon anstehenden Skiurlaub kann man sich bei schönem Wetter durchaus etwas Bräune abholen.

Doch warum werden wir eigentlich braun, wenn wir für längere Zeit in der Sonne sind?

Verantwortlich ist dafür die ultraviolette Strahlung der Sonne (UV- Strahlung). Das Licht, das von der Sonne auf die Erde fällt, enthält neben dem für uns sichtbaren Bereich der Farben auch noch UV- Strahlung und Infrarot Strahlung. Beide Bereiche sind für das menschliche Auge nicht sichtbar. Infrarotstrahlung wird auch Wärmestrahlung genannt. Diese Strahlung können wir zwar nicht direkt sehen, aber sehr wohl spüren. Sie ist für die wärmende Wirkung der Sonnenstrahlen verantwortlich.

Die UV- Strahlung spüren wir nicht direkt, sie hat allerdings trotzdem starke Auswirkungen auf uns. Bei zu intensiver oder zu langer Bestrahlung der Haut mit UV- Strahlen bekommen wir einen Sonnenbrand und die Haut wird nachhaltig geschädigt, was im schlimmsten Fall zu Hautkrebs führen kann.

Bei moderater Bestrahlung wird unsere Haut dagegen braun, was auf einen körpereigenen Schutzmechanismus zurückzuführen ist. Die Haut erkennt die UV- Bestrahlung und produziert das Pigment Melanin. Dieses ist in der Lage UV- Strahlen zu absorbieren und bildet eine Art Schutzschicht um die Hautzellen. Je mehr Melanin vorhanden ist, desto brauner wird die Haut. Folglich ist dunklere Haut auch unempfindlicher als helle Haut. Zumindest in Bezug auf Sonnenbrandgefahr.

Grundsätzlich gilt: Die Haut „merkt“ sich jeden Sonnenstrahl, den sie abbekommt. Man sollte also immer darauf achten sich ausreichend zu schützen und nicht zu lange in der Sonne zu bleiben. Ein gutes Mittel sind hier natürlich Sonnencremes. Dabei ist darauf zu achten, dass diese sowohl UV-A als auch UV-B Schutz bieten. Es gibt nämlich zwei verschiedene Arten der UV- Strahlung. Die gefährlichere ist die UV-B Strahlung. Diese ist sowohl für die Bildung des Melanins als auch für den Sonnenbrand mit all seinen langfristigen Folgen verantwortlich. UV-A Strahlung kann allerdings die Hautalterung vorantreiben und ist somit auch so gering wie möglich zu halten.

Wenn man sich das merken will gibt es eine kleine Eselsbrücke:

UV-A —> HautAlterung

UV-B —> SonnenBrand

Wenn du also das nächste Mal ein Sonnenbad nimmst oder bei perfektem Wetter auf der Skipiste unterwegs bist, weißt du das dein Körper dabei ist Melanin zu produzieren um die Haut zu schützen. Die Farbe des Melanins, also braun, ist hier reiner Zufall. Ein Glück also das Melanin nicht blau ist 😉