Nahe der steinernen „Bartenwetzer-Brücke“ über der Fulda befindet sich das Heimatmuseum, dessen Gebäude einst zu einer großen Mühlenanlage gehörte. 1907 wurde auf diesem Gelände am Rande der Fachwerk-Altstadt ein Elektrizitätswerk mit zwei Turbinen in Betrieb genommen.
Im Museum werden verschiedene Aspekte der Stadtgeschichte von der Vor- und Frühgeschichte bis zur Gegenwart dargestellt (z. B. Vereine, Eisenbahn, kurhessische Renitenz, städtebauliche Entwicklung, Polizeiwesen). Ein Schwerpunkt ist der Fachwerkbauweise gewidmet, die zum Beispiel durch ein großes Konstruktions-Modell des Melsunger Rathauses (Rekonstruktion des Zustandes von 1562/63) veranschaulicht wird.
Einblicke in die vergangene handwerkliche Arbeitswelt vermitteln unter anderem Zunftfahnen, eine Schuhmacher-Werkstatt, eine Schmiede sowie Gegenstände der Loh- und Weißgerber, der Schreiner, Küfer und Zimmerleute. Landwirtschaftliche Geräte, Präsentationen zum Metzger- und Bäckerhandwerk sowie ein Marktstand verweisen auf die Erzeugung und Verteilung von Nahrungsmitteln in vergangener Zeit.
Ein weiterer Abschnitt stellt den Übergang von der handwerklichen Leineweberei und Tuchmacherei zur industriellen Tuchherstellung in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts dar. Die Entwicklung ortsansässiger Industriebetriebe wird unter anderem am Beispiel des Unternehmens B. Braun Melsungen AG dokumentiert.
Die Präsentationen im Untergeschoss stehen in engem Bezug zur Fulda. Hier werden neben der Tierwelt im und am Fluss stadtgeschichtliche Themen wie Hygiene, Verkehr und Energiegewinnung behandelt. Breiten Raum nimmt eine Dokumentation über die Melsunger Mühlen ein. Auf die moderne Nutzung der Wasserkraft verweist eine in Betrieb befindliche Turbine des städtischen Elektrizitätswerks, die durch eine Glasscheibe vom Museum aus zu beobachten ist. Wie sich das alltägliche Leben durch den Einsatz elektrischer Antriebskraft verändert hat, wird beim Vergleich alter und neuer Elektrogeräte mit ihren mechanischen Vorgängern deutlich.
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