Ein Ausflug zur Grimsel Staumauer

Johannes und seine Physikklasse machten einen Ausflug zumGrimsel-Staudamm, um die Prinzipien der Physik in Aktion zu sehen!

Johannes Ernst unterrichtet Physik in unserem Schweizer System und ist ein leidenschaftlicher Pädagoge und engagierter Vertreter der progressiven Bildung. In seinem Kurs „Die Physik von Staudämmen” Schüler*innen Johannes und seine Schüler*innen das Thema Staudämme als Ausgangspunkt, um grundlegende Prinzipien der Physik zu erforschen. Anhand von Modellen, perspektivischen Zeichnungen und vielen spannenden Diskussionen im Unterricht lernen Johannes und seine Klasse wichtige Grundkonzepte wie Kraft, Druck, Beschleunigung, Kurven und kinetische Energie kennen.

Johannes und seine Klasse begannen ihre Untersuchung von Dämmen, indem sie sich mit Dämmen ausnatürlichen Materialien befassten, und nun widmen sie sich komplexeren Bauwerken.

Die Klasse bereitete sich auf ihren Besuch der Staudammbaustelle vor, indem sie Fragen zu Staudämmen und den dahinterstehenden physikalischen Prinzipien ausarbeitete. Die Schüler*innen besonders daran interessiert zu verstehen, wie die Ingenieure von Grimsel Probleme gelöst haben, die häufig in unseren eigenen Klassenzimmermodellen von Staudämmen auftraten. Die Schüler*innen wissen, wie man den Staudamm an der umgebenden Felswand „befestigt“, welche Formen am effizientesten sind, um Wasser zurückzuhalten, und wie Wasserkraft gespeichert werden kann.

Das neue Grimsel-Staudammprojekt ist der perfekte Ausgangspunkt, um diese Fragen zu untersuchen.

Was ist die beste Form für einen Damm?

Am Standort Grimsel gibt es zwei Staudämme, einen älteren und einen neuen, der ihn ersetzt. Dies erwies sich als hervorragendes Beispiel aus der Praxis, um die Fragen Schüler*innenzu beantworten. Die Schüler*innen , dass die Form des neuen Staudamms, der einer zweidimensionalen Kurve folgt, eine effektivere Konstruktion ist – die Kurve sorgt für mehr Stabilität und benötigt weniger Baumaterial.

Wie wird der Damm an den Felswänden „befestigt“?

Johannes' Schüler*innen wissen, wie man die Dammkonstruktion an den umgebenden Mauern befestigt. Verwendet man Stahlbewehrung? Zement? Oder Physik...

Die Schüler*innen , dass die Kraft des Wassers, das gegen die Krümmung des Damms drückt, dazu führt, dass sich der Damm um etwa 3 cm zurückzieht, wodurch sich die Dammwand an die Felswand „klammert“, neben der sie gebaut wurde. Die gegensätzlichen Kräfte sorgen für Stabilität. Physik für den Sieg!

Kann Wasserkraft für eine spätere Nutzung gespeichert werden? Müssen wir riesige Batterien bauen?

Schüler*innen von Johannes Schüler*innen auch dafür, wie die durch den Staudamm erzeugte Energie gespeichert werden kann. Dies ist ein bedeutendes Problem im Bereich der erneuerbaren Energien – Energie kann nicht nach Belieben erzeugt werden, sondern ist von Naturgewalten wie Sonnenlicht, Wind oder sogar Wasserkraft abhängig. Diese Kräfte stehen nicht zu jeder Jahreszeit in gleichem Maße zur Verfügung.

Johannes' Klasse lernte, wie das Grimsel-Staudammprojekt Solarenergie nutzt, um Wasser zwischen Stauseen zu transportieren, sodass es in den Sommermonaten, wenn die Sonne scheint und der Strombedarf geringer ist, gespeichert werden kann. Die Stauseen fungieren als „Batterien“, die Wasser speichern, das im Winter in den unteren Stausee abgelassen wird und Strom erzeugt, der Licht und Wärme in unsere Häuser bringt.

Was kommt als Nächstes?

Als sie sich mit Fragen zu erneuerbaren Energien befassten, begannen sie, sich Gedanken über Kernenergie zu machen. Dies war der Ausgangspunkt für eine neue intellektuelle Erkundungstour der Klasse. Sie werden den Energiebedarf der Schweiz, die Kraft der Sonne, des Windes und des Wassers untersuchen und herausfinden, ob unsere Häuser allein mit diesen Energiequellen beheizt werden können.

Durch die Verwendung eines spannenden Themas, das Einbringen von Erfahrungen aus der realen Welt in seinen Unterricht und das Zulassen Schüler*innen , die ihr Lernen leiten, schafft Johannes die Voraussetzungen für das Lernen. Seine Schüler*innen motiviert, engagiert und neugierig, mehr zu erfahren!

Und bevor Sie gehen ... schauen Sie sich unsere Instagram-Seite an, um mehr über dieses Staudammprojekt zu erfahren! Sie finden es unter unserem Highlight „Lernen”.