Gliederung:

  1. Der Hintergrund
    ("Philosophy and Mission")


  2. Die Vorarbeiten

  3. Die Ziele und die Aktionen des Projekts

  4. Die Mitwirkenden


  5. Die Erfolge



Neben diesem kurzen Protokoll unserer Aktivitäten sind die wesentlichen schriftlichen Ergebnisse der diesjährigen Projekte, die Internet-Präsentationen der Schülerarbeiten über die Wasserkraft, neben anderen Schülerarbeiten dauerhaft abgelegt unter

"Es klappert die Mühle am rauschenden Bach"

- Nutzung der Wasserkraft bzw. der Wasserenergie in unserer Region


(M.C. Escher: Waterfall 1961; Bildquelle: http://www.mcescher.com)


1. Der Hintergrund (or "Philosophy and Mission")


  • Das Einsteinjahr 2005

    Deutschland feiert 2005 das Einsteinjahr, eine gemeinsame Initiative von Bundesregierung, Wissenschaft, Wirtschaft und Kultur. Anlass sind der
    100. Geburtstag der Relativitätstheorie und der
    50. Todestag des weltberühmten Wissenschaftlers.
    1905 veröffentlichte Albert Einstein fünf Aufsätze, die unser Weltbild tiefgreifend veränderten. Diese Arbeiten revolutionierten die klassische Vorstellung von Raum, Zeit, Materie und Energie.
    Das Bild zeigt die Sondermüze mit der berühmten Formel E=mc² zur Energie-Masse-Äquivalenz.

  • Aus diesem Grunde werden wir sicher in diesem Jahr viele Arbeiten, auch Schülerarbeiten zu visionären Welten lesen.
    Wir nehmen diese Jubiläen auch zum Anlass, weiter greifbare naturwissenschaftliche Themen unserer Umgebung aufzuarbeiten und darzustellen.

Das Thema "Regenerative Energien" begegnet uns nahezu täglich in den Medien.
Hier als Beispiele einige Hinweise und Zitate aus der älteren und jüngeren Vergangenheit:

 

  • 2. Mai 2005, VDEW zur Förderung erneuerbarer Energien

    "Die erneuerbaren Energien haben ihren festen Platz im deutschen Energiemix.
    Es geht deshalb nicht um ein Gegeneinander der verschiedenen Erzeugungsarten, sondern um das nachhaltige Miteinander. Ziel muss es sein, den Ausbau der erneuerbaren Energien zu fördern, ohne dabei die Kosten und die Versorgungssicherheit aus dem Auge zu verlieren."
    Dies erklärte Roger Kohlmann, Stellvertretender Hauptgeschäftsführer des Verbandes der Elektrizitätswirtschaft (VDEW), Berlin.

    Derzeit werde die Klimapolitik mit zu vielen, nicht aufeinander abgestimmten Instrumenten betrieben. Dazu zählten das Erneuerbare Energien-Gesetz (EEG), das Gesetz zur Förderung der Kraft-Wärmekopplung (KWK) und der Emissionshandel. Der VDEW befürworte nachhaltige, dauerhaft tragfähige Lösungen, die auch innerhalb der EU harmonisiert werden müssten. Deshalb beschäftige der VDEW sich derzeit in unterschiedlichen Projekt- und Arbeitsgruppen mit verschiedenen Alternativ-Modellen. Erste Vorschläge würden auf dem VDEW-Kongress am 8. und 9. Juni 2005 in Berlin vorgestellt.

  • Am Rande der Umweltkonferenz im September 2005 in Berlin warnte der
    Chef der UN-Umweltbehörde
    und frühere deutsche Umweltminister unter Helmut Kohl (CDU), Klaus Töpfer:

    "Der Klimawandel ist keine Vision, er findet jetzt schon statt ."

    Angesichts der Überschwemmungskatastrophen fordert er weltweiten Klimaschutz:

    "Die Ziele sind nicht ehrgeizig genug. Wir müssen mehr machen.
    Auch zum Vorteil unserer Wirtschaft auf mittlere und längere Sicht."


    Hierzu auch ein Hinweis auf
    GSG-Aktuell - Links zum Thema Klimaänderung vom 03.07.2001!
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Wir haben in den letzten Jahren versucht, im Sinne eines nachhaltigen Umweltschutzes
  • Möglichkeiten des Energiesparens,
  • die regenerativen Energiequellen und die dazu gehörenden modernen Technologien,
  • sowie den Aufbau unseres Energie-Versorgungsnetzes ("Stromnetzes")
im Physikunterricht unserer Schule aufzubereiten und die Ergebnisse - zumindest für die "Schulöffentlichkeit" - zur Verfügung zu stellen.

Wir führen hier wiederum die lange,
ständig ergänzte "Fortsetzungs-Geschichte" unserer Aktivitäten auf.

Die ersten "heute noch nachweisbaren Aktionen" begannen schon vor etwa zehn Jahren, als Physiklehrer Klaus Kaschuba die Aufgabe übernahm, den Vorschlag der Stadtverwaltung Wetter (Ruhr) zu einem fifty - fifty - Energiespar - Modell an unserer Schule zu koordinieren bzw. zu realisieren.

( GSG-Archiv zum fifty-fifty-Energiesparen und zur Fotovoltaikanlage)

Die durchgeführten Maßnahmen und Aktionen brachten schlichtweg überwältigende Erfolge:
So wurde in den ersten Jahren im Schulgebäude allein elektrische Energie im "finanziellen Gegenwert" von DM 17.500 (1998) bzw. DM 21.200 (1999) und DM 18.000 (2000) gespart.
Danach wurde das Projekt einseitig von der Stadtverwaltung Wetter beendet, die Begründung lautete, "die Stadt müsse sparen". Die Schulkonferenz nahm diese für sie unverständliche Begründung mit Verwunderung zur Kenntnis und protestierte - erfolglos - dagegen.
Unsere Planungen für weitere, bereits gut durchdachte technische Verbesserungen im Schulgebäude wurden damit zerstört. Die Reaktion der in diesem Projekt engagierten Schulmitglieder verschweigen wir hier diskret.
Es fiel den Beteiligten äußerst schwer, trotz der als willkürlich oder gar destruktiv empfundenen politischen Entscheidungen die begonnenen Projekte fortzusetzen.
Aber mit den letzten Arbeiten haben wir hoffentlich zeigen können, dass wir auch gegen spürbare Widerstände so schnell nicht aufgeben wollen!



Das im ersten Jahr eingesparte Geld haben wir als Eigenanteil zur Finanzierung unserer Fotovoltaik-Anlage investiert und haben dann bereits im Jahre 2000 die Internet-Präsentation der Schülerarbeiten über die Fotovoltaikanlage unserer Schule vorgelegt unter

"Solarzeitalter am GSG" .



Ein Jahr später, also  2001, haben wir dann eine Arbeit über Brennstoffzellen-Technologie vorgestellt unter

"Brennstoffzellentechnologie am GSG".

 



2003 folgte dann eine Arbeit zur

Verteilung der elektrischen Energie mit dem Titel
"Wie kommt der Strom in die Steckdose unserer Schule? "
.

 


2004 beschäftigten wir uns intensiv - und auch bei Wettbewerben erfolgreich - mit dem Thema

"Der Wind und die Wind- Energie" .

 



In diesem Jahr steht also nun

"Die Wasserkraft " im Zentrum unseres Interesses.

Dabei wollen wir versuchen,

  • die physikalisch-technischen Aspekte dieser Energie darzustellen.

Gerade auch in unserer Region hat die Nutzung der Wasserenergie eine interessante Geschichte, an die wir z.B. durch den Brunnen in der Fußgängerzone der Stadt Ennepetal erinnert werden. Vielfach wurden Bäche und Flüsschen aufgestaut ("Hammerteiche"); durch die Energie des fließenden bzw. fallenden Wassers wurden die Anlagen betrieben.




Wir werden mit unserem Wissen und den Fähigkeiten des gebildeten Laien in dieser Arbeit keine endgültige Beurteilung dazu abgeben können, welche Bedeutung die Nutzung der Wasserenergie in naher und fernerer Zukunft wirklich besitzen wird.

Wir wollen aber versuchen, einen

    Einblick in die komplizierte und gleichzeitig interessante Struktur dieser Technik, also

  • in wichtige physikalische Grundlagen sowie
  • in einige wirtschaftliche und ökologische Aspekte zu vermitteln.

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2. Die Vorarbeiten

begannen bereits im zweiten Schulhalbjahr des Schuljahres 2004/2005 im Differenzierungskurs Physik/Informatik.

Aufgrund des umfangreichen Schulservice-Angebots der besteht seit vielen Jahren im Rahmen verschiedener Kooperationsprojekte regelmäßiger Kontakt zwischen Unternehmen und Schule.


In diesem Kooperations-Projekt 2005 engagierte sich unser Energieversorger insbesondere durch Unterstützung bei der Erkundung der entsprechenden Einrichtungen, also von heimischen Wasserkraftanlagen, und in der Beschaffung und Bereitstellung von Informations- und Datenmaterial zur Wasserenergie.
Formell vereinbart wurde das Projekt beim Vorbereitungstreffen am 10.05.2005 im Industriemuseum "Henrichshütte".

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3. Die Ziele ...

  • Neben der Durchführung von Standard-Schulexperimenten zum Aufbau und zur Funktionsweise der Wasserkraft-Turbinen

  • und der Erkundung der tatsächlichen Geräte und Anlagen in unserer Heimatstadt und insbesondere in der Umgebung, also im Ennepe-Ruhr-Kreis,

  • wollen wir die Ergebnisse angemessen und anschaulich aufarbeiten,
    das Ergebnis soll die Darstellung auf der Schulhomepage sein.

  • Außerdem sollen im Physikunterricht die Inhalte dieser Arbeit aufgearbeitet und vertieft werden, soweit es die Zeit zulässt.

  • An einem Aktionstag in der Schule wollen wir dann mit eher spielerischen Mitteln auf unsere Arbeit aufmerksam machen.

  • Der Umweltmarkt der Stadt Wetter am 17. September 2005, an dem wir uns in den letzten Jahren schon mehrfach beteiligt hatten, soll wiederum Gelegenheit bieten, unser Wirken einer größeren Öffentlichkeit zu präsentieren.



Wie sollen wir es ausdrücken?
  • Möglicherweise treffen wir mit dieser Art der Arbeit, wenn wir an die Schulpolitik im engeren Sinn denken, nicht gerade die "politisch-pädagogische Aktualität", die sich eher mit Begriffen wie Lernstandserhebung, ... beschreiben lässt.
  • Die obigen Hinweise (siehe 1. Hintergrund) zeigen aber wohl deutlich genug die enorme gesellschaftspolitische Aktualität des Themas.

Wir verstehen diese Arbeit als eine kleine Maßnahme, Schülerinnen und Schüler auf die vielfältigen Gebiete der Technik und die Bedeutung dieser Themen für die Zukunft unserer Gesellschaft aufmerksam zu machen.

Zudem meinen wir, hier kleine Beispiele für praktische und sinnvolle Zusammenarbeit zwischen Schule und Industrie, also ein Beispiel für die viel geforderte "Öffnung von Schule" vorzulegen:

Die physikalischen Grundlagen der von uns in den letzten Jahren behandelten Themen findet man natürlich in den Physikbüchern der Sekundarstufe I und Sekundarstufe II sowie in Broschüren und Internet-Angeboten der Energieversorgung-Unternehmen oder Hersteller entsprechender Anlagen.

Wie aber die konkrete Anwendung und technische Realisierung „vor Ort“ aussieht, können wir natürlich nur mit Unterstützung der einheimischen Experten erkunden und darstellen.

Wir hoffen, dass uns mit diesen Arbeiten gelungen ist, für unsere Schülerinnen und Schüler und für die weitere interessierte Öffentlichkeit in der Umgebung unserer Schule die physikalischen und technischen Geräte und Vorgänge zur "Information des gebildeten Laien" aufzuarbeiten.

Außerdem sehen wir die Ergebnisse dieser Arbeit auch ganz egoistisch und möchten hierzu aus der Antrittsrede des Präsidenten der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Herrn Knut Urban zitieren:
"Bildung ist nicht nur die Grundlage von Lebensqualität, sie ist selbst Lebensqualität."
- Wir werden hoffentlich viel lernen!

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... und die Aktionen in den Projektwochen


    • Erkundung des "neuen alten Wasserrades" im Hülsenbecker Tal

    • Durch Vermittlung unseres Kooperationpartners vereinbarten wir im Mai 2005 einen Termin mit Herrn Henkel von
      "Umweltfreundliche Energien EN e.V.".
      Dieser Verein hat sich zum Ziel gesetzt, regenerative Energien stärker ins Bewusstsein zu rücken und hat zu diesem Zweck u.a. im Jahre 2003 dieses historische Wasserrad nachgebaut.
      Die im angetriebenen Generator (Bildmitte des zweiten Bildes) gewonnene Energie wird in das öffentliche Netz eingespeist.
      Im Jahresmittel deckt der durchschnittliche Ertrag ungefähr den Bedarf von zwei Familien.




    • Erkundungen am Hengsteysee

    • Die nebenstehenden Bilder zeigen das Wehr und das Wasserkraftwerk am Hengsteysee in unserer Nachbarstadt Herdecke als Foto und in einer Querschnittsskizze.

      Auf einem Schild des Energiewirtschaftlichen Wanderweges am Hengsteysee lesen wir:

      Der Hengsteysee ist vom Ruhrverband in den Jahren 1927 bis 1929 angelegt worden.

      Er dient als Geschiebefang, Feinreinigungsstufe sowie als Wasserspeicher für das Koepchenwerk. Darüber hinaus besitzt der Hengsteysee auch einen hohen Freizeit- und Erholungswert.




    • "Museumsstück" der Firma A.Thun

      Auf dem Weg zur Erkundung der Ennepetalsperre, wo derzeit übrigens auch ein Wasserkraftwerk gebaut wird, entdecken wir vor dem Betriebsgelände der Firma A. Thun, Peddenöde in Ennepetal, eine alte Francisturbine mit den entsprechenden Erläuterungen auf einer Platte daneben..


    • Experimente zur Wasserenergie
    • Natürlich ist das Thema "Turbinen" für den normalen Physikunterricht und damit auch für unsere Physiksammlung viel zu speziell.

      Aber in einem Schrank mit den alten Geräten fanden sich noch zwei alte Modelle von "oberschlächtigem" und "unterschlächtigem" Wasserrad.




    • Ein Blick auf Turbinenräder im Hof des "Deutschen Museums" in München
    • Damit kein falsches Bild entsteht, hier ein Blick auf die technische Gegenwart oder zumindest "frische Vergangenheit":

      Bei einem Besuch im Deutschen Museum in München - schließlich liegen die Herbstferien in der Wettbewerbsphase - entstanden diese Fotos von "modernen Wasserrädern".

      Die Bilder zeigen Beispiele von Turbinen wie sie heute eingesetzt werden:

      Eine Kaplanturbine für Fallhöhen von einigen Metern.

      Eine Francisturbine für Fallhöhen von einigen 10-Metern. Die goldene Kugel links neben dem Schaufelrad ist übrigens die Sonne im Planetenmodell des Museums.
      (Aktueller Hinweis: Tagebuch-2005 zum Planetenmodell am GSG)

      Eine Peltonturbine für Fallhöhen von einigen 100-Metern.



    • Lesen, Korrigieren, Überarbeiten

    • In den Differenzierungskursen der Jahrgangs - Stufen 9 und 10 wurden die Entwürfe unserer Arbeiten vorgestellt, um die "Lesbarkeit" und "Verständlichkeit" zu testen.

      Im Informatikkurs der Jahrgangs-Stufe 12 wurde auch die äußere Form nachgearbeitet und verbessert.


    • 100 Jahre mittENdrin - "Geburtstagsfest" der

      Am 10.09.2005 präsentierten wir auf Einladung von Herrn Dr. Claus Bongers, dem Vorstand unseres Kooperationspartners AVU, noch einmal unsere erfolgreiche Windprojektarbeit des letzten Jahres und unsere diesjährigen Projekte "Trinkwasser", "Wasserkraft", "Grubengas" und "Planetenmodell".

      Bei sehr warmem Spätsommerwetter, nutzte Mareike die kleine "Windmaschine" aus dem Experimentierkoffer zweckentfremdet!


    Franzi
    • Umweltmarkt der Stadt Wetter
    • Beim Umweltmarkt der Stadt Wetter am 17. September 2005 präsentierten wir zur "Ergänzung und Abrundung " einige Bilder, die in den Jahrgangsstufen 8, 10 und 12 zum Thema Wasser - aber dort zu ganz unterschiedlichen Aspekten des Themas - angefertigt worden sind. Einen kleinen Ausschnit zeigen wir auch hier.

    Jascha u Freunde Katharina Anne Kristin Joy Sarah Nicole

    Toller Erfolg bei den Netdays EN 2005: Der Sieg im Wettbewerb!

    Wir hatten in alter Tradition diesen Beitrag beim Wettbewerb Netdays EN 2005 angemeldet.
    Bei der Abschlussveranstaltung am 24. November 2005 in der Hasencleverschule wurden wir vom Bürgermeister der Stadt Gevelsberg (Claus Jacobi) und dem Vorstand von Netdays EN e.V. (Rosemarie Dohmann, Hans Schulz, Mathias Messol, Ralf Simon) für das Erreichen des ersten Platzes geehrt.

    Hier als Eindruck von der abwechslungsreichen Veranstaltung eine kleine Bildergalerie:

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4. Die Mitwirkenden

Für die freundliche, ausgesprochen kompetente und großzügige Unterstützung unserer Arbeiten und Aktivitäten, für die vielen Anregungen und häufigen Beratungsgespräche durch die bedanken wir uns insbesondere bei Frau Monika Deuß-Graf von der Schulberatung.


Schulintern beteiligt waren Schülerinnen und Schüler,
  • die in der Jahrgangsstufe 10 ihre Jahresarbeit im Differenzierungskurs Physik-Informatik zu diesem Thema geschrieben haben, nämlich Fabian Beretz und Yannik Schulte;
  • die in den Physik- und Informatik-Kursen der Jahrgangsstufe 12 die Darstellung überarbeitet haben.

Auch der Kurslehrer, Klaus Kaschuba, hat sich mächtig bemüht, diese Arbeiten und Projekte zu einem Abschluss zu führen.


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Erstellt am 22.04.2004; zuletzt geändert am 27.11.2005 . (Ka)