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Donnerstag, 23 Feb 2012

Energetische Forschungsreise 1 (Szenario)

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Für Kinder und Jugendliche von Grund-, Sekundar- und Oberschulen 

Energetische ForschungsreiseWir beschäftigen uns im Rahmen des thematischen Umfeldes Erneuerbare Energien mit der Frage nach Strategien bei begrenzten Energieressourcen. Im Mittelpunkt unseres Interesses steht ein plötzlich eingetretener Ausfall des Hauptenergielieferanten (Generator; Motor), der durch entsprechende Strategien wie Energiesparmaßnahmen, Abschaltung von Geräten und Aufstellung von Energiebilanzen kompensiert werden kann. Letztlich wird sich unter Bemessung aller weiteren Faktoren wie Strömungsstärke der Spree, Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Geschwindigkeit des Schiffes und energetische Verbrauchswerte eines Elektromotors als Ersatzantrieb zeigen, ob es gelingt, das Schiff nach vier Stunden wieder wohlbehalten in den Heimathafen zu manövrieren. Das Szenario erinnert an wirkliche Ereignisse - etwa ein Fischkutter oder ein Containerschiff, bei dem in Küstennähe die Hauptmaschine ausfällt und die Gefahr einer Havarie besteht. Wir versuchen im Rahmen zweier konkurrierender Teams das Problem Umgang mit „begrenzten Ressourcen" kreativ zu lösen und damit eine „Katastrophe" für die Schiffsbesatzung abzuwenden.

Naturwissenschaftlich orientierte Fahrt auf dem Motorschiff MS CORMORAN mit 12 bis 30 Kindern, Jugendlichen, Erwachsenen (1 oder 2 Begleitpersonen/Lehrer) von Berlin-Mitte auf der Spree in Richtung Berlin-Köpenick, Rummelsburger Bucht, Insel der Jugend, Liebesinsel.

Die naturwissenschaftlichen Szenarien erfordern einen zeitlichen Aufwand von 4 bis 5 Stunden. Kosten pro Schüler: 15 Euro

Programm

  • Einchecken/Ankunft: Nach Absprache Abfahrt Am Oberbaum/Oberbaumbrücke Ecke Mühlenstraße 80 in 10243 Berlin-Friedrichshain/Kreuzberg
  • Begrüßung der Teilnehmer/innen
  • Erfahrungsaustausch über die Kenntnisse mit Wasser und Booten
  • Verstauen der persönlichen Sachen
  • Erläuterung des Schiffs (Forschungsraum Futurino, Fahrstand, Motorraum, Nagelschneider-Experimentier-Raum, Achterdeck, Vorschiffdeck, WC)
  • Sicherheitsaspekte (Benutzung der Rettungswesten; Beiboote; Bewegung auf dem Schiff während der Fahrt und beim Ankern und Festmachen)
  • Verhalten auf dem Schiff (Gefahren, Unterbringung der persönlichen Gegenstände, gemeinsame Aktivitäten)
  • Einstiegsgespräch mit der Klasse über die Aufgabenstellung unseres Spiels: Mixed Reality Game: „Störfall". Besprechung der relevanten technischen Anforderungen und Wissenshorizonte; Skizze des Programmablaufs; eingesetzte Techniken und Methoden (PC, Mobilfunk, Beamer, elektrische Verbraucher an Bord (inklusive Kühlschrank, Pumpen etc.); Geräte zur Gewinnung und zur Bemessung von erneuerbarer Energie (Windkraftanlage 400 W; Solarpanels mit rund 1,4 Kwh/d je nach Sonneneinstrahlung), Internetrecherche, Powerpoint-Präsentation, Erstellen von Kommuniqes). Sonstiges zum Ablauf der Forschungsfahrt
  • Fahrt in Richtung Köpenick, Rummelsburger Bucht – Erläuterung der Gegend
  • Fahrt zu den Ankerplätzen (Insel der Jugend), Rummelsburger Bucht

Aktivitäten

1. Teilung in zwei Teams à 12 bis 14 Schüler mit binnendifferenzierten Gruppen und spezifischen Arbeitsaufgaben

2. Team A

1) Technik-Gruppe für den Bereich Erneuerbare Energien (die Technik-Gruppe geht nach Absolvieren ihrer Aufgaben in die Krisen- und Politgruppe über)

a. Bemessung der Windrichtung und Fließgeschwindigkeit der Spree mit einfacher Logge und Kompass vom Schiff aus

b. Bemessung der elektrischen Verbraucher an Bord

c. Bemessung des Energieeintrags für die Solar- und die Windkraftanlage

d. Wert der gespeicherten Energie in den Batterien

 

2) Krisen-Gruppe für den Bereich Krisenmanagement

a. Zusammenfassung der Situation im Hinblick auf das Gefährdungspotential für Schiff und Besatzung (Analyse des verbleibenden Zeithorizontes aufgrund der Daten der Technik-Gruppe zu Fließgeschwindigkeit, Windstärke etc.)

b. Zusammenstellung von Energiebilanzen

c. Verbrauchsbilanz für einen Ersatzelektromotor mit einer Stärke von 1,4 KW

d. Information relevanter Stellen zwecks Anforderung von Hilfsangeboten: Polizei, WSA, Wasserschutzpolizei

e. Information der Politik- und Verwaltungsgruppe

3) Polit- und Verwaltungsgruppe für die Zusammenstellung, Beurteilung und Kommunikation der Ereignisse

a. Erstellung einer Notfallrolle im Hinblick auf die elektrischen Verbraucher – gestufte Abschaltung von bestimmten Geräten, um einen Not-Energiehaushalt aufrecht zu halten

b. Zusammenfassung der Situation und Erstellung eines Notfallplans für die Besatzung

c. Prioritäre Angelegenheiten bei der Information der Besatzung

d. Verfassen von öffentlichkeitswirksamen Informationen

e. Darstellung der Informationen bei relevanten Medien

3. Team B

Synchron zu Team A

4. Diskussion der Ergebnisse nach Ende der Versuchsanordnung

Jedes Team stellt seine Arbeitsergebnisse vor – die Ergebnisse werden im Hinblick auf das Lösungsverhalten, auf die Organisationsstruktur und den Erfolg der prozessualen Umsetzung hin evaluiert. Es muss deutlich werden, inwieweit das Katastrophen- und Informationsmanagement funktioniert hat bzw. welche Teilerfolge erzielt werden konnten. Analyse möglicher Fehler (Übermittlungsfehler, Stressfaktoren, Gruppendynamische Prozesse).

5. Pädagogischer Hintergrund

Für das Teilprojekt „„Begrenzte Ressourcen"" auf einem Schiff sollen in kooperierenden und konkurrierenden Teams Lösungsstrategien erarbeitet werden. Die Teams arbeiten in Echtzeit und mit einem begrenzten Zeitbudget (4 Stunden) an der Lösung eines erheblichen Gefährdungsproblems. Für die Lösung des Problems werden Fähigkeiten und Fachkenntnisse im Bereich Physik mit Schwerpunkt Erneuerbare Energien benötigt (Photovoltaik, Windenergie), Erstellung von Verbrauchsbilanzen für unterschiedliche Geräte, Speicherung von Energie und Strategien der Energieverminderung. Gleichermaßen wichtig sind gute Medienkompetenzen für die Bereiche Öffentlichkeitsarbeit, Internetrecherche und Mobilisierung öffentlicher Hilfseinrichtungen. Für die Bewältigung der inszenierten Krise im „Ressourcen-Szenario" sind zudem entwickelte soziale Fähigkeiten wie Teambuilding und solidarisches Handeln, zugleich aber auch Entschlossenheit, Führungsstärke und Entscheidungskraft erforderlich. Für die Arbeit der Teams gegen- und miteinander werden moderne Kommunikationsmittel eingesetzt: PC für Internetrecherche und für die Zusammenstellung von relevanten Informationen bei der Beurteilung der Problemlage – PC und Beamer für die Darstellung und Kommunizierung von Inhalten im Sinne eines Organisations- und Krisenmanagementes - Mobiltelefone für die Kommunikation und Übertragung von Informationen an die Teammitglieder an Bord sowie über die mitgeführten Beiboote.

Die für das Mixed Reality Game benötigten Kompetenzen setzen bei spezifischen Fähigkeiten und Interessen der Kinder und Jugendlichen ein, sie nutzen deren soziale und fachliche Kenntnisse, legen zugleich auch Defizite frei, was Auswirkungen auf das gruppendynamische Miteinander hat. Die einzelnen Kompetenzen können auch im Hinblick auf berufsspezifische Interessenlagen definiert werden (Laborant, Biologe, Physiker, Messtechniker, Berater, Techniker und Installateur im Bereich Photovoltaik oder Gewässermanagement; schiffsspezifische Berufsfelder wie Maschinist, Schiffsführer, Matrose, Servicepersonal, weiterhin PR-Berater; Assistenz Geschäftsführung, Sekretariat ....)

6. Vor- und Nachbereitung des Szenarios

Um das Szenario für das jeweilige Fach und für die erforderlichen Kompetenzen erfolgreich und motivationssteigernd abschließen zu können, sollten die Teilnehmer eine Mindestvorbereitung erhalten bzw. es sollte im Vorfeld durch die Fachlehrer geprüft werden, ob die jeweiligen Kompetenzen im Bereich Medien und für die Physik- oder Biologiethemen vorhanden sind. Mit dem interdisziplinären und interaktiven Szenario sollen die unterschiedlichen Fähigkeiten getestet und gefestigt werden. Insbesondere sollten die „Chronisch Desinteressierten" sowie die „Pfadfinder" (Uwe Pfennig. „Schein und Sein – Evaluation von Modellprojekten", München, Tagung Lernort Labor, November 2009) erreicht werden. Weiterhin soll mit diesem Angebot das noch weitgehend verbreitete Genderproblem (geringeres Interesse von Mädchen im Bereich NaWi) kompensiert werden.

Sehr wichtig ist insbesondere die Nachbereitung. Studien zur Evaluation von Modellprojekten im Technik- und NaWi-Bereich zeigen, dass sich interdisziplinär und gesellschaftlich verortete Zusammenhänge besser als rein fachliche Angebote zur Vermittlung eignen. Als geeignet haben sich zudem Informationen zum jeweiligen Berufsbild und die Vermittlung von realen Anforderungen und Tätigkeiten im jeweiligen Beruf erwiesen (Pfennig 2009). Praktische Informationsgehalte und praxisorientierte Didaktik sind daher im Hinblick auf die Nachbereitung wichtige Motivlagen für die Teilnehmer. Sie können zu einem besseren Selbstkonzept der Teilnehmer in dem jeweiligen Technikbereich führen. Bei der Nachbereitung sollten diese Aspekte mit der Gruppe diskutiert werden und evtl. auch Hinweise auf Möglichkeiten zu einem Praktikum in einem einschlägigen Unternehmen geliefert werden

Rückfahrt zum Liegeplatz

Auschecken/Abfahrt: Nach Absprache Anlegen am Oberbaum/Oberbaumbrücke Ecke Mühlenstraße 80 in 10243 Berlin-Friedrichshain bzw. Wilhelminenhofstraße – Campus Hochschule für Technik und Wirtschaft

Leistungen und weitere Angaben

  • Schiffsmiete inklusive Schiffsführer und Matrose
  • Laufende Betriebsmittel (Diesel etc.)
  • Schiffsversicherung mit Deckung gegen Sach- und Personenschäden (3.000.000,00 Euro)
  • Erlebnispädagogische Zusatzarrangements in Absprache mit der Betreuung