Exkursion zur Firma Rail Tec Arsenal Klima-Wind-Kanal

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1 Exkursion zur Firma Rail Tec Arsenal Klima-Wind-Kanal Verfasser: Günther Kracher Gabriel Pühringer Roman Tunkl Exkursionsort: Paukerwerkstraße Wien Datum:

2 Inhaltsverzeichnis Organisationsrahmen... 2 Inhalte der Exkursion... 3 Ziele der Exkursion... 3 Durchführung der Exkursion... 6 Nachbereitung... 6 Quellen... 7 Bildmaterial... 7 Organisationsrahmen Datum der Exkursion: Abreise: ca. 8:55 Uni Wien Treffpunkt: 9:30 S-Bahn Station Wien Siemensstraße, alternativ 9:40 vor der Fa. Rail Tec Arsenal Paukerwerkstraße 3 Leiter: Günther Kracher, Gabriel Pühringer, Roman Tunkl TeilnehmerInnen: 13 StudentInnen LA Physik, 2. Studienabschnitt (ca. 7-8 Semester) Planung und Vorbereitung: Eine erste Kontaktaufnahme erfolgte ca. 6 Wochen vor dem Exkursionstermin bei Frau Hieblinger (Tel.Nr.: 01/ ), um verfügbare Termine abzuklären. Die verbindliche Zusage wurde dann ca. 4 Wochen vor dem Exkursionstermin getätigt. Es handelt sich um eine Überblicksexkursion für die 6. Klasse, ev. auch als Einstieg in einen Projektunterricht.

3 Inhalte der Exkursion Der Klima-Wind-Kanal bietet die Möglichkeit, Wettereinflüsse auf Fahrzeuge unter realistischen Bedingungen zu testen. Es kann fast jede beliebige Wettersituation von Sonnenschein bis zum Schneesturm per Mausklick simuliert werden. Damit können praxisnah Prototypen aller möglichen Fahrzeuge untersucht werden, bevor sie in Serienproduktion gehen und tatsächlich Passagiere befördern. Es gibt einen kleinen und einen großen Klima-Wind-Kanal, deren maximaler Temperaturbereich sich von -45 C bis +60 C bewegt. Die erreichbaren Windgeschwindigkeiten belaufen sich auf bis zu 300 km/h. Die Strahlungsleistung des Sonnenfeldes geht von 200 W/m 2 bis 1000 W/m 2. Ziele der Exkursion Fachliche Ziele: Lehrplanbezug - Bildungs- und Lehraufgabe: u.a. fachbezogene Fragen formulieren können; eigenständig arbeiten können; Informationen sammeln, hinterfragen und argumentieren können; Hypothesen entwickeln, einschätzen und diskutieren können - Bildungsbereiche: Natur & Technik, Mensch & Gesellschaft, ev. Kreativität & Gestaltung - Didaktische Grundsätze: u.a. Physik als Erlebnis: Bereicherung des gefühlsmäßigen Erlebens von Natur & Technik; neu erworbene Kenntnisse sind in vielfältigen Anwendungen zu festigen; im sozialen Umfeld lernen: Gemeinsames Lernen und Lösen von Problemen sowie Kooperation von Schülerinnen & Schülern - Versch. Bereiche des Kernstoffes: Grundlagen der Elektrizitätslehre anwenden; Einfluss der aktuellen Physik auf Gesellschaft und Arbeitswelt verstehen; Querverbindungen mit anderen Bereichen knüpfen können; den Umgang mit Energie beherrschen; alles aus der OS - Fächerübergreifender Unterricht: BIO, GWK, CH, M Weiterführender Unterricht Vergleichen, Überprüfen, Zusammenfügen der Aufgaben!

4 Zu den gefundenen Fragen/Aufgaben recherchieren und versuchen, eine gemeinsame Lernunterlage zu entwickeln! Wichtig: Als Lehrer muss man vorher wissen, was das Ziel sein soll, wie es aussieht, und worauf man genau hinaus will; es sollte in etwa ein Schema geben, wie das Endergebnis aussehen sollte! Kann als längerfristiges Projekt eingesetzt werden, z.b. mit der Ex. als Ausgangspunkt! Zielsetzung bei der Planung der Arbeitsaufträge Ein in den Unterricht integriertes und fächerübergreifendes Projekt sollte ausgehend von dieser Exkursion gestartet werden. Es sollten Themen gefunden werden, die im weitesten Sinne Bezug zur Exkursion oder zum Thema Thermodynamik und Klima haben. Mögliche Vorschläge sind - Zusammenhang mit Klimadaten und Klimagliederung der Erde (Fächerübergreifend mit Geografie) - Welche Sensoren könnten verwendet werden, um die Klimadaten (Temperatur, Windgeschwindigkeit, etc ) in elektrische Signale umzuwandeln, um sie dann weiterverarbeiten zu können - Wärme als Strahlung und Thermografie (Wärmebildkamera) - Projekte mit Biologie (z.b. Simulationen für Thermoregulation bei Tieren abhängig von einigen anderen im Klimakanal gemessenen Parametern, Klimaänderung, ) oder Chemie (z.b. chem. Stoffe als Indikatoren für Luftfeuchtigkeit, Temperatur, ) - Entstehung von Wetter auf der Erde Es sind aber auch Kreativität und eigene Ideen gefragt, unabhängig von den obigen Themen. Sofern sie die Schüler gerne als Projekt umsetzen würden, sind relevante Themen gerne willkommen. Die Fragen werden im Rahmen der Nachbesprechung aufgegriffen und diskutiert.

5 Bezug zum/zu den Zielen des Kompetenzmodells NaWi8 - Wissen organisieren: Aneignen, Darstellen und Kommunizieren W 1: Vorgänge und Phänomene in Natur, Umwelt und Technik beschreiben und benennen! Diese Kompetenz wird durch die Vermittlung von Wissen angesprochen. W 4: Die Auswirkungen von Vorgängen in Natur, Umwelt und Technik auf die Umwelt und Lebenswelt erfassen und beschreiben! Durch die Alltagsnähe der Exkursion ist auch der Bezug zu diesem Punkt jederzeit hergestellt. - Erkenntnisse gewinnen: Fragen, Untersuchen, Interpretieren E 2: Zu Vorgängen und Phänomenen in Natur, Umwelt und Technik Fragen stellen und Vermutungen aufstellen! Dieser Punkt wird durch die Aufgabenstellung angesprochen. - Schlüsse ziehen: Bewerten, Entscheiden, Handeln S 2: Bedeutung, Chancen und Risiken der Anwendungen von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen für mich persönlich und für die Gesellschaft erkennen, um verantwortungsbewusst zu handeln! Auch diese Kompetenz wird durch den Alltagsbezug, vor allem den Bezug auf die Gesellschaft und das öffentliche Leben, angesprochen. Berücksichtigung der Leitlinien für Exkursionen 1. Realitätsorientierung Diese Orientierung wurde vor allem durch den Bezug zur Arbeitswelt und zur Wirtschaft hergestellt. Weiters sind vor allem öffentliche Verkehrsmittel Ziel der Prüfungen im Klimakanal und diese werden von vielen Schülern täglich benutzt. 2. Fächerübergreifender Aspekt Hier ist wieder der Bezug zur Wirtschaft (GWK) und zum Klima (GWK, BIO) zu nennen. Auch der Arbeitsauftrag zielt in diese Richtung zur Erstellung fächerübergreifender Projekte. Es kann über Klimamodelle sogar ein Querbezug zu dynamischen Modellen (M) hergestellt werden.

6 3. Prinzip der Selbsttätigkeit Durch die Koppelung mit der weiterführenden Bearbeitung in einem (fächerübergreifenden) Projekt ist auch diese Leitlinie erfüllt. 4. Schülerorientierung Durch den Bezug zur Arbeitswelt und Wirtschaft ist diese Exkursion auch schülerorientiert, da die Exkursion für die 6. Klasse geplant wurde und sich die Schüler in diesem Alter auch schon aktiv Gedanken über ihren zukünftigen Beruf machen sollten. Dieser Aspekt spielt auch in die Realitätsorientierung hinein. Weiters waren Vortrag und Führung physikalisch nicht zu anspruchsvoll und altersgemäß passend, also insofern schülergerecht. Durchführung der Exkursion Die Vorbesprechung fand in Konferenzraum der Firma Rail Tec Arsenal statt und umfasste die Einstimmung der Anwesenden auf Lehrplanbezug und Arbeitsauftrag (siehe Ziele der Exkursion). Danach kam ein Mitarbeiter der Firma Rail Tec Arsenal, der einen Power-Point-Vortrag über die Fakten der Firma im wirtschaftlichen sowie technischen Umfeld hielt. Nach dem Vortrag gab es noch einen Film, um dem Vortrag weiter visuell zu untermauern. Es folgte die Führung durch die Werkshallen (Installationsgänge der Anlage, kleiner und großer Klima-Wind-Kanal, Steuerwarte). Es erfolgten einige Fragen von Seiten der Studierenden, die vom Vortragenden (ein TU Student, der nebenberuflich 20 Stunden bei Rail Tec Arsenal als technischer Projektmitarbeiter angestellt ist) kompetent und freundlich beantwortet wurden. Weiters wurden die Daten der einzelnen Komponenten sehr versiert an die Gruppe weitervermittelt und gut veranschaulicht. Weiter detaillierte Daten, Zahlen und Fakten können über die in den Quellen angegebene Webadresse abgerufen werden. Nachbereitung Die Nachbesprechung fand ebenfalls wieder im Konferenzraum statt und der vorher gestellte Arbeitsauftrag wurde bearbeitet. Leider wurden nicht besonders viele Fragen/Themen gefunden, was vielleicht auch daran liegen konnte, dass der Arbeitsauftrag

7 von unserer Seite nicht genau bzw. nicht bestimmt genug vorgegeben wurde. Allerdings hat die Gruppe aber dann doch gut zusammengearbeitet und es ergaben sich die folgenden Ideen für spätere Integration ins Unterrichtsgeschehen: - Vergleich der Wärmeleitwerte verschiedener Isolations- und Dämmmaterialien (z.b. von Baumärkten, ) - Im Auto der Eltern vor dem Wegfahren die Zeit vom Starten bis zum Erreichen der Innenraumtemperatur von 20 C messen; alternativ eventuell (bei vorhandener Öltemperaturmessanlage) die Zeit bis zum Erreichen der Betriebstemperatur des Motors - Werte für verschiedene Sonneneinstrahlung - Bei welchen Parametern entsteht Regen, Schnee, Eis? - Warum werden für die Sonnensimulation keine Haushaltsglühbirnen verwendet Die Exkursion fand unserer Meinung nach allgemein, und auch den Feedbacks nach zu urteilen, großen Zuspruch. Verbesserungspotenziale seitens der Teilnehmer wurden nicht geortet. Die teilweise auch für die Unterstufe vorgeschlagenen Lehrplanbezüge können die Organisatoren nur bedingt nachvollziehen, da es aus unserer Sicht möglicherweise eine thematische und fachliche Überforderung der Schüler geben könnte. Wir selbst würden einzig die Beantwortung des Arbeitsauftrags in zukünftigen Exkursionen schriftlich vorsehen, da in dieser Form die Ergebnissicherung besser erfolgt. Es ist dies in der Schule in den darauffolgenden Stunden natürlich leichter möglich, als im Zuge unserer einmaligen Exkursion. Aber insgesamt hat der Arbeitsauftrag letztendlich doch ganz passable Ergebnisse geliefert, mit denen auch durchaus weiter gearbeitet werden kann. Quellen Rail Tec Arsenal (RTA) Bildmaterial In den Abbildungen 1 6 sind einige Fotos vom Klimakanal bzw. von den Installationsgängen und der Vorbereitungshalle gezeigt.

8 Abbildung 1: Installationsgang Abbildung 2: Installationsgang Abbildung 3: Großer Klima-Wind Kanal Abbildung 4: Kälteanlage Abbildung 5: Teststrecke Abbildung 6: Vorbereitungshalle Bildnachweis Abbildung 1 6 : Rail Tec Arsenal