Mini-Wasserrad – Energie aus fließendem Wasser

Geförderte Kompetenzen

  • Digitale Kompetenz
  • Kollaboration
  • Kommunikation
  • Kontextkompetenz
  • Kreativität und Innovation
  • Kritisches Denken und Problemlösung
  • Kulturalität

Altersgruppe

  • b. Volksschule
  • c. Sekundarstufe I

Gebraucht wird

  • ein leerer Joghurtbecher,
  • Filzstift,
  • Schere,
  • ein Korken,
  • zwei Nägel,
  • Messer (oder Cutter, vorsichtig!),
  • Klebstoff oder Heißkleber,
  • zwei Astgabeln (oder andere Halterung),
  • Bach, Schüssel oder Eimer mit Wasser

Beschreibung

  • Das Wasser trifft auf die Schaufeln und überträgt seine Bewegungsenergie, wodurch sich das Rad dreht. Dieses Prinzip wurde schon seit Jahrhunderten bei Wassermühlen genutzt – und wird heute in Wasserkraftwerken angewandt, um Strom zu erzeugen.
  • Teilt den oberen Rand des Joghurtbechers mit dem Filzstift in vier oder sechs gleich große Abschnitte ein. Schneidet dann von jeder Markierung bis fast zum Boden des Bechers ein.
    Schneidet nun den Becherboden ab, sodass ihr vier oder sechs gebogene Stücke (Schaufeln) erhaltet. Diese Teile werden später die Flügel des Wasserrads.
  • Bohrt den Korken von beiden Seiten vorsichtig mit einem spitzen Gegenstand oder Bohrer an und steckt je einen Nagel in die Öffnungen.
    Schneidet mit einem Messer an der Seite des Korkens vier oder sechs kleine Schlitze (ca. 5 mm tief) ein.
    Steckt probeweise die Joghurtbecher-Schaufeln in die Schlitze – wenn alles gut passt, klebt sie fest. Achtet darauf, dass alle Schaufeln in die gleiche Richtung zeigen, damit sich das Rad gleichmäßig drehen kann.
  • Sucht zwei stabile Astgabeln und steckt sie in den Boden eines Bachbetts oder einer Wasserschüssel, sodass sie den Abstand für die Achse bilden.
    Legt die Nägelenden des Korkens in die Astgabeln – das Rad sollte frei drehbar sein.
    Lasst nun Wasser (z. B. aus einem kleinen Bach oder einer Gießkanne) auf die Schaufeln fließen – das Rad beginnt sich zu drehen!

Erklärung:

  • Nach dem Bau folgt der praktische Teil des Experiments: Die Kinder lassen einen Wasserstrahl aus einer Kanne, einem Becher oder über eine kleine Rinne gezielt auf die Becher laufen. Sie beobachten aufmerksam, wie das Rad sich zu drehen beginnt. Durch Variation der Wassermenge, Fließgeschwindigkeit oder des Neigungswinkels entdecken sie spielerisch, wie sich diese Faktoren auf die Drehbewegung und damit auf die übertragene Energie auswirken.
  • Anschließend tauschen die Lernenden ihre Beobachtungen aus und vergleichen, welche Bauweisen oder Einstellungen die beste Bewegung erzeugt haben. Sie können versuchen, das Rad zu optimieren, indem sie etwa andere Materialien oder Anordnungen verwenden.
  • In der Reflexionsphase wird gemeinsam erarbeitet, wie Wasserkraft in der Technik eingesetzt wird, z. B. in Wassermühlen oder modernen Wasserkraftwerken. Dabei wird verdeutlicht, dass fließendes Wasser eine wichtige erneuerbare Energiequelle darstellt, die ohne Schadstoffausstoß saubere Energie liefert.

Wichtigere Wörter:

  • das Wasserrad – die Wasserräder – vodné koleso – vodné kolesá
  • das Wasser – die Wasser – voda – vody
  • der Becher – die Becher – pohár – poháre
  • der Löffel – die Löffel – lyžica – lyžice
  • kleben – lepiť
  • drehen – otáčať (sa)
  • bauen – stavať
  • fließen – tiecť
  • beobachten – pozorovať
  • die Achse – die Achsen – os – osi
  • der Wasserstrahl – die Wasserstrahlen – prúd vody – prúdy vody
  • die Energie – die Energien – energia – energie
  • testen – testovať
  • experimentieren – experimentovať

Vertiefende Auseinandersetzung mit den 7K

Kollaboration: Die Kinder planen und bauen das Wasserrad gemeinsam. Sie unterstützen sich bei Tests und Auswertung.

Kritisches Denken: Sie untersuchen, wann sich das Wasserrad schnell oder langsam dreht. Sie erklären Ursachen und vergleichen Ergebnisse.

Kulturalität: Die Lernenden entdecken, dass Wasserkraft weltweit eine wichtige Energiequelle ist. Sie reflektieren, wie nachhaltige Energie Lebensqualität verbessert.

Kreativität: Sie probieren verschiedene Bauweisen und Materialien aus. Eigene Ideen zur Optimierung werden eingebracht.

Kontextkompetenz: Die Aktivität wird mit Klimaschutz und erneuerbarer Energieversorgung verknüpft. Wasserkraft als Zukunftstechnologie wird bewusst gemacht.

Kommunikation: Messungen und Beobachtungen werden gemeinsam diskutiert. Ergebnisse werden verständlich präsentiert.

Digitale Kompetenz: Fotos, Videos oder Diagramme helfen bei der Dokumentation. Optional werden Messdaten digital festgehalten.

Zusätzliche Bilder

Zusätzliche Dateien

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Video

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Entwickelt von

PP6 - Amt der Burgenländischen Landesregierung, Abteilung 7 - Bildung, Kultur und Wissenschaft; DIing. Dr.in Judit Makkos-Kaldi