Material - Architektur macht Schule

Material- und Werkzeugliste Modellbau „Brücke über die Wupper“
und Hinweise zum Verbau für 1 Schüler
Verfasser:
i.A.
Dipl.-Ing. Architekt J. Saage
Geschäftsbereich 1.2 Stadtentwicklung Bauen und Verkehr
Stadt Wuppertal
Vorbemerkung:
Das Unterrichtsprojekt wurde von mir seinerzeit als Leiter der Öko Station „Bauen und Technik“ der Stadt
Wuppertal entwickelt, weil Lehrer im Rahmen des Unterrichts in den Fächern Umwelterziehung, Kunst und
Technik hier um Unterstützung nachgefragt hatten.
Wie mir die Lehrer versicherten, wird nicht nur in den genannten Fächern eine sinnvolle Ergänzung zum
Unterricht geboten, es erfolgt auch eine Umsetzung des gelernten Wissens in den Fächern Mathematik und
Physik.
Letztendlich stärkt das gemeinsame Arbeiten in der Klasse und die angestrebte Teambildung das soziale
Bewusstsein der Schüler.
Zeitlich ist die Unterrichtseinheit auf 1 Projektwoche und 1 Tag terminiert. Sie gliedert sich wie folgt:
1. Ca.3 Stunden Einführung in die Problematik des Brückenbaus. Dabei wird anhand eines biegsamen
Balkens (aneinandergeklebte Badeschwämme) demonstriert, dass bei Belastung der Schwämme der obere
Bereich gestaucht und der untere gedehnt wird, zwei Schüler bilden dabei das jeweilige „Wupperufer“ indem
sie den „Schwammbalken“ festhalten, der durch mich mit einem Pflasterstein (Klinker aus Baumarkt, ca. 2,5
kg) als fiktives Gewicht (gleichbedeutend mit Fahrzeugverkehr) belastet wird.
An die Tafel zeichne ich die Wupper mit den zwei Ufern (Widerlager) im Schnitt und überspanne
(unterspanne) sie mit einem Rechteck.
Dieses Rechteck wird von mir zeichnerisch mit einer Fachwerk- oder Seilkonstruktion ausgefüllt, so dass die
Schüler erkennen, welche Brückenteile die Zugkräfte und welche die Druckkräfte aus der Belastung
aufnehmen. Zusätzlich demonstriere ich den Schülern anhand eines labilen Holzrahmens welche Funktion
ein Fachwerk im Bauwesen hat.
2. Dann bitte ich die Schüler, Zweierteams zu bilden, die sich gegenseitig helfen und unterstützen sollen,
weil in der realen Arbeitswelt auf der Baustelle auch häufig zwei oder mehr Kollegen zusammen arbeiten.
Demonstriert wird das durch eine Tafelzeichnung, in der zwei Zimmerleute einen langen Balken tragen.
Anhand des Bildes der Zimmerleute frage ich die Schüler, ob und welche Bauberufe sie noch kennen.
(Maurer, Dachdecker, Fliesenleger usw.)
Nach der Bildung der Teams werden die Holzleimfläschchen und die Baupläne ausgegeben, wobei jedes
Kind sich für eine Variante des Brückenmodells entscheiden kann (Fachwerk- oder Zugseilbrücke).
3. Die Schüler beginnen mit dem Bau der Modelle unter der Prämisse, dass ihr fertiges Modell mindestens
einem Pflasterklinker als fiktive Belastung „aushalten“ muss.
Jeder Schüler baut für sich ein Modell, dass er nach Abschluss der Projektwoche mit nach Hause nehmen
kann. Bei Beginn der Projektwoche am Montag sollten die Kinder am Freitag ihre Modelle fertiggestellt
haben, damit sie über das Wochenende aushärten (Leim) können.
Am Montag darauf kommt es nämlich zum Abschluss des Projektes, indem bei jedem Modell ein
Belastungstest durchgeführt wird (mittels Pflasterstein). Bei dieser Gelegenheit werden den Schülern auch
die Ernennungsurkunden zum Brückenbaumeister/in ausgehändigt. Diese Urkunden werden vorab den
Klassenlehrern zur Namenseintragung übergeben.
Nach Maßgabe der Schule nehmen die Kinder ihr Modell mit nach Hause (Plastiksack als Transportschutz
mitbringen).
1

Werkzeugliste
Am Freitag vor Beginn der Projektwoche werden von mir die Sägeeinrichtungen, bestehend aus einer
„Gehrungslade“, einer „Gehrungs-Holzsäge“ und einer „Schraubzwinge“ an den Schultischen befestigt. In
der Gehrungslade sind sowohl senkrechte als auch diagonale (45°) Schnitte möglich.
Von den Kindern sind lediglich die üblichen Schulutensilien wie Schere, Lineal und Bleistift bereitzuhalten
(Malkittel nicht vergessen).
1.Grundmodell
Materialliste Modellbau „Brücke über die Wupper“
und Hinweise zum Verbau für einen Schüler
1 Sperrholzplatte 58 cm x 14 cm x 0,4 cm, Baumarkt
2 Leisten 58 cm x 10 mm x 5 mm, Baumarkt
Beidseitig oben auf die Längsseiten der Sperrholzplatte kleben
2 Klötze Hartschaum oder Styropor, 15 cm x 12 cm x 8 cm, Baustoffhandel /
Baumark
Als „Widerlager“ (Auflager der Brückenkonstruktion), aus Dämmplatte sägen
(z.B. roofmate mit Falz oder Styropor ohne Falz. Wenn keine Sägemöglichkeit, (Bandsäge mit feinem
Metallsägeblatt, 14 Zähne/Zoll) in der Schule vorhanden ist, kann vielleicht eine freundliche
Schreinerwerkstatt helfen. Eine Schneidemaschine mit „heißem Draht“ geht auch.
Klötze nach Aufkleben der Leisten 10/5 auf die beiden Enden der Sperrholzplatte kleben
Abtönfarbe, Baumarkt
(lösungsmittelfrei), umbragrün, als Anstrich der „Widerlager“, nach Fertigstellung
der Bauarbeiten streichen durch Schüler, vorher Holzteile der Sperrholzplatte mit Malerkrepp abkleben
lassen,
ca. ½ Flasche für 10 Schüler, Malarbeiten sinnvoll nach Brückenbau
Blaues Tonpapier, 30cm x 12 cm, Büro/Schulbedarf
als Fluss „Wupper“, nach „Widerlager“ und vor „Ufer“ aufkleben
2 x Schmirgelpapier (Sandpapier), 12 cm x 7,5 cm, 40er Körnung, Baumarkt
Als „Wupperufer“ zwischen „Widerlager“ und blauem Fluss aufkleben
Das Grundmodell ist für beide Brückenvarianten gleich!
2. Brücke als Fachwerkbrücke
½ Flasche „Ponal-Express“ Holzleim, Baumarkt
(Zwei Schüler bilden ein Team und bekommen eine Flasche, ggf. nachreichen
1 Karton φ 1,5 mm, 50 cm x 10 cm, Büromarkt
2

Als „Fahrbahn“ vom Büromarkt zuschneiden lassen (Papierschneidegerät)
1 Holzleisten 5/5 mm, Baumarkt
l=1,0m, in 10 Stücke zu je 10 cm Länge gesägt, als Träger in gleichem Abstand unter die Fahrbahn kleben
1 Holzleiste15 cm x 5 mm, Baumarkt
l=1,00 m, in 2 Teile zu 50 cm gesägt als Tragholz für die Fahrbahn (s. Bauplan)
1 Platte „Flugzeugsperrholz“, φ 1 mm, Holzhandel
(Bastlersperrholz) zugeschnitten auf Plättchen 1,2 mm x 1,2 mm als
„Knotenblech“, 48 Stück je Fachwerkmodell, kann sinnvoll nur von Lehrer mit Bandsäge,
feines (Metall-)Sägeblatt, 14 Zähne geschnitten werden, alternativ können Schüler diese Plättchen auch
aus dickerem Papier (110gr.) oder Fotokarton mit der Schere schneiden
1½ Holzleisten 5/5 mm, l= 2,00 m, oder 3 Holzleisten l= 1,00 m, ALS-Verlag
oder Baumarkt
Als Fachwerkhölzer gem. Bauplan und persönlicher Arbeitsgenauigkeit der Schüler
abmessen, zuschneiden und verarbeiten, dabei sind zunächst die senkrechten Stützen, l= 8cm, mit den
„Knotenpunktplättchen“ zu verbinden und einseitig auf die „Längshölzer“ zu kleben, so dass sich
eine Art „Leiter“ bildet, zwischen deren „Sprossen“ die Diagonalhölzer eingemessen und eingeklebt
werden. Erst dann werden die „Knotenpunkte“ mit einem zweiten Plättchen von der Gegenseite aus
geschlossen.
Die Diagonalhölzer sind nicht mit gleichbleibenden Maßen versehen, weil erfahrungsgemäß die Schüler
nicht „millimetergenau“ arbeiten können, so dass sie besser an „ihrem“ Modell das genaue Maß nehmen,
anzeichnen und absägen
1 Holzleiste 5/5 mm, Baumarkt
Als „Druckstab“ l=35 cm, gem. Bauplan (Schritt 2) auf die vorher aufgeklebten zwei End - Stützen aufbringen
Zuletzt Modellteile (Fahrbahn, 1. Seitenteil und 2. Seitenteil) verkleben, Seitenteile oben mit 2 Holzstäbchen
verbinden. Fertig!
3. Brücke als Seilbrücke
½ Flasche „Ponal – Express“ Holzleim, Baumarkt
Zwei Schüler bilden ein Team und bekommen eine Flasche, ggf. nachreichen
1 Karton φ 1,5 mm, 50 cm x 10 cm als „Fahrbahn“, Büromarkt
1 Holzleiste 5/5 mm, l=1,0 m, Baumarkt
In 10 Stücke zu je 10cm Länge absägen lass und als Träger in gleichem Abstand unter die „Fahrbahn“
kleben lassen
2 Holzleisten 50 cm x 10 mm x 5 mm, Baumarkt
Als waagerechte Traghölzer für die Stützen absägen lassen
1 Holzleiste 40/5 mm l= 1,00 m
Baumarkt
Zu Dreiecken gesägt für die Diagonalversteifung der Stützen gem. Bauplan und als Tragteile (4) für die
Balustrade gem. Bauplan
3

1 Holzleiste 5/5 mm, l=1,00 m,
Baumarkt
Auf 8 cm Länge gesägt, 6-mal als Stütze, mit den Dreieckhölzern 40/5 gem. Bauplan verkleben,
dann auf das Tragholz (10/5) gem. Bauplan kleben
2,50 m Baumwolle - Bindfaden, φ 2,5 mm,
Supermarkt/Baumarkt
In 4 gleiche Teile geschnitten als Zugseil und Geländerhandlauf gem. Bauplan
(das Zugseil wird durch die vom Lehrer mittels Holzbohrer (in Accuschrauber) gebohrten Löcher ,φ 2,5mm,
gem. Bauplan durchgezogen, gespannt und verknotet (Lehrer), dabei ist der Schritt 2 des Bauplanes
durchzuführen, das Seil wird dann durch die folgenden Arbeitsschritte(3+4) stärker gespannt
Der Bindfaden lässt sich leichter „einfädeln“ wenn die Spitze vorher mit Holzleim „gehärtet“ wurde
1 Holzleiste 50 cm x 10 mm x 5 mm, l=1,00 m
Baumarkt
In 2 Teile zu 50 cm sägen als waagerechtes „Geländer-Tragholz“
vier Dreieckshölzer 40/5 auf das Ende der zwei „Geländer-Traghölzer kleben, „Seil-Balustrade“ zuschneiden
und gespannt aufkleben. Statt des Seiles kann auch ein kleiner Holzstab aufgebracht werden.
14 Holzdübel φ 10 mm
Baumarkt
Als „Baluster“ auf die zwei „Geländer-Traghölzer (10 mm x 5 mm, l=50 cm) unter das Geländerseil kleben, s.
Bauplan
(Zunächst das Geländer komplett fertig stellen und dann auf die Fahrbahn aufkleben, Teile verbinden).
Fertig!
4