Arbeitsblätter & Unterrichtsmaterial für Wasserbauer

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen den Transport von Gütern auf dem Netz der Wasserstraßen unter Beachtung ökologischer und ökonomischer Aspekte. Dazu wählen und bewerten sie geeignete Schiffstypen und Wasserstraßen, erkennen Verwaltungszuständigkeiten und lesen Wasserstraßenkarten. Die Schülerinnen und Schüler beachten schifffahrtspolizeiliche Vorschriften. Inhalte: - Transportgüter - Gefahren - Transportmittel (Schiff, Bahn, LKW) - Schiffsausrüstung - Schiffsantrieb - Wasserstraßenklassen - Natürliche und künstliche Wasserstraßen - Schifffahrtspolizeiliche Vorschriften - Schifffahrtszeichen - Bezeichnung von Wasserstraßen - Flächen, Volumina, Massen - Dichte - Auftrieb

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler kennen und beurteilen die Entstehung und Auswirkung von Abflüssen. Sie nehmen Daten verschiedener Pegelarten auf und interpretieren die hydrologischen Hauptwerte. Dabei fließen die Gegebenheiten des Einzugsgebietes und des Klimas in ihre Beurteilung mit ein. Die Schülerinnen und Schüler planen unterschiedliche Methoden der Abflussmessung. Hierbei berücksichtigen sie die Zusammenhänge von Wasserstand und Abflussprofil. Sie beachten Arbeitssicherheitsvorschriften bei der Aufnahme der Messwerte insbesondere durch die Peilung. Die Schülerinnen und Schüler schätzen Hochwassergefahren ab. Sie verarbeiten die Meldungen des Oberwassers, bereiten die Abflusskurven auf und leiten aus ihren Berechnungen Schutzmaßnahmen ab. Als Mitglieder eines Netzwerkes für den Hochwasserschutz arbeiten sie mit dem entsprechenden Verantwortungsbewusstsein. Im Team bewerten sie die Maßnahmen zur Hochwasservermeidung. Inhalte: - Pegelwesen - Ganglinie - Dauerlinie - Kennzeichnende Wasserstände, Abflüsse - Einzugsgebiet - Klima - Niederschlag, Aufzeichnungen - Peilung - Flügelmessung - Ultraschall, Tracermethode - Abflusskurven - Überlagerungen - Mobile Schutzeinrichtungen - Rückhaltebecken, Polder, Retentionsflächen - Querprofile - Normschrift - Geschwindigkeiten, Flächen, Abflüsse

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen die Einrichtung einer Wasserbaustelle . Unter Beachtung örtlicher Verhältnisse, rationeller Arbeitsabläufe, rechtlicher Vorschriften und des Umweltschutzes treffen sie Maßnahmen für die Einrichtung und die Sicherung der Wasserbaustelle. Dabei tragen sie insbesondere den hydrologischen Rahmenbedingungen Rechnung und diskutieren Maßnahmen zum Schutz der Baustelle gegen Wasser. Unter Berücksichtigung der vorhandenen Verkehrssituation zeichnen sie die erforderlichen Stell- und Verkehrsflächen in einen Baustelleneinrichtungsplan und wenden einfache Verfahren der Vermessung zu dessen Umsetzung an. Aufgrund der Vielzahl der an der Bauplanung Beteiligten entwickeln sie Verständnis für die Arbeit des Anderen und unterscheiden Verantwortungsbereiche. Inhalte: - Bauzeitenplan - Baustellenverordnung - Wasserhaltung - Nivellement - Längen- und Rechtwinkelmessung - Fluchten - Baustelleneinrichtung und –sicherung - Verkehrszeichen zu Wasser und zu Land - Energie- und Wasserversorgung - Baufeld - Lager- und Stellflächen - Arbeits- und Verkehrsflächen - Geometrische Grundkonstruktionen - Plandarstellung - Maßstäbe - Flächenberechung - Schutz- und Arbeitsgerüste, Leitern

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen unter Beachtung technischer Regelwerke die Herstellung eines Dammes und führen dabei die notwendigen zeichnerischen und rechnerischen Arbeiten aus. Unter Berücksichtigung der Funktion und der Belastungen treffen sie Entscheidungen zum Aufbau des Bauwerkes. Sie unterscheiden, prüfen und beurteilen Böden und treffen Entscheidungen zur Eignung, zur Verwendung und zum Einbau des Baustoffes Boden. Maßnahmen und Verhalten zur Unfallverhütung werden von ihnen berücksichtigt. Durch die Wahl geeigneter Sicherungen durch natürliche und künstliche Steine reagieren sie auf äußere Belastungen. Die Schülerinnen und Schüler beurteilen die Gefahren der Durchfeuchtung und begründen die Wahl geeigneter Abdichtungen. Inhalte: - Einsatzbereiche Strömung, Wellenschlag, Eisgang, Wasserdruck, Sickerströmung, - Durchfeuchtung - Bodenarten, Bodenklassen, Bodenerkundung, Prüfverfahren - Gründung - Grabenverbau - Aufbau - Einbaugeräte - Auflockerung, Verdichtung - Natürliche und künstliche Steine, Wasserbausteine - Bitumen, Asphalt, Prüfverfahren - Zeichennormen - Neigungen - Maßstäbe - Satz von Pythagoras - Prozentrechnung

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen die Herstellung eines dauerhaft dem Wasser ausgesetzten Stahlbetonbauteils. Dazu kennen sie die Ausgangsstoffe von Beton und erstellen einen bauteilgerechten Mischungsentwurf für eine Erstprüfung. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten Varianten für Baugrubenverbau und Schalungen. Sie lesen Bewehrungspläne und treffen Entscheidungen für mögliche Dichtungsmaßnahmen der Betonoberfläche. Inhalte: - Betontechnologische Grundbegriffe - Zemente - Zugabewasser - Gesteinskörnungen - Betonzusätze - Grundlagen der Stoffraumberechnung - Frischbeton, Festbeton (Eigenschaften, Anforderungen, Prüfungen, Einflüsse auf die - Eigenschaften) - Betonherstellung - Einbau - Verdichtung - Nachbehandlung - Bauschnittholz - Schalmaterialien - Betonstahl - Bewehrungsführung - Oberflächenschutzsysteme (Bitumenemulsionen) - Kräfte, Spannungen - Zeichnen des Bauteils, der Schalung, des Verbaus

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen die Sicherung eines Schrägufers einschließlich Böschungstreppe und Betriebsweg. Sie bestimmen geeignete Baustoffe für Böschungs- und Fußsicherungen. Dabei berücksichtigen sie auftretende Uferbelastungen. Sie unterscheiden den Grad der Belastung in Abhängigkeit von Böschungsneigung und Bodenbeschaffenheit. Sie fertigen Ausführungszeichnungen an und erstellen aufgrund der erforderlichen Massen und Mengen ein Leistungsverzeichnis. Sie beschreiben und begründen Arbeitsabläufe und geeigneten Geräteeinsatz. Inhalte: - Wellenschlag, Strömung - Frost - Neigungen, Bodenarten - Faschinatsbauteile - Kunststofffiltermatten, Naturfasermatten - Natursteinpflaster, Steinsatz, Steinschüttung, Betonverbundsteine - Bagger, Decksprahm, Mehrschalengreifer, Helling - Böschungstreppen - Betriebswege - Längs- und Querschnitte, Ansichten, Standlinien - Neigungsberechnungen, Böschungslängen, Roh- und Schüttdichten

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen die Sanierung einer Ufermauer und führen dazu die erforderlichen rechnerischen und zeichnerischen Arbeiten aus. Sie beurteilen und dokumentieren Schäden und wählen unter Berücksichtigung örtlicher Gegebenheiten, wirtschaftlicher, ökologischer und ästhetischer Gesichtspunkte geeignete Sanierungsmöglichkeiten. Die Schülerinnen und Schüler organisieren den Bauablauf, stimmen die Anforderungen an die Ausführung durch einzelne Gewerke ab und beachten im Besonderen die Arbeitssicherheit. Sie erkennen Ausführungsmängel und leiten entsprechende Maßnahmen ein. Inhalte: - Grundwasserstände - Strömungsgeschwindigkeiten - Hochwassergefahr - Schwergewichtsmauer - Winkelstützmauer (Bewehrungsführung) - Gegliederte Ufermauer - Gabionenmauer - Spundwände - Bauzeiten - Kräfte und Spannungen

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler entwickeln geeignete Maßnahmen, die den Rückgang der Küstenlinie verhindern und setzen diese zeichnerisch um. Sie unterscheiden zwischen aktivem und passivem Küstenschutz. Dabei setzen sie sich bewusst mit den Besonderheiten der Region und des Natur- und Landschaftsschutzes auseinander. Sie kennen die Charakteristika unterschiedlicher Küstenregionen und die auftretenden Gefahren durch Wind und Wasser. Sie stellen ihre Ergebnisse dar und diskutieren gemeinsam das Zusammenspiel von Einzelmaßnahmen im Hinblick auf Küstenschutzsysteme. Inhalte: - Küstenformen - Wind, Wellen, Sturmflut - Tideströmung - Tidekurve - Watt, Zonierung, Halligen - Vordüne, Weißdüne, Graudüne - Lahnungsfelder - Sandfangzäune, Pflanzungen - Dünendeckwerke, Strandmauern - Strandaufspülungen - Wellenbrecher, Seebuhnen, Molen - Deiche - Neigungsberechnungen, Böschungslänge, Höhen, Flächen, Volumina, Mengen, Massen

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen die naturnahe Pflege und Entwicklung eines Fließgewässers, dabei sind sie sich notwendiger Leitbilder bewusst und beachten gesetzliche Grundlagen. Sie erfassen den Ist-Zustand unter Berücksichtigung der Gewässergüte und planen im Team unter Beachtung hydrologischer Aspekte die Umgestaltung des Gewässers. Die Schülerinnen und Schüler stellen Zeitpläne auf und wählen geeignete Werkzeuge, Geräte und Maschinen zur Umsetzung der Maßnahmen. Sie diskutieren über ökologische und ökonomische Aspekte ihrer Auswahl und Planung. Sie lesen Bepflanzungspläne und können die Arbeiten der Fertigstellungs-, Entwicklungs- und Unterhaltungspflege ausführen. Sie präsentieren ihre geplanten Maßnahmen zielgruppenorientiert. Sie entwickeln Kriterien zur ökologischen Erfolgskontrolle. Inhalte: - Strukturgüte - Gewässer, Uferzonen, Auen - Arten und Funktion von Vegetation - Zonierung, Bepflanzung - Rückbau - Biologische Durchgängigkeit (Fischaufstiegs-, -abstiegsanlagen) - Arbeitsabläufe - Geräte und Maschinen - EU-, Bundes- und Landesrecht - Planerische Darstellung von Maßnahmen - Mengen- und Massenermittlungen

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler stellen Schäden an Stahlwasserbauteilen in ihren Ursachen und Folgen fest und planen Maßnahmen zur Instandhaltung und Mängelbeseitigung mit dem Schwerpunkt des Korrosionsschutzes. Dabei beachten sie die Sicherheitsvorschriften, insbesondere bei Umgang mit Beschichtungsstoffen und dem Einsatz von Arbeits- und Schutzgerüsten. Sie vermeiden Gefahren, die von elektrischem Strom und Gasen ausgehen. Dazu kennen sie den Betrieb wasserbaulicher Anlagen, die mit Stahlwasserbauteilen ausgerüstet sind. Insbesondere können sie je nach Einsatzgebiet Stahlwasserbauteile in ihrem Aufbau und in ihrer Funktion verstehen und zeichnerisch darstellen. Sie bewerten die Arbeitsergebnisse sowie die Vorgehensweise bei der Qualitätskontrolle und Wiederinbetriebnahme. Inhalte: - Wasserbauliche Anlagen mit Stahlwasserbauteilen (Wehre, Schleusen, Hebewerke, - Sperrwerke, Talsperren) - Stahlwasserbauteile (Sektoren, Segmente, Walzen, Klappen, Nadeln, Tore, Schütze, - Verschlüsse) - Notverschlüsse - Wasserhaltung - Dichtungen - Massen, Kräfte, Spannungen

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen am Fluss Regelungsbauwerke zum Hochwasserschutz und zur Gewährleistung der Schiffahrt. Dabei werden die ökologischen Auswirkungen bewertet. Sie kennen die wirtschaftliche Notwendigkeit eines ausreichend tiefen und breiten Wasserstraßenquerschnittes an möglichst vielen Tagen im Jahr. Sie begründen die Bedeutung eines stabilen Gewässerbettes, insbesondere der Sohle. Sie stellen die Bauwerke maßstäblich dar und berechnen die erforderlichen Mengen und Massen. Sie werten Peildaten aus und organisieren notwendige Maßnahmen, insbesondere Nassbaggerarbeiten und Geschiebemanagement. Bei der Diskussion der Nutzungskonflikte an einer natürlichen Wasserstraße beachten sie widersprüchliche Gruppeninteressen. Inhalte: - Fahrrinne/ Fahrwasser - Solltiefe - Bezugswasserstand - Längs- und Querbauwerke - Polder - Stauregelung - Abrahmung - Peilung - Baggertypen und Arbeitsweisen - Ökologie - Konflikmanagement - Quer- und Längsprofile, Draufsichten - Neigungsberechnungen, Massen - Leistungsberechnungen (Bagger)

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen den Ausbau eines Kanals. Unter Beachtung wirtschaftlicher und ökologischer Gesichtspunkte wählen sie ein geeignetes Profil und eine Dichtung aus und stellen dies zeichnerisch dar. Bei der Planung der Baumaßnahme bestimmen sie geeignete Verfahren und wirtschaftlichen Geräteeinsatz. Sie führen Tiefgangskontrollen durch und bestimmen Ladungsgewichte. Sie legen die für die Bauphase notwenigen Maßnahmen zur Verkehrssicherung fest. Zur Qualitätssicherung kennen sie die Verfahren zur Prüfung der Dichtungsschicht. Sie organisieren Pflege- und Unterhaltungsmaßnahmen am Kanal insbesondere Dammschau, Mahd, Gehölzpflege und Schädlingsbekämpfung. Inhalte: - Einschnittstrecke, Dammstrecke - Aufbau Damm (Deich) - Dichte Deckwerke - Wasserbaustelleneinrichtung - Verkehrssicherung an Wasserbauwerken zu Land und Wasser - Transportwege - Eichschein, Eichaufnahme - Schwimmende Fahrzeuge - Bagger, Ramme, Presse

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler planen den Bau eines Seedeiches mit entsprechenden Bauwerken unter Beachtung der Bemessungswasserstände und der auftretenden Belastungen. Sie wählen geeignete Geräte sowie Verfahren und nutzen Vermessungsergebnisse zur Massenermittlung. Sie stellen einen Bauzeitenplan auf und entwickeln Bewusstsein für die entstehenden Kosten. Sie treffen Entscheidungen über die Unterhaltung des Deiches und dessen Verteidigung im Notfall. Sie dokumentieren ihre Arbeitsergebnisse und zeigen Parallelen bzw. Unterschiede zu den Binnendeichen auf. Inhalte: - Bemessungswasserstände - Deichtypen und -aufbau: Seedeiche/ Binnendeiche - Bauwerke: Scharten, Überfahrten, Rampen, Siele, Düker, Sperrtore, Schöpfwerke - Tide, Sturmflut, Wind, Wellen, Strömung - Hochwasserschutz - Nivellement - Deichprofil - Spülverfahren - Deichschau, Beweidung, Mahd, Geschwemmselabfuhr - Querschnitte, Draufsichten - Roh- und Schüttdichten, Massen,