Der Papierbrückenwettbewerb
WPU 7 „Planen und Bauen“ holt den 2. Platz beim nationalen Brücken-Bau-Wettbewerb
Eine kniffelige Aufgabe: Wer baut die leichteste Papierbrücke, die eine Lücke von einem Meter überspannt und dabei ein Gewicht von einem ganzen Kilogramm trägt? Der Wahlpflichtkurs (WPU) 7 der Gemeinschaftsschule Schenefeld beschäftigte sich mit dieser Herausforderung und konnte sich gegenüber mehr als 25 Brücken der Konkurrenz durchsetzen und einen stolzen 2. Platz mit 200 Euro Preisgeld erringen.
Der deutschlandweite Wettbewerb „exciting-physics 2023“ wurde dieses Jahr im Rahmen der Veranstaltung „Highlights der Physik“ in Kiel ausgerichtet und richtete sich an 5. bis 10. Klassen aus ganz Deutschland. Das Preisgeld wird noch in diesem Schuljahr für einen gemeinsamen Ausflug eingesetzt.
Der begehrte Physikwettbewerb mit hochwertigen Preisen lockte jugendliche Tüftler_innen aus ganz Deutschland in unsere schöne Landeshauptstadt. Dort sollten in sechs verschiedenen Aufgaben-Kategorien die genialsten Konstruktionen vor einer Jury gegeneinander antreten. Viele teilnehmende Gruppen traten bereits zum wiederholten Mal an. Der WPU 7 „Planen und Bauen“ wurde erst in diesem Schuljahr zusammengestellt und ging nun gegen diese Konkurrenz an die Konstruktion der perfekten Papierbrücke. Da das Finale in Kiel bereits am 27.09.2023 stattfinden sollte, war der Druck groß. In nur dreieinhalb Wochen musste eine funktionsfähige Brücke geplant, gebaut und getestet werden.
Um dies aus dem Stand zu bewerkstelligen, musste ein guter Projektplan her. Zunächst wurden die Regeln genau gelesen, um nicht durch eine fehlerhafte Planung die vorzeitige Disqualifikation zu riskieren. Dann wurde probiert, wie Papier auf diese Länge überhaupt tragend konstruiert werden kann. Dazu wurden verschiedene Nachbauten von Stahlröhren und Wellpappe getestet. Die Röhren erwiesen sich dabei als die stabilere Konstruktion. Nun musste entschieden werden, wie die Statik aussehen sollte. Aufgrund der knappen Zeit beschränkte sich die Recherche zu möglichen Brückenmodellen auf Ideen aus vergleichbaren Wettbewerben. Aufgeteilt auf vier Gruppen baute dann jedes Team einen Brückentyp nach. Drei Gruppen setzten bei den entscheidenden tragenden Elementen auf Papier. Die erlaubten Schnüre wurden dort lediglich zur Verbindung und Verstärkung einzelner Elemente eingesetzt. Eine Gruppe baute jedoch eine Brücke, die ähnlich einer Hängebrücke die Schnüre als wichtigstes statisches Element einsetzte. Diese Brücke kam auf ein Gewicht von nur 134 Gramm und war damit über 350 Gramm leichter als alle anderen Konstruktionen. Nun kam es auf einen letzten Test an. Welches der Exponate würde auch wirklich das geforderten Kilogramm halten? Tatsächlich hielten alle drei Brücken das geforderte Gewicht (eine war leider nicht rechtzeitig fertig geworden). Allerdings stimmte bei der einen Brücke das lichte Maß zwischen den Stützen nicht und unterschritt die geforderten fünf Zentimeter Abstand. Die zweite Brücke hielt weitaus mehr als ein Kilogramm, war mit 540 Gramm Gewicht aber auch das schwerste Modell. Die leichteste Brücke stellte sich auch gleichzeitig als stabil genug heraus und hielt locker das eine Kilogramm aus. Im späteren Verlauf des Finales zeigte sich, dass sogar über das Doppelte von der Brücke getragen werden konnte.
Mit dieser Brücke ging es also auf die Reise nach Kiel. Ein paar unserer WPU-Teilnehmer fielen leider krankheitsbedingt aus, aber zumindest 12 der Gruppe waren mit dabei und natürlich auch Herr Offermann und Herr Sudhaus. Auf dem Gelände angekommen, galt es zunächst, die Anmeldebögen richtig auszufüllen. Diese waren gleichzeitig Lose für die parallel stattfindende Tombola mit vielen hochwertigen Sachpreisen – einer unserer Schüler gewann sogar eine Powerbank. Dazu bekamen alle ein knallrotes Teilnehmer-T-shirt, mit dem man sich auf dem ganzen Ausstellungsgelände bewegen durfte. Kaum wurde der zugewiesene Platz im Ausstellungszelt erreicht, konnten auch schon die Brücken der Konkurrenz an den Nebentischen in Augenschein genommen werden. Einige Brücken hatten Ähnlichkeit mit den eigenen Versuchen, Brücken nur mit Röhren aus Papier zu konstruieren. Diese fielen durch ein hohes Gewicht auf. Einige Konstruktionen basierten aber auch auf einer Kombination aus Schnüren und Papierelementen. Hier konnten sehr filigrane Bauwerke bestaunt werden und ließen den Glauben an den Sieg bereits vor der ersten Messung stark schrumpfen.
Die Spannung wurde erstmal weiter erhöht, denn bis zur Ausscheidung war noch einige Zeit. So wurde vorher noch die ganze Ausstellung mit vielen Mitmachexperimenten besucht, bis die Jury endlich zum Finale rief. Vor aller Augen stellten nun die Gruppen nach und nach ihre Brücken vor, beschrieben kurz die technischen Überlegungen und testeten nach dem Wiegen die Tragfähigkeit mit dem vorgegebenen Kilogramm Gewicht. Schnell wurde klar, dass viele Konkurrenz-Brücken zu filigran waren und das Testgewicht nicht halten konnten. Einige waren auch zu schmal, hielten die Mindestbreite nicht ein und fielen deshalb aus der Bewertung. Je mehr Brücken der Konkurrenz so wegfielen, desto mehr stieg unsere eigene Hoffnung, doch noch auf einem der vorderen Plätze zu landen. Und so war der Jubel groß, als unser Brückenmodel schließlich unerwartet auf Platz 2 landete! Die Heimfahrt verging dann wie im Flug und die Gruppe freut sich schon sehr auf einen gemeinsamen Ausflug, der von dem Preisgeld unternommen werden soll.
