Windenergie in der Schweiz

Wo sind geeignete Gebiete, um Windenergieanlagen zu bauen? Warum eignen sich nicht alle Gebiete, auch wenn genug Wind vorhanden ist? Welche Argumente gibt es für oder gegen den Bau von Windenergieanlagen?
Ausgehend von diesen themenspezifischen Fragestellungen lernen die Schülerinnen und Schüler den Kartenviewer map.geo.admin.ch kennen. Sie profitieren dabei von den vielfältigen und detaillierten Daten, die auf dem Kartenviewer visualisiert werden können.

Diese Unterrichtseinheit wurde von Reto Hugenberg, Schule Bremgarten AG, entwickelt und mit einer Klasse erprobt.

Abb: Windenergieanlagen auf dem Mont Crosin

Einbettung ins Thema

Die erste Windenergieanlage wurde in der Schweiz 1986 erbaut. Seither entstanden laufend neue Anlagen und 2018 stellten alle bestehenden Windenergieanlagen nur gerade 0.2% der benötigten elektrischen Energie zur Verfügung. In der Energiestrategie 2050 des Bundes sollen Windenergieanlagen einen Anteil von 7% des in der Schweiz benötigten Stroms produzieren. Dazu müssen Standorte gefunden werden, deren Eignung nicht nur von den Windverhältnissen abhängt.

Mit dieser Unterrichtseinheit erkennen die Schülerinnen und Schüler, wie eine Windenergieanlage prinzipiell funktioniert, welche Gebiete sich für den Bau von Windenergieanlagen eignen und welche Voraussetzungen dafür gegeben sein müssen. Ausserdem erkennen sie Vor- und Nachteile von Windenergieanlagen und setzen sich dazu mit der Beurteilung von Informationsquellen im Netz auseinander. So werden Themen aus RZG, NT, Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) und Medien und Informatik verbunden.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Voraussetzungen / Vorwissen / Präkonzepte
Für die Bearbeitung der Aufträge ist bekannt, welchen Formen zur Produktion von elektrischer Energie umweltfreundlich sind und welche nicht bzw. ist bekannt, welcher Zusammenhang zwischen dem Umsetzen von Energiezielen und dem Erreichen von Klimazielen besteht.
Zudem sind allgemeine Kenntnisse eines Webbrowsers von Vorteil. Die Einführung in die Bedienung des Kartenviewers kann situativ während des Unterrichts stattfinden.

Art der Aufgabe
Die Aufgabe ist geeignet als Ergänzung zu den Themenbereichen «Bauen nach Regeln», «Rohstoffe und Energieträger» (NMG und RZG/GGS), «Energieformen und Energieumwandlung» (NMG und NT) oder “Natürliche Umwelt und Ressourcen” (BNE). Die Unterrichtseinheit bietet hervorragende Anknüpfungspunkte, um weitere Fragestellungen rund um oben genannten Themenbereiche und Themen aus BNE zu bearbeiten und zu vertiefen.

Vorgehen
Zuerst machen sich die Schülerinnen und Schüler Gedanken, wo eine Windenergieanlage am besten aufgestellt wird und formulieren dazu eine Hypothese.

Auftrag 1
Eine Windenergieanlage wandelt Windenergie in elektrische Energie um. Wo werden Windenergieanlagen am besten gebaut? Schreibe eine Hypothese auf.

 

Weiter erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über den Aufbau und die grundlegende Funktion einer Windenergieanlage und wo sich in der Schweiz bereits Anlagen befinden. Mit Auftrag 2 lernen sie die Einheit GWh kennen und verschaffen sich einen Überblick darüber, wie viele Windenergieanlagen bis 2050 gebaut werden und für wie viele Haushalte dies reichen wird. Sie erhalten so eine Vorstellung davon, welcher Anteil elektrischer Energie realistischerweise in der Schweiz bis 2050 von Windenergieanlagen stammen wird.

1 Wichtiges zu Windenergieanlagen

Der Propeller (1) einer Windenergieanlage besteht aus den Flügeln (2) und der Nabe (3). Durch den Wind dreht sich der Propeller. Weil sich der Propeller dreht, wird der Generator (4) angetrieben. Dadurch erzeugt der Generator elektrische Energie.

Bild 1: Vereinfachter Aufbau einer Windenergieanlage

Windenergieanlagen in der Schweiz

Die erste Windenergieanlage der Schweiz wurde 1986 beim Soolhof (Langenbruck) gebaut. Die erzeugte Energie reichte etwa für 20 Haushalte. Im Jahr 2018 gab es in unserem Land 37 Anlagen, die insgesamt rund 122 GWh (GWh = Gigawattstunden) elektrische Energie produzieren. Der grösste Windpark befindet sich auf dem Mont Crosin im Berner Jura bei St. Imier. Dort stehen 16 Windenergieanlagen, die alle zusammen pro Jahr etwa 80 GWh Energie produzieren. Weitere Grossanlagen stehen u.a. im Wallis im Rhonetal, bei Entlebuch im Kanton Luzern und auf dem Gütsch im Kanton Uri.

In der Schweiz sollen mehr Windenergieanlagen gebaut werden. Denn im Jahr 2018 erzeugten alle Windenergieanlagen etwa 122 GWh elektrische Energie. Das sind nur 0.2% der benötigten elektrischen Energie in der Schweiz. Das reicht für etwa 26’000 Haushalte. Bis im Jahr 2050 sollen 4000 GWh elektrische Energie erzeugt werden.

Gut zu wissen: Alle Haushalte in der Schweiz benötigen etwa 27% der gesamten elektrischen Energie. Der Dienstleistungssektor benötigt etwa 16%, die Industrie etwa 18% und der Verkehr etwa 38%.

Auftrag 2
Berechne mit den Angaben aus den Texten oben:
a. Wievielmal mehr Windenergieanlagen sollen im Vergleich zu 2018 gebaut werden?
b. Alle Windenergieanlagen werden 2050 einen höheren Anteil am gesamtschweizerischen Strombedarf abdecken. Welcher prozentuale Anteil wird das sein?
c. Wie viele Haushalte können 2050 mit Strom aus Windenergieanlagen versorgt werden?

 

Mit Auftrag 3 schaffen sich die Lernenden einen Überblick über die verschiedenen Energieträger, die in der Schweiz verwendet werden. Dabei erhalten sie eine Vorstellung, welche Energieträger am meisten verwendet werden und warum eine Investition in erneuerbare Energiequellen für die Zukunft sinnvoll ist.

Auftrag 3
In der Schweiz wird nicht nur elektrische Energie benötigt. Informiere dich in der schweizerischen Gesamtenergiestatistik von 2018, welche Energieträger auch noch verwendet werden.
a. Die Grafik auf Seite 3 der Gesamtenergiestatistik zeigt die am häufigsten verwendeten Energieträger, eingeteilt in 9 Gruppen. Ordne die Energieträgergruppen nach ihrer Häufigkeit. Beginne mit der häufigsten.
b. Schreibe für die ersten fünf Energieträger mindestens ein Beispiel auf, was damit betrieben wird.
c. Beschreibe die Entwicklung von 1910 bis 2018. Beispiel: «Die Verwendung von Holz hat seit 1910 leicht zugenommen.»
d. In der Schweiz soll bis 2050 der Ausstoss von Abgasen reduziert werden. Das kann zum Beispiel gelingen, wenn mehr Elektroautos gefahren werden. Dazu braucht es aber mehr elektrische Energie. Bis 2050 soll möglichst viel elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen stammen. Zum Beispiel ist Wind eine erneuerbare Energiequelle.
Besprich mit jemandem aus der Klasse: Welche anderen erneuerbaren Energiequellen kennt ihr noch und warum sind sie wichtig für die Zukunft?

Idealerweise wird diese Sequenz mit einer Diskussion in der Klasse abgeschlossen. Zum Beispiel kann weiter diskutiert werden, warum nicht einfach Kernkraftwerke gebaut werden, um mehr elektrische Energie bereit zu stellen, warum erneuerbare Energiequellen wie Windenergie zu mehr Unabhängigkeit vom Ausland führen oder wie die Energie aus Windenergieanlagen gespeichert werden kann.
Bei dieser Diskussion geht es v.a. darum, dass die Schülerinnen und Schüler verstehen, dass Windenergieanlagen dazu beitragen, die Schweiz für die Zukunft umweltverträglicher zu gestalten.

 

Im Weiteren lernen die Schülerinnen und Schüler 5 Punkte kennen, die beim Bau von Windenergieanlagen zentral sind.

2 Windenergieanlagen kann man nicht überall bauen

Nicht jeder Standort ist für eine Windenergieanlage geeignet. Gute Standorte befinden sich auf den Jurahöhen, in den Alpen und Voralpen und im westlichen Mittelland. Der Bund hat 2010 Empfehlungen zur Planung von Windenergieanlagen verfasst. Folgende 5 Punkte sind wichtig:

  1. Windenergieanlagen an geeigneten Standorten konzentrieren
  2. Genügend Wind
  3. Gute Erschliessung
  4. Nicht zu nah an Siedlungen
  5. Verträglichkeit mit Natur und Landschaft

Auftrag 4
Beschreibe, was mit den fünf Punkten gemeint ist. Recherchiere im Internet, z.B. unter:

 

Nun beginnt die eigentliche Arbeit mit map.geo.admin.ch. Die Schülerinnen und Schüler lernen, welche Datensätze sich eignen, um einen geeigneten Standort für den Bau von Windenergieanlagen zu finden.

3 Geeignete Gebiete finden

Vom Boden bis zur Nabe gemessen, sind Windenergieanlagen etwa zwischen 50 und 150 Meter hoch. Darum sind für den Bau von Windenergieanlagen die Windgeschwindigkeiten zwischen 50 und 150 Meter ab Boden interessant. Auf map.geo.admin.ch findest du Karten, auf denen die Windgeschwindigkeiten in verschiedenen Höhen dargestellt sind:

Auftrag 5
Öffne die Webseite map.geo.admin.ch.
a. Um die wichtigsten Funktionen der Webseite kennen zu lernen, schau dir diesen Film an.
b. Suche mit der Suchfunktion nach den folgenden Karten:

  • Windgeschwindigkeit in 50 Meter Höhe
  • Windgeschwindigkeit in 100 Meter Höhe
  • Windgeschwindigkeit in 150 Meter Höhe

c. Vergleiche die drei Karten. Klick dazu die Karten abwechslungsweise an und aktiviere die Infobox zu den einzelnen Karten (Bild 2). Notiere die Unterschiede zwischen den Windgeschwindigkeiten auf den verschiedenen Höhen.

Bild 2: Darstellung einzelner Karten und aktivierte Infobox

 

d. Überlege und beschreibe den Zusammenhang zwischen Windgeschwindigkeit und Windenergie.
e. Suche nach der Karte «Windenergieanlagen». Verschaffe dir einen Überblick über die Bedeutung der verschiedenen Farben. Klick dazu auf das Zahnrad und aktiviere die Infobox.

Bild 3: Informationen zu den Windenergieanlagen

 

f. Zoome bei einem Windpark in die Karte hinein, so dass du die einzelnen Anlagen sehen kannst.
g. Wähle eine Anlage aus und klicke auf das Symbol (Bild 4).

Bild 4: Windenergieanlage in Lajoux (JU) und die dazugehörenden Objektinformationen

h. Zeige jemandem aus der Klasse, wo die Windgeschwindigkeit und die Windhäufigkeit abgelesen werden kann.
i. Schau dir unter «Zusatzinformationen» die Informationen der Anlage an.
j. Wähle drei grosse Einzelanlagen aus. Beschreibe Zusammenhänge zwischen den Anlagen.
k. Wähle drei kleine Einzelanlagen aus. Beschreibe Zusammenhänge zwischen den Anlagen.
l. Suche den Windpark auf dem Mont Crosin. Begründe, warum dort so viele Anlagen stehen.
m. Suche die Windenergieanlage Gries. Begründe, warum die vier Anlagen dort gebaut wurden.

 

Nachdem sich die Schülerinnen und Schüler mit den Funktionen des Kartenviewers und den wichtigen Datensätzen vertraut gemacht haben, suchen sie selber Gebiete aus und beurteilen sie aufgrund der 5 Punkte nach deren Eignung.

Auftrag 6:
Suche selbst Gebiete, welche für den Bau von Windenergieanlagen geeignet sein könnten. Beachte dabei die 5 Punkte unter «2 Windenergieanlagen kann man nicht überall bauen».

a. Markiere mindestens drei Gebiete mit der Funktion «Zeichnen & Messen auf der Karte». Verwende die Funktion «Linie» und folge den Anweisungen. Wie das aussehen kann, siehst du in Bild 5.

Bild 5: Mit der Zeichnen-Funktion markiertes Gebiet.

b. So kannst du untersuchen, ob in einem Gebiet Windenergieanlagen gebaut werden können:

  • Suche die Karte «Wind: Bundesinteressen».
  • Klicke in deinem eingezeichneten Gebiet auf einen Punkt, wo deiner Ansicht nach eine Windenergieanlage sinnvoll ist.
  • Klick unter «Objektinformationen» auf «Zusatzinformation». Entscheide anhand der Zusatzinformationen, ob der Bau einer Windenergieanlage möglich wäre.

Untersuche für jedes deiner eingezeichneten Gebiete, ob eine Windenergieanlage gebaut werden könnte oder nicht. Notiere für jedes Gebiet eine Begründung wie im folgenden Beispiel:
Auf dem Morgartenberg ist die Windgeschwindigkeit relativ hoch und der Berg ist gut erschlossen. Jedoch befindet sich auf dem Morgartenberg ein Wald, der geschützt ist. Darum kann dort wahrscheinlich keine Windenergieanlage gebaut werden.

Bild 6: Beispiel zum Aufrufen der Objektinformationen und Zusatzinformationen

 

Abschliessend bilden sich die Schülerinnen und Schüler eine Meinung für oder gegen den Bau von Windkraftanlagen und erstellen mit dem Gelernten einen Bericht.

Auftrag 7:
Bist du selber für oder gegen den Bau von Windenergieanlagen? Um dir eine Meinung zu bilden, solltest du immer die Argumente von Befürwortern und Gegnern kennen. Im Internet findest du dazu Informationen.
a. Suche mindestens fünf Argumente, die für den Bau einer Windenergieanlage sprechen.
b. Suche mindestens fünf Argumente, die gegen den Bau einer Windenergieanlage sprechen.
c. Geh auf die Seite http://www.windpark-lindenberg.ch/ und verschaffe dir einen Überblick. Eignet sich die Seite, um sich eine eigene Meinung zum Bau von Windenergieanlagen zu bilden. Begründe.

Auftrag 8:
Erstelle einen Bericht zu folgenden drei Themen:
a. Beschreibe, welche Gebiete sich für den Bau von Windanlagen eignen. Begründe, warum sich die Gebiete eignen.
b. Stelle die für dich wichtigsten Argumente für und gegen den Bau von Windenergieanlagen zusammen. Begründe, warum die Argumente für dich wichtig sind.
c. Beschreibe, warum du selber für oder den Bau von Windenergieanlagen bist.Für den Bericht kannst einen Text mit Bildern schreiben, ein Plakat oder eine Präsentation gestalten, einen Erklärfilm erstellen, einen Wikiartikel verfassen oder die Erkenntnisse auf eine andere Art festhalten. Beziehe alle Fakten, die du in dieser Unterrichtseinheit kennengelernt hast, in deinen Bericht mit ein.

 

Hinweise und Bemerkungen
Einstieg in map.geo.admin.ch
Um sich mit der Bedienung von map.geo.admin.ch vertraut zu machen, ist eine Einführung von ca. einer Lektion zu empfehlen. Die Schülerinnen und Schüler lernen dabei die wichtigsten Funktionen und können anschliessend selbständiger mit dem Tool umgehen:

  1. Film «Erste Schritte mit map.geo.admin.ch»
  2. Sehr niederschwelliger Einstieg in die Bedienung mit der Suche ungewöhnlicher Ortsnamen: Orte finden
  3. Ein weiterer Einstieg in die Bedienung des Kartenviewers: Meinen Wohnort erkunden

Die weiteren Funktionen können dem Auftrag 5 entnommen werden.

 

Bezug zum Lehrplan 21

Neben dem Bezug zu Bildung für Nachhaltige Entwicklung wird an folgenden Kompetenzen aus NMG und RZG / GGS und MI / IB gearbeitet:

NT 4.2 Die Schülerinnen und Schüler können Herausforderungen zu Speicherung, Bereitstellung und Transport von Energie beschreiben und reflektieren.
RZG / GGS 1.4 Die Schülerinnen und Schüler können natürliche Ressourcen und Energieträger untersuchen.
RZG / GGS 3.3 Die Schülerinnen und Schüler können Prozesse der Raumplanung nachvollziehen.
RZG / GGS 4.1 Die Schülerinnen und Schüler können Orte lokalisieren.
MI / IB 1.2 Die Schülerinnen und Schüler können Medien und Medienbeiträge entschlüsseln, reflektieren und nutzen.

 

Zudem wird aus den Anwendungskompetenzen Medien und Informatik bzw. informatische Bildung an folgenden Kompetenzen gearbeitet:

Recherche und Lernunterstützung Mit Hilfe von vorgegebenen Medien lernen und Informationen zu einem bestimmten Thema beschaffen (…).
Medien und Daten auswählen, auswerten und als Informationsquelle für das eigene Lernen nutzen (…).
Medien für den eigenen Lernprozess selbständig auswählen und einsetzen (…).
Produktion und Präsentation Medien zum gegenseitigen Austausch sowie zum Erstellen und Präsentieren der eigenen Arbeiten einsetzen (…).
Grundfunktionen von Geräten und Programmen zur Erstellung, Bearbeitung, und Gestaltung von Texten, Tabellen, Präsentationen, Diagrammen, Bildern, Tönen, Videos und Algorithmen anwenden



Unterrichtsidee: Raumplanung erlebbar machen

Wo in deiner Gemeinde würdest du dir gerne ein Haus bauen? Was würde geschehen, wenn alle da bauen würden, wo sie möchten?
Ausgehend von diesen lebensnahen Fragestellungen lernen die Schülerinnen und Schüler den Kartenviewer map.geo.admin.ch kennen. Sie profitieren dabei von den Visualisierungsmöglichkeiten der Veränderungen ihrer vertrauten Umgebung.

Diese Unterrichtseinheit wurde von Mathias Riser, Schule Suhr, entwickelt und mit einer Klasse erprobt.

Abb: Ob man dort sein Traumhaus bauen darf?

Einbettung ins Thema

Seit 1969 wird in der Schweiz aktiv Raumplanung betrieben. In besagtem Jahr wurde der Verfassungsartikel zur Raumordnung verabschiedet, welcher die Raumplanung zur Bundeskompetenz machte. Seit 1980 ist das Raumplanungsgesetz in Kraft. Dieses soll die unterschiedlichen Nutzungsansprüche koordinieren und dadurch auch zur Schonung von Natur und Landschaft beitragen. Eine Nachhaltige Entwicklung der Naturlandschaft der Schweiz wird angestrebt. Mehr Informationen dazu auf der Webseite des Bundesamtes für Raumentwicklung ARE.

Mit dieser Unterrichtseinheit erkennen die Schülerinnen und Schüler, welche räumlichen Veränderungen in den letzten 100 Jahren in ihrer nahen Umgebung stattgefunden haben und welchen Nutzen die Raumplanung für den Menschen und insbesondere für die Umwelt haben kann. So werden Themen aus RZG und Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) verbunden.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Voraussetzungen / Vorwissen / Präkonzepte
Für die Bearbeitung der Aufträge sind keine spezifischen Vorkenntnisse notwendig.
Allgemeine Kenntnisse eines Webbrowsers sind von Vorteil. Die Einführung in die Bedienung des Kartenviewers kann situativ während des Unterrichts stattfinden.

Art der Aufgabe
Die Aufgabe ist geeignet als Einstieg in die Themenbereiche «Veränderung der Landschaft», «Veränderung durch Strukturwandel» oder «Bauen nach Regeln». Die Unterrichtseinheit bietet eine hervorragende Grundlage, um weitere Fragestellungen rund um oben genannten Themenbereiche und Themen aus BNE zu bearbeiten und zu vertiefen.

Vorgehen
Zuerst tragen die Schülerinnen und Schüler auf einer analogen Karte der Gemeinde ein, wo ihr Wunschhaus stehen soll. Danach halten sie ihr Vorwissen fest, indem sie ihre Gedanken zu folgenden Leitfragen aufschreiben:

Auftrag 1
Schreibe deine Gedanken zu den folgenden Fragen auf. Lass zwischen jeder Antwort einige Zeilen frei, so dass du später die Antworten ergänzen oder korrigieren kannst.

  1. Was wäre, wenn alle ihr Haus dort bauen würden, wo es ihnen passt?
  2. Wie würde die Landschaft dann aussehen?
  3. Was denkst du, wo in unserer Gemeinde noch gebaut werden darf?
  4. Wie hat sich die Bebauung in unserer Gemeinde in den letzten Jahrzehnten verändert?

 

Mit Auftrag 2 vergleichen die Schülerinnen und Schüler Karten von früher und heute und halten fest, was ihnen zwischen dem «Früher und Heute» auffällt bzw. welche Unterschiede sie zwischen den Gemeindeausschnitten von früher und heute erkennen.
Ergänzend zu den Beschreibungen können die Beobachtungen zum Beispiel durch Einzeichnen der neu bebauten Gebiete (Funktionen «Zeichnen & Messen auf der Karte») direkt im Kartenviewer auf dem neueren Luftbild festgehalten werden.

Auftrag 2
Suche auf map.geo.admin.ch deine Gemeinde.

  1. Betrachte mit Hilfe der «Zeitreise-Kartenwerke» die Entwicklung in den letzten 100 oder mehr Jahren. Beschreibe, was du feststellst.
  2. Betrachte mit der SWISSIMAGE Zeitreise und der Funktion «Vergleichen» die Veränderungen der Bebauung rund um das Schulhaus und deinem Zuhause. Beschreibe, was sich in den letzten 30 – 40 Jahren verändert hat. Folgende Fragen können dir helfen:
    1. Wo liegen die Gebiete, wo neue Häuser gebaut wurden?
    2. Haben sich die Grenzen der bebauten und unbebauten Gebiete verändert?
    3. Hat es mehr oder weniger Flächen mit Pflanzen (z. B. Wiesen, Parks, Wäldchen, …)
    4. Hat es mehr oder weniger landwirtschaftliche Flächen?

 

Anschliessend gewinnen die Schülerinnen und Schüler die Erkenntnis, dass es in einer Gemeinde verschiedene Zonen (Wohnzone, Industriezone, Landwirtschaftszone, …) gibt.

Auftrag 3
Betrachte die aktuellste Karte deiner Gemeinde auf map.geo.admin.ch. Suche nach Gebieten mit Gebäuden, welche den gleichen Zweck haben. Achte dabei zum Beispiel auf Wohnhäuser, Industriegebäude oder Einkaufsmöglichkeiten. Suche auch nach Gebieten ohne Häuser, zum Beispiel Wiesen oder Wälder.

  1. Markiere und beschrifte die Gebiete in der Karte.
  2. Beschreibe, was dir auffällt.

 

Die Lernenden schliessen die Sequenz ab, indem sie ihre Antworten auf die Fragen zur Erhebung des Vorwissens überarbeiten und so einen Teil ihres Lernfortschritts sichtbar machen. Anschliessend werden die folgenden Behauptungen diskutiert:

Auftrag 4
Mit der «Raumplanung» wird geregelt, wo in einer Gemeinde gebaut werden darf. Begründe, warum die folgenden Behauptungen stimmen:

  1. Die Raumplanung nützt den Menschen.
  2. Die Raumplanung hilft der Natur.

Die Schülerinnen und Schüler diskutieren z. B. die beiden Behauptungen in Gruppen und die Resultate aus der Diskussion können im Plenum zusammengetragen werden. Daraus entstehen wahrscheinlich neue Fragen, die für die Weiterarbeit verwendet werden können.

 

Wie weiter
An diesen Einstieg anschliessend könnte der Zonenplan der eigenen Gemeinde beschafft und die Zonen vor Ort besichtigt werden.
Die Beobachtungen auf den Luftbildern und die Überlegungen zu den Leitaufträgen können zum Beispiel durch das Erstellen von Fotos und Skizzen bestätigt und erweitert werden.
Zudem können die Bauzonen «Bauzonen + Zeitreise – Kartenwerk (Suhr AG)» mit den Fotos der Zeitreise verglichen und so strukturelle Änderungen der letzten Jahrzehnte festgestellt werden. Was in der Frage der zukünftigen Raumentwicklung münden könnte (Stichwort: Verdichtung).

Hinweise und Bemerkungen
Einstieg in map.geo.admin.ch
Um sich mit der Bedienung von map.geo.admin.ch vertraut zu machen, ist eine Einführung von ca. einer Lektion zu empfehlen. Die Schülerinnen und Schüler lernen dabei die wichtigsten Funktionen und können anschliessend selbständiger mit dem Tool umgehen:

  1. Film «Erste Schritte mit map.geo.admin.ch»
  2. Sehr niederschwelliger Einstieg in die Bedienung mit der Suche ungewöhnlicher Ortsnamen: Orte finden
  3. Ein weiterer Einstieg in die Bedienung des Kartenviewers: Meinen Wohnort erkunden

Die Funktionen “Zeitreise” und “Karten Vergleichen”
Für Auftrag 2 wird die Zeitreise- und die Vergleichen-Funktion von map.geo.admin.ch benötigt. Die Zeitreise kann von den Schülerinnen und Schülern selber aktiviert werden. Alternativ wird den Lernenden eine entsprechend vorbereitete Karte durch einen Link zur Verfügung gestellt.

  1. Wie die Zeitreise aktiviert wird, ist hier beschrieben.
  2. Wie ein Link einer bestimmten Karte erstellt wird, ist hier beschrieben.

Ein Beispiel für die Zeitreisefunktion Suhr (AG) ist folgend gezeigt:

Luftbilder
Ebenfalls für Auftrag 2 werden Luftbilder der «SWISSIMAGE Zeitreise» und die Vergleichsfunktion von map.geo.admin.ch benötigt. Auch hier können die Lernenden die Funktion selber aktivieren oder eine entsprechende Karte kann vorbereitet und per Link zur Verfügung gestellt werden.

  1. Die Luftbilder «SWISSIMAGE Zeitreise» sind auf dieser Karte aktiviert.
    Hinweis: Es stehen nicht für jeden Zeitraum Luftbilder zur Verfügung. Welche Luftbilder es für welchen Zeitraum gibt und wie dies festgestellt werden kann, wird in diesem Video gezeigt.
  2. Wie die Funktion «Vergleichen» aktiviert wird, ist hier beschrieben.

Unten zwei Beispiele, wie das für Suhr (AG) aussehen kann:

In die Karten zeichnen und schreiben
Werden Merkmale direkt in die Karte gezeichnet und geschrieben, wird die Funktion “Zeichnen und Messen” verwendet. Diese Funktion kann bei Bedarf individuell bzw. Gruppenweise kurz eingeführt werden. Die Funktion «Zeichnen und Messen» verwendet wird, wird hier beschrieben.

Bauzonen anzeigen
Um die Bauzonen anzuzeigen, wird der Datensatz «Bauzonen Schweiz» benötigt. Dieser Datensatz befindet sich in der Kategorie «Geokatalog» wird am einfachsten über das Suchfeld von map.geo.admin.ch gesucht und ausgewählt.
Wie das für Suhr (AG) aussieht, ist unten gezeigt:

Wie es aussieht, wenn die Bauzonen mit Karte hinterlegt und mit aktuellen Luftbildern verglichen werden, ist an diesem Beispiel gezeigt:

Bezug zum Lehrplan 21

Neben dem Bezug zu Bildung für Nachhaltige Entwicklung wird an folgenden Kompetenzen aus NMG und RZG gearbeitet:

NMG 8.3 Die Schülerinnen und Schüler können über die Auswirkungen von Veränderungen im Raum für die Menschen und die Natur nachdenken (z.B. im Verkehr, bei Freizeitanlagen, an Gewässern) und über Gestaltungs- und Verhaltensmöglichkeiten in der Zukunft nachdenken.
RZG 2.3c Die Schülerinnen und Schüler können Entwicklungen und Veränderungen in städtischen und ländlichen Räumen untersuchen und benennen.

Zudem wird aus den Anwendungskompetenzen Medien und Informatik bzw. informatische Bildung an folgenden Kompetenzen gearbeitet:

Recherche und Lernunterstützung Mit Hilfe von vorgegebenen Medien lernen und Informationen zu einem bestimmten Thema beschaffen (…).
Medien und Daten auswählen, auswerten und als Informationsquelle für das eigene Lernen nutzen (…).
Medien für den eigenen Lernprozess selbständig auswählen und einsetzen (…).
Produktion und Präsentation Medien zum gegenseitigen Austausch sowie zum Erstellen und Präsentieren der eigenen Arbeiten einsetzen (…).
Grundfunktionen von Geräten und Programmen zur Erstellung, Bearbeitung, und Gestaltung von Texten, Tabellen, Präsentationen, Diagrammen, Bildern, Tönen, Videos und Algorithmen anwenden



Wo findet man die steilsten Hänge? Hangneigungsklassen ab 30° (swisstopo)

Hangneigungsklassen ab 30 Grad (Bundesamt für Landestopografie swisstopo)

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Copyright © Shutterstock (swisstopo Lizenz)

Derivat aus dem digitalen Höhenmodell swissALTI3D und aus den Modellen von Frankreich, Italien, Österreich und Deutschland welches die Identifikation von Hangneigungen von 30° und mehr erlaubt. Diese Information ist bei der Unfall- und Lawinenprävention hilfreich. Die Hangneigungen über 30° sind gemäss der Empfehlung vom Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF in 4 Klassen kategorisiert. Sie wurden aus einem kombinierten digitalen Höhenmodell bestehend aus swissALTI3D für die Schweiz und Liechtenstein, RGE ALTI für Frankreich, TINITALY/01 für Italien, DGM10 für Österreich und DGM1 für Bayern und Baden-Württemberg und mit einer Auflösung von 10m abgeleitet. Im Übergangsbereich zwischen den zwei Basismodellen kann die Genauigkeit der Hangneigungswerte nicht garantiert werden. Haftungsansprüche aufgrund der Darstellung der Hangneigungen können nicht geltend gemacht werden.




NEU: 5G – NR Verfügbarkeit (Bundesamt für Kommunikation)

Das Internet der Dinge (IOT) wird Realität. Dank radikal verkürzter Latenzzeiten – also der reduzierten Verzögerung zwischen Befehl und Reaktion – wird 5G zum Standard für die Fragen der Zeit. Dazu gehören Augmented und Virtual Reality (AR / VR), künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen (KI / ML), aber auch Schlüsselthemen wie autonomes Fahren. Industrie 4.0 wird endlich mehr als nur ein Schlagwort, Gaming in Echtzeit wird eine interaktive, persönliche Erfahrung” (Zitat: Sunrise Webseite: “World of 5G“)

5G auf map.geo.admin.ch – NR Verfügbarkeit (Bundesamt für Kommunikation)

Der Breitbandatlas gibt eine Übersicht über die Versorgung der Schweiz mit modernen Telekommunikationsnetzen. Die Situation der Mobilfunknetze wird in Form von Planquadraten (100×100 Meter) dargestellt. In jedem Planquadrat wird auf der Karte die Zahl der Betreiber angezeigt, die theoretisch eine 5G-Abdeckung im Aussenbereich (Outdoor, Strassen, öffentliche Plätze usw.) bereitstellen können. Die auf der Karte dargestellte Abdeckung entspricht einer Zusammenstellung der Angaben der verschiedenen Mobilfunknetzbetreiber. Die Abdeckungsinformationen werden mithilfe von Prädiktionsmodellen berechnet und sind ohne Gewähr. Die realen Versorgungssituationen sind bei den Anbietern direkt zu erfragen: www.salt.ch, www.sunrise.ch, www.swisscom.ch

Permalink: Link

Was ist “5G”? -> Wikipedia 

Antennenstandorte 5G BAKOM:

siehe auch:

Schweizer 5G-Netz der Welt weit voraus:

https://www.itmagazine.ch/Artikel/69745/Schweizer_5G-Netz_der_Welt_weit_voraus.html

Ookla`s worldwide 5GMap: Link

Sunrise`s 5G map (Switzerland):

https://www.sunrise.ch/de/privatkunden/world-of-5g/5g-coverage.html

Sowohl Swisscom als auch Sunrise starteten bereits im Frühling mit der Lancierung erster 5G-Angebote und befinden sich mitten im Netzausbau. Nun ist auch Salt ins Rennen um die neue Mobilfunkgeneration gestartet. Erste Antennen seien im zweiten Halbjahr 2019 in Betrieb genommen worden, so Pascal Grieder gegenüber der Nachrichtenagentur AWP. Link auf den Artikel vom Dezember 2019

Artificial Intelligence and IoT: What is the Artificial Intelligence of Things? When AI meets IoT (Bernard Marr, Enterprise Tech, 20.12.2019, Forbes) Link (Forbes):

-> Artificial intelligence is when a system can complete a set of tasks or learn from data in a way that seems intelligent. Therefore, when artificial intelligence is added to the internet of things it means that those devices can analyze data and make decisions and act on that data without involvement by humans.

These are “smart” devices, and they help drive efficiency and effectiveness. The intelligence of AIoT enables data analytics that is then used to optimize a system and generate higher performance and business insights and create data that helps to make better decisions and that the system can learn from.

 




Weiterbildung an der PH FHNW

Im Rahmen der kursorischen Weiterbildung findet nächstes Jahr der Kurs “Digitale Karten im Unterricht verwenden” statt. In dieser Weiterbildung lernen die Teilnehmenden den Kartenviewer des Bundes und seine Funktionen kennen. Sie erhalten Einblick in das Projekt sCHoolmaps, in welchem Lehrpersonen gemeinsam mit Experten von Swisstopo, Fachdidaktikern und Medienpädagogen Unterrichtsideen rund um geo.admin.ch entwickeln und erproben. So haben die Teilnehmenden die Möglichkeit, bestehende Unterrichtsideen kennen zu lernen und mit der eigenen Klasse umzusetzen, selbst eigene Unterrichtsideen zu entwickeln und Erfahrungen mit anderen Lehrpersonen auszutauschen. Mit geo.admin.ch lassen sich unzählige aktuelle Daten aus der Bundesverwaltung und zugewandten Stellen auf Kartenbasis abrufen, die sich für die Arbeit im Fachbereich RZG/NMG eignen. Zudem können so die Anwendungskompetenzen für «Medien und Informatik» bzw. «Informatische Bildung» des Lehrplans 21 sinnvoll im Unterricht erarbeitet werden. Der Kurs findet an zwei Mittwochnachmittagen (29.4. und 24.6.20 zwischen 13:30 und 17:00 Uhr) statt. Interessierte melden sich hier an. Anmeldeschluss ist der 29.2.2019 und es hat noch freie Plätze!




Unterrichtsskizze: Wasserschloss Schweiz

Das Wasserschloss Schweiz mit Hilfe der digitalen Landeskarte entdecken.

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Beschreibung:

“Obschon die Schweiz flächenmässig nur knapp vier Promille am Kontinent ausmacht, befinden sich auf ihrem Boden sechs Prozent der Süsswasservorräte der Alten Welt”. (NZZ 2012)

Diese Satz kann als Konfrontationsaufgabe verstanden werden und zu einer Unterrichtseinheit führen, bei der die SuS mit dem Kartenviewer die grossen Flüsse der Schweiz suchen. Sie zeichnen mit dem Zeicheninstrument auf map.geo.admin.ch die Fliessrichtung ein und schreiben an, wo die Flüsse münden und in welches Meer sie schliesslich fliessen. Zudem können die Wasserscheiden in die Karte eingezeichnet werden. Dabei lernen sie die Schweiz als Wasserschloss Europas zu verstehen.

Mögliche Aufgabenstellung:

  • Welche sind die grossen Flüsse der Schweiz?
  • Welche Flüsse fliessen wo zusammen?
  • In welche grossen Ströme Europas münden die grossen Flüsse der Schweiz?
  • In welchen Meeren enden die grossen Flüsse der Schweiz schliesslich?

Zielsetzung / Kompetenzen:

Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist es, mit Hilfe der Geodaten die Schweiz als Wasserschloss zu begreifen.

Materialien für den Unterricht:

map.geo.admin.ch

Materialien für die Unterrichtsvorbereitung:

Der Artikel “Wasserschloss Schweiz” aus der NZZ vom 18.5.2012.

Die Schweizer Alpen sind Quelle und kontinentale Wasserscheide: Der Rhein fliesst in die Nordsee, die Rhone ins westliche Mittelmeer, der Tessin (Po) in die Adria und der Inn (Donau) ins Schwarze Meer. Die Schweiz ist somit das Wasserschloss Europas.

Weiterführende Ideen:

  • Woher kommt das Wasser in den Bergen?
  • Wie wird das Wasser in unseren Flüssen genutzt?
  • Wie werden die grossen Flüsse genutzt?
  • Welche Chancen und Problem ergeben sich aus dem “Wasserschloss Schweiz”?

Lehrplanbezug:

  • NMG 8.1: Die Schülerinnen und Schüler können räumliche Merkmale, Strukturen und Situationen der natürlichen und gebauten Umwelt wahrnehmen, beschreiben und einordnen.
  • NMG 8.4: Die Schülerinnen und Schüler können Elemente und Merkmale von Räumen in Darstellungsmitteln auffinden sowie raumbezogene Orientierungsraster aufbauen und anwenden.
  • (RZG 3.1: Die Schülerinnen und Schüler können natürliche Systeme und deren Nutzung erforschen.)
  • RZG 4: Sich in Räumen orientieren

 

 

Karten auf map.geo.admin.ch:

Gewässer / Flussgebiet / Gewässernetz 1:2 Mio / Gewässernetz VECTOR 25




Die neue Schatz-Karte von swisstopo: “Suche den Geist” ist da!

2019-Infobrief-Schulen

 

www.schatz-karte.ch (Lernspiel von swisstopo, um map.geo.admin.ch besser kennen zu lernen)

In der aktuellen Ausgabe des Spiels www.schatz-karte.ch dreht sich alles um das Thema Schlösser, Burgen und Ruinen in unserem Land. Die an Primar- und Sekundarschulklassen gerichtete Online-Schatzsuche ist ein vielseitig einsetzbares Hilfsmittel, um die Geodaten der Schweiz auf spielerische Art in den Unterricht einfliessen zu lassen.




“Geodaten bereichern den Schulunterricht” – sCHoolmaps.ch in der Solothurner Zeitung (Artikel vom 25.06.2019)

Geodaten bereichern den Schulunterricht (Thomas Röthlin)

Die Online-Landeskarten des Bundes bieten eine Fülle von ortsbezogenen Informationen. Die Pädagogische Hoch­schule der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW entwickelt daraus Unterrichtsideen – nicht nur für das Fach Geografie.

Virtuelle Zeitreise von 1946 nach 2019. Der rote Regler geht mitten durch den heutigen FHNW-Campus Brugg-Windisch. Screenshot von map.geo.admin.ch

Virtuelle Zeitreise von 1946 nach 2019. Der rote Regler geht mitten durch den heutigen FHNW-Campus Brugg-Windisch. Screenshot von map.geo.admin.ch

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Herkömmliche Landkarten und Schulatlanten haben einen Nachteil: Sie sind früher oder später veraltet. Im Internet hingegen können Kartendaten à jour gehalten und jederzeit aktuell abgerufen werden. Dies macht sich die Pädagogische Hochschule FHNW zunutze: Sie entwickelt auf der Basis von map.geo.admin.ch, dem Online-Kartenviewer des Bundes, Unterrichtsmaterialien für die Volksschule. Dafür zuständig ist Lorenz Möschler am Institut Weiterbildung und Beratung der Pädagogischen Hochschule FHNW. «Zusammen mit Experten des Bundesamts für Landestopografie Swisstopo und Lehrpersonen filtern wir aus dem umfangreichen Datenmaterial geeignete Themenkarten heraus, aus denen dann Unterrichtseinheiten entstehen», sagt Möschler.
Das Projekt heisst sCHoolmaps – digitale Karten des Bundes für die Schule. Es ist bei imedias, der Beratungsstelle Digitale Medien in Schule und Unterricht der Pädagogischen Hochschule FHNW, angesiedelt. Diese unterstützt Lehrpersonen und Schulen bei der Umsetzung des Lehrplan-21-Moduls Medien und Informatik und bei der Integration von Informations- und Kommunikationstechnologien in den Unterricht.

Für viele Fächer geeignet

Im sogenannten Kartenviewer kann man nach Geoinformationen suchen, die weit über das Wanderwegnetz für die Planung der Schulreise hinausreichen. Neben klassischen Kartendaten wie Bodennutzung oder Höhenprofile können zum Beispiel Erdbebenzonen, die Badegewässerqualität, Lufttemperaturen in Echtzeit, die Verbreitung von invasiven Neophyten oder Standorte von Elektrotankstellen und 5G-Antennen dargestellt werden. Insgesamt stehen über 700 Datensätze zur Auswahl, und die Sammlung wächst stetig.
«Der Kartenviewer eignet sich nicht nur für das Fach Geografie», sagt Lorenz Möschler. In der Mathematik etwa lassen sich Steigungen berechnen, zumal das Tool Messungen zulässt. Und warum nicht in der Hauswirtschaft nachschauen, wo welche Käsesorten mit geschützten Ursprungsbezeichnungen hergestellt werden? Schliesslich kann man virtuelle Zeitreisen unternehmen, wobei etwa der Gletscherschwund eindrücklich sichtbar wird.
Vor kurzem hat Swisstopo als Betreiberin des Portals historische Luftaufnahmen online gestellt. Mit einem Regler lassen sich die Bilder von 1946 und heute übereinanderlegen und eins zu eins vergleichen – Geografie trifft Geschichte. Wie der Vergleich von Luftaufnahmen im Allgemeinen funktioniert, erklärt Möschler in einem Videotutorial.

Virtuelle Zeitreise in Brugg Winsch von 1946 nach 2019, in der Mitte der heutige FHNW-Campus.

 Zusammenhänge verstehen

Im neuen Lehrplan 21 ist die sogenannte Bildung für nachhaltige Entwicklung ein fächerübergreifendes Thema. Schülerinnen und Schüler sollen die Zusammenhänge zwischen ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlichen Prozessen verstehen. Zu diesem Zweck arbeitet Lorenz Möschler mit sechs Lehrpersonen an entsprechenden Unterrichtseinheiten – Vorbild ist bestehendes Material über die Renaturierung der Gewässer –, die Ende 2019 parat sein sollen.
Einer davon ist Reto Hugenberg, Geografie- und Geschichtslehrer an der Bezirksschule Bremgarten. Er stellt gerade ein Aufgabenblatt über die Eignung von Hausdächern für die Nutzung von Sonnenenergie zusammen. Mit seinen eigenen Schülerinnen und Schülern nutzt er sCHoolmaps seit mehreren Jahren, «und sie finden es total spannend». Vor allem die Zeitreisen hätten es ihnen angetan. «Wie rasant unsere Infrastruktur gewachsen ist, zum Beispiel mit der Umfahrung Bremgarten direkt vor der Haustür, macht ihnen Eindruck. Die spielerische Art, Karten von gestern und heute zu vergleichen, trägt viel zum Verständnis bei.»
Für Lorenz Möschler ist klar, dass der Einsatz von digitalen Medien im Klassenzimmer an Bedeutung zunimmt und immer mehr Schulen Notebooks oder Tablets anschaffen. Mit der Hardware ist eine Voraussetzung für die Anwendung von sCHoolmaps gegeben. Damit die Webanwendung in breiten Lehrerkreisen bekannt wird, leistet Möschler viel Überzeugungsarbeit: «Die Geodaten sind ein ungeheurer Schatz, und mit sCHoolmaps stehen fertige Ideen für den Unterricht bereit. Es wäre doch schade, wenn dieses Angebot nicht genutzt würde.»
Thomas Röthlin

Im Kartenviewer lassen sich Ladestellen für Elektrofahrzeuge darstellen. In Rot die gerade besetzten Stationen.

Im Kartenviewer lassen sich Ladestellen für Elektrofahrzeuge darstellen. In Rot die gerade besetzten Stationen.

Link zum Artikel 

Zusatz:

zu dem im Artikel erwähnten Layer vom Bundesamt für Energie:

zudem Link auf www.sonnendach.ch vom Bundesamt für Energie




Einführung in die geographischen Informationssysteme (GIS) mit ArcGIS

Einführung in die geographischen Informationssysteme (GIS) mit ArcGIS


Weiterbildungskurs

Dieser Kurs bietet einen Einblick in die Welt der geographischen Informationssysteme. Es wird aufgezeigt wie und in welchen Anwendungsgebieten GIS eingesetzt wird. Anhand von praktischen Anwendungsbeispielen werden einfache räumliche Analysen durchgeführt. Nach den beiden Kurstagen können die Teilnehmenden mit dem Softwarepaket «ArcGIS Desktop» räumliche Daten selber erstellen oder von Dritten beziehen, editieren, mit den Geoverarbeitungswerkzeugen einfache GIS-Analysen durchführen sowie einfache eigene Karten erstellen.

Die Mindestteilnehmerzahl für die Durchführung beträgt 8 Teilnehmende. Die Teilnehmerzahl ist beschränkt auf 12 (max. 15) Plätze.
Anmeldungen siehe unten oder an Herrn Silvio Suter silvio.suter@unibas.ch

Link zum Kurs der Universität Basel




Themen: Bundesamt für Landwirtschaft

Erosionsrisikokarte der Schweiz, mittlerer Bodenabtrag in Tonnen/(ha*Jahr) (Bundesamt für Landwirtschaft)

Erosionsrisikokarte der landwirtschaftlichen Nutzfläche der Schweiz im 2×2-Meter-Raster auf der Basis des DTM-AV. Die Karte umfasst die Tal- und Hügelzone sowie die Bergzonen I + II. Sie zeigt den langjährigen mittleren potentiellen Bodenabtrag in Tonnen pro Hektare und Jahr, berechnet auf der Basis von Schwarzbrache (Erosion, die theoretisch eintreten könnte, wenn der Boden dauernd nackt wäre). Die Farbgebung wurde dabei an die Klassen der Erosionsrisikokarte in drei Farben angepasst. So sind grüne Farbtöne der Gefährdungsstufe 1, gelbe der Gefährdungsstufe 2 und rote Farbtöne der Gefährdungsstufe 3 zuzurechnen. Die im Modell berechneten Werte sind durchwegs viel höher als in der Realität (ca. um den Faktor 10), weil die Bodenbearbeitung und -bewirtschaftung (C-Faktor) ausgeklammert wurden und als Konstante mit dem Wert 1 in die Berechnung mit MUSLE87 (Modified Universal Soil Loss Equation 1987) eingeflossen sind. Die neun Farben Karte erlaubt es im Gegensatz zur drei Farben Karte, die Struktur des Geländes viel detailgenauer darzustellen – z. B. den Verlauf von Geländemulden oder von steilen Querhängen – und damit z. B. auch das Risiko von Talwegerosion zu erkennen. Dies hilft bei der Interpretation der Darstellung des potentiellen Erosionsrisikos. Wo sind Muldenformen? Wo gibt es Gräben? Wie ist die grobe Form des Geländes? Sind die Hänge konkav oder konvex?

Weitere Themen des Bundesamtes für Landwirtschaft: Link