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Bohrmaschine für Tunnelbau

Foto: Stiftung Haus der kleinen Forscher

Bohrmaschine für Tunnelbau

Bohrmaschine für Tunnelbau

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Sie brauchen

  • Holzstiel
  • starken Kleber
  • Schere
  • ein kleines Stück sehr dicken Kartons, aus dem kreisförmig ein Schneidrad ausgeschnitten wird
  • ein bis zwei Papprollen (z.B. von Küchenrolle oder Toilettenpapier)

Beim Bau eines Tunnels fräsen sich riesige Bohrmaschinen durch das Erdreich. Der Bohrer lockert das Geröll und transportiert es nach draußen. Direkt hinter dem Bohrkopf wird die entstandene Röhre mit Beton- oder Stahlteilen abgestützt. So kann sie nicht einstürzen.

Alltagsbezug

Die Kinder kennen U-Bahn- und Autotunnel sicher aus ihrem Alltag. Hier können sie experimentieren und eine eigene Tunnel-Röhre bauen.

Versuchsüberblick

Die Kinder probieren aus, wie sie einen Tunnel bauen können.

Der Versuch beginnt

Die Kinder häufen zunächst einen mindestens kniehohen Sandberg auf. Das gelingt am besten, wenn der Sand feucht ist. Dann dürfen die Mädchen und Jungen einen Tunnel graben. Wie kann das gehen? Lassen Sie die Kinder Ideen entwickeln und es selbst ausprobieren. Was passiert, wenn die Kinder ihre Hand aus dem Sandtunnel ziehen? Voraussichtlich werden die Wände oft einstürzen. Damit ein Tunnelbau gelingt, müssen Hilfsmittel benutzt werden. Hier kommt der Tunnelbohrer zum Einsatz.

Mit Hilfe der pädagogischen Fachkraft schneiden die Kinder aus dicker Pappe einen Kreis (das Schneidrad, siehe Bild) aus. Der Durchmesser entspricht dem der Papprolle. Sie schneiden das Rad an einer Stelle bis zum Mittelpunkt ein und befestigen es mit starkem Klebstoff so am Holzstiel, dass es sich wie eine Schraube in den Sand bohren kann. Am besten streichen die Mädchen und Jungen das Schneidrad komplett mit Kleber ein, damit es sich im nassen Sand nicht auflöst.

Dann arbeiten die Kinder mit der "Bohrmaschine": Sie drehen sie so in den Sandhaufen, dass ein stabiler und gleichmäßiger Tunnel entsteht. Den fertigen Tunnelabschnitt stabilisieren sie anschließend sofort mit der Papprolle.

Das passiert

Durch den Druck baut das rotierende Schneidrad den Sand ab. Dieser wird durch den schon gebohrten Teil des Tunnels an die Erdoberfläche befördert.

Ideen zur Fortsetzung

Fallen den Kindern auch Tiere ein, die ein Streckennetz unter der Erde bauen? Beispielsweise gräbt der Maulwurf beeindruckende Tunnel und lebt in Gängen unter der Erde. Seine Hände sehen aus wie Schaufeln mit fünf Fingern. Damit buddelt er Erde nach hinten und drückt sie an der Wand fest. Übriggebliebene Erde verschiebt er an die Oberfläche – wir kennen sie als Maulwurfshügel. Auch Regenwürmer sind wahre Weltmeister im Tunnelbau. Sie graben Gänge und belüften den Boden dadurch auch in tieferen Regionen, in die sonst kaum Sauerstoff gelangen kann.

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