Datenbeschaffung:

Damit die Gebäude die richtige Form und Größe erhalten, mussten verschiedene Daten für die betroffenen Häuser erhoben werden. Dafür haben wir uns zuerst eine detaillierte Karte des Bereichs ausgedruckt und diese in Abschnitte eingeteilt. Mit Karte, Klemmbrett und Stift haben wir uns dann jedes Haus einzeln angesehen und die drei benötigten Angaben auf der Karte notiert: Höhe des Hauses bis zur Dachkante, Höhe von der Dachkante bis zum Dachgiebel und Dachform. Zudem haben wir die Richtung des Dachgiebels eingezeichnet, damit das Haus später richtig ausgerichtet wird. Gebäude mit mehreren Dachteilen oder Höhenabstufungen wurden aufgeteilt und jeder Teil einzeln vermessen und eingetragen. Bei Häusern, deren Größe auf der Karte verfälscht erschien, haben wir Länge und Breite nachgemessen, diese auf der Karte an das Haus geschrieben und es in einigen Fällen vergrößert oder verkleinert. Kleinere Auf- und Anbauten an Häusern wie Gauben oder Balkone wurden vernachlässigt. Größere Anbauten wie etwa Garagen oder Anbaukeller, die nicht auf der Karte eingezeichnet waren, haben wir dazugezeichnet und ebenfalls Länge, Breite, Höhe und Dachform angegeben. Selbiges galt für neue Häuser oder größere Schuppen, deren Positionen ebenfalls noch mit Schrittmessung bestimmt und eingetragen wurden.

Um genaue Abmessungen für die öffentlichen Gebäude (Schule, Kindergarten, Polizei- und Feuerwache) für unser Modell zu bekommen, haben wir uns bei der Gemeinde nach den Bauplänen erkundigt.Aus den uns digital zugeschickten Plänen konnten wir dann die genauen Maße der Gebäude auslesen. Als dritte Möglichkeit der Datenbeschaffung für die Modellhäuser haben wir das Internet verwendet. Hierbei nutzen wir Dienste wie OpenStreetMaps und GoogleMaps.Diese haben wir auf den Modellmaßstab eingestellt, damit die Umrisse in der richtigen Skalierung in die Modellzeichnungen übernommen werden konnten. Mit Hilfe der angebotenen Zeichentools ließen sich die benötigten Längenangaben für die Planzeichnungen auslesen.Bevor wir die Gebäude anfertigen konnten, mussten wir aus den erhobenen Daten Planzeichnungen für jedes einzelne Gebäude angefertigen. Diese beinhalteten neben den Gebäudeumrissen auch die Außenmaße. Auch für den Berg am Schulgelände mussten zusätzlich Pläne angefertigt werden. Für diese teilten wir den Berg horizontal in mehrere gleich große Schichten ein, deren Umrisse wieder für eine Modellplanzeichnung verwendet werden konnten.

Aufgrund des vom Geomatikum vorgegebenen Maßstabs mussten wir einige Idealisierungen vornehmen, da viele Feinheiten auf unserem Modell nur noch einen Unterschied von wenigen Millimetern ausgemacht hätten und somit mit dem gegebenen Material nicht mehr abzubilden wären. So kam es zum Beispiel dazu, dass wir generelle Höhenunterschiede im Boden und auch die Schräge zwischen Schulgebäude und den Sporthallen wegidealisiert haben. Um zumindest die generellen Bodenunterschiede in unserem Modell zur Geltung kommen zu lassen, haben wir beschlossen, die Häuser so zu erhöhen, dass das Gesamtverhältnis in Bezug auf die Höhe wieder stimmt. Außerdem wurden die vielen verschiedenen Dachtypen zu  wenigen Dachtyp-Gruppen zusammengefasst, um den Bau der Häuser zu vereinfachen und  das Problem des zu kleinen Maßstabs zu umgehen. Allgemein haben wir manche Dachschrägen, Höhenunterschiede oder Ähnliches beim Bau vernachlässigt. Zudem haben wir die Randbebauung außer Acht gelassen und die überdachten Fahrradständer ebenfalls wegidealisiert.

Modellbau:

Damit die Styrodur-Gebäude an die richtigen Stellen geklebt werden, mussten ihre Umrisse auf der runden, grauen Platte mit einem Meter Durchmesser aufgezeichnet werden. Dafür wurde zuerst mit Bleistift und einem langen Lineal ein Raster darauf gezeichnet, sodass die Platte in 2x2 Zentimeter große Kästchen geteilt war. Dann haben wir eine detaillierte Karte aus dem Internet vergrößert, mit einem 10x10m-Raster überlegt und den entsprechenden Ausschnitt auf ca. 20 DIN-A4-Zetteln ausgedruckt. Danach haben wir den Rand der Platte auf die Zettel gezeichnet und dann die Umrisse von sämtlichen auf der Karte eingezeichneten Gebäuden und Straßen auf die Platte übertragen. Am Ende waren die Grundrisse aller Gebäude auf der Platte zu sehen und die gefertigten Gebäude konnten exakt an die richtigen Stellen geklebt werden. Zwischen den für die Gebäude gemessenen Daten und den Umrissen auf der Karte herrschten aufgrund von Ungenauigkeiten der Karte allerdings manchmal Unterschiede. Auf die Platte haben wir alle 10° einen schwarzen und je einen roten Pfeil für die Himmelsrichtungen geklebt.

Nachdem wir die maßstabsgetreuen Zeichnungen der Gebäude angefertigt hatten, konnten wir beginnen, die Modelle im Maßstab 1:500 anzufertigen. Als Grundmaterial dienten uns hierfür Styrodurplatten. Zunächst haben wir mit Hilfe der Pläne alle nötigen Maße der Gebäude auf die Platten übertragen, anschließend mit einer Bandsäge die Häuser aus den Platten geschnitten und mit Hilfe eines Schleiftellers sowie mit Cuttermessern die genaueren Formen der Gebäude ausgearbeitet. Zuletzt haben wir die Häuser rot beziehungsweise grün lackiert, damit diese bei den anschließenden Versuchen einen größeren Kontrast zur Grundplatte und dem Sand darstellen, als sie es in der ursprünglich hellgrünen Farbe des Styrodurs getan hätten.

Experimente:

Um den Windkomfort um unsere Schule herum realitätsgetreu untersuchen zu können, benutzten wir einen Windkanal des Geomatikums. Es wurden vier Gruppen eingeteilt, welche den Versuch mit jeweils leicht veränderten Modellvarianten durchführten. Während der Versuchsdurchführung haben wir das runde Modell in drei verschiedene Positionen gedreht, um verschiedene Windrichtungen zu untersuchen. Um den Verlauf des Windes sichtbar zu machen, wurde feiner Sand auf das Modell gestreut, welcher bei zunehmender Windstärke besonders windige Stellen im Modell deutlich machte, da der Sand dort am intensivsten abgetragen wurde. Um den Unterschied bildlich festzuhalten, wurde eine Kamera senkrecht über dem Modell befestigt und bei verschiedenen Windstärken ausgelöst. Die verschiedenen Fotos wurden zu einem Video zusammengesetzt um die Abtragung des Sandes im Verlauf der Zeit sichtbar zu machen.

Für die Darstellung des Ist-Zustands wurden der Schaumstoffhügel auf dem Schulhof und einige Drahtzylinderbäume auf die Platte geklebt. Als Ergebnis war festzustellen, dass Bäume in Gruppen oder entlang eines Weges starken Wind sehr gut abfangen. Etwa der Schulhof oder der Wanderweg bleiben so meist relativ windstill. Stehen die Bäume jedoch nur vereinzelt in der Gegend, sorgen sie nur im direkten Einzugsgebiet für Verbesserung, so etwa südlich der Beckersbergstraße oder im Wohngebiet südlich der Schule. Eine Schneisenbildung zwischen den Bäumen im Schulwald ist bei allen Windrichtungen festzustellen. Der Hügel und die Bäume darauf sorgen bei allen Windrichtungen für signifikant weniger Wind in den direkt dahinter befindlichen Gebieten.

Um die Auswirkung des Berges und der Bäume auf den Windkomfort analysieren zu können, haben wir den Versuch auch ohne diese durchgeführt, sodass nur die Gebäude Einfluss haben. Es stellte sich heraus, dass in den Bereichen, welche normalerweise von Baumreihen geschützt werden, nun starke Verwehungen festzustellen sind. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass die Änderungen keinen Einfluss auf den Bereich zwischen dem Hauptgebäude und den Sporthallen haben, welcher sich als besonders problematisch in Hinsicht auf Verwehungen darstellte.

Ebenfalls untersuchten wir die Auswirkungen von Umbauten am Schulgebäude.Mit dem Ziel, den Windkomfort zu verbessern, haben wir einen Verbindungsgang zwischen dem Schulgebäude und den Sporthallen errichtet.Nach Auswertung der Bildreihen aller Windrichtungen, fiel auf, dass im Vergleich zum Ist-Zustand der Schule eine Verminderung des Problems der Windschneise zwischen den Hallen und dem Schulgebäude erreicht wurde.Vom Haupteingangsbereich bis hin zu den Sporthallen erstreckte sich nun eine große windunanfällige Fläche. Bei den anderen Windrichtungen (WNW; SW), welche in unserer   geografischen Lage häufig auftreten, kam dasselbe Ergebnis zustande.Zusammenfassend kann man sagen, dass die Errichtung eines Verbindungsganges zwischen Schule und Sporthallen eine Entschärfung des kritischen Bereichs zur Folge haben würde.