Autonomes und inklusives Fahren hautnah erleben – SOfia-Fahrt der Archi-Roboter-Challenge-GewinnerInnen

Autonomes und inklusives Fahren hautnah erleben – SOfia-Fahrt der Archi-Roboter-Challenge-GewinnerInnen

Die Gewinnerinnen und Gewinner der diesjährigen Roboter-Challenge (in den Bionik-Robotik-Kursen der letzten neunten Klassen) konnten zu Beginn dieses Schuljahres ihren Gewinn einlösen und eine exklusive Fahrt mit dem SOfia-Bus durchführen. Während der Fahrt gab es einiges zum Thema autonomes Fahren und über inklusiven Personennahverkehr zu entdecken. Die vielen Fragen wurden individuell und ausführlich von den Experten Herrn Janzen (Kreis Soest) und Herrn Gröschel (RLG) beantwortet. So konnten die MINT-Talente, die vielleicht schon die angehenden Ingenieurinnen und Ingenieure von morgen sind, etwas Praxisluft schnuppern und hautnah miterleben, wie sich autonomes Fahren aktuell anfühlt.

Erfahrungsbericht eines Schülers:

Als wir am Bahnhof ankamen, wartete SOfia dort bereits auf uns. Nach einer Begrüßung und einer kurzen Einweisung durften wir einsteigen und fuhren gemächlich los. Hierbei konnten wir sofort einige der Funktionen von SOfia erkennen: Sie kann automatisch vor einer (auf der Strecke einprogrammierten) Ampel anhalten und hält bei gewagten Überholmanövern an, was uns nach kurzer Zeit zur ersten Vollbremsung führte.

Nach einiger Fahrzeit und einigen Zwischenstopps an Haltestellen kamen wir am LWL Bildungswerk an. Während der dortigen Wartezeit erklärte uns Herr Janzen die Positionen und Funktionen der einzelnen Sensoren, sowie die Aspekte und Schwierigkeiten der barrierefreien Konstruktion des Fahrzeugs.

Auf dem Rückweg zum Bahnhof durften wir ein (derzeitiges) Problem des autonomen Fahrens erleben. In einer unbekannten Baustelle musste der „Operator“ (Busfahrer) das Fahrzeug manuell steuern. Nachdem dies jedoch gelöst war, kamen wir einige Haltestellen später am Bahnhof an.

Alles in allem war es ein sehr interessantes Erlebnis, mit SOfia autonom zu fahren und dabei die Funktionsweise, die Vorteile, aber auch die technischen und juristischen Hürden des autonomen Fahrens kennen zu lernen, sowie Aspekte einer möglichen zukünftigen Mobilität kennen zu lernen.

Autonom fahren wie SOfia – Roboter-Challenge der Bionik-Robotik-Kurse

Autonom fahren wie SOfia – Roboter-Challenge der Bionik-Robotik-Kurse

Wie baut und programmiert man einen Roboter? Was sind Sensoren und wie nutze ich sie? Und werde ich irgendwann in einem selbstfahrenden Auto sitzen können? Diesen und weiteren Fragen konnten sich die Schülerinnen und Schüler der beiden Bionik-Robotik-Kurse (Klasse 9) am Archigymnasium stellen. In einer vierwöchigen Roboter-Challenge galt es, einen Lego-Mindstorms-Roboter zu bauen, der autonomes Fahren anhand festgelegter Kriterien simuliert. So sollte der Roboter beispielsweise bei einem Hindernis oder vor einer roten Ampel stehenbleiben und rückwärts einparken können. Die Schülerinnen und Schüler arbeiteten gemeinsam in Teams von drei Personen an dem Projekt, wobei der anfängliche Wechselunterricht, bei dem ein Teil der Schülerinnen und Schüler in der Schule an dem Roboter arbeiten konnte, während der andere Teil zuhause einen passenden Programmcode austüftelte, eine besondere Herausforderung darstellte. Die Kommunikation in den Gruppen funktionierte dank Teams-Konferenzen jedoch auch über die Distanz sehr gut, sodass die letzte Doppelstunde im gemeinsamen Präsenzunterricht zum Zusammenführen und Testen der Lösungen genutzt werden konnte.

Zum Abschluss der Challenge am 18.06. versammelte man sich in der Aula des Archigymnasiums. Sogar ein Experte für autonomes Fahren, Herr Waldemar Janzen vom Kreis Soest, konnte zur Begutachtung der Roboter anreisen. Herr Janzen ist als Projektingenieur der Abteilung „Digitales, Klimaschutz, Mobilität und Innovation“ am SOfia-Projekt des Kreises Soest beteiligt und konnte den Schülerinnen und Schülern viele interessante Neuigkeiten zu dem Thema vermitteln. In einem kurzen Vortrag sprach er über den inklusiv und autonom fahrenden Bus SOfia, den aktuellen Stand der Entwicklung autonomer Mobilität und den „Ride4all“-Gedanken hinter dem Projekt, das unter anderem in Zusammenarbeit mit dem LWL-Berufsbildungswerk durchgeführt wird. Sein Fazit: „Wenn auch Menschen mit Sinneseinschränkungen, wie beispielsweise Blinde, diesen Bus benutzen können, dann kann das jeder.“ Zu der Zukunftstechnologie „autonomes Fahren“ wusste er zu sagen, dass wir uns noch im Entwicklungsstadium befinden und es bis zur vollständigen Einbindung autonom fahrender Fahrzeuge in den Fließverkehr noch etwas dauern würde, aber: „Vielleicht sitzen hier unter den Schülerinnen und Schülern ja schon die Ingenieurinnen und Ingenieure von morgen, die an der Technologie weiter arbeiten und forschen werden.“

Nach dem interessanten Vortrag und einigen Schülerfragen zu dem Thema konnte dann die Erfüllung der Challenge von den einzelnen Teams präsentiert und getestet werden – jeweils streng begutachtet von dem Experten des Kreises Soest, Herrn Janzen, sowie den begleitenden Lehrkräften, Herrn Stark und Frau Winkler. Die Ergebnisse waren insgesamt mehr als zufriedenstellend: Trotz der widrigen Umstände und der kurzen Zeit hatten viele Gruppen Roboter programmiert, die sowohl vor Hindernissen, als auch vor roten Ampeln stehenblieben. Eine Gruppe hatte sogar noch neben dem Einparken einen Auspark-Mechanismus implementiert. Dank des erfolgreichen Absolvierens der Challenge wurden am Ende zwei erste Plätze, sowie ein zweiter und ein dritter Platz vergeben, doch „alle konnten sehr stolz auf sich und auf das, was sie hier geschafft haben sein“, so Herr Stark abschließend. „Schließlich konnten wir hier viele tolle Roboter mit teils kreativen Funktionen sehen.“

Herr Janzen hatte zum Schluss noch eine tolle Neuigkeit für die Siegergruppen: „Die ersten drei Plätze dürfen eine Runde mit dem SOfia-Bus fahren.“ Die Fahrt wird voraussichtlich in den kommenden Wochen stattfinden können. Wir bedanken uns sehr herzlich bei Herrn Janzen und dem Kreis Soest für die Zusammenarbeit und freuen uns über diesen gelungenen Abschluss der Roboter-Challenge!

Kreativ werden mit dem Plotter – das Archigymnasium experimentiert im StadtLABOR

Kreativ werden mit dem Plotter – das Archigymnasium experimentiert im StadtLABOR

Was lässt sich alles mit einem Plotter anstellen? Viele bunte und kreative Do-it-yourself-Projekte. Welche genau, das haben Schülerinnen und Schüler des Archigymnasiums nun in einem Plotter-Workshop im StadtLABOR Soest gelernt.

Die Lehrkräfte Lea Lescher und Stephan Jätzel des Archigymnasiums führten zunächst theoretisch in die Nutzung eines Plotters ein. Dann durften die Schülerinnen und Schüler ihre mitgebrachten Ideen in die Tat umsetzen. Plotter sind druckerähnliche Geräte, die digital gespeicherte Graphiken und Zeichnungen auf verschiedene Materialien (Folien oder Papier) stanzen. Die ausgeschnittenen Motive lassen sich auf glatte Oberflächen wie Glasscheiben und die Handyhülle kleben oder auf Textilien bügeln. Im Workshop fertigten die insgesamt 14 Mädchen und Jungs verteilt auf zwei Tage mit großer Motivation T-Shirts, Taschen und Socken mit unterschiedlichsten bunten Motiven. Dazu mussten sie ihre Bildmotive auch digital bearbeiten. „Man muss etwas experimentieren, um Tricks rauszufinden, aber die Jugendlichen machen das schon richtig gut“, lobte Lea Lescher.

Am Ende der zwei Tage gab es viele zufriedene Gesichter: Bei einem weiteren Plotter-Workshop wollen die Teilnehmenden wieder dabei sein, da waren sich alle einig. „Es freut mich sehr, wenn im StadtLABOR Technologien erlebbar werden und Neues lernen mit Spaß haben verknüpft werden kann“, sagt Elisabeth Söllner aus dem StadtLABOR-Team. Auch an das StadtLABOR wurde gedacht: Beim Schriftzug auf der StadtLABOR-Tür wurde ein verschwundenes „s“ ergänzt und außerdem entstand ein ausgestanzter Roboter aus Papier für die StadtLABOR-Erinnerungswand.

Ingenieur auf Zeit

Ingenieur auf Zeit

Archi-EATON Kooperationsprojekt im Rahmen von „Ingenieur auf Zeit“ – Pilotprojekt „Bau einer autarken Archi-Wetterstation“

Ein Wetterfrosch am Archi? – So skurril das auch klingen mag, bald könnte das die Wirklichkeit werden, zumindest so ähnlich. Die Rede ist von der neuen Wetterstation, deren Bau und Entwicklung sich ein Schülerteam der EPH mit Unterstützung durch Mitarbeiter der Soester Firma Eaton CEAG Notlichtsysteme GmbH zur Aufgabe gemacht hat. Die Apparatur soll im eigenen Schulgarten, der sogenannten „Oase“, auf einer zuvor von Schülern in den Sommerferien aufgestellten Gartenhütte angebracht werden. Dabei soll die für die Wetterstation benötigte Energie durch zwei auf dem Hüttendach angebrachte Solarpaneele gespeist werden. Die von der Wetterstation ermittelten Daten werden dann für alle Schülerinnen und Schüler des Archis über eine Wetter-App abrufbar sein.

Das Projekt wird von Mitarbeitern der Firma Eaton CEAG mit Unterstützung von Fachlehrer*innen des Archigymnasiums geleitet und jeden Dienstag coronabedingt über eine Videokonferenz durchgeführt. Dabei wurde die Projektgruppe in zwei Bereiche aufgeteilt, wobei sich der eine Teil mit der Hard- und Software der Wetterstation befasste, während der andere die Energieversorgung mittels Photovoltaik-Technik als Thema hatte. „Die Wetterstation wird über verschiedenste Sensoren Wetterdaten erfassen, die dann in Form von elektrischen Signalen an einen Mikrocontroller gesendet werden. Dieser wertet sie aus und lädt sie anschließend in der Wetter-App hoch“, erklärt Juri Pendzich, Teilnehmer des Projektbereichs Hardware/Software. Der Strom für diese Messinstrumente wird von zwei Solarpaneelen aufgebracht, deren Aufbau sich der zweite Teil der Schüler als Ziel gesetzt hatte. Über das ganze Jahr hinweg soll mithilfe der Sonne Energie aufgenommen und dann in einer Batterie gespeichert werden.

Während der gesamten Projektarbeit konnten die Schülerinnen und Schüler ihre umfassenden Kenntnisse zu den Gebieten der MINT-Fächer praktisch anwenden, sowie weiteres, über den Schulunterricht hinausgehendes Wissen erlangen. Dabei konnten sie durch die Erfahrung der Mitarbeiter von Eaton CEAG sehr viel Neues dazulernen und auch die Anwendung vieler physikalischer und chemischer Phänomene erfahren, die sie in ihrer bisherigen Schullaufbahn weitestgehend theoretisch kennengelernt hatten. Aber auch für die Teamleiter war es eine tolle Erfahrung mit jungen interessierten Menschen zusammenzuarbeiten und diese auch für ihre Berufe begeistern zu können. „Wir freuen uns, dass die Teilnehmer des Projektes so viel Begeisterung und Einsatz gezeigt haben und wir einen besseren Einblick in den Beruf des Ingenieurs vermitteln konnten. Es ist ein erklärtes Ziel von Eaton junge Menschen durch eine Vielzahl von Initiativen, Aktivitäten und Möglichkeiten zu inspirieren. Dies möchten wir erreichen durch die Information über Bildungs- und zukünftige Karrieremöglichkeiten sowie durch das Angebot spannender MINT-Karrieremöglichkeiten innerhalb des Eaton-Konzerns“, erklärt Wiebke Tornau, Personalleiterin der Eaton CEAG.

Was noch ansteht, ist der eigentliche Zusammen- und Aufbau der verschiedenen Komponenten. Durch die aktuelle Lage wird dies voraussichtlich aber erst nach den Osterferien möglich sein. Auf jeden Fall ist die Vorfreude darauf und die Spannung groß! Vielleicht wird schon bald jede Schülerin und jeder Schüler mit nur einem Blick auf sein Handy wissen, wie das Wetter an diesem Tag am Archi ist.

Niklas Romberg, Alexander Schütte

Das Projekt aus Sicht der Lehrerperspektive

Die Begeisterung der Schülerinnen und Schüler war und ist weiterhin riesig, ein so komplexes Projekt wie den Bau einer autarken Wetterstation in allen Bereichen selbst zu gestalten – beginnend vom Aufbau der Gartenhütte mit künstlerischer Gestaltung als „Bautrupp-AG“ über die Planung und Umsetzung der Wetterstation über alle technischen Aspekte hinweg bis hin zur Programmierung einer Wetter-App. Die Idee und Umsetzung dieses Projektes im Rahmen unseres Kooperationsprojekts „Ingenieur auf Zeit“ war nur dank der Ideen und des Einsatzes der Firma Eaton CEAG unter Leitung von Thorsten Möllmann möglich, die uns nicht nur die Technik-Produkte zur Verfügung gestellt hat, sondern auch die „Manpower“ durch die vielen engagierten und empathischen Mitarbeiter, von denen unsere Schüler*innen in den Arbeitsphasen betreut wurden. „Es ist toll mitanzusehen, wie es den Gruppenleitern gelingt, selbst zu Lockdown-Zeiten bei den Schüler*innen das Interesse und den Arbeitseifer hochzuhalten.“ finden Amelie Habersetzer und Hannah Winkler, beide Lehrerinnen im MINT-Bereich und Begleiterinnen der „Hardware-Software-Gruppe“.

In dieser Gruppe unter Leitung von Volkan Degirmenci, Raja Shekar Rane und Cagdas Yalinci wurden den Schüler*innen die Mikrocontroller-Boards sowie verschiedenste Sensoren zur Verfügung gestellt, so dass diese erst in Workshops in der Funktion der Bauteile geschult wurden und im Anschluss dann zuhause mit ihrem „persönlichen“ Sets experimentieren und programmieren konnten. Die „Forschungsergebnisse“ wurden dann in Videokonferenzen mit den anderen Gruppenteilnehmern geteilt.

In der „Photovoltaik-Gruppe“ unter Leitung von Thorsten Möllmann und Michael Sträter stand die Planung und Umsetzung einer autarken Energieversorgung für die Wetterstation im Fokus, hier wurde mit den Schüler*innen die richtige Dimensionierung der Module erst erarbeitet und berechnet, dann die Bauteile auf dem EATON Außengelände per Videozuschaltung getestet. Aktuell erhält die Gruppe ein Set zur eigenen Erprobung vor Ort.

Die Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern der Firma Eaton CEAG sieht Marcus Ross, Schulleiter am Archigymnasium, als besonders großen Mehrwert: „Hier können die Schüler*innen Erfahrungen in einem praktischen Umfeld sammeln und Einblicke in die Berufsbilder von Ingenieuren und Softwareentwicklern erlangen, und erhalten so auch eine wertvolle Unterstützung in Hinblick auf die spätere Berufswahl.“

Weder die Schüler*innen noch die Mitarbeiter der Firma Eaton CEAG ließen sich übrigens von den widrigen Umständen in Zeiten des Lernens auf Distanz rund um das Projekt in ihrer Begeisterung beeinträchtigen.

Herzlichen Dank jetzt schon für ein tolles Pilotprojekt im Rahmen des Kooperationsprojekts „Ingenieur auf Zeit“, bei dem nicht nur die beteiligten Schülerteams viele technische Aspekte mitgenommen haben, sondern auch wichtige Impulse aus der Binnenperspektive eines Wirtschafsunternehmens. Auch unsere beteiligten MINT-Kräfte mit Amelie Habersetzer, Vitali Heints, Patrick Schnell und Hannah Winkler freuen sich über die sehr gelungene Kooperation und wichtige Impulse auch für den eigenen Unterricht aus der Ingenieurperspektive.

Wir freuen uns schon jetzt auf den nächsten Schritt, der Zusammenführung der beiden Arbeitsgruppen mit der Montage und Inbetriebnahme der autarken Archi-Wetterstation unter Aufsicht der Experten von EATON CEAG bei uns in der Oase.

Amelie Habersetzer und Patrick Schnell (MINT-Koordination am Archigymnasium)

(Das Bild ist in den vergangenen Sommerferien entstanden)

Archi mit dem eTwinning-Schulsiegel ausgezeichnet

Archi mit dem eTwinning-Schulsiegel ausgezeichnet

Die Auszeichnung würdigt europäisch ausgerichtete Schulen, die sich besonders für eTwinning engagieren und dies bei ihrer Schulentwicklung berücksichtigen.

eTwinning-Schulen gelten als Leuchttürme und Inspirationsquelle für andere Einrichtungen. Die Auszeichnung honoriert den gemeinsamen Einsatz von Schulleitungen, Lehrkräften sowie Schülerinnen und Schülern. In der aktuellen Runde waren 17 deutsche Schulen aus sieben Bundesländern mit ihrer Bewerbung erfolgreich und können nun das eTwinning-Schulsiegel für zwei Jahre (2021/2022) führen. eTwinning, ein Angebot im Programm Erasmus+, ermöglicht die europäische Zusammenarbeit von Schulen über das Internet.

Gemeinsam ist allen prämierten Schulen, dass sie eine Vorbildfunktion einnehmen in Sachen digitales Lernen und Internetsicherheit. Sie verfolgen innovative pädagogische Konzepte und gestalten ein inklusives und kollaboratives Lernumfeld. Auch die Fortbildung des Lehrpersonals spielt eine wichtige Rolle, ebenso wie ein gemeinsamer Führungsstil. 

(https://www.kmk-pad.org/programme/etwinning.html)

3malE –Schulwettbewerb von innogy

3malE –Schulwettbewerb von innogy

Auch in diesem Jahr nehmen wir auch wieder mit zwei spannenden Projekten am „3malE“- Schulwettbewerb teil. Dabei stehen wie immer die Themen Nachhaltigkeit und Energie im Mittelpunkt, denn als wichtige Querschnittsthemen berühren diese in der Schule nicht nur die MINT-Fächer.

Beim Projekt „Archidesign & Upcycling – Design-Bestickung nachhaltig produzierter Shirts & Pullover“ unserer SV steht das Upcycling von-T-Shirts und Pullover im Vordergrund. Hierzu ist auch schon ein Designwettbewerb angelaufen und gute Ideen gesammelt worden. Dies soll dazu beitragen, die Identifikation mit der Schule weiter zu erhöhen. Mithilfe des modernen Designs und einer Industrienähmaschine soll dann Kleidung durch Bestickung mit den Logos auf nachhaltig produzierte Rohware oder eigene Kleidung aufgewertet werden. Durch diese Aufwertung soll bewusst oder auch unbewusst eine längere Tragedauer der Kleidung ermöglicht werden, wodurch ein weiterer Beitrag zur Nachhaltigkeit entsteht.

Beim Projekt “Mikroklimamessungen im Lebensraum Hecke“ wollen Schüler*innen unserer Forscher- und Tüftler-AG die Hecken auf unserem Schulgelände genauer unter die Lupe nehmen und auch mithilfe von Umweltsensoren das Mikroklima dort genauer erfassen. Das unterschiedliche Mikroklima bietet ganz unterschiedlichen Pflanzen Chancen, sich dort anzusiedeln und schafft so eine hohe Artenvielfalt in diesem mal eher naturnah, mal eher naturfern gestalteten heimischen Ökosystem.

Der effiziente Einsatz von Ressourcen steht somit bei beiden Projekten im Fokus der Untersuchungen. 3malE möchte mit dem Wettbewerb Schülerinnen und Schüler dazu animieren, ihre Zukunft aktiv mitzugestalten. Mehr Informationen zu diesem Wettbewerb findet sich hier:

https://www.zdi-portal.de/schuelerteams-aus-nrw-gewannen-beim-zwoelften-3male-schulwettbewerbs-kreative-loesungsansaetze-zum-thema-energie-wurden-ausgezeichnet/

P. Schnell und B. Couchoud