High-Tech im Unterricht

Neuntklässler an der Wilhelm-Olbers-Schule lernen Umgang mit dem 3D-Drucker

(c) Petra Stubbe - Weser Kurier)

(c) 09.02.2016 - Annica Müllenberg - Weser Kurier

Anschaulicher können Mathematik, Naturwissenschaften und Informatik nicht ablaufen: Ein 3D-Drucker spuckt Frösche, Vasen und Kugeln aus, die Schülerinnen und Schüler vorher am PC als Modell erstellt haben. Die Wilhelm-Olbers-Schule in Hemelingen hat als eine der ersten Schulen Bremens ein solches Hightech-Gerät für Unterrichtszwecke angeschafft. Seit Beginn des Schuljahres 2015 ergründen Neuntklässler in einem Kurs die Möglichkeiten der Technik.

Ein Donnerstagmorgen: Auf den ersten Blick sieht alles nach einem normalen Informatikkurs aus. Mehrheitlich Jungen, aber auch einige Mädchen, schauen konzentriert auf Bildschirme und verändern die darauf abgebildeten geometrischen Figuren durch Eingaben auf der Tastatur. Im Hintergrund surrt unablässig ein Drucker, zusammengesetzt aus dünnen Sperrholzplatten. Der Output ist kein Blatt mit Schriftsatz, sondern ein Objekt.

Unter dem Druckkopf wächst mit jeder Schicht, die aufgetragen wird, eine Kugel. Das digitale Modell ist auf dem Bildschirm schon komplett zu sehen. Fasziniert verfolgen Martin und Franjo jede Bewegung der Maschine. „Wie viel Material wird für die Kugel gebraucht? Wie lange benötigt der Drucker bei maximaler Leistung für die Kugel?“, wollen die Schüler wissen. Über so viele Fragen freut sich Jörn Lütjens. Beantworten kann auch er sie nicht aus dem Effeff. „Das müsst ihr ausrechnen“, sagt der Lehrer für Mathematik, Physik und Informatik.

Selten wird die anstrengende Denkarbeit mit Koordinaten und Formeln sofort mit einem Produkt belohnt. „Als Mint-Schule wollen wir Begeisterung für Naturwissenschaften und Technik vermitteln. Das gelingt mit dem Drucker gut, weil die Schüler ihre Ideen einbringen können und am Ende etwas in der Hand halten“, sagt der Lehrer. Drei Stunden pro Woche sind für den Kurs reserviert. Die zwölf Neuntklässler besuchen ihn zwei Jahre lang.

Tüftlergeist ist gefragt

Tüftlergeist, Geduld und ein Sinn für räumliches Denken sind gute Voraussetzungen, um Spaß in dem neuen Unterrichtsfach zu haben. „Ich hatte vom 3D-Druckverfahren gehört und wollte wissen, wie es funktioniert, deshalb habe ich mich für den Kurs angemeldet“, begründet der 15-jährige Martin seine Entscheidung. Auch bei Franjo überwog die Neugier. Nachdem die Schule den Bausatz bekommen hatte, wollte der 14-Jährige sehen, welche Objekte sich damit herstellen lassen. Elena – eines von drei Mädchen neben sechs Jungen – hatte gleich eine praktische Idee. „Ich will eine Hülle für mein Handy drucken und diese selbst entwerfen.“

Bisher reihen sich kleine Vasen, Weihnachtsmänner, geometrische Figuren und ein Frosch auf den Regalen. „Der Frosch musste eineinhalb Stunden gedruckt werden“, weiß Martin. Die Figuren entstehen zuerst am Bildschirm über ein Computerprogramm. „Ganz einfach ist das Programm nicht, ich musste mich erst einarbeiten. Der Bart meines Weihnachtsmanns, den ich erstellt haben, war sehr kompliziert“, erzählt Elena über den ungewöhnlichen Unterricht, in dem sich Kreativität und Naturwissenschaften mischen. Spaß an Mathematik, Physik, Informatik und am räumlichen Denken sind wichtig, um die Welt des 3D-Drucks zu verstehen. „Das Schöne ist, dass den abstrakten Arbeiten am Computer ein Resultat folgt“, fasst Lütjens die Vorteile zusammen, „die Schüler können selbst die Grenzen des Geräts austesten. Sie entwerfen die Modelle und probieren, ob es sich umsetzen lässt.“

3D-Drucker gibt es schon eine ganze Weile. Das Verfahren wird seit den 80er- Jahren verwandt. In der Industrie werden die Geräte längst etwa für die Fertigung von Zahnprothesen und Rohrsystemen genutzt. Aktuelles Beispiel: Der Flugzeugbauer Airbus setzt auf die Alles-Drucker, um Bauteile in Eigenregie zu fertigen. Gelungen ist das nun erstmals für ein Benzinrohr. Das Unternehmen spart durch die Eigenproduktion Zeit und Kosten. Neu ist der Bausatz für die Schulen, der preisgünstig zu haben ist und die Möglichkeiten auf spielerische Art zeigt. „Das Set musste wie aus Lego-Bausteinen zusammengesetzt werden, das hat zehn Stunden gedauert“, berichtet Lütjens, der als Quereinsteiger zur Schule kam und vorher eine wissenschaftliche Laufbahn eingeschlagen hatte. Bevor er den Kurs ins Leben rief, hatte er eine Fortbildung an der Universität Oldenburg absolviert und war an das Verfahren herangeführt worden.

Die Ideen für weitere Druckobjekte reißen nicht ab. Ganz hoch im Kurs steht ein Abbild der Hemelinger Wilhelm-Olbers-Schule und eine Version des Logos. Lütjens stellt seine Neugier jedoch hinter die der Schüler: „Mir ist wichtig, dass sie viel Freiheit haben und ihre Wünsche umsetzen.“