Lugy-Schüler bauen digitalen Sandkasten

Wunsiedel - "Die ganze Schulfamilie hat zusammengeholfen und den digitalen Sandkasten ermöglicht!" Kathrin Bauernfeind, die Leiterin des P-Seminars Geografie am Luisenburg-Gymnasium (Lugy) Wunsiedel, nennt die Entstehungsgeschichte des Geomediums eine sehr gelungene Kooperation. Das Lehrerkollegium habe bei einem Besuch des Bayern-Labs Wunsiedel den Sandkasten gesehen, die Geografielehrer seien gleich sehr interessiert gewesen.

Ein erster Versuch des Nachbaus war jedoch gescheitert, das Projekt erwies sich als ziemlich komplex. Dann haben sich die damals künftigen P-Seminar-Schüler den Sandkasten im Bayern-Lab angeschaut und wollten das Projekt durchführen.

Zunächst war die Frage zu klären, wie das Projekt am Lugy umgesetzt werden könnte. Dies übernahmen die Schüler sehr selbstständig. Fachliche Unterstützung holten sich die Seminarschüler beim Bayern-Lab Nabburg, das zeitgleich ebenfalls einen digitalen Sandkasten baute. Kosten wurden kalkuliert, der notwendige kinetische Sand kostete allein rund 500 Euro, und es stellte sich heraus, dass nur ein neuer PC die Anforderungen erfüllen kann, ebenfalls ein hoher Kostenaufwand. Der Elternbeirat mit der Vorsitzenden Sabine Hoffmann unterstützte das Vorhaben finanziell. Der Schüler Nicolas Fuchs ermittelte die erforderlichen Bestandteile und baute den PC zusammen. Er kümmerte sich auch um die Programmierung, einige Teile des Quellcodes konnte er aus dem Internet übernehmen. Den Holzrahmen des digitalen Sandkastens baute der Großvater einer Schülerin.

Schließlich mussten eine 3 D-Kamera und ein Beamer über dem Sandkasten installiert werden. Alles war fast fertig - dann kam die coronabedingte Schulschließung Mitte März. Danach stand für die Schüler erst einmal die Vorbereitung auf das Abitur im Vordergrund. So konnte das Projekt erst am 13. Oktober abgeschlossen werden, zum Aufbau kam Reinhard Greiner vom Bayern-Lab Nabburg dazu.

"Das war eine Geschichte, die sich lange hinzog und viele Schwierigkeiten zu überwinden hatte", stellte stellvertretender Schulleiter Uwe Göbel fest. "Umso besser, dass sich so viele aus der Schulfamilie eingebracht haben und am Ende der Erfolg steht. Davon profitiert nicht nur der Geografie-Unterricht, das prägt das Bild der ganzen Schule!"

Herzstück des digitalen Sandkastens ist der Sand, der nach Belieben geformt werden kann. Die Fläche wird von einer 3 D-Kamera erfasst. Hierbei werden Lageveränderungen des Sandes registriert und als Daten an einen Computer weitergegeben. Ein Programm visualisiert die Daten und gibt das Bild über einen Beamer passgenau auf die Fläche des Sandes aus. Dabei werden die Höhenschichten über den Sandkasten gelegt, also virtuelle Inhalte - beispielsweise Höhenlinien mit unterschiedlichen Farbtönen - in einem realen Raum dargestellt, eine sogenannte Augmented-Reality (AR) entsteht.

Im Unterricht kann damit eine Vielzahl von Themen behandelt werden. Die Schüler können Berge und Täler mit der Hand umformen und die Auswirkungen in Echtzeit erkennen. Das Modell erlaubt die Analyse von Berg- oder Lawinenrutschungen genauso wie das Fließverhalten von Lava, Untiefen im Meer oder das Ansteigen des Meeresspiegels. Sogar Regen kann simuliert werden. Hält man seine Hand ungefähr 60 Zentimeter über die Landschaft, fängt es darunter virtuell an zu regnen. Die Senken füllen sich mit Wasser, Hochwasserdämme werden überflutet. "Topografische Karten werden lebendig", so beschrieb es Stefan Philipp, der Leiter des Bayern-Labs Wunsiedel.