Schüler vermessen Internet der Zukunft

Vernetzung mal anders: Eine Gruppe Schüler aus Nordrhein-Westfalen nutzte das Ballon-Projekt 4.0 für Echtzeit-Datenaustausch mit einem über Deutschland fliegenden Ballon.

Geschäftiges Treiben herrschte an diesem Samstagmorgen im Januar 2016 nahe des Golfclubs im beschaulichen Eifel-Städtchen Hillesheim. Was bewog sieben Jugendliche im Alter von zehn bis 18 Jahren dazu, sich Wind und Wetter auszusetzen, statt zu Hause gemütlich auszuschlafen? Grund war ein besonderes Ballon-Projekt des Vodafone Instituts.

Ballo Projekt AufbauWorum ging es bei dem Projekt?

Um die Begeisterung zu verstehen, mit der diese jungen Menschen in aller Frühe bei der Sache waren, lohnt sich ein kleiner Rückblick. Schon seit mehreren Wochen bereitete sich eine Gruppe hochmotivierter Gymnasiasten, Haupt- und Realschüler aus Düsseldorf unter Federführung von Rudy Norff auf den Praxistest vor.

Die Zielsetzung war klar: Es sollten zwei mit GPS ausgestattete Ballons steigen gelassen werden, während die Schüler die von den Flugkörpern übermittelten Daten mit ihren Laptops und Handys in Echtzeit auswerten.

Doch der vom Vodafone Institut für Gesellschaft und Kommunikation organisierte Versuch ist weit mehr als nur ein Bildungsprojekt. Mit den Technik-Tests möchte der Initiator auch wertvolle Informationen für die Weiterentwicklung des sogenannten „Internet of Things“ gewinnen.

Könnte bald schon das umständliche und teure Ablesenlassen der Heizungsstände der Vergangenheit angehören? Oder könnten Hausbesitzer Outdoordaten wie die Temperatur zukünftig ganz bequem und voll vernetzt im Blick behalten? All diese Überlegungen spielten bei der Realisierung des Projekts eine wichtige Rolle.

Ballon Projekt Thumbnail

Damit der Ballon starten konnte, waren einige geübte Handgriffe notwendig (Fotos: Robert Poorten/Vodafone Institut)

Gewissenhafte Vorbereitung ist das A & O

Damit die Ballonstarts auch wirklich so reibungslos wie möglich über die Bühne gehen konnten, strengten sich die Schüler im Vorfeld richtig an. So gut wie alles an den Ballons bauten sie selber – was natürlich einen riesengroßen Lerneffekt mit sich brachte. Auch der Flugcomputer, mit dem das Projekt überwacht werden sollte, wurde von der Gruppe selbst gelötet und mit einem eigens geschriebenen Programm betrieben.

Start unter widrigen Bedingungen

Um 7:15 Uhr am besagten Samstagmorgen wurde es ernst. Mit einem Kleinbus war die Düsseldorfer Schülergruppe gemeinsam mit Norff in die Eifel gereist, um die beiden Ballons endlich steigen zu lassen. Doch Regentropfen prasselten vom Himmel und der Wind blies ausgerechnet auf die nahe gelegene Baumgruppe zu – denkbar ungünstige Bedingungen. Nach einer kurzen Lagebesprechung entschied man sich, dennoch planmäßig zu starten.

Die Heliumflasche wurde ausgepackt und das Team teilte sich in zwei Gruppen. Aufgrund des starken Windes mussten mehrere Schüler den Ballon festhalten, während sich zwei von ihnen an der Steuerung positionierten. Sie bestückten den 350 Gramm schweren Ballon mit einem GPS-Tracker und dem selbstgebauten Fallschirm. Und schon stieg er in die Lüfte – nur wenige Zentimeter an einer Baumkrone vorbei. Der erste Start war geglückt.

Wenige Minuten später, es war jetzt bereits kurz nach 8 Uhr, erhob sich der zweite Ballon in die Lüfte. Mit 200 Gramm Gewicht etwas leichter, wurde er noch mit 260 Gramm Nutzlast in Form eines Fallschirms und eines Funksenders bestückt. Mittlerweile stürmte es noch etwas heftiger, so dass die Schüler sich beim Start extra weit von den Bäumen weg positionierten. Dennoch kam es, wie es kommen musste. Der Ballon flog direkt in einen Baum hinein.

Es erwies sich als Glücksfall, dass er sich nach kurzer Zeit selbstständig wieder befreien und doch noch aufsteigen konnte. Spannend war es nun, wo die beiden Ballons wieder landen würden. Um zu diesem Zeitpunkt möglichst nahe an dem entsprechenden Ort zu sein, hatte sich parallel zum Ballonstart eine zweite Gruppe Jugendlicher mit einem weiteren Bus bereits auf den Weg zum vorausberechneten Landeplatz gemacht.

Projekt Ballon ThumbnailWo es die Ballons hin trieb

Wenn ein Ballon landet, erhalten die Schüler eine SMS mit den GPS-Koordinaten zugesandt. So zumindest sollte es in der Theorie ablaufen. Tatsächlich kam vom ersten Ballon kurzfristig ein Signal, so dass der ungefähre Landeplatz lokalisiert werden konnte. Gleich am nächsten Tag nahm die Gruppe den GPS-Tracker, der bei einer Frau im hessischen Grebendorf im Garten gelandet war, wieder an sich.

Montags tauchte schließlich auch der zweite Ballon wieder auf. Dieser war von einer Tiefbaufirma in der Nähe von Magdeburg gefunden worden. Alles in allem also ein durchaus turbulenterer Verlauf als ursprünglich angedacht. Einmal mehr zeigte sich, dass die Kräfte der Natur eben doch nur schwer vorauszukalkulieren sind.

Neben dem Spaß bleiben wertvolle Erkenntnisse

Es war tatsächlich gelungen, bis zu einem Kilometer in der Luft eine direkte Funkverbindung zu dem mit bis zu 150 Stundenkilometern Geschwindigkeit gen Osten fliegenden Ballon aufzubauen. Alleine das ist laut Projektleiter Norff bereits ein beachtlicher Erfolg. Darüber hinaus konnten Live-Informationen über die jeweils aktuelle Temperatur sowie den Batterieladestand übermittelt werden. Auch Livebilder wurden bereits dekodiert.

Die beteiligten Schüler waren sichtlich beeindruckt von dem, was sie im Rahmen ihres Experiments lernten. So fand es der 13-jährige Jan etwa sehr interessant, „dass wir auf der gleichen Funkfrequenz wie etwa herkömmliche Garagentoröffner gesendet haben und das aus mehreren Kilometern Entfernung“. Realschüler Paul hätte vor dem Projekt nicht geglaubt, dass Funkgeräte sowohl Sprache als auch Daten übertragen können.

Entsprechend zufrieden zeigte sich dann auch Rudy Norff: „Ziel des Projektes war es, den Jugendlichen Dinge zu vermitteln, die ihnen so in der Schule nicht beigebracht werden. Das Projekt vereint Naturwissenschaften, Elektrotechnik und Informatik und das sehr praxisorientiert.“

Projekt Ballon Slider

Trotz Echtzeitüberwachung: Vor den widrigen Wetterumständen war der Ballonflug nicht vollends gefeit (Fotos: Robert Poorten/Vodafone Institut)