"Roboter sind besser als jede Schularbeit"

Jedes Jahr erhalten Schüler, die den Zweig "Kommunikation und Mediendesign" an den Hertha Firnberg Schulen im 22. Wiener Gemeindebezirk beginnen, eine Spezialausbildung in Robotik an der FH Technikum Wien. Mit Lego Mindstorms Bausätzen ausgestattet konstruieren sie Geräte, um damit beim RoboCupJunior, einem national und international ausgetragenenen Robotik-Nachwuchswettbewerb, teilzunehmen. Die Beschäftigung mit Robotern und ihren Aufgaben soll selbstständiges Arbeiten und Eigenmotivation der Schüler fördern.

Wie Informatiklehrer Bernhard Kainz bestätigt, hat die Idee durchschlagenden Erfolg: "Die Schüler sind äußerst motiviert bei der Sache. Sie lernen dabei mehr als bei jeder Schularbeit." Der Schulzweig Kommunikation und Mediendesign ist als fünfjährige Oberstufe angelegt. Informatik wird durchgehend unterrichtet.

Programmiererinnen

In der ersten Klasse werden die Schüler in die Hardware und Software von Robotern eingeführt. Zunächst wird grafisch programmiert, danach in der textbasierten Programmiersprache NXC. Von der Schule und der FH Technikum werden Lego Mindstorms-Bausätze zur Verfügung gestellt, die die Schüler auch nach Hause mitnehmen können, um dort damit weiter zu experimentieren.

Ein weiterer Aspekt des Robotik-Programmes an den Hertha Firnberg Schulen ist die Begeisterung von jungen Frauen für technische Themen. Als Höhere Lehranstalt für wirtschaftliche Berufe (HLW) wird die Schule großteils von jungen Frauen besucht.

Fußball-Bekanntschaften

In der Roboter-Klasse, die wöchentlich einmal an der FH Technikum stattfindet, wird entschieden, mit welchen Projekten man am RoboCupJunior teilnehmen wird. Drei Kategorien stehen dabei zur Auswahl: "Soccer", "Rescue" und "Dance". Die Klasse kann entweder kollektiv an einem Großprojekt arbeiten oder aufgeteilt in Kleingruppen an mehreren Projekten.

Die Klasse des Schuljahres 2012/13 entschied sich für "Soccer"- und "Rescue"-Roboter. Eines der "Soccer"-Teams, bestehend aus vier Schülerinnen, setzte sich bei der nationalen RoboCupJunior-Ausscheidung durch und fuhr gemeinsam mit einem Team aus Graz zum internationalen RoboCupJunior-Finale nach Eindhoven.

Elisabeth, Karina, Luisa und Theresa lernten dort junge Roboterkonstrukteure aus verschiedensten Ländern kennen. In einem Super-Teambewerb erreichten sie zusammen mit Kollegen aus China, Iran und Slowakei den zweiten Platz. Einzig die Raumverhältnisse sind den Teilnehmerinnen schlecht in Erinnerung: "Das Ganze hat in einer riesigen Halle ohne Fenster stattgefunden. Es war furchtbar eng. Am Abend sind wir dann als Ausgleich immer Laufen gegangen."

In kurzer Zeit viel gelernt

Lehrer Kainz berichtet von den positiven Effekten des praktischen Lernens: "Die Schüler sind teilweise bis spät nachts gemeinsam zusammengesessen um zu programmieren. Das war natürlich auch super für das Klassenklima. Sie haben in relativ kurzer Zeit sehr viel gelernt."

"Es gibt auch schon Beispiele, wo RoboCupJunior-Teilnehmer an der Uni weiter an Robotern forschen", meint Alexander Hofmann, der Wettbewerbs-Koordinator an der FH Technikum Wien. Gerade Roboter-Fußball biete die Möglichkeit zur Beschäftigung für viele Jahre: "Soccer ist ja das Nachfolgeproblem des Computerschachs. Computer haben den Mensch ja bereits im Schach besiegt. Nun sollen Roboter die Menschheit im Fußball schlagen."

In einem eigenen Raum an der FH Technikum sind ein Roboter-Fußballfeld und ein Parkour für die Rettungsroboter in der "Rescue"-Kategorie aufgebaut. Hier werden die Herausforderungen sichtbar, mit denen sich die Robotik-Schüler beschäftigen. Auf einer Rampe strampelt sich ein Rescue-Roboter mit durchdrehenden Kettenrädern ab und sucht danach mühsam nach einem "Katastrophen-Opfer" in Form einer Getränkedose. Am Fußballfeld verfehlt ein Roboter mit seiner Schaufel immer wieder einen Plastikball mit integriertem Infrarotsender.

Persönlicher Einsatz

Die Lego-Mindstorms-Bauteile und -Controller bringen gewisse Einschränkungen mit sich. Den Rettungsroboter könnte man beispielsweise schwerer machen, um die Haftung zu erhöhen. Doch der Antrieb könnte den Roboter dann nicht mehr die Rampe hinauf bringen. Andere Teams beim RoboCupJunior befreien sich mit Eigenbau-Komponenten von Einschränkungen wie diesen. Ein chinesisches Team gewann beim letzten Bewerb etwa die Soccer-Kategorie mit ausgefeilter Hardware. Eine österreichische HTL hat für die nationale Ausscheidung in der Dance-Kategorie sogar einen gitarrespielenden Roboter präsentiert.

Der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt. Einzig die Ressourcen sind teilweise beschränkt. Alexander Hofmann ist es dabei wichtig, die entscheidende Rolle der Lehrer zu betonen: "Ohne deren Einsatz wäre das alles nicht möglich. In der Zeit vor dem RoboCupJunior arbeiten die auch am Wochenende - ohne Überstundenentgelt."