Juli 2016

Das interdisziplinäre Forschungsprojekt ZEIT.RAUM Siegen wird in enger Zusammenarbeit mit BürgerInnen durchgeführt und zielt darauf ab, die Stadt Siegen in ihrem Raum und ihrer Geschichte mit innovativer Technik gemeinschaftlich erleb- und begreifbar zu machen. ZEIT.RAUM soll die Zusammenarbeit und den Austausch von allen Interessierten – von WissenschaftlerInnen, Studierenden bis hin zu SchülerInnen und Hobby-HistorikerInnen – über die Geschichte, Gegenwart und Zukunft der Stadt ermöglichen. So werden neue Formen der Wissensgenerierung und -vermittlung eröffnet.

Das Projekt besteht aus zwei miteinander verknüpften Bestandteilen: Einem anfassbaren Stadtmodell in Tischgröße zur Interaktion, das mit Hilfe verschiedener digitaler Fabrikationsverfahren hergestellt und im Siegerlandmuseum ausgestellt wird. Durch verbaute Sensoren wird eine interaktiv erfahrbare Auseinandersetzung mit der Stadt und ihrer Geschichte ermöglicht, die auch individuelle Erinnerungen anregt. Zweites zentrales Element des Projektes ist das Stadtwiki, eine gemeinschaftliche, digitale Plattform zur Siegener Stadtgeschichte, die von und für BürgerInnen entwickelt wird. Neben der Sammlung von Informationen dient sie auch als Forum, um über die Bedeutung der gesammelten Daten zu diskutieren. Es werden Erinnerungsorte identifiziert, aufbereitet und reflektiert. Alle Bestandteile des Projektes sollen so gestaltet werden, so dass sie für alle Interessierten gut zugänglich, verständlich und leicht bedienbar sind.

Einer der ersten Probedrucke für das interaktive Stadtmodell

Die Rolle des Fab Labs

Auch wir vom Fab Lab sind auf mehreren Ebenen an dem Projekt beteiligt, insbesondere an der Erstellung des interaktiven Stadtmodells. Als Datenbasis dafür dient das bereits bestehende, virtuelle 3D-Modell der Stadt Siegen, das von Prof. Jarosch erstellt wurde. Die Topografie wird im Lab aus einer großen Platte gefräst. Welches Material sich dafür am Besten eignet wird aktuell getestet. Die darauf installierte originalgetreue Bebauung der Stadt hingegen wird mit den 3D-Druckern im Fab Lab gedruckt. Auch die später im Stadtmodell zu verbauende, möglichst nutzerfreundliche Sensorik wird bei uns im Lab entwickelt. In das Projekt sind auch mehrere Studierende involviert, die im Rahmen von Qualifikationsarbeiten an einzelnen Bestandteilen des Projektes arbeiten.

Papierprototyp für das Interaktionskonzept des Stadtmodells

Aktuelle Entwicklungen

Aktuell arbeiten Studierende an der Gestaltung des Interaktionskonzeptes und haben dafür unter anderem einen Papierprototypen des Stadtmodells erstellt. Ebenso konnten bereits erste Protoypen für das Stadtmodell erfolgreich gedruckt und die Sensorik ausführlich getestet werden. Um später die Sensorik direkt in das Stadtmodell verbauen zu können, wird das Modell mit leitfähigem Filament gedruckt. Im Rahmen dieser ersten technischen Arbeiten wurde auch ein EntwicklerInnenboard (siehe Titelbild) erstellt, auf dem Folgendes verbaut wurde: Arduino-Leonardo, Raspberry Pi 2, CAP1188-Breakout, 3D-gedruckter Touchsensor und 3D-gedruckte Matrix.

Test der Sensorik, die in dem Stadtmodell verbaut werden soll

Während eines unser letzten Projekttreffen wurde bereits ein erstes Modell der Nikolaikirche – das wohl bekannteste Wahrzeichen der Stadt Siegen – gedruckt. Ganze drei Stunden benötigte unser Ultimaker für das Modell im Maßstab 1:9000.
Hier seht ihr das Ergebnis:

Weitere Projektpartner

Neben dem Fab Lab sind zudem seitens der Universität Siegen der Lehrstuhl für Didaktik der Geschichte unter Leitung von Prof. Dr. Bärbel Kuhn, der Lehrstuhl für Praktische Geodäsie und Geoinformation unter Leitung von Prof. Dr. Monika Jarosch und der Lehrstuhl für Computerunterstützte Gruppenarbeit, Leitung Prof. Dr. Volkmar Pipek involviert. Die Realisierung wurde möglich durch die Unterstützung der Universität sowie der Freunde und Förderer des Siegerlandmuseums, die in dem Projekt eine Investion in die Zukunft des Siegerlandmuseums sehen. Das Siegerlandmuseum soll durch ZEIT.RAUM in seiner Rolle für kooperative und inklusive historische Arbeit in der und mit der Region gestärkt werden.

Über weitere Entwicklungen des Projektes im und rund um das Lab halten wir euch natürlich auf dem Laufenden.

Aya – das ist ein 3D-Drucker, den Studierende des Masters Human-Computer-Interaction im Wintersemester 2015/2016 im Rahmen des Seminars „3D-Druck“ hergestellt haben.

Zu Beginn des Seminares wurden die Studierenden zunächst mit den Grundlagen der digitalen Fabrikation vertraut gemacht: Welche Fertigungsverfahren gibt es, welche Materialien können für den Druck genutzt werden, was sind mögliche Anwendungspotenziale? Zudem erfuhren sie mehr über die einzelnen Schritte des 3D-Drucks: von der Modellierung, über das Slicing (die “Übersetzung” eines 3D-Modells in Instruktionen für den Drucker), bis hin zum Druck an sich. Für die anschließende Projektarbeit beschlossen vier Studierende, sich dem Bau eines eigenen 3D-Druckers zu widmen.

Als Basis diente den Projektbeteiligten ein Bausatz, der die meisten Teile, die zum Bau benötigt wurden, bereits enthielt. Alle Baupläne sowie die Steuerungssoftware sind open source verfügbar und so bauten die Studierenden den Drucker zunächst nach Vorlage des Vertreibers. Schnell stellten sie jedoch fest, dass nicht alles einwandfrei funktionierte. Deshalb entschieden sie sich dafür, einige Gehäuseteile mit einem anderen 3D-Drucker im Fab Lab selbst zu drucken und führten weitere Änderungen durch, die die Druckqualität verbessern sollten, wie zum Beispiel die Anpassung des Halters für das Verbrauchsmaterial. Anschließend folge eine längere Kalibrierungsphase, denn die automatischen Unterstützungssysteme, die der Drucker hierfür eigentlich besitzt, funktionierten leider nicht ganz so gut wie gedacht.

Ein ganzes Semester arbeitet die Studierenden an dem Drucker, den sie Aya (nach einer japanischen Filmfigur) nannten. Aya ist ein Delta Robot 3D-Drucker, dessen Besonderheit in der Bauform liegt: Das dreigliedrigen Achsensystem, das sich von konventionellen Druckern mit linearen Achsensystem unterscheidet, ermöglicht einen schnellen, präzisen Druck. Neben kleineren Testdrucken wurden bereits die ersten größeren Drucke wie eine Eule oder eine Vase angefertigt. Erste Testläufe deuten daraufhin, dass Aya mit einer sagenhaften Geschwindigkeit von bis zu 300-350 mm/Sekunde drucken kann.

Auch wenn das Studienprojekt inzwischen abgeschlossen ist, wollen die Studierenden weiter an der Optimierung des 3D-Druckers arbeiten. Angedacht ist hier zum Beispiel der Verbau der Steuerelektronik oder die Stabilisierung des Grundgerüstes, um Aya transportabler zu machen. Zudem ist geplant Aya mit anderen Materialien wie zum Beispiel ABS – das ist der Kunststoff, aus dem zum Beispiel Legosteine bestehen – zu testen, denn bis jetzt wurde lediglich PLA, ein umweltfreundlicher Kunststoff, der auf (Mais-)Stärke basiert, als Material genutzt.

Die Studierenden selbst haben im Rahmen des Seminars und durch den Bau von Aya viel über 3D-Druck gelernt. Am Tag der Technik wurde der Drucker bereits das erste Mal vor einer breiten Öffentlichkeit präsentiert und benutzt.

Aya in voller Größe:

Zeit.Raum – Siegen erlebbar machen

Aya – ein selbstgebauter 3D-Drucker