Am Anfang gab es nur ein paar Holzbretter, eine Webcam, einen Laser und eine kleine motorisierte Drehplatte von Lego. Die Aufgabe: Daraus einen Scanner entwickeln, der eine Figur dreidimensional auf den Computerbildschirm bannt, damit das Objekt später in Plastik gegossen werden kann. Mit diesem hochgesteckten Ziel stürzten sich 18 Schüler der Heinrich-Emanuel-Merck-Schule im Schwerpunkt Datenverarbeitungstechnik, drei Abiturienten der Edith-Stein-Schule und zwei Schüler vom Schuldorf Bergstraße in das Projekt „Abenteuer Technik“. Begleitet wurden sie dabei seit Ostern von Kristin Rammelt von der Technischen Universität (TU), die das Projekt ins Leben gerufen hat, und Lehrerin Karin Oppel.

Dass es von einem echten Radiergummi über ein 3-D-Modell am PC bis hin zur identischen Kopie in Plastik ein weiter Weg ist, berichteten die Teilnehmer ihren Mitschülern am Donnerstag bei der Abschlusspräsentation. Dabei führten sie ihren 3-D-Scanner auch noch einmal live vor. „Wichtig ist, dass das gewünschte Objekt im Dunkeln und von allen Seiten vom Laser gescannt wird“, erläutert der 18 Jahre alte Lukas. Während er spricht, liegt der Radiergummi auf der motorisierten Drehplatte, die sich langsam – und zwar jeweils um genau ein Grad – dreht. Platziert ist sie in einer Holzbox, die normalerweise komplett abgedunkelt wird, für Vorführungszwecke heute jedoch offen bleibt. Von jeder Position macht eine Webcam ein Foto. Alle 360 Bilder, die dabei entstehen, werden auf dem PC gespeichert und später zu einem großen Ganzen zusammengesetzt.

„Noch haben wir durch diese Aufnahmen ein zweidimensionales, aber kein dreidimensionales Objekt“, erklärt Lukas. Mit Hilfe mathematischer Gleichungen errechnete die Gruppe die fehlenden Werte, um ein dreidimensionales Modell zu erschaffen. Dirk (18) hat dafür ein Computerprogramm geschrieben, das aus den Zahlenwerten ein detailgetreues, in alle Richtungen drehbares virtuelles Modell des Radiergummis erzeugt, dargestellt durch Tausende Pünktchen. „Das nennt man Punktewolke“, erläutert der Erfinder.

Diese Punkte lassen sich dann schließlich zu einer Fläche verbinden, und die bildet die Grundlage, um die Figur mit einem speziellen 3-D-Drucker an der TU in Plastik zu gießen.

Neben dem Radiergummi haben die Schüler auch ein Lego-Männchen, einen Würfel und eine kleine Buddha-Figur kopiert. Diese Gegenstände – jeweils das Original und die Plastik-Kopie – werden im Publikum herumgereicht. Dabei wundern sich einige der Zuschauer, dass sich Original und Kopie doch relativ stark voneinander unterscheiden – zum Beispiel ist das Würfel-Abbild viel kleiner als das Original, und die Buddha-Figur wirkt etwas verzerrt. „Das sind die Feinheiten, an denen wir nun noch arbeiten müssten“, räumt die Projektgruppe ein. Um wirklich perfekte Eins-zu-eins-Kopien erstellen zu können, hätten die 16 Wochen mit je drei Unterrichtsstunden einfach nicht ausgereicht.

Allerdings haben die jungen Tüftler zumindest in der Theorie schon eine Menge Ideen, wie sie ihren 3-D-Scanner optimieren können: „Eine Fehlerquelle war, dass der Laser einfach nicht fein genug war. Darum habe ich mir vom Schrottplatz einen alten Laserdrucker geholt und das Lasermodul ausgebaut. Der ist viel feiner als der, den wir benutzt haben“, erklärt Jonathan (19).

TU-Studentin Kristin Rammelt jedenfalls ist von dem Engagement der Schüler so begeistert, dass sie Ende Oktober das gleiche Projekt noch einmal startet. Dazu lädt sie alle Oberstufenschüler ein, die Spaß am Basteln und Erfinden haben.