Der Roboterbaukasten

Sie staubsaugen, kochen, verpacken Pakete, fertigen Karosserieteile, pflücken Äpfel, führen Operationen durch und erforschen sogar die Marsoberfläche – Roboter sind in vielen Bereichen des menschlichen Lebens ein essentieller Bestandteil geworden. In jedem Roboter steckt eine künstliche Intelligenz: Was für viele Menschen kompliziert, mathematisch und nach Science-Fiction klingt, versucht Maja Riedel Schülerinnen und Schülern ab der achten Klasse näherzubringen. Die Wahlchemnitzerin leitet die RoboSchool an der TU Chemnitz. Auf einfache Art und Weise versucht sie, die Robotertechnik Schülern aus dem gesamten Bundesgebiet näherzubringen und so gleichzeitig Mathematik, Informatik und Co. schmackhaft zu machen. Die nächste RoboSchool beginnt in wenigen Wochen. Was die Teilnehmer erwartet und wie man mit Lego eine Olympiade gewinnen kann, erzählt sie im Interview.

Was ist eine RoboSchool?
Maja Riedel: Das ist ein Studienorientierungsworkshop, der sich auf die MINT-Fächer der TU bezieht, also zum Beispiel Informatik, Mathematik, Elektrotechnik, Chemie, Maschinenbau. [Anmerk. d. Red.: MINT ist die Abkürzung für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik.] Ab der achten Klasse können Schüler durch die RoboSchool in diese Bereiche reinschnuppern. Vom Programmieren und Löten bis hin zum Kennenlernen der einzelnen Bauteile eines Roboters: Die Schüler können herausfinden, welches MINT-Studienfach am besten zu ihnen passt.

Wie ist die RoboSchool entstanden?
Das Projekt ist Teil des Qualitätspakts Lehre. Dieses Programm dient dazu, Studenten zu werben, die Studienbedingungen und die Lehre an der TU zu verbessern. In diesem Rahmen haben wir uns überlegt, wo der größte Bedarf ist. Und der ist ganz klar in den MINT-Fächern zu finden. Die Nachfrage in diesen Bereichen ist enorm. Das ist die Zukunft! Die Robotik greift alle MINT-Fächer auf und bietet etwas zum Anfassen. Das ist sehr motivierend für die Schüler. Deswegen haben wir uns für dieses Format entschieden.

Vom 18. bis zum 22. Februar findet die nächste RoboSchool statt. Was erwartet die Teilnehmer?
Als allererstes lernen wir uns kennen: Welche Vorstellungen haben die Schüler von Robotern. Welche Ängste und Hoffnungen bringen Sie mit? Dann gehen wir in die Grundlagentheorie. In einer Art Vorlesung mit praktischem Anteil klären wir, was eine LED ist, wie ein Motor funktioniert und was man mit Buttons alles machen kann. Dann bauen die Schüler in zwei Gruppen Roboter. Wenn der Roboter mechanisch funktioniert, programmieren wir sie. Am Ende findet ein Wettkampf statt. Der schnellste Roboter gewinnt.

Das klingt ja schon sehr technikaffin. Brauchen die Schüler Vorwissen oder kann jeder daran teilnehmen?
Wir haben verschiedene Formate der RoboSchool. Die jetzt bald stattfindende ist die Basic RoboSchool, da geht es nur um die reinen Grundlagen. Wenn die Schüler dann richtig darin aufgehen, ist das darauf aufbauende Format der Expert RoboSchool der nächste Schritt. Aber zu Beginn braucht niemand Vorkenntnisse und Erfahrungen.

Ist es für viele Teilnehmer der erste Kontakt mit der Robotertechnik oder sind die Schüler von heute fit in dieser Sache?
Heutzutage ist es ja so, dass die Technik so gebaut wird, dass jeder sie verwenden kann. Dadurch haben die Schüler eine genauere Vorstellung davon, was ein Roboter ist, da sie im Alltag damit konfrontiert werden. Das finde ich sehr schön und das macht das ganze Thema greifbarer. Es kommen Schüler zu mir, die haben unheimlich viel Ahnung, weil sie z.B. schon mit den verschiedensten Programmiersprachen gearbeitet haben. Die müssen wir auch abholen und herausfordern. Aber grundsätzlich sind Schüler bei uns, die Interesse an Technik haben, und die haben dann auch einen relativ guten Zugang zur Robotertechnik.

Viele roboterbasierende Geräte funktionieren im Alltag für die meisten Menschen einfach so. Inwieweit ist das Interesse an der Technik hinter den Geräten bei den Schülern vorhanden?
Unsere Teilnehmer haben Lust, hinter die Fassade zu schauen. Sie interessieren sich sehr für die Technik und die Details, die hinter einer Maschine stecken. Und das wollen wir mit der RoboSchool ja auch fördern. Es gibt aber auch Schüler, die bei der RoboSchool ein Aha-Erlebnis haben. Leider ist im Allgemeinen das Interesse daran, die Technik dahinter zu verstehen, von Seiten der Schülerinnen nicht so groß ist.

In Zusammenarbeit mit den Schulen fanden im vergangenen Jahr fünf RoboSchools statt. Neben der Basic und der Expert RoboSchool gibt es noch die Formate der internationalen und der RoboSchool@school. Bei der internationalen RoboSchool kommen Teilnehmer aus Polen, Tschechien und Deutschland zusammen, um gemeinsam an ihrem Roboter zu feilen. Bei dem Format RoboSchool@school geht Maja Riedel mit ihrem Roboterbaukasten direkt in die Schulen und leitet vor Ort Workshops.

Das Interesse an der Robotertechnik scheint ja da zu sein. Warum ist es dann aber doch so schwer, Schüler für die MINT-Fächer zu begeistern?
Was ich in den fünf Jahren, in denen ich die RoboSchool begleite, festgestellt habe: Es sind unheimlich wenige Mädchen und junge Frauen, die das interessiert und die zu uns kommen. Das ist schade. Und ich verstehe es auch gar nicht so richtig. Das ist ein Knackpunkt, der aber an einer anderen Stelle angegangen werden muss.
Am Ende der RoboSchool machen wir ja auch Werbung für die Studienfächer und klären über die Voraussetzungen und Möglichkeiten auf, die ein Studium der MINT-Fächer mit sich bringt. Wir können aber nicht prüfen, welche RoboSchüler am Ende ihrer Schulzeit sich dann tatsächlich für ein solches Fach zum Studium eintragen. Vielleicht studieren alle meiner 20 Teilnehmer später MINT-Fächer. Aber, dass sich so wenige Frauen für die MINT-Fächer entscheiden, finde ich wirklich schade!

Die studierte Informatikerin kann sich gut in die Situationen hineinversetzen. Sie saß teilweise als einzige Frau unter 150 Männern in einer Vorlesung. „Klar, da fällt man natürlich auf. Der Professor konnte sich immer an mich erinnern, das kann auch Vorteile mit sich bringen“, sagt Maja Riedel während sie an ihre Studienzeit zurückdenkt. „Frauen gehen anders an die Technik- und Programmieraufgaben heran. Das öffnet neue Sichtweisen und wird auch gebraucht!“

Aber was muss sich ändern, damit das Interesse an den Fächern aus den Bereichen Mathematik, Information, Naturwissenschaften und Technik steigt?
Schulen und sogar Kindergärten müssen die Kinder mehr an die Themen heranführen. Aus eigener Erfahrung weiß ich, dass für Kindergartenkinder Projekte wie im Wunderland Physik der TU Chemnitz angeboten werden, bei denen die Kinder durch spielerische Experimente einfache Technik vermittelt bekommen.
Ich bin ja schon froh, dass Informatik als Pflichtfach im Sächsischen Lehrplan aufgenommen wurde. Zuvor musste man das Fach immer aktiv wählen, wenn man es belegen wollte. Das ist aber nur ein kleiner Schritt von vielen. Zum Beispiel wurden die Weichen für Informatik als Leistungskurs gestellt, aber kaum eine Schule bietet das in der Praxis an. Da muss noch viel getan werden und da sind wir gemeinsam mit vielen engagierten Informatiklehrern dran.
Dabei bestimmt die Technikwelt unser alltägliches Leben und unsere Zukunft. Welcher Arbeitsplatz kommt heute noch ohne Rechner aus? Die MINT-Themen müssen viel, viel mehr Einzug in Schulen halten! Vielleicht würden dann auch automatisch mehr Mädchen kommen.

Welche Möglichkeiten gibt es für technikinteressierte Schüler noch, um sich mit der Robotertechnik zu beschäftigen?
Seit 2014 gibt es in Chemnitz die jährlichen Regionalausscheide für die World Robot Olympiad – das ist ein internationaler Wettbewerb für Robotersysteme. In regionalen Wettbewerben können sich die Teams für das bundesweite Finale qualifizieren. Das Besondere: Im Frühsommer 2020 wird das Deutschlandfinale in Chemnitz ausgetragen. Das Interesse daran wächst. Angefangen haben wir mit vier Teams, letztes Jahr waren es bereits 16. Dort können schon technikaffine Zweitklässler teilnehmen und mit Legobauteilen funktionsfähige Roboter konstruieren.

Chemnitz bewirbt sich als Europäische Kulturhauptstadt 2025? Was wünschen Sie sich für die Stadt und ihr Projekt bis dahin?
Ich finde die Bewerbung sehr gut. Es ist eine gute Chance für uns, auch mal wieder positiv sichtbar zu werden. Ich wünsche mir, dass der Informatikunterricht und die Ausstattung der Informatikräume deutschlandweit besser werden. Es wäre schön, wenn es gemeinsame Projekte der Schulen und Universitäten gäbe, weil es so viele engagierte Leute in dem Bereich gibt. Wenn wir in Chemnitz etwas ins Leben rufen, das als Vorbild für alle anderen dient. Das wäre mein großer Wunsch.