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Visualisierung technischer und naturwissenschaftlicher Zusammenhänge

 

mwVision

Anzeige-System für Präsentationstafeln

 

Schautafeln

Messwerte und Zusammenhänge werden gemeinsam übersichtlich und didaktisch sinnvoll auf großer Schautafel präsentiert.

 

miTex

Mehrfach-Abspielstation für kombinierte Multimedia-Darbietung aus Bild, Ton und Film.

 

Didaktik

Mediendidaktische Kompetenz.



mwVision

mwVision ist unser System zur Präsentation von Messdaten und abgeleiteten Größen. Für die Anzeige stehen LED- und LCD-Module in unterschiedlichen Farben und Größen zur Verfügung. Je nach Ziel der Präsentation ordnet man diese innerhalb einer illustrierten Tafel an und hat damit ein lebendiges Abbild eines technischen oder naturwissenschaftlichen Zusammenhangs. Die Schnittstelle zum Messdaten-Erfassungs-System - in der Regel ein mwnet - wird gebildet von einem oder mehreren mwDSA-Controllern, die nahtlos ins mwnet eingefügt werden können. Je mwDSA können bis zu 8 vierstellige 7-Segment-Anzeigen kombiniert werden.

mwDSA

Der mwDSA ist ein mwnet-Modul für 8 Stück 4-stellige Anzeigen. Es können Anzeigen verschiedener Größe gemischt zum Einsatz kommen. Das Modul ist mit mwnPC direkt am PC zu betreiben oder wird an einen mwChef angeschlossen. Gewöhnlich werden zusätzlich weitere mwnet-Module zur Gewinnung der anzuzeigenden Daten angeschlossen. Es ist weiterhin möglich, mehrere mwDSA zu betreiben, um mehr als 8 Größen anzuzeigen. Die meisten LED-Module sind anreihbar, sodaß zum Beispiel auch ein 8-stelliger Zählerstand angezeigt werden kann.


Display-Module

D25

4-stelliges LED-Modul mit 25mm Höhe. Verfügbar sind die Farben super-rot, gelb und grün. Module dieses Typs sind anreihbar.

D38

4-stelliges LED-Modul mit 38mm Höhe. Verfügbar sind die Farben rot, gelb und grün. Module dieses Typs sind anreihbar.

D57

4-stelliges LED-Modul mit 38mm Höhe. Verfügbar sind die Farben rot, gelb und grün. Module dieses Typs sind anreihbar.

LC25

4-stelliges LCD-Modul mit 25mm Höhe. Diese Module sind nicht anreihbar.

LC50

4-stelliges LCD-Modul mit 55mm Höhe. Diese Module sind nicht anreihbar.



Schautafeln

Eine unserer Spezialitäten ist das Visualisieren technischer und naturwissenschaftlicher Zusammenhänge. Zu diesem Zweck entwickelten wir die mwVision-Komponenten. Im Kundenauftrag fertigen wir individuelle Schautafeln - jede ein Unikat, keine wie die andere, angepaßt an lokale Gegebenheiten, Ziel der Darstellung und Wünsche und Geschmack des zukünftigen Besitzers. Die folgenden Beispiele mögen die Bandbreite unserer Möglichkeiten demonstrieren.

Großkälte Uni Wuppertal

Als vor einigen Jahren an der Bergischen Universität Wuppertal eine Modernisierung der dezentralen Kälteversorgung anstand, wurde nicht nur auf hocheffiziente, magnetgelagerte Turboverdichter gesetzt, sondern zusätzlich die Möglichkeit geschaffen, kalte Außenluft direkt zur Kühlung heranzuziehen. Die gesamte Programmierung der Regelung der Anlage wurde an der Universität individuell dafür neu entwickelt.
Die Schautafel zeigt aktuelle Betriebsdaten sowie eine Abschätzung der eingesparten CO2-Emissionen gegenüber der alten Kältetechnik. Klicken Sie hier für eine vergrößerte Darstellung der Tafel.


Solarzwilling

Das Projekt "Solarzwilling" ist ein Solarstromprojekt in Kooperation mit einer Initiative in Sao Paulo, Brasilien. Die momentanen und summierten Erträge und CO2-Einsparungen der Solarstromanlage im Freibad Brauweg in Göttingen werden angezeigt zusammen mit den - simulierend berechneten - momentanen und summierten Erträgen und CO2-Einsparungen der durch das Göttinger Projekt geförderten Partneranlage in Sao Paulo. Es kommen ein mwChef, ein mw3Z-Controller zur Zählerabtastung und ein mwDSA mit 8 Anzeigen zum Einsatz. Die Daten werden aufgezeichnet, vom Betreiber ausgewertet und regelmäßig im Internet veröffentlich. Klicken Sie hier für eine vergrößerte Darstellung der Tafel.

Die Tafel hängt in der Eingangshalle des Schwimmbades oberhalb der Kassenautomaten. Ein Schaukasten links des Durchgangs liefert zusätzliche Informationen zum Projekt.

Das Projekt fand große öffentliche Beachtung. Grüne Prominenz zeigte reges Interesse an der Idee und der technischen Umsetzung.


Haus Hoher Hagen

Das Tagungshaus "Hoher Hagen" bei Göttingen visualisiert das Zusammenspiel von Solarstromanlage, Solarwärmeanlage, Heizungsanlage und Stromverbrauch. Ein mwChef mit zusätzlichen mwnet-Komponenten dient der Datenerhebung. Zwei mwDSA mit insgesamt 16 Anzeigen befinden sich in der Tafel. Die aufgezeichneten Daten des mwChef werden regelmäßig ausgelesen und unter anderem im Rahmen von Seminaren ausgewertet. Klicken Sie hier für eine vergrößerte Darstellung der Tafel.

Die Tafel im Eingangsbereich ist allgemein zugänglich und daher schlagfest mit Polycarbonatscheibe ausgestattet.



Göttinger Energiespiel

Dieses Exponat wurde anlässlich der Expo 2000 angefertigt. Es visualisiert die Auswirkungen regenerativer Energieanlagen und hocheffizienter Energie-Erzeugung in Form eines Energiespiels für die Stadt Göttingen. Momentane Wetterdaten werden gemessen. Der Benutzer wählt mit Drehreglern die Mischung aus Blockheizkraftwerken, Solarenergie und Windenergie. Die Wirkungen auf die augenblickliche Energieerzeugung und eine Jahresbilanz werden anhand einer Simulation berechnet. Klicken Sie hier für eine vergrößerte Darstellung der Tafel.

Als Steuerrechner kommt hier ein PC unter Windows zum Einsatz, Detaildaten sind auch auf dem Monitor ablesbar und können gedruckt werden. Die Wetterstation aus mwnet-Komponenten war während der Expo über Funkverbindung angebunden. Die Wetterdaten werden aufgezeichnet und dienen fortlaufend der Aktualisierung der meteorologischen Grundlagen der Simulation.
Das Energiespiel wurde von der Geschwister- Scholl- Schule in Göttingen erworben und wird dort weiterbetrieben.



ECOWATT

Visualisierung des Projektes ECOWATT an der Staudinger Gesamtschule in Freiburg. Der gesamte Energieumsatz einer Schule wird erfasst und anhand eines Vergleichsjahrs permanent bilanziert. Das Förderprogramm "Ecowatt" honoriert der Schule eingesparte Energie und ermöglicht so den weiteren Ausbau der regenerativen Energieanlagen an der Schule.
Klicken Sie hier für eine vergrößerte Darstellung der Tafel.


Die Datenerfassung im dem verteilten Gebäudekomplex erfolgt mittels über Funk angebundener mwnet-Controller. Als Steuerrechner kommt - trotz der komplexen Berechnungen für die permanente Bilanzierung - kein PC sondern ein stromsparender mwChef zum Einsatz. 3 mwDSA mit 24 Anzeigen komplettieren das höchst komplexe System.



Erlebniswald

Am Waldlabor des Projekts Erlebniswald bei Uslar im Solling hängt diese Tafel. Eine Vielzahl von mwnet-Modulen ermittelt verschiedenste Daten über das Ökosystem "Wald", von der Saugspannung der Wurzeln in unterschiedlichen Bodentiefen über die Sonneneinstrahlung in verschiedenen Höhen am 30m hohen Klimaturm bis zu Niederschlägen über und unter den Bäumen. Ein PC im Waldlabor sammelt und speichert die Daten und steuert die Anzeigen in der Schautafel. Übersichtliche Grafiken aus den gewonnenen Daten gestatten am Bildschirm des PC während der Führungen umfangreiche Erläuterungen zu den Zusammenhängen.


3 Tage im Juni 2004,
Sonneneinstrahlung
in verschiedenen Höhen


Klicken Sie hier oder auf das Bild für eine vergrößerte Darstellung der Tafel.



Solarball

Dies ist natürlich keine Schautafel sondern vielmehr ein Blick in die Vor- und Frühgeschichte unserer Datenvisualisierungen. Als Blickfang für eine Solarenergie-Ausstellung wurde dieses Exponat gefertigt. Abhängig von der momentanen Einspeiseleistung des Wechselrichters einer Solarstromanlage wird eine rote Kugel an einem Mast hinauf oder hinabgefahren. Ein ähnliches System verkauften wir noch einmal an die Firma Ökotronik, die die Solarstromanlage eines Kindergartens auch für Vorschulkinder anschaulich machen wollte. Die Technik entstammt noch der Zeit vor der Entwicklung des mwnet-Systems. Ein PC mit I/O-Einsteckkarten und Interface zum Wechselrichter ermittelt die Einspeiseleistung und steuert den Motor zur Bewegung des Balles unter Berücksichtigung des oberen und unteren Anschlages. Unsere heutige Mikrocontroller-Technik hätte hier sicher elegantere Lösungen bereit.



miTex

Unser neuestes System miTex ist eine Multimedia-Plattform zur parallelen Präsentation von Bildern und Filmen auf bis zu 6 Monitoren. Das System ist aufgebaut aus bis zu 6 sparsamen und leisen Rechnerboards. Mittels spezieller Zusatzschaltung gelingt es in unserem System, diese an einem einzelnen Netzteil zu betreiben. Zur Kühlung genügen der Netzteil-Lüfter und 2 Lüfter gemeinsam für die 6 Prozessoren. Anschlüsse für 2 Bewegungsmelder oder Start-Knöpfe stehen zur Verfügung und können den Abspielstationen zugeordnet werden. Ferner stehen 2 zusätzliche Audio-Verstärker bereit, um das Signal der integrierten Soundkarten von 2 Abspielstationen an leistungsstarke mit Richtcharakteristik ausgestattete Lautsprecher zu leiten. Jedes Rechnerboard hat ferner einen Anschluß für einen Monitor, der bis zu 10m entfernt angeordnet sein darf. Betriebssystemsoftware, Medienpräsentationssoftware und die Bilder und Filme werden auf je einem USB-Stick pro Rechnerboard zusammengestellt. Die Boards starten auch von diesen Sticks und benötigen weder Festplatte noch optisches Laufwerk!

Der erste Einsatzort unseres miTex-Systems war die Erdhöhle des Projekts Erlebniswald. In dieser künstlichen Höhle wird der Besucher über die Vorgänge im Waldboden quasi "aus der Sicht von unten" informiert. Wir lieferten 16 LCD-Präsentationsstationen, die in Ausschnitten in den Wänden mit schlagfester Scheibe und ansprechendem Holzrahmen montiert wurden. Bewegungsmelder starten die Präsentationen, sobald ein Besucher vor einen Monitor tritt. Jeweils mehrere Monitore behandeln dabei ein zusammenhängendes Thema in einer kurzen Sequenz, wobei auf einem der Monitore auch ein Tonfilm wiedergegeben wird. In Abwesenheit von Besuchern werden die LCD-Monitore, die im System mit ca. 40 Watt je Monitor die größten Stromverbraucher sind, per Software fast vollständig ausgeschaltet. Die 3 Mitex-Systeme mit zusammen 16 Boards in dieser Installation benötigen dann nur noch etwa 250 Watt, das entspricht etwa dem Stromverbrauch eines einzigen üblichen Multimedia-PC! Alle Rechner werden am Abend mit einem gemeinsamen Hauptschalter ausgeschaltet und am nächstem Morgen mit dem selben Schalter wieder gestartet. Das System ist nach 2-3 Minuten hochgefahren und abspielbereit.

Nur die robuste Konstruktion ohne optisches Laufwerk und Festplatte gestattet den zuverlässigen Einsatz des Systems in der hier vorliegenden ungünstigen, feucht-kalten Umgebung. Installationen, die zusätzlich auch Messwerte in das Präsentationskonzept integrieren, sind möglich. Individuell zusammengestellte miTex-Baugruppen lassen sich aber auch perfekt einsetzen für Messepräsentation oder die multimediale Ausstattung in Ausstellungen oder Museen.



Didaktik

Seit bald zwanzig Jahren machen wir komplexe Zusammenhänge, vor allem aus den Bereichen Energie und Ökologie, anschaulich durch

  • die Entwicklung von didaktischen Konzepten
  • die Erstellung und Bearbeitung von Medien
  • die technische Realisierung von Schautafeln, Software und Informationsmaterialien.

Dabei entwickeln wir die Lösungen im Dialog mit dem Kunden und pflegen sie auf Wunsch auch weiter. Besonders hilfreich ist, daß wir in unserem Hause sowohl die mediendidaktische Kompetenz als auch das gesamte Hardware- und Software-Knowhow haben, um ausgezeichnete Lösungen für komplexe Aufgabenstellungen zu realisieren.
Einige der von uns realisierten Schautafeln können Sie auf dieser Homepage sehen, zu einigen gehören von uns ausgearbeitete Vorlagen für die Arbeit im Unterricht oder zur weitergehenden Information von am Thema Interessierten.





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