Bio steht dran, High Tech ist drin. Geisteswissenschaftler jedenfalls, die sich an diesem Morgen in den naturwissenschaftlichen Trakt am Gymnasium Oberalster verirrt haben, staunen nicht schlecht über einen „gläserner Gabelstapler“ auf dem Lehrerpult; vor allem aber über die Dialoge in der ebenso gläsernen Biologie 3.

Schüler: Ich habe noch eine Frage: Was braucht man denn, um so ein Programm zu schreiben?
Ingenieur: Die Programmierumgebung für beispielsweise C, C Sharp, C Plus Plus.
Schüler: Wie kann man dann den CAN-Bus ansprechen?
Ingenieur: Man braucht die DLL von dem PEAK Dongle!

Ach so, na denn…Ingenieur Ralf Wetegrove muss an dieser Stelle über sich selbst ein wenig schmunzeln. Hatte ihn doch das Interesse der Kursteilnehmer glatt vergessen lassen, dass es sich um Schüler und nicht um Programmierer handelt. Der Entwicklungsingenieur der Firma Jungheinrich geht noch einmal auf den Fragenden zu, erklärt dass „PEAK“ eine Firma ist, Informatiklehrer Matthias Woldmann das dazu gehörige Softwarepaket bereits besitzt und wie damit Zeilen zu schreiben sind: „So schwer ist es nicht, wenn man die Bibliothek hat.“

So schwer ist es gar nicht, in den Informatikunterricht Praxisanteile eines Flurfahrzeugherstellers einfließen zu lassen. Selbst das kleinste Modell eines Elektrostaplers, „Jogger“ genannt, weil hier der Fahrzeugführer nebenher geht, verfügt über eine ausgefeilte Technik: Im Zentrum steht der Deichselkopf, an dem Funktionen wie Geschwindigkeit, Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung gesteuert werden. Diese Informationen gehen weiter an die Antriebssteuerung, die wiederum alle Signale auf den Motor überträgt. Wie aber kommunizieren Deichsel und Antriebssteuerung miteinander? Die Lösung heißt CAN-Bus, CAN steht für „Controller Area Network“ und ist Thema dieser Doppelstunde am GOA. 

Einfach ist es allerdings auch nicht, das CAN-System sichtbar und die Nachrichten identifizierbar zu machen. Ursprünglich wollte die Jungheinrich AG ihrer Kooperationsschule dafür einen kompletten Gabelstapler liefern. Aber als Schulleiter Volker Stockstrom nach der Punktlast fragte, war schnell klar: „Die Raumdecke trägt das nicht.“ Unabhängig von den statischen Problemen wussten die Lehrer auch nicht so ganz, was sie mit dem Stapler anfangen sollten: „Wir brauchen Sensoren und Aktoren und ein bisschen was dazwischen. Wir wollen Signale abgreifen und messen, aber das verhindert eigentlich ein fertiges Gerät“, so Informatiklehrer Woldmann.

Also hat sich der Jungheinrich Ingenieur hingesetzt und zusammen mit einem Praktikanten das Modell eines Gabelstaplers nachgebaut: mit Deichselkopf, Antriebssteuerung und Motor, aber ohne Hupe: „Es sei denn die Lehrer hätten darauf ausdrücklich bestanden“, so Wetegrove. Nicht verzichten konnte der Ingenieur dagegen auf eine funktionellen Nachbildung des Restfahrzeugs: „Die Nachahmung ist wichtig, damit alle Signale bereitgestellt werden und nicht ins Leere laufen. Nur so können wir einen reibungslosen Informationstransport gewährleisten.“  

Das Modell ist für einen Stapler recht übersichtlich, es passt auf das Lehrerpult der Biologie 3. Daneben steht ein Rechner, davor ein Beamer: Der Aufbau ermöglicht es, die Kommunikation zwischen Deichselkopf und Antriebssteuerung zu „belauschen“, wie der Ingenieur es nennt und den Motor selbst mit dem Computer zu steuern. „Der Stapler ist für uns ein Denkmodell, mit dem wir Prozesse gestalten können“, ergänzt Oberstufenkoordinator Woldmann.

Als erstes geht Carsten nach vorne und startet den Demonstrator. Über den Beamer verfolgen die Schüler, wie nun gleichmäßig CAN-Nachrichten verschickt werden. Carsten fährt mit dem Modell vorwärts, rückwärts und wählt schließlich die Schleichfahrt. Die Schüler beobachten, wie sich die Nachrichten ändern und ordnen darüber einzelne Befehle den Funktionen zu: „Die Schleichfahrt hat das Signal 3a8“, so ein Ergebnis.

Im nächsten Schritt geben die Schüler selbst über den Rechner Befehle ein. Alina möchte den Motor über die Software zum Starten bringen und gibt den dazugehörigen Befehl (30 6f 01) ein. „Mach doch einfach die Periode länger und gib mal 35 ein“, rät Carsten. Der Motor dreht sich. Alina legt noch einmal nach und erhöht auf 70: „Jetzt ist die maximale Geschwindigkeit erreicht.“

Im letzten Schritt untersuchen die Schüler, welche Nachrichten der Stapler zuerst ausführt, wenn zwei unterschiedliche Nachrichten aufeinander treffen. „Woher kommt eigentlich der Begriff Arbitrierung“ fragt Mirko. Nun, arbiter lateinisch ist der Schiedsrichter, arbitrare italienisch bedeutet vermitteln, schlichten und ist auch in Englisch (arbitrate), Spanisch (arbitrar) oder Französisch (arbitrer) zu finden. Manchmal staunt eben auch der Informatiker über die Sprachwissenschaft.