Komplizierte Technik spielerisch verstehen

Greifen Ingenieure zu Konstruktionsspielzeugen, dann mitunter nicht allein in ihrer Freizeit: Auch im Beruf durchdenken, planen und testen sie künftige Konstruktionen mit Hilfe von Baukastensystemen. Dieser Brückenschlag zwischen technischem Spiel und Industrieentwicklung ist seit vielen Jahrzehnten bewährt – Technik wird erlebbar im Miniaturmaßstab.

Was im Berufsalltag funktioniert, hat seinen Ursprung in Kinderzimmer oder Klassensaal, denn Konstruktionsspielzeug fasziniert schon die Jüngsten. Mit Bausystemen wie etwa Fischertechnik und Meccano lassen sich Mechanik, Statik, Elektrotechnik und Hydraulik verstehen – längst natürlich auch die digitale Welt von Steuerung und Sensorik. Wenn Mädchen und Jungen solche Modelle bauen, schult dies das Verständnis für technische Zusammenhänge – und führt vielleicht einmal zu einer entsprechenden Karriere. Das öffnet spannende Berufsfelder, beispielsweise als Prüfingenieur bei der GTÜ.

Vor 60 Jahren hat Artur Fischer, bekannt auch für die Dübel-Befestigungstechnik, das Konstruktionssystem Fischertechnik erfunden. Als Vorbild für seine Baukästen nahm sich Dübelhersteller Fischer zwar die klassischen Metallbaukästen. Doch er setzte konsequent auf moderne Werkstoffe wie Nylon und eine auf Zug wie Druck belastbare Verbindungstechnik ohne Schraubverbindungen. Das System ist seither topmodern geblieben. Denn Fischertechnik wird ständig weiterentwickelt, ohne seine Wurzeln zu vergessen.

Heute wird das System im Bildungsbereich und für die industrielle Entwicklung mit einem starken Fokus auf digitale Themen eingesetzt. Beispiel MINT-Fächer (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik): Für das Projekt „Computational Thinking“ erhalten allein in Baden-Württemberg über 400 Schulen Fischertechnik-Klassensätze. Weltweit ist das Unternehmen in mehr als 60 Ländern im Bildungsbereich aktiv. Wenn die Baukästen in Schule und Studium verwendet werden, geht es heute um Programmierung, Robotik und alternative Energien –kombiniert mit Modellen zu mechanischen Prinzipien.

Auch Unternehmen wie Airbus, BMW und IBM setzen Fischertechnik ein. Hier liegt der Schwerpunkt meist auf digital gesteuerten Funktionsmodellen, die moderne Produktionsprozesse abbilden. Diese Fabriksimulationen werden mit echten Industriesteuerungen betrieben. Manchmal geht es aber auch klassisch um Mechanik im Modell – mit Relevanz für die Weltwirtschaft: Vor der Modernisierung des Panamakanals durch neue Schleusen vor rund zehn Jahren wurden die Abläufe umfangreich mit einem Modell der Schleusenanlage im Maßstab 1:200 durchgespielt.

Solche Anwendungen hätten Frank Hornby aus Liverpool bestimmt begeistert. Denn der englische Erfinder und Unternehmer schätzte das Potenzial des von ihm entwickelten, modernen Metallbaukastens. Die Idee für das Konstruktionssystem aus standardisierten Komponenten und Schraubverbindungen gaben ihm wohl 1898 echte Hafenkräne aus miteinander vernieteten Stahlelementen. 1901 meldete Hornby das Patent für seinen Metallbaukasten an und brachte das System zunächst unter dem Namen „Mechanics Made Easy“ auf den Markt. Umbenannt in „Meccano“ wurde es dann zum Welterfolg.

Aus den Baukästen entstehen seit mehr als 100 Jahren beeindruckende Funktionsmodelle von Fahrzeugen, Hebezeugen und Maschinen aller Art. Baupläne gibt es unter anderem für Demonstrationsmodelle von Autos, welche die Funktion von Schaltung, Kupplung und Differenzial anschaulich nachvollziehen lassen. Solche Modelle dürften auch den britischen Ingenieur Alex Issigonis inspiriert haben. Der Erfinder des berühmten Autos namens Mini setzte das Konzept seines innovativen Kleinwagens zunächst als Meccano-Modell um.

Darüber hinaus gab es Konstruktionsspielzeuge wie Märklin Metall, Stabil und Trix. Sie haben unverändert ihre Anhänger, sind jedoch vom Markt verschwunden. Dass der Sprung ins 21. Jahrhundert gelingen kann, zeigt Fischertechnik mit Themen wie erneuerbaren Energien und Robotik. Vielleicht erlebt ja auch Meccano eine Renaissance, die neuen britischen Besitzer haben jetzt ein Baukasten-Set für zwei verschiedene Rennwagen herausgebracht. Durchstarten!