Brick'r'Knowledge angetestet: Elektronik lernen nach Vaters Sitte aufgefrischt
Der Schreibtisch des Autors gleicht zuweilen einem unsortierten Elektroniklager. Filigrane Widerstände, Kondensatoren, Mikrochips und erratisch wirkende Breadboard-Konstruktionen lassen die Kollegen regelmäßig Abstand halten - es könnte ja was kaputtgehen. Um so überraschender war die Reaktion auf die Kisten mit den vielen, 3,5 x 3,5 cm großen, Bricks genannten Bauelementen: " Gib mal her! " Und fünf Minuten später war bereits der erste Stromkreis zusammengesteckt und der Autor sah sich genötigt, Einführungen in das Zusammenspiel von Kondensatoren, Transistoren und Widerständen zu geben.
Allnet will mit seinem umfangreichen Brick'r'Knowledge(öffnet im neuen Fenster) -System auch Laien wieder für die Grundlagen der Elektrotechnik und darüber hinaus begeistern. Das Experimentiersystem mit seinen steckbaren Bausteinen macht Elektrotechnik begreifbar - im wahrsten Sinne des Wortes -, berücksichtigt aber auch Interessen Fortgeschrittener und populäre Elektroniktrends. Eigentlich hatten wir nur einen kleinen Test geplant, daraus wurde aber ein mehrtägiges Bastel- und Lernerlebnis, das immer wieder die Kollegen anlockte.
Bauteile werden zusammen- statt eingesteckt
Die meisten Bricks enthalten ein einzelnes Bauelement auf einer Platine, zum Beispiel einen Widerstand, einen Kondensator, einen Transistor oder eine Spule. Weitere Bricks fungieren als Leitungen und Abzweigungen. Geschützt wird die Konstruktion durch ein Plastikgehäuse. Die auf den Bricks aufgedruckten Schaltzeichen und technischen Daten helfen, Schaltpläne 1:1 nachzubauen und umgekehrt, den Schaltplan einer Konstruktion nachträglich aufzuzeichnen.
Je nach Brick befinden sich an den Seiten ein bis vier elektrische Anschlüsse. Stromkreise entstehen durch simples Aneinanderstecken. So haben wir die Bricks immer wieder zu neuen Konstruktionen zusammengebaut. Das verlangt zwar gelegentlich Augenmaß, aber weder leierten die Anschlüsse aus, noch wurden Bauteile beschädigt, wenn wir die Bricks etwas ruppiger über den Tisch einem Kollegen zuwarfen.
Dabei erspart das Bricks-System dem Lernenden zwar die Fummelei mit grazilen Bauelementen, nimmt ihm aber nicht das Nachdenken über einen korrekt aufgebauten Stromkreis ab - einer der Unterschiede zum auf den ersten Blick ähnlichen Little-Bits-System . Die Stecker- und Schaltkonstruktion soll allerdings Kurzschlüsse verhindern, wenn der Anwender doch einen Fehler beim Aufbau macht.
Kaum ein elektrisches oder elektronisches Bauteil fehlt
Ein weiterer Unterschied zu den Little-Bits ist die schiere Masse an verfügbaren Bricks, es sind über 400 Stück. Es liegen passive Bauelemente in verschiedenen Dimensionen vor. So wird im Experiment durch einen Austausch schnell deutlich, was passiert, wenn ein geringohmiger Widerstand gegen einen hochohmigen ersetzt wird, oder eine große Kapazität durch eine kleine.
Wer gelernt hat, wie sich etwa Widerstände in Reihen- und Parallelschaltungen verhalten und mit Transistoren und Mosfets Ströme verstärkt werden, kann auch komplexere Schaltungen aufbauen. So umfasst das Bricks-System zum Beispiel auch den beliebten Timer-555-Baustein. Ein wenig Retrofeeling kommt beim Einbau von Relais auf, und auch Operationsverstärker fehlen nicht. Per Drehgeber, Thermoelement, Reed-Relais oder Photodiode reagieren selbst einfache Schaltkreise auf die Umwelt oder Nutzerinteraktion. Selbst ein Bluetooth-Modul gibt es. So missbrauchen wir den Timer-555 kurzerhand für eine Flipflop-Schaltung.
Wie ernst es der Hersteller mit dem Bricks-System als anspruchsvollem Lernbaukasten meint, zeigen die für 2016 angekündigten Bricks für Hochfrequenz- und Funkexperimente.
Der Baukasten wächst mit
Das Bricks-System unterstützt auch den populären Arduino. Dabei beschränkt sich die Integration nicht nur auf simple LED-Experimente. Spezielle Bricks, wie Displays, können mit dem I2C-Bus eines Arduino Nano angesteuert werden. Dabei wird der Nano nicht künstlich beschränkt. Dessen Anschlüsse werden über das gleiche Steckersystem wie die übrigen Bricks bereitgestellt.
So bauen wir zum Beispiel einen einfachen Spannungsmesser mit dem Arduino und dem LED-Display, inklusive grafischer Anzeige.
Wer doch in die Situation gerät, dass ein Bauteil nicht als Brick vorliegt, kann selbst zum Lötkolben greifen - der Hersteller bietet auch Leerplatinen zum Selbstbestücken an.
Der Anwender wird nicht alleingelassen
Eine große Stärke des Bricks-Systems sind die Handbücher(öffnet im neuen Fenster) der jeweiligen Sets. Es handelt sich nicht um reine Nachbauanleitungen. Sie sind didaktisch aufgebaut, vermitteln mit einer großen Anzahl an Experimenten die Grundlagen der Elektrotechnik, aber nicht nur - beim Advanced-Set werden dem Anwender unter anderem Oszillator-Schaltungen vorgestellt und erklärt, wie mit Operationsverstärkern integriert und differenziert werden kann.
Preis und Verfügbarkeit
Derzeit bietet Allnet verschiedene Kits über seinen Webshop(öffnet im neuen Fenster) an, die Preise beginnen bei 49 Euro. Die Bricks werden auch einzeln verkauft. Die Handbücher können als PDF heruntergeladen, aber auch gedruckt im Webshop erworben werden.
Fazit
Für den gestandenen Elektroniker mag es absurd, aufwendig und teuer klingen, jeweils ein einzelnes Bauelement, wie einen Widerstand, auf eine Platine mit zusätzlichen Anschlusskontakten zu löten und in ein Gehäuse zu packen. Doch das Bricks-System will das Steckbrett nicht ablösen.
Wie aber schon die Reaktion der Kollegen zeigte, helfen die robusten Bricks, Berührungsängste abzubauen. Kaum war ein Stromkreis zusammengebaut, wurde auch schon wieder in der Kiste gewühlt, um ein neues Bauelement zu entdecken und herauszufinden, was damit angestellt werden kann. Durch die Größe der Bausteine und das Stecksystem können auch problemlos mehrere Personen um einen Tisch herum den Aufbau einer Schaltung überblicken und sich daran beteiligen.
Das Brick'r'Knowledge-System erfindet den Elektronik-Lernbaukasten nicht neu, entwickelt die Idee vom Lernspielzeug zum ernsthaften Lernwerkzeug aber weiter - ohne die spielerische Komponente zu unterdrücken. So taugt das Experimentiersystem sowohl für das Kinder- als auch das Klassenzimmer und das Unilabor.