Copyright: ZUG/Monique Schulz
Wie lässt sich unsere komplexe Umwelt mit nur vier Sensoren vermessen? Im Sensorikworkshop der KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz haben wir am 2. September 2023 vier Sensoren für Boden, Gewässer, Gase und Infrarotquellen programmiert.
Mit einem Augenzwinkern begaben wir uns auf die Spuren der Vorsokratiker, nach deren Lehre die Welt aus einer Kombination der vier Elemente »Erde, Wasser, Feuer und Luft« besteht. Stefan Ullrich vom Bildungsteam der KI-Ideenwerkstatt stellte in einem kurzen Vortrag dar, wie in der Informatik aus einfachen Daten komplexe Aussagen entstehen. Dafür nahm er die Teilnehmenden auf eine kleine Reise durch die Technikgeschichte. Die Naturwissenschaften beobachten seit mehreren Jahrhunderten die Umwelt und erzeugen Daten, aber erst der kritische Geist kann aus diesen Daten auch Aussagen formulieren. Dafür ist ein Verständnis der Funktionsweise der Messinstrumente nötig.
Um die Funktionsweise der Sensorik tiefer zu verstehen, ist eine praktische Auseinandersetzung mit der Technik nötig. Die Teilnehmenden haben daher vier Sensoren selbst programmiert und die Daten ausgelesen, dabei wurde die Metapher der Elemente aufgegriffen: Die Bodenfeuchte unserer Topfpflanzen wurde mit Hilfe von SMT50-Sensoren gemessen. Dabei stellten die Teilnehmenden fest, dass der Sensor nur seine unmittelbare Umgebung messen kann und beispielsweise nicht feststellen kann, wenn die Topfpflanze von der abgewandten Seite gegossen wird. Außerdem sind Trockenperioden für die Pflanze unter Umständen gar nicht so schlecht, manche Pflanzen benötigen das sogar. Ein Sensor, der den Grad des Welkens der Blätter misst, wäre daher für das Gießmanagement praktischer, meinte die diskussionsfreudige Gruppe.
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Mit Hilfe von Ultraschall können Abstände gemessen werden, also beispielsweise auch die Pegelstände von Binnengewässern oder eben die Füllstände von Wassertanks festgestellt werden. Hier ist die Platzierung der Sensorik von entscheidender Bedeutung, auch der Neigungswinkel der Lautsprecher und Mikrofone hat große Auswirkungen auf die gemessenen Werte. Das Element Feuer hat mehrere Eigenschaften, die Teilnehmenden des Workshops haben eine Infrarot-Foto-Diode verbaut, die auf die Wellenlänge von Feuer anspricht. Zusätzlich hat der Hersteller eine Logik verbaut, die Feuer von anderen Infrarotquellen unterscheiden kann. Das haben die Teilnehmenden auch rege ausgetestet. Schließlich haben wir für die Luft einen Allround-Sensor verwendet, den BME 680, der auch die Luftqualität messen kann.
Nach der Mittagspause wurden neue Ideen und Sensoren auf dem Papier beziehungsweise Whiteboard entworfen, die in den nächsten Wochen durch Interessierte in den Räumlichkeiten der KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz gebaut werden können. Damit sollen nicht nur die Teilnehmenden angesprochen werden, sondern auch Du. Wenn Du Interesse hast, am »Smarten Wasserspender für öffentliche Parks« oder an einem Waldbrandsensor oder an einem neuartigen »Welkegrad-Monitor für Pflanzen« mitzuarbeiten, melde Dich gern bei uns.
Zur Veranstaltungsreihe
In der Veranstaltungsreihe „Sensorikworkshops der KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz“ geht es darum, die für die Umweltmessung benötigten Sensoren und Daten praktisch vorzustellen. Wozu brauchen wir KI, um die Umwelt zu schützen? Wie „sieht“ das KI-System eigentlich? Welche Daten können wir überhaupt erfassen? Wie teuer ist die eingesetzte Technik? Wie einfach kann jede Person selbst KI nutzen, um die Natur zu beobachten? Diese Fragen wollen wir gemeinsam beantworten. In jedem Monat setzen wir einen anderen Schwerpunkt. Dies war die vorerst letzte Veranstaltung in dieser Form, eine Fortsetzung an anderen Orten der Bundesrepublik ist geplant, wir halten Sie im Newsletter auf dem Laufenden!
