Hackathon 2018 am Nürburgring

Auf Einladung von Herrn Dr. Schmidt, Vorsitzender der Nürburgring Akademie e.V., veranstaltete das 4C Labor vom 19. bis zum 21. November 2018 einen selbstorganisierten Hackathon am Nürburgring.

Hackathon 2018 Hackathon 2018 (Bild: CAD CAM Center Cologne)

Dies geschah unter der Leitung von Frau Prof. Dr. rer. nat. Margot Ruschitzka und Herrn Prof. Dr.-Ing. Christoph Ruschitzka. Der Begriff „Hackathon“ setzt sich zusammen aus den Worten „hacken“ und „Marathon“ und beschreibt eine Veranstaltung, bei welcher technologiebezogene Aufgaben und Probleme in einem vorgegebenen Zeitrahmen bearbeitet werden.

Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer hätten verschiedener kaum sein können: dieser Hackathon war sowohl geschlechts- und alters- als auch universitäts- sowie fach- und abschlussübergreifend. Es nahmen Studierende der RWTH Aachen und der TH Köln teil, welche sich teils im Bachelor, teils im Master befinden. Die weiteren Teammitglieder setzten sich aus Masterabsolventen und Doktoranden zusammen und bildeten so starke Einheiten. Trotz der heterogenen Wissensstände innerhalb der gebildeten Teams fiel die Zusammenarbeit nicht schwer, was zum einen der gemeinsamen Motivation, ein möglichst weit ausgearbeitetes Ergebnis zu erzielen, zu verdanken war,  und zum anderen der von allen geteilten Freude am Tüfteln, am kreativen  Austausch und am Ausprobieren.
 
Insgesamt gab es drei Teams, die jeweils eine fahrradbezogene Aufgabenstellung bearbeiteten: Team Virtuelle Realität (Leitung: Fabian Overath, Florian Stürze, René Teitscheid), Team Technomathematik (Leitung: Laura Anger, Alexander Nüßgen, Fabian Richter) und Team Mechatronik (Leitung: René Degen, Harry Ott).

                                                                                                                                        

Das Team Virtuelle Realität (VR) machte es sich zur Aufgabe, ein reales Fahrrad in ein virtuelles Modell umzuwandeln und in eine Teststrecke in Form eines virtuellen Parcours einzufügen. Auf diese Weise erfolgt die Verbindung der virtuellen und der reellen Welt und es kann ein möglichst realistisches Fahrerlebnis erzielt werden. Als Zubehör wurden sowohl VR-Ausrüstung als auch ein Fahrrad mitgebracht, um die Möglichkeit zu schaffen, die erarbeiteten Ergebnisse direkt zu testen und anschließend auch zu präsentieren. So wurde die Zeit genutzt, um das mitgebrachte Fahrrad zu vermessen und in der virtuellen Welt möglichst originalgetreu nachzubauen. Parallel arbeiteten weitere Teammitglieder an der Gestaltung des Parcours. Innerhalb der zweieinhalb Tage wurde so aus einem weißen Raum ein Hindernisparcours mit Pflanzen und unterschiedlichen Gegenständen erschaffen. Diese sorgten nicht nur für eine ansprechendere Umgebung, sondern stellten zudem Herausforderungen für den Fahrenden dar, wie beispielsweise das Absolvieren einer kurzen Slalomstrecke um Verkehrshütchen.
 

Um intelligente Zweirad Lichtsysteme (Intelligentes SBike Illumination System - ISIS) drehte es sich während des Hackathons im Team Technomathematik. Der Name wurde inspiriert durch die ägyptische Göttin Isis, Schutzgöttin aller Wesen, was den Grundgedanken des Projektes wiederspiegelt. Das Team arbeitete an einem System, das verschiedene Situationen im Straßenverkehr kamerarbasiert erfasst, auswertet und den Fahrer beziehungsweise das Fahrrad dabei unterstützt sich den gegebenen Verhältnissen anzupassen. Es wurden zwei Anwendungsbeispiele mit Hilfe von Algorithmen aus der Bildverarbeitung und künstlicher Intelligenz entwickelt. Zum einen wurde eine intelligente Straßenschilderkennung umgesetzt, die nicht nur erkennt, dass der Fahrer grade ein Schild passiert hat, sondern auch um welches Schild es sich handelt und zum anderen wurde eine Abblendautomatik entwickelt, die bei entgegenkommenden Fahrzeugen die Beleuchtung des Fahrrades anpasst. Beide Teilprojekte wurden auf einem Einplatinencomputer implementiert, sodass die Funktionalität mobil genutzt werden kann. In Folgeprojekten sollen die Anwendungsbereiche in ISIS noch erweitert werden und es ist angedacht, das System für die mobile und einfache Nutzung auf dem Smartphone anzupassen.
 

Die Mechatroniker nahmen sich die Optimierung von Lastenfahrrädern vor. Das Ziel war die Erstellung eines Konzeptes für ein sicheres und konkurrenzfähiges Lastenfahhrad. Hierzu wurden die Arbeitsbereiche in die Untersuchung der Topologie bereits bestehender Lastenfahrräder, das Erstellen einer vereinfachten Modellierung eines solchen Gefährtes und die Konzeption von Lenksystemen, elektrischen Antriebssystemen sowie des Fahrwerkes aufgeteilt, um auch bei hohen Lasten eine sichere Fahrt gewährleisten zu können. Ziel des Projektes war die Erarbeitung neuer Mobilitätskonzepte und das Aufzeigen der Potenziale der Elektromobilität. Somit sollten am Ende die Wirtschaftlichkeit und das Marktpotenzial von Lastenfahrzeugen verdeutlicht werden.

Nach den zweieinhalb Tagen intensiven Arbeitens stand eine Präsentation der Ergebnisse an, in welcher die Beurteilung der Projekte erfolgte. Die dafür zuständige Jury setzte sich zusammen aus Prof. Dr. rer. nat. Margot Ruschitzka, Herrn Prof. Dr.-Ing. Christoph Ruschitzka und, stellverstretend für die Nürburgring GmbH, Dipl.-Ing. Alexander Schnobel.

Nach einem anschaulichen Vortrag des Teams VR über die technischen Vorgänge und Details ihres Projektes unternahm Juror Alexander Schnobel gleich eine Testfahrt mit VR-Brille und Fahrrad. Den von den Teilnehmerinnen und Teilnehmern erstellten Parcours meisterte er einwandfrei.

Die Technomathematiker erläuterten die technischen Hintergrundinformationen ebenfalls anhand einer anregenden Vorführung ihrer Ergebnisse. Zum einen zeigten sie die entwickelte und funktionierende Abblendtechnik und zum anderen die programmierte und fehlerfreie Straßenschilderkennung. Ziel dieser Techniken ist die Gewährleistung einer höheren Fahrsicherheit im Straßenverkehr und ein verbessertes interaktives Fahrerinformationssystem.

Durch die Erstellung eines Konzeptes für ein optimiertes Lastenfahrrad konnte das Team Mechatronik glänzen. Die Mitglieder des Teams erläuterten stichhaltig, wieso sie sich genau auf diese Art von Fahrrad, nämlich mit zwei Vorderrädern und einem Hinterrad, geeinigt hatten und gingen von da an mit viel Spielerei und Fantasie ins Detail. Es wurde ein Lastenrad konzeptioniert, was für sämtliche Bedürfnisse sowie Lebens- und Arbeitsbereiche ausgestattet ist. Es ist sehr praktikabel und gut zu transportieren, bietet eine Schnittstelle zum Smartphone sowie weitere nützliche Funktionalitäten.

Neben dem technischen Aspekt war die soziale Komponente ein wichtiger Bestandteil des Hackathons. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer kamen währen der drei Tage in einem Ferienpark nahe des Nürburgrings unter, wo sie gemeinsam wohnen, kochen und sich austauschen konnten. Als zusätzliches Highlight wurde außerdem an einem Abend großzügiger Weise die hauseigene Kartbahn des Nürburgrings zur Verfügung gestellt, wo sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Hackathons mehrere Rennen liefern durften.

Die Teams lieferten sich laut Jury ein Kopf-an-Kopf-Rennen. Letzten Endes gab es nur Sieger; Team Mechatronik, Team Technomathematik, Team VR, die Teilnehmerinnen und Teilnehmer und den Nürburgring. Die Jury sprach von drei goldenen Pokalen, die es für diesen Hackathon hätte geben müssen, da das Niveau der Ergebnisse und die erbrachten Leistungen für die kurze Zeit unglaublich hoch seien. Herr Alexander Schnobel zeigte sich sichtlich beeindruckt und gab bekannt, dass er sich aufgrund der Projektergebnisse und des souveränen Auftretens der Teilnehmerinnen und Teilnehmer keine Sorgen um den Nachwuchs an technischen Kräften und Entwicklern unseres Landes mache.

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