Hauptziel des Gemeinschaftsprojekts der Universität zu Köln und der TH Köln ist der Aufbau einer Innovationsplattform, die unter Nutzung von Forschungsergebnissen des Exzellenzclusters CEPLAS den Einfluss von Klimaparametern auf die Wachstumsleistung von Pflanzen und die Biodiversität im Boden erfahrbar macht. Als Kommunikationsplattform dient sie auch dem Sammeln von Konzepten sowie dem Austausch von Ideen. Teil der Innovationsplattform ist eine flexibel einsetzbare Experimentierplattform, die eine realitätsnahe Nachbildung von Ökosystemen zur Durchführung von explorativen Lehr- und Lernmodulen unter Verwendung modernster Technik aus den Bereichen der Sensorik, Übertragungstechnik und Signalverarbeitung ermöglicht. Mit Hilfe dieser Plattform können automatisiert zeitlich veränderliche Umweltparameter über Sensoren in Echtzeit erfasst werden, um diese anschließend im Labor realitätsnah nachzubilden. Hierzu wird ein automatisiert gesteuerter Phytoschrank und ein im Gewächshaus aufgebautes und gemäß der gemessenen und vorgeplanten Parameter gesteuertes Robotersystem (FarmBot) bereitgestellt. Studierende können sowohl vorgegebene Experimente durchführen und deren Ergebnisse analysieren als auch eigene Ideen im Bereich der Bodenbiologie, aber auch der Technik entwickeln, umsetzen und testen. Durch interdisziplinäre Zusammenarbeit Studierender aus der Biologie und Technik soll die Innovationsplattform stetig verbessert und erweitert werden. Studierende sollen ein Bewusstsein für die Notwendigkeit zur Anpassung des Handelns an den Klimawandel entwickeln und den Einsatz von modernen Verfahren aus Kommunikations- und Informationstechnik zur Überwachung und Pflege von Ökosystemen erlernen. Die erarbeiteten Lehr- und Lernmaterialien sowie die technischen Beschreibungen und Programme aus der Innovationsplattform werden nach Projektende auch anderen Hochschulen und sonstigen Interessengruppen zur nicht-kommerziellen Nutzung als OER zur Verfügung gestellt.
Eckdaten zur Maßnahme
Maßnahmenträger
Kooperationspartner
TH Köln - Fakultät 07 - Labor für digitale Kommunikation und IoT
Dauer und Finanzierung
Dauer
Beginn der Umsetzung
Dauer der Umsetzung28 Monate
Wie hoch waren die (geschätzten) Kosten für die Umsetzung?
260.000€
Mit welchen Mitteln wurde die Maßnahme finanziert?
Die Kosten fielen für Personal und Sachmittel an, Finanzierungsquellen waren neben dem DAS-Foerderprogramm [at] z-u-g [dot] org noch die Stiftung Hochschullehre im PlantUkraine Projekt und das DigiFellow Projekt des Landes NRW.
Weiterführende Links
Beteiligung
Welche weiteren Personengruppen wurden an der Planung oder Umsetzung der Maßnahme beteiligt?
TH Köln - Labor für digitale Kommunikation und IoT
Welche Formen der Beteiligung fanden statt?
ErläuterungUm an diesem Projekt als Student*in teilnehmen zu können, sollte man als BA-student*in der Biologie an der Universität zu Köln oder als MA-student*in an der TH Köln eingeschrieben sein. Ziel ist es, dass die Studierenden lernen, wie sie in einem interdisziplinären Projekt im Team arbeiten und ihre Experimente zu den Themen Pflanzen- und Bodenkunde, Klimawandel und Technik entwickeln können. Dieser Wissenstransfer führt zu einem dynamischeren Lernsystem und Fachwissen in verschiedenen Bereichen.
Erfolge
Welche Erfolge wurden bis jetzt mit der Maßnahme erreicht?
Es wurde eine funktionierende Experimentierplattform zur automatisierten Messwerterfassung und Bewässerung entwickelt und getestet. Es wurden in drei Lehrveranstaltungen durch Studierende der Biologie und Technik Experimente zum Einfluss des Klimawandels auf Pflanzenwachstum und Biodiversität entwickelt und analysiert. Die Ergebnisse und die entwickelte Soft- und Hardware zum Nachbau der Experimentierplattform und einige Anleitungen und Beispielprojekte wurden als OER Ressourcen zur Verfügung gestellt. In die Projekte wurden auch Wissenschaftler*innen und Studierende ukrainischer Universitäten mit einbezogen. Auf zwei öffenltichen Workshops wurde die Innovationsplattform präsentiert und Ideen zur Weiterentwicklung erarbeitet.
Wie wird der Erfolg der Maßnahme evaluiert?
ErläuterungDie Bewertung durch die Studierenden erfolgt durch eine Abschlusspräsentation der Ergebnisse und einen Bericht. Die Projektbewertung erfolgt über Feedback-Formulare, die wir die Studierenden ausfüllen lassen und in denen Fragen zu den Vorlesungen, den praktischen Aktivitäten, dem Gleichgewicht zwischen Biologie und Technik und den Betreuern gestellt werden. Wir streben eine offene Kommunikation für Vorschläge während des Moduls an, damit die Studenten ihre eigenen Ideen einbringen können.
Wie planen Sie Ihr Projekt weiterzuentwickeln?
Die Experimentierplattform soll um weitere Sensoren zur Erfassung von Bodenparametern erweitert werden. Es gibt Aktivitäten zur nicht-invasiven Bestimmung von Biomasse.Hat die Maßnahme positive Nebeneffekte?
Förderung ukrainischer Studierender und Hochschule, Aufbau einer neuen gemeinsamen Lehrveranstaltung der Universität zu Köln und TH Köln im Bereich der automatisierten Pflanzenforschung. Ausbau von Forschungskontakten. Einbeziehung von Studierenden in die Gestaltung der Projektaufbauten und der Experimente.
Hindernisse
Welche Hindernisse gab es während der Umsetzung?
Die Corona-Krise und Schwierigkeiten beim kurzfristigen Finden und Einstellen von kompetenten Mitarbeiter*innen erschwerten den zeitgerechten Abschluss des Projekts.
Ort der Umsetzung
Zülpicher Str., 47b
50674 Köln
DeutschlandNordrhein-Westfalen
