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StreetPong

Von Hürden, Durchhaltevermögen und Erfolgen

Daten und Fakten zum weltweit ersten Ampel-Spiel

Die Idee war so naheliegend wie spektakulär. Medien auf der ganzen Welt brachten die Meldung: Keine Langeweile mehr beim Warten an der Ampel. Der kleine Videoclip mit einer absolut echt wirkenden Simulation des Spiels war der Beginn einer fast zweijährigen Entwicklungsgeschichte. Technische Hürden, Sicherheitsfragen, Entwicklungskosten, Partnersuche und Firmengründung liegen hinter Sandro Engel und Amelie Künzler.

StreetPong – das Spiel

StreetPong vertreibt die Langeweile an der Ampel. Gespielt wird während der Rotphase für Fußgänger: An den beiden gegenüberliegenden Ampelmasten ist ein Touchscreen angebracht. Dieser wird mit dem Finger bedient. Angelehnt an das Kult-Video-Spiel „Pong“ befinden sich auf dem Display zwei Balken, mit denen – vom Finger gesteuert– ein Ball hin und her gespielt werden kann. Es gibt einen Punkt, wenn der andere den Ball nicht erwischt hat. Ein Klassiker also in einem neuen Gewand und vor allem in einer untypischen Umgebung. Zusätzlicher Charme des Spiels: Die Kontrahenten und Kontrahentinnen finden sich spontan und ohne sich zu kennen.

Visualisiert wurde die Projektidee 2012 mit einem kleinen Videoclip, in dem die Situation täuschend echt simuliert wurde. Tatsächlich war die Video-Präsentation eine perfekt gemachte Synthese von Animation und Realbild. Die Simulation ist am Rechner entwickelt und auf den mit Green Screen gefilmten Ampeltaster projiziert worden.

Die weltweite Resonanz mit zusammengerechnet mehr als fünf Millionen Klicks auf das Video macht deutlich, auf welch fruchtbaren Boden die Idee fiel:

Warten an Ampeln kennt die halbe Menschheit
Spiele wie Pong zum Zeitvertreib sind ebenfalls seit Menschengedenken bekannt
Für Ampeln hatte noch keiner diese Idee
Fremde spielen spontan miteinander und haben die Chance, sich kennenzulernen

…  wie die Idee entstanden ist

Entstanden ist das Spiel im Lehrgebiet Interaction Design bei Prof. Stefan Wölwer an der HAWK-Fakultät Gestaltung.  Mehrere Themen standen im Sommersemester 2012 zur Auswahl. Holger Michel und Sandro Engel entschieden sich damals für das Gebiet „Urban Interaction“, in dem nach Schnittstellen zwischen Design, Technik und öffentlichem Raum gesucht wird. Die zündende Idee, das Ampelspiel zu entwickeln, hatte Sandro Engel, den die Wartezeiten an Ampeln schon immer genervt hatten. Zur Umsetzung kam Studentin Amelie Künzler dazu, während Holger Michel sich seinem Masterstudium zuwendete.

…  Rückschläge, Erfolge und Durchhaltevermögen

Ein persönlicher Bericht von Sandro Engel und Amelie Künzler:

„Wir hatten eine Idee, die um die Welt ging, bekamen Zuspruch aus der ganzen Welt und begeisterten Millionen. Wir wollten durchstarten mit der Idee, die so einfach ist. Sowas muss doch auch einfach umzusetzen sein! Touchscreen in den Taster, ein paar Kabel, fertig!

Schon früh konnten wir Partner gewinnen, die mit uns die Idee zum Leben erwecken wollten. Doch dann ging auf einmal nichts mehr. „Wir verkaufen Sicherheit und nicht Spaß!“. Diesen Satz hörten wir von allen Seiten. Nicht nur Bedenken bezüglich der Sicherheit, auch der Barrierefreiheit oder zur Tragfähigkeit eines Geschäftsmodells bzw. der generellen Vermarktung eines solchen Produktes kamen plötzlich auf. Eine Tür nach der anderen schloss sich. Finanzierungen wurden nicht bewilligt, wir erhielten Absagen von Partnern, unser damaliger Techniker gab nach neun Monaten Arbeit auf.

Keine Partner, keine Finanzierung, nur die Idee. Mit Hilfe der HAWK konnten wir bereits die Touchscreens produzieren lassen, jedoch hatten wir niemanden, der die Elektrotechnik entwickeln und diese mit uns in einen Ampeltaster einbauen wollte. „Wir verkaufen Sicherheit“, immer wieder.

Durch Vorträge und Interviews bekamen wir dennoch immer wieder Zuspruch. Auch im Netz schwappte wieder eine Welle der Begeisterung auf. Nach einem halben Jahr Pause beschlossen wir: Es muss weiter gehen! Einen Versuch noch – sonst wäre die ganze Arbeit bisher umsonst gewesen und das Projekt endgültig gestorben! Aber dann haben wir wenigstens alles versucht!

Also setzten wir uns nochmal dran und machten einen neuen Plan. Wir streckten unsere Fühler aus, besuchten Messen, u.a. für Verkehrstechnik, im Ausland und nahmen Kontakt mit weiteren Städten und Kommunen auf. Das alles war sozusagen „Freizeitbeschäftigung“, so dass am Ende des Monats die Mittel schon mal knapp wurden und das Buffet auf Messeständen immer sehr willkommen war. Doch die eingesetzte Energie wandelte sich plötzlich in positive und handfeste Rückmeldung.

Unternehmen kamen auf uns zu und waren interessiert an unserer Arbeit, wollten wissen, wie es um das Projekt steht und boten uns Hilfe an. Die Hartnäckigkeit schien sich auszuzahlen – es konnte endlich weiter gehen!

So kristallisierte sich bald ein Kern-Team heraus, das sich aus den Bereichen der Technik-Entwicklung, Taster-Herstellung und Signalbau zusammenstellt. Gemeinsam wollten wir nun den Prototypen im Einsatz testen und so allen ‚da draußen‘, besonders den Bedenkenträgern, zeigen, dass mit Durchhaltevermögen, Einsatz und viel gutem Willen alles machbar ist.

Nach mittlerweile zwei Jahren seit Projektbeginn und nicht einmal sechs Monaten der Zusammenarbeit mit den jetzigen Partnern sollte 2014 nun endlich die erste echte Version von StreetPong an der Ampel sein. Ein pünktliches Geburtstagsgeschenk für die Ampel, die in diesem Jahr 100 Jahre alt wurde! Alles Gute, liebe Ampel!“

Herausforderungen – und wie sie genommen wurden!

Sicherheit

StreetPong soll Menschen davon abhalten, bei Rot über die Straße zu gehen. Der neue Taster ist deshalb nur während der Rotphase der Fußgänger bedienbar. Dazu müssen die Signale der Ampel abgegriffen werden, ohne dabei Störungen auszulösen. Neben einer zuverlässigen Technik ist ein Vandalen sicheres Frontglas für den Screen unabdingbar. Dieses dient in erster Linie dem Schutz des Screens und der innen liegenden Technik, dabei ist das Glas aber auch bruchsicher, sodass bei Zerstörung keine Verletzungsgefahr für Passanten entsteht.

Verkehrsbeobachtung
Während des Testzeitraums hat das HAWK-Fachgebiet Verkehrswesen an der Fakultät Bauen und Erhalten unter der Leitung von Dipl.-Ing. Anja Markwart und in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Jürgen Collin eine engmaschige Verkehrsbeobachtung realisiert.

Studierende beobachteten den Ampelbereich in Zweierteams sowohl zu den Hauptverkehrszeiten als auch zu den Schulwegzeiten, füllten Beobachtungsbögen aus und wurden gegebenenfalls bei Störungen aktiv.

Außerdem wurde mit Unterstützung des im Bereich Verkehrsplanung bundesweit renommierten Ingenieurbüros SHP Ingenieure aus Hannover eine Videoaufzeichnung realisiert, ebenfalls zur Beurteilung der Wirkungen der StreetPong-Installation auf die Verkehrssicherheit und den Verkehrsablauf für alle Verkehrsarten. Die Anlage hat ausschließlich Übersichtsaufnahmen geliefert. Es wurden ausdrücklich keine personenbezogenen und/oder personenbeziehbaren Daten (z. B. Geeignetheit zur Personenidentifizierung, Erkennbarkeit von Kfz-Kennzeichen) erhoben. Nach der Auswertung wurden die Daten gelöscht.

Bürokratie

Die Auflagen in Deutschland für im öffentlichen Raum genutzte Anlagen, sind enorm hoch. Alles ist reguliert. Von der Breite des Fußweges bis hin zu den Anforderungen, den ein Ampeltaster erfüllen muss und darf. So musste die Technik an alle Notwendigkeiten angepasst werden.

Geld

Das Konzept hinter StreetPong ist eine Innovation und erfordert daher eine vollkommene Neuentwicklung. Schon für den jetzt installierten Prototypen mussten Werkzeuge erstellt, Platinen gelayoutet, geätzt und hergestellt werden. Die Bestückung wurde von Hand durchgeführt, was sehr kostspielig ist. Maschinen zur Herstellung der Vandalismus sicheren Touchscreens mussten für die Einzelstücke speziell eingestellt und die Oberschale des Tasters aus mehreren Gründen neu produziert werden.

Zusätzlich traten noch weitere, unerwartet hohe Kosten auf. Betriebskosten, wie Reisekosten zu Kunden, Messen oder weiteren Veranstaltungen, Materialien wie Visitenkarten und Flyer für öffentliche Events und für Partner bzw. Kunden, Büroartikel und vieles mehr ergeben zusammen einen ordentlichen Betrag.

Um irgendwie zu starten, wurden Finanzierungsanträge, u.a. bei der HAWK in Hildesheim gestellt. Durch eine Bewilligung dieser Seite konnte die Entwicklung und Produktion der Screens abgedeckt werden. Nur durch die richtigen Partner konnte die weitere Entwicklung getragen werden. So wurde für den Prototyp die Entwicklung der Elektrotechnik von der Hildesheimer Firma „Pengutronix“ übernommen. Durch die Zusammenarbeit mit der Firma Langmatz konnte die Elektrotechnik unterstützt und die Herstellung der neuen Oberschale bewerkstelligt werden. Die unterschätzten, alltäglich anfallenden Betriebskosten wurden privat finanziert.

Zeit

Eine solche Entwicklung verschlingt nicht nur Geld, sondern vor allem eine Menge Zeit. Zeit, in der kein Geld verdient werden kann  oder andere Projekte, bzw. Kurse für das Studium verfolgt werden können. So mussten weniger Kurse belegt und andere geplante Projekte verschoben werden. Die Bachelorarbeiten der beiden Team-Mitglieder wurden parallel zum Projekt geschrieben und absolviert. Und deren Inhalte waren nicht das Thema StreetPong. Trotz der kappen Zeit schlossen aber beide Team-Mitglieder mit sehr guten Noten ihr Bachelorstudium ab.

Da aus der fixen Idee auch ein Geschäftsmodell werden sollte, mussten „nebenbei“ Businesspläne und Anträge, Wettbewerbsbeiträge und das Tagesgeschäft erledigt werden. Hinzu kommen das Erstellen des Geschäftsauftrittes, der Internetpräsenz und, und, und... da bleibt nicht viel Zeit für anderes nebenher.

Technik

StreetPong ist eine vollkommene Neuheit, die eine ganz eigene technische Entwicklung erforderte und mit einem bewährten System gekoppelt werden muss. Dieses technische System, eine Lichtsignalanlage (umgangssprachlich „Ampel“), soll für die Sicherheit aller im Straßenverkehr Beteiligten sorgen. In dieses System einzugreifen, ist nicht einfach.

Es ist nicht vorgesehen, Signale abzunehmen oder sogar neue einzuspeisen. Bei geringsten Störungen und fehlenden Strömen im Bereich von wenigen Milliampere wird die Anlage automatisch außer Betrieb genommen. Daher stellte es eine große Hürde dar, herauszufinden, wie die Signale über den Status der Ampel abgenommen werden konnten. Nur so aber kann man eine sichere und angemessene Visualisierung für das Spiel und weitere Applikationen entwickeln.

Zusätzlich müssen weiterhin hohe Anforderungen an den Schutz vor Vandalismus und Witterungsbeständigkeit erfüllt werden. Daher galt es, einen Touchscreen zu finden, der sicher ist, extreme Temperaturschwankungen aushält und in einen Ampeltaster passt. Letzteres schränkte die Auswahl ein, denn diese speziellen Screens, gibt es nicht unter sieben Zoll von der Stange.

Ein weiterer schwieriger Punkt war die Zusammenführung des Touchscreens, des Baseboards dahinter und der vorhandenen Technik des Ampel-Tasters. Hier spielten besonders der vorhandene Platz, ungewöhnliche Anschlüsse und gemeinsamer Datenaustausch mit unterschiedlichen Systemen eine große Rolle.

Schwierigkeiten bereitete auch die Tatsache, dass bereits vorhandene Funktionen eines installierten Tasters nicht abgespeckt werden dürfen. Das bedeutet, alles, was neu dazu kommt, muss zusätzlich Platz im Taster finden. Der begrenzt vorhandene Raum stellte auch bei der Stromabnahme in Bezug auf große Transformatoren und die Hitzeentwicklung bzw. Thermik eine große Herausforderung dar.

Nach langer und umfangreicher Suche konnte nur der neue Taster von Langmatz das erste Problem lösen. Durch einen integrierten neuartigen HDMI-Ausgang ergab sich die Möglichkeit, die verschiedenen Phasen der Ampel durch Protokolle auszulesen, ohne in das System einzugreifen.

Die Lösung eines derart kleinen, Vandalen sicheren Touchscreens war eine Sonderanfertigung, die extra für den Prototyp produziert werden musste. Ein chemisch gehärtetes drei Millimeter Frontglas, das Touchpanel und der Screen sind zudem miteinander verklebt (optisch gebondet), was zusätzliche Werkzeuge und teure Arbeitsschritte nötig machte.

Die Entwicklung der Recheneinheit, die Zusammenführung des Vandalen sicheren Screens auf einem speziell angepassten Baseboard sowie die Anbindung an die Ampelschaltung erforderte eine grundlegende Neuentwicklung. Hierzu mussten eigene Platinen geätzt, bestückt und gelötet werden – alles immer mit dem Blick auf eine reibungslos funktionierende Software. Der langjährigen Erfahrung der Entwickler bei Pengutronix verdankt StreetPong hier viel.

Um die Platzprobleme zu lösen und damit die vorhandene und neu entwickelte Technik auch in den Ampeltaster passt, musste die Oberschale komplett erneuert werden. Dank der von Langmatz zur Verfügung gestellten CAD-Daten des aktuellen Tasters konnte der Deckel neu aufgebaut, vergrößert und mit Halterungen für die neue Technik versehen werden. Der Anschluss an das Unterteil konnte dabei übernommen werden. Die ersten Prototypen wurden dann im 3D-Druck produziert.

Es stellte sich heraus, dass die Kommunikation zwischen den Tastern drahtlos funktionieren musste, da nicht an jeder Ampel Datenkabel vorhanden sind bzw. verlegt werden können. Daher entschied sich das Team für eine hochfrequente Funkverbindung. Diese gewährleistet eine ausreichende Bandbreite zur Übertragung der Spiel-Informationen und bietet zudem ein starkes Signal, sodass auch bei starkem LKW-Verkehr genug Daten auf der anderen Seite ankommen.

Zusätzlich wird die Helligkeit des Touchscreens mit einem Lichtsensor an das Umgebungslicht angepasst.  So wird Storm gespart und der Sichtkomfort erhöht. Da auch bei Dunkelheit gespielt werden soll, sollte  der  Screen nachts viel dunkler sein als tagsüber, damit eine unangenehme Blendung der Spieler vermieden wird.

Die Entwicklung der Technik war ausschlaggebend für die Umsetzung des Projektes und verursachte häufige innere Berg- und Talfahrten der Beteiligten. Oft gab es Punkte, an denen das Projekt gescheitert schien, doch konnten letztlich alle technischen Herausforderungen erfolgreich gemeistert werden.

Streetpong –  das Team

Sandro Engel

Sandro Engel, 28, kommt aus dem Raum Frankfurt a.M. und absolvierte seinen Bachelor in Grafik-Design und Digitale Medien an der HAWK-Fakultät Gestaltung in Hildesheim. Er studiert jetzt im Master an der Fakultät Gestaltung. Schon immer galt sein Interesse dem Graffiti und der Street-Art Bewegung und so beschäftigte er sich schon früh mit dem urbanen Raum. Er rief gemeinsam mit Holger Michel das Projekt StreetPong ins Leben.

Amelie Künzler

Amelie Künzler ist 27 Jahre alt und kommt aus Verden(Aller). Sie ist Master-Studentin an der HAWK-Fakultät Gestaltung in Hildesheim, absolvierte hier ebenso ihren Bachelor in Produktdesign. Kurz nach Start des Projektes stieg sie mit in das StreetPong-Team ein. Seitdem treibt sie die Produkt-Entwicklung des Ampeltasters voran, vom Design bis hin zur Fertigung.

Sie ist neben Sandro Engel Teil der Geschäftsleitung des Unternehmens Urban Invention.

Holger Michel

Holger Michel studierte ebenfalls an der HAWK-Fakultät Gestaltung in Hildesheim im Bachelor als er mit Sandro Engel das Projekt StreetPong ins Leben rief. Leider musste Holger nach Beginn seines Masters aus Zeitgründen das Projekt verlassen.

…  die Wiege des Projektes

HAWK Eckdaten

Die HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst, Hochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen bietet 21 Bachelor- und 14 Masterstudiengänge an sechs Fakultäten in Hildesheim, Holzminden und Göttingen an. Eingeschrieben sind rund 5600 Studierende an allen drei Standorten.  Sitz des Präsidiums und der Verwaltung ist Hildesheim. Das Haushaltsvolumen der Hochschule beträgt rund 57,4 Millionen Euro. An der HAWK sind 178 Professor/inn/en und 388 Beschäftigte tätig.

HAWK Fakultät Gestaltung – Digitale Medien
Die HAWK-Fakultät Gestaltung mit ihren rund 700 Studierenden ist am HAWK-Standort Hildesheim angesiedelt. Sie bietet neun Kompetenzfelder im Bachelor- und Master-Studiengang Gestaltung, darunter Digitale Medien. Hier unterrichtet Prof. Stefan Wölwer das Lehrgebiet Interaction Design, welches sich mit der Gestaltung jener Parameter beschäftigt, die Interaktionen zwischen Menschen, Geräten und Räumen ermöglichen. Dies können Webseiten sein, Interfaces für mobile Geräte und Softwareoberflächen als auch Berührungspunkte zum Urbanen Raum. Streetpong eben.

HAWK Gründung

HAWK plus Gründung ist die Gründerinitiative der HAWK und richtet sich an Studierende aller Fachrichtungen. Angeboten werden konkrete Qualifizierungsmaßnahmen für Studierende, die durch Gründung eines Unternehmens bzw. durch die Nachfolge in einem Familienunternehmen in die Selbstständigkeit eintreten wollen. Gründungen werden von HAWK plus im Rahmen von verschiedenen Maßnahmen, darunter Coaching und Unterstützung bei Förderanträgen aktiv begleitet. Auch Streetpong wird von HAWK plus Gründung unterstützt.

Streetpong –  die Partner/innen

Stadt Hildesheim

Die Stadt Hildesheim liegt rund 30 Kilometer südöstlich der Niedersächsischen Landeshauptstadt Hannover. Sie hat 100.708 Einwohner und ist Standort von zwei Hochschulen und einer Universität. Durch ihre Tradition, aber zugleich Offenheit ist Hildesheim eine kreative Stadt. So bleibt zwischen Fachwerkhäusern und freier Landschaft Platz für innovative Ideen. Die Stadt unterstützte von Anfang an das Projekt und Mitarbeiter des Fachbereichs Tiefbau und Grün stehen dem Team mit Rat und Tat zur Seite. So stellte die Stadt eine Ampel für den Test des Prototyps zur Verfügung.

Firma Pengutronix

Pengutronix wurde im Jahr 2001 als eines der ersten Embedded Linux Unternehmen in Deutschland gegründet.  Als Embedded Linux bezeichnet man ein eingebettetes System mit einem auf dem sogenannten Linux-Kernel basierenden Betriebssystem. Ein Kernel, auch Betriebssystemkern (oder verkürzt Systemkern), ist der zentrale Bestandteil eines Betriebssystems – in diesem Falle des Linux-Betriebssystems.

Die Firma Pengutronix liefert professionelle Dienstleistungen rund um den Einsatz von Linux für Industrieanwendungen. Unter der Leitung von  Pengutronix wird die Hard- und Software für den StreetPong Ampeltaster entwickelt. Da das Unternehmen seinen Sitz  in Hildesheim hat, sind die Dienstwege kurz und die Hilfe groß.

Langmatz GmbH

Die Langmatz GmbH ist ein Unternehmen mit Sitz in Garmisch-Partenkirchen, das für die Märkte Energieversorgung, Telekommunikation und Verkehrstechnik innovative Systeme entwickelt, herstellt und vertreibt. Die 1963 gegründete Firma beschäftigt ca. 330 Mitarbeiter/innen und hat unter den ca. 450 Produkten für die Infrastruktur, drei Taster mit verschiedenen innovativen Eigenschaften im Sortiment.

Der Ampeltaster, auf den die eigens entwickelte Oberschale aufgesetzt wird, stammt von der Langmatz GmbH. Sie ist ein wichtiger Partner in der Entwicklung der Oberschale, der Zusammenführung der Technik und in der Produktion des Prototyps.

Firma SWARCO

Als eine der führenden deutschen Signalbaufirmen ist die SWARCO Traffic Systems GmbH auf die Planung, Konzeption und Realisation von intelligenten und innovativen Verkehrsmanagementsystemen spezialisiert.

Streetpong - Wie geht es weiter?

Die Weltpremiere von StreetPong 2014 war erst der Anfang. Nach zwei Jahren Entwicklung konnten mit dem Prototyp erstmals Daten dieses neuartigen Konzeptes erhoben und eine Entscheidung über eine Serienfertigung voran gebracht werden. Nach der Testphase Ende 2014 ist jetzt eine erste XXS-Serie produziert und verkauft worden. Im Mai 2015 hat Oberhausen als zweite Stadt das Spiel installiert und zwar an der Ampelanlage Eugen-zur-Nieden-Ring im Ortsteil Sterkrade.

Entwickelt werden sollen weitere Apps für  Ampel-Taster.  

Erscheinungsdatum: 22.06.2015