Die Halle1 beschäftigt sich schon seit Gründung 2018 mit LoRa(WAN) und Funklösungen allgemein. Das LoRaWAN TTN Gateway läuft seither problemlos rund um die Uhr. Viele Sensoren haben wir schon so an unseren MQTT Server angebunden 😄

Nun verbreiten sich seit ein paar Jahren immer mehr Meshnetzwerke auf LoRa Basis. Das erste und bekannteste System ist dabei wohl Meshtastic. Deutlich jünger aber ebenso erfolgreich baut sich MeshCore aus. Beide Systeme haben ihre Relevanz, denn Meshtastic (MT) eignet sich vor allem für AddHoc Netzwerke, wohingegen MeshCore das Routing über weitere Strecken optimierte..

Auf unserem Dach haben wir nun mehrere Knoten verbaut:

• Meshtastic LongFast
  • XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 Kit
  • Default Settings und Key
  • +1 dBi Antenne (günstige 0815 Whip)
• Meshtastic ShortSlow
  • XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 Kit
  • Default Kanal, aber ShortSlow als Preset für größere Netzwerke
  • +5 dBi Antenne (AllNet ANT-868-5dBi)
• MeshCore EU Narrow
  • RAK4631
  • +4.15 dBi Antenne
• Lorix One mit TTN
  • +4.15 dBi Antenne

Maps

MeshMap - Meshtastic Node Map

A nearly live map of Meshtastic nodes seen by the official Meshtastic MQTT server

Meshtastic Node Map

MeshCore - Map

Logo

Standort

Der Standort mit 70m über NN und noch mal etwa 30m Gebäudehöhe, hat eine hohe Reichweite vor allem in Richtung Essen.

Wir haben ein 20Wp Solarmodul an einen MPPT an 4x 18650er Li-Ion Zellen verbunden. Mit etwa 40Wh Energie sollte die Meshtastic Node etwa 4-5 Tage durchhalten können. Mit dem Ladegerät sollte der Akku in etwa 3 Stunden komplett aufgeladen werden.

Ich gehe davon aus, dass selbst die Wintermonate kein Problem darstellen dürfte.

Monitoring

Bei uns im MakerSpace läuft ein Docker Container mit Meshmonitor um auch Automatisierungen wie die automatische Antwort bei einer Nachricht mit "Ping" zu ermöglichen.

1. Projekte in LightBurn importieren und vorbereiten
2. Vorbereitung und Nutzung des Lasers
3. Laserjob startenMaterialtest
4. Materialtest
5. Ersteinrichtung von LightBurn

Projekte in LightBurn importieren und vorbereiten

1. Projekt öffnen oder importieren

• Gehe im Menü auf „Datei → Öffnen“, um ein bestehendes Projekt zu laden.
• Falls deine Datei zunächst nicht angezeigt wird, ändere im Auswahlfenster den Filter auf „Alle unterstützten Formate“.
• LightBurn unterstützt viele Dateitypen, darunter .DXF, .AI, sowie eigene LightBurn-Dateien.
• Für Schneidarbeiten empfehlen wir .DXF-Dateien, da sie präzise Vektoren enthalten.
• Wenn du nur gravieren möchtest, kannst du ein Bild (z. B. PNG oder JPG) einfach per Drag & Drop direkt in die Arbeitsfläche ziehen – das geht am schnellsten.

2. Grafiken platzieren und ausrichten

• Im Beispiel wurde das Halle1-Logo per Drag & Drop importiert.
• Zum Verschieben wähle das Markierungswerkzeug (Pfeil-Symbol) und bewege das Bild mit gedrückter Maustaste.
• Alternativ kannst du oben in der Werkzeugleiste exakte Koordinaten eingeben oder die aktuellen Werte dort ablesen.
• Jede Grafik lässt sich einer Ebene (00 – 29) zuweisen.
• Klicke dazu auf die Grafik und wähle am unteren Bildschirmrand eine freie Ebene aus. Dadurch lassen sich später für jede Ebene individuelle Parameter einstellen – etwa Geschwindigkeit, Laserleistung oder der Linienabstand.

• Die Reihenfolge, in der die Ebenen abgearbeitet werden, kannst du durch einfaches Ziehen im Fenster „Schnitte/Ebenen“ ändern.
• Hinweis: Neu importierte Grafiken landen standardmäßig auf C00, daher lohnt es sich, eine andere Ebene für dein Projekt auszuwählen.

3. Startposition festlegen

Unter „Job-Ausgangsposition“ (rechte Bildschirmhälfte) stellst du die Startposition auf „Aktuelle Position“.

Der rote Ziellaser am Gerät zeigt dir dann an, wo der Laserjob beginnen wird – in unserem Beispiel die Mitte des Motivs.

4. Gravurparameter anpassen

Doppelklicke in der rechten Spalte auf die gewünschte Ebene, um die Schnitteinstellungen zu bearbeiten. Dort kannst du:

• den Bildmodus wählen (z. B. für Fotos oder Logos)
• das Bild invertieren, falls du auf dunklem Material (z. B. schwarz eloxiertem Aluminium) gravierst – in diesem Fall erscheinen gravierte Bereiche hell.

Die optimalen Werte für Geschwindigkeit und Leistung solltest du immer über einen Materialtest ermitteln. Als Anhaltspunkt gelten:

• Geschwindigkeit: unter 900 mm/s
• Leistung: zwischen 15 % und 80 %

Langsameres Arbeiten mit höherer Leistung bedeutet generell mehr Energieeintrag ins Material. Zum Beispiel liefert eine Gravur mit 300 mm/s bei 50 % Leistung ein ähnliches Ergebnis wie 150 mm/s bei 25 % Leistung.

5. Datei an den Laser senden

Nutze stattdessen den Button „Senden“ und gib einen Dateinamen ein (max. 8 Zeichen, Großbuchstaben und Zahlen, keine Sonderzeichen oder Umlaute).

Danach kann der Laserjob direkt an der Maschine gestartet werden.

Vorbereitung und Nutzung des Lasers

Bevor du mit dem Lasern beginnst, sollten der Laser und die zugehörigen Systeme korrekt gestartet und überprüft werden. So stellst du sicher, dass der Betrieb sicher und zuverlässig abläuft.

1. Laser einschalten

Drehe zunächst den Hauptschalter in die Position „Ein“ und warte, bis der Controller für die Resetfahrt bereit ist – das dauert in der Regel etwa 10 Sekunden.

Drücke anschließend den blauen „RESET“-Knopf (er befindet sich zwischen dem Not-Aus und dem Schlüsselschalter).

Der Laserkopf fährt nun automatisch in die obere rechte Ecke des Arbeitsbereichs und betätigt dort die Endschalter – du solltest dabei mehrere Klicks hören.

Falls der Kopf die Position nicht erreicht, wiederhole bitte diesen Schritt. Nach der erfolgreichen Referenzfahrt fährt der Laser zurück zur letzten bekannten Position.

2. Funktionsprüfung von Druckluft und Absaugung

Vor jedem Job ist zwingend zu prüfen, ob:Materialtest

• die Druckluftversorgung aktiv ist, und
• die Absaugung (Abluftsystem) korrekt läuft.

Diese Funktion kannst du einfach testen, indem du einen beliebigen Laserjob startest – entweder mit offener Tür oder bei deaktiviertem Schlüsselschalter („0“)​.

Dabei werden Sperrluft und Absaugung automatisch aktiviert, sodass du sie direkt überprüfen kannst.

3. Sicherheitshinweise

Während des gesamten Betriebs gilt:

Den Laser niemals unbeaufsichtigt laufen lassen!

Sollte es zu einem Crash oder ungewöhnlichen Verhalten kommen (zum Beispiel bei der Referenzfahrt, beim Framing oder während der Fokussierung), sofort den Not-Aus betätigen.

Schnelles Eingreifen kann Schäden an Maschine, Werkstück oder Linse verhindern.

Laserjob starten

Nachdem die Datei vom Laser übernommen wurde, bereitest du den Job am Gerät vor. Die richtige Fokussierung und Ausrichtung sind entscheidend für präzise Ergebnisse.

1. Fokussierung einstellen

Fahre das Bett mit der Taste „Z runter“ so weit nach unten, dass du das WerMaterialtestkstück bequem platzieren kannst.

Es sollten zwischen Laserkopf und Werkstück noch ca. 5 cm Abstand bleiben.

Das Werkstück muss direkt unter dem Fokussierungssensor (rechts neben dem Laserkopf) liegen.

Drücke „Focus“ und bestätige am Bedienfeld.

Sicherheitshinweis: Bleibe während der Fokussierung wachsam!

Normalerweise endet die Fokussierung mit mehrmaligem Auf- und Abfahren des Bettes, bis es steht.

2. Ausrichtung mit dem roten Punkt

Nutze die Pfeiltasten, um den Laserkopf in der XY-Ebene so zu positionieren, dass der rote Ziellaser die gewünschte Startstelle auf dem Werkstück anvisiert.

Dieser rote Punkt entspricht dem grünen Punkt in LightBurn.

Bestätige die Position mit „Origin“.

Optional: Drücke „Frame“, um einen Rahmen um die Bearbeitungsfläche zu zeichnen.

Dies zeigt dir exakt, welchen Bereich der Laserjob abdeckt.

Falls der Kopf unerwartet an die Arbeitsbereichsgrenzen fährt: Sofort Not-Aus!

3. Vorschau prüfen – immer!

Vor JEDEM Job die Vorschau in LightBurn kontrollieren:

Stellen die Werkzeugwege deine Erwartungen dar? Ist genug Platz um das Werkstück bis zu den Grenzen des Arbeitsbereichs?

Die Frame-Funktion berücksichtigt keine Überschwinger, daher ist die Vorschau essenziell, um Crashes zu vermeiden.

4. Job starten und überwachen

Wenn der Frame rechteckig und passend zur geplanten Fläche ist (unabhängig von der Motifform), starte den Job mit „Start/Pause“.

Ein erneuter Druck pausiert den Job.

„Stop“ beendet ihn und fährt den Kopf zum Origin zurück.

Kritische Sicherheitsregeln:

• Nur bei geschlossener Abdeckung lasern!
• Während des Jobs kann heruntergefallenes Material sich entzünden – immer aufpassen!
• Nach Jobende Rauch abziehen lassen, bevor du die Abdeckung öffnest.

Materialtest

Bevor du ein neues Material schneidest oder gravierst, lohnt sich ein kurzer Materialtest. Damit findest du schnell die optimale Kombination aus Laserleistung und Geschwindigkeit, ohne dein eigentliches Werkstück zu riskieren.

1. Materialtest anlegen

Öffne in LightBurn das Menü „Laserwerkzeuge → Materialtest“.
Das Tool vergleicht immer zwei Variablen miteinander – zum Beispiel:

• Geschwindigkeit: von 100 mm/s bis 600 mm/s
• Leistung: von 20 % bis 75 %

Diese Werte kannst du je nach Material anpassen.
Außerdem lässt sich in den Einstellungen festlegen, ob geschnitten oder graviert (gefüllt) werden soll.
Setze dazu den entsprechenden Modus in den Materialeinstellungen.

2. Testfeld konfigurieren

Du kannst zusätzlich bestimmen, wie groß die einzelnen Testfelder sind und wie viele davon erzeugt werden sollen.

So entsteht automatisch eine Matrix, in der jede Kombination aus Leistung und Geschwindigkeit auf dem Material dargestellt wird.

Tipp: Verwende ein Reststück deines Materials, um die Ergebnisse direkt zu beurteilen.

3. Vorschau prüfen und Datei senden

Mit einem Klick auf „Vorschau“ siehst du die geplante Bewegung des Lasers – ideal, um sicherzugehen, dass alles korrekt platziert ist.

Klicke auf „Senden“, gib einen Dateinamen ein (max. 8 Zeichen, nur Großbuchstaben und Zahlen, keine Umlaute oder Sonderzeichen), und übertrage die Datei an den Laser.

Den Start des Jobs führst du anschließend am Gerät selbst aus.

Ersteinrichtung von LightBurn

Um LightBurn nach einer Neuinstallation oder auf einem neuen Rechner schnell startklar zu machen, haben wir eine vorkonfigurierte Einstellungsdatei vorbereitet. Damit lassen sich alle relevanten Parameter für unseren Laser bequem übernehmen.

1. Import der Konfigurationsdatei

LightBurn gibt es leider nur bis zur Version 1.7 für Linux als AppImage, die V2.x wird nur noch für Windows und Mac entwickelt. Benutzt also die entsprechenden Profildateien für eure LightBurn Version bzw. Plattform ;-)

• Öffne LightBurn und gehe im Menü auf „Datei → Pakete → Paket importieren“.
• Wähle anschließend unsere bereitgestellte .lbzip-Datei aus und bestätige mit „Importieren“.
• Stelle sicher, dass die Häkchen bei „Applications“ und „Devices“ gesetzt sind.
• Falls LightBurn nachfragt, ob bestehende Profile überschrieben werden sollen, bestätige dies bitte.

2. Überprüfung der Grundeinstellungen

Nach dem Import prüfe bitte, ob folgende Parameter korrekt übernommen wurden:

• Arbeitsbereich: 1600 mm (X-Achse) × 1000 mm (Y-Achse)
• Nullpunkt (0/0): obere rechte Ecke

Wenn diese Werte nicht stimmen, bitte noch nicht fortfahren - in diesem Fall die Einrichtung erneut durchführen - ggf. mit unserer Hilfe.

3. Funktionstest und Verifizierung

Zur Kontrolle, ob alles richtig läuft:

• Wähle in der linken Werkzeugleiste das Quadrat-Tool aus.
• Zeichne ein Quadrat mit einer Seitenlänge zwischen 1 und 10 cm irgendwo mittig auf der Arbeitsfläche (nicht zu nah an die Ränder).
• Gehe danach auf der rechten Seite unter „Schnittte / Ebenen“ zur Ebene C00 und stelle den Modus auf „Füllen“.
• Das Quadrat sollte jetzt schwarz gefüllt angezeigt werden.
• Öffne nun über die obere Symbolleiste den Punkt „Vorschau“ (das Monitor-Symbol).

In der Vorschau siehst du nun die geplante Bewegung des Lasers:

• Schwarz steht für aktive Laserzeit (Gravieren)
• Rot zeigt Bewegungen ohne Laseraktivität (Verfahrwege, Beschleunigung usw.)

Achte darauf, dass am Rand der Gravur kleine rote Überschwinger sichtbar sind – sie markieren die wichtigen Überfahrbewegungen beim Scannen.

Sollten diese Überschwinger bei ähnlichem Zoomlevel wie in unserem Referenzbild nicht sichtbar sein, wiederhole bitte die Einrichtung. Ohne sie kann es bei Gravuren zu verwackelten Kanten kommen.

Liebe Besucherinnen und Besucher,

nach acht Jahren des organischen Wachstums ist es Zeit, innezuhalten und zurückzublicken:
Welche Richtung möchten wir mit der Halle1 und unserem Team einschlagen?
Welche Prozesse lassen sich verbessern?
Stehen die richtigen Maschinen an den richtigen Plätzen?
Und vor allem – wohin soll unsere Energie künftig fließen, damit wir euch im kommenden
Jahr noch besser unterstützen können?

In den vergangenen Jahren sind die Besucherzahlen deutlich gestiegen. Darüber freuen wir uns sehr! Gleichzeitig hat das jedoch dazu geführt, dass unsere Leitprojekte weniger Aufmerksamkeit erhalten konnten und unsere Mitarbeitenden stärker gefordert waren als bisher.

Um sowohl den Menschen als auch den Projekten gerecht zu werden, nehmen wir uns jetzt die Zeit, unsere Schwerpunkte neu zu ordnen, Abläufe zu optimieren und einige begonnene Vorhaben abzuschließen.

Wir hoffen auf euer Verständnis und sind in dringenden Fällen weiterhin per E-Mail erreichbar.

Wir freuen uns schon jetzt auf ein inspirierendes neues Jahr – mit frischer Energie,
spannenden Ideen und gemeinsamen Projekten.
Bis dahin wünschen wir euch eine erholsame Winterzeit, viel Erfolg und einen guten Rutsch!

Euer Halle1-Team

Informatik
Mikrocontroller sind inzwischen überall verbaut. Von dem kleinsten Küchengerät bis zur NASA-Rakete sind überall viele verschiedene Mikrcontroller verbaut. Um die ersten Projekte und Ideen ausprobieren zu können, empfehlen wir immer die verschiedenen ESP32. Es können kleine Fahrzeuge gebaut werden, Webserver installiert, Displays entworfen werden und so vieles mehr.
Um einen möglichst einfachen Einstieg zu bekommen & gleichzeitig keinen hohen Hardware-Bedarf zu erhalten, empfehlen wir ESP32 basierte Developer Platinen mit bereits weiterer Hardware.
Der ESP32 bringt bereits WiFi und Bluetooth mit. Als Programmiersprache eignet sich C, MicroPython oder Lua.

ESP32 + 8x8 WS2812B RGB Matrix

Das abgebildete Modul ist ein ESP32 Dev Board mit 8x8 RGB Matrix. Die LEDs sind einzeln adressierbar. Hier können Animationen erstellt werden, oder Smileys, Icons angezeigt werden, oder auch Daten visualisiert.
Du könntest deine Abonnentenzahl deines YouTube-Kanals auf den LEDs anzeigen lassen, oder die Herzfrequenz deiner Smartwatch. Wichtig dabei ist zu erwähnen, dass derartige Software selbst geschrieben werden muss und es vermutlich noch nicht bei GitHub o.ä. gibt.

Wiki und Dokumentation des Herstellers
Beispielprogramm und Gehäuse der Halle1

3D Print Case

Die CAD-Dateien zum 3D Drucken findet ihr hier.
Fertige Gehäuse sind in der Halle1 i.d.R. Vorrätig.

Alternative 2.000x RGB LEDs an der Wand der Halle1

Wir haben etwas über 2000 RGB Leds in Reihe an die Wand geklebt. Wenn Ihr möchtet, könnt ihr jederzeit den vorhanden Arduino abstecken und eure eigene Hardware anstecken, um das Programmieren zu lernen. Hier seht ihr direkt die Effizienz eures Codes. Als Tipp für eine Challenge: versucht mal eine einzelne LED so schnell wie möglich von links nach rechts wandern zu lassen. Gar nicht so einfach...

In der Halle1 steht eine Pfaff Stickmaschine, mit der Patches erstellt, oder Pullis und Shirts direkt mit euren Logos bestickt werden können.

FAQ

• Wie groß kann gestickt werden?
  Standardrahmen: 120x120 mm, Maximal 360 x 260 mm
• Gibt es Kleidungsstücke, die ich NICHT einspannen kann?
  Bei Hosen o.ä. wird es schwer, da hier i.d.R. der Platz fehlt und z.B. das Hosenbein aufgetrennt werden müsste
• Wie viele Farben kann es?
  Unendlich. Also wirklich. Allerdings bedeutet mehr Farben auch mehr Aufwand für dich. Wir haben bisher mit max. 10 Farben gearbeitet und empfanden das als gerade noch erträglich...
• Welche Farben habt ihr da?
  Sehr viele. Wir haben von Gunold eine der Poly Reihen... Komm vorbei und schau dich um ;)
• Was sollte ich mitbringen?
  Eigentlich nur das worauf gestickt werden soll
• Wann kann ich vorbeikommen?
  Zu unseren Öffnungszeiten.

Pfaff Creative Icon (Gen1)

• Nähbereich: 310 mm rechts der Nadel
• 140mm Durchlasshöhe
• Stickfläche bis zu 360 x 260 mm
• Automatische Fadenspannung auch bei Spezialgarnen wie Metallfäden
• USB Schnittstelle & WiFi

Software

Offiziell

Die Pfaff Premier +2 Software war bei er Maschine dabei. Leider sind die Lizenzen sehr teuer, weshalb wir nur einen PC in der Halle mit dieser Software ausgestattet haben. Ihr könnt gerne Vorort das Tool nutzen und euch ausprobieren.

Inoffiziell

Um euch allen die Möglichkeit geben zu können bereits vorab und zu Hause eure Stickdateien anzulegen, haben wir nach einer kostenlosen Alternative gesucht und gefunden.

InkScape ist eine Alternative zu Adobe Illustrator und hauptsächlich dazu gedacht, Vektorgrafiken zu zeichnen. Die Software ist OpenSource und frei für Windows, Mac und Linux verfügbar.

InkStitch ist ein InkScape Plugin zur Generierung von Stickdateien für alle gängigen Stickmaschinen. Das Plugin stellt alle Funktionen bereit, die zur Erstellung der Stickdateien (in unserem Fall *.vp3) benötigt werden.

Stickvorbereitung in Premier 2+

ToDo

Stickvorbereitung in InkScape

1. Neues Projekt, Zeichenbereich anpassen (i.d.R. 120 x 120 mm)
2. Logo / Schriftzug / Bild aussuchen und importieren
3. ggf. Grafik vektorisieren (Bitmap nachzeichnen)
4. Unnötige / Doppelte Elemente händisch löschen
5. Größe & Position anpassen
6. Erweiterungen -> InkStitch -> Parameter
7. Default Einstellungen beibehalten, unten Kreuz bei Fadenschnitt und Stopp setzen
8. InkStitch Anwenden
9. Projekt exportieren (InkStitch Pfaff *.vp3 auswählen)
10. Datei auf USB Stick übertragen und in die Pfaff einstecken

Sticken

1. Unterfaden korrekt? Ausreichend voll?
2. Datei vom USB Stick auswählen
3. Position bestimmen
4. Kleidung / Stoff in den Rahmen einspannen
5. (Erste) Farbe wählen und Garn einlegen*
6. Stickvorgang starten
7. Geschwindigkeit prüfen, dabei bleiben
8. Ggf. zwischendurch das Garn wechseln
9. Rahmen entfernen
10. Done.

In den zwei Wochen vor den Sommerferien öffnet die Halle1 ihre Türen für Schulklassen und AGs. Wir zeigen euch Themen wie 3D Druck, Lasercutten oder Holzarbeiten.

An Tag 1 gibt’s die Einführungen in die Themen. Danach entwickeln die Schüler*innen eigene, kleine Projekte.

An Tag 2 wird gefeilt, geschliffen und finalisiert.

Wer?
Schüler*innen der Klassen 8 bis 13.

Wann?
Zwischen dem 30.06. und dem 11.07. (zwei Wochen vor den Sommerferien)
Die Uhrzeit ist flexibel, wir sind zwischen 9:00 und 17:00 Uhr für euch da ;)

Wie?
Einfach hier anmelden oder uns direkt kontaktieren.

Welche Tage?
Das liegt ganz bei euch. Wir empfehlen an min. zwei Tagen vorbeizukommen, damit die 3D-Drucker fertig drucken, Lackierarbeiten trocknen und der Leim aushärten kann. Die Tage müssen nicht direkt aufeinander folgen.

Wie viele?
Wir können maximal 15 Leute gleichzeitig bei uns in der Halle1 betreuen.

Verpflegung?
Die WH hat eine Mensa mit vergünstigte Preise für Schüler*innen.
Du findest die Öffnungszeiten und Speisepläne hier.

Während der Osterferien lädt der MakerSpace "Halle1" zu einem entspannten Osterbasteln ein!
Hier könnt ihr noch schnell etwas für die Familie 3D-drucken, vielleicht etwas aus Holz auslasern, etwas vorbereiten oder einfach nur mit Freund*innen quatschen und gemeinsam anpacken.

Inspirationen

Das sind ein paar Bilder von Projekten der letzten Jahre. Ganz durcheinander, ohne Bezug zum Osterbasteln.
An dem Tag des Workshops können wir:
- Lasern
- 3D Drucken
- Holz verarbeiten

Das bedeutet, ihr könntet euch z.B. Schlüsselanhänger, Ostereierhalter, Bilder, Karten/Maps, mit einem Text, Logo, Bild gravieren. Oder auch ein 3D Druck anwerfen. Dazu empfehle ich euch, sich mal hier umzusehen: Thingiverse

Ihr dürft aber auch alles andere tun, was euch in den Sinn kommt. Es geht darum, euch dabei zu helfen, was ihr selber machen möchtet. Das kann auch Basketball spielen oder sich Sonnen bedeuten. Wir können aber auch Programmieren lernen. Wie ihr möchtet ;)

Das letzte Update ist vom 19. September 2023:

Tissue Culture

📚Gewebekultur (Tissue Culture) ist das Wachstum von Geweben oder Zellen in einem künstlichen Medium, das vom Elternorganismus getrennt ist. Diese Technik wird auch Mikropropagation genannt. Dies wird typischerweise durch die Verwendung eines flüssigen, halbfesten oder festen Wachstumsmediums wie Br…

Halle1Mario Zwiers

Zusammenfassung (TL;DR) by ChatGPT:
Wir beschäftigen uns mit Tissue Culture, um Pflanzen für den Pflanzenschrank und den Dachgarten zu vermehren. Tissue Culture bietet Vorteile wie Konservierung, langsame Wachstumsphasenüberbrückung und Multiplikation durch Zellteilung. Wir verwenden PP-Behälter, sterilisieren Pflanzenmaterial mit H2O2 und mischen Nährstofflösungen nach spezifischen Rezepten (MS). Ein selbstgebauter Laminar-Flow-Schrank wird verwendet, um eine sterile Umgebung zu schaffen. Trotz einiger Misserfolge gelingt die Vermehrung einiger Pflanzen. Eine ältere Sterilwerkbank bekommen wir vom Standort Recklinghausen und zukünftige Pläne umfassen die Verwendung eines Schnellkochtopfs als Autoklav für verbesserte Sterilisation und die Erweiterung der Materialauswahl.

Ein halbes Jahr ist vergangen & wir konnten viel dazu lernen. Steriles Arbeiten ist nicht so einfach wie vorher gedacht, der Zeitaufwand ebenso entsprechend hoch und die Erfolge gar nicht so einfach wie es immer aussieht... Dennoch sind wir weiter gekommen und konnten sogar Pflanzen aus dem ersten Versuch umtopfen und weiter vermehren, sodass diese Genetiken immer noch leben :)

Hier sehen wir Pflanzen der ersten Generation und den inzwischen dritten Umzug in einen neuen Topf. Teilweise vermehrten sich die Pflanzen in den Töpfen und wir konnten diese multiplizieren. Echt cool!

Die ersten PP Döschen waren knapp 30ml groß und sind vor allem praktisch um die ersten Wurzeln bilden zu können. Sobald jedoch das Blattwerk ausgebildet wird, wird es sehr schnell recht Eng in der Dose.

Danach probierten wir etwas größere, aber vor allem breitere Dosen. Die 100ml Fassungsvermögen sind schon sehr gut, aber die maximale Höhe die diese Behälter haben ist leider noch zu wenig.

Nun haben wir PP-Behälter mit ganzen 520ml Fassungsvermögen, wodurch die Bächer vor allem sehr hoch sind. Perfekt zum weiteren Ausbilden von Blättern.

Abläufe

Im Folgenden beschreibe ich unsere Abläufe, mit denen wir bisher die besten Ergebnisse bekamen.

Nährlösung ansetzen

1. Wassermenge bestimmen (Destilliertes)
   100ml reicht für den Anfang in kleinen Bechern aus. Bei mittleren Bechern nehme ich i.d.R. 200ml und bei großen Bechern min. 300ml
2. MS (Murashige & Skoog) Fertigmischung nach Anleitung hinzufügen
3. Zucker (3g / 100ml) hinzufügen
4. Agar hinzufügen (1g / 100ml)
5. Halbe Stunde Umrühren lassen (wir nutzen unsere Standbohrmaschine)

Die Nährlösung ist soweit fertig. Allerdings dickt das Agar nicht von alleine & die Lösung ist bisher nicht steril. Entsprechen können wir aber entspannt arbeiten und die Flüssigkeit mischen, ohne dabei auf eine sterile Umgebung achten zu müssen.

Becher befüllen

PP-Becher sind Mikrowellenfest und verformen sich nicht. Dadurch können wir die nicht sterile Nährlösung in die Becher geben und dosieren. Anschließen stellen wir alle Becher in die Mikrowelle und legen den PP Deckel leicht auf. Wichtig: nicht verschließen, da sonst durch den Überdruck eine riesige Sauerei entsteht :-D

Kocht die Flüssigkeit in den Bechern, wurde diese sterilisiert. Alles im Inneren der Becher beträgt vermutlich > 90 Grad Celsius, entsprechend überleben keine Keime oder Bakterien. Gleichzeitig kann das Agar die Flüssigkeit zum Andicken bringen, da sobald die Flüssigkeit ausgekühlt ist, alles fest geworden sein müsste. Die Becher also mit aufliegendem Deckel aus der Mikrowelle nehmen und am besten direkt in die Sterilwerkbank stellen, da beim Auskühlen die Deckel weiterhin nur aufliegen und nicht richtig abdichten. Nach wenigen Minuten ist die Flüssigkeit ausreichend kühl, sodass wir die Deckel andrücken können. Jetzt ist das innere steril, die Flüssigkeit wurde fest und die Dose ist verschlossen. So können wir Dosen für die Zukunft vorbereiten und in Reserve halten.

Pflanzenmaterial schneiden

Nun braucht es auch Pflanzen, die sich vermehren können ... Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass alles, was grün ist, sich auch vermehren lässt. Mehr oder weniger..

Efeutute, Begonie, Buntnessel, Duft-Pelargonie als auch Aloe-Vera haben wir ausprobiert. Die Aloe-Vera wurde braun und ist eingegangen ... Der Rest funktionierte - sofern wir sauber gearbeitet hatten ...

Theoretisch reicht es ein Quadratmillimeter aus einem Blatt zu nehmen und durch die Wurzelhormone müssten sich Wurzeln bilden und entsprechend die Pflanze wachsen. Natürlich dauert dieser Prozess entsprechend lange...

Es können auch ganze Stecklinge in Tissue Culture gesetzt werden. Sie bringen schon Blätter und meistens einen kleinen Stamm mit sich, sodass dieser Wurzeln könnte. Allerdings haben ganze Stecklinge den Nachteil, dass viel Oberfläche sterilisiert werden muss. In den Astgabeln und Blattgabeln bleiben gerne Keime oder Bakterien zurück, die sich dann ungehindert vermehren können. Viel Pflanzenmaterial hat also auch Nachteile.

So ein Mittelding
Ich versuche immer möglichst neue Äste und Blätter einer Pflanze zu nehmen und schneide eine etwa 3 cm große Probe ab. Da schneide ich alle Blätter an (etwa 20 % überlassen), um weniger Flächen zu haben und später erkennen zu können, welche Blätter neu gewachsen sind, bzw. vom Steckling abstammen, da diese dann angeschnitten sind. Den Stamm (max. 2 mm Durchmesser) belasse ich mit > 1 cm.

Pflanzenmaterial sterilisieren

Wir bekommen immer mehr den Eindruck, dass vor allem dieser Schritt über Erfolg und Misserfolg entscheidet. Gleichermaßen kann dieser Schritt auch übertrieben werden, durch z.B. zu aggressiven Mitteln, die dann zwar alle Bakterien abtöten, die Pflanze jedoch auch. Viele Labore arbeiten hier mit Bleiche. Wir selbst haben bisher ausschließlich mit H2O2 (Wasserstoffperoxid) gereinigt, da wir es bereits bei Hydrokulturen auf mineralischen Düngern verwendet hatten und gute Erfahrung und auch eine gute Pflanzenverträglichkeit erkennen konnten.
Wir haben in den ersten Durchgängen mit 6 %igem H2O2 sterilisiert. Also ein Glas mit der Flüssigkeit gefüllt, das Pflanzenmaterial rein und 20-30 Minuten umrühren lassen. Inzwischen verdünnen wir auf 3% oder sogar 1%, da H2O2 bei 6% eine starke Wirkung auf die Pflanzen hat und diese ggf. auch abtöten kann. Verdünnt wird hier ebenfalls mit destilliertem Wasser.

Potting

Nun heißt es rein damit in die PP Dosen. Bei wenig Pflanzenmaterial empfehlen wir auch kleine Dosen zu verwenden, da es hier ggf. viele Monate dauern kann, bis sich was tut. Generell empfiehlt es sich die gefüllten PP Dosen einige Tage oder Wochen stehenzulassen, um eine Kontamination im Ablauf ausschließen zu können.

Das Pflanzenmaterial wird erst in der Sterilwerkbank aus dem Behälter genommen und auf einen sterilisierten Teller gelegt. Mit sterilisiertem Werkzeug (Pinzette, Skalpell) wird dann das untere Ende des Stammes abgeschnitten, um den Teil zu entfernen, wo ggf. H2O2 eingezogen ist. Das Gleiche können wir auch bei den Blättern durchführen, also erneut einen Streifen abschneiden, um die Schnittstelle frei von H2O2 zu bekommen. Hier ggf. in destilliertem Wasser zwischenspülen.

Nun einen Becher vorsichtig öffnen und keinesfalls hineinfassen. Die Hände werden ohnehin mit Isopropanol o.ä. gereinigt, aber hier heißt es: so wenig berühren wie möglich.
Mit der Pinzette das Pflanzenmaterial in den Becher legen und etwas eindrücken. Möglichst schnell den Deckel wieder auflegen und verschließen.

That's it.

,,Am 18. September 2023 öffnete das Applied Excellence Department (AED) der Hochschulallianz Ruhr (HAR) seine Tore in Herne. Das Department wird vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen mit 11 Millionen Euro gefördert. Das AED ist eine gemeinsame Initiative der Allianzhochschulen Hochschule Bochum, der Fachhochschule Dortmund und der Westfälischen Hochschule. Das Department soll zu einem gemeinsamen Fachbereich am Standort Herne entwickelt werden."

Die Halle1 war bei der Planung und Antragsstellung des Projektes involviert und wird einige Teile dessen in den kommenden Jahren begleiten. So entstand die Idee für ein Tiny-Office. Zum Beispiel ein Seecontainer mit Fenster, Türen und Solardach, der mit neuartigen Werkstoffen möglichst nachhaltig & regional gebaut werden soll. Ausgestattet mit etlichen Sensoren, können Materialien auf längerer Zeit getestet und miteinander verglichen werden.

Dadurch, dass wir für den Pflanzenschrank und den Dachgarten immer wieder Pflanzen vermehren möchten, haben wir uns nun auch mit Tissue Culture befasst. Einige Pflanzen können durch Samen, oder Stecklinge vermehrt werden, bei anderen wird es kompliziert... Tomatenzweige können beispielsweise einfach abgeschnitten und in einem Glas Wasser wieder bewurzelt und somit vermehrt werden.

Interessant ist auch das Vermehren von tropischen Pflanzen wie Monstera oder Philodendron, da selbst große Produzenten damit Schwierigkeiten haben. In der Fachliteratur wird schnell der Eindruck vermittelt, dass zum Anlegen von Gewebekulturen ein gut ausgestattetes Labor nötig ist - alleine zum sterilen Arbeiten. Entsprechend wollten wir unsere eigenen Erfahrungen machen :)

Ein weiterer Vorteil ist das Konservieren. Die Pflanzen wachsen vor allem am Anfang nur sehr langsam und können so ggf. die Wintermonate einfach überbrücken. Eventuelle Krankheiten gehen dabei meistens verloren, da keine infizierten Zellen übernommen werden und die Oberflächen intensiv gereinigt wird, bevor diese in den sterilen Container wachsen dürfen.

Tissue Culture bringt aber vor allem einen großen Effekt mit: das Multiplizieren. Hier werden Hormone verwendet, die eine Zellteilung bewirken. Entsprechend vervielfältigt sich das Pflanzenmaterial auf engstem Raum. Nach einigen Monaten können diese kleinen Pflänzchen voneinander getrennt und individuell weiter hochgezogen werden. So können aus einem kleinen Stück Pflanzenmaterial schnell hunderte Pflanzen entstehen.

Gesagt, getan. Als Erstes brauchen wir passende Behälter, Nährstoffe, Hormone, einiges an Werkzeug/Maschinen und viel Geduld.

Als Behälter haben wir uns für PP entschieden, da dieses Material Mikrowellenfest ist und wir momentan keine andere Möglichkeit zur Sterilisation und Erhitzung haben. Um das Pflanzenmaterial zu reinigen, haben wir H2O2 (Wasserstoffperoxid) beschafft und legen die geschnittenen Pflanzen in 6%-haltige Lösung für einige Minuten ein.

Wir nutzen Makro & Mikronährstoffe wie beschrieben nach Murashige & Skoog (1962) sowie Vitamine wie beschrieben nach Linsmaier & Skoog (1965).
Und enthält zusätzlich:
 Natriumdihydrogenphosphat (147,5 mg/l)
 Adenin-Hemisulfat Monohydrat (80 mg/l)
 2iP (30 mg/l), IAA (0.3 mg/l) nach Huang and Murashige (1977)

Die MS-Lösung enthält vor allem Makro- & Mikronährstoffe, die unabdingbar zum Pflanzenwachstum sind. Die LS-Lösung erweitert alles um Vitamine, die ebenfalls sehr nützlich sind.
Natriumdihydrogenphosphat dient hier als Pufferlösung, das Adenin-Hemisulfat Monohydrat und 2iP haben eine Cytokininwirkung und bewirken das Strecken der Pflanzen sowie die Zellteilung.

Die oberhalb erwähnten Bestandteile sind in einem Pulver in korrektem Verhältnis bereits vorhanden und machen das Dosieren erheblich leichter. Im Folgenden nenne ich diese Mischung MSA (Murashige & Skoog - Type A).

Um einen halben Liter Nährstofflösung anzumischen, nutzen wir:
 500 ml Wasser
 2 g MSA
 15 g Zucker
 5 g Agar
 1 g PPM
 sehr wenig PH-Regulator (Phosphorsäure)

Der Zucker dient als Nährstoff für die Pflanze. Agar ist quasi Gelatine und bewirkt das Andicken der Flüssigkeit unter erhöhter Temperatur.

Wir mischen alles mit unserer Standbohrmaschine zusammen und rühren bei 800U/min eine Viertelstunde um. Der Zucker und die anderen Bestandteile lösen sich im Wasser auf. Danach füllen wir die Flüssigkeit in die Behälter aus PP. In unserem Fall sind es etwa 5 ml pro Becher. Die Flüssigkeit wurde auf PH 6.0 reguliert, da aus unserem Wasserharn PH 7.8 kommt und die Mineralien hier nicht Pflanzenverfügbar wären.
Ist alles schön verteilt, kommen die Behälter in die Mikrowelle. Auf 800 W so lange drehen lassen, bis die Flüssigkeit kocht (hier ggf. destilliertes Wasser verwenden, da es nicht ausgast beim Kochen). Durch das starke Erhitzen sterben alle Bakterien ab und das Agar kann seine Arbeit beginnen. Nun sind die Behälter geschlossen, heiß und steril.

Um das Pflanzenmaterial halbwegs sicher in die sterilen Behälter zu bekommen, nutzen die Profis im Labor eine Sterilwerkbank. Da diese Geräte jedoch sehr kostspielig sind und das Projekt "Tissue Culture" mehr aus Interesse begonnen wurde, haben wir kurzerhand selbst eine Umgebung geschaffen, in der ein linearer Luftzug geht, welcher zuvor gefiltert wurde. Dazu haben wir zwei Lüfter, eine Kiste und Filter aus dem Staubsaugerbereich verbaut:

Hier können dann die Behälter vorsichtig geöffnet werden, ohne dass ggf. kontaminierte Umgebungsluft eindringen kann und Bakterien in die sterile Umgebung tragen. Die Hände sollten desinfiziert worden sein, oder besser noch mit Handschuhen überzogen. Das Pflanzenmaterial wird dann möglichst zügig in die Behälter gesteckt, geschlossen und dann unter künstlichem Licht mit min. 14 Stunden Helligkeit pro Tag beleuchtet. Dann heißt es warten ...

Natürlich ergibt es Sinn, direkt mehrere Behälter zu befüllen. Nicht alle Behälter müssen auch mit Pflanzenmaterial besetzt werden. Die nur mit der Lösung befüllten Behälter können auch lange archiviert und später genutzt werden.

Im folgenden Bild sieht man das interessante Ergebnis:

Bereits nach einer Woche zeigt sich, ob gut gearbeitet wurde und keine Bakterien hineingetragen wurden. Und naja... das war wohl nichts.
Die linken Dosen sind noch recht hell und wurden nur etwas milchig. Die Dosen rechts im Bild sind alle von Schimmel befallen. Gut das hier weder was hinein noch heraus kann.

Nach mehreren Versuchen und unterschiedlichen Arten zu sterilisieren, haben es ein paar Dosen geschafft:

Hier sehen wir drei unterschiedliche Pflanzen, die es geschafft haben. Kein Schimmel & Wachstum :-) Jetzt heißt es "umtopfen".

In der Zwischenzeit konnten wir eine abgeschriebene Sterilwerkbank aus Recklinghausen bekommen:

Vielen Dank an dieser Stelle an den Campus Recklinghausen! :)

Für die Zukunft besorge ich noch einen Schnellkochtopf, der uns als Autoklav dienen soll und das Sterilisieren deutlich vereinfacht und gleichzeitig erheblich verbessert, da wir auch andere Materialien als PP nehmen können - z.B. auch Glas.

Wir starten eine Rooftop-Farm! Auf dem Dach der Westfälischen Hochschule in Gelsenkirchen entsteht aktuell ein Dachgarten. Es gibt etwa 300m² Platz zum Testen und Ausprobieren von unterschiedlichen Anbaumethoden.

Am 27.04.2023 war wieder Girl's Day! Auch in diesem Jahr war die Halle1 mit dabei. Wir haben uns alles angeguckt, ausprobiert und erste 3D-Modelle ausgedruckt.

Ihr ärgert euch, dass Ihr nicht dabei wart, oder nichts davon mitbekommen habt?

Kein Problem, kommt einfach unabhängig vom Girl's Day bei uns vorbei! Unbedingt :) Wir freuen uns auf euch!

Unser Labor ist in den vergangenen Jahren immer weiter gewachsen, was uns sehr freut, da wir inzwischen gut aufgestellt sind, jedoch ist die Halle1 aber auch schon gut voll geworden. Daher haben wir schon vor langer Zeit die Antragsstellung für eine Lagerbühne und damit mehr Platz in Halle1 begonnen.

Nun ist es endlich so weit & die etwa 61 m² große Fläche wurde errichtet. Dazu haben wir das halbe Labor auseinandergenommen und in benachbarten zwischengelagert. So langsam finden die Werkzeuge ihren Weg zurück zu uns, aber es ist noch viel zu tun, bis die letzten Maschinen wieder an Ihrem Platz sind.

Diese Chance nutzen wir natürlich für eine neue Anordnung. Wir möchten Werkzeuge, Maschinen, aber auch Materialien mehr thematisch sortieren und organisieren. So soll oben auf der neuen Bühne die neue "Elektro-Ecke" entstehen, welche vorher zwischen Drehbank und CNC angesiedelt war. Es konnten früher kaum die Bereiche voneinander getrennt werden, was zu Aluminiumspänen auf PCBs führte. Ohwei ohwei.

Nach oben wandern also die großen Holztische, die Pflanzenschränke, einen der beiden Werkzeugwägen, sowie Nähmaschinen, Transferpresse, Grafiktablett und andere Dinge, die keinen Dreck machen... Zusätzlich entstehen einige Rechnerarbeitsplätze mit den All-In-One's, sowie Bildschirmen mit USB-C Dock/Hub zum Anschließen eurer eigenen Laptops.

Es fehlen noch ein paar letzte Gewerke, wie die Brandmeldeanlage, bis wir dann endlich wieder öffnen dürfen. Wir halten euch auf dem Laufenden!