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Kabellos ins Internet – Das Kempener Modell

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Wie lässt sich eine ganze Schule mit fünf räumlich vonein­ander getrennt liegenden Gebäudekomplexen vernetzen? Und wer soll das bezahlen?

Vor diesen Fragen stand die Schulleitung des Luise-von-Duesberg-Gymnasiums in Kempen, ohne hierfür eine Lösung zu finden. Wie die meisten Schulen des Landes hat das Gymnasium nur einen Internet-Zugang per DSL. Die Möglichkeit zu einer „klassischen“ Verkabelung war zudem wegen der enormen Kosten angesichts der räumlich weit auseinander liegenden Gebäudeteile nicht realistisch. Der Versuch, eine partielle Wireless LAN-Lösung, eine kabellose Alternative, zu installieren, schlug zunächst fehl. Etwa 1.000 Schülerinnen und Schüler sowie 60 Lehrkräfte suchten weiter nach einer preiswerten Vernetzungsmöglichkeit in Zeiten knapper Haushaltsmittel. Dann kam uns der Zufall zu Hilfe – in Person von Professor Dr. Jürgen Quade von der Hoch­schule Niederrhein.

Statt Kabel in Wänden Vernetzung über Funk

Dr. Quade mit Schülerinnen und Schülern am LvD

Bei der Anmeldung seines Kindes am Luise-von-Duesberg­-Gymnasium kamen wir ins Gespräch. Kabellos ins Internet? Dr. Quade prüfte zunächst die Realisierbarkeit des Vorhabens. Sind die Netzwerktechniken Power­-Lan, Mesh-Netzwerk, WDS-Netzwerk geeignet und effektiv? Kann eine Technologie entwickelt werden, die – das war von Anfang an die Intention – auch für andere Schulen attraktiv sein könnte? Schnell entwickelte Dr. Ouade ein überraschend kostengünstiges Konzept zur kabellosen Vernetzung der gesamten Schule.

Die Grundidee: Installation einer Makro-Funkzelle, bestehend aus mehreren miteinander kommunizierenden und mit einer spezifischen Software ausgestatteten Access-Points (Zugäng­en) und Anbindung dieser Makro-Funkzelle an den einzigen vorhandenen kabelgebundenen Internetzugang; dabei Einsatz eines WDS-Netzwerks. Hierbei springt der Funkstrahl über mehrere Stationen, bis er schließlich doch noch in ein Kabel eintaucht. Denn nur dieser einzige Rechner ist phy­sikalisch mit dem Internet verbunden.

Zu technisch? Verständlicher sind folgende Aussagen: Bei Kosten von etwa 70,- Euro für eine Access-Point-Einheit und einem Bedarf von ca. 12 bis 14 Einheiten für den gesamten Gebäudekomplex war mit einem Unkostenbetrag von annähernd 1.000,- Euro zu rechnen – mit einer kleinen Be­sonderheit: Um eine optimale Vernetzung zu gewährleisten und die beste Verteilung der Access-Points im Gebäude zu garantieren, musste eine spezifische Software für die Access-Points und die Organisation der Funkzelle entwickelt werden. Ein Diplomand der Hochschule Niederrheirn erklärte sich hierzu bereit.

Dass der Vorschlag zur Kooperation von Professor Dr. Quade ankam, versteht sich. Nicht nur die Aussicht, eine ganze Schule zu einem „Schnäppchenpreis" von 1.000,- Euro – gegenüber mehreren 10.000,- Euro bei einer klassischen Verkabelung – zu vernetzen, war faszinierend, sondern auch die anvisierte Kooperation von Schule und Hochschule.

Der Diplomand, der sich der von Dr. Quade gestellten Aufgabe annahm, realisierte das Vorhaben in einem Zeitraum von unter einem halben Jahr. Er konnte hierbei auf voran­gegangene Unter­suchungen Dr. Quades zurückgreifen.

Die technischen Komponenten des installierten Netzwerks, Hard- und Software, seien für Kenner genannt:

  • 11 Access-Points – sie sind an zum Teil nicht sichtbaren oder für Schülerinnen und Schüler nicht ohne Weiteres zugänglichen Stellen eingebaut.
  • WLAN-Karten für die vorhandenen Rechner
  • In den Klassen- und Kursräumen: 30 gebrauchte Rechner waren unserer Schule im Vorfeld des Projekts kostenlos über­lassen worden.
  • Router, Server und zwei PowerLan-Module
  • Linux-System für die Access-Points (mit WDS)
  • Open VPN für Server und Clients
  • DansGuardian für das Web
  • Content Filtering und Transparent Proxy.

Überzeugend für andere Schulen und allgemein verständlicher soll auch die Funktio­nalität aufgezeigt werden:

  • Internetzugang für Lehrkräfte, Schülerinnen und Schüler in allen Räumen sämtlicher Gebäude einschließlich Aula und Sporthalle
  • mobile Access-Points als Internetzugangs-Möglichkeit bei Schulveranstaltungen auf dem Schulhof
  • „PC-Kiosk"-Lösung für die Oberstufe, das heißt speziell kon­figurierte PC-Arbeitsplätze für Ober­stufen­schülerinnen und -schüler
  • eine „Sicherheits-Architektur", die nur autorisierten Personen den lnternet­zugang erlaubt, einschließlich „Filter­Funktion", das heißt, Sperrung bestimmter Web-Seiten unter dem Aspekt Jugend­schutz sowie
  • eine einfache, leichte Admini­stration und Wartung durch jede, auch fachlich nicht versierte Person.

Auswirkungen auf den Unterricht

Schüler beim Test des neuen Netzwerks

Bestechend war auch dies: Durch die Einrichtung des Netz­werks an unserer Schule hat sich der Umgang mit dem Internet im Unterricht verändert. Das Projekt löst geradezu einen Innovations­schub beim Einsatz des Internets im Unterricht aus! Denn: Ob Sturmtief Kyrill oder ein gerade gesuchter englischer Text – kein Schulbuch kann es an Aktualität mit dem Internet aufnehmen.

Schülerinnen und Schüler nutzen vor allem den PC-Kiosk in der Pausen­halle des Haupt­gebäudes intensiv, während Lehr­kräfte es als besonders entlastend empfinden, nicht mehr nur drei feste, PC-Arbeitsplätze in der Lehrer­bibliothek zur Verfügung zu haben, sondern das Inte­rnet an jeder Stelle der Schule nutzen zu können.

Ähnliches gilt auch für die beiden Computer­räume unserer Schule, die bisher neben der Bibliothek die einzigen Räume mit kabel­gebundenen Internet­zugang waren. Hier entfallen nun die Warte­zeiten der Kolleginnen und Kollegen, die das Internet unter­richtlich nutzen wollen die Räume aber schon besetzt vor­finden. Es entfallen die Gänge zu diesen entfernt gelegenen Räumen. So kommt es zu einer nicht unerheb­lichen Ersparnis von Unterrichtszeit.

Dies sind auch die entschei­denden Vorteile der umfas­senden kabel­losen Vernetzung: Sie ermöglicht einen nicht raum­gebundenen, flexiblen und einen zeitlich besser disponi­blen Einsatz des Internets im Unterricht.

Das Kempener Modell eignet sich insbesondere für Schulen,

  • denen nur stark limitierte Finanzmittei zur Verfügung stehen
  • die keine Möglichkeit zur klassischen Vernetzung haben oder
  • die eine Sicherheitsarchitektur (Betriebskonzept) benötigen, die nur autorisierten Personen Netz­zugang gewährt
  • die sich für die dargestellte Netz­werklösung „zum Spartarif” interes­sieren – diese können gerne Kontakt aufnehmen

Zurzeit arbeitet Professor Quade mit einer Gruppe von Studen­tinnen und Studenten daran, den Nachbau des Systems auch technisch weniger Versierten zu ermöglichen.

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