Birmensdorf
Jungforscher geht in die Wüste an den grössten Wissenschaftswettbewerb

Fabian Tschopp überzeugt bei «Schweizer Jugend forscht» mit seinem 3-D-Scanner. So hat er es in die Liga der besten Jungforscher unseres Landes geschafft – und schon bald darf er bei den weltweit besten Nachwuchstalenten mitreden.

Daniel Wagner
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Fabian Tschopp setzt bei seinen 3-D-Scans auf eine von ihm entwickelte intelligente und erst noch kostengünstige Kombination von Laser- und Fototechnik.SJf/Micha Riechsteiner

Fabian Tschopp setzt bei seinen 3-D-Scans auf eine von ihm entwickelte intelligente und erst noch kostengünstige Kombination von Laser- und Fototechnik.SJf/Micha Riechsteiner

Gelungen ist im dieser Coup mit dem Bau und der Programmierung eines 3-D-Scanners. Die Stiftung Schweizer Jugend forscht (SJf) hat ihn dafür mit dem höchsten Prädikat «Hervorragend» ausgezeichnet. Und schickt ihn oben drauf an den weltweit grössten internationalen Wissenschaftswettbewerb für Jugendliche in die Wüstenstadt Phoenix im US-Bundesstaat Arizona.

«Das Gefühl bei der Entgegennahme meiner Preise an der Universität in Lugano war unbeschreiblich, mir lief es regelrecht eiskalt den Rücken herunter.» Mit diesen Worten gibt das Birmensdorfer Genie den emotionalen und für ihn unvergesslichen Moment wieder. So viel Anerkennung wurde ihm für den Bau und die Programmierung eines 3-D-Scanners zu zuteil.

Die vom SJf-Experten Heinz Domeisen (Professor und Dozent an der Fachhochschule Rapperswil) verfasste Würdigung bringt die Leistung auf den Punkt. Es ist unter anderem nachzulesen, dass Fabian Tschopp «fähig ist, interdisziplinäre Problemstellungen gezielt anzupacken und mit begrenztem Aufwand ein hochgestecktes Ziel zu erreichen.» Um Objekte in 3-D virtuell darstellen und betrachten zu können, musste sich der junge Birmensdorfer mit den Fachgebieten Informatik, Elektronik, Mathematik und Geometrie profund auseinandersetzen und auch sein handwerkliches Geschick beim Bau seines Präzisions-Scanners unter Beweis stellen.

Seit acht Jahren stark interessiert

«Mit Technologiefragen befasse ich mich schon seit rund acht Jahren leidenschaftlich gerne und habe immer wieder in der Praxis einsetzbare elektronische Geräte selber gebaut», weiss der angehende Informatik-Student zu berichten.

Der in Eigenarbeit gebaute Hightech-Scanner erinnert – abgesehen von der allgegenwärtigen Elektronik – ein bisschen an eine nostalgisch anmutende Dunkelkammer aus den früheren Zeiten der Analog-Fotografie, als man vom heimischen Farbdrucker erst träumen konnte.

Die in Lugano an der öffentlichen Ausstellung präsentierte neuartige Apparatur ist einen Meter lang, 40Zentimeter breit und ebenfalls 40Zentimeter hoch. Auf dem, von einem Motor angetriebenen Drehteller posierte ein Dinosaurier im Miniaturformat. Die zahlreichen Besucher staunten nicht schlecht: Nach dem nicht einmal zehn Minuten dauernden Scandurchgang konnten sie den «gefährlich» fauchenden Dino als farbiges 3-D-Objekt auf dem Computerbildschirm durch Drehen von allen Seiten betrachten.

3-D dank Laser- und Bildtechnik

Verblüffend: Tschopp setzt bei seinen Scans auf eine von ihm entwickelte intelligente und erst noch kostengünstige Kombination von Laser- und Fototechnik. «Jetzt wird es technisch», schmunzelt er und fängt zu erklären an: «Bei diesem zweistufigen Erfassungs-Verfahren gilt es, in völliger Dunkelheit zuerst die Struktur des zu scannenden Objekts mit der USB-Kamera und dem Laser abzutasten und zu digitalisieren. Erst bei der zweiten Umdrehung erfasst die USB-Kamera dann die Farben des von LED-Lichtquellen angeleuchteten Objekts mittels 1752 Fotografien.»

Eigene Software geschrieben

Bei der softwaremässigen Zusammenführung der unzähligen Laserdaten und Bilddaten war der Jungforscher stark gefordert. Für sein Verfahren schrieb er eigens eine Scanner-Software namens Scanner3D7N. Ein Blick in die 77Seiten dicke, im Jahr 2010 an der Kantonsschule Limmattal nach strengen wissenschaftlichen Kriterien verfassten Maturaarbeit macht die Komplexität des Vorhabens deutlich. Fein säuberlich dokumentiert Tschopp die Umsetzung seiner interdisziplinären Arbeit, die er für den SJf-Wettbewerb weiter ausbaute.

Anspruchsvoll in der Umsetzung, einfach in der Handhabung. Tschopp legte bei seiner minutiösen Realisierung grossen Wert auf eine bedienerfreundliche Software, die schon heute problemlos auf jedem leistungsstarken Computer installiert und betrieben werden kann: «Man stellt das Objekt auf den Drehteller, schliesst den schwarzen Vorhang und startet den Scanvorgang am Computer. Fertig!»

Der Besuch im Zürcher Stadthaus

Die Einsatzmöglichkeiten dieser zukunftsträchtigen Technologie sei vielfältig, sowohl im kommerziellen als auch im wissenschaftlichen Sektor, schwärmt der Jungforscher. Anlässlich der Präsentation in Lugano habe sich unter anderem die Assistentin eines Museums für sein Projekt interessiert, freut er sich.

Gewonnen hat Tschopp übrigens nicht zum ersten Mal. Schon die Institution Impuls Mittelschule, die alljährlich die besten 50 Zürcher Maturaarbeiten auszeichnet, lud ihn ein, sein während gut eines Jahres in unzähligen Stunden realisiertes Projekt im Stadthaus der Kantonshauptstadt vorzustellen.

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