„Wer nicht weiß, wohin er will, der findet auch den Weg dorthin nicht.“ So oder so ähnlich beschrieb Herr Faßbender mit leicht ironisch wirkendem Unterton das zentrale Problem, mit dem sich am 27. September, dem zdi-Projekttag (zdi sthet für Zukunft durch Innovation – eine Initiative des Wissenschaftsministeriums NRW), 16 Schüler aus den Stufen 10 bis 13, Herr Cholewa und eben Herr Faßbender beschäftigten.
Was bedeutet dieser Satz? Eine Banalität? Ein philosophischer Gedanke? Eine Gesellschaftskritik? Vielleicht ein bisschen von allem, denn heute muss man oft nur noch wissen, wohin man möchte. Alles weitere erledigt ein Computer. Dies gilt vor allem für Reisen zwischen zwei geographischen Punkten. Das Ziel wird eingegeben, der Fahrer des Transportmittels folgt mehr oder weniger blind seinem Navigationsgerät und kommt irgendwann dort an, wo er ankommen möchte, oder auch nicht.
An all jene, die nur verschwommene Erinnerungen an das vergangene Jahrtausend haben, sei gesagt, dass früher sogenannte Karten sehr beliebt waren, um zum Ziel zu finden. Man kann sie auch heute noch vereinzelt in speziellen Läden, z. B. in Buchhandlungen, und sogar im Internet erwerben. Erstaunlich jedoch ist, dass sie immer noch funktionieren, zumindest, wenn man sie lesen kann oder jemanden mit genau dieser Fähigkeit kennt.
Wo liegt aber der Zusammenhang zwischen alldem und dem zdi-Projekttag? Nun, man stellte sich die Frage, wie denn das Navigationsgerät überhaupt den kürzesten bzw. schnellsten Weg findet.
Da wir Schüler aber noch nicht bereit für dieses Thema waren, wurden wir zunächst von Herrn Cholewa an einfachere Probleme herangeführt: Das fast weltbekannte vom Haus des Nikolaus, bei dem man versucht, jede Linie des Hauses zu zeichnen, ohne jedoch abzusetzen oder an einer Kante mehrmals mit dem Stift entlangzufahren, war das eine. Das andere war das Königsberger Brückenproblem, an dem sich schon der Mathematiker Leonhard Euler im 18. Jahrhundert versuchte und feststellte, dass es unmöglich sei, einen über alle sieben Brücken Königsbergs führenden Rundweg durch die ostpreußische Stadt zu finden.
Euler löste sein Problem mithilfe der später von ihm veröffentlichten GRAPHENTHEORIE. Dabei stellte er Königsberg graphisch, nur mit den für ihn relevanten Informationen, dar, also mit fünf Knoten für die Inseln bzw. für die Ufer des Pregels und sieben Kanten für die Brücken.
Genauso ist auch das Straßennetz eines Landes in jedem Navigationsgerät eingespeichert. Die Knoten sind die Kreuzungen, die Kanten die Straßenabschnitte zwischen den einzelnen Kreuzungen. Zusätzlich erhält jede Kante noch eine Information über die Fahrzeit und über die Weglänge zwischen den beiden Knoten an ihrem Ende. So gibt es für Deutschland beispielsweise ca. 80 Millionen Knoten, über die die Routen der Autofahrer führen.
Um nun aber den schnellsten oder kürzesten Weg herauszufinden wendet das Navigationsgerät, ohne dass man etwas davon mitbekäme, den Dijkstra-Algorithmus an. Dieser ist benannt nach seinem niederländischen Erfinder, dem Informatiker Edsger Wybe Dijkstra (1930-2002), und relativ kompliziert, sodass es den Lesern erspart bleibt, hier Näheres darüber erfahren zu müssen. Wer doch interessiert sein sollte, kann ja ins Internet schauen… Gut nur, dass Herr Faßbender uns den komplizierten Algorithmus am hochmodernen Activboard, wenn auch mit ziemlich vielen Farben, anschaulich erklärte.
Im Wort Graphentheorie steckt jedoch - unschwer zu erkennen - auch das Wort Theorie und diese ist bekanntlich nicht so spannend. Aus diesem Grund machten wir Schüler uns auf den Weg und schwärmten durch Rheinbach, nachdem wir gemeinsam die 37 wichtigsten Kreuzungspunkte auf unseren Stadtplänen markiert und uns Herr Faßbender über das Thema „Verhalten in der Großstadt“ aufgeklärt hatte.
Die 16 Schüler, die in vier Gruppen durch Rheinbach zogen, waren also keine Schulschwänzer sondern Mathematik-Interessierte, die unter Einsatz ihres Lebens, im Dienste der Wissenschaft die Zeiten maßen, die man benötigt, um von einer Kreuzung zu Fuß zu einer benachbarten zu gelangen.
Kurz bevor es anfing zu regnen trafen wir wieder in der Schule ein und trugen die gemessenen Zeiten in eine riesige Tabelle ein, mit deren Hilfe wir dann an einem Beispiel den schnellsten Weg von der Schule zur Gymnasiumstraße bestimmten.
Schließlich war der Tag auch wieder zu Ende und obwohl wir alle sehr traurig darüber waren, bis zu sechs Stunden des regulären Unterrichts verpasst zu haben, freuten wir uns über den lehrreichen, unterhaltsamen und in gewisser Weise auch sportlichen Tag, der hinter uns lag, als wir uns auf dem uns Gott sei Dank gut bekannten Weg nach Hause befanden.
F. Reiberling, R. Faßbender