Der moderne Leitfaden für die Gestaltung von MINT-Klassenzimmern: Sicherheit, Flexibilität und Funktionalität

Bevor wir mit dem Umstellen der Möbel beginnen, legen wir die grundlegenden Anforderungen an eine funktionale MINT-Umgebung im laufenden Studienjahr fest.

• Mobilität ist Pflicht: Möbelstücke mit einem Gewicht von über 22,7 kg (50 lbs) und ohne Rollen haben in einem flexiblen Labor nichts zu suchen.

• Zoneneinteilung: Eine klare Trennung zwischen „sauberen“ digitalen Bereichen, „unreinen“ Fertigungsbereichen und „nassen“ chemischen Bereichen ist aus Sicherheitsgründen unerlässlich.

• Infrastruktur zuerst: Stromanschlüsse und Belüftung bestimmen die Raumaufteilung, nicht umgekehrt.

• Sicherheit durch gute Sicht: Freie Sicht ist von größter Wichtigkeit. Jeder Schüler muss von jedem Punkt im Raum aus sehen können, was er lötet oder schneidet.

Zufälligkeit birgt Unfallrisiken. In der industriellen Fertigung nutzen wir Lean Six Sigma-Prinzipien zur Workflow-Optimierung. Dieselbe Logik sollten Sie auch hier anwenden. Die effektivste Gestaltung von MINT-Klassenzimmern nutzt ein Drei-Zonen-Konzept, um Gefahrenbereiche voneinander zu trennen.

Zone 1: Der saubere/digitale Arbeitsbereich

Dies ist Ihr „Denkraum“. Hier befinden sich Computer, Tablets und empfindliche Elektronik.

• Möbel: Kollaborative Tische mit integriertem Kabelmanagement.

• Bodenbelag: Teppichfliesen oder Akustikvinyl zur Schalldämpfung.

• Risiko: Geringes physisches Risiko, hohe Stolpergefahr durch Kabel.

Zone 2: Der Fertigungs-/Maker-Bereich

Hier entsteht Staub. 3D-Drucker, Lötstationen und leichte Bearbeitungswerkzeuge stehen hier.

• Möbel: Robuste Arbeitsflächen aus Massivholz oder ESD-geschützte (elektrostatisch entladungssichere) Werkbänke.

• Belüftung: Eine lokale Absaugung von Dämpfen ist beim Löten und Harzdruck unerlässlich. * Risiko: Mittel. Thermische Gefahren und Partikel.

Zone 3: Das Nass-/Schwerlastlabor

Reserviert für Chemie, Biologie oder stark verschmutzte Bereiche.

• Möbel: Chemikalienbeständige Phenolharztische. Diese sind deutlich säure- und hitzebeständiger als Standardlaminat.

• Bodenbelag: Polierter Beton oder chemikalienbeständiger VCT-Boden. Niemals Teppichboden.

• Risiko: Hoch. Chemikalienspritzer und Rutschgefahr.

Lehrende fragen mich oft, warum sich die Beschichtung ihrer angeblich besonders robusten Tische schon nach zwei Semestern ablöst. Die Antwort liegt im Material. Für einen Raum, in dem mit Lötkolben und ätzenden Flüssigkeiten gearbeitet wird, kann man keine Standard-Büromöbel kaufen. Hier ist eine Übersicht der Materialien, auf die Sie bei STEM-Labormöbeln achten sollten:

| Oberflächenmaterial | Ideal für | Haltbarkeit | Kosten | Beständigkeit |

| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |

| Phenolharz | Chemie, Biologie | Extrem | $$$ | Hohe Chemikalien- und Hitzebeständigkeit. Der Goldstandard. |

| Epoxidharz | Schwere Verarbeitung | Hoch | $$$$ | Kann neu lackiert werden. Extrem schwer. |

| Hochdrucklaminat | Digital/Design | Mittel | $ | Gut für Computer. Schmilzt unter Lötkolben. |

| Massivholz | Robotik, Physik | Hoch | $$ | Stoßfest. Saugfähig (schlecht für Chemikalien). |

Dr. Thornes Tipp: Für Maker-Spaces mit 3D-Druckern oder Lötarbeiten sollten Sie ESD-Schutzlaminate (elektrostatische Entladung) verwenden. Statische Elektrizität kann einen Raspberry Pi sofort zerstören.

Bis 2026 wird 3D-Druck so verbreitet sein wie Tintenstrahldruck, doch die Sicherheitsstandards werden verschärft. Wir beobachten höhere Druckgeschwindigkeiten und reaktivere Harze.

Belüftung ist unerlässlich

Beim Betrieb von Harzdruckern (SLA/DLP) oder beim Schmelzen von ABS-Kunststoff entstehen flüchtige organische Verbindungen (VOCs).

1. Gehäuse: Jeder Drucker muss in einem Gehäuse untergebracht sein.

2. Filterung: Verwenden Sie Geräte mit Aktivkohle- und HEPA-Filter.

3. Aufstellung: Platzieren Sie die Geräte in der Nähe von Lüftungsanlagen oder separaten Abluftöffnungen.

Nachbearbeitungsstation

Die Nachbearbeitung sollte nicht vernachlässigt werden. Sie benötigen eine separate Wasch- und Aushärtungsstation. Stellen Sie sicher, dass Sie einen verschlossenen Abfallbehälter für Isopropylalkohol-Reinigungstücher bereithalten. Nutzen Sie unsere Checkliste für Experimentiersicherheit, um sicherzustellen, dass Ihre Entsorgungsprotokolle den lokalen Vorschriften entsprechen.

Ein flexibler Klassenraum ist unbrauchbar, wenn zum Verschieben eines Tisches sechs Verlängerungskabel ausgesteckt werden müssen. Stolperfallen sind die häufigste OSHA-Verletzung, die ich in Schulen feststelle.

• Stromkabeltrommeln: Verlegen Sie die Stromkabel von der Decke. So bleibt der Boden frei und die Tische können flexibel bewegt werden.

• Akkus: Verwenden Sie für Laptops und Tablets tragbare Powerbanks, anstatt die Schüler an die Wände zu fesseln.

• Rollenfeststeller: Stellen Sie sicher, dass jede Rolle über einen robusten Feststellmechanismus verfügt. Ein Tisch, der wegrutscht, während ein Schüler an einer Bohrmaschine arbeitet, ist fatal.

Lagerung: Halten Sie sich an das Prinzip der nutzungsorientierten Lagerung. Wenn Schüler beispielsweise einen Messschieber für die 3D-Drucker benötigen, sollte dieser direkt am Drucker und nicht im Raum aufbewahrt werden. Transparente, beschriftete Boxen auf mobilen Regalen ermöglichen die flexible Raumaufteilung für verschiedene Module – Physik am Vormittag, Programmierung am Nachmittag.

Als Betriebshygieniker bin ich hier besonders streng. Ihr Design muss die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften auf natürliche Weise fördern.

• PSA-Station: Am Eingang. Schutzbrillen (ANSI Z87.1-konform) müssen als Erstes sichtbar sein. Verwenden Sie einen Desinfektionsmittelschrank für gemeinsam genutzte Schutzbrillen.

• Augendusche: Bei Verwendung von Chemikalien oder Harz ist eine fest installierte Augendusche erforderlich. Tragbare Spritzflaschen reichen selten für eine vollständige 15-minütige Spülung aus.

• Feuerlöscher: Halten Sie einen Feuerlöscher der Klasse D bereit, wenn Sie mit brennbaren Metallen (wie Magnesium) oder Lithium-Polymer-Akkus (LiPo), wie sie in der Robotik üblich sind, arbeiten.

Raten Sie nicht bei Ihrem Materialbedarf. Nutzen Sie unseren Klassenzimmer-Set-Budgetrechner, um die benötigte Menge an Schutzausrüstung für Ihre Klassengröße zu ermitteln.