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type, projekt, stand, status, tags

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konzept-hauptdokument	3d.lehrstun.de	2026-05-24	entwurf v2	konzept hauptdokument

3D-Druck-AG — Kurskonzept (Entwurf v2)

Lesehinweis Obsidian: Das ist das Hauptdokument am Stück. Detail-Module liegen in eigenen Dateien — siehe COCKPIT für die Übersicht, oder direkt architektur, datenmodell, routen, druckerapi, slotsystem, sicherheit, selbstlern-loop, lehrer-dashboard, etappen, offene-fragen, glossar.

Stand: 2026-05-24 (nach Reality-Check-Iteration mit Herb) Status: Entwurf v2, zur Abstimmung mit Herr Rechmann Rahmen: Offene Nachmittags-AG am Lessing-Gymnasium, läuft jahrelang, ca. 8-10 Einzel-SuS (optional 2er-Paarungen), eigener Druckraum mit 4 Bambu-Lab-Druckern (3 geschlossen + 1 A1 mini). Unbenotet, kein Lehrplan, freier Zugang. Neue Mitglieder kommen über die Jahre dazu, alte gehen.

Lesehinweis für Herr Rechmann: Dieses Dokument ist Entwurf v2. Es ersetzt v1 (2026-05-23) nach einer Reality-Check-Analyse aus vier Perspektiven (neuer SuS / erfahrener SuS / Lehrer / Technik). Wichtige Korrektur gegenüber v1: Wir haben fälschlich „12 Termine" angenommen — die AG ist tatsächlich offen und langfristig. Das ändert mehrere Architektur-Entscheidungen. Vollständige Entscheidungs-Historie: decisions.

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1. Didaktischer Kern

Onboarding-Pfad statt fester Lehrplan

Die AG hat keinen Curriculum. Neue Mitglieder bekommen einen Onboarding-Pfad mit 3 selbst-zertifizierten Lektionen — danach freie Wahl, was sie machen wollen.

Lektion	Inhalt	Pflicht für	Nach Abschluss freigeschaltet
L1 Drucker-Kennenlernen + Sicherheit	Drucker-Übersicht, A1-mini-Hands-Off, Bambu Handy App einrichten, vorbereitetes 3D-Modell drucken	Neue	Slot-Buchung (V2 — siehe ../decisions#E-020)
L2 3D-Modell aus dem Netz drucken	3D-Modell auf Printables/MakerWorld suchen, in Bambu Studio slicen, drucken	Neue	Eigene Projekte aus Katalog
L3 Mein eigenes 3D-Modell designen	MakerWorld-Customizer: Schlüsselanhänger mit eigenem Namen	Neue	Eigenes-Projekt-Vollzugriff
L4 Visuelles CAD	[[software-tinkercad	TinkerCAD]] — klick-basiert, niedrigschwellig	Frei
L5+ Professionelles CAD	[[software-onshape	Onshape]] — parametrisch, browser-basiert, Profi-Werkzeug (ab 13 J.)	Frei
Alternative für Code-affine	[[software-openscad	OpenSCAD]] — Code statt Klick	Frei
Eigene Projekte (Dauer-Modus)	Idee → 3D-Modell → Druck → Iteration → Abschluss mit Reflexion → in Katalog	Frei	—

Nach Onboarding verschwindet die Onboarding-Karte aus dem Cockpit (V1 — progressives Cockpit, ../decisions#E-020). Erfahrene SuS sehen nur noch ihre laufenden Projekte, Druckaufträge, Slots.

Warum diese Reihenfolge

Quellen: PHBern IdeenSet, inf-schule.de, ZSL Baden-Württemberg, QUA-LiS NRW.

• „Druck zuerst, Modellierung später" verhindert Frust.
• Customizer als Brücke zwischen „fertig laden" und „selbst zeichnen" — fehlt in den meisten Schulkonzepten, MakerWorld macht ihn so leicht zugänglich.
• L4 (TinkerCAD) → L5 (Onshape) ist die didaktische Hauptachse: erst klick-basiert + niedrigschwellig, dann professionell + parametrisch. Onshape ist das Werkzeug, das SuS auch in Studium + Beruf wiedersehen — investierte Lernzeit lohnt sich doppelt.
• OpenSCAD bleibt als Alternative für Programmier-affine SuS — wer lieber Code als Maus mag.

Selbstlern-Loop als Kern (Wachstums-Mechanismus)

Was die Site vom Arduino-Kurs grundsätzlich unterscheidet: Jedes abgeschlossene Projekt wird nach Lehrer-Freigabe in die interne Bibliothek aufgenommen. Über die Jahre wächst eine eigene Projekt-Sammlung — wertvoller als jeder externe 3D-Modell-Katalog, weil sie zeigt: „Das wurde bei uns schonmal gemacht."

Vollständiger Workflow: selbstlern-loop.

Kurzfassung:

1. Neuer SuS stöbert im Projekt-Katalog (eigene + ZSL-Seed).
2. Wählt Vorlage oder eigene Idee.
3. Arbeitet im Cockpit (Files, Druckaufträge, Slots).
4. Beim Abschluss: Pflicht-Checkliste (Selbsteinschätzung 🟢🟡🔴 + Cover-Foto oder STL + 1 Tag — sonst alles optional).
5. Lehrer-Review: freigeben, Rückfrage, oder hartes Löschen (Penismodell-Fall).
6. Bei Freigabe: Projekt landet im Katalog, ist für andere SuS sichtbar.

Doku-Hürde

8.-Klässler tun sich schwer mit ausführlicher Stand-Notiz. Lösung: Stunden-Beginn-Abfrage (siehe §7) als „Was machst du heute?"-Mini-Modal, das mit einem Klick beantwortbar ist („Ich arbeite an X weiter").

Kein KI-Lernhelfer in dieser Site. SuS nutzen Schul-Copilot.

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2. Architektur — eine Site, drei Zonen

📎 Detail mit Mermaid-Diagrammen: architektur. Datenmodell: datenmodell. Routen: routen. Code-Organisation: Blueprint-Struktur von Anfang an (V8, ../decisions#E-020).

┌─────────────────────── 3d.lehrstun.de ─────────────────────────┐
│                                                                 │
│  ÖFFENTLICH (kein Login)                                        │
│  ─────────────────────────                                      │
│  • Lektionen (Onboarding-Pfad + freie Module)                   │
│  • Software-Sektion (Bambu Studio, Printables, ...)             │
│  • Projekt-Katalog (interner Wachstum + ZSL-Seed)               │
│  • Drucker-Status (Live, anonym)                                │
│  • Troubleshooting                                              │
│                                                                 │
│  ┌── Vorname + Tier-Icon + PIN-Login ─────────────────────┐    │
│  │                                                          │    │
│  │  SuS-COCKPIT (PROGRESSIV, V1)                            │    │
│  │   ─ Neu: nur Onboarding-Karte + Check-In                 │    │
│  │   ─ Onboarding fertig: + eigene Projekte, Druck, Slots   │    │
│  │   ─ Erfahren: voll, ohne Onboarding-Karte                │    │
│  │  Bei Lehrer-Rückfrage: gelbes Banner ganz oben (V6)      │    │
│  └──────────────────────────────────────────────────────────┘    │
│                                                                 │
│  ADMIN (Passwort, Herb + Herr Rechmann)                                │
│  • Drill-Down-Dashboard (V5): Wer ist heute hier /              │
│    Wartet auf Review / Wer hängt fest / Drucker-Status         │
│  • Projekt-Freigabe-Queue (mit Three.js-Vorschau, V3-Aktion)   │
│  • SuS-Profile, PIN-Generierung, Druckbogen                     │
│  • Slot-Priorisierung                                          │
│  • Drucker-Übersicht + manueller Status-Override                │
│  • Lektionen-/Software-Editor (inline, Whitelist)               │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

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3. Datenmodell (Kurzfassung)

📎 Detail mit ERD + Tabellen-Erklärung: datenmodell. Live im Code: database.py.

Kern-Tabellen (gegenüber v1 erweitert):

• ag_mitgliedschaft (ersetzt kurs — AG ist dauerhaft, nicht trimester-basiert)
• profil (Vorname + Tier + PIN, Pflicht-Login)
• paarung (optional, 2er-Zusammenschluss)
• profil_lektion_status (../decisions#E-019 — Onboarding-Fortschritt, selbst-zertifiziert)
• login_lockout (V7 — persistenter Lockout in DB)
• projekt (vollständiger Lebenszyklus: status_lebenszyklus, selbsteinschaetzung, freigabe_status, vorlage_projekt_id)
• projekt_datei (BLOB, 30 MB Limit, abstrahiert)
• projekt_tag (für Suche und Filter)
• projekt_rueckfrage (Lehrer-Notizen pro Projekt)
• lehrer_notiz (allgemeine Notizen vom Lehrer ans SuS-Cockpit)
• check_in (V3-Format mit Modus + optionalem Freitext)
• drucker, drucker_status, druckauftrag, slot, lektion, einstellung, aenderung_log

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4. Routen (Kurzfassung)

📎 Vollständige Routen-Tabelle: routen. Stubs im Code: app.py.

Blueprint-Aufteilung (V8):

• routes/oeffentlich.py — öffentliche Seiten
• routes/profil.py — Login, Cockpit, eigene Projekte/Aufträge/Slots
• routes/admin.py — Dashboard, Review-Queue, Inline-Edit
• routes/api.py — JSON-Endpunkte (Drucker-Status, Slot-Polling)
• services/bambu.py — Cloud-API-Wrapper (isoliert)
• services/datei.py — File-BLOB-Handling (abstrahiert für spätere S3-Migration)

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5. Drucker-API-Anbindung

📎 Detail: druckerapi. Entscheidungen: ../decisions#E-005, ../decisions#E-006.

• Bambu Cloud-API-Polling vom Hetzner aus, alle ~30 s (Lib: bambulabs_api).
• Inoffiziell, fragil → Fallback: manueller Status-Override durch Lehrer.
• Lesen: Status, Job, Restzeit. Kein Job-Upload von der Site (Developer-Mode-Pflicht wäre Bambu-Cloud-Verlust).

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6. Slot-System

📎 Detail mit Sequenz-Diagrammen + UI-Skizze: slotsystem.

• Windhund-Prinzip als Default, Lehrer kann priorisieren oder verschieben.
• Slot-Buchung erst freigeschaltet nach L1 (Sicherheits-Lektion) — V2, ../decisions#E-020.
• Drucker dürfen über Nacht / Freistunden laufen.
• Drucker-Ausfall → Admin-Vorschlag „Slot auf anderen Drucker verschieben".

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7. Stunden-Beginn-Abfrage (V3 — radikal kurz)

UI im Cockpit beim ersten Aufruf eines Besuchstages:

┌─ Hallo Mia! Was machst du heute? ──────────┐
│                                              │
│  ◉ Ich arbeite an meinem Projekt weiter:    │
│       „Schlüsselanhänger mit Logo"           │
│                                              │
│  ○ Neues Projekt anfangen                    │
│  ○ Onboarding-Lektion machen                 │
│  ○ Drucken (warte auf Drucker)               │
│  ○ Anderen helfen                            │
│  ○ Sonstiges                                 │
│                                              │
│  [Optional] kurz, was genau:                 │
│  ┌──────────────────────────────────────┐   │
│  │                                       │   │
│  └──────────────────────────────────────┘   │
│                                              │
│            [Los geht's]                      │
└──────────────────────────────────────────────┘

Verhaltens-Details (V3 + E-021):

• Default-Auswahl ist „Ich arbeite weiter" mit Titel des aktiven Projekts — ein Klick reicht.
• Freitext ist immer optional, nicht Pflicht.
• Nur einmal pro Besuchstag (UNIQUE-Constraint auf check_in).
• Lehrer-Dashboard zeigt alle Antworten des Tages aggregiert (siehe lehrer-dashboard).

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8. Software-Sektion

Software	Wofür	Lektion
Bambu Studio	Slicer (PC), Pflicht	L1
Bambu Handy	Live-Kamera, Druck-Steuerung	L1
Bambu Academy	Kostenloser Drucker-Kurs mit Zertifikat	L1
Printables.com	3D-Modell-Plattform (sauber, kein NSFW)	L2
MakerWorld.com	Bambu-eigene Plattform + Customizer	L2 + L3
TinkerCAD	Visuelles CAD im Browser, Klassenraum-Modus, ab Klasse 6	L4
Onshape	Professionelles parametrisches CAD im Browser, Education-Plan kostenlos (ab 13 J.)	L5+
OpenSCAD	Parametrisches CAD per Code — Alternative für Programmier-affine	L4+ (Alt.)

Nicht empfohlen: Thingiverse (NSFW-Ads), Cults3D (Bezahl-Push).

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9. Sicherheit + Organisation

📎 Detail: sicherheit. Quellen: siehe COCKPIT#wichtige-externe-quellen.

• UKBW-Richtlinie als Basis für L1.
• PLA + PLA+ als Default, PETG + ABS nur unter Aufsicht (Admin-Toggle).
• A1 mini (offen): explizite Hands-Off-Regel beim Hotend.
• Druckraum mit Dauerlüftung → entspannte Lage.

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10. ZSL-Material als Seed-Inhalt

Bei Kursstart ist die Projekt-Bibliothek leer. Damit Neuzugänge nicht ins Nichts schauen:

• 8-10 ZSL-Projekte aus dem CC-BY-4.0-Material des Landes Baden-Württemberg werden in unser Design umgearbeitet (mit Urhebernachweis).
• Herr Rechmann + Herb wählen aus den 20+ verfügbaren Projekten gemischte Schwierigkeit.
• Beschreibungen werden auf unsere Bambu-Drucker + 8-10-SuS-AG angepasst (keine 1:1-PDF-Einbettung).
• Bilder + STLs werden mit Quellen-Hinweis übernommen.
• Diese Projekte erscheinen als reguläre Katalog-Karten mit Badge „Vorlagen-Projekt".

Über die Jahre wächst die Bibliothek durch SuS-Projekte selbst — siehe selbstlern-loop.

Details: ../decisions#E-022.

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11. Implementierungs-Etappen (Übersicht)

📎 Lebende Detail-Version mit Checkboxen: etappen.

Etappen sind seit V8 (../decisions#E-020) mit Blueprint-Struktur von Anfang an gedacht:

0  ✓ Skelett anlegen (2026-05-23)
1  Basis: Login + Profile + Onboarding-Status + Inline-Edit + Persistenter Lockout
2  Cockpit (progressiv, V1) + Check-In + Paarung + Lehrer-Dashboard (V5)
3  Lektionen + Software-Sektion + Troubleshooting
4  Drucker-API-Spike (Bambu-Cloud-Auth + Felder-Validierung)
5  Drucker-Integration + Live-Status + manueller Override
6  Selbstlern-Loop: Projekt-Katalog + Lebenszyklus + Files + Review + Three.js
7  Slot-System (gesperrt bis L1, V2) + Druckaufträge
8  ZSL-Material-Import (8-10 Projekte umgearbeitet)
9  Deploy + Polish (DNS, nginx, systemd, PummelHummel)

Erwarteter Gesamtaufwand: 8-10 Coding-Sitzungen.

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12. Offene Punkte (lebende Liste)

📎 Aktuelle Liste: offene-fragen. Geklärte Punkte stehen in decisions.

Vor Implementation noch zu klären (mit Herr Rechmann oder im Doing):

• Welche 8-10 ZSL-Projekte konkret? (mit Herr Rechmann)
• Material-Tracking als späteres Modul nötig? (siehe offene-fragen)
• Bambu-Cloud-Account-Inhaber (Schul-Account vs. Herb privat)
• A1-mini-Firmware-Version (für API-Kompatibilität)

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13. Quellen

• PHBern IdeenSet 3D-Drucken: https://www.phbern.ch/dienstleistungen/unterrichtsmedien/ideenset-3d-drucken
• inf-schule.de 3D-Druck: https://inf-schule.de/informatiksysteme/3d_druck
• ZSL Baden-Württemberg „3D-Druck erleben": CC-BY-4.0, im OneDrive-Bücher-Ordner
• UKBW Sicherheit (PDF): https://www.ukbw.de/fileadmin/user_upload/Sicherer-Umgang-mit-3D-Druckern-in-der-Schule.pdf
• Bambu Lab Academy: https://bambulab.com/en/support/academy
• Printables Education: https://www.printables.com/education
• bambulabs_api (Python): https://github.com/BambuTools/bambulabs_api

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14. Was als Nächstes passieren muss

1. Herr Rechmann liest dieses Konzept + die Detail-Module (selbstlern-loop, lehrer-dashboard, datenmodell).
2. Herr Rechmann + Herb wählen die 8-10 ZSL-Projekte aus (siehe §10).
3. DNS: 3d.lehrstun.de als A-Record auf 46.225.114.15 anlegen.
4. Etappe 1 starten: Blueprint-Struktur + Login + Profile + Onboarding-Status (siehe etappen).