Die Schüler Frederik Lingg und Manuel Sand haben untersucht, welche Experimente mit dem Lichtsensor des Smartphones im Physikunterricht möglich sind:

 

1. 1. 1. Wissenschaftliches Poster zur Präsentation der Ergebnisse bei der Ausstellung

      2. Erklärung der Funktion des Sensors

      3. Experiment: Luxmeter vs. Smartphone zur Messung der Beleuchtungsstärke

      4. Experiment: Abstandsgesetz bei einer Lichtquelle

      5. Experiment: 50 Hertz Flimmern von Lampen

      6. Experiment: Beleuchtungsstärke im Klassenzimmer

      7. Experiment: Licht-Pendel

      8. Geeignete Apps für Experimente mit dem Lichtsensor

      9. Literatur zu den durchgeführten Experimenten und weitere Ideen

 

 

 

1. Wissenschaftliches Poster zur Präsentation der Ergebnisse bei der Ausstellung

Download Poster: DINA3 PDF	Experimente am Ausstellungsstand zum Lichtsensor.

 

 

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2. Erklärung der Funktion des Sensors

Sensoren für Licht sind elektronische Bauteile, die über den photoelektrischen Effekt Licht in ein elektrisches Signal umwandeln. Bei einer anderen Sensorart ist der elektrische Widerstand des Sensors von der Intensität des Lichts abhängig. Der Lichtsensor im Smartphone dient dazu die Helligkeit des Bildschirms an die gegenwärtige Helligkeit des Raumes anzupassen. In modernen Smartphones sind drei einzelne Lichtsensoren für die Farben Rot, Grün und Blau verbaut. Mit einem solchen RGB-Sensor kann neben der Helligkeit auch die Farbsättigung des Displays an die Umgebungsbeleuchtung angepasst werden. Zur Messung der Beleuchtungsstärke Ev werden in Smartphones häufig Fototransistoren oder Fotodioden eingesetzt. Fototransistoren sind wesentlich empfindlicher als Fotodioden, da sie gleichzeitig als Verstärker wirken. Der Nachteil des Fototransistors ist jedoch die geringe Geschwindigkeit zur Datenaufnahme (wenige Messungen pro Sekunde). Der Fototransistor ändert sein Durchlass-Verhalten in Abhängigkeit von der äußeren Beleuchtungsstärke. In Reihe zu einem Widerstand geschaltet verändert sich somit die Spannung, die am Fototransistor abfällt. Der Potentialunterschied wird vom Smartphone gemessen und in die Beleuchtungsstärke mit der SI-Einheit Lux [lx] umgerechnet. Der Name der Einheit leitet sich von der lateinischen Bezeichnung Lux für Licht ab.

 

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3. Experiment: Luxmeter vs. Smartphone zur Messung der Beleuchtungsstärke

Forschungsfrage: Kann der Lichtsensor des Smartphones ein professionelles Helligkeitsmessgerät ersetzen?

Geräte zur Messung der Beleuchtungsstärke E_v werden als Luxmeter bezeichnet. Ein Luxmeter misst die Helligkeit an einem gewünschten Punkt im Raum in der Einheit Lux [lx]. Die Geräte werden im Alltag z. B. zur Messung der Beleuchtungsstärke von Arbeitsplätzen eingesetzt. Kann ein professionelles Luxmeter durch das Smartphone ersetzt werden? Zum Vergleich tritt das Luxmeter sowohl gegen den internen als auch gegen einen externen Lichtsensor des Smartphones an.

Der interne Lichtsensor des Smartphones wurde über die kostenlose App "Physics Toolbox Suite" ausgelesen. Die zu messende Helligkeit kann in der App entweder als Zahlenwert oder als Graph angezeigt werden. Der externe Lichtsensor wurde mit der kostenlosen App "Sparkvue" ausgewertet. Die zu messende Helligkeit kann in der App in Form eines digitalen oder analogen Messgeräts, als Tabelle oder als Graph angezeigt werden.

a) Vergleich der Sensoren
Die Vergleichsmessung erfolgte in einem Raum mit einer konstanten künstlichen Beleuchtung (Physikpraktikum). Die Messwerte von Luxmeter (E_v = 570lx) und internen Smartphonesensor (E_v = 582lx) zeigten nur eine sehr geringe Abweichung (5%). Der Vergleich zwischen Luxmeter (E_v = 505lx) und dem externem Smartphonesensor (E_v = 12,8lx) zeigte einen sehr großen Unterschied. Erklärbar ist die Abweichung über das unterschiedliche Sichtfeld der Sensoren. Beim externen Sensor ist der Sichtwinkel durch eine lange schwarze Röhre begrenzt. Der Sensor misst nur das Licht, das in die Röhre direkt von oben einfällt. Das Sichtfeld des Luxmeters ist dagegen zu allen Seiten hin offen.

Vergleich interner Lichtsensor des Smartphones (Ev = 582lx) mit dem Luxmeter (Ev = 570lx).	Vergleich externer Lichtsensor des Smartphones (Ev = 12,8lx) mit dem Luxmeter (Ev = 505lx).

 

b) Maximale Beleuchtungsstärke
Die maximal zu messende Beleuchtungsstärke E_v aller drei Sensoren wurde durch die vorsichtige Annäherung an einen P = 500W Halogenstrahler bestimmt. Alle drei Sensoren erreichten kurz vor der Lampe den jeweiligen Maximalwert: Luxmeter: E_{v max} = 200.000lx, interner Smartphone-Sensor:  E_{v max} = 32.767lx, externer Bluetooth-Sensor: E_{v max} = 26.244lx. In den untern Bildern wurden die Sensoren zum Fotographieren der Messwerte gedreht: Der Abstand ist hier nicht proportional zum Messwert.

 

c) Maximale Abtastrate
Zur Bestimmung der maximalen Abtastrate der drei Sensoren wurde eine Glühbirne an einen Funktionsgenerator angeschlossen, dessen  Wechselspannungsfrequenz langsam erhöht wurde. Über die jeweilige App wurde dabei der zeitliche Verlauf der Beleuchtungsstärke gemessen. Da sowohl die positive als auch die negative Halbwelle der Wechselspannung Lichtintensität erzeugen, wird die beim Funktionsgenerator eingestellte Frequenz von der Lampe "verdoppelt": Bei einer Wechselspannung der Netzfrequenz von f _Außen = 50Hz resultiert somit eine periodische Schwankung der Beleuchtungsstärke von f _Licht = 100Hz. Der interne Smartphonesensor zeigte bereits bei einer Frequenz des Funktionsgenerators von f _außen = 2Hz deutliche Abweichungen von der zu erwartenden Sinuskurve der Beleuchtungsstärke. Die maximale Abtastrate des internen Lichtsensors liegt im Bereich von f _Abtastrate  ~ 6 Hz. Der externe Lichtsensor besitzt laut Datenblatt eine maximale Abtastrate von f _max = 1.000Hz. Bei einer äußeren Frequenz von f _außen = 100Hz kann eine deutliche Sinuskurve der Frequenz f _Licht = 200Hz gemessen werden. Mit den externen Sensoren ist es somit möglich das Flimmern von Bildschirmen, Fernsehern und anderen Lichtquellen zu erfassen. Das professionelle Messgerät (Luxmeter) hat eine nicht veränderbare Wiederholungsrate der digitalen Anzeige von f = 2Hz. Eine Verbindung des Messgerätes zur Datenaufnahme mit einem Computer ist nicht möglich. Zur automatisierten Messwerterfassung von schnellen Frequenzen kann das Luxmeter somit nicht eingesetzt werden.

Maximale Abtastrate des internen Lichtsensors: fmax ~ 6 Hz.	Maximale Abtastrate des externen Lichtsensors: fmax = 1.000 Hz.

 

d) Fazit
Das Smartphone kann ein Luxmeter vollständig ersetzen. Der Messbereich des internen Smartphonesensors reicht vollkommen aus um normale Beleuchtungsstärken zu Hause (E_v = 50 - 300lx) oder am Arbeitsplatz (E_v = 300 - 600lx) zu messen. Zur Bestimmung von Intensitätsschwankungen von Lampen oder Bildschirmen ist ein externer Smartphone-Lichtsensor erforderlich.

 

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4. Experiment: Abstandsgesetz bei einer Lichtquelle

Forschungsfrage: Wie verändert sich die Intensität einer Lichtquelle mit größer werdendem Abstand?

Die Messung der Intensität in Abhängigkeit des Abstandes von einer Punktlichtquelle erfolgte mit einem manuellen und mit einem automatisierten Messverfahren in einem abgedunkelten Raum. Bei beiden Messungen wurde ein externer Lichtsensor und die kostenlose App "Sparkvue" eingesetzt. 

a) Manuelle Datenaufnahme:
Der Abstand des Sensors zur Lichtquelle wurde von Hand verändert und mit einem Lineal gemessen. Die Messwerte wurden in eine Tabelle aufgenommen und mit dem kostenlosen Programm "Phywe Measure" ausgewertet. Als Lichtsensor kann beim Experiment auch der interne Sensor des Smartphones verwendet werden. Um die beiden Messungen vergleichen zu können wurde der externe Lichtsensor eingesetzt.

b) Automatische Datenaufnahme:
Der Abstand des Sensors zur Lichtquelle wurde von Hand verändert und mit einem externen Ultraschallsensor gemessen. Die verwendete App kann den internen Lichtsensor nicht auslesen, weshalb zur Automatisierung der Messung ein externer Lichtsensor notwendig ist. Das Messergebnis der beiden externen Sensoren (x-Achse: Ultraschallsensor - Abstand [m], y-Achse: Lichtsensor - Beleuchtungsstärke [lx]) wurde bereits während der Messung als Graph angezeigt.

 

Manuelle Datenaufnahme und Auswertung: Rot: Messergebnis, blau: Funktionsanpassung 1/x².	Automatische Datenaufnahme mit zwei externen Sensoren: Rot: Messergebnis, blau: Funktionsanpassung 1/x².

 

c) Mathematische Herleitung des Strahlungsgesetzes (Mathematik Klasse 9) [2]:
Zur Herleitung des mathematischen Zusammenhangs wird der Strahlensatz verwendet. Eine Glühbrine ist eine punktförmige Lichtquelle und sendet das Licht kugelförmig nach außen aus. In der Skizze strahlt ein Teil der Lichtmenge zunächst durch die transparente Kugeloberfläche A₂ mit der Breite b₂ und dem Abstand x₂ zur Lichtquelle. Die gleiche Lichtmenge strahlt danach durch die Kugeloberfläche A₁ mit der Breite b₁ und dem Abstand x₁ zur Lichtquelle. Zur Vereinfachung werden die gekrümmten Kugeloberflächen als ebene Quadrate gesehen. Der Abstand x₁ der Punktlichtquelle zur Fläche A₁ ist doppelt so groß wie der Abstand x₂ zur Fläche A₂: x₁= 2 ·x₂. Nach dem zweiten Strahlensatz gilt das Verhältnis: b₁ / b₂ = x₁ / x₂. Durch das Einsetzen von x₁ = 2 ·x₂ folgt für den zweiten Strahlensatz: b₁ / b₂ = 2 bzw. nach Umformung: b₁ = 2· b₂. Die Fläche des Quadrates A₁ berechnet sich durch das Quadrieren von b₁: A₁ = ( b₁ ) ² = ( 2·b₂ ) ² = 4 ·( b₂ ) ² = 4 ·A₂. Auf die vierfach so große Fläche A₁ fällt genau so viel Licht wie auf die Fläche A₂. Bei einer Verdopplung der Entfernung fällt somit die Beleuchtungsstärke E_v1  an der Fläche A₁ auf ein Viertel des Anfangswertes  E_v2 an der Fläche A₂ ab. Alternativ kann dieser Zusammenhang auch anhand der Formel für die Kugeloberfläche O = 4 ·π ·r² hergeleitet werden.

Skizze zur Herleitung des Abstandsgesetzes über den zweiten Strahlensatz.

Die kleinere Beleuchtungsstärke E_v1 strahlt durch die große Fläche A₁. Umgekehrt gilt, dass die größere Beleuchtungsstärke E_v2 durch  die kleinere Fläche A₂ strahlt. Daraus folgt das Verhältnis: E_v1 / E_v2 = A₂ / A₁ = b₂² / b₁²  =  x₂² / x₁². Wird der Lichtstrom E_v2 durch die kleine Fläche mit dem Abstand x₂ als Konstante k gesetzt ( E_v2 · x₂² = k ) folgt aus dem Verhältnis das bekannte Abstandsgesetz: E_v1 = k · 1 / x₁². 

Über die Funktionsanpassung mit f (x) = k · 1 / x₁²  im kostenlosen Programm "Phywe Measure" wurde die theoretische Überlegung experimentell bestätigt.  Das Abstandgesetz ~ 1 / x² gilt nicht nur für sichtbares Licht sondern für alle Arten von elektromagnetischen Wellen (Röntgen, Radioaktivität, UV, Handy) und ebenso für die Abnahme der Schallintensität I [W/m²].

 

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5. Experiment: Flimmern von Lampen

Forschungsfrage: Flimmern Glühbirnen, Leuchtstoffröhren und LED Strahler beim Betrieb mit 50Hz Netzspannung?

Die Messung des Leuchtverhaltens von Lampen an der Netzspannung erfolgte mit dem externen Lichtsensor des Smartphones bei einer Abtastrate von f = 1.000Hz. Da sowohl die positive als auch die negative Halbwelle der Wechselspannung (Netzfrequenz f = 50Hz) in Licht umgesetzt wird muss eine doppelte Frequenz der Beleuchtungsstärke gemessen werden.

Sowohl bei der Glühbirne als auch bei der Leuchtstoffröhre ist in der Messung eine Intensitätsschwankung mit einer Frequenz von f = 100Hz erkennbar. Die Beleuchtungsstärke fällt allerdings nie auf die absolute Dunkelheit ab. Erklärbar ist der Offset aufgrund des Nachleuchtens des Glühfadens in der Glühbirne und des Leuchtstoffs in der Leuchtstoffröhre. Mit dem trägen menschlichen Auge kann die f = 100Hz Schwankung der Lampen jedoch nicht beobachtet werden.

Bei der LED Lampe ist eine konstante Intensität erkennbar. LED Lampen sind Halbleiter und werden über ein Netzteil mit Gleichspannung betrieben. Aufgrund der guten Qualität der Gleichspannung und der Trägheit der Lampe ist keine Intensitätsschwankung erkennbar.

 

Intensitätsschwankungen bei einer 40W Glühbirne.	Intensitätsschwankungen bei einer 18W Leuchtstoffröhre.	Keine Intensitätsschwankung bei einer 3W LED Lampe.

 

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6. Experiment: Beleuchtungsstärke im Klassenzimmer

Forschungsfrage: Sind Schüler am Friedrich-Gymnasium Freiburg heller als die Klassenräume?

Die Klassenzimmer am Friedrich-Gymnasium erscheinen vielen Schülerinnen und Schülern als zu dunkel. Kein Wunder also wenn einzelne Schüler im Unterricht weg dösen. Mit Hilfe der Messung der Helligkeit mit dem internen Lichtsensors des Smartphones soll Licht ins Dunkel gebracht werden.

Zur physikalischen Messung der Lichtintensität in einem Raum gibt es drei unterschiedliche Größen:

• Der Lichtstrom Lumen [lm] gibt an, welche Lichtmenge von einer Lichtquelle in der Zeiteinheit von einer Sekunde erzeugt wird. Der Lichtstrom ist somit das gesamte Licht, welches eine Lampe nach allen Seiten ausstrahlt. Der Lichtstrom macht dabei keine Angaben, wie sich das erzeugte Licht im Raum verteilt.

• Die Lichtstärke Candela [cd] gibt an, welcher Lichtstrom (Lumen) von einer Lichtquelle in eine bestimmte Raumrichtung (Raumwinkel) abgestrahlt wird. Eine normale Kerze ist eine punktförmige Lichtquelle und besitzt in alle Raumrichtungen eine konstante Lichtstärke von ca. 1 cd (lat. Candela = Kerze).

• Die Beleuchtungsstärke Lux [lx] gibt an, welcher Lichtstrom (Lumen) auf eine Fläche der Größe von einem Quadratmeter fällt. Die Einheit [lm/m²] wird als  Lux [lx] bezeichnet (lat. Lux = Licht). Die Beleuchtungsstärke entspricht dem, was wir umgangssprachlich als Helligkeit bezeichnen. Zur Ermittlung der Helligkeit im Klassenzimmer kann ein professionelles Messgerät (Luxmeter) oder der Lichtsensor des Smartphones verwendet werden.
  
  

In der EU Norm 12464  "Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen" sind Mindestwerte zur Beleuchtung von Arbeitsplätzen vorgeschrieben. Für Ausbildungsbetriebe wie Schulen werden in der Norm unterschiedliche Beleuchtungsstärken für Schulflure (E_v = 100lx), Klassenzimmer (E_v = 300lx) und Fachräume (E_v = 500 lx) genannt.

Die Messung der Beleuchtungsstärken in den Räumen des Friedrich-Gymnasiums Freiburg erfolgte bei Tageslicht an einem hellen Sommertag. Das Smartphone lag dabei auf einem Schülertisch in der Mitte des Raumes zunächst mit der Sensorsicht direkt nach oben und danach mit der Sensorsicht zur Tafel.

 

Bereich der Schule	Bild des Raumes	EU Norm 12464: Beleuchtungsstärke	Messung in der Schule: ohne künstliches Licht	Messung in der Schule: mit künstlichem Licht
Schulflur		Ev = 100lx	Sicht nach oben: Ev = 1.940lx	Sicht nach oben: Ev = 2.110lx
Computerraum		Ev = 300lx	Sicht nach oben: Ev = 260lx Sicht zur Tafel: Ev = 230lx	Sicht nach oben: Ev = 440lx Sicht zur Tafel: Ev = 360lx
Klassenzimmer		Ev = 300lx	Sicht nach oben: Ev = 52lx Sicht zur Tafel: Ev = 43lx	Sicht nach oben: Ev = 404lx Sicht zur Tafel: Ev = 209lx
Wandtafel im Klassenzimmer		Ev = 500lx	Sicht zur Klasse: Ev = 62lx	Sicht zur Klasse: Ev = 348lx Sicht zur Lampe: Ev = 590lx
Technikraum (NwT-Raum)		Ev = 500lx	Sicht nach oben: Ev = 60lx Sicht zur Tafel: Ev = 33lx	Sicht nach oben: Ev = 468lx Sicht zur Tafel: Ev = 220lx

 

Die Messungen zeigten, dass die Helligkeiten der Klassenzimmer nur mit künstlicher Beleuchtung innerhalb der EU Norm liegen. Zur Förderung der Aufmerksamkeit und Konzentration sollte deshalb die Beleuchtung in den Klassenzimmern den ganzen Tag über angeschaltet bleiben. Im Flur der Schule kann die Beleuchtung aufgrund der großen Fenster und der erforderlichen geringen Beleuchtungsstärke (E_v = 100lx) tagsüber ausgeschaltet werden.

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7. Experiment: Licht-Pendel

Forschungsfrage: Kann die Schwingungszeit von Faden- und Federpendel mit Hilfe des Lichtsensors bestimmt werden?

Für die berührungslose Aufnahme der Bewegung eines Pendels mit dem Smartphone wurden im Projekt zahlreiche Möglichkeiten erarbeitet:

• Beschleunigung: Messung der Pendelbewegung mit dem Beschleunigungssensor des Smartphones (siehe Gruppe 2).

• Videoanalyse: Messung der Pendelbewegung mit der Smartphonekamera (siehe Gruppe 4).

•  Winkel: Messung der Pendelbewegung mit dem Gyrometer des Smartphones (siehe Gruppe 7).

• Abstand: Messung der vollständigen Pendelbewegung mit einem externen Ultraschallsensor (siehe Gruppe 3)

• Schall: Messung der Pendelbewegung mit einem Smartphone als Pendelkörper, das einen konstanten Ton aussendet (kostenlose App: "Physics Toolbox"). Aufnahme der zeitlich variierenden Schallintensität [W/m²] mit dem Mikrofon eines zweiten Smartphones (kostenlose App: "Sparkvue") - (siehe Gruppe 1).

• Näherung: Mit dem Näherungssensor wird beim Telefonieren ermittelt, ob der Benutzer das Handy am Ohr hält. Dabei wird der  Touchscreen und das Display abgeschaltet. Der Sensor besteht aus einer Infrarotlichtquelle und einem Lichtsensor mit infrarotem Filter.  Der Näherungssensor hat nur zwei Zustände: Abstand kleiner oder größer als 8cm. Mit Hilfe der kostenlosen App "Physics Toolbox" kann über die Sensordaten die Schwingungszeit von Pendeln über den Abstand (größer oder kleiner als 8cm) bestimmt werden. 

• Licht: Messung der Pendelbewegung mit einer Taschenlampe als Pendelkörper und Aufnahme der Beleuchtungsstärke [lx] mit dem externen Lichtsensor des Smartphones (kostenlose App:"Sparkvue") .

 

Die Möglichkeit der berührungslosen Messung der Pendelbewegung mit Hilfe von Licht wurde im Folgenden an einem Federpendel a) und an einem Fadenpendel b) erforscht [4]:

a) Federpendel:
Beim Federpendel mit einer Taschenlampe ergab sich eine Schwingungszeit von T = 1,1s. An der Messung des zeitlichen Verlaufs der Beleuchtungsstärke E_v lässt sich das Abstandsgesetz einer punktförmigen Lichtquelle erkennen, wobei der Pendelkörper keine gleichmäßige Geschwindigkeit besitzt. Ebenso ist an der Messkurve die exponentielle Dämpfung der Amplitude der Beleuchtungsstärke der Schwingung deutlich beobachtbar.

 

Federpendel.	Schwingungszeit des Pendels:  T = 1,1s.	Exponentielle Dämpfung des Pendels.

b) Fadenpendel:
Beim Fadenpendel mit der Taschenlampe ergab sich eine Schwingungszeit von T = 0,7s. Die Dämpfung des Pendels ist am zeitlichen Verlauf der Amplitude der Beleuchtungsstärke nicht erkennbar, da die Intensität der Taschenlampe nahezu konstant bleibt. Die Dämpfung kann jedoch an der Breite der Peaks erkannt werden: Bei einer großen Auslenkung des Pendels ist die Geschwindigkeit der Taschenlampe hoch und die Breite des Peaks klein. Bei einer kleineren Auslenkung ist die Geschwindigkeit der Taschenlampe niedrig und die Breite des Peaks groß. Der Unterschied bei den maximalen Beleuchtungsstärken in den beiden Messungen ist durch die Entladung der Taschenlampenbatterie erklärbar: Zuerst wurde mit einer geringen Auslenkung, danach mit einer großen Auslenkung gemessen.

 

Zweiseitig aufgehängtes Fadenpendel.	Schwingungszeit des Pendels bei kleiner Auslenkung: T = 0,7s, Imax = 2360lx.	Schwingungszeit des Pendels bei großer Auslenkung: T = 0,7s, Imax = 2190lx.

 

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8. Geeignete Apps für Experimente mit dem Lichtsensor

Für die Experimente auf dieser Homepage wurden die folgenden kostenlosen Apps eingesetzt:

System	Name der App	Vor- und Nachteile der App	Symbol	QR Code
Android	Pasco sparkvue	Vorteile: Anschluss von externen Lichtsensoren, Export von Daten Nachteil: Interner Lichtsensor nicht verwendbar.
Android	Physics Toolbox Suite	Vorteile: Alle internen Sensoren messbar, viele Einstellmöglichkeiten, Export von Daten Nachteil: Keine genaue Messfrequenz einstellbar.
iOS	Pasco sparkvue	Vorteile: Anschluss von externen Lichtsensoren, Export von Daten Nachteil: Interner Lichtsensor nicht verwendbar.

 

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9. Literatur zu den durchgeführten Experimenten und weitere Ideen

 

• • [1] A. Barrera-Garrido: Analyzing Planetary Transits with a Smartphone, in: The Physics Teacher, 53. Jg. (2015), H. 3, S. 179–181.

  • [2] P. Klein, J. Kuhn, A. Müller: Abstandsgesetz einer Punktlichtquelle, in: Unterricht Physik (2015), H. 145, S. 39–40.

  • [3] P. Klein, J. Kuhn, A. Müller: Blickschutzfolie, in: Unterricht Physik (2015), H. 145, S. 36–38.

  • [4] J. A. Sans et al.: Oscillations Studied with the Smartphone Ambient Light Sensor, in: European Journal of Physics, 34. Jg. (2013), H. 6, S. 1349–1354.

 

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Autoren / Bilder / Experimente:
Frederik Lingg und Manuel Sand, Schüler der Kursstufe II, Abitur 2015, Friedrich-Gymnasium Freiburg
Dr. Patrick Bronner, Physiklehrer, Friedrich-Gymnasium Freiburg

CC BY-NC-SA 4.0 © Patrick Bronner (Friedrich-Gymnasium Freiburg / mascil project)