Bericht über den Bau eines Mondphasenmodells zur Visualisierung der unterschiedlichen Mondphasen und deren Entstehen
Olaf Homeier, September 2026
Der Mond zeigt sich im Laufe eines Monats am Himmel in unterschiedlichen Formen: einmal als Sichelform, dann Halbmond und schließlich Vollmond. Dann wieder Halbmond, Sichelmond und endlich Neumond. Wie erklärt man einem Interessierten die Entstehung dieser Mondphasen?
Bei unseren Sternstunden nutzen wir üblicherweise eine Taschenlampe als Sonne und beleuchten einen Ball als Mond, den man im Kreis herumträgt. Je nach Standort kann man dann die Mondphasen sehen … je nach Standort? Das ist der Haken dabei: Steht man außerhalb des Kreises, sieht man immer den halb beleuchteten Mond. Nur, wenn man innerhalb des Kreises (auf der Erdposition) steht, nimmt man die Mondphasen wahr.
Daher entstand die Idee, ein Modell zu bauen, das es dem Zuschauer erlaubt, die Ansicht von der Erde aus zu erleben. Hier meine Ideen/Vorgaben dazu:
- es soll ein „kleines“, möglichst tragbares Modell sein, damit man es gut transportieren kann
- der Zuschauer soll das Modell als Ganzes sehen können, aber auch die „Erdsicht“
- ein kleiner, langsam laufender Gleichstrommotor dreht einen Tischtennisball (= Mond) an einer kleinen Stange im Kreis
- auf der Motorachse wird eine kleine Kamera angebracht, die auf den Mond schaut
- die Kamera befindet sich dadurch in der Position eines Beobachters auf der Erde
- das Live-Bild der Kamera wird auf einen Bildschirm am Rand des Modells übertragen
- von einer Seite des Modellkastens beleuchten LEDs den Tischtennisballmond
- das Modell soll festgelegte Positionen (= Mondphasen) ansteuern können (Vollmond, Halbmond, Viertelmond, Neumond)
- über einige Tasten soll der Zuschauer interagieren können
Nach intensiver Recherche und vielen Versuchen kam dann diese Variante zur Ausführung:
Man nehme eine ESP32-Kamera. Die ist klein, programmierbar und kann das Bild per WLAN übertragen. Dazu einen passenden LCD-Bildschirm mit ESP32, der das Bild über WLAN empfängt und darstellt.
Die Zentrale wird ein ESP8266 (Wemos D1) Mikrocontroller, der ebenfalls WLAN-fähig ist. Der steuert den DC-Motor an, ermittelt die Position des Tischtennisballmonds, überträgt die Informationen per WLAN an den Bildschirm und nimmt die Tastenbefehle des Zuschauers entgegen.
Zur Erkennung der aktuellen Position des Tischtennisballmonds ist auf der Motorachse eine Scheibe mit Schlitzen angebracht, die mittels einer kleinen Lichtschranke die Positionen an den ESP8266 meldet.
Das Ganze wurde in einen aus Sperrholzplatten gebastelten Kastenwürfel mit 30 cm Kantenlänge eingebaut. Eine Seite ist durch eine Acrylglasscheibe ersetzt, so dass man von außen auf die Modell-„Innereien“ blicken kann. An der Scheibe sitzen auch die Tasten und der Bildschirm.
Der erste Einsatz des Modells ist in unserer kosmos-os Ausstellung in der Ideenschmiede des Museums Industriekultur Osnabrück bereits erfolgreich erfolgt.
Auch auf unserem Stand des Bürgerfests auf dem Ledenhof in Osnabrück wird das Modell wieder zu sehen sein.
