Die berühmteste Chiffriermaschine der Welt
...aus Deinem 3D-Drucker
ENIGMA R.D.E.
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Die Vision

„Eine funktionsfähige ENIGMA zum Selberbauen - für unter 300 EUR.“

Ziel des Projektes ist die Erstellung einer 3D-Druckvorlage der berühmtesten Chiffriermaschine der Welt, der ENIGMA, die auf einem 3D-Drucker gedruckt und anschließend funktionsfähig betrieben werden kann. Die Typenbezeichnung ENIGMA R.D.E. (ausgesprochen: ready) steht dabei mit einem Augenzwinkern für „Runterladen – Drucken – Einschalten“.

Die ENIGMA feiert 2018 ihren 100 Geburtstag: Am 23. Februar 1918 wurde dem Deutschen Arthur Scherbius das Patent für einen „Chiffrierapparat“ unter der Nummer DE 416 219 erteilt. Die Weiterentwicklung dieses Chiffrierapparats wurde später durch ihren Einsatz im zweiten Weltkrieg und ihre Entschlüsselung durch die Wissenschaftler in Bletchley Park weltberühmt. Das macht die ENIGMA zu einem äußerst attraktiven Lehrmittel in der Informatikausbildung. Leider erzielen Originalgeräte auf Versteigerungen Preise von über 400.000 EUR, etwa zuletzt bei Sotheby's New York im Dezember 2017. Auch originalgetreue Nachbauten aus Metall bewegen sich preislich aufgrund des hohen feinmechanischen Aufwandes immer noch deutlich über 30.000 EUR.

Hier setzt ENIGMA R.D.E. an:

Der Fortschritt in den additiven Fertigungsmethoden, neuartige Druckmaterialien, zugängliche CAD/CAM-Software und vor allem die Verfügbarkeit von detaillierten ENIGMA-Konstruktionszeichnungen (mit freundlicher Genehmigung des ENIGMA-Projekts um Prof. Dr. Ertel, HS Ravensburg-Weingarten) eröffnen erstmalig die Chance, ein funktionierendes Exemplar dramatisch günstiger zu produzieren. Idealerweise sollte sich ein interessierter Laie die Druckdaten herunterladen, ausdrucken und mit geringen Vorkenntnissen für unter 300 EUR selbst zusammenbauen können.

Im Projekt ENIGMA R.D.E. stellen sich studentische Projektgruppen der Herausforderung, die Pläne des Originalgeräts auf die Besonderheiten des 3D-Drucks mit Kunststoff anzupassen. Zudem soll in forschendem Lernen herausgefunden werden, inwiefern die Elektrifizierung bereits mitgedruckt und eine nachträgliche, händische Verkabelung vermieden werden kann. Diese Kombination ist bisher einzigartig, so dass hierfür erst noch Ansätze mit ingenieurwissenschaftlichen Methoden gefunden werden müssen. Das Projekt läuft seit vier Semestern (Wintersemester 2017/18 – Sommersemester 2019). In dieser Zeit haben knapp 50 Studierende mitgewirkt.

100% Kompatibilität

Die ENGIMA R.D.E. ist eine voll funktionstüchtige Chiffriermaschine, welche wie das Original elektromechanisch arbeitet und in Ver- und Entschlüsselung 100% kompatibel zum Original ist.

Einfache Montage

Der Bausatz soll auch von Laien mit etwas Erfahrung im 3D-Druck probemlos realisiert und montiert werden können. Es ist dabei kein Vorwissen in Elektronik, Maschinenbau oder Kryptographie erforderlich.

Unter 300 EUR

Die Materialkosten für Filament, Schalter, Federn, Schrauben usw. sollen eine Gesamtsumme von 300 EUR nicht überschreiten. Druckkosten und Arbeitszeit werden dabei nicht berücksichtigt.

Bilder

Impressionen der bisher entstandenen Ergebnisse

Team WS2017/18

Montage der ersten gedruckten Teile

Rotoren

Erste Rotoren und Umkehrwalze

Vorstudie WS17/18

Da ist schon etwas zu erkennen...

Routing 1

Automatisiertes Layout eines Rotors

Routing 2

Manuelles Layout der Rotoren

Routing 3

Konzept für „Innenleben“ eines Rotors

Routing 4

Experimentelle Umsetzung des Routings

Beleuchtung

Auswahl geeigneter LEDs

Alles zusammen!

Virtuelle Montage fertiggestellter Teile

Wippe

Details aus der 3D-Konstruktion

Frisch gedruckt

Kompletter Rotor auf dem Druckbett

Rotoren

Rückansicht der ENIGMA

Beauty-Shot

Zwischenstand Sommer 2018

Seitenansicht

Noch ohne Elektrifizierung...

Tasten

Ein Satz für 26 Tasten

Steckerbrett

Farbvariationen des Steckerbretts

Rotoren/Umkehrwalze

Von hinten, oben gesehen

Farb- & Materialmuster

Hier muss noch entschieden werden...

Gehäuse-Prototypen

Schon fast fertig.

ENIGMA-Torte

Ein Highlight des ENIGMA-Days'19

Mini-ENIGMA (19mm)

100% kompatibel zu Markenspielzeug...

Meilensteine

Wichtige Ereignisse im Projektverlauf

  • WS 2017/18

    Vorprojekt zur Machbarkeit

    In einem Vorprojekt im WS2017/18 konnte mit einem fünfköpfigen studentischen Team die grundsätzliche Machbarkeit des Projekts evaluiert werden. Ausgangspunkt waren ca. 150 technische Zeichnungen aus einem Projekt des Kollegen Prof. Dr. Ertel (HS Ravensburg-Weingarten), die 2003 anhand einer Original-ENIGMA aus dem Bestand der Wehrtechnischen Studiensammlung der Bundeswehr in Koblenz angefertigt wurden. Im Vorprojekt wurden auch mögliche Abläufe und Werkzeuge zur Projektsteuerung und Verwaltung der CAD-Daten evaluiert sowie eine Kalkulation der Sachkosten für das Projekt ENIGMA R.D.E. aufgestellt.

  • SoSe 2018

    Die zweite Generation

    Eine große Gruppe von 15 Studierenden führt die Arbeiten weiter. Duch einen erfolgreichen Antrag im Programm „Hochschuldidaktisch Und Methodisch Unterstützte Selbstinitiierung von Lernprozessen an HAW in Baden-Württemberg“ (HUMUS) kann ein neuer 3D-Drucker für das Projekt beschafft werden. In diesem Semester werden insbesondere Fragen der Elektrifizierung des Geräts untersucht.

  • WS 2018/19

    Fertigstellung der Bauteile

    In diesem Semester wird es um die Verfeinerung und Fertigstellung des Bausatzes gehen. Der Bausatz soll möglichst einfach und überschaubar gehalten werden und so auch von Laien problemlos montierbar sein.

  • SoSe 2019

    Fertigstellung der Anleitungen

    In diesem Semester sollen die Anleitungen für Druck und Montage erstellt werden. Parallel soll der Bausatz mit Pilot-Testern insbesondere auch an Schulen auf Verständlichkeit und Umsetzbarkeit erprobt werden.

  • Ende 2019:
    Verfügbarkeit
    des Bausatzes

Studentische Teams

Team WiSe 2017/18

„The Original Five“ (von links nach rechts): Florian Pohlmann, Magnus Kaffenberger, Stefanie Umlauft, Benjamin Morgner, Marie Münch

Team SoSe 2018

(in alphabetischer Reihenfolge) Sam Brauner, Alexander Georgescu, Moritz Hannen, Sophie Kergaßner, Simon Konrad, Leon Buchholz Emili Pavel, Lauritz Raisch, Wolfgang Rup, Jonas Schmid, Cassandra Schmit, Niklas Straub, Christian Tobias, Laura Wagner

Team WiSe 2018/19 Bachelor

(von links nach rechts): Leonard Wohlfarth, Nico Hoerz, Moritz Plingen, Johannes Nitschke. Leider nicht im Bild: Inga Wätjen, Tim Dieckmann

Team WiSe 2018/19 Master

(von links nach rechts): Philipp Speierl, Tobias Kurzweg, Nadine Sienel, Christoph Scheininger, Felix Messner, Sophia Strobl, Benny Kirschner

Team SoSe 2019

(in alphabetischer Reihenfolge) David Brenner, Katharina Carstens, Luisa Daubner, Avina Graefe, Markus Hirsch, Nicole Keller, Ornella Mihov, Giulia Maion, Simon Niedermaier, Lena Ochmann, Tamara Todorovic, Malena Trachte, Jonathan Wimer, Rike Ziegler, Janina Zlotos. Leider nicht im Bild: Hagen Scheurer

Die studentischen Teams werden betreut von Prof. Dr. Simon Wiest aus der Fakultät Electronic Media, Studiengang Audiovisuelle Medien.

Downloads

Eine Bauanleitung inklusive der vollständigen Daten für den 3D-Druck (im STL-Format) sowie einer Einkaufsliste für Baumarkt und Elektronik-Shop werden bei Projektabschluss Ende 2019 an dieser Stelle unter der Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC-SA 4.0 veröffentlicht werden.

NEU (04/2019): Jetzt bewerben für Closed-Beta-Programm

Wir sind momentan auf der Suche nach neugierigen (und auch etwas leidensfähigen...) Personen, die Lust haben, unsere Daten auf dem eigenen 3D-Drucker zu testen. Gemeinsam möchten wir so Druckdaten wie Bauanleitung vor der ersten Veröffentlichung optimieren.

Wir würden uns auch über Kontakte zu weiterführenden Schulen freuen, die Lust haben, unseren Bausatz auszuprobieren, etwa im Rahmen des Informatik- oder NWT-Unterrichts, in AGs, an Projektagen usw.

Wenn Sie mithelfen möchten, schreiben Sie bitte eine kurze E-Mail an Prof. Dr. Simon Wiest .

Das Projekt ENIGMA R.D.E. wird unterstützt durch die Initiative „Hochschuldidaktisch Und Methodisch Unterstützte Selbstinitiierung von Lernprozessen an HAW in Baden-Württemberg“ (HUMUS), ein Kooperationsprojekt der Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg (HFR) und der Geschäftsstelle der Studienkommission für Hochschuldidaktik (GHD) im Rahmen der Programmlinie „Wissenschaft lernen und lehren – WILLE“ des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK) Baden-Württemberg.

Kontakt

Sie erreichen das Projektteam ENIGMA R.D.E. der Hochschule der Medien Stuttgart über

Projekt ENIGMA R.D.E.
c/o Prof. Dr. Simon Wiest
wiest@hdm-stuttgart.de
Hochschule der Medien | Nobelstraße 10 | 70569 Stuttgart