While the first learning games tried to transfer schoolbooks into games, the second generation simulated up-to-date scientific knowledge and real-world data. The latest generation of takomat’s games will help people to manipulate reality.*

1. takomat | Welt am Draht

2. Welt am Draht: The Evolution of serious games @ takomat
From simulating the reality to manipulating the reality by gaming.
Daniel Schwarz
* BMBF-R&D project TWIST++ (www.twistplusplus.de)
Using a serious game to develop and understand innovative water infrastructures.
While the first learning games tried to
transfer schoolbooks into games,
the second generation simulated up-to-date
scientific knowledge and real-world data.
The latest generation of takomat’s games
will help people to manipulate reality.*

3. Where do we come from?
The fusion of
simulation & storytelling The past is the future
t

4. Where do we come from?
t

5. takomat | R&D
2005:
We started with the basic research question:
Can we learn with Video Games - and if yes, how?

6. EVOLUTION.PHASE 1 // 2006
TRANSFER SCHOOL BOOKS INTO
LEARNING ADVENTURE GAMES

7. ELEKTRA (2006-2008): Learning physics / optics for 12+
•Budget: EUR 3.046.710
•awarded as an EUROPEAN STAR PROJECT in the category EDUCATION
•6th. Framework Programme (FP6-IST in the sub-programme
IST-2004-2.4.10 Technology-enhanced Learning, Project-no. 027986)
Learning Game Design based on Neuroscience, Pedagogy, (Media)Psychology, Cognitive Science
At first, we transferred
school knowledge…

8. 80DAYS (2008-2010): Learning Geography for 12+
•Budget: EUR 4.207.281
•7th. Framework Programme (FP7-IST in the sub-programme IST-2007-4.1
Digital libraries and technology-enhanced Learning, Project-no. 215918
…e.g. Physics, Geography…

9. EVOLUTION.PHASE 2 // 2010
MODEL CURRENT SCIENTIFIC KNOWLEDGE INTO
SIMULATION GAMES

10. ENERGETIKA (2010): Save the future of energy in a scientifically correct simulation
…then we modeled up-to-date scientific
knowledge into simulation games…

13. 2100 individual
Energy strategies/mixes for sustainable Germany.
Should have been used for political opinion survey.
Game´s Reach: +200.000 Players
ENERGETIKAYou better take your serious game seriously.

14. what did all of those evolutionary steps in our games have in common?

15. Those games merge STORYTELLING & SIMULATION.

16. FUTTER
zu viel optimal zu wenig
GARNELEN
lebt krank Vitalkraft AAA tot
BODEN
Deponitmix Soil
CO2-DÜNGUNG
zu viel optimal zu wenig
PFLANZEN
Setzling Normal Wucherung Erkrankt
FILTER & PUMPE
optimal
An/
normal
Aus/
mangelhaft
ALGEN
BELEUCHTUNG
zu lang /
zu stark
optimal
(„Mittagspause“)
zu kurz / zu
wenig
aus
PFLANZENPFLEGE
Rückschnitt Dünger
BIOLOGISCHES
GLEICHGEWICHT
WASSERWECHSEL
Hartes Wasser
(KH-haltig)
Weiches Wasser
(vollentsalzt)
Nährstoffe für Pflanzen
WASSERVERDUNSTUNG
WASSERHÄRTE
Gesamtwasserhärte (GH)
Karbonathärte (KH)
zu hoch optimal zu niedrig
zu hoch optimal zu niedrig
PH-WERT
zu hoch optimal zu niedrig
CO2-GEHALT
zu hoch optimal zu niedrig
O2-GEHALT
optimal wenig
HEIZTECHNIK
schwächt
fördert
schwächt
vermehrt
erhöht
verringern
erhöhtwesentlich
erhöht wesentlich
senkt
senkt
erhöhen
fördert
verbrauchen
verbrauchen
verbrauchen
erhöhtwesentlich
fördert
schwächt
schwächt
optimales
Licht
optimale
Temperatur
Wachstums-
geschwind.
optimaler
pH-Wert
optimaler
Härtegrad
optimaler
CO2-Wert
fördert
erfüllt oder erfüllt nicht
erfüllt oder erfüllt nicht
erhöht
erfüllt oder erfüllt nicht
erfüllt oder erfüllt nicht
erhöht
senkenabhängigvonihremZustand
erhöhen abhängig von ihrem Zustand
verringert
verringert
erhöhen stark
verringert
vermehrt
vermehrt
erhöht
erhöht
fördert
erhöht
senken
senken
erhöhen
erhöhen
vermehrt
verringerterheblich
erhöhenstark
verringert erheblich
verbrauchen
verbrauchen
vermehrt
vermehrt
vermehrt
vermehrt
senken
senkt
verbrauchen abhängig von ihrem Zustand
senken abhängig von ihrem Zustand
verringert
fördert
erfüllt oder erfüllt nicht
erhöht
erhöht
senken
senkt
verringert
verringert
vermehrt
erhöht
erhöhen
senkt bei
Anstieg
erhöht bei Abnahme
erhöht
erhöht
verringert
verringert
verringert
senkt bei Anstieg
senkt bei Anstieg
DESTRUENTEN
NITROSOMONAs
NH4->NO2
NITROBACTER
NO2->NO3
reichertmitNährstoffenan
senken
senken senken
erhöhen
erhöhen
erhöhen
erhöhenerhöhen erhöhen
fördert
erhöhen
erhöhen erhöhen
Gesamtübersicht Bio-System und Game-
Elemente für Spielkonzept
"Dennerle Nanocube"
© takomat GmbH + Dennerle GmbH 2014
fördert
Wachstum
führt zu
Spurenelemente für Pflanzen
Mittel Nitrat Phosphat
schwächt
schwächtschwächt
fördern
verbrauchen
verringern
verringern
verringern
verringern
verringern
ABDECKSCHEIBE
senkt erheblich aufgesetzt entfernt
erhöht erheblich
TEMPERATUR
zu niedrig optimal zu hoch
schwächtfördert schwächt
fördert
schwächt
erhöhen
erhöhen erhöhen
erhöhen
Makronährstoffe für Pflanzen
zu hoch optimal zu niedrig
Nitrat
zu hoch optimal zu niedrig
Phosphat
IM WASSER GELÖSTE STOFFE
zu hoch optimal zu niedrig
führt zu
führt zu
senken
führtzu
führt zuführt zu führt zu
führtzu
führt zu
führtzu
führtzu
führt zu
zu niedrig
verursacht
verursacht
stabilisiert
AMMONIUM (NH4)
scheiden aus
scheiden aus
schwächt
verbraucht
scheiden aus
fördert
Lebenszeit überschreiten führt zu
erhöht
tot
erhöhen
erhöhen
verbrauchen
Lebenszeit überschreiten führt zu
verringert erheblich
zu viel Nitrat zu viel Phosphat zu viel Ammoniumzu viel Spurenelemente zu viel Nitrit
Schadstoffe
führt zu
führtzu
vermehrt
verringern
verringern
fördert
fördert
erhöht
erhöht
erhöht
fördert
fördert
fördert
MULM
zu viel optimal zu wenig
erhöht
verringert
verringert
ZEIT
erhöhen
erhöhen
@ takomat we can build big simulations…
manipuliert /
beeinflußt
durch
F&E-Projekt-
Mittelvergabe
manipuliert /
beeinflußt
durch
Kampagnen,
Gesetze
FORSCHUNG &
ENTWICKLUNG
WISSEN-
SCHAFTLER
INGENIEURE
KRAFTWERKE
KW PROJEKT
BEVÖLKERUNG
PRIVAT
INDUSTRIE
+ GHD
SPIELER
beeinflussen
hat Einfluß auf
direkte Einflußzone
des Spielers
haben Einfluß auf
erzeugt
beeinflußt verbessern
manipuliert /
beeinflußt
durch
(Rück-)Bau,
Upgrade,
Pausieren
erzeugen
entwickeln+verbessern
erzeugt
bringt Geld
manipuliert /
beeinflußt
durch
Preis-
aufschlag
legenmitfest
beeinflusst
STROMPREIS
KOSTEN
AUF-
SCHLAG
beeinflußt
beeinflusst
SPIELE
-WELT
Res-
sourcenWetter
Spielfeld
beeinflußt
Spielfeld beeinflußt Positionierung
Wetter und
Ressourcen
in Spielewelt
beeinflussen
+
LAGER
FEEDBACK
BEVÖLKERUNG
UNTERNEHMEN
GESELL.GRUPPEN
Privat
Industrie
Verkehr
GHD
ENERGIE
-MIX
STROM-
NETZ
ÖKONOMIE ÖKOLOGIESOZIALES
STROM-
VERSORGUNG
STROMPREIS
INNOVATIONS-
GRAD
VER-
SCHULDUNG
wirtschaft. Bed.
TECHNOLOGIE
TECHNIK-
Akzeptanz
Radioaktiver
ABFALL
CO2-
EMISSION
sonst. UMWELT-
BELASTUNG
RESSOURCEN-
Bestand
EREIGNISSE
ACHIEVEMENTS
hat Einfluß auf
BERATUNG
Wissen-
schaftler
beeinflussen
maxmin
RESSOURCEN
ENERGIE-
MIX
FINANZEN STROM-BEDARF
+VERSORGUNG
SOZ
ÖKOL
ÖKON
PUNKTE
informiert / beeinflußt
SPIELE-ANZEIGE
"ENERGETIKA"
Spielübersicht
Version 1
Indikatoren beieinflussen Punktekonto
und -erzeugung beeinflussen
Systemisches
Feedback
Indikatoren
Punktekonto
(numerisches
Feedback)
Emotionales
Feedback
Stromnutzung, - übertragung
(c) 2012 takomat
UMWELT-
BELASTUNG
SystemischesFeedback
Indikatoren-
Zustand wird in
Spiele-Anzeige
angezeigt
Energy landscape of Germany Biosphere of a fish tank

17. …but what is our big story?
t

18. EVOLUTION.PHASE 3 // 2013 - 2016
CHANGE THE REAL WORLD WITH
SIMULATION GAMES
The past is the future

24. Using a serious game to develop
and understand innovative water infrastructures.
R&D project
(www.twistplusplus.de)

26. 23.10.2014
TAG 1 BAU
100 % KONTO: 398.689.320 €
Thaleischweiler-
Fröschen
Ich denk´, ihr Kunststudenten hab immer was auf der hohen Kante...!
Ich, ähm, ich muss weg.
Genau diese Frage solltest du im Bürgerforum stellen! Jede Stimme zählt!
Du meinst, wir sollen uns so eine
stinkende, kleine Kläranlage in
den Garten stellen? Und wer
soll das bezahlen?
Maike
BAUMENÜ
NASS-SYSTEME
WOHNVIERTEL
NASS-SYSTEME
HAUS
KLEINKLÄRANLAGE
EINBAU
KLEINKLÄRANLAGE
ERNEUERUNG
BAUMENÜ
ANLAGEN
FINANZEN
BAUEN
BAUEN
BAUEN
BAUEN
BAUEN KONTO: 398.689.320 €3.000.000Thaleischweiler-
Fröschen
90
365|12|2018
2014 2050
SOZIALES ÖKONOMIE ÖKOLOGIE
150 150 150
GAIA 1500
ARGUMENT 3: Die Stadt hat zuviele
andere Probleme. Kleinkläranlagen sollten
nicht die höchste Priorotät haben.
08.19 UHR
Hast du da vielleicht
was vergessen...?
SIMULATION & STORYTELLING
in
SIMULATION : BUILDING SIMULATION >
STORYTELLING : CIVIC PARTICIPATION & TOWN COUNCIL ^

27. Real World
Find a solution for a building project that
enhances the water infrastructure of a town.
The solution should be acceptable for the
decision-makers of the town.
Project-Data
created with
engineering
software
1
Solution
2
Solution
3
Solution
Computational core of
the engineering software
ENGINEERS provide alternative solutions
for the challenge.
3
PUS calculates profiles
for each of the 3 solutions
Ecology
Economy
Social
Impact
1
Profile
Solution
Ecology
Economy
Social
Impact
2
Profile
Solution
Ecology
Economy
Social
Impact
3
Profile
Solution
Evaluation profile
data with key figures
for each solution in
the dimensions of:
Ecology
Economy
Social
Impact
Planning Support System (PUS)
(in real world
as well as
in the game)
Challenge
GAME world:
Civic
participation
gameplay
Civic participation in town hall Decision-makers in town hall
Solution 1
Solution 1
Solution
2
Solution 2
DEBATE about the solutions with arguments
argument! argument! argument!
argument!
argument!
argument!
argument!
argument!
TWIST++:
From multicriterial
evaluation of
engineering data to
emotional Gameplay
}Engineering Tools:
Planning support system
{Evaluation
of solution
}civic participation in
GAME

28. TWIST ++ (2013 - 2016):
Real World Empowerment
Improve planning of decision-makers in the town council

29. TWIST ++ (2013 - 2016):
Real World Empowerment
Insight & participation for the people: public petition & participation

30. Daniel Schwarz
takomat GmbH
dan@takomat.com
www.takomat.com
Thank you!