Wie AR und VR die Ausbildung bereichern können

Neue Technologien wie Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) halten Einzug in die Aus- und Weiterbildung. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD berät Betriebe, Kammern und Verbände.

Dieser Artikel gehört zum Themen-Special Augmented Reality und Virtual Reality im Handwerk

Die Grenzen zwischen Lernen und Arbeiten werden zunehmend durchlässiger. "Die Unternehmen versuchen verstärkt, Lernprozesse mit dem alltäglichen Arbeitsgeschehen zu vermischen", stellt Dr.-Ing. Mario Aehnelt vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Rostock fest. Ermöglicht wird ihnen dies etwa durch Technologien wie Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR).

Das Fraunhofer IGD positioniert der Leiter der Fachabteilung Visual Assistance Technologies an der Schnittstelle von Mensch und Technik. Aehnelt und seine Mitarbeiter erforschen beispielsweise, wie die Unternehmen aus ihren CAD-Daten möglichst einfach und schnell Inhalte in AR und VR erstellen können, um ihre Mitarbeiter zu trainieren. Zum Einsatz kommen Augmented und Virtual Reality zurzeit vor allem in großen Industrieunternehmen. "Sie besitzen die Manpower und das nötige Prozesswissen, um die Modelldaten ihrer Konstruktionen in AR- oder VR-Anwendungen zu überführen, die im Sales- oder Trainingsbereich genutzt werden können."

AR momentan im Vorteil

Zurzeit hat Augmented Reality klar die Nase vorn. Aehnelt führt dafür eine Reihe von Gründen an. Viele Unternehmen dürften die einfache technische Ausstattung und die vergleichsweise niedrigen Kosten überzeugen. "Bei AR ist man mit einem Tablet oder Smartphone plus Internetverbindung schon mit 300 bis 400 Euro startklar." Die Investition in VR – alleine in die Brille und in die Station – schlägt mit dem Zehnfachen zu Buche. Zudem wirke AR viel direkter als VR. "In der laufenden Produktion können den Mitarbeitern am Band etwa Informationen zur Problembehebung direkt eingeblendet werden."

Auch der "Mitnahmeeffekt" dürfte AR gegenüber VR begünstigen: Während auf einem Tablet gleichzeitig mehrere Nutzer die eingespielten Informationen sehen können, sei dies bei einer VR-Brille auf einen beschränkt. Hinzu kommen weitere "Problemchen" bei der Handhabung der Brille wie etwa zu niedrige Auflösung der Bilder und deren verzögerte Darstellung (Latenz) sowie das sehr hohe Gewicht. Ein weiterer Nachteil: "Es gibt nur wenige Studien darüber, ob die Ausbildung in VR zu besseren Ergebnissen führt, und ich beobachte eine gewisse Unschlüssigkeit, wie sich VR pädagogisch und didaktisch sinnvoll einsetzen lässt."

Nicht abschrecken lassen

Der neuen Technologien vorzeitig den Wind aus den Segeln zu nehmen, hält der Experte vom Fraunhofer IGD aber für den falschen Weg. "Neue Technologien bringen natürlich immer eine gewisse Ungewissheit mit sich – davon sollten sich Interessierte aber nicht abschrecken lassen." Die Vorteile aus seiner Sicht: Ausbildung muss nicht mehr an einem zentralen Ort stattfinden, sondern praktische Übungseinheiten können ganz bequem von zu Hause aus absolviert werden. Nicht zuletzt stecke in den neuen Technologien auch ein Stück Zeitgeist: "Mal ehrlich, wir sorgen uns doch in allen Branchen um den Nachwuchs. Die neue Generation wächst mit AR und VR ganz anders auf. Da liegt es nur nahe, auch die Ausbildung um moderne Technologien zu ergänzen, um sie zeitgemäßer zu gestalten und damit letztlich die Attraktivität zu erhöhen", so Aehnelt.

Neben der Industrie steht auch das Handwerk in Gesprächen mit dem Fraunhofer IGD. Ideale Projekte wären nach Aehnelts Einschätzung solche, die auf möglichst viele Gewerke übertragbar sind. Darunter fallen für ihn der sichere Umgang mit Maschinen und Anlagen. Ähnlich wie Piloten zig Stunden im Flugsimulator üben, bevor es in ein echtes Flugzeug geht, kann das Einüben wiederkehrender Handlungsabläufe an Maschinen durch virtuelle Trainingseinheiten sinnvoll ergänzt werden. "Wer Ideen hat, sollte unbedingt auf uns zukommen", lädt er interessierte Betriebe, Kammern oder Verbände ein. Als Vorreiter sieht der Forscher das 2018 in Bayern gegründete Start-up "craftguide". Zurzeit bietet es VR- und AR-Schulungen für das SHK- und Landmaschinentechnik-Handwerk an. Weitere Anwendungen für die Bereiche Elektro, Metall sowie Holz und Kunststoff sind in Vorbereitung.

Lernalltag wird abwechslungsreicher

Wie geht es weiter mit Augmented und Virtual Reality? Für AR sagt Aehnelt in den nächsten fünf Jahren eine "sehr erfolgversprechende" Entwicklung voraus. Dagegen habe VR noch ein bisschen Weg vor sich. Generell sollte man sich von der Vorstellung lösen, dass "VR das bestehende Lernmaterial eins zu eins ersetzen kann". Hier sieht er Parallelen zum anfangs ebenfalls hohen Erwartungen belegten E-Learning. Statt das Präsenzlernen zu ersetzen, habe es als Ergänzung dazu inzwischen seine passende Nische gefunden. "Lehren und Lernen braucht den Methodenwechsel", meint der Forscher vom Fraunhofer IGD. In VR seien nur relativ kurze Lernzyklen, die maximal 15 bis 20 Minuten umfassen, möglich. "Virtual Reality wird den bisherigen Lernalltag nicht ersetzen, sondern ergänzen und damit abwechslungsreicher gestalten."

 

Workshop: Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD veranstaltet jährlich in Berlin den Science-meets-Business-Workshop "Go-Visual". Dort können sich Fachleute aus Wirtschaft und Forschung zu den Möglichkeiten und neuesten Entwicklungen zu Themen der visuellen Assistenz in der Produktion austauschen. 2019 ging es darum, wie virtuelle und erweiterte Realität bestmöglich in ein Unternehmen integriert werden können und wie eine gewinnbringende Nutzung im Arbeitsalltag realistisch aussehen kann. 2020 wird es wieder einen Workshop geben. Nähere Informationen dazu sind auf den Seiten des Fraunhofer IGD ab Sommer verfügbar.