easyARguide – AR bei Wartung und Reparatur von Heizsystemen
Das Projekt „easyARguide“ hat sich zum Ziel gesetzt, Augmented Reality (AR) in den Ausbildungsalltag zu integrieren und komplexe Arbeitsprozesse anschaulich zu vermitteln. Im Rahmen der gemeinsamen Entwicklung der Mittelstand-Digital Zentren Hamburg, Darmstadt und Köln wurde ein AR-Tool konzipiert, das Lehrkräfte bei der Erstellung von Schritt-für-Schritt-Anleitungen für technische Prozesse unterstützt. Die SHK Innung Köln begleitete den Prozess als Praxispartner bei Testung und Evaluation.
Ursprünglich für die Microsoft HoloLens konzipiert, wurde die Anwendung auch für die Meta Quest und Android Tablets adaptiert. Mit diesem wichtigen Schritt wird ihr Einsatz flexibler und leichter zugänglich.
Ausgangslage und Motivation
In der SHK-Ausbildung gibt es viele Arbeitsprozesse, die ohne praktische Erfahrung schwer zu erlernen sind. Traditionelle Lehrmethoden mit statischen Anleitungen oder Videotutorials konnten oft nicht das benötigte Maß an Interaktivität bieten.
Das Ziel war daher, eine innovative und praxisnahe Lösung zu schaffen, die es Auszubildenden ermöglicht, Wartungs- und Reparaturprozesse intuitiv nachzuvollziehen. Besonders bei der Wartung von Wärmepumpen sowie dem Wechsel an einer Gasheizung konnte AR als effektive Unterstützung eingesetzt werden.
Vorgehensweise
Der easyARguide ist eine AR-Anwendung, die technische Prozesse durch visuelle Hinweise, Animationen und erklärende Texte in einzelnen, leicht verständlichen Schritten darstellt. Ein besonderer Vorteil der Anwendung liegt in der Freihändigkeit: Mit der HoloLens oder der Meta Quest bleiben beide Hände für die praktische Ausführung frei, während die Projektionen im Sichtfeld den Ablauf kontinuierlich veranschaulichen.
Ein zentrales Alleinstellungsmerkmal des easyARguide ist die integrierte No-Code-Umgebung zur Inhaltserstellung direkt in der AR-Anwendung. Lehrkräfte oder Fachkräfte können Schulungseinheiten eigenständig ohne Programmierkenntnisse und ohne zusätzliche Entwicklungssoftware erstellen. In einem speziell entwickelten Baukasten-Modus lassen sich 3D-Objekte, Pfeile, Texteinblendungen, Fotos, Videos und Animationen intuitiv platzieren, bearbeiten und anpassen – alles direkt über die Brille.
Die Inhalte entstehen also dort, wo sie auch angewendet werden: Im realen Raum, angereichert durch digitale Informationsebenen. Diese niedrigschwellige Gestaltung der Inhaltserstellung senkt technische Hürden, macht AR-gestützte Schulungen für neue Zielgruppen zugänglich und ermöglicht eine schnelle, flexible Reaktion auf veränderte Schulungsbedarfe ohne den Umweg über spezialisierte Entwickler machen zu müssen.
Aus dieser Tatsache heraus konnten die Fachkräfte aus dem Handwerk eigenständig verschiedene Anleitungen zur Wartung beziehungsweise Reparatur erstellen. Die erstellten Anleitungen können in einem Lernmodus immer wieder neu geladen und anhand einer Fortschrittsanzeige abgearbeitet werden. Pro Schritt werden dabei im Raum platzierte Anweisungen angezeigt.
Umsetzung des Szenarios
Bei der Gestaltung der Szenarien wurden zwei zentrale Prozesse abgebildet:
- Wartung einer Wärmepumpe: Hier wurde der gesamte Wartungsprozess von der Sichtkontrolle über die eigentliche Wartung bis zur abschließenden Parameterprüfung in der AR-Anwendung dokumentiert. Virtuelle Checklisten, animierte Pfeile und markierte Rohrleitungen veranschaulichten den Wärmeaustausch und unterstützten den Nutzer bei den einzelnen Schritten.
- Wechsel eines Reglers an einer Gasheizung: Dieser Prozess gliederte sich in Vorbereitung, Montage und Nachbereitung. Während der Montage wurden Detailfotos, animierte Handbewegungen und Schritt-für-Schritt-Anleitungen verwendet, um den Wechsel nachvollziehbar zu gestalten und eine sichere Durchführung zu gewährleisten.
In beiden Szenarien fanden sich klare visuelle Hinweise, die den Nutzer durch den gesamten Prozess leiteten. Die Beschreibung der Arbeitsabläufe wurde bewusst allgemein gehalten, sodass die erstellten Guides auch für ähnliche Wartungs- und Reparaturarbeiten genutzt werden können.
Erkenntnisse
Die Umsetzung des AR-Konzeptes für Wartung und Reparatur Szenarien mithilfe des easyARguide konnte erfolgreich durchgeführt werden. Die Einführung der Anwendung als Unterstützung im Unterricht zeigte schnell positive Effekte. Die wichtigsten Erkenntnisse dabei sind:
- Interaktive Lernatmosphäre: Die visuelle Darstellung der Arbeitsprozesse erhöhte die Aufmerksamkeit und das Verständnis der Auszubildenden.
- Sicherere und effizientere Durchführung: Durch die freihändige Bedienung während der Arbeit konnten Fehler reduziert und Arbeitsabläufe optimiert werden.
- Einfache Einrichtung: Lehrkräfte benötigten am Anfang etwa 10–30 Minuten, um sich an die Steuerung zu gewöhnen, berichteten danach jedoch von einer intuitiven Nutzung.
- Technische Herausforderungen: Während die HoloLens als stabilste und praxiserprobteste Plattform diente, zeigten sich Performance- und Akkuprobleme. Um diesen Einschränkungen zu begegnen, wurde die Erweiterung auf alternative Endgeräte wie die Meta Quest 3 und mobile Tablets vorangetrieben, um mehr Flexibilität bei der Auswahl der Hardware und einen niederschwelligeren Zugang zur Anwendung zu ermöglichen.
Fazit und Ausblick
Die Umsetzung des AR-Konzepts für Wartungs- und Reparaturszenarien mithilfe des easyARguide zeigt das Potenzial von Augmented Reality in der beruflichen Ausbildung. Mithilfe der visuellen und interaktiven Darstellung von Arbeitsprozessen wird die Aufmerksamkeit und das Verständnis der Auszubildenden gesteigert und dadurch besser gefestigt. Die begeisterte Resonanz motiviert die SHK Innung Köln, zukünftig weitere technische Prozesse mit easyARguide abzubilden.
Für kleine und mittlere Unternehmen ergeben sich aus diesem Konzept klare Vorteile: Die Qualität der Ausbildung kann mit überschaubarem Aufwand in einer nachhaltige Lernatmosphäre gesteigert und Arbeitsprozesse können sicherer und effizienter gestaltet werden.
Dabei besteht noch einiges Verbesserungs- und Erweiterungspotenzial bei folgenden Punkten:
