Im Rahmen des Workshopformats „Digitalisierungsreise“ des Mittelstand-Digital Zentrums Hamburg wurde in einem Hamburger Malerbetrieb untersucht, welche betrieblichen Prozesse durch KI optimiert und das Team im Arbeitsalltag entlasten können. Im Mittelpunkt stand die Frage, an welchen Stellen im Betrieb Zeit verloren geht, Informationen mehrfach aufgenommen werden oder Abläufe unnötig kompliziert werden. 

An der Digitalisierungsreise nahmen neben dem Betriebsinhaber vier Mitarbeitende teil. Vertreten waren Assistenz, Vorarbeiter, Geselle und Meister. Damit kamen unterschiedliche Blickwinkel aus dem Betrieb zusammen: von der ersten Kundenkommunikation über die Planung bis hin zur Umsetzung auf der Baustelle. 

Ziel war es, gemeinsam Prozesse zu identifizieren, bei denen KI sinnvoll unterstützen kann. Dabei sollte nicht abstrakt über Digitalisierung gesprochen werden. Stattdessen wurde ein konkreter Ablauf aus dem Betriebsalltag betrachtet: der Weg einer typischen Kundenanfrage. 

Die Herausforderung bestand darin, diesen Prozess aus mehreren Perspektiven sichtbar zu machen. Denn eine Kundenanfrage ist nicht nur ein einzelner Kontakt. Sie ist eher eine Reise mit mehreren Stationen: Die Kundin oder der Kunde hat ein Anliegen, der Betrieb nimmt Informationen auf, Rückfragen entstehen, Termine müssen abgestimmt werden, Einschätzungen werden getroffen und am Ende soll ein passendes Angebot entstehen. Genau auf diesem Weg können sowohl für Kundinnen und Kunden als auch für das Malerteam Frustquellen, sogenannte Pain Points, entstehen.

Zu Beginn näherte sich die Gruppe dem Thema Prozesse und Optimierung. Gemeinsam wurde betrachtet, welche Abläufe im Betrieb besonders wichtig sind und wo im Alltag Reibung entsteht. Dabei ging es darum, Prozesse nicht nur als feste Abfolge von Aufgaben zu verstehen, sondern als Zusammenspiel von Menschen, Informationen, Werkzeugen und Entscheidungen.

Im nächsten Schritt wurde der Prozess einer typischen Kundenanfrage genauer angeschaut. Die Teilnehmenden beschrieben, was aus Sicht der Kundinnen und Kunden passiert und was parallel im Betrieb geleistet werden muss. So wurde sichtbar, an welchen Stellen Erwartungen, Informationen und betriebliche Anforderungen aufeinandertreffen.

Durch die gemeinsame Betrachtung aus mehreren Perspektiven wurden sowohl Pain Points der Kundinnen und Kunden als auch Herausforderungen des Malerteams sichtbar. Dazu gehörten insbesondere Situationen, in denen Informationen fehlen, Rückfragen entstehen oder der Weg von der Anfrage bis zum Angebot unnötig aufwendig wird.

Moderiert wurde der Workshop durch das Mittelstand-Digital Zentrum Hamburg. Ein KI-Trainer brachte im weiteren Verlauf fachlichen Input ein und zeigte, wie KI bei der Strukturierung, Bewertung und Vereinfachung von Prozessen unterstützen kann. Außerdem wurden die Grenzen von KI-Anwendungen zum Zeitpunkt des Workshops diskutiert, was für Mitarbeiter sowie für Führungspersonal Erkenntnisse zu den tatsächlichen Möglichkeiten von KI für den eigenen Betrieb geliefert hat.

Am Ende der Digitalisierungsreise stand fest: Der Angebotsprozess soll mit KI vereinfacht werden. Gerade dieser Prozess bietet großes Potenzial, weil hier viele Informationen zusammenlaufen und aus einer ersten Kundenanfrage ein konkretes Angebot entstehen muss.

Die Analyse zeigte, dass KI vor allem dort unterstützen kann, wo Informationen gesammelt, sortiert und für die weitere Bearbeitung vorbereitet werden müssen. Dadurch kann das Team entlastet und der Prozess für Kundinnen und Kunden klarer und schneller gestaltet werden.

Gleichzeitig wurde deutlich, dass KI nicht losgelöst von den bestehenden Arbeitsmitteln gedacht werden kann. Eine zentrale Herausforderung liegt in der Einbindung der Softwareprogramme, die bereits im Betrieb im Einsatz sind. Damit KI im Angebotsprozess wirklich hilft, muss sie sinnvoll an vorhandene Systeme und Abläufe anschließen, damit Qualität und Struktur der vorhandenen Daten für eine einsatzfähige KI-Anwendung ausreichend ist.

Auf Basis der Digitalisierungsreise prüft der Betrieb, wie der Angebotsprozess konkret mithilfe von KI vereinfacht werden kann. Dabei steht besonders die Frage im Mittelpunkt, wie bestehende Softwareprogramme eingebunden und vorhandene Abläufe weiterentwickelt werden können.

Die Digitalisierungsreise lieferte damit eine praxisnahe Grundlage für die nächsten Schritte. Sie zeigte, dass KI im Handwerk besonders dann greifbar wird, wenn sie an einem konkreten Prozess ansetzt und gemeinsam mit den Menschen betrachtet wird, die täglich damit arbeiten.

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Hörakustikbetriebe stehen vor der täglichen Herausforderung, dass Kundenberatungen und Höranalysen die volle Aufmerksamkeit erfordern und nicht unterbrochen werden sollten. Gleichzeitig ist das Telefon der primäre Kanal für Terminabsprachen, Reparaturmeldungen oder Neukundenanfragen.

Für den Betrieb ergab sich daraus vor der Einführung des KI-Assistenten ein ständiges Dilemma: Entweder litt die Konzentration im Beratungsgespräch durch das klingelnde Telefon, oder wichtige Anrufe landeten auf dem Anrufbeantworter, was zu Verzögerungen und potenziell verpassten Kunden führte. Es fehlte eine Lösung, die eingehende Anrufe verlässlich abfängt, ohne den persönlichen Service vor Ort zu stören.

Die Einführung des KI-Telefonassistenten hat den Betriebsalltag im betreuten Handwerksbetrieb grundlegend verändert. Der direkte Vergleich zeigt die massiven Auswirkungen der technologischen Lösung: 

In der Praxisphase wurden die spezifischen Stärken und Herausforderungen der Technologie im Detail deutlich.

Zu den wesentlichen Vorteilen gehört die neugewonnene Fokuszeit für das Team: Weil die KI eingehende Anrufe im Hintergrund abfängt, können komplexe Beratungen und feine Höranalysen ohne störende Unterbrechungen durchgeführt werden. Zudem garantiert das System eine lückenlose Erreichbarkeit rund um die Uhr, sodass Kunden auch außerhalb der Öffnungszeiten oder bei besetzten Leitungen sofort Termine anfragen oder Servicebedarf melden können. Die erfassten Daten liegen sofort strukturiert vor, was die interne Weiterverarbeitung massiv beschleunigt.  

Auf der anderen Seite bringt die Lösung auch gewisse Nachteile und Hürden mit sich. Der initiale Aufwand für die Einrichtung und das Training des Assistenten ist nicht zu unterschätzen, da die KI betriebsspezifische Fachbegriffe der Hörakustik sauber differenzieren können muss, um Anliegen fehlerfrei zu interpretieren. Zudem erfordert die Verarbeitung sensibler Kundendaten im Gesundheitsbereich höchste Sorgfalt bei den datenschutzrechtlichen Rahmenbedingungen, und die Akzeptanz auf Kundenseite steht und fällt mit einer verständlichen, natürlich wirkenden KI-Stimme.  

Das Projekt zeigt: Ein KI-Telefonassistent ist im Handwerk weit mehr als eine technische Spielerei – er ist eine konkrete Lösung gegen den Fachkräftemangel und für spürbar besseren Kundenservice im direkten Kundenkontakt.

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Wie kann ein Handwerksbetrieb ein KI-Projekt so vorbereiten, dass es zum eigenen Betrieb passt und nicht zur reinen Tool-Entscheidung wird? Mit dieser Frage beschäftigte sich die Jens Gottschalk GmbH aus Norderstedt. 

Der Betrieb wollte die Möglichkeiten einer KI-Telefonassistenz prüfen, dabei aber bewusst schrittweise vorgehen. Ziel war es nicht, sofort eine fertige Lösung einzuführen, sondern zunächst Orientierung zu gewinnen, Anforderungen zu klären und einen realistischen Fahrplan für die nächsten Schritte zu entwickeln. 

Gemeinsam mit dem Mittelstand-Digital Zentrum Hamburg wurde deshalb ein Prozess aufgesetzt, der technische, organisatorische und menschliche Aspekte zusammenbringt: Welche Ziele verfolgt der Betrieb? Welche Abläufe sind betroffen? Wer muss intern beteiligt werden? Welche Voraussetzungen müssen geklärt werden? Und wie kann aus einer ersten Idee ein umsetzbares Projekt entstehen?

Das Mittelstand-Digital Zentrum Hamburg begleitete die Jens Gottschalk GmbH im Rahmen einer vierteiligen Workshopreihe. Im Mittelpunkt stand die Frage, wie der Betrieb von der ersten Idee zu einem tragfähigen Projektfahrplan kommt. 

Die Workshopreihe war als strukturierter Prozess aufgebaut. Zunächst wurden Ausgangslage, Ziele und Erwartungen geklärt. Anschließend ging es darum, betroffene Abläufe sichtbar zu machen, Mitarbeitende einzubinden und mögliche Veränderungen im Betriebsalltag frühzeitig mitzudenken. Danach wurden technische, organisatorische und datenschutzrechtliche Rahmenbedingungen betrachtet. 

Ein weiterer Schritt war die strukturierte Markt- und Entscheidungsorientierung. Verschiedene Anbieter wurden kennengelernt und anhand gemeinsam entwickelter Kriterien bewertet. So entstand eine nachvollziehbare Grundlage für spätere Entscheidungen. 

Ergänzt wurde der Prozess durch KI-Trainer-Sprechstunden, den Austausch mit anderen Handwerksbetrieben und einen Hackathon. Dort wurden erste Schritte praktisch erprobt und in einen konkreten Fahrplan überführt. 

Am Ende der Begleitung stand kein vorschneller Tool-Einsatz, sondern ein strukturierter Projektfahrplan. Die Jens Gottschalk GmbH hatte damit eine klare Grundlage, um die nächsten Schritte fundiert zu planen und die Einführung einer KI-Telefonassistenz als Veränderungsprozess zu gestalten. 

Eine zentrale Erkenntnis war: Erfolgreiche KI-Projekte im Handwerk brauchen Orientierung, Beteiligung und klare Entscheidungsschritte. Der Nutzen entsteht nicht allein durch eine technische Lösung, sondern durch einen Prozess, der Anforderungen, Abläufe, Menschen und Rahmenbedingungen zusammenbringt. 

Besonders hilfreich war für den Betrieb die schrittweise Vorgehensweise: 

Auch der Aufbau der Workshopreihe wurde positiv bewertet: 

Das Projekt zeigt: Wer KI im Betrieb einsetzen möchte, braucht zuerst einen klaren Prozess. Eine begleitete Workshopreihe kann dabei helfen, aus einer ersten Idee ein realistisch planbares Projekt zu machen. 

Mehr Infos dazu finden sie auch hier verlinkt.

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Im Rahmen eines Workshops des Mittelstand-Digital Zentrums Hamburg wurde in einem der größten SHK-Handwerksbetriebe Hamburgs untersucht, welche betrieblichen Prozesse Effizienzpotenzial bieten und wo der Einsatz von KI sinnvoll sein könnte. Grundlage bildete eine strukturierte Analyse von Lean-Verschwendungsarten sowie eine KI-gestützte Bewertung einzelner Problemstellen. Im Rahmen eines halbtägigen Workshops wurde an dem Ziel gearbeitet, zentrale Prozessprobleme zu identifizieren und mögliche Verbesserungsansätze systematisch zu bewerten. Die Teilnahme erfolgte neben der Geschäftsführung und Assistenz in vollständiger Meisterbesetzung, was ein hohes Interesse und eine bemerkenswerte Bereitschaft zur Auseinandersetzung mit modernen Prozess- und Digitalisierungsthemen verdeutlichte.
Die Herausforderung ergab sich aus der Vielzahl an Prozessen sowie dem Anspruch, trotz begrenzter Zeit eine erste belastbare Orientierung zu schaffen. Das Thema wurde seitens des Betriebs als entscheidend für die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit eingestuft.

Zu Beginn wurden Grundlagen zu KI-Anwendungsfeldern im Handwerk sowie zentrale Prinzipien des Lean-Managements vermittelt.
Darauf aufbauend fand eine Erarbeitung der sieben klassischen Verschwendungsarten statt (u. a. Wartezeiten, Transport, Überproduktion, unnötige Wege).Diese wurden auf Basis der betrieblichen Realität gesammelt, beschrieben und anschließend gemeinsam priorisiert.
Im weiteren Verlauf wurden ausgewählte Verschwendungsarten exemplarisch vertieft und mithilfe verschiedener KI-Chatbots (GPT, Mistral, Gemini) analysiert.

Der Workshop folgte einem dreistufigen Aufbau:

Die Kombination aus Lean-Methodik und KI-Unterstützung erwies sich als hilfreich, um verborgene Ursachen sichtbar zu machen und realistische Maßnahmen abzuleiten.
Es wurde deutlich, dass sich nicht alle Verschwendungsarten gleichermaßen für KI-gestützte Lösungen eignen. Einige Prozesse sind komplex, dass der Einsatz von KI mittel- bis langfristig sinnvoll sein könnte. Andere Bereiche lassen sich durch konventionelle Prozessoptimierung effizienter verbessern, ohne dass KI einen zusätzlichen Nutzen stiftet. Der Betrieb erhielt dadurch eine transparente Entscheidungsgrundlage.

Auf Basis der Analyse prüft der Betrieb, welcher vertiefende Pilotprozess ausgewählt wird. Daneben wird erwogen, die systematische Bewertung von Verschwendungsarten dauerhaft im Betriebsalltag zu verankern. Der Workshop lieferte damit sowohl methodisches Wissen als auch konkrete Ansatzpunkte für weitere Schritte Richtung KI.

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Mit dem „easyARguide“ wurde Augmented Reality (AR) als innovatives und praxisnahes Lehrmittel in der beruflichen Bildung erprobt. Im Zuge einer Implementierung hat die SHK Innung Köln die Technologie genutzt, um die Funktionsweise einer Wärmepumpe visuell aufzubereiten und im Rahmen einer Jobmesse gezielt einzusetzen. Ziel war es, interessierten Besucher:innen anschaulich zu vermitteln, welche technischen Inhalte sie im Rahmen einer Ausbildung erwarten – eingebettet in ein modernes und digitales Lernformat.

Im Gegensatz zu anderen bei der SHK Innung Köln durchgeführten Implementierungen lag der Fokus in diesem Szenario nicht auf der Interaktion, sondern auf der klar strukturierten und selbsterklärenden Darstellung des technischen Ablaufs. Die Inhalte wurden dabei ohne Programmieraufwand direkt in der Anwendung erstellt: Über eine integrierte No-Code-Oberfläche konnten Fachkräfte intuitiv und direkt in der AR-Umgebung Schritt für Schritt visuelle Hinweise, 3D-Objekte, Texte, Fotos und Videos einfügen.

Der easyARguide kam auf mehreren Endgeräten, wie der HoloLens, Meta Quest und Android Tablets,  zum Einsatz und konnte so flexibel an die Messeumgebung angepasst werden.

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe ist technisch anspruchsvoll und ohne anschauliche Unterstützung oft schwer zu vermitteln, besonders in kurzer Zeit und gegenüber fachfremdem Publikum. Speziell die visuelle Abbildung dieser komplexen Prozesse ansprechend zu gestalten, ist eine Herausforderung. Ziel war es daher, die zentralen Abläufe und physikalischen Grundlagen auf einfache Weise so darzustellen, dass sie leicht verständlich und praxisnah erfahrbar sind.

Damit sollte ein realistischer Einblick in das Berufsfeld ermöglicht werden und Augmented Reality (AR) erwies sich dabei als wirkungsvolles Werkzeug: Durch virtuelle Markierungen, animierte Pfeile und erklärende Textfelder konnten die Besucher:innen direkt am realen Modell die einzelnen Arbeitsschritte mit ihrer Funktionsweise einfach, interaktiv und visuell ansprechend nachvollziehen.

Das Szenario wurde gezielt auf die technischen Möglichkeiten der HoloLens ausgerichtet, da diese als stabilste und praxiserprobteste Plattform für die Nutzung des easyARguide gilt. Die Umsetzung basierte auf einem hybriden Konzept, das reale Hardware mit digitalen Erklärungselementen in Augmented Reality kombiniert.

Vor Ort war eine physische Wärmepumpe installiert, die durch virtuelle Komponenten wie animierte Pfeile, ergänzende Rohrleitungsmodelle und beschriftete Textfelder didaktisch angereichert wurde. Die AR-Inhalte wurden präzise auf das reale Objekt abgestimmt, sodass eine exakte räumliche Überlagerung entstand und die digitale Erweiterung nahtlos in die reale Demonstration eingebettet werden konnte. 

Die Nutzung der HoloLens brachte im Praxiseinsatz jedoch auch technische Herausforderungen mit sich. Während der Tests zeigte sich, dass die Leistungsfähigkeit der Brille unter der Belastung eines kontinuierlichen Live-Streamings spürbar nachließ; gleichzeitig traten Akkuprobleme auf, die eine durchgängige Vorführung erschwerten.

Aus diesem Grund wurde frühzeitig entschieden, bei der Demonstration auf eine Live-Übertragung zu verzichten. Stattdessen kam ein Screencapture des Anwendungsszenarios vom Vortag, also eine Aufnahme des Blickfeldes und der virtuellen Inhalten auf dem Endgerät,  zum Einsatz. Diese Aufnahme wurde bei der Demonstration ergänzt durch ein zuvor produziertes Präsentationsvideo. So konnte eine stabile, visuell ansprechende und technisch zuverlässige Darstellung gewährleistet werden

Innerhalb des Guides wurden in einzelnen Schritten folgende Prozesse erklärt:

• Ansaugung der Luft: Virtuelle Pfeile verdeutlichten den Luftstrom, indem sie den Weg der warmen Außenluft durch den Propeller und das Ausstoßen der kälteren Luft nach vorne visualisierten.
  
  
• Verdampfer: Eine AR-Darstellung des Verdampfers zeigte dessen schlangenförmige Kupferrohre und Lamellenstruktur, die zur effizienten Wärmeaufnahme beiträgt.
  
  
• Kompressionsprozess: Animierte Leitungen illustrierten den Transport des Mediums vom Verdampfer zum Kompressor, wo es verdichtet wird, um Temperatur und Druck zu erhöhen.
  
  
• Wärmeübertragung: Die AR-Visualisierung machte deutlich, wie das Medium durch das Rohrsystem ins Innengerät gelangt und dort im Wärmetauscher seine Wärme an das Heizungswasser abgibt.
  
  
• Verteilung der Wärme: Der Prozess der Wärmeverteilung wurde durch animierte Heizungsrohre sichtbar gemacht, sodass Besucher den Weg des erwärmten Wassers bis zu den Heizkörpern nachvollziehen konnten.
  
  

Die Anwendung der AR-Technologie mittels easyARguide im Kontext der Jobmesse konnte erfolgreich umgesetzt werden und stieß auf durchweg positive Resonanz. Die wichtigsten Erkenntnisse aus der Erprobung der Demonstrations-Installation sind:

• Hohe Aufmerksamkeit: Die AR-Brille weckte Neugier und zog zahlreiche Besucher an den Stand.
  
  
• Bessere Verständlichkeit: Durch die Kombination von realem Modell und virtuellen Zusatzinformationen wurde die komplexe Thematik anschaulich vermittelt.
  
  
• Optimierungspotenzial erkannt: Das Feedback zeigte, dass die Darstellung an einigen Stellen zu theoretisch war. Mehr Interaktion könnte die Lernwirkung weiter verbessern. Zudem kam es vereinzelt zu technischen Problemen, etwa bei der korrekten Positionierung der AR-Elemente nach längerer Nutzung.
  
  

Zusätzlich konnten bei der Erprobung des easyARguide auf Basis des erhaltenen Feedbacks folgende mögliche Verbesserungen identifiziert werden:

• Erweiterung um interaktive Elemente, beispielsweise durch verschiebbare Bedienfelder
  
  
• Kombination mit praktischen Anwendungen, um Theorie und Praxis besser zu verknüpfen

Mit diesen Anpassungen kann eine Präsentation von Prozessen künftig noch lebendiger und interaktiver gestaltet werden, um das Interesse und Verständnis der Besucher:innen weiter zu fördern.

Entdecken Sie noch weitere Best Practices auf der Hauptseite des easyARguide Projektes.

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Das Projekt „easyARguide“ etabliert Augmented Reality (AR) erfolgreich als modernes Lehrmittel in der beruflichen Aus- und Weiterbildung und zeigt, wie der Einsatz verläuft. In Zusammenarbeit mit der SHK Innung Köln, einer Ausbildungsstätte, die für ihre innovativen und praxisnahen Lehrmethoden bekannt ist, wurde die Anwendung in realen Unterrichtssituationen erprobt und weiterentwickelt. Ziel war es mithilfe von easyARguide, komplexe technische Zusammenhänge anschaulich zu vermitteln.

Ursprünglich für die HoloLens entwickelt, steht der easyARguide inzwischen auch für Meta Quest und Android Tablets zur Verfügung. Dadurch lässt sich das System flexibel in unterschiedlichen Lernumgebungen nutzen – sei es im Klassenzimmer, in der Werkstatt oder direkt am Arbeitsplatz.

Ein besonderer Mehrwert liegt in der einfachen Erstellung eigener Lerninhalte. Über eine benutzerfreundliche No-Code-Oberfläche können Lehrkräfte direkt in der AR-Umgebung Schulungsmaterial gestalten. Inhalte wie 3D-Modelle, Texte, Bilder, Videos oder Animationen lassen sich alle ohne Programmierkenntnisse, also auch ohne eine damit verbundene externe Entwicklung, integrieren. So können Lerninhalte schnell und unkompliziert an neue Anforderungen angepasst werden.

Zugleich verknüpft der easyARguide Theorie und Praxis in einem didaktisch fundierten Aufbau. Ein integriertes adaptives Lernkonzept ermöglicht es, Inhalte auf unterschiedlichen Kompetenzstufen zu vermitteln und die Lernenden individuell zu begleiten.

Im Mittelpunkt des umgesetzten Szenarios stand die Fehlersuche in einem komplexen Demonstratorwassersystem. Diese Aufgabe erfordert in der Praxis ein hohes Maß an technischem Verständnis und systematischer Problemlösung. Herkömmliche Lehrmethoden wie der Frontalunterricht stoßen hier oft an ihre Grenzen. Besonders bei der Vermittlung dynamischer Prozesse in komplexen Fehlerdiagnosen und technischer Zusammenhänge in Optimierungsmaßnahmen fällt es schwer, theoretisches Wissen greifbar und praxisnah zu vermitteln.

Vor diesem Hintergrund wurde gemeinsam mit der SHK Innung Köln ein praxisnahes Anwendungsszenario entwickelt, das den Einsatz von Augmented Reality im Unterricht erprobt. Die Innung brachte dabei ihre didaktische Erfahrung und den direkten Zugang zu Auszubildenden ein, also ideale Voraussetzungen, um neue Formen der Wissensvermittlung unter realen Bedingungen zu testen.

Durch interaktive Darstellungen in der AR-Umgebung sollen Lernende nicht nur passiv Wissen aufnehmen, sondern aktiv in Diagnose- und Entscheidungsprozesse eingebunden werden. Mit direkter Verknüpfung von visueller Information, technischen Details und Handlungsschritten eröffnet AR neue Wege, um Fehlerdiagnosen nachvollziehbar und anschaulich zu gestalten.

Ein besonderes Augenmerk lag darauf, die Inhalte so zu strukturieren, dass sie ohne Umwege in der AR-Anwendung erfahrbar werden. Statt abstrakter Beschreibungen erhalten die Schüler:innen die Gelegenheit, sich Schritt für Schritt durch reale Fehlerszenarien zu navigieren, Ursachen zu erkennen und geeignete Maßnahmen zur Behebung zu erarbeiten. So wird technisches Verständnis nicht nur gefördert, sondern in einem realitätsnahen Kontext angewendet und vertieft.

Für das Szenario „Fehlersuche im Wassersystem“ nutzt die SHK Innung Köln den easyARguide in einer kombinierten Unterrichtsform, die klassische und digitale Elemente miteinander verbindet. Zum Einsatz kommt dabei eine Tablet-basierte Lösung, bei der der Ausbilder die AR-Inhalte wie interaktive Animationen und Simulationen über ein mobiles Endgerät steuert. Die Inhalte werden gleichzeitig auf ein großformatiges Whiteboard projiziert, sodass sie für die gesamte Lerngruppe sichtbar und nachvollziehbar sind.

Diese hybride Unterrichtsmethode ermöglicht es, traditionelle Erklärformate mit modernen AR-Visualisierungen zu verknüpfen. Komplexe Abläufe innerhalb des Wassersystems lassen sich so schrittweise analysieren und besprechen. Die animierten AR-Elemente helfen dabei durch ihre interaktive Darstellung, typische Fehlerquellen in einem Wassersystem sichtbar zu machen und Zusammenhänge zwischen Ursache und Wirkung verständlich zu vermitteln.

Als Grundlage dient eine eigens aufgebaute Demonstratorrohrwand, an der die simulierten Fehler und Optimierungsmöglichkeiten praxisnah durchgespielt werden können. Die Verbindung von realem Aufbau und virtuellen Informationen schafft eine lebendige Lernumgebung, in der theoretisches Wissen unmittelbar mit praktischer Anwendung verknüpft wird.

Das umfassende AR-Szenario wurde mit dem Lernziel der Fehlersuche und Diagnose in einem Wassersystem entwickelt. Es bildet alle relevanten Abläufe entlang der Demonstratorrohrwand ab und führt in mehreren Schritten durch typische Fehlersituationen. Im Unterricht kam eine Kombination aus Tablet-Anwendung und großformatiger Projektion zum Einsatz:

• Demonstration über Tablet-Bildschirmaufnahme: Der Ausbilder nutzte ein Tablet, um die AR-Anwendung zu steuern. Darin wurden Informationen wie Texte, Animationen, Videos und 3D-Objekte direkt in der virtuellen Umgebung eingeblendet. Diese veranschaulichten, wie sich bestimmte Fehler im Wassersystem erkennen und analysieren lassen.
  
  
• Interaktive Projektion: Die Inhalte des Tablets wurden in Echtzeit auf ein Whiteboard projiziert. So konnte die gesamte Lerngruppe die dargestellten Abläufe mitverfolgen, auch ohne selbst ein AR-Gerät zu verwenden. Die Projektion ermöglichte einen gemeinsamen Blick auf die Diagnoseschritte und förderte den Austausch im Klassenverband.
  
  
• Verknüpfung mit realer Technik: Die dargestellten Inhalte bezogen sich direkt auf eine reale Demonstratorrohrwand im Schulungsraum. Auf diese Weise entstand eine enge Verbindung zwischen der virtuellen Darstellung und dem physischen Aufbau, wodurch theoretisches Wissen unmittelbar in einen praktischen Zusammenhang gebracht wurde.

Durch diese vielfältig mediengestützte Präsentationsform wurde ein anschaulicher und interaktiver Unterricht ermöglicht, in dem komplexe Zusammenhänge nachvollziehbar vermittelt und im gemeinsamen Dialog erarbeitet werden konnten.

Der Einsatz von Augmented Reality im klassischen Frontalunterricht erwies sich als wertvolle Ergänzung zu etablierten Lehrmethoden. Durch die Verbindung von visueller Unterstützung, interaktiven Elementen und realitätsnaher Darstellung konnten sowohl das Verständnis als auch die aktive Beteiligung der Lernenden deutlich gesteigert werden, aber auch Erkenntnis zu möglichen Verbesserungen gewonnen werden:

• Verbessertes Verständnis: Die anschauliche Visualisierung komplexer Fehlerbilder ermöglichte es den Auszubildenden, technische Zusammenhänge leichter zu erfassen. Diagnoseschritte wurden klarer nachvollziehbar und das Verständnis für Ursache-Wirkungs-Beziehungen im System konnte gezielt vertieft werden.
  
  
• Mehr Engagement und Interaktivität: Die neue Form der Darstellung führte zu einer höheren Aufmerksamkeit und aktiveren Beteiligung im Unterricht. Lernende zeigten mehr Eigeninitiative, stellten gezielte Fragen und setzten sich intensiver mit den Inhalten auseinander. Die Einbindung visueller und digitaler Elemente förderte somit nicht nur das Interesse, sondern auch die Qualität der Auseinandersetzung mit dem Thema.
  
  
• Verbesserungspotenzial: Durch Rückmeldung der Teilnehmer haben sich Ideen entwickeln, wie die Visualisierung im Szenario noch mehr verbessert werden kann. Künftig sollten mehr interaktive Animationen und Simulationen eingebaut werden, die den Diagnoseprozess noch lebendiger und praxisnaher darstellen. Zudem bieten sich für diese Art der reinen Informationsvermittlung auch farblich gekennzeichnete virtuelle Modelle, wie bunte Pfeile für Warm-/ Kaltluft-Kreisläufe an, die derzeit noch nicht im easyARguide vorhanden sind.
  
  

Die Erprobung des easyARguide hat gezeigt, wie wirkungsvoll Augmented Reality zur Unterstützung technischer Ausbildungsinhalte eingesetzt werden kann. Die Kombination aus realer Demonstrationsumgebung, interaktiver Steuerung per Tablet und gemeinsamer Projektion hat den Unterricht nicht nur anschaulicher, sondern auch lebendiger und zugänglicher gemacht. Lernende profitierten von einer besseren Nachvollziehbarkeit komplexer Abläufe und einer deutlich gesteigerten Motivation zur aktiven Teilnahme.

Die positiven Rückmeldungen aus dem Unterrichtsalltag bestärken die SHK Innung Köln darin, den eingeschlagenen Weg weiterzugehen. In Zukunft sollen weitere AR-gestützte Lehrkonzepte mit dem easyARguide erstellt und schrittweise in den Ausbildungsprozess integriert werden. Die Vision reicht dabei über das Klassenzimmer hinaus: Auch bei Betriebsbesichtigungen, internen Schulungen oder in der überbetrieblichen Ausbildung könnte AR einen festen Platz erhalten.

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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.

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.

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.

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.

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.

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:

• Mehr interaktive Elemente, z.B. die Anbindung von 3D-Modellen des Heizungsherstellers.
  
  
• Optimierung der AR-Positionierung, um Verschiebungen der virtuellen Elemente nach längerer Nutzung zu vermeiden.
  
  
• Transformation von Lehrtexten in interaktive Lernanleitungen, um schriftliche Anleitungen und Lehrbücher automatisiert in AR-gestützte Lernanleitungen zu überführen. Das könnte etwa durch den Einsatz generativer KI möglich werden. So könnten Inhalte noch schneller und medienbruchfrei in praxisnahe Trainingsszenarien übertragen werden.
  
  

Durch diese Anpassungen könnte easyARguide künftig noch effektiver in der Ausbildung und später im Berufsalltag eingesetzt werden.

Entdecken Sie noch weitere Best Practices auf der Hauptseite des easyARguide Projektes.

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