Augmented Reality in Bildung und Finanzsektor

Die derzeitige Corona-Situation hat uns gezeigt, dass wir im Bildungsbereich fähig sind in kürzester Zeit grosse Schritte in der Digitalisierung vorzunehmen. Digitale Methoden haben zwar schon zuvor in Schulen und Universitäten Einzug gehalten, diese teils zögerliche Entwicklung wurde durch das zu Pandemie-Hochzeiten notwendige Homeschooling jedoch beispiellos verstärkt. Kollaborative Plattformen haben einen enormen Zuwachs erhalten, und mit Erklärvideos und virtuellem Unterricht oder Gruppenarbeiten wurden neue Lehr- und Lernformate eingeführt. Eine Technologie, oder vielmehr ein Konzept, das dabei bisher weitestgehend unberücksichtigt gelassen wurde, aber ein grosses Potenzial zur Verbesserung sowohl von digitalem als auch von Präsenzunterricht bietet, ist Augmented Reality (AR), die Anreicherung der Realität mit virtuellem Inhalt.

Was bedeutet Augmented Reality?

Augmented Reality ermöglicht eine Verschmelzung der Realität mit virtuellen Umgebungen. Die reale Welt wird durch den Nutzer weiter wahrgenommen, jedoch mit virtuellen Objekten aus der virtuellen Realität überlagert (Zobel et al., 2018). Verschiedene Marker- und Trackingtechniken stellen sicher, dass die Anpassung von virtuellen Objekten an die reale Umgebung gewährleistet wird. Bekannte Marker sind beispielsweise QR-Codes, die Informationen zu zusätzlich bereitgestellten Inhalten enthalten. Das Tracking bezieht sich auf das Auffinden der Kamerapositionen, um die richtigen Umgebungen anzuzeigen. Dafür werden beispielsweise GPS-Daten genutzt oder aus dem Kamerabild gewonnen (Seifert, 2014).

Erstmals wurden 1990 AR-Anwendung in einer Lehrveranstaltung eingesetzt, um PilotInnen im Umgang mit ihren Arbeitsgeräten (Flugzeug, Helikopter, Düsenjet) auszubilden (Popescu et al., 2017). Der Einsatz von AR-Anwendungen zur Vermittlung hochspezifischen Wissens fand Eingang in einige Bereiche des Bildungswesens, fokussierte sich jedoch eher auf den Gesundheitsbereich und die Kunst (z. B. Ärzteausbildung mittels AR oder die Interaktion mit visuellen Gedichten).

Welche Einsatzmöglichkeiten und Potentiale birgt AR?

Die Nutzung der AR-Technologie erfordert ein technologisches Endgerät, wie z. B. ein Smartphone oder eine AR-Brille und einen permanenten Datenaustausch über WLAN, 4G oder zukünftig 5G. Mithilfe dieser technischen Grundausstattung werden neue Arten von Wissensvermittlung ermöglicht (Neumann, 2011), z. B. können Schüler mit 3D-Objekten von in der Realität nicht beobachtbaren Phänomenen interagieren, wie z. B. einem Modell des Sonnensystems (Kerawalla et al., 2006). Oder im Rahmen eines Spiels auf Entdeckungsreise gehen, in deren Verlauf an den Unterrichtskontext angepasste Aufgaben lösen und durch die Einnahme verschiedener Rollen (z. B. Wissenschaftler, Biologe, Umweltaktivist etc.) unterschiedliche Perspektiven und Denkweisen erlernen.

Ein Beispiel für letzteres ist die Szenario-basierte Simulation “Alien Contact!”, welche zur Entwicklung mathematischer Denkfähigkeiten verwendet wird. In dieser Simulation versuchen Schüler, die Absichten einer auf dem Schulgelände gelandeten Gruppe von Aliens zu entschlüsseln, indem sie auf dem Gelände verteilte digitale Objekte untersuchen und Hinweise von virtuellen Personen erhalten, immer in Verbindung mit unterrichtsrelevanten mathematischer Aufgaben, die gelöst werden müssen, um das nächste Objekt finden zu können (Dunleavy et al., 2009). Einen generischen Ansatz für den Einsatz von AR verfolgt das Konzept von Imrattanatrai et al. (2014) mit der App EduAR. Die App bietet die Möglichkeit Lernmaterialien mit zusätzlichen Informationen anzureichern, die mittels AR-Technologie angezeigt werden und zu einem positiven Lernerlebnis für die Studierenden führen sollen (W. Imrattanatrai et al., 2014). Die Dozenten laden die Vorlesungsfolien zusammen mit zusätzlichen Informationen wie Bildern und Videos über eine Weboberfläche hoch, die Studierenden scannen mit der App die Vorlesungsfolien und sehen via AR die zusätzlichen Informationen.

In der folgenden Tabelle sind einige Ausprägungen aufgeführt, welche für die zukünftige Gestaltung von AR-Anwendungen relevant sein können.

Ausprägungen von AR im Bildungswesen 
FeedbackVerwendung eines auf Google Glass basierenden Klassenzimmer-Feedback-Systems zur Verbesserung der Kommunikation der Schüler mit den Lehrern (Zarraonandia et al., 2019)  

Abbildung 1: Feedback-System (Zarraonandia et al., 2019)
Mehrinformationen in Lernmaterialien anzeigenAnzeigenlassen von Informationen wie Text, Bild, Video oder Audio in Vorlesungsfolien (W. Imrattanatrai et al., 2014)
Mehrinformationen zu Personen anzeigenIntelligente Brillen oder Smartphones, die durch Gesichtserkennung Mehrinformationen zur Person anzeigen können (Bâce et al., 2017)

Abbildung 2: Mehrinformation über Person anzeigen lassen mittels AR (Bâce et al.,2017)
SimulationImmersiver partizipatorische Augmented-Reality-Simulationen für das Lehren und Lernen (Dunleavy et al., 2009). So ist es z. B. möglich, gesamte Materialflüsse einer fiktiven Produktion zu simulieren oder ein Unternehmensplanspiel fürs Management durchzuführen. Die Planspiele / Simulationen können so viel realistischer dargestellt werden.
Visualisierung (Objekte und AR-Codes)Interaktion mit visuellen Gedichten durch AR-basierte digitale Kunstwerke (Lin et al., 2012). Zum Beispiel können AR-Objekte in den Raum gestellt oder Kunstobjekte durch AR-Objekte erweitert werden.
Tabelle 1: Übersicht: Ausprägungen von AR im Bildungswesen

Vor allem die gesteigerte Interaktion mit der realen Umwelt beim Lernen, das Gefühl der Authentizität, ist ein grosser Vorteil von AR, der nachweislich das Verständnis komplexer Zusammenhänge und dynamischer Modelle fördert (Rosenbaum et al., 2007). Den Vorteilen von AR steht jedoch auch eine Reihe von Herausforderungen gegenüber. Hier möchte ich besonders die Frage nach der bestmöglichen Einbindung von AR-Elementen in den Unterricht herausstellen. Augmented Reality ermöglicht eine neue Form des Lernens, die wiederum eine andere Form der Unterstützung durch das Lehrpersonal voraussetzt. Für welche Inhalte welche Methode eingesetzt werden sollte, ob konventionelle Unterrichtsmethoden oder AR, und wie die Nutzung der AR-Anwendungen durch das Lehrpersonal begleitet werden sollte, muss zum einen noch viel stärker erforscht werden. Auf der andere Seite müssen das vorhandene Wissen und die Kompetenzen zum Umgang mit AR im Rahmen mediendidaktischer Kurse und Schulungen von Schulen und Hochschulen gefördert werden (Grafe et al., 2020). In Tabelle 2 werden weitere Vor- und Nachteile von Augmented Reality zusammengefasst.

VorteileNachteile
Neue Möglichkeiten für authentische, interaktive und lernzentrierte Lernerfahrungen.Ethische Bedenken (z. B. persönliche Identifizierung in Echtzeit oder das Filmen von Personen) und Sicherheitsrisiken, insbesondere bei jüngeren Zielgruppen.
Vertiefter Wissenserwerb und eine erleichterte Anwendung des erworbenen Wissens in verschiedenen Kontexten.Aufmerksamkeitsproblem durch vollständiges Versinken in der virtuellen oder erweiterten Umgebung (Attention Tunneling).
Steigerung der Lernmotivation.Schwierigkeiten bei der Nutzung und Bedienung von Hardware und Software.
Verbesserte Lernqualität bei richtigem Einsatz.Didaktische Herausforderungen bei der Integration in Lehr- und Lernprozesse.
Tabelle 2: Vor- und Nachteile von AR im Bildungswesen
Und was macht die Bildung heute?

Die Universitäten der Schweiz nutzen AR bisher nur wenig oder gar nicht. Dies hat sicherlich auch damit zu tun, dass es bisher zu wenige Langzeitstudien zum Mehrwert der verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten von AR gibt und sich ein Teil der vorhandenen Studien mit dem asiatischen Raum beschäftigt, wo der Alltag der Menschen generell stärker von Technologie durchdrungen ist als hierzulande. Zum anderen sind auch die Kosten für die Anwendung von AR noch sehr hoch. Doch der potenzielle Mehrwert von Augmented Reality für die Bildung lässt sich kaum bestreiten. Ihr Einsatz ist jedoch auch abhängig vom Unterrichtskonzept. An Hochschulen besteht ein grosser Teil der Lehrveranstaltungen aus Vorlesungen (i. d. R. Präsenzunterricht, der Lehrer vermittelt das Wissen). Eine Auswertung von Modulen der Bachelor-Studiengänge aus Ingenieur-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften in Deutschland zeigt, dass Vorlesungen bis zu 50 % aller Veranstaltungen ausmachen (Reinmann et al., 2013). Hier besteht Potential, die doch eher theoretischen Vorlesungseinheiten durch AR-Elemente zu ergänzen, indem theoretische Informationen in praxisorientierte Umgebungen eingebettet werden und so die Motivation und ein tieferer Wissenserwerb bei den Studierenden erzeugt wird (Fehling & Hagenhofer, 2015).

Wie sieht die Zukunft von AR aus?

Das Potential von AR ist noch nicht einmal ansatzweise erforscht und in Zukunft wird kein Weg an Augmented Reality vorbeiführen. Die in Tabelle 1 aufgezeigten Ausprägungen lassen sich natürlich nicht nur in der Bildung anwenden. Zum Beispiel die Visualisierung kann in jeglichen Dienstleistungsbereichen Einzug erhalten und den Kundinnen einen Mehrwert generieren. Google hat erst kürzlich die Virtual Reality (VR) Entwicklung reduziert und legt den Fokus auf Augmented Reality (AR). Auch einige andere Branchen haben das Potential von AR schon früh erkannt, beispielsweise die Automobilbranche, die sie für Showrooms einsetzt[1], oder Montageunternehmen[2]. Oftmals ist die Akzeptanz neuer Technologien zu Beginn noch etwas gehemmt, doch dies hat im Bereich von Augmented Reality sicherlich auch damit zu tun, dass die mittlere Anwenderebene noch keine Anwendungen beinhaltet. Es gibt AR-Anwendungen für die Freizeit (PokémonGo, Drohnen usw.), sowie AR-Anwendungen für hoch spezifische Anwender wie Ärzte oder Kampfjetpiloten. Die mittlere Ebene, welche für uns KundInnen das grösste Wertversprechen liefern würde, ist noch nicht besetzt und allgemein wartet die AR-Technologie noch auf ihren grossen Durchbruch. Doch die Technologie ist da – mit unseren Smartphones halten wir Augmented Reality im weitesten Sinn täglich in unseren Händen.

Was macht der Finanzsektor mit Augmented Reality?

Dies wäre nicht der Blog des CC Ecosystems, wenn wir uns nicht zum Schluss noch anschauen würden, welche Augmented-Reality-Anwendungen bereits ihren Weg in den Finanzsektor gefunden haben. Die Finanzbrache hat einige Beispielprojekte hervorgebracht, die eine genauere Betrachtung verdienen. Einerseits hat die Commonwealth Bank of Australia die Applikation «Property Guide» auf den Markt gebracht, welche dem Nutzer erlaubt zu erkennen, welche Immobilien in seiner Umgebung zum Verkauf stehen. Bei Interesse kann er direkt zusätzliche Informationen über die Immobilie abrufen, dies alles in einer erweiterten Realität (Commonbank, 2020).

Abbildung 3: Einsatz neuer Technologien im Finanzsektor. Quelle: OECD (2018), Financial markets, insurance and private pensions: Digitalisation and finance

Die National Bank of Oman hat eine AR-App entwickelt, welche dem Nutzer die nächste Filiale oder den naheliegendsten Bankautomaten anzeigt und ihn auch direkt auf die neuesten Angebote und Deals in Geschäften hinweist. Über die App können darüber hinaus auch Zeitungsanzeigen der National Bank of Oman gescannt werden, um so video- oder textbasierte Mehrinformationen über die angebotenen Produkte oder Dienstleistungen der Bank zu erhalten (National Bank of Oman, 2020).

Die Citibank hat einen Experimentellen Arbeitsplatz mit der Microsoft HoloLens für die Händler in der Bank eingeführt, mithilfe dessen sie komplexe Datensätze visualisieren und Entscheidungen für weitere Handlungsaktivitäten im Team treffen können (8Ninths, 2020).

Die Zukunft wird uns noch einiges zeigen

Anwendungsszenarien im Finanzsektor sind somit schon einige vorhanden, wobei auch hier vereinzelt die eruierten Ausprägungen im Bildungskontext von AR (siehe Tabelle 1) zum Zuge kommen. Um die Kunden einzubinden, ist es wichtig, bei Bedarf Mehrinformationen anzuzeigen zu können. So ist es bis dato zwar möglich, mit Bankkunden über Video-Chat eine Beratung durchzuführen; diese Video-Technologie kommt jedoch schnell an ihre Grenzen, wenn es darum geht, Produktinformationen visualisiert darzustellen oder eine direkte Nähe zu vermitteln, was mittels Augmented Reality beides möglich ist.

Der Kundenberater könnte mit entsprechenden AR-Applikationen bei Ihnen Zuhause am Tisch Platz nehmen und mit Ihnen eine Beratung durchführen. Dies mag im Moment noch futuristisch klingen, allerdings werden von nachrückenden Generationen immer mehr Innovationen gefordert und gefördert – nicht nur in der Bildung, sondern in allen Dienstleistungssektoren. So ist es nicht abwegig zu sagen, dass die nächste Kundengeneration einen höheren Digitalisierungsgrad voraussetzt.

Für die Zukunft hoffe ich auf einen verstärkten Einsatz und den baldigen Durchbruch von Augmented Reality.  Ich für meinen Teil werde das Geschehen nicht nur mitverfolgen, sondern mich aktiv an der Forschung von AR-Dienstleistungen für den Alltag beteiligen.


[1] https://www.volkswagen.de/de/e-mobilitaet-und-id/id_magazin/elektroauto-technologie/augmented_und_virtual_reality.html

[2] http://www.thyssenkrupp-elevator.com/de/newsroom/press-releases-85952.html


Literaturverzeichnis

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Joël Eugster

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