Sony-XR-Brille an der HSBI: Konstruieren im virtuellen Raum statt bloßes Anschauen

An der Hochschule Bielefeld hält eine Technik Einzug, die in der Lehre mehr sein soll als ein hübscher Effekt aus dem VR-Labor. Nach Angaben der HSBI setzt die Hochschule als erste in Deutschland eine Sony-XR-Brille im Unterricht ein, die für Siemens entwickelt wurde und nicht nur die räumliche Darstellung von Maschinenmodellen erlaubt, sondern auch das unmittelbare Arbeiten an Konstruktionen im virtuellen Raum. Für die Ingenieurausbildung ist das ein bemerkenswerter Schritt, weil sich damit ein alter Engpass digitaler Entwicklung womöglich spürbar verkleinert: der ständige Wechsel zwischen Bildschirm, CAD-Modell und räumlicher Vorstellung.

HSBI testet Sony-XR-Brille in der Lehre mit Siemens-CAD

Im VR-Labor der HSBI wirkt die neue Brille zunächst erstaunlich unspektakulär. Wer sie aufsetzt, taucht nicht in eine völlig künstliche Welt ein, sondern sieht weiterhin den realen Raum. Gerade darin liegt der Unterschied. In das Sichtfeld werden digitale Modelle eingeblendet, die gleichsam im Raum zu schweben scheinen. Nach Hochschulangaben lassen sich Bauteile so nicht nur betrachten, sondern in Echtzeit verändern, während parallel mit dem Siemens-CAD-System gearbeitet wird.

Prof. Dr. Jan Robert Ziebart vom Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik nutzt virtuelle Umgebungen schon seit mehreren Jahren in seiner Lehre. Er befasst sich unter anderem mit Konstruktion und Entwicklung und hat mit Studierenden bereits Anwendungen für Feuerwehrtrainings oder für Montageabläufe aufgebaut. Solche Systeme zeigen, wie hilfreich räumliche Simulationen sein können, wenn reale Übungen riskant, teuer oder schwer zu organisieren sind. Zugleich kennt Ziebart die Grenzen klassischer VR ziemlich genau. Der Aufbau einer solchen Umgebung ist aufwendig, und nicht jede Aufgabe wird durch eine Brille automatisch besser.

Wo herkömmliche VR im Maschinenbau an ihre Grenzen stößt

Gerade im Konstruieren zeigt sich dieser Widerspruch recht deutlich. Am Computer entstehen zwar dreidimensionale Körper, sichtbar sind sie am Ende doch meist auf einem flachen Bildschirm. Das Modell muss immer wieder gedreht, gezoomt und aus neuen Perspektiven geprüft werden. Wer schon einmal versucht hat, komplexe Bauräume nur am Monitor zu beurteilen, ahnt, wie schnell man sich dabei verschätzt. Das ist kein Drama, aber es kostet Zeit, Nerven und bisweilen mehrere Korrekturschleifen.

Im bisherigen VR-Einsatz ließ sich dieses Problem zwar abmildern, aber nicht auflösen. Die Modelle konnten räumlich angeschaut werden, Änderungen selbst mussten jedoch weiter am PC erfolgen. Danach wurden neue Daten eingespielt, erneut geprüft, wieder verändert. Im Hochschulbetrieb mag ein solcher Ablauf verkraftbar sein, in industriellen Prozessen wird er rasch unerquicklich. Eine Idee verliert an Schwung, wenn jede kleine Korrektur den halben Arbeitsfluss zerlegt.

Konstruktion mit XR-Brille: Arbeiten in Echtzeit am 3D-Modell

Genau an diesem Punkt setzt die neue XR-Brille an. Nach Darstellung der HSBI liegt ihr entscheidender Vorteil in der Verbindung von realer Umgebung, digitalem Modell und laufendem Konstruktionsprozess. Das System blendet virtuelle Bauteile nicht in eine abgeschlossene Fantasiewelt ein, sondern in den tatsächlichen Raum. Das klingt zunächst nach Spielerei, hat aber handfeste Vorzüge: Wer die Umgebung weiter wahrnimmt, sieht Tastatur, Tisch und Tür und kann mit dem Rechner arbeiten, ohne den Kontakt zur Wirklichkeit zu verlieren. Das ist prosaischer, als manche Technikwerbung glauben machen will, aber eben auch alltagstauglicher.

Im Labor wird dieser Nutzen an einem umgebauten 3D-Drucker sichtbar. Mehrere studentische Projekte arbeiten parallel an dem Gerät und müssen ihre Konstruktionen so abstimmen, dass sie sich nicht gegenseitig behindern. Mit der XR-Brille lassen sich Anbauten, Gehäuseteile und räumliche Konflikte schneller erfassen als auf einer zweidimensionalen Bildschirmansicht. Nach Angaben der Hochschule berichten die beteiligten Studierenden, dass Maßfehler oder Fehleinschätzungen dadurch früher auffallen und sich das Gefühl für Bauraum und Proportion deutlich verbessert.

Warum die Sony-XR-Brille für die Ingenieurausbildung interessant ist

Ob die Technik tatsächlich ein Wendepunkt für die Industrie wird, muss sich erst noch erweisen. Solche Versprechen werden bei neuen Geräten gern früh und mit großer Geste gemacht. Dennoch ist der Ansatz ernstzunehmen. Wenn sich Konstruktionen in Echtzeit im Raum prüfen, ändern und unmittelbar für weitere Berechnungen oder Fertigungsschritte nutzen lassen, rückt das digitale Modell ein Stück näher an den praktischen Entwicklungsalltag. Für Studierende ist das vor allem deshalb interessant, weil sie nicht erst im Beruf mit solchen Werkzeugen in Berührung kommen.

Die HSBI verfolgt damit erkennbar ein Lehrziel, das über den reinen Aha-Effekt hinausgeht. Studierende sollen nicht nur staunen, sondern lernen, wann der Einsatz immersiver Technik wirklich nützt und wann ein herkömmlicher Rechner völlig ausreicht. Das ist vermutlich der vernünftigste Zugang. Denn nicht jede Brille ist automatisch Fortschritt. Aber dort, wo räumliches Denken, enge Bauräume und schnelle Iterationen zusammentreffen, könnte diese neue Form von Extended Reality tatsächlich mehr sein als ein vorübergehender Technikreiz.