Metaverse in der Praxis: Erfahrungen und Perspektiven für das Bauwesen

„Unsere Leitfrage war: Welche Rolle spielt das Metaverse künftig im Bauwesen? Welche Anwendungsfälle gibt es, welche Vorteile bringt die Technologie mit sich und wo liegen ihre Beschränkungen? Erprobt haben wir dies jetzt erstmals in unseren Lehrveranstaltungen“, erläutert Prof. Dr. Niels Bartels vom Institut für Konstruktiven Ingenieurbau.

Das Metaverse ist ein Raum, in dem das Digitale und das Reale zu etwas Neuem verschmelzen. So können Menschen zum Beispiel mit einer Virtual Reality (VR)-Brille durch ein virtuelles Gebäude bewegen, während sie sich in ihrem Wohnzimmer befinden. Oder sie filmen mit ihrem Handy bei einer Stadtführung die Umgebung und erhalten digitale Informationen zu den Sehenswürdigkeiten – die sogenannte Erweiterte Realität (Augmented Reality, AR).

Einsatzmöglichkeiten des Metaverse

Und wie helfen die neuen Technologien der Bau- und Immobilienbranche? „Wir haben verschiedene Anwendungsfelder identifiziert, in denen die Technologie sinnvoll eingesetzt werden kann: Digitale Baubesprechungen können Reisezeiten und Kosten einsparen. Überall dort, wo es gefährlich wird, etwa beim Schweißen oder bei der Baustellenbegehung, erhöhen virtuelle Schulungen die Sicherheit. Ist in einem Gebäude eine AR-Umgebung implementiert, lässt sich im Betrieb bei einer Ortsbegehung leicht sagen, wo in den Wänden Lüftungs- und Wartungsschächte oder Rohre liegen“, so Bartels.

Da der Wissensstand seiner Studierenden sehr unterschiedlich war und digitale Basistechnologien wie die Blockchain noch nicht überall angekommen sind, startete das Seminar mit einer Einführungsvorlesung. Anschließend besuchte die Gruppe einen Kooperationspartner, um an verschiedenen Stationen die Spielarten des Metaverses kennenzulernen und zu erproben. In Projektgruppen entwickelten die Studierenden Anwendungsmöglichkeiten, schrieben dazu Paper und beendeten das Semester mit einer Posterpräsentation.

Studierende befragt

Zu verschiedenen Zeitpunkten evaluierte das Projektteam die Lernerfolge sowie die Erfahrungen der Studierenden im Umgang mit dem Metaverse. Die Ergebnisse der Befragungen zeigen, dass das Verständnis für digitale Lehrinhalte durch den Einsatz des Metaverse steigt. „Gerade, wenn es darum geht, Planungen zu visualisieren, ein Gefühl für die Dimensionen eines Gebäudes zu bekommen oder Kollisionsprüfungen durchzuführen, sind die Anwendungen eine gute Unterstützung. Wenn Studierende ihre Planungen auf diese Weise sehen und richtig eintauchen, können sie die Lerninhalte besser verstehen“, so Bartels.

„Zudem können Studierende diese Anwendungen jederzeit unabhängig von den Übungseinheiten nochmals vertiefen. Auch die Möglichkeit, dass sich Studierende zusätzlich zu den Veranstaltungszeiten an einem digitalen Campus zeit- und ortsungebunden miteinander vernetzen können, bietet einen enormen Mehrwert“, ergänzt Kristina Hahne aus dem Projektteam.

Auf der anderen Seite zeigen die Ergebnisse aber auch, dass das Metaverse zunächst nur als Ergänzung zur Präsenzlehre eingesetzt werden sollte. Gerade nach den Erfahrungen der Pandemie hätten viele Studierende Sorge vor der sozialen Isolation. Zudem gebe es noch große Herausforderungen bei den Schnittstellen zwischen verschiedenen Anwendungen – etwa, wenn man digital erstellte Modelle zwischen Plattformen hin- und herschieben wolle, so der Projektleiter. „Generell muss man sagen, dass es in der Lehre einen großen Aufwand bedeutet, für die Studierenden eine Welt zu erzeugen, die sich real anfühlt. Genauso ist es für Unternehmen eine immense Investition, ein ganzes Gebäude in eine VR- oder AR-Umgebung zu übersetzen. Bis diese Technologie umfassend umgesetzt ist, liegt ein weiter Weg mit vielen kleinen Schritten vor uns“, ist Bartels überzeugt.

Über das Vorhaben

Die Untersuchungen in den beiden Modulen Digitales Planen und Bauen sowie Building Information Modeling des Bachelorstudiengangs Bauingenieurwesen wurden durch das Programm „TransferING“ der TH Köln gefördert und in Kooperation mit der World of VR GmbH durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift buildings unter dem Titel „Teaching Building Information Modeling in the Metaverse – An Approach Based on Quantitative and Qualitative Evaluation of the Students Perspective“ erschienen: https://www.mdpi.com/2075-5309/13/9/2198