Handwerk und Technik

Roboter könnten sich zu unverzichtbaren Partnern im Bau- und Renovierungssektor entwickeln, aber ihre Bedienung erfordert oft spezielle Schulungen, was den Einsatz erschwert. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter so natürlich wie die Zusammenarbeit zwischen Kolleginnen und Kollegen zu gestalten, besonders bei komplexen Aufgaben wie der Zerlegung von Gebäuden und Strukturen.

Es werden fortschrittliche Sprachverarbeitungssysteme genutzt, damit Roboter normale menschliche Sprache verstehen und intelligent darauf reagieren können. Das bedeutet, dass Bauarbeitende einfach mit den Robotern sprechen können, anstatt komplexe Steuerungen erlernen zu müssen. Die Roboter können den Kontext ihrer Arbeit verstehen, Probleme durchdenken und sogar hilfreiche Vorschläge machen, die Menschen möglicherweise übersehen.

Das vorliegende System verwendet spezialisierte Programme, die verschiedene Arbeitsaspekte behandeln, von der Gesamtverwaltung bis hin zu Sicherheit und Planung. Dieser Ansatz hilft Robotern, zu echten Partnern in der Bauarbeit zu werden – sie können Anweisungen verstehen, sich an veränderte Situationen anpassen und den gewerblich Beschäftigten wertvolle Einblicke liefern.

Das Ziel dieser Arbeit ist es,, Baustellen sicherer und effizienter zu machen, indem menschliche Expertise mit Roboterfähigkeiten kombiniert wird. Gewerblich Beschäftigte können sich auf wichtige Entscheidungen konzentrieren, während Roboter präzise und potenziell gefährliche Aufgaben übernehmen. Diese natürliche Form der Zusammenarbeit eröffnet neue Möglichkeiten für den Einsatz von Robotern im Bauwesen und macht fortschrittliche Technologie für gewerblich Beschäftigte aller Erfahrungsstufen zugänglich.

Bauingenieurinnen und Bauingenieure müssen neben theoretischen Kenntnissen auch praktische Fähigkeiten beherrschen, um diese in einem dynamischen Baustellenumfeld anwenden zu können. Mithilfe von Virtual Reality (VR) als Serious Game wurde eine virtuelle Baustellen-Simulation entwickelt, welche die Bauwerksuntersuchung in einer praxisorientierten und sicheren Umgebung möglichst realitätsgetreu nachbildet. Um dies zu verwirklichen, wurden Informationen aus Baustellenpraktika und Expertenwissen erfasst und in die Entwicklung des Serious Games integriert.

Der Lernprozess ist dabei in Szenarien gegliedert, welche die Durchführung der Schadensdetektion, Untersuchungsverfahren und Instandsetzungsplanung beinhalten. Jedes Szenario behandelt unterschiedliche Aspekte der Bauwerksuntersuchung, von der Erkennung und Dokumentation von Schäden wie Rissen, Betonabplatzungen und korrodierter Bewehrung, über den Einsatz virtueller Werkzeuge wie den Schmidthammer und Bohrmehlbohrer zur Untersuchung, bis hin zur Planung geeigneter Instandsetzungsmaßnahmen. Der spielerische Ansatz fördert die Selbstständigkeit der Bauingenieurinnen und Bauingenieure und steigert die Motivation. Dies führt zu einem effektiveren Lernerfolg und einer besseren Nachvollziehbarkeit von Baustellenabläufen.

Die Anwendung der VR-Technologie in der Baubranche zeigt das Potenzial der Digitalisierung zur praxisorientierten und sicheren Wissensvermittlung auf. Die virtuelle Baustelle stellt eine sinnvolle Ergänzung zu traditionellen Lehrmethoden dar, um einen zukunftsweisenden Beitrag zur Ausbildung, Weiter- und Fortbildungen angehender Bauingenieurinnen und Bauingenieure zu leisten.

Künstliche Intelligenz (KI) wird als eine Technologie wahrgenommen, die nicht nur Unternehmen, sondern auch den Bildungssektor grundlegend verändert. Mit der Einführung von Tools wie ChatGPT hat sich der Zugang zu digitalen Lösungen erheblich gewandelt. Insbesondere in der beruflichen Bildung eröffnen sich durch den Einsatz von KI neue Perspektiven, die von der individuellen Förderung der Lernenden bis zur Entlastung der Lehrkräfte reichen.

In berufsbildenden Schulen treffen sich heterogene Schülergruppen, die von Auszubildenden über Menschen ohne Schulabschluss bis hin zu Abiturienten reichen. In diesem Kontext werden ideale Voraussetzungen geschaffen, um innovative KI-Technologien zu erproben. KI-gestützte Tools ermöglichen eine differenzierte Anpassung des Unterrichts: Aufgaben können an das individuelle Lernniveau der Schülerinnen und Schüler angepasst, Inhalte anschaulicher gestaltet und digitale Assistenten integriert werden. Dadurch wird der Unterricht nicht nur interaktiver, sondern auch inklusiver gestaltet.

Ein praktisches Beispiel verdeutlicht, wie KI den Arbeitsalltag erleichtern kann: Lernende haben die Möglichkeit, mit Chatbots Sicherheitsdatenblätter zu analysieren, sich komplexe Prozesse erklären zu lassen oder auf Knopfdruck passende Übungen zu erhalten. Für Lehrkräfte bieten solche Programme Unterstützung bei der Planung des Unterrichts und der Erstellung von Materialien. Die Integration von KI startet jetzt.