Immersive Technologien

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Immersive Technologien

„Augmented Education“ bringt Züge und Weichen ins Klassenzimmer

Immersion beschreibt den Effekt des kompletten Eintauchens eines Nutzers in eine virtuelle Welt, so dass diese als real wahrgenommen wird. Immersive Technologien, etwa Virtual Reality (VR) oder Augmented Reality (AR), bilden die Realität entweder komplett virtuell ab (VR) oder reichern sie mit ausgewählten virtuellen Informationen an (AR). Zentrales Hilfsmittel ist meist die Brille, die virtuelle Welt und Realität verschmelzen lässt. Aber auch Smartphones und Tablets werden eingesetzt. 

Virtual und Augmented Reality sind seit 2018 fester Bestandteil in der Aus- und Weiterbildung bei der Deutschen Bahn. Bahnberufe erfordern im digitalen Zeitalter zunehmend spezifisches Fachwissen. Bahnanlagen werden ständig weiterentwickelt, neue Technologien müssen rasch erlernt werden. Das Üben mit VR-Technik kommt für viele Berufe infrage, etwa für Wagenmeister, Triebfahrzeugführer, Elektroniker der Betriebstechnik und Fahrdienstleiter. Ein aktuelles Thema ist derzeit ein „virtuelles Stellwerk“, die VR-Simulation von mechanischen und elektromechanischen Stellwerken für die Ausbildung von Fahrdienstleitern. Weitere Anwendungen sind in der Entwicklung. Die DB setzt dafür auf die selbst entwickelte Virtual Reality-Anwendung EVE (Engaging Virtual Education) zur Qualifikation ihrer Mitarbeiter. Parallel dazu hat das Münchner Startup VISCOPIC im Startup-Förderprogramm der DB mindbox eine virtuelle Schulung mit realitätsnahen Weichen-Hologrammen entwickelt.

Training im virtuellen Stellwerk

In bundesweit 3.000 Stellwerken sorgen Fahrdienstleiter für die sichere und pünktliche Durchführung von Zugfahrten.

Digitale Stellwerke sorgen sukzessive für einen effizienteren Eisenbahnbetrieb. Die Modernisierung der Anlagen nimmt jedoch Zeit in Anspruch. Mechanische und elektromechanische Stellwerke wrden noch über Jahre im Einsatz sein. Eine Simulation dieser Stellwerksbauarten sorgt jetzt dafür, dass die Bedienung virtuell trainiert werden kann. Für Fahrdienstleiter und Auszubildende ist das virtuelle Stellwerkstraining seit Ende 2019 in die Aus- und Weiterbildung integriert.

Durch den Umgang mit Störungen und den Auswirkungen von Fehlern sowie der Visualisierung von Unterschieden der jeweiligen Stellwerkstechniken kann die Handlungssicherheit der Teilnehmer erhöht werden. Verschiedene Situationen aus dem Betriebsalltag auf dem Stellwerk können gefahrlos simuliert werden. Das variantenreiche beliebig oft wiederholbare, virtuelle Training ermöglicht ein nachhaltiges Lernen. Mehrere Teilnehmer können gleichzeitig als Trainer oder Schüler an der Simulation teilnehmen, die auch als 2D-Version für Tablets zur Verfügung steht.

Das virtuelle Stellwerk ist unabhängig von der begrenzten Verfügbarkeit physischer Anlagen und dient der Vorbereitung auf das Training in realen Lehrstellwerken.

Virtuelles Training im ICE4 mit EVE

Das Bedienen neuer Züge, aber auch der Umgang mit bekannten Baureihen muss durch das Zugpersonal regelmäßig trainiert werden. Ausgestattet mit VR-Brillen kann mit EVE eine virtuelle Lernumgebung betreten werden, die natürliche Bewegungen und Gesten erfasst. Funktionen werden regelrecht greifbar, wodurch das Lernen deutlich intensiviert wird.

Für Mitarbeiter des Bordservice ist seit 2018 das VR-Training fester Bestandteil der regelmäßigen Fortbildung. Trainiert wird die Bedienung des im ICE4 eingebauten Hublifts. Mit diesem können Rollstuhlfahrer sicher in den Zug gehoben werden. Dabei sind 28 Arbeitsschritte in einer bestimmten Reihenfolge auszuführen. Die Trainings nur am echten Zug durchzuführen, wäre mit enormen Kosten und hohem Zeitaufwand verbunden. Seit April 2018 wird das VR-Training „Fahrzeuggebundene Einstiegshilfen bedienen“ deutschlandweit in den Fernverkehrs-Schulungszentren aller neun Servicemanagements angeboten.

VR-Trainingsanwendung zur Bedienung des Hublifts - Ausgefahrener Hublift des ICE 4 auf dem Bahnsteig

Rund 2.000 Bordservice-Mitarbeiter haben die VR-Kurse bereits besucht. Bis 2020 werden sukzessive alle 4.000 Zugbegleiter geschult.

Gefahrlos das Kuppeln von Wagen erlernen

Alle Auszubildenden, die gegenwärtig ihre Ausbildung beginnen, können neue Aufgaben, etwa das Kuppeln von Wagen in Intercitys und Güterzügen mit einer Schraubenkupplung, praxisnah mithilfe einer VR-Brille zunächst am virtuellen Schulungsobjekt üben. Künftige Eisenbahner im Betriebsdienst können so insbesondere die Sicherheitsrisiken beim Kuppeln von Zügen kennen lernen.


Dem ICE aufs Dach steigen

Mitarbeiter aus der Instandhaltung des ICE 4 erhalten die Möglichkeit, den „Dachgarten“ und seine Komponenten in einer weiteren VR-Anwendung gefahrlos kennen zu lernen, bevor sie im späteren Praxistraining auf dem realen Zug geschult werden. Der „Dachgarten“ genannte Teil des modernsten Zuges der DB-Fernverkehrsflotte umfasst Stromabnehmer und weitere spannungsführende Bauteile auf dem Dach des ICE.  Zusätzlich wurde eine App zum Erwerb von vertiefendem Wissen zu den einzelnen Bauteilen entwickelt. Denn Schulungen an echten Zügen sind mit erheblichem Aufwand verbunden. Der Zug muss vom Strom genommen und das Dach mit Gerüsten zugänglich gemacht werden. 

VISCOPIC nutzt Hologramme für Training an Weichenteilen

Das Startup Viscopic bringt die Weiche ins Klassenzimmer

Die DB beschäftigt über 8.000 Wartungstechniker in der Infrastruktur. Bis 2026 scheidet die Hälfte aus dem Berufsleben aus. Viele Nachwuchskräfte müssen ausgebildet werden. Es gibt keine Möglichkeit, reale Technik, etwa eine Weiche, in den Unterrichtsraum zu bringen.

Die Gründer von VISCOPIC haben eine Lösung entwickelt, die Bahntechnik anschaulich macht. Das Startup projiziert mit Hilfe von Augmented Reality-Brillen dreidimensionale Darstellungen „schwerer Brocken“, zum Beispiel von Weichenantrieben, in den virtuellen Raum. Die realitätsnahen Hologramme können in alle Richtungen gedreht, Funktionsabläufe mit Fingertipps auf virtuelle Schaltflächen ausgelöst und animiert gezeigt werden. So kann die Montage von Weichenverschlüssen oder die Behebung von Weichenstörungen trainiert werden.

VISCOPIC schließt mit dieser Augmented-Reality-Anwendung die Lücke zwischen Theorie und Praxis in der Aus- und Weiterbildung. Wirkzusammenhänge können besser veranschaulicht und damit die Handlungssicherheit erhöht werden. Optimal qualifizierte Mitarbeiter sorgen für eine schnelle Entstörung und Instandhaltung der Infrastruktur, welche einen verspätungsfreien Zugverkehr ermöglichen. Seit Mai 2018 wird das AR-Training „3D-Durchblick“ in den Netz-Schulungszentren in ganz Deutschland angeboten. 

VISCOPIC gewinnt Innovationspreis für digitale Bildung auf der LEARNTEC

Das Münchner Start-up erhielt den delina Award 2020 in der Kategorie Aus- und Weiterbildung. Ausgezeichnet wurde VISCOPIC für das gemeinsam mit der Deutschen Bahn entwickelte Mitarbeitertraining „3 D-Durchblick“ . Bereits seit Mai 2018 wird das AR-Training in den Netz-Schulungszentren in ganz Deutschland angeboten. Im Video wird die Anwendung der App von den Partnern erklärt:

Verpacken und Kommissionieren virtuell trainieren

Experten von DB Schenker und des Fraunhofer-Instituts haben im Enterprise Lab für Logistik und Digitalisierung ein innovatives Mitarbeitertraining für Verpackungs- und Kommissionierprozesse entwickelt. Das Training besteht aus sechs Übungen, in denen spielerisch die Arbeitsschritte von A bis Z erlernt werden. Durch den Einsatz einer VR-Brille können sich Mitarbeiter virtuell mit ihrem Arbeitsplatz vertraut machen und Bewegungsabläufe erlernen. Das Training in der virtuellen Umgebung ermöglicht, die neuen Logistikprozesse vor ihrer Einführung ausgiebig zu testen.