»Schon das Erkennen einer Gehsteigkante ist nicht trivial«

Report: Die Themen Virtual und Augmented Reality geistern seit vielen Jahren durch die Medien. Wie viel davon ist schon Realität, was ist Zukunftsmusik? Anders gefragt: Wie praxistauglich sind Virtual und Augmented Reality schon heute und was ist noch Spielerei?

Gerd Hesina: Die Idee von Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) ist nicht neu, die ersten Überlegungen stammen aus den 60er-Jahren. In den folgenden Jahrzehnten gab es teilweise starke Hype-Phasen, aber noch ohne konkrete Umsetzungen. Orientiert man sich an dem berühmten Gartner-Hype-Cycle, befinden wir uns jetzt in der sogenannten Phase der Erkenntnis mit echten Anwendungsfällen. Wir können mit VR Objekte dreidimensional realitätsnah darstellen, die es noch nicht gibt. Das können Möbelstücke oder ganze Häuser sein, die Größe spielt keine Rolle, das ist alles schon möglich. Das ist nur eine Frage der Rechnerkapazität. Dabei ist zu beachten, dass man für eine VR-Anwendung mit Brille den doppelten Rechenaufwand braucht, weil zwei unterschiedliche Bilder für das linke und das rechte Auge erzeugt werden müssen. Bei AR sieht man die reale Umgebung und ergänzt sie mit virtuellen Objekten. Es handelt sich um eine erweiterte Realität. Dafür braucht man natürlich auch die entsprechende Hardware, das kann wie bei VR eine Brille, aber auch ein Tablet oder das Smartphone sein.  

Report: Was sind heute die wichtigsten Praxisanwendungen?

Hesina: VR ist ganz stark im Games-Bereich, es gibt aber auch heute schon zahlreiche Industrieanwendungen wie etwa interaktive Bedienungsanleitungen. Damit können Produkte vor dem Kauf virtuell ausprobiert werden. Sie können etwa zu Hause ein Auto oder eine Küche nach ihren Vorstellungen konfigurieren und gleich auch virtuell erleben. Das ist auch ein ideales Instrument für Messen.

Bei AR ist die angesprochene interaktive Bedienungsanleitung noch eine Spur weiter. Da wird ein 3D-Modell eingespielt, mit dem dann das Produkt und seine Features erklärt werden. Im Industriebereich ist die Remote-Hilfe für Service-Techniker extrem spannend. Wenn der Techniker vor Ort nicht mehr weiter weiß, können aus der Zentrale die einzelnen Reparaturschritte eingeblendet werden. Das spart viel Zeit und Geld und es sind durch die Live-Unterstützung auch nicht mehr diese umfassenden Einschulungen nötig, wie das heute der Fall ist. Im Bereich von Aufzugswartungen oder im Facility Management ist das heute schon vielfach Realität.

Report: Auch für die Bauwirtschaft werden VR und AR immer wieder als Werkzeuge der Zukunft gesehen, da ist die Rede von digitalen Plänen die den Arbeitern auf der Baustelle auf das Display geschickt werden, in Verbindung mit BIM soll der reale Baufortschritt mit dem digitalen Zwilling abgeglichen werden...

Hesina: BIM ist ein gutes Stichwort. Da kann man VR- und AR-Technologien schon beim Planungsprozess selbst einsetzen. Mithilfe von virtuellen Objekten kann man aber auch effektiv Simulationen rechnen und interaktiv verwenden. Damit erhält man eine perfekte physikalische Berechnung, die mit realen Werten hinterlegt ist. Für jede Veränderung bekommt man dann automatisch die Auswirkungen auf das gesamte BIM-Modell serviert, inklusive einem neu gerechneten Bild. Da befinden wir uns aber erst am Beginn.

Aktuell arbeiten wir auch an einem Projekt, bei dem Bauherrn, Architekten und Bauunternehmen mithilfe einer VR-Brille nicht nur das Ergebnis der Planung erleben, sondern auch sofort die Auswirkungen von Änderungen sehen können. Damit ist VR auch eine große Hilfe bei der Erkennung von Planungsfehlern. Mit der Asfinag haben wir entsprechende Projekte auch schon umgesetzt.

Report: Inwieweit teilen Sie die Vision einer digitalen Baustelle, wo etwa der Bauleiter mit seiner AR- oder VR-Brille herumläuft und damit den realen Baufortschritt mit den digitalen Plänen abgleicht?

Hesina: Das ist auf jeden Fall ein mögliches Einsatzgebiet, aber derzeit noch Zukunftsmusik. Das ist auch eine Frage der Hardware. Denn die jetzigen Brillen sind für den Einsatz in einer unwirtlichen Umgebung wie einer Baustelle nicht geeignet.  
Was heute schon möglich ist, sind einfache Kontrollmöglichkeiten. Man kann etwa abgleichen, ob die Position der Schalungsplatten in der Realität mit dem digitalen Zwilling übereinstimmt. Da spielt natürlich die Genauigkeit eine große Rolle. Jede VR- und AR-Applikation ist nur so gut, wie die Sensoren, die zur Messung eingesetzt werden. Das Spiel »Pokemon Go« zeigt sehr gut, welche Schwierigkeiten es heute noch gibt. Die Platzierung der Objekte ist oft nicht sehr genau. Und schon das Erkennen einer Gehsteigkante ist nicht trivial.

Was heute schon sehr gut funktioniert, ist etwa die Visualisierung von Zwischenwänden in einem Gebäude. Damit kann man sich, noch bevor die Wände hochgezogen werden, durch die zukünftige Raumanordnung bewegen. Eine weitere interessante AR-Anwendung ist im Bereich von Personenleitsystemen. Da kann direkt in die AR-Brille die Wegbeschreibung eingeblendet werden.

Report: Wie groß ist die Nachfrage aus Industrie und Wirtschaft?

Hesina: Die VR- und AR-Anwendungen werden in der Industrie schon jetzt stark nachgefragt. Das reicht von der Analyse von Börsekursen über medizinische Visualisierung bis zur Automobilbranche.  Im Tunnelbau ist die Oberflächenanalyse spannend, das geht bis zu einer  automatischen Rissverfolgung. Da sieht man real den Riss in der Gegenwart und in die AR-Brille wird derselbe Riss eingeblendet, wie er vor ein paar Jahren ausgesehen hat. Damit können verschiedene Messungen übereinandergelagert und mit der Realität abgeglichen werden.

Report: Wo sehen Sie den größten Mehrwert für die Bauwirtschaft?

Hesina: Auf jeden Fall im Bereich der Planung. Dort können und werden AR und VR in Zukunft eine große Rolle spielen. Man kann damit Fehler im Vorfeld einfach deutlich leichter erkennen als auf einem Plan oder einer 2D-Darstellung. Und dank Interaktivität können Parameter eingeblendet werden und Änderungen sofort sichtbar gemacht werden, etwa wenn es um die Lichtplanung geht. Im AR-Bereich ist es natürlich immer spannend, dass man bei aktuellen Bauprojekten  einzelne Bauschritte direkt in die existierende Umgebung projizieren und damit zumindest visuell erlebbar machen kann.  

Das Potenzial ist in der Bau- und Immobilienwirtschaft auf jeden Fall enorm. Nicht als Ersatz für bestehende Werkzeuge, sondern als sinnvolle Ergänzung zu Methoden wie BIM.

Report: Was sind die wichtigsten Leuchtturmprojekte, an denen das VRVis  aktuell arbeitet?

Hesina: Ein aktuelles VR-Vorzeigeprojekt ist unser virtueller Feuerlöscher. Dabei kann man mit einer VR-Brille den richtigen Umgang mit einem Feuerlöscher trainieren und auch simulieren, was passiert, wenn man falsch reagiert, etwa brennendes Öl mit Wasser löschen will.

Über andere Leuchtturmprojekte darf ich leider nicht viel sagen. Nur so viel: Auch da geht es sehr oft um Trainingszwecke, etwa wie komme ich von A nach B.  
Da kann man auch die Brücke zur Bauwirtschaft schlagen: Überall dort, wo es um Sicherheit oder den Umgang mit neuen Geräten geht, kann VR einen wesentlichen Beitrag leisten. Das wäre auch heute schon möglich, wir brauchen dafür nur die entsprechenden Daten. Im Bereich der Maintenance kann wiederum AR mit eingeblendeten Reparaturanweisungen helfen, viel Zeit und Geld zu sparen.