01.12.2021 – Kategorie: Technik

Immersives Arbeitsheft für den Unterricht: Augmented Reality trifft auf 3D-Druck

3D-Druck und Augmented RealityQuelle: Sintratec AG

Schülerinnen und Schüler erhalten mittels Augmented Reality und 3D-Druck ein vertieftes Verständnis der Arbeitsmethoden in der Archäologie.

  • An der Zürcher Hochschule der Künste werden Augmented Reality und 3D-Druck als mögliche Unterrichtsmaterialien der Zukunft untersucht.
  • Für das ungewöhnliche Projekt stellte Sintratec ein 3D-gedrucktes Replikat eines archäologischen Fundes bereit.

Jonas Christen ist wissenschaftlicher Mitarbeiter der Gruppe Knowledge Visualization an der Zürcher Hochschule der Künste (ZHdK). Im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelt sein Team immersive Unterrichtsmaterialien basierend auf Augmented Reality (AR). In einem Pilotversuch sollen Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe 1 dadurch ein vertieftes Verständnis zu den Arbeitsmethoden der Archäologie erhalten. Das erfolgt aber nicht nur digital: «Eine reine AR-Anwendung birgt die Gefahr, dass die Schülerinnen und Schüler durch die Faszination fürs Medium abgelenkt sind und wenig Informationen aufnehmen», so Christen. Deshalb wird die AR-Technologie mit einem analogen Arbeitsheft und 3D-Druck kombiniert.

Papier, Augmented Reality und 3D-Druck: Archäologie hautnah erleben

«Im Heft folgen wir dem archäologischen Objekt von der Entdeckung, über die Ausgrabung, Dokumentation und Rekonstruktion bis hin zur Erarbeitung dessen möglichen Nutzung», erklärt Christen. Mit Augmented-Reality-Brillen können die Schülerinnen und Schüler dabei die jeweiligen Arbeitsschritte dreidimensional und animiert auf der Oberfläche des Heftes erleben, um so ein besseres Gespür für die Vorgehensweisen der Archäolog*innen zu erlangen. Neben dem alten Medium Papier und dem neuen Medium AR wird das Unterrichtsmaterial schließlich durch ein drittes ergänzt: Den 3D-Druck.

Im Heft lernen die Schüler den digitalen Arbeitsprozess der modernen Archäologie kennen.
Bildquelle: Knowledge Visualization ZHdK

Der Kettenverteiler vom Uetliberg

Bei diesem Projekt geht es konkret um ein aus mehreren Ketten und Ringen bestehendes Objekt aus Bronze – ein sogenannter Kettenverteiler – das vermutlich als Verzierung für Pferde eingesetzt wurde. Das Fundstück stammt aus dem Jahre 400 v. Chr. und wurde 2014 am Uetliberg bei Zürich freigelegt. Bei so einem hochkomplexen Teil stellte sich der 3D-Druck bald als einzige praktikable Fertigungsmethode heraus, um ein möglichst realitätsgetreues Replikat zu schaffen. «Die 3D-gedruckte Nachbildung dient den Schülerinnen und Schülern als Anschauungsobjekt, um die Dimensionen des Fundes erfahrbar zu machen, kann aber auch Archäolog*innen neue Erkenntnisse zur möglichen Nutzung liefern», so Christen.


Fast auch eine Art Ausgrabung: Nach dem Druck wurde die Nachbildung in der Sintratec S2 entpulvert.
Bildquelle: Sintratec AG

Ein lasergesintertes Replikat

Der Kettenverteiler wurde schließlich aus stabilem PA12 Material auf dem Sintratec S2 System gedruckt. Das selektive Lasersintern (SLS) erwies sich für Jonas Christen als ideales Verfahren: «Die Sintratec-Technologie ermöglicht uns eine sehr detaillierte Darstellung der äußerst feinen Aspekte des Objekts», betont er. «Die Genauigkeit, die Robustheit und die Haptik des SLS-Drucks waren für uns entscheidende Faktoren.» Die SLS-Kette konnte im ersten Feldtest die Schülerinnen und Schüler begeistern und somit erfolgreich zur Wissensvermittlung beitragen. Gerade diese spannende Kombination von Augmented Reality und 3D-gedruckten Teilen könnte also durchaus ihren Weg in zukünftige Klassenzimmer finden.

Bild oben: Jonas Christen (ZHdK) und sein Forschungsteam entwickelten ein immersives Arbeitsheft, das auf AR-Technologie basiert. Bildquelle: Sintratec AG

Weitere Informationen: https://kvis.zhdk.ch/forschung/das-immersive-heft/ und https://sintratec.com/

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