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Schweißen im Nirgendwo

Der Campus der HTW Dresden wird größer. Die Dozenten entdecken die virtuelle Realität für sich und ihre Studenten.

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© René Meinig

Von Jana Mundus

Ist die noch zu retten? Völlig ohne Schutzkleidung steht Jasmin Helen Müller am Schweißgerät. Sie trägt keine dicken Handschuhe. Nichts schützt ihre Augen. Sie konzentriert sich. Mit ruhiger Hand schweißt sie die Naht. Die hellen Funken stieben. Doch die junge Frau hat keine Angst. Sie muss sie auch nicht haben. Denn den Schweißtisch, an dem sie steht, gibt es nicht wirklich. Er ist erdacht, erschaffen, programmiert. Er steht in einer Welt, in der sich in diesem Augenblick nur Jasmin Helen Müller bewegt. In einer virtuellen Realität – in der Studenten der Dresdner HTW jetzt lernen können.

An einem großen Monitor folgt Gunther Göbel seiner Studentin in diese Welt. Nicht körperlich. Aber er kann ihr zuschauen, was sie dort tut. „Das Schweißgerät noch etwas höher halten“, sagt er. Jasmin Helen Müller korrigiert die Handhaltung. „So wird es eine gute Naht“, lobt ihr Dozent. Der Professor für Fügetechnik an der HTW-Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik hat das virtuelle Schweißlabor eingerichtet. Entstanden ist es am Computer. Um einzutreten, braucht es die richtige Ausrüstung. Die besteht aus einer modernen VR-Brille, einer Brille für die virtuelle Realität. Wer sie aufsetzt und durchschaut, dem offenbaren sich dreidimensionale Räume oder Landschaften. Bisher war die Technik Spielerei. Mit ihr konnten Fans von Computerspielen in fantastische Spielwelten eintauchen. Reiselustige ganz ohne Aufwand in den Straßen von London, New York oder Tokio spazieren gehen. Gunther Göbel wollte mehr.

Mit Kohlenstoff um sich werfen

„Die Technik ist jetzt so weit, dass wir sie in der Lehre einsetzen können“, beschreibt er. Schon vor einiger Zeit begann er, sich damit zu beschäftigen. In seinem Themengebiet gibt es vieles, das Studenten nur schwer anschaulich zu vermitteln ist. Beispielsweise in der Werkstofftechnik. „Wie sich Atome in ihrem Gitter verhalten, das ist eben schwer zu demonstrieren“, nennt Göbel ein Beispiel.

Mit der VR-Brille ist aber auch das kein Problem mehr. Jetzt reicht ihm nur ein Klick an seinem Computer, und seine Studenten stehen vor einem riesigen Atomgitter in Würfelform. Stahl. Mittels eines Controllers in der Hand können sie programmierte, kugelige Kohlenstoffe greifen und diese ins Atomgitter schleudern. Der große Atomwürfel beginnt zu wabern, er wird instabil. Besser lässt sich nicht erfahren, warum Stahl beim zu schnellen Abkühlen spröde werden kann. Noch praktischer wird es im virtuellen Schweißlabor. Das ist keine Spielerei. Das Schweißen lehrte Gunther Göbel bisher ausschließlich an richtigen Schweißgeräten. Eine materialintensive Geschichte, weil jeder Student ein Stückchen Metall zum Bearbeiten brauchte. Beim Besuch in der programmierten Realität können die Studenten nun erst einmal üben, bevor sie in der richtigen Wirklichkeit ans echte Gerät dürfen.

Vier solcher VR-Brillen samt Steuerung besitzt die Hochschule nun. Kostentechnisch war die Anschaffung überschaubar. 2 300 Euro je System. Dazu gehören auch ein spezieller Computer, dessen schnelle Rechenleistung eigentlich für Spiele gedacht ist und zwei kleine Kameras. Die sind an der Decke montiert und projizieren die Person am Computerbildschirm mitten in die unwirkliche Wirklichkeit.

Damit kann Göbel das Schweißlabor und seine Studenten sehen und alles verfolgen. Er leitet sie auch an. Mit einem Klick markiert er ihnen an einem programmierten Stück Metall die nun zu schweißende Naht. Nach dem Schweißen wertet er den Versuch mit ihnen aus. Diagramme verraten genau, wie gleichmäßig gearbeitet wurde. „In diesem Fall ist die Technik der Wirklichkeit um Längen voraus“, sagt der Professor. Der Computer lässt sich nun mal nicht veräppeln. Er spuckt Zahlen und Prozentwerte aus und verrät damit, wie dicht dran die Studenten an einer perfekten Schweißnaht sind.

Ausflug auf das Hochhaus-Dach

Das führt richtig zum Nervenkitzel. „Es ist wie beim Computer spielen“, beschreibt Jasmin Helen Müller. „Man will sein Ergebnis mit jedem Versuch verbessern.“ Die Anstrengung zahlt sich aus. Wer gut ist, darf ins nächste Level aufsteigen und hoch hinaus. Gerade programmiert Gunther Göbel eine neue Welt für seine Studenten. Die stehen künftig auf einem Hochhaus und müssen an einem Rohr schweißen. „Die Variante, dass sie bei einem Fehler vom Dach fallen, habe ich aber wieder aus dem Programm genommen“, sagt der Dozent und lacht.

Produktionstechnik-Studenten im vierten Semester dürfen für Übungen und Praktika künftig an die Brillen. Göbel vermutet, dass sich in naher Zukunft weitere HTW-Dozenten in die virtuelle Welt vorwagen. Einige Kollegen haben sich schon bei ihm informiert. Die Fabrikplaner könnten schon bald durch ihre Entwürfe spazieren oder Messtechniker ihre Messwerte dreidimensional darstellen. Der Campus der HTW wächst. Dazu braucht es keine Baumaschinen oder viel Geld, sondern nur ein paar Brillen.