Augmented Reality trifft auf Lasersintern

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

Ein immersives Arbeitsheft

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 kombiniert.

Jonas Christen (ZHdK) und sein Forschungsteam entwickelten ein immersives Arbeitsheft, das auf AR-Technologie basiert.

Archäologie hautnah erleben

Im Heft lernen die Schüler den digitalen Arbeitsprozess der modernen Archäologie kennen.

«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. Nebst dem alten Medium Papier und dem neuen Medium AR wird das Unterrichtsmaterial durch ein drittes ergänzt: Den 3D-Druck.

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.

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 so erfolgreich zur Wissensvermittlung beitragen. Gerade diese spannende Kombination von Augmented Reality und 3D-gedruckten Teilen könnte also durchaus ihren Weg in zukünftige Klassenzimmer finden.

3D-gedruckt in einem Zug: Die SLS-Technologie erzeugt präzise und langlebige Teile.

“Die Sintratec-Technologie ermöglicht uns eine sehr detaillierte Darstellung
der äusserst feinen Aspekte von archäologischen Objekten.”

Jonas Christen
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Knowledge Visualization, ZHdK

kvis.zhdk.ch