Immersives Arbeitsheft trifft auf Lasersintern

In einem Pilotversuch sollen Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe 1 durch Augmented Reality ein vertieftes Verständnis zu den Arbeitsmethoden der Archäologie erhalten. Das erfolgt 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“, erläutert Jonas Christen. Deshalb wird die AR-Technologie mit einem analogen Arbeitsheft kombiniert.

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).

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 Schüler die jeweiligen Arbeitsschritte dreidimensional und animiert auf der Oberfläche des Heftes erleben, um ein besseres Gespür für die Vorgehensweisen der Archäologen zu erlangen. Neben dem alten Medium Papier und dem neuen Medium AR wird das Unterrichtsmaterial durch ein drittes ergänzt: Den 3D-Druck.

Der Kettenverteiler

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 Jahr 400 vor Christus 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 Schülern als Anschauungsobjekt, um die Dimensionen des Fundes erfahrbar zu machen, sie kann aber auch Archäologen neue Erkenntnisse zur möglichen Nutzung liefern“, berichtet Christen.

Lasergesintertes Replikat

Der Kettenverteiler wurde schließlich aus stabilem PA12-Material auf dem Sintratec-S2-System gedruckt. Das selektive Lasersintern (SLS) erwies sich für 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 Schüler begeistern und erfolgreich zur Wissensvermittlung beitragen. Gerade diese spannende Kombination von Augmented Reality und 3D-gedruckten Teilen könnte also den Weg sogar in zukünftige Klassenzimmer finden.