Kurzbeschreibung der Pilotaktion
Die Pilotaktion AI4Paving wurde im Rahmen eines studentischen Lehrmoduls durchgeführt und zielte darauf ab, Studierende praxisnah an die Entwicklung KI-gestützter Lösungen für konkrete Herausforderungen im Handwerk heranzuführen. Im Mittelpunkt stand die Konzeption und prototypische Umsetzung eines Computer-Vision-Systems zur Unterstützung von Pflaster- und Natursteinarbeiten.nAnhand einer realen handwerklichen Problemstellung entwickelten die Teilnehmenden digitale Lösungsansätze, die Methoden der Künstlichen Intelligenz mit handwerklichem Fachwissen verbinden. Die Pilotaktion verknüpfte dabei die Themen Computer Vision, Erweiterte Realität (AR/MR) sowie digitale Assistenzsysteme mit den Anforderungen des Bau- und Ausbauhandwerks.
Zielsetzung & erwarteter Erkenntnisgewinn
Ziel der Pilotaktion war es, das Potenzial von KI- und Computer-Vision-Technologien für das Handwerk zu untersuchen und Studierende zur eigenständigen Entwicklung anwendungsnaher Lösungen zu befähigen.nIm Fokus standen insbesondere:ndie Auseinandersetzung mit körperlich belastenden Tätigkeiten und möglichen Automatisierungs- beziehungsweise Assistenzpotenzialen,ndie Begegnung des Handwerks mit dem zunehmenden Fachkräftemangel,ndie Unterstützung einer stärkeren Nutzung von Naturstein als nachhaltigem und kreislauffähigem Baustoff,ndie Erprobung neuer Formen der Mensch-Technik-Kollaboration im Handwerk.nDarüber hinaus sollte untersucht werden, wie digitale Assistenzsysteme handwerkliche Expertise zugänglicher machen können. Insbesondere wurde die Frage adressiert, inwieweit KI-basierte Werkzeuge dazu beitragen können, auch weniger erfahrene Anwenderinnen und Anwender bei der Planung und Verarbeitung individuell geformter Natursteine zu unterstützen und damit die Abhängigkeit von standardisierten Bauelementen zu reduzieren.
Eingesetzte Technologien / Materialien
Computer Vision zur Erkennung und Analyse von Bauteilen beziehungsweise Natursteinen,nMethoden der Künstlichen Intelligenz für die Verarbeitung visueller Informationen,nAugmented Reality (AR),nMixed Reality (MR),nprototypische digitale Assistenzsysteme für handwerkliche Arbeitsabläufe,nNaturstein als exemplarischer Baustoff für die praktische Anwendung.
Format und didaktisches Setting
Die Pilotaktion wurde als seminaristisches Lehr- und Workshopformat innerhalb eines Hochschulkurses durchgeführt. Die Studierenden arbeiteten eigenständig an einer Studienarbeit mit direktem Praxisbezug und wurden dabei durch regelmäßige Seminartermine, fachliche Begleitung und gemeinsame Reflexionsphasen unterstützt.nDas didaktische Konzept folgte dem Ansatz des projektbasierten Lernens. Anstatt KI-Technologien ausschließlich theoretisch zu behandeln, entwickelten die Teilnehmenden in Teams ein konkretes KI-System zur Lösung einer realen handwerklichen Herausforderung. Das Format wurde intern unter dem Leitgedanken „Wir bauen eine WALZ-KI“ umgesetzt und verband technologieorientiertes Lernen mit unmittelbarer praktischer Anwendung.
Kooperation Handwerk-Hochschule
Die Pilotaktion verband wissenschaftliche Methoden der KI-Entwicklung mit konkreten Fragestellungen aus dem Handwerk. Die zugrunde liegende Herausforderung stammte aus einem realen handwerklichen Kontext und diente als Ausgangspunkt für die Entwicklung digitaler Lösungsansätze.nDurch diese enge Verzahnung von Praxis- und Hochschulperspektive konnten die Studierenden die Anforderungen handwerklicher Arbeitsprozesse direkt in den Entwicklungsprozess einbeziehen. Gleichzeitig wurden mögliche Einsatzfelder digitaler Technologien im Handwerk systematisch untersucht und bewertet.
Ergebnisse, Learnings & Verstetigung
Die Pilotaktion zeigte, dass die Kombination aus realer handwerklicher Problemstellung und eigenständiger Entwicklung digitaler Lösungen zu einer hohen Motivation und einem hohen Engagement der Beteiligten führte. Besonders positiv wirkte sich der direkte Praxisbezug aus, da Fortschritte und Entwicklungsergebnisse unmittelbar sichtbar und nachvollziehbar waren.nDie Studierenden konnten grundlegende Kompetenzen im Bereich Künstliche Intelligenz, Computer Vision und digitaler Systementwicklung erwerben und diese unmittelbar auf eine reale Anwendung übertragen. Gleichzeitig wurden erste Erkenntnisse über die Potenziale KI-gestützter Assistenzsysteme für die Verarbeitung und Planung von Natursteinanwendungen gewonnen.nEin wichtiges Ergebnis der Pilotaktion war die erfolgreiche Integration des entwickelten Lehrkonzepts in das bestehende Lehrangebot. Die im Projekt erarbeiteten Inhalte und Methoden wurden als Basis für weiterführende Ausbildungs- und Qualifizierungsangebote genutzt und bilden eine Grundlage für zukünftige Lehrveranstaltungen im Themenfeld KI und Handwerk.nFür die Verstetigung ist vorgesehen, die Inhalte dauerhaft in Lehrmodule zu integrieren sowie durch vertiefende Workshops mit Handwerksbetrieben und weiteren Interessierten aus der Praxis zu ergänzen. Dadurch soll die Übertragbarkeit der entwickelten Ansätze in reale Anwendungs- und Weiterbildungskontexte weiter gestärkt werden.
