\nEinfach mal kurz in den Weltraum reisen, durch die Sterne gleiten und die Galaxie erkunden. Mit Skiern \u00fcber die Pisten d\u00fcsen \u2013 oder sich direkt in einen OP-Saal schalten lassen. Gef\u00fchlt ganz echt, mittendrin, 3D, umgeben von Bildern, die sich geschmeidig um\u00a0den K\u00f6rper und die eigene Wahrnehmung wickeln. Das neue „Holodeck“ der TU Dresden simuliert t\u00e4uschend echt virtuelle Realit\u00e4ten in einem komplett LED-basierten Raum.\n<\/p>\n
\n„Wir wollen Erlebniswelten schaffen, in die wir uns ohne VR-Brille fallen lassen k\u00f6nnen“, erkl\u00e4rt Professor Frank Fitzek, Inhaber der Deutschen Telekomprofessur f\u00fcr Kommunikationsnetze und Sprecher des Exzellenzclusters der TU Dresden. „Uns interessiert, wie Menschen in den digitalen Welten etwas erleben, erlernen und wie man Wissen vermitteln kann.“ Daf\u00fcr arbeiten die Wissenschaftler auch mit Psychologen zusammen. Sie wollen menschliches Verhalten an der Schnittstelle zwischen analoger und virtueller Realit\u00e4t besser verstehen.\n<\/p>\n
Gro\u00dfes Potenzial beim Lernen<\/strong><\/p>\n \nEin gro\u00dfes Potenzial f\u00fcr das Holodeck sieht Fitzek in Lernprozessen. „Ein F\u00fcnfj\u00e4hriger w\u00fcrde sofort verstehen, was wir hier treiben. Sie kennen virtuelle Realit\u00e4ten aus ihren Spielen“, erkl\u00e4rt Forscher Fitzek. „Wenn man sieht, wie schnell junge Menschen virtuelle Welten in einem Spiel wie Minecraft erschaffen und wie zur\u00fcckhaltend sie beim Satz des Pythagoras sind \u2013 dann m\u00fcsste man den Satz des Pythagoras nur in deren virtuelle Welt bringen und sagen \u2013 genau daf\u00fcr ben\u00f6tigst Du das.“ Wenn mathematische Aufgaben\u00a0in einem Spiel erlebbar w\u00e4ren, so Fitzek, w\u00e4re die Motivation ganz anders. „Kinder w\u00fcrden viel mehr investieren, um das Problem zu l\u00f6sen.“\n<\/p>\n Erdanziehung verlangsamen<\/strong><\/p>\n \nFitzek sieht auch f\u00fcr Erwachsene enorme Lernpotenziale: „Jonglieren lernen ist in der Realit\u00e4t ein harter Prozess. St\u00e4ndig fallen die B\u00e4lle herunter, es dauert ewig, bis man es kann“, skizziert der Forscher. „Im Holodeck k\u00f6nnen wir die B\u00e4lle simulieren und\u00a0die Erdanziehung verlangsamen. So haben wir mehr Zeit, unsere Reaktion auf das Fangen der B\u00e4lle abzustimmen. Das lernen wir schneller und haben viel mehr Spa\u00df.“ M\u00f6glich sein soll das durch einen Handschuh, der an den Tastsinn appelliert und Ber\u00fchrungen meldet, auch wenn die B\u00e4lle „nur“ als Realit\u00e4t simuliert sind.\n<\/p>\n Tast- und Geruchssinn in digitale Welten einbinden<\/strong><\/p>\n \nUm diese und andere Anwendungen zu erm\u00f6glichen, m\u00f6chten Fitzek und sein Team den Tast- und Geruchssinn in die Echtzeitvisualisierungen einbinden. Das soll einerseits durch die eben erw\u00e4hnten Datenhandschuhe gelingen, andererseits \u00fcber digitale Nasen, die Ger\u00fcche transportieren. „Das Vermitteln von menschlichen Sinnen ist noch gar nicht erforscht, das wollen wir jetzt machen. An der Ceti-Bar sollen zum Beispiel \u00fcber digitale Nasen R\u00f6staromen hergestellt werden“, erl\u00e4utert Fitzek. Es gebe au\u00dferdem auch die M\u00f6glichkeit, Ger\u00e4usche von anbratenden Zwiebeln zu simulieren. „Wir wissen ja, dass Sinne auch kompensieren k\u00f6nnen. Blinde h\u00f6ren hervorragend. Diese Mechanismen k\u00f6nnen wir in der Forschung nutzen.“\n<\/p>\n Kommunikation mit anderen Menschen<\/strong><\/p>\n \nViel Potenzial sieht Fitzek auch in der Kommunikation mit anderen Menschen. „Wir k\u00f6nnen Menschen und Roboter im Holodeck trainieren und weltweit vernetzen“, erl\u00e4utert der Kommunikationsexperte. Dies erlaube es Teams in der Industrie der Zukunft, gemeinsam an industriellen Wertsch\u00f6pfungsketten zu arbeiten und Prototypen im virtuellen Raum zu testen. „Die Roboter lernen durch die Menschen und umgekehrt.“ Weitere Einsatzm\u00f6glichkeiten k\u00f6nnte es auch in der Medizin geben, wenn durch die Zuschaltung von Echtzeitvisualisierungen beispielsweise bei Operationen, Wundversorgung, Behandlungen und Geburten assistiert wird.\n<\/p>\n Sch\u00fclerprojekt mit Valencia<\/strong><\/p>\n \nM\u00f6glich ist auch ein Echtzeitaustausch mit Sch\u00fclern anderer L\u00e4nder. „Aktuell arbeiten wir mit einem Partner in Valencia, um Sch\u00fcler und Sch\u00fclerinnen in einem Holodeck zusammenzubringen und gemeinsam lernen zu lassen“, sagt Fitzek. Nat\u00fcrlich gebe es immer noch sehr viele Fragen, beispielsweise wie viele Daten daf\u00fcr transportiert werden m\u00fcssen. „Wichtig ist erst einmal, das Problem zu sehen, die richtigen Fragen zu stellen. Dies wollen wir nicht nur aus der Theorie, sondern konkret aus den Anwendungen heraus analysieren.“\n<\/p>\n Hauptfokus: Verz\u00f6gerungen vermindern<\/strong><\/p>\n \nDamit dies alles gelingen kann, bleibt der Fokus der Hauptforschung auf der Verminderung der Verz\u00f6gerungen. Nur wenn es gelingt, diese Verz\u00f6gerungen so niedrig wie m\u00f6glich zu halten, kann ich in Echtzeit kommuniziert werden. Insgesamt 1,5 Millionen Euro hat\u00a0das Holodeck gekostet.\n<\/p>\n Quantenlabor vorgestellt<\/strong><\/p>\n \nGleichzeitig stellte die TU Dresden auch ihr neues Quantenlabor vor \u2013 das Quantum Communication, Computing und Sensing Lab. Darin wollen die\u00a0Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an Quantencomputern, Quantenkommunikation und Quantensensoren forschen. Ein Ziel davon: digital-souver\u00e4ne, verschl\u00fcsselte und abh\u00f6rsichere Kommunikation erm\u00f6glichen. „In diesem Labor wird es das erste Mal m\u00f6glich sein, die Quantenphysik mit Kommunikation zu verbinden“, erkl\u00e4rte Professorin Ursula Staudinger, Rektorin der\u00a0TU Dresden. „Das ist eine ganz neue Ebene. Sie ist wichtig f\u00fcr die digitale Souver\u00e4nit\u00e4t am Standort Deutschland, f\u00fcr die Sicherheit im Sinne der Cybersecurity sowie f\u00fcr die Forschung.“ Besonders mit den Quantensensoren lie\u00dfen sich Dimensionen der Realit\u00e4t\u00a0analysieren, die bislang nicht gemessen werden konnten.\n<\/p>\n