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Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag

Informationen zur Untersuchung

Virtual und Augmented Reality – Entwicklungspfade, Anwendungspotenziale, Technikfolgen

Themenbereich: Informationstechnik
Analyseansatz: TA-Projekt
Themeninitiative: Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung
Status: abgeschlossen
Laufzeit: 2017 bis 2018

Gegenstand und Ziel der Untersuchung

Als Virtual Reality (VR) wird eine computergenerierte, softwaregenerierte Simulation realer oder fiktiver Umwelten bezeichnet, in die die Nutzer mithilfe geeigneter Mensch-Maschine-Schnittstellen (z. B. eine VR-Brille) versetzt werden und in der sie mit der simulierten Umwelt interagieren können (z. B. zum Training von chirurgischen Eingriffen in der medizinischen Ausbildung). Bei der Augmented Reality (AR) handelt es sich um eine computergestützte Erweiterung der wahrnehmbaren Realität. Hier werden beispielsweise Zusatzinformationen wie Texte, Bilder oder virtuelle Objekte in das Sichtfeld der Nutzer eingeblendet, etwa Arbeitshinweise in die Brille eines Montagemitarbeiters.

Praktische Anwendungen von VR und AR haben in den letzten Jahren in vielen privaten wie beruflichen Anwendungszusammenhängen stark an Bedeutung gewonnen. Gleichwohl befinden sich die Technologien infolge von kontinuierlichen Leistungssteigerungen und der einsetzenden Kostendegression aktuell in einer Entwicklungsphase, in der sie in diverse professionelle und private Anwendungsbereiche Einzug halten. Durch die Vielzahl neuer Geräte, die von Herstellern wie Samsung, Microsoft, Sony, Google oder HTC auf den Markt gebracht werden, scheint vor allem der multimediale, konsumnahe Bereich von VR an Dynamik zu gewinnen. Tatsächlich stehen jedoch aktuelle Entwicklungen von B2B-Lösungen für Industrie, Medizin, Tourismus, Kultur, Bau- und Architekturgewerbe dem Verbraucherbereich in nichts nach. Dies unterstreicht die ökonomische und gesellschaftliche Relevanz von VR und AR.

Ziel der TA-Vorstudie war daher, in einem explorativem Ansatz Entwicklungspfade, Anwendungspotenziale und Technikfolgen von VR und AR zu analysieren. Die allgemeinen Herausforderungen, die aus der Verschränkung realer und virtueller Umwelten resultieren, wurden dabei genauso in den Blick genommen wie die anwendungsspezifischen Technologiepotenziale und -folgen. Neben Literaturauswertungen wurden leitfadengestützte Interviews mit Experten der verschiedenen potenziellen Anwendungsfelder durchgeführt und auf dieser Grundlage Zukunftsbilder erarbeitet, die den Einfluss von VR AR auf verschiedene Lebens- und Arbeitswelten beschreiben. Neben den sich abzeichnenden Game Changern der technologischen Entwicklung stand auch die Betrachtung ökonomischer und sozialer Folgen im Fokus, und eine weitere Spezifizierung und Bewertung der Technikfolgen erfolgte mithilfe von Trendradaren, die im Rahmen eines Expertenworkshops diskutiert, validiert und auf anwendungsfeldübergreifende Querbezüge und Enabling Technologies überprüft wurden. Übergreifendes Ziel eines solchen intensiven Analyseprozesses war, das zunehmend komplexe Untersuchungsfeld differenziert zu betrachten, richtungsweisende Herausforderungen der zukünftigen Entwicklungen zu benennen und daran geknüpfte Folgen für Wirtschaft und Gesellschaft abzuleiten.

Zentrale Ergebnisse

Die Kommerzialisierung von AR nimmt sowohl hinsichtlich Hardware als auch auf Anwendungen bezogen rasant zu. Dabei werden voraussichtlich bis 2025 ca. 60 % der global erzielten Umsätze auf den Konsumentenbereich entfallen und 40 % auf B2B-Bereiche. Zentrale Branchen für VR und AR werden in den nächsten Jahren die Bereiche Computer- und Videospiele zusammen mit Live Events und Video Entertainment darstellen. Weitere wesentliche Wachstumspotenziale zeigen sich in den Marktsegmenten Produktion und Handel inkl. Immobilien sowie in den Sektoren Bildung und Militär. Aus Sicht der innovationstreibenden Akteure werden VR- und AR-Anwendungen die Art und Weise prägen, wie zukünftig Fußballspiele oder Nachrichten gesehen werden, mit welchen Mitteln eine medizinische Behandlung erfolgt, wie Produkte präsentiert und gekauft oder wie Maschinen konstruiert und gewartet werden können. Es ist davon auszugehen, dass VR und AR die Digitalisierung des Alltags zukünftig weiter vorantreiben werden, indem sie die Integration von sozialer Interaktion, Mediennutzung, Konsum und Unterhaltung im digitalen Raum befördern und zu deren Verschränkung beitragen.

Die deutsche Wissenschaft ist durch viele Forschungsprojekte und führende Rollen in Fachgremien im internationalen Forschungsdiskurs gut positioniert. Auch die anwendungsnahe Forschung und Entwicklung unter Beteiligung von Unternehmen ist sehr gut aufgestellt. Perspektivisch ergeben sich daraus Chancen, dass die deutsche Forschung in Bereichen wie z. B. Medizin oder industrielle Anwendungen eine Wissensführerschaft erlangt oder behält. Da sich in Deutschland bereits eine vergleichsweise interdisziplinäre Wissenschaftscommunity mit VR und AR beschäftigt, ist diesbezüglich auch die Forschung zu sozialen und ethischen Fragestellungen gut aufgestellt und spielt eine wichtige Rolle im internationalen Kontext. Die zukünftige Forschungsförderung in Deutschland könnte einen Fokus insbesondere auf interdisziplinäre, anwendungsbezogene Forschung in B2B-Bereichen legen. Schwerpunkte wären etwa die Bereiche Medizin/Medizintechnik, Maschinen, Bauen sowie generell Produktion, Automatisierung und Industrie 4.0. In der Wirtschaft bieten VR und AR für eine Vielzahl an Branchen große Innovations- und Entwicklungspotenziale. Die Akteure der deutschen Innovationslandschaft können sich in diesem Prozess vor allem durch die Entwicklung und Vermarktung von Anwendungen im B2B-Bereich z. B. Industriekontext oder in der Medizin gut im internationalen Wettbewerb positionieren. Da sich große Technologiekonzerne bisher auf die Entwicklung von konsumnahen Endgeräten und Inhalten konzentrieren, können sich junge Start-ups vergleichsweise gut in diesem Feld positionieren. Neue Geschäftsmodelle werden in den Bereichen Premium-Apps/Content, E-Commerce, Streamingabos, In-App-Käufe, Social VR/Kommunikation, Werbung sowie Auswertung von Nutzerdaten liegen.

In der schulischen, beruflichen und akademischen Bildung werden durch VR und AR neue, interaktive Formate der Wissensvermittlung entstehen. Mit Blick auf die gesellschaftlichen Risiken zeigt sich eine Ambivalenz in den Effekten, die durch das immersive Eintauchen in virtuelle Welten für die Nutzer von VR entstehen können. Während die Technologie einerseits dazu beitragen wird, soziale Isolation durch neue Kommunikationsformen zu überwinden, kann die virtuelle Realität auch eine Parallelwelt erzeugen und in der Konsequenz zu Isolation und Entfremdung führen. Darüber hinaus werden auch VR- und AR-Inhalte zukünftig zum Ziel manipulierender und manipulativer Absichten werden, die seitens der Nutzer entsprechend intensiv erfahrbar sind. Neben bewusst fingierten Inhalten schaffen VR und AR außerdem neue technologische Möglichkeiten, um über suggestive Inhalte und Werbung die Reaktionen und Emotionen der Nutzer zu manipulieren.

Durch Einsatz von VR- und AR-Anwendungen können in beruflichen Umgebungen (etwa die Nutzung von Smart Glasses) Betriebsgeheimnisse oder hoch vertrauliche persönliche Informationen der Patienten (bei Einsatz von VR für medizinische Therapien) aufgezeichnet werden. Wie viele andere Nutzungskontexte digitaler Medien im Alltag unterstreichen auch die VR- und AR-Anwendungen die Notwendigkeit eines reflektierten, kritischen und souveränen Umgangs mit personen- und arbeitsbezogenen Daten in der Digitalsphäre. Weitere offene rechtliche Fragestellungen im virtuellen Raum betreffen auch Urheber- und Verwertungsrechte. Inwieweit hier tatsächlich bestehende Gesetze ausreichend sind bzw. angepasst werden müssen, ist daher von zentraler Bedeutung.

Die physischen und psychischen Folgen von längeren Aufenthalten in der virtuellen Realität und deren kausalen Wechselwirkungen mit der Nutzung virtueller Technologien sind noch weitgehend unbekannt. Angenommene Folgen, die bei (längeren) Aufenthalten in virtuellen Umgebungen eintreten könnten, sind Persönlichkeitsveränderung, Entfremdung, soziale Isolation sowie körperliche Auswirkungen. Die psychischen und neuronalen Auswirkungen, der Einfluss auf das Sehvermögen insbesondere von Kindern und Jugendlichen sowie ein möglicher Einfluss auf das Verhalten sind ebenfalls noch ungeklärt und bedürfen weiterer Forschung.

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