Was ist hier los und wo muss ich hin? Digitale Lehr- und Erlebnispfade erfolgreich navigieren

Informationstafeln sind das Herz vieler Lehr- und Erlebnispfade. Meist stehen sie an zentralen Wegestellen, Aussichtspunkten oder Standorten an denen die Besonderheiten vor Ort erläutert werden. Das Aufstellen von Tafeln ist allerdings nicht überall möglich. Sei es aus Kostengründen, Vandalismusgefahr oder weil die Natur möglichst unberührt bleiben soll. Hier bieten digitale Begleiter eine ideale Alternative. Denn auf dem Smartphone lassen sich prima weiterführende Informationen zu einem Standort vermitteln. Digitale Stationen müssen jedoch erst vor Ort sichtbar gemacht werden. Dies stellt eine besondere Herausforderung dar. Hier gibt es eine große Bandbreite an Möglichkeiten wie Nummerncodes, QR-Codes, GPS und Beacons bis hin zu Augmented Reality. Welche Techniken für welchen Zweck Sinn machen, soll dieser Beitrag aufzeigen.

Einmal durchzählen bitte! – Nummern statt Informationstafeln

Nummernpfade sind die einfachste Möglichkeit der Wegweisung. Jeder Informationspunkt entlang des Lehrpfades wird mit einem Nummernzeichen oder einen Buchstaben versehen. Dies kann eine kleine Tafel an einem Baum oder einem Pfosten sein. In der analogen Variante werden in einem zugehörigen Faltblatt die einzelnen Stationen erläutert. In der digitalen Welt sind die zugehörigen Informationen entweder über eine Webseite oder einer eigenen App abrufbar. Üblicherweise steht am Eingang des Lehrpfades eine Informationstafel mit einer Übersichtskarte.

Der Vorteil dieser Variante ist die einfache und günstige Umsetzung. Bautechnisch sind nur sehr wenige Maßnahmen notwendig. Anpassungen und Änderungen der Inhalte sind leicht möglich. Wird auf eine Webseite verwiesen ist eine gute Mobilfunk-Anbindung notwendig. Offline-Varianten sind nur mit einer eignen App realisierbar. Weiterhin müssen die einzelnen Standorte aktiv über eine Karte gesucht werden. Abhilfe kann hier eine zugehörige Karten-App bieten, die zur Navigation herangezogen wird.

QR-Codes – der Klassiker

Eine weitere und sehr verbreitete Variante sind QR-Codes. QR steht für „Quick Response“ und ist ein zweidimensionaler digitaler Code. Viele Smartphones haben in der Kamerafunktion bereits einen QR-Code-Scanner integriert. Ansonsten gibt es zahlreiche kostenfreie Apps, mit denen der Code abgerufen werden kann. Der Einsatz dieser Technik erfolgt ähnlich wie bei den Nummernpfaden. Allerdings können auch direkt im QR-Code bis zu 300 Zeichen verschlüsselt werden. So können über diesen Weg kurze Info-Text ohne Bilder und Grafiken ohne eine Internetverbindung angezeigt werden.

QR-Codes haben gegenüber den Nummerncodes den Vorteil, dass die entsprechende Webseite direkt aufrufbar ist. Dies ist insbesondere bei längeren URLs eine große Hilfe. Diese Funktion kann aber auch ein Nachteil sein. Wenn sich die Adresse der Webseite ändert, dann müssen ebenso die QR-Codes neu generiert und gedruckt werden. Wenn der QR-Code zudem auf mehreren Tafeln und Broschüren aufgedruckt ist, wird der Aufwand erheblich. Um dieses Risiko zu vermeiden, sollte man die Ziel-URL auf eine eigens dafür erstellte Domain führen lassen. Diese Domain hat die Funktion einer automatischen Weiterleitung auf Ziel-Webseite. Sollte sich die Ziel-Domain ändern, muss nur die Weiterleitungs-URL entsprechend angepasst werden. Zur Generierung der QR-Codes gibt es zahlreiche und kostenlose Online-Tools. Einige davon bieten eine integrierte Weiterleitungsfunktion mit an. Allerdings sind diese in den meisten Fällen mit einem kostenpflichten Account verbunden.

GPS – gewusst wo auf Schritt und Tritt

GPS-Empfänger zur Positionsbestimmung sind mittlerweile in jedem Smartphone verbaut. Vor allem in Verbindung mit Karten-Apps oder anderen Guides sind sie inzwischen das erste Mittel der Wahl für digitale Lehr- und Erlebnispfade. Die App ermittelt hierbei zunächst über das GPS-Modul die aktuelle Position. Weiterhin können darüber bestimmte Funktionen standortsabhängig aktiviert werden. Dies ist insbesondere für digitale Schnitzeljagden oder Lernspiele interessant. So können z.B. bestimmte Aufgaben erst dann angezeigt oder aktiviert werden, wenn man sich auch tatsächlich vor Ort befindet.

Der große Vorteil von GPS-Empfängern liegt in der Echtzeit-Navigation. Vielfältige standortspezifische Funktionen lassen sich so integrieren. So werden zusätzliche Anreize geschaffen, einen bestimmten Standort aufzusuchen. Allerdings kann die Genauigkeit der Standortsbestimmung stark variieren. Von Vorteil ist auch eine aktive Mobilfunkverbindung. So werden auch die Funkmasten zur Positionsbestimmung herangezogen. Auf offenen Flächen und idealen Wetterbedingungen liegt die Positionsgenauigkeit bei etwa 5 Meter. In dichten Waldgebieten ohne Mobilfunk oder in engen Tälern und Schluchten kann die Genauigkeit auf 50 bis 100 Meter abfallen oder sogar vollständig ausfallen. Auch ist zu beachten, dass bei einer längeren aktiven GPS-Nutzung der Stromverbrauch des Smartphones deutlich erhöht ist.

Beacons – digitale Leuchtfeuer

Eine bisher noch kaum verbreitete Lösung für Lehrpfade sind sogenannte Beacons bzw. digitale Leuchtfeuer. Als Techniken kommen hier Bluetooth, W-LAN, LTE oder RFID / NFC zum Einsatz. Bei den Bluetooth-Beacons werden z.B. kleine Kästchen mit einem Bluetooth-Sender an Bäumen oder Wänden montiert. Mit dem Smartphone lässt sich das Signal empfangen und über eine App auswerten. Ähnlich wie bei der GPS-Technologie können dann so bestimmte Funktionen in einer Karten- oder Lernspiel-App aktiviert werden. Sind mehrere Geräte in Reichweite, kann das Bluetooth-Signal auch zur Triangulation und somit für eine genaue Positionsbestimmung genutzt werden. Letzteres ist vor allem an Standorten interessant, bei denen kein GPS-Empfang möglich ist.

Beacons mit W-LAN oder LTE funktionieren hier ähnlich wie die Bluetooth Beacons. Allen gemeinsam ist, dass bei der Beacon-Technologie das Smartphone nur als Empfänger dient und keine Signale aktiv sendet. Etwas anders agiert hingegen die RFID / NFC Technologie. Hierbei sendet das Smartphone mittels NFC eine Art Suchsignal aus. Stößt es auf einen RFID Chip, erhält es eine Rückmeldung mit einer im RFID Chip gespeicherten Information. Diese kann dann z.B. für eine Aktivierung einer Funktion in einer App genutzt werden. Eine Beispiel für einen Audioguide der mit dieser Technologie betrieben wird, findet sich im Merkantilmuseum Bozen.

Beacons sind vor allem dort sinnvoll, wenn der GPS-Empfang Probleme bereitet. Beacons mit Bluetooth, W-LAN oder LTE haben eine Reichweite von 10 bis 500 Metern. Sind mehrere Geräte in Reichweite, können diese auch zur Triangulation genutzt werden. Letztendlich lassen sich damit ähnliche Funktionen, wie mit einem GPS-Empfänger realisieren. Ein Nachteil ist jedoch, dass mit Ausnahme der RFID / NFC Technologie alle Beacons eine eigene Stromversorgung benötigen. Die integrierten Batterien in Bluetooth-Beacons halten üblicherweise drei bis fünf Jahre. Da insbesondere bei vielen Bluetooth-Beacons ein Austausch der Batterien nicht vorgesehen ist, müssen die kompletten Geräte ersetzt werden. Bei der RFID / NFC Technologie wird hingegen keine Batterie benötigt. Die Reichweite beträgt dafür nur wenige Zentimeter. Zum Empfang der Daten muss daher das Smartphone direkt auf den RFID-Chip aufgelegt werden. Ein weiterer Nachteil sind auch die Anschaffungskosten, die je nach Gerät zwischen 20 und 50 Euro pro Beacon betragen.

Augmented Reality – etwas für Individualisten

Mit der Augmented Reality (AR) Technologie verbindet man zunächst die Einblendung von virtuellen Objekten in das aktive Kamerabild auf dem Smartphone. Diese Technologie lässt sich aber auch zur Aktivierung von standortspezifischen Funktionen nutzen. Optional erfolgt dies auch in Kombination mit dem im Smartphone integriertem GPS-Empfänger. In dieser Variante wird zunächst die ungefähre Position mit dem GPS-Empfänger ermittelt. Befindet man sich vor Ort, wird die Augmented Reality Funktion in der App freigegeben. Nun muss mit der Kamera ein bestimmtes Objekt oder Symbol, wie z.B. der Umriss einer bestimmten Figur gesucht werden. Sobald die App das Objekt richtig erkennt, wird eine bestimmte Funktion in der App freigeschaltet.

Letztendlich ist diese Art der Augmented Reality Technik vergleichbar mit den Möglichkeiten eines QR-Codes. Der Unterschied besteht darin, dass nun eine sehr umfangreiche Individualisierung möglich ist. Statt eines tristen QR-Codes kann nun die Zeichnung eines Käfers oder der Umriss eines Gebäudes als Merkmal zur Positionsbestimmung herangezogen werden. Objekte können so direkt in einer Lernspiel-App oder spielerisch in eine Story integriert werden. Nachteilig sind der höhere Programmieraufwand und mögliche Schwierigkeiten bei der Bild- oder Objekterkennung. Diese treten insbesondere die bei schlechten Wetterbedingungen, wie Nebel oder Regen auf.

Welche Lösung ist die richtige für mich?

Die Möglichkeiten sind vielfältig und die passende Lösung hängt stark davon ab, welche Zielgruppe ich mit welchen Inhalten erreicht werden sollen. Für einen digitalen Lehrpfad, der die wesentlichen Besonderheiten an den jeweiligen Standorten aufzeigen soll, genügen vermutlich QR-Codes. Diese verweisen jeweils auf eine für das Smartphone optimierte Webseite. Zwar könnte man hier auch diese Funktion mit einer Augmented Reality Technik realisieren. Der Aufwand wäre aber überproportional zum Nutzen. Zudem wäre auch eine eigene App notwendig. Anders sieht es aus, wenn für ein individueller Erlebnispfad mit interaktiven Elementen entwickelt werden soll. Hier sollte man sich die möglichen Lösungen zur Navigation und Ortsbestimmung genauer ansehen. Vor allem die Augmented Reality Techniken bieten kreative Möglichkeiten für spannend gestaltete Interaktionsmöglichkeiten mit der Umwelt.

Technologie	Vorteile	zu beachten
Nummern	– Verknüpfung mit App und/oder Infobroschüre möglich – Niedrige Zugangsschwelle – günstig in der Einrichtung und Wartung im Vergleich zu Infotafeln – bekanntes System – einfache analoge und digitale Verknüpfung	– als alleinige Nutzung, wenig Gestaltungsspielraum – Standorte müssen aktiv über eine Karte gesucht werden
QR-Codes	– Übermittlung von Textinformationen (offline bis 300 Zeichen) oder URL – einfache und kostengünstige Platzierung als Einzelobjekt oder auf Infotafeln – App-Integration möglich – günstig in der Einrichtung und Wartung – bei URL-Link Inhaltsänderung der Landing-Page – keine Lizenzkosten (je nach Umsetzung) – Nutzertracking möglich	– QR-Code Reader notwendig – bei offline-Nutzung Zeichenbeschränkung – bei offline-Nutzung Schildertausch bei Inhaltsänderung – als alleinige Nutzung, wenig Gestaltungsspielraum – Standorte müssen aktiv über eine Karte gesucht werden
GPS	– weltweit einsetzbar – mit eigenen Karten verknüpfbar – keine direkten Lizenzkosten – Empfänger mittlerweile in jedem Smartphone – in App integrierbar – hohe Akzeptanz	– passives System – Positionsbestimmung erfolgt im Gerät – geringe Genauigkeit in Straßenschluchten und Waldgebieten (+/- 50 bis 100 Meter) – bei Mobilfunkverbindung höhere Genauigkeit
Beacons	– Stromsparender im Vergleich zu GPS – Bessere Genauigkeit als GPS möglich (Straßenschluchten, Wald, Gebäude) – Verknüpfung mit App möglich und sinnvoll	– z.T. proprietäre Standards – Beacons müssen freie Sicht auf die Nutzerfläche haben (Montage an Türmen, Gebäude etc. notwendig) – Lebensdauer 3-5 Jahre, danach Austausch der Batterie oder gesamtes Gerät – echte Navigation nur mit Triangulationsnetz möglich (besonderer Programmieraufwand) – Akzeptanz in Deutschland unklar bzw. gering (vor allem Kundenwerbung) – Kaufpreis 20 bis 50 Euro pro Bluetooth-Beacon
AR	– zur Ortbestimmung wie QR-Code – keine speziellen Symboltafeln notwendig (jedoch hilfreich) – Integration in App möglich und sinnvoll	– Objekt mit klaren Konturen notwendig (Bauwerk, Skulptur, etc.) – spezieller AR-Reader notwendig oder Integration in einer eigenen App – ggf. Lizenzkosten (je nach Support, Umfang und Nutzerzahlen ab 50 Euro pro Monat)