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ROCK MASTER Höhentraining

Forschung und Ergebnisse

Die Wirksamkeit der VR-Technologie beim Training von Höhenarbeit und bei der Therapie von Akrophobie

Gründe für die Forschung im Zusammenhang mit der Ausbildung im Bereich Höhenarbeit

  • Die Ausbildung von Arbeitnehmern für Arbeiten in der Höhe ist ein wichtiger Aspekt der Sicherheit und Effizienz in verschiedenen Sektoren
  • Herkömmliche Schulungsmethoden sind nicht ausreichend wirksam, kostspielig und zeitaufwendig
  • Der Einsatz von virtueller Realität in der Ausbildung nimmt immer mehr zu
  • Der Einsatz von VR-Technologie kann sich als sehr vorteilhaft erweisen, vor allem, weil sie praktische Erfahrungen ermöglicht, ohne dass physische Labors gebaut werden müssen und ohne die üblichen Sicherheitseinschränkungen (Polak, Tekla, 2019).
  • Mehr als 50 % der Unternehmen haben VR bereits in ihre Geschäftsstrategie integriert oder planen dies, und ein Drittel sieht darin eine effektive Möglichkeit, Mitarbeiter zu entwickeln und zu schulen (PwC 2022 Report)
  • Der Einsatz von Virtual Reality (VR)-Technologie in der Höhenausbildung kann eine sichere und kontrollierte Umgebung für den Erwerb von Fähigkeiten bieten. GSR mit VR kann die Schulungsmöglichkeiten erweitern, indem die Reaktionen der Teilnehmer in Echtzeit überwacht und analysiert werden
  • VR ist ein wirksames Instrument für Sicherheitstrainings, das konventionelle Methoden übertrifft und die Teilnehmer stärker anspricht (Kanady, Duffy, 2022).

Ziel der Forschung

Unser Ziel war es, die Wirksamkeit von VR (Virtual Reality)-Technologie in der Höhenarbeit und Verhaltenstherapie zu untersuchen. Gemeinsam mit einer Gruppe von Psychologen testeten wir sieben Hypothesen und versuchten, den Einfluss individueller und soziodemografischer Merkmale der Teilnehmer auf die Wirksamkeit von VR-Training zu bewerten.

HYPOTHESE 1: Der Einsatz von VR-Technologie in der Ausbildung ist genauso effektiv wie die Ausbildung an einem Ausbildungsort (im wirklichen Leben)

HYPOTHESE 2: Standard-VR-Trainingsspiel ist effektiver als ein Trainingsgelände (im wirklichen Leben)

HYPOTHESE 3: Die Verkürzung der Trainingseinheit zugunsten einer Erhöhung der Frequenz (Mehrschichtmethode) macht das Training effektiver

HYPOTHESE 4: Das Training in einer Umgebung, die realen Arbeitsbedingungen nachempfunden ist (Lernmodus VR mit angewandter Umgebung), ist effektiver als das Training in einem VR-Standardmodus

HYPOTHESE 5: Das Training in einer Umgebung, die den realen Arbeitsbedingungen nachempfunden ist (Lernmodus VR mit angewandter Umgebung), ist effektiver als das Training an einem Trainingsort (im wirklichen Leben).

HYPOTHESE 6: Der Einsatz von virtueller Realität und simulierter Arbeit in der Höhe im Rahmen des Desensibilisierungsprozesses verringert die Höhenangst von Menschen, die unter Akrophobie leiden

HYPOTHESE 7: Die Einführung eines Sensibilisierungsprozesses zur Verringerung von Risikoverhalten und zur Entwicklung von automatischen Arbeitsverhalten in einer virtuellen Umgebung wird die Sicherheit und Effizienz von Arbeitnehmern in einem Umfeld mit Höhenexposition verbessern.

Außerdem wurde eine explorative Studie durchgeführt, in der die Wirksamkeit von Virtual Reality (VR) und konventionellem Training im Hinblick auf individuelle Unterschiede und soziodemografische Merkmale verglichen wurde

Gründe für die Forschung im Rahmen von Verhaltensstudien

  • Studien, in denen die virtuelle Realität zur Behandlung spezifischer Phobien wie der Akrophobie eingesetzt wurde, haben vielversprechende Ergebnisse gezeigt.
  • Die VR-Technologie hat sich in Kombination mit mobilen Apps als wirksames Instrument für die Exposition erwiesen, vergleichbar mit der Exposition in vivo.

Forschung zur Wirksamkeit von VR-Training

In der Studie wurden die ersten fünf Forschungshypothesen überprüft. Das erste Ziel der Studie bestand darin, die Wirksamkeit von Höhenschulungen unter verschiedenen Bedingungen zu bewerten: konventionell (im wirklichen Leben) und unter Verwendung der virtuellen Realität (VR). Die Teilnehmer aus verschiedenen Branchen und Regionen wurden nach dem Zufallsprinzip einer der beiden Untersuchungsgruppen zugewiesen. Bei der VR-Schulung nahmen die Teilnehmer an einem Schulungsvideo, einem VR-Tutorial und Spielen zum Schulungsthema teil. 

Es wurden drei Modi des VR-Trainings verwendet: Basismodus, Lernmodus und Mehrschichtmodus. Zu den Messinstrumenten gehörten ein soziodemografischer Fragebogen und eine eigene Bewertungseinheit zur Beurteilung des theoretischen und praktischen Wissens der Teilnehmer. Das zweite Ziel der Studie bestand darin, die psychologischen Eigenschaften von Personen zu bewerten, die an einem Höhentraining teilnehmen, und die Wirksamkeit des Trainings mit virtueller Realität (VR) und konventionellen Methoden zu vergleichen. Im Rahmen der Studie wurden eine Reihe von psychologischen Tests vor und nach der Schulung durchgeführt und eine praktische Bewertung vorgenommen.

Psychologische Tests: Desensibilisierung

Ziel der Studie war es, die Wirksamkeit der Expositionstherapie mit virtueller Realität (VR) bei der Verringerung der Höhenangst (Akrophobie) zu untersuchenDie Studie umfasste drei Gruppen: eine Kontrollgruppe, eine Angstgruppe und eine Gruppe von Arbeitnehmern mit Höhenangst. In der Studie wurden Hilfsmittel wie VR-basierte Simulationen für die Ausbildung von Höhenarbeitern, GSR-Geräte zur Messung der galvanischen Reaktionen, der STAI-Fragebogen zur Bewertung der Angst in zwei Kontexten (situativer Zustand und generalisiertes Merkmal), ein auf dem Angstsymptom-Inventar (SUDS) basierender Fragebogen zur Bestimmung des Ausmaßes der Angstsymptome in der Höhe und ein Auszug aus dem Fragebogen zur Simulatorkrankheit (SSQ) zur Bewertung des Ausmaßes der Simulatorkrankheit eingesetzt.

Die Studie wurde in zwei Phasen durchgeführt, mit einer Abfolge von Aufgaben in der VR, einer Überwachung der Teilnehmer mit einem GSR-Gerät und der Möglichkeit, die Teilnahme bei schweren Symptomen zu beenden.

Verfahren: Drei Studiengruppen: hochängstliche, niedrigängstliche (Höhenarbeiter) und Kontrollgruppe. Vor der Studie füllten alle Teilnehmer den STAI-Fragebogen aus, mit dem die Angst in einer bestimmten Situation sowie ein allgemeines Persönlichkeitsmerkmal bewertet wurden.

Die Studie bestand aus zwei Phasen, die innerhalb einer Woche abgeschlossen wurden. In der ersten Phase füllten die Teilnehmer den SUDS-Fragebogen aus, wurden in Entspannungstechniken eingeführt und erhielten die Aufgabe, diese Techniken zu Hause selbst zu trainieren. Danach folgte die eigentliche Studie, in der die Teilnehmer in einer VR-Simulation Arbeitssituationen in luftiger Höhe ausgesetzt waren. Nach Beendigung der Aufgaben füllten die Probanden erneut den SUDS-Fragebogen aus, um den Grad ihres Unbehagens zu bewerten, und den SSQ-Fragebogen, um den Schweregrad der simulationsbedingten Symptome zu beurteilen. Die zweite Phase der Studie umfasste eine Nachuntersuchung, die eine Woche nach der ersten Sitzung durchgeführt wurde. Die Teilnehmer nahmen erneut an der VR-Sitzung teil und füllten den SUDS- und den SSQ-Fragebogen aus, um die Veränderungen ihres Angstniveaus bei der Exposition gegenüber der Höhe und die Symptome der Simulatorkrankheit zu messen.

Psychologische Tests: Sensibilisierung

Ziel der Studie war es, die Wirksamkeit der Expositionstherapie mit virtueller Realität (VR) zu untersuchen, um risikoreiche Verhaltensweisen zu reduzieren und automatische Arbeitsverhaltensweisen bei Arbeiten in der Höhe zu entwickeln. Es wurden VR-Simulationen für das Training von Höhenarbeiten und GSR-Geräte zur Messung galvanischer Reaktionen verwendet.

Der State-Trait Anxiety Inventory (STAI)-Fragebogen wurde zur Bewertung von Angstzuständen und ein auf dem Anxiety Symptom Inventory basierender Fragebogen sowie der Simulator Sickness Questionnaire zur Bewertung von Angstzuständen und Simulatorkrankheit verwendet.

Verfahren: Die Studienstichprobe wurde aus den Sten-Scores des STAI-Fragebogens mit Werten von 1-4 auf der Angstskala als Merkmal gewonnen.

Das Studienverfahren bestand aus zwei Phasen, die innerhalb von drei Tagen durchgeführt wurden. Jedem Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip zwei der 30 experimentellen Szenarien zugewiesen. Die eigentliche Studie wurde mit Hilfe von VR-Technologie durchgeführt und umfasste eine Abfolge von Aufgaben zur Simulation von Situationen und Tätigkeiten, die mit Arbeiten in der Höhe verbunden sind.

Die Teilnehmer  führten die Szenarien in zwei Modi durch: im Basismodus und im stimulierenden Modus. Im Basismodus wurden die Fehler, die die Probanden während der Aufgabe machten, aufgezeichnet und gezählt. Die erste Phase umfasste nur den Basismodus, die zweite Phase umfasste beide Modi der Szenarien. Während der Simulation wurden die Versuchspersonen mit einem GSR-Gerät (Galvanic Skin Response) Gerät überwacht.

Ergebnisse der Studie

Hypothese 1: Das VR-Training ist in Bezug auf die Effektivität gleichwertig mit dem Training an einem Trainingsort (im wirklichen Leben). Die praktischen und theoretischen Bewertungsergebnisse zwischen VR-Training und realem Training weisen keine Unterschiede auf. Beide Trainingsmethoden waren wirksam, wobei die Teilnehmer bei der theoretischen Bewertung nach jedem dieser Trainingstypen höhere Punktzahlen erreichten. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse bestätigen die Wirksamkeit des VR-Trainings im Vergleich zu konventionellen Trainingsmethoden für die Ausbildung im Bereich Höhenarbeit.

Hypothese 2: Das Training mit dem Standard-VR-Trainingsspiel ist effektiver als das Training an einem realen Trainingsort. Der Einsatz von Standard-VR-Aktivitäten war nicht effektiver als die realen Abläufe auf dem Trainingsgelände. Die Ergebnisse der praktischen und theoretischen Bewertungen zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen der Gruppe, die das VR-Trainingsspiel nutzte, und der Gruppe, die das herkömmliche Training auf einem Trainingsgelände nutzte. Kein Unterschied in der Wirksamkeit zwischen den Gruppen deutet darauf hin, dass beide Trainingsmethoden gleichermaßen effektiv sind, um die Teilnehmer auf Arbeiten in der Höhe vorzubereiten.

Hypothese 3: Die Verkürzung einer Trainingseinheit zu Gunsten einer Erhöhung der Frequenz (Mehrschichtmethode) erhöht die Effektivität des Trainings. Bei der mehrschichtigen Variante der Ausbildung machten die Teilnehmer die wenigsten Fehler. Kürzere, aber häufigere Trainingseinheiten trugen zu besseren praktischen Leistungen bei. Die Mehrschichtmethode erwies sich als die effektivste der untersuchten Optionen.

Hypothese 4: Das Training in einer Umgebung, die realen Arbeitsbedingungen nachempfunden ist (so genannte Lern-VR mit angewandter Umgebung), ist effektiver als ein Training nur in der Standard-VR. Die Auszubildenden erzielten bei der theoretischen Bewertung hohe Punktzahlen, unabhängig von der Art der Ausbildung. Auszubildende, die die Lern-VR nutzten, machten bei der praktischen Bewertung weniger Fehler als Auszubildende, die die VR-Standardversion der Ausbildung nutzten. Die Ausbildung in einer Umgebung, die realen Arbeitsbedingungen nachempfunden ist, d. h. unter Verwendung der Lern-VR-Methode mit angewandter Umgebung, erwies sich im Vergleich zur Ausbildung in der Standard-VR als effektiver in Bezug auf die praktischen Ergebnisse.

Hypothese 5: Die Ausbildung in einer Umgebung, die realen Arbeitsbedingungen nachempfunden ist (so genanntes VR-Lernen mit angewandter Umgebung), ist effektiver als die Ausbildung an einem Ausbildungsort (realer Alltag). Bei der Bewertung des theoretischen Wissens wurden keine Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt – beide Gruppen erzielten eine hohe Durchschnittspunktzahl. Auszubildende, die das VR-Lernen nutzen, machten bei der praktischen Bewertung weniger Fehler als diejenigen, die an einem Schulungsort ausgebildet wurden. Das Training in einer Umgebung, die realen Arbeitsbedingungen nachempfunden ist (VR-Lernen mit angewandter Umgebung), erwies sich als effektiver als das Training an einem Schulungsort (im wirklichen Leben).

Hypothese 6: Der Einsatz von virtueller Realität und simulierter Arbeit in der Höhe im Rahmen des Desensibilisierungsprozesses verringert die Höhenangst bei Menschen, die unter Akrophobie leiden. Die mit den GSR-Geräten erhobenen physiologischen Daten bestätigten eine Verringerung der physiologischen Reaktion während der VR-Aufgaben. Die Ergebnisse der SUDS- und SSQ-Fragebögen zeigten einen Rückgang der wahrgenommenen Symptome von Angst und Simulatorkrankheit. Die Ergebnisse deuten auf die Wirksamkeit der VR-Simulation in der Verhaltenstherapie bei Höhenangst hin. Die Ergebnisse der Studie weisen auf das Potenzial für weitere Forschung und eine mögliche Implementierung von VR in der Therapie hin. Virtual-Reality-Training kann ein wirksames Instrument zur Verringerung der Höhenangst sein, sowohl für Akrophobiker als auch für Arbeitnehmer, die in der Höhe arbeiten. Die VR-Expositionstherapie kann sich positiv auf das Selbstwertgefühl der Patienten/Arbeitnehmer, ihre Handlungsfähigkeit und ihr tägliches Funktionieren auswirken. Eine Verringerung der Höhenangst kann zu einer Verbesserung der Lebensqualität und der Fähigkeit, arbeitsbezogene Aufgaben in der Höhe auszuführen, beitragen.

Hypothese 7: Der Einsatz von virtueller Realität und simulierter Arbeit in der Höhe im Rahmen des Desensibilisierungsprozesses verringert die Höhenangst bei Personen, die unter Akrophobie leiden. Die Analyse der SUDS- und SSQ-Fragebögen ergab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Ergebnissen des Pre- und Posttests. Die Analyse der GSR-Parameter ergab ebenfalls keine signifikanten Veränderungen der Reaktionswerte. Die Analyse der Fehler ergab eine signifikante Verringerung der Anzahl der Fehler beim dritten Testversuch im Vergleich zum ersten Versuch. Auch die für die Bearbeitung einer Aufgabe benötigte Zeit war beim zweiten Versuch signifikant kürzer als beim ersten Versuch.
Explorative Studie: Ein Vergleich der Wirksamkeit von Virtual Reality (VR) und konventionellen Trainingsmethoden im Hinblick auf individuelle Unterschiede und soziodemografische Merkmale der Teilnehmer. Personen mit einem höheren Angstniveau schnitten sowohl bei den theoretischen als auch bei den praktischen Beurteilungen sowohl in der VR als auch im konventionellen Training schlechter ab. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ängstlichere Personen.

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