feir
Führungsausbildung für Einsatzkräfte mittels intelligenter virtueller Realitäten
Start: 09.2022
Ende: 08.2025
Wie trainiert man Führung, wenn Sekunden zählen, Informationen unvollständig sind und Entscheidungen unter Stress getroffen werden müssen? Das Projekt FEIR – Führungsausbildung für Einsatzkräfte mittels intelligenter virtueller Realitäten entwickelt ein innovatives VR-basiertes Ausbildungssystem für Einsatz- und Führungskräfte im Bevölkerungsschutz. In realitätsnahen virtuellen Einsatzlagen können Teilnehmende taktisches Vorgehen, Lageerkundung, Entscheidungsfindung und Sicherheitsbewusstsein immersiv üben, ohne reale Risiken einzugehen.
Das Besondere: Die Trainingsszenarien werden automatisiert erzeugt und in unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden bereitgestellt. Gleichzeitig analysiert das System das Verhalten der Nutzenden objektiv und nachvollziehbar – etwa anhand von Laufwegen, benötigter Zeit, erkannten Gefahren, Kontrollmarkierungen, Aufmerksamkeit, Erinnerungsleistung und sicherheitsrelevantem Verhalten. Ergänzend wird die physiologische Belastung über EKG-Daten und KI-basierte Stressbewertung einbezogen. So entsteht ein umfassendes Bild aus Leistung, Handlungssicherheit und Belastungsreaktion.
FEIR verbindet Virtual Reality, Datenanalyse und künstliche Intelligenz zu einem praxisnahen Trainingswerkzeug, das Ausbildende beim Debriefing unterstützt und Einsatzkräfte gezielt auf komplexe Lagen vorbereitet.
Wie trainiert man Führung, wenn Sekunden zählen, Informationen unvollständig sind und Entscheidungen unter Stress getroffen werden müssen? Das Verbundprojekt FEIR – Führungsausbildung für Einsatzkräfte mittels intelligenter virtueller Realitäten entwickelt ein VR-basiertes Ausbildungssystem für Einsatz- und Führungskräfte im Bevölkerungsschutz. Bislang erfolgte die Bewertung von Übungssituationen meist subjektiv durch Ausbildende, ohne strukturierte, individuell rückführbare Auswertung des Lernerfolgs. In realitätsnahen virtuellen Einsatzlagen üben Teilnehmende taktisches Vorgehen, Lageerkundung, Entscheidungsfindung und Sicherheitsbewusstsein, ohne reale Risiken einzugehen.Das Besondere an FEIR: Die Trainingsszenarien werden automatisiert und modular erzeugt und in unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden bereitgestellt, sodass Übungen reproduzierbar, aber zugleich abwechslungsreich bleiben. Gleichzeitig analysiert das System das Verhalten der Teilnehmenden objektiv und nachvollziehbar – etwa anhand von Laufwegen, benötigter Zeit, erkannten Gefahren, Kontrollmarkierungen und Erinnerungsleistung. Ergänzend wird die physiologische Belastung über Vitalsensorik erfasst und mittels KI-gestützter Verfahren ausgewertet, um Stressreaktionen im Zusammenhang mit der gezeigten Leistung einzuordnen.So entsteht ein umfassendes Bild aus Handlungssicherheit, taktischem Vorgehen und Belastungsreaktion. Workshops und Praxisevaluationen mit Freiwilligen Feuerwehren bestätigten die fachliche Korrektheit der automatisierten Bewertung sowie ihren didaktischen Mehrwert beim Debriefing. FEIR verbindet damit Virtual Reality, Datenanalyse und künstliche Intelligenz zu einem praxisnahen Trainingswerkzeug, das Einsatzkräfte gezielt auf komplexe, stressreiche Lagen vorbereitet.
Das FZI Forschungszentrum Informatik war innerhalb des Verbundprojekts FEIR insbesondere für die automatisierte Analyse und Bewertung komplexer Handlungsabläufe verantwortlich und brachte seine Expertise in den Bereichen Sensordatenauswertung, maschinelles Lernen und Mensch-Technik-Interaktion ein. Zu Projektbeginn unterstützte das FZI die Erhebung von Domänenwissen und Anforderungen und entwickelte gemeinsam mit Praxispartnern ein Kompetenzmodell für Feuerwehrführungskräfte, das einsatzrelevante Fähigkeiten in konkrete, messbare Metriken überführt.
Auf dieser Grundlage konzipierte und implementierte das FZI das Auswertungsmodul des Gesamtsystems: Es definierte die Schnittstellen zur Anbindung an die VR-Simulation, entwickelte das Konzept zur automatisierten Szenariengenerierung mit unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen und setzte die Handlungserkennung um, die Laufwege, Kontrollmarkierungen, Reaktionszeiten und weitere Verhaltensindikatoren automatisiert auswertet.
Einen weiteren Schwerpunkt bildete die Integration zusätzlicher Sensorik: Das FZI entwickelte ein KI-basiertes Verfahren zur Stressbewertung anhand der Herzratenvariabilität, das auf Basis öffentlicher EKG-Datensätze trainiert und im Rahmen der VR-Anwendung validiert wurde. Darüber hinaus beteiligte sich das FZI an Workshops, Nutzendenevaluationen mit Freiwilligen Feuerwehren sowie an der Erstellung des Domänenbacklogs und lieferte fachliche Beiträge zum Anwendungsleitfaden, insbesondere zum Zusammenhang von Stress und Leistungsfähigkeit.