Im vorliegenden Beitrag wird der Einsatz von Methoden der Spielifizierung (Gamification) im Bereich des Umweltschutzes beschrieben. Zunächst wird eine gemeinsame Definition für Gamification und Umweltschutz gesucht. Anschließend werden verschiedene bereits existierende Projekte rund um den Bereich „Green Gamification“ vorgestellt und die verwendeten Methoden der Spielifizierung erörtert. Im abschließenden Fazit folgt die Diskussion der Vor- und Nachteile sowie der  Grenzen von  „Green Gamification“.

Gamification und Umweltschutz

Computerspiele nehmen in unserer heutigen Zeit bereits einen wichtigen Teil des kulturellen Lebens ein. Seien es Online-Spiele, wie zum Beispiel „World of Warcraft“ oder „EVE-Online“, Mehrspieler-Konsolenspiele wie „Mario Party“ oder „Wii Sports“, oder Singleplayer-Spiele, wie beispielsweise „Fallout 3“. Sie alle begeistern Millionen von Spielern weltweit und versuchen diese durch Ranglisten, Trophäen, Titel oder Geschenke zu motivieren immer weiter zu spielen. Dass diese Motivatoren durchaus funktionieren, lässt sich vor allem an den stetig steigenden Verkaufszahlen und der hohen Anzahl an täglichen Online-Spielern ablesen (Blauer Bote, 2012 ¹). Das Potenzial dieser Motivatoren wird mittlerweile auch für andere Bereiche adaptiert und unter dem Begriff „Gamification“ verwendet ². Sieht man sich beispielsweise die Unternehmenswelt an, so haben auch erste Firmen wie beispielsweise BMW  (Silverman, 2011 ³) oder SAP (Sheehan, 2009 ⁴) das Motivationspotenzial bereits erkannt eigene Ideen in Software umgesetzt. Ein weiterer Bereich, der zurzeit eine starke Veränderung durch Gamification erlebt, ist der Bereich des Umweltschutzes. Früher nicht unbedingt wahrgenommen, erlebt dieser Bereich inzwischen im Zuge der Wortschöpfung „Green Gamification“ eine wahre Renaissance. Um den Grundgedanken der „Green Gamification“ zu verstehen, müssen zunächst die Begriffe Gamification und Umweltschutz definiert werden, um unter dem Oberbegriff „Green Gamification“ in einen gemeinsamen Kontext gerückt werden zu können. Versucht man den Begriff Gamification zu definieren, fällt auf, dass keine allgemeingültige Erklärung existiert, vielmehr findet sich eine Vielzahl verschiedener Erklärungsversuche. Beginnt man den Begriff zu recherchieren, so fällt als erstes diese Definition ins Auge:

„Gamification is the use of game design elements in non-game contexts“ (Deterding et al , 2011 ⁵)

Weitere Definitionen sehen Gamification als „Nutzen von Spieldesigns und Spielmechaniken um Probleme zu lösen und das Publikum zu beteiligen“ (Gamification Wiki, 2012 ⁶) oder als die „Einführung von Spielmechaniken, Spieldesigns und Spielstilen in alles“ (Gamification Wiki, 2012 ⁶). Im weiteren Sinne stellt Gamification also das Verwenden von Spielelementen und -Designs in spielfremde Umgebungen zur Steigerung der Nutzermotivation dar. Bei den angesprochenen Spielelementen, beziehungsweise Mechaniken, handelt es sich dabei um durchaus bekannte Elemente wie zum Beispiel Level- und Questsysteme, Achievements in Form von Badges und Rewards, oder auch Anerkennungen wie das Erreichen eines bestimmten Status. ⁷ Ist man bestrebt, die Bedeutung des Begriffs „Umweltschutz“ zu definieren, so fällt dies wesentlich leichter. Umweltschutz in diesem Sinne kann gesehen werden als:

„Gesamtheit der Maßnahmen, die Behörden, Unternehmen und Privatpersonen ergreifen, um die Lebensgrundlagen Luft, Boden und Wasser, ihre Zusammenhänge untereinander sowie das Leben von Mensch, Tier und Kleinlebewesen in ihnen vor nachteiligen Veränderungen, insbesondere vor nachhaltiger Verschmutzung zu schützen.“ ⁸.

Vereint man beide Begriffe, um die Bedeutung von „Green Gamification“ zu klären, ist augenscheinlich, dass damit das Einbringen von Spielmechaniken und -Designs in die Maßnahmen zum Schutze der Umwelt und somit zum Erhalt unserer Lebensgrundlage gemeint ist, um die Partizipationsmotivation am Umweltschutz zu erhöhen. Das dies schwierig ist, sehen wir beinahe tagtäglich, sei es auf die Straße geworfener Müll, Kraftwerke und Fabriken die Kohlendioxid ausstoßen, oder kilometerlange Fahrzeugschlangen, die sich durch deutsche Städte ziehen. Um den Status quo zu ändern, reicht es nicht aus, nur die Menschen zu ermutigen, sich am Umweltschutz zu beteiligen. Es müssen auch Themen wie Informationsverbreitung, Zerstreuung von Falschinformation, und die Möglichkeit der Awareness-Steigerung behandelt werden (King, 2012 ⁹).

Green Gamification Beispiele

Weltweit haben sich verschiedenste Firmen und Iniativen mit dem Thema „Green Gamification“ beschäftigt und verschiedene Ansätze für das Einbringen von Spielmechaniken in ihre Produkte und Ideen erarbeitet. Der folgende Abschnitt gibt einenÜberblick über verschiedene Projekte, wie zum Beispiel den von VW initiierte „Fun-Theory“-Award, oder die Web-Community „Practically Green“. Anschließend folgen weitere kleinere, dennoch nicht uninteressante, Beispiele, sowie die innerhalb dieser Projekte verwendeten Spielmechaniken (Gamification Wiki, 2012 ¹⁰). Die Umsetzungen von Green Gamification dienen für den weiteren Verlauf des Artikels als Grundlage für die Diskussion der Vor- und Nachteile, um eine tatsächliche Beeinflussung und Motivationssteigerung zu ermöglichen.

VW’s „Fun-Theory“-Award

Bereits 2009 hat die Volkswagen AG eine Initiative gestartet, die findige und technisch begeisterte Menschen anregen sollte, ihre Ideen zu realisieren oder wenigstens zu Papier zu bringen. Bei „The Fun Theory-Award“ ging es allerdings im Schwerpunkt nicht um den Umweltschutz. Viel eher strebte VW mittels „Spaß“ die Veränderung des allgemeinen Verhaltens von Passanten zum „Besseren“ an – unabhängig davon, wie dieses im konkreten Einzelfall jeweils definiert wurde. Die Resonanz bestand unter anderem aus einer Vielzahl von kurzen Videos, die auf durchaus eindrucksvolle Art und Weise aufzeigten, was realisiert wurde und wie die Wirkung auf das Umfeld war (Volkswagen, 2009 ¹¹). Einige der vorliegenden Videos sind auch im Rahmen dieser Arbeit von Interesse. So wird durch den Beitrag „The worlds deepest bin“ das Umfeld angeregt, Müll in einem dafür vorgesehenen Behälter zu entsorgen oder durch „Bottle Bank Arcade“ das Flaschen-Recycling zu einer spielerischen Herausforderung stilisiert. Beiden Projekte sind Beispiele für „Green Gamification“ im Sinne der „Gamification of Environment“ und werden daher im Folgenden kurz vorgestellt.

„The World’s Deepest Bin“

Ziel war es, Passanten für eine ordnungsgemäße Entsorgung ihres Mülls zu begeistern. Was für viele wie eine Selbstverständlichkeit klingt, ist heute in Großstädten ein schwerwiegendes Problem. Die Idee von „The World’s Deepest Bin“ bestand in der Modifikation eines herkömmlichen Mülleimers mittels Akustikanlage, so dass dieser bei Einwurf von Müll den Sturz in ein tiefes Loch akustisch vortäuscht. Eine sehr einfache und zugleich geniale Idee mit durchaus vorzeigbaren Ergebnissen. Gemäß Video (Volkswagen, 2009 ¹²) waren es vor der Modifikation des Mülleimers täglich 41kg und mit ganze 72kg, was immerhin einer Steigerung von ca 70% entspricht.

Die Analyse auf konkrete „Game Mechanics“ ist bei diesem Beispiel relativ umständlich, da die betroffene Person keinen direkten Gewinn erfährt. Um zu verstehen, was eine Person antreibt, sich verstärkt diesem Mülleimer zu widmen, muss man die klassischen „Game Mechanics“ etwas anders interpretieren. Genutzte „Game Mechanics“ könnten demnach sein:

• Achievements: Die Person wird mittels eines akustischem Ereignisses belohnt. (unsicher)
• Bonus: Die Person erhält eine akustische Belohnung nur durch erfolgreiches Entsorgen von Müll. (unsicher)
• Quests: Die Person muss eigenen oder aufgenommenen Müll im Mülleimer treffsicher entsorgen. (unsicher)
• Status: Die Person wird im näheren Umfeld positiv hervorgehoben.
• Urgent Optimism: Die Person weiß, dass sie belohnt wird.

„Bottle Bank Arcade“

Durch das subventionierte Plastikflaschen- und Dosen-Recycling ist die ältere, aber weniger finanziell motivierte Form des Umweltbewusstseins, nämlich die des Glasrecyclings, leicht in den Hintergrund gedrängt worden. Um diesem Effekt entgegen zu wirken, kam durch einen schwedischen Erfinder die Idee auf, nicht durch finanziellen Anreiz, sondern durch eine spielerische Herausforderung Interesse am (Glas-)Flaschenrecycling zu wecken (Volkswagen, 2009 ¹³). Der Erfinder baute einen Flaschencontainer und integrierte ein „Einwurfspiel“ unter dem Namen „Bottle Bank Arcade“, welches im Grunde aus einer Vielzahl von Einwurfmöglichkeiten bestand, die zufällig aktiviert wurden und bei erfolgreichem Einwurf Punkte brachten. Entgegen der Idee von „The world’s deepest bin“ besteht dieses Konzept also tatsächlich aus einem Spiel. Das dazugehörige Video zeigt, dass schon allein die Präsenz des modifizierten Glascontainers für Aufmerksamkeit und Interesse sorgte:

Leider liegen keine Informationen vor, die Aussagen über den tatsächlichen „Gewinn“ zulassen würden. Aber allein die Tatsache, dass über 100 Personen an nur einem Tag an dem „Spiel“ teilgenommen haben, lässt vermuten, dass es durchaus zu einer Verbesserung gekommen ist. Bei diesem Beispiel ist die Analyse auf Game Mechanics einfacher, da es sich um ein echtes Spiel handelt. Genutzte Game Mechanics sind:

• Combos: Die Punktzahl hängt von der Anzahl der direkt hintereinander richtig eingeworfenen Glasbehältern ab.
• Points: Art der Belohnung basiert auf der Anzahl der eingeworfenen Glasbehälter.
• Status: Highscore bleibt, wenn auch anonym, erhalten.
• Urgent Optimism: Sammeln von Glasbehältern verspricht Erfolg bei dem zugrunde liegenden „Einwurfspiel“.

Allgemein bleibt anzumerken, dass der konkrete Effekt auf das Umfeld sehr wahrscheinlich auch durch die Einzigartigkeit, beziehungsweise Neuheit hervorgerufen wird. Eine flächendeckende und dauerhafte Installation derartiger Ideen ist daher nicht zwingend erfolgversprechend. Auch das erzielte Ergebnis selbst ist nicht unbedingt aussagekräftig. So ist beim Beispiel „Bottle Bank Arcade“ nicht ersichtlich, ob es sich tatsächlich um eine Verbesserung des Verhaltens der Teilnehmer gegenüber der Umwelt oder nur um eine Form der „Wettbewerbsverzerrung“ gegenüber den anderen Glascontainer handelt. Nichtsdestotrotz zeigen die Beispiele – wenn auch nur von kurzer Dauer und begrenzter Effektivität – wie Passanten mittels kleiner Modifikationen des Umfeldes zu einem bestimmten, in diesem Fall umweltorientierten Verhalten motiviert werden können.

Practically Green

Im Gegensatz zu den in der Realwelt angesiedelte Projekten der „Fun-Theory“-Awards , versucht Practically Green die reale und die virtuelle Welt miteinander zu verbinden. Seit Gründung 2010 ist Practically Green (Practically Green, 2012 ¹⁴) bestrebt, Menschen zu vermitteln, wie ein gesünderes Leben und Umweltschutz synergetisch kombiniert werden können. Der Weg zu diesem Ziel besteht nicht darin, klassische Ratschläge zu erteilen, sondern viel mehr durch den Einsatz von spielerischen Elemente im Social Web einen dauerhaft motivierenden Anreiz zum Umweltschutz zu schaffen. Vorbild bzw. besser Ideengeber für das Projekt war LEED (kurz für „Leadership in Energy and Environmental Design“). Dabei handelt es sich um ein Punktesystem, das dazu gedacht ist, nachhaltig gestaltete Gebäude bezüglich ihrer Wassereffizienz, Luftqualität, Baustellengestaltung oder anderer wichtiger Aspekte der Nachhaltigkeit zu bewerten. Die Gründerin von Practically Green, Susan Hunt Stevens, nahm LEED als Grundlage und versuchte dieses System auf den Menschen abzubilden. Ihr Ziel war die Kombination verschiedener Spielmechaniken zur dauerhaften Motivation aller Anwender.

Screenshot der Profilseite von Practically Green ¹⁵

Die Webseite von Practically Green zeigt auf den ersten Blick ein Levelsystem, welches durch einen analog zum erreichten Level wachsenden Baum in der linken oberen Ecke dargestellt wird. Das Scoreboard direkt neben dem Baum setzt sich aus den Spalten Energy, Water, Health und Stuff zusammen. Daneben befinden sich eine Spalte für Freunde und deren neueste Aktivitäten (setzt natürlich ein soziales Netzwerk voraus). Ebenso auf dieser Seite zu sehen sind die erworbenen Badges, eingegangene Gruppenverbindungen, Blogverlinkungen, der eigene Aktionsplan, bereits erfolgreich abgelegte Aktionen, noch durchzuführende Aktionen, sowie eine empfohlene Maßnahme mit passenden Produktempehlungen. Das Grundprinzip von Practically Green basiert auf der Durchführung von durch das System vorgeschlagenen Aufgaben. Über die Integration von Sozialen Netzwerken wie beispielsweise Facebook werden die individuelle Durchführung dieser Aktionen sowie dadurch erreichte Badges für Freunde sichtbar, wodurch der Wettbewerb und die Motivation zur Teilnahme gefördert werden sollen. Insgesamt zeichnet sich Practically Green durch folgende Game Mechanics aus:

• Achievements: Belohnungen für erfolgreich abgelegte Aktionen einer bestimmten Kategorie in Form von Badges.
• Behavioral Momentum: Dauerhaftes Durchführen der Umweltaktionen aufgrund der dahinterliegenden guten Tat.
• Epic Meaning: Umweltschutz als großes, übergeordnetes Ziel.
• Level: Levelsystem in Form eines Baums zur weiteren Motivation.
• Points: Je nach Schwierigkeit der Aktion wird eine unterschiedlich hohe Punktzahl vergeben.
• Quests: Jede Aktion an sich stellt eine zu bewältigende Aufgabe dar.
• Status: Wird vorallem in Kommunikation durch soziale Netzwerke erworben.

Als abschließendes Fazit kann festgehalten werden, dass Practically Green Gamification und Umweltschutz beispielhaft mit den Vorteilen des Web 2.0 verbindet. Aufgrund fehlender Kontrollmöglichkeiten bleibt die Ehrlichkeit bei der Durchführung der Aktionen allerdings rein dem Benutzer überlassen, was bei unehrlichem Verhalten zum Erreichen des nächsten Levels schnell den Grundgedanken des Systems aushebeln kann.

Die bisher beschriebenen Beispiele zeigen, welche Möglichkeiten im Bereich der „Green Gamification“ existieren und dass diese prinzipiell weltweit einsetzbar sind. Vor allem aber zeigen sie, welche Bandbreite durch Gamification im Bereich des Umweltschutzes abgedeckt werden kann. Die folgenden kleineren Beispiele stellen Gamifiaction-Ansätze dar, welche diese Bandbreite der „Green Gamification“ noch erweitern. Erwähnt werden muss jedoch auch, dass die weiteren Beispiele aufgrund verschiedenster Gründe (z.B. bereits existierender Lösungen, fehlender Technik zur Umsetzung, etc.) nicht weltweit eingesetzt werden können, oder zumindest aktuell noch nicht eingesetzt werden.

Weitere Recycling-Projekte

Neben dem in Deutschland bekannten Recyclingprinzip der Pfandrückgabe, existieren weltweit noch weitere Ansätze, um Menschen zu motivieren, Plastik- und Glascontainer zu recyclen.

Greenopolis

Eine der Möglichkeiten, Menschen zum Recycling zu motivieren, ist das von der amerikanischen Firma Greenopolis etablierte Punktesystem. Hierbei werden Punkte für jeden, an einem Rückgabeautomaten zurückgebenen Aluminium-, Plastik- oder Glascontainer verteilt. Diese Punkte lassen sich auf ein Onlinekonto bei Greenopolis vbuchen und später bei verschiedenen Geschäften und Restaurants in Amerika gegen Vergünstigungen oder Gutscheine eintauschen. Ab diesem Jahr ist es auch möglich, seine gesammelten Punkte an wohltätige Organisationen zu spenden .

Anzeige der möglichen Rewards ¹⁶

Eine weitere Möglichkeit um Punkte zu sammeln besteht darin, Tipps und Ideen auf der Webseite von Greenopolis zu hinterlassen und so andere zum recyclen zu animieren. Darüber hinaus bietet Greenopolis die Möglichkeit, eine eigens entwickelte App (RecyclePix) auf das Handy zu laden, mit der Fotoaufnahmen von Mitgliedern von Greenopolis gemacht werden während diese „recyclen“. Für diese Fotoaufnahmen werden ebenfalls Punkte vergeben. All diese Methoden stellen Spielmechaniken dar, die darauf abzielen, die Teilnehmer zum Recyclen zu animieren. Folgende konkrete Spielmechaniken werden verwendet:

• Behavioral Momentum: Ständige Punktevergabe für Recycling, damit ständiger Gutscheingewinn.
• Blissful Productivity: Ständiges recyclen fällt leichter durch Gewinn von Punkten.
• Bonus: Punktegewinn für hilfreiche Tipps und Ideen.
• Infinite Gameplay: Durch ewiges recyclen und durch die App erfolgt ein dauerhafter Punktegewinn, welcher durch die Gutscheine motiviert wird.
• Points: Punkte für das recyclen.
• Progression: Die Menge der Punkte die gesammelt werden, wird auf einem Onlinekonto vermerkt, und so der Fortschritt hin zum Gutscheingewinn angezeigt.

Greenopolis ist natürlich nur ein Beispiel. Natürlich existieren weltweit weitere Firmen, dich sich diesem Thema widmen.

Recyclebank

Ähnlich wie Greenopolis hat sich die amerikanische Firma Recyclebank dem Ziel verschrieben, das Recyclingsystem zu verbessern. Dazu kooperiert Recyclebank mit verschiedenen Müllentsorgungsunternehmen. Die Idee dieser Kooperation besteht darin, dass angemeldete Mitglieder ihre Gemeinde angeben, wenn sie sich auf www.recyclebank.com registrieren. Falls die Gemeinde über ein mit Recyclingbank kooperierendes Müllentsorgungsunternehmen verfügt, so wiegen diese die Menge an recycltem Müll, geben die gemessene Menge an Recyclebank weiter und Recyclebank rechnet diese dann in Punkte um, welche zu gleichem Maße an alle Recyclebankmitglieder in der Gemeinde verteilt werden. Mit diesen Punkte lassen sich dann – ähnlich wie bei Greenopolis – Vergünstigungen und Gutscheinen bei verschiedenen Firmen erwerben (Recyclebank, 2012 ¹⁷).

Screenshot der Profilseite von Recyclebank ¹⁸

Neben dem Recyclen an sich geht Recyclingbank jedoch noch einen Schritt weiter, indem Kooperationen mit Firmen angestrebt werden, die sich dem Umweltschutz verschrieben haben oder zumindest ein eigenes Programm zur Unterstützung des Umweltschutzes besitzen. So treten z.B. Firmen wie Coca Cola (Quiz zur Aktion Arctic Home ¹⁹) oder Pantene (Quiz über Herstellung von Plastik aus Pflanzen) mit speziellen Projekten auf der Seite auf und offerieren Punkte für die Teilnahme an ihren Aktionen.  Ein weiterer wichtiger Aspekt hinter Recyclebank ist die Community dahinter. Regelmäßig werden Blogposts zum Thema Recycling, Energiesparmaßnahmen oder auch grünes Einkaufen geschrieben, zu denen Mitglieder Kommentare und weitere nützliche Tipps veröffentlichen können. Darüber hinaus kann jedes Mitglied Freunde und Bekannte zu Recyclebank einladen und so die Community stetig erweitern sowie gleichzeitig seinen eigenen Punktestand verbessern. Wie schon öfters erwähnt, stellt der Punktegewinn eine elementare Spielmechanik bei verschiedenen Aktionen in Recyclebank dar. Recyclebank gelingt es dieses System zu nutzen, und mit weiteren nachfolgenden Spielmechaniken zu kombinieren.

• Behavioral Momentum: Recycling kann dauerhaft durchgeführt werden, somit stetiger Punktgewinn.
• Epic Meaning: Neben dem Recycling stellt der Blogpost als Lernelement eine bedeutungsvolle Alternative dar.
• Free Lunch: Das Aufteilen des Gewinns aus dem Recycling erreicht auch die, die wenig recyclen.
• Infinite Gameplay: Endloses recyclen ermöglicht endlosen Punktgewinn.
• Points: Punkte fürs recyclen, Kommentare und Geldgewinn.
• Progression: Gespartes Geld durch Umweltschutz stellt Fortschritt dar.
• Quests: Durch Firmen gestellte Aufgaben und andere Aktionen.
• Virality: Umso mehr Leute in der Gemeinde recyclen, umso mehr Punkte sind möglich.

Kritisch zu hinterfragen sind v.a. die von fremden Firmen bereitgestellten Aktionen, da diese immer einen gewissen Grad an Werbung für die jeweilige Firma darstellen. Parallel dazu findet natürlich eine Beeinflussung des Punktegewinners dahingehend statt, dass nur Produkte von bestimmten Firmen als Eintauschmöglichkeit zur Verfügung stehen. Trotz dieser kritischen Punkte muss gesagt werden, das die Idee der „Gemeinschaftssammlung“ durchaus interessante Aspekte verfolgt und insbesondere der Blog mit seinen nützlichen Tipps überzeugen kann.

Terracycle

Das Terracycle-Konzept ²⁰

Hinter dem Terracycle-Projekt steht die Idee, Menschen aufzuzeigen, welchen Wert Müll tatsächlich haben kann. Die Zielgruppe wird animiert, Müll einer bestimmten vordefinierten Kategorie einzusammeln und einzusenden. Die so zusammengesammelten „Rohstoffe“ können im Anschluss in neue Produkte umgewandelt, also recycelt werden. Abschließend kann man die entstandene Ware selbst beanspruchen oder spenden. Im ersten Moment scheint diese Idee nicht wirklich viel mit Gamification zu tun zu haben. Jedoch stellt die Partizipationsmotivation möglichst vieler Teilnehmer auch hier einen entscheidenden Erfolgsfaktor dar. Diese Motivation geschieht mit Hilfe der folgenden Game Mechanics:

• Achievements: Genügend gesammelte und abgeschickte Abfälle führen zur Belohnung.
• Behavioral Momentum: Mitklingen des Umweltschutzes (“Spenden für den Guten Zweck“) lässt das Agieren sinnvoll erscheinen.
• Epic Meaning: Gedanke des Umweltschutzes oder des „guten Zwecks“.
• Urgent Optimism: Das Ziel ist erreichbar.

Es sei angemerkt, dass es sich beim Vorgehen von Terracycle nicht um eine tatsächliche Maßnahme im Sinne der „Gamification“ handelt. Lediglich der Nachweis von Spielmechaniken sorgt für die Aufnahme des Projekts. Des weiteren bezieht sich das Projekt größtenteils auf Abfälle, die in Deutschland ohnehin getrennt und recycelt werden. Für andere Länder, die bei der Problematik Mülltrennung/-Recyling noch nicht so weit sind, können Projekte wie Terracycle jedoch sicherlich einen Anreiz für den individuellen Beitrag zum Umweltschutz schaffen.

Projekte zum Energiesparen

Neben dem bisher beschriebenen Einsatz von Spielmechaniken für Recyclingsysteme, lässt sich Gamification auch für andere Bereiche des Umweltschutzes, z.B. zur Reduzierung des Stromverbrauchs im persönlichen Haushalt, als Motivationsfaktor nutzen.

Simple Energy

Simple Energy versucht, den Stromverbrauch der Teilnehmer auf spielerische Art und Weise unter Ausnutzung von Achievements und Ranglisten zu reduzieren. Im Moment befindet sich die Internetplattform von Simple Energy noch in der Betaphase, jedoch ist auch jetzt schon gut zu erkennen, wie versucht wird die gesteckten Ziele umzusetzen.

Screenshot der Profilseite von Simple Energy ²¹

Simple Energy arbeitet mit diversen amerikanischen Stromanbietern zusammen, um an die entsprechenden Kundendaten der Nutzer zu gelangen und so unter zu Hilfenahme der Möglichkeiten des „Smart Grid“-Netzes den Stromverbrauch der Mitglieder aufzuzeichnen. Mit diesen Voraussetzungen  hat Simple Energy eine Online-Community geschaffen, welche sich folgender Game Mechanics bedient:

• Achievments: In Form eines Badgesystems („Beta-Tester“ Badge).
• Behavioral Momentum: Versuch, dauerhaft den Stromverbrauch zu senken (unsicher, nicht kontrollierbare Einflüsse vorhanden).
• Cascading Information Theory: Informationsgewinn durch tägliche Aufgaben  (somit ständiger Lernprozess).
• Infinite Gameplay: Erhalt eines konstanten Stromverbrauchslevels.
• Quests: Tägliche Aufgaben, die weiter motivieren sollen.
• Status: Ranglistensystem, um sich mit Freunden und anderen Mitgliedern zu messen.
• Urgent Optimism: Durch tägliche Aufgaben weiter den Stromverbrauch senken und so auf der Rangliste weiter nach oben steigen.
• Virality: Die Möglichkeit, sich mit anderen zu messen oder Teams zu bilden.

Trotz der noch anhaltenden Betapahse zeigt Simple Energy schon jetzt das Potenzial welches hinter der Kombination Stromverbrauch und Gamification steckt. Vor allem in der Zeit des Energiewandels, in der immer mehr zentrale Kraftwerke durch dezentralen Stromgewinnungsanlagen ersetzt werden, sowie durch die damit verbundene Einführung des „Smart Grid“-Netzes, können derartige Ansätze einer breiten Bevölkerungsschicht von Nutzen sein.

EcoIsland

Bei EcoIsland[Nicht zu verwechseln mit http://www.eco-island.org.[/ref] handelt es sich um ein virtuelles Forschungsprojekt, durch das die CO₂ Emissionen reduziert werden sollen, indem der Energieverbrauch reduziert wird. Um den Teilnehmer interessiert und motiviert zu halten, wird eine Echtzeitanzeige verwendet. Dieses Display wird im Wohnzimmer oder einem anderen viel genutzten Raum einer am Projekt teilnehmenden Familie angebracht. Auf dem Gerät ist die spielähnliche Anwendung EcoIsland installiert (Liu et al., 2011 ²²). Die Anwendung stellt eine Insel, genannt EcoIsland, dar, auf der jede im Haushalt lebende Person durch ein Avatar repräsentiert wird. Die Mitspieler melden dem Programm Aktivitäten wie die Verwendung öffentlicher Verkehrsmittel (direkte Reduktion der CO₂ Emissionen, weil weniger Treibstoff verbrannt wird), das Ausschalten des Computers (indirekte Reduktion der CO₂ Emissionen, da weniger Strom verbraucht wird, der zum Großteil aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird (International Energy Agency, 2011 ²³)) und andere energierelevante Aktionen. Diese Informationen werden durch den Wasserstand um EcoIsland herum auf dem Monitor visualisiert. Der Wasserstand lässt sich durch bestimmte Aktivitäten senken und steigt durch wenig umweltbewusste Handlungen an. Nachdem eine Handlung durchgeführt wurde, gibt es ein direktes Feedback in Form einer Sprechblase über dem Avatar des Durchführenden.

Screenshots von EcoIsland ²⁴

Die Teilnehmer können sich ein persönliches Ziel definieren, beispielsweise die eigenen CO₂-Emissionen um 20% unter den Landesdurchschnitt zu bringen. Durch vom System vorgeschlagene Aktivitäten wird auch das Konzept der Herausforderungen umgesetzt. Auch das Spielelement „Gewinne“ wird bei EcoIsland umgesetzt. Man kann sich, wenn man die entsprechende Leistung erbringt, von Punkten virtuelle Gegenstände kaufen, mit denen sich die Insel verschönern lässt. Es wurde ein vierwöchiges Experiment in Japan in den Monaten Dezember bis Januar durchgeführt, bei dem sechs Familien teilgenommen haben. In der ersten Woche wurde der Energieverbrauch der elektrischen Heizung gemessen, ohne dass EcoIsland gestartet war. Danach wurde EcoIsland installiert. Nach dem Experiment wurde eine Umfrage mit den 20 Teilnehmern durchgeführt, aus der hervorging, dass 17 zwischenzeitlich umweltbewusster geworden waren. Aus den Messungen des Energieverbrauches der Heizung wurde jedoch kein Zusammenhang zu den durchgeführten Aktivitäten erkennbar. Dies könnte nach Auffassung der Forschungsgruppe daran liegen, dass der Zeitpunkt ungünstig und die Experimentdauer zu kurz war. (Liu et al., 2011 ²²).

Kukui Cup

Der Kukui Cup ist ein von der University of Hawaii durchgeführter Wettbewerb, der auf dem Campus in Mānoa stattfindet. An diesem Wettbewerb können Studenten aus dem Studentenwohnheim teilnehmen (Brewer et al. 2011 ²⁵). Auf den Hawaiianischen Inseln ist Energie ein besonders knappes Gut, da dort der Großteil der Energie aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird. Daher sind die Einwohner insbesondere auf Öllieferungen angewiesen (Johnsen, 2011 ²⁶). Beim Kukui Cup werden mehrere Game Mechanics umgesetzt. Das erste Spielprinzip ist, dass der Wettbewerb in Runden organisiert ist. Es gibt drei Runden, die jeweils eine Woche dauern. Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Ziele, die es zu erreichen gilt. Zum einen existiert Einzelwertung, bei der jeder Teilnehmer Punkte und Lose erarbeiten kann, indem er sich Videos zur Energieproblematik ansieht, oder etwa eine Glühlampe durch eine Energiesparlampe ersetzt. Im Zuge dieser Wertung werden auch Ausflüge durchgeführt, um beispielsweise Windkraftanlagen zu besuchen. Das zweite grundlegende Ziel besteht darin, mit seiner gesamten Wohnebene einen möglichst geringen Energieverbrauch vorweisen zu können. Neben dem Status, dass die Wohnebene geehrt wird, gibt es auch Preise wie Eis oder Pizza für die Wohnebene zu gewinnen. Für die Durchführung des Wettbewerbes wurde ein spezielles Framework namens Makahiki verwendet. Auf den nachfolgenden Screenshots sieht man die Nutzeroberfläche, die von den Teilnehmern des Projektes verwendet wurde, um einen Überblick über den aktuellen Stand des Wettbewerbes zu bekommen.

Screenshot vom Smart Grid Game ²⁷

Screenshot der Verbrauchswerte ²⁷

Screenshot der Lotterie ²⁷

Nach dem Wettbewerb wurden durchgeführte Umfragen und die Nutzungsstatistiken der Online-Plattform ausgewertet. Es stellte sich heraus, dass das spielerische Konzept äußerst attraktiv war und die Partizipation bei knapp 40% lag. Von diesen Teilnehmern erklärten 98%, dass sie auch im Jahr 2012 am Kukui Cup teilnehmen wollten, sofern es ihnen möglich sei. Man hat festgestellt, dass die Lotterie und die Preise prinzipiell ein sehr geeignetes Konzept zur Motivation zur Partizipation am Wettbewerb darstellten (Lee et al., 2012 ²⁸).

Förderung umweltfreundlicher Fahrweise

Umweltschutz oder umweltbewusstes Verhalten werden heute häufig mit der Thematik „Kraftfahrzeug“, beziehungsweise „Fahrweise“ assoziiert. Das Auto ist das wohl am häufigsten genutzte Fortbewegungsmittel, was es zum priären Ansatzpunkt für umweltschutzorientierte Optimierungen macht. Fahrzeughersteller haben hierzu in den vergangenen Jahren viel beigetragen und die verbauten Motoren auf einen minimalen (gemessen an den Ansprüchen der Zielgruppe) CO2-Emissionswert getrimmt. Parallel wurde auf staatlicher Ebene mittels Einführung diverser gesetzlicher Rahmenbedingungen (TÜV, ASU, Umweltzonen) ein Beitrag geleistet. Was noch fehlt, ist die Optimierung der Ansprüche und des Verhaltens der Zielgruppe selbst. Hohe Ansprüche, wie möglichst große und leistungsstarke Motoren, tragen wenig zum Umweltschutz bei. Dieser Aspekt lässt sich aber nur durch ein wachsendes Umweltbewusstsein beeinflussen und ist daher ein generelles Problem. Das Verhalten des Kraftfahrers hingegen ist ein Ansatzpunkt, der unter Umständen durch Maßnahmen der Gamification verändert werden kann. Als Beispiele für solche Maßnahmen werden im Folgenden die Projekte „2010 Ford Fusion Hybrid“ und „Nissan Leaf“ näher betrachtet. Beide Projekte beinhalten die Nutzung eines (teil-)elektrischen Antriebs, welcher grundsätzlich als umweltbewusste Alternative zum klassischen Verbrennungsmotor angesehen wird. Interessant, im Sinne der „Green Gemification“, sind allerdings folgende anderen Aspekte:

Ford Fusion Hybrid

Das „2010 Ford Fusion Hybrid“-Projekt beinhaltet, neben den herkömmlichen Anzeigen (Tempo, Restenergie, …) eine zusätzliche Anzeige im Armaturenbrett. Es zeigt eine Pflanze, die in Abhängigkeit zum aktuellen Fahrverhalten des Kraftfahrers „aufblüht“ oder „eingeht“. Ein sehr einfaches Mittel, dass aber durchaus dazu geeignet ist, den Fahrer über sein falsches Verhalten zu informieren oder für besonders vorbildlichen Umgang mit seiner Umwelt zu belohnen (Wikipedia, 2012 ²⁹). Die hierbei umgesetzten Spiel-Mechanismen sind:

• Achievements: Der Fahrer hält, durch sein vorbildliches Fahrverhalten, die Pflanze am Leben.
• Behavioral Momentum: Der Fahrer erkennt, dass sein Verhalten sinnvoll ist und optimiert somit dauerhaft sein Fahrverhalten.
• Bonus: Das Aufblühen der Pflanze als Würdigung längerfristiger Bemühungen/Aufmerksamkeit.
• Epic Meaning: Eigener Beitrag zum Umweltschutz durch verantwortungsvolles und nachhaltiges Fahren.
• Infinite Gameplay: Dauerhafter Erhalt der Pflanze.
• Status: Erhalt des „Umweltschützer“-Status.
• Urgent Optimism: Der Fahrer weiß, dass er die Pflanze aufblühen lassen kann.

„Nissan Leaf“ und „CARWINGS“

Nissan verfolgt mit dem „Nissan Leaf“ ein sehr ähnliches Modell. Wie beim „Ford Fusion Hybrid wird auch im Nissan Leaf mittels eines virtuellen Baumes aufgezeigt, wie umweltbewusst aktuell gefahren wird (Wikipedia, 2012 ³⁰; Nissan, 2012 ³¹). Nissan hat jedoch mit „CARWINGS“ sein Konzept um den Aspekt einer Social Community und dem Vergleich der Fahrer untereinander ergänzt. „CARWINGS“ ist ein System, mit dem sich das Fahrzeug mit einem Smartphone verbindet, um auf bestehende Social Networks des Fahrers zuzugreifen. Ziel ist die Vereinfachung der Optimierung des umweltbewussten Fahrverhaltens, d.h. der Fahrer kann zusätzliche Informationen zu seinem eigenen Fahrverhalten abfragen, sich über Verbesserungsmöglichkeiten informieren und mit anderen Fahrern vergleichen (Nissan, 2012 ³²). Die genutzten Spiel-Mechaniken sind:

• Achievements: Erhalt von Punkten durch Bewertung des Fahrverhaltens.
• Behavioral Momentum: Erhalt der Punkte und Wahrung der Konkurrenzfähigkeit.
• Infinite Gameplay: Dauerhafter Vergleich mit anderen Fahrern.
• Points: Bewertung des Fahrverhaltens.
• Status: Vergleich und/oder Besserstellung gegenüber Mitstreitern.

Beide Projekte sind eng mit dem Erfolg ihrer Basissysteme, also den Elektrofahrzeugen an sich, gekoppelt. Es ist zudem unklar, inwiefern die Konzepte in Situationen wie langen Autobahnfahrten oder Stresssituationen (Stadtverkehr) hilfreich bzw. sinnvoll einsetzbar sind.  Der Sicherheitsaspket darf ebenfalls nicht vernachlässigt werden. Hierbei stellt sich die Frage ob „Gamification“ von sicherheitskritischen Umgebungen wie Kraftfahrzeugen zielführend oder eher bedenklich ist.

Fazit

Grundsätzlich stellt sich natürlich die Frage, inwiefern das Umweltbewusstsein tatsächlich durch die hier beschriebenen Konzepte beeinflusst werden kann. Hierzu gibt es gut und weniger gut geeignete Konzepte. So ist der Ansatz der „Gamification of Environment“ zwar durchaus für kurzfristige, auf Neugier beruhende Verhaltensänderungen nutzbar, wird jedoch auf lange Sicht vermutlich keine tatsächliche Bewusstseinsänderung bewirken. Auch der Umfang der vorgestellten Maßnahmen ist beschränkt. Sobald die Grenze der Einzigartigkeit überschritten wird, werden die herausragenden Ergebnisse voraussichtlich verschwinden und das allgemeine Stimmungsbild gegenüber derartigen „Einrichtungen“ unter Umständen kippen. Beispielsweise könnten die eingebrachten Spielmechanismen und audiovisuellen Reize als nervend und unangebracht empfunden werden. Es ist sogar anzunehmen, dass durch einen Korrumpierungseffekt (Wikipedia, 2012 ³³) eine zuvor vorhandene intrinsische Motivation, den Umweltschutz voran zu treiben, einer wesentlich geringer wertigen extrinsischen Motivation, dem High-Score bzw. damit ggf. verbundenen monetären Anreizen, weichen wird. Demzufolge sind „Gamification-Maßnahmen“ mit ernsthaftem Hintergrund, insbesondere in Hinblick auf die Nachhaltigkeit der Maßnahme, nur bedingt sinnvoll.  Andere Vertreter, wie beispielsweise „Practically Green“ beeinflussen hingegen direkt das umweltbezogene Verhalten der Teilnehmer und stellt diese in Konkurrenz zueinander. Anders als „Gamification of Environment“ beruhen die Anhaltspunkte zur Verbesserung des eigenen Verhaltens allein auf Ehrlichkeit und Sportsgeist, da sich die erzielten Ergebnisse nur schwer oder z.T. überhaupt nicht überprüfen lassen.

Generell lassen sich die hier vorgestellten Konzepte in zwei Kategorien unterteilen. Zum einen existieren rein virtuelle Lösungen wie „Practically Green“ und zum anderen an tatsächliches Handeln gebundene Konzepte wie „Gamification of Environment“, „Recyclebank“ oder „Greenopolis“. Egal welche Realisierung vorliegt, ist stets eine Verhaltensänderung mittels Einbringung von Spielmechanismen das Ziel. Rein virtuelle Konzepte sind weniger aufwändig, neigen jedoch (da kaum extern kontrollierbar) dazu, zu eigenen Gunsten falsch geführt zu werden. Die Glaubwürdigkeit dieser Konzepte ist demnach nur bedingt vorhanden, was ebenso den Anreiz zur Nutzung einschränkt. Reale Konzepte hingegen sind aufwändig in der Umsetzung und häufig nur räumlich und zeitlich beschränkt einsetzbar. Häufig wird bei den hier vorgestellten Konzepten das Handeln der Teilnehmer durch „Badges“ diverser (wirtschaftlich orientierter) Unternehmen belohnt. Dies führt unweigerlich zur Frage, inwiefern der Wille zur Verbesserung des eigenen Verhaltens zu Werbezwecken der Wirtschaftspartner genutzt wird. Darüber hinaus sind Aktionen wie Greenopolis, die ähnlich der in Deutschland etablierten Pfandrückgabeverfahren funktionieren, natürlich nur in Ländern einsetzbar, in denen ein solches System (Pfand) bislang nicht oder nur in geringem Umfang realisiert wurde.

Grundsätzlich ist der Aspekt des direkten Konkurrenzkampfes der unterschiedlichen Rückgabeverfahren im Sinne der Umwelt durchaus interessant. Viele unterschiedliche Verfahren mobilisieren möglicherweise einen größeren Personenkreis, was sich zweifelsfrei zu Gunsten des Umweltschutzes auswirken würde. Insgesamt ist das Thema „Green Gamification“ längst nicht ausgereizt und lässt nahezu überall Handlungsspielraum für eigene Ideen und Vorstellungen. Auch wenn die Maßnahmen streng genommen häufig nur teilweise sinnvoll sind, dient es wenigstens dazu, die Thematik Umweltschutz in den Fokus der Öffentlichkeit zu rücken – was letztlich auch wieder der Umwelt zu Gute kommt.

Dieser Beitrag widmet sich den Möglichkeiten für den Einsatz von Gamification in Workshops zur Ideengenerierung in einem Großunternehmen. Neben der Erarbeitung eines Konzepts zur Integration von Gamification wurde außerdem ein visueller Prototyp entwickelt. ¹ Dieser stellt Ideen eines Workshops dar und macht die wichtigsten Parameter einfach sichtbar. Die zukunftssichere Integration des Konzeptes mittels des Prototyps in eine bestehende Plattform ist durch die Verwendung von HTML5 gewährleistet.

Ausgangssituation

Im Rahmen des Innovationmanagements werden immer wieder Workshops durchgeführt. In einem Workshop geht es in erster Linie darum neue Ideen zu generieren. Diese sind anfangs noch sehr roh und wenig ausgereift. Durch das Zusammenwirken mit anderen Teilnehmern des Workshops können diese Ideen angereichert und so einer Verfeinerung unterzogen werden. Aus diesen Ursprungsideen können dann Ideen eines höheren Reifegrades abgeleitet werden. Dieser Schritt nennt sich Evolution einer Idee. Ziel eines Workshops ist es die Ursprungsideen zu einer Reife zu führen, die als Konzept für ein fertiges Produkt Verwendung finden kann. Es gibt eine Unterscheidung zwischen realen und virtuellen Workshops. Während reale Workshops zeitlich und räumlich synchron stattfinden, sind Teilnehmer eines virtuellen Workshops auf die verschiedenen Standorte des Unternehmens verteilt. Eine softwareseitige Unterstützung verspricht insbesondere bei letzteren einen großen Gewinn.

Durch den Einsatz einer solchen Software soll die Partizipation der einzelnen Workshopteilnehmer grundsätzlich gesteigert werden. Nicht nur die Erstellung neuer Ursprungsideen, sondern auch die Weiterentwicklung von Ideen ist zu fördern. So soll die Aufmerksamkeit der Teilnehmer vorrangig auf die Buzzzentren, also erfolgversprechende Ideen mit reger Aktivität, gelenkt werden, um letztendlich gute Ideen im höchsten Reifegrad im Workshop zu produzieren. Mit jenen Maßnahmen kann auf diese Weise der Arbeitsfluss der einzelnen Teilnehmer gesteigert und produktiver gestaltet werden.

Konzept

Für die Umsetzung dieser Zielvorgaben wurden die folgenden drei Motivationstheorien herangezogen und auf das vorliegende Problem angewendet: die Zielsetzungstheorie, die Flow-Theorie und die Balance-Theorie. Die Erkenntnisse aus der Anwendung der Motivationstheorien bietet dann die Grundlage für den Entwurf eines Punktesystems, welches als Ausgangspunkt verschiedener Spielemechaniken für die Gamification ² der Durchführung (virtueller) Ideenworkshops genutzt werden kann.

Motivationstheorien

Bei der Zielsetzungstheorie werden einem Teilnehmer spezifische und zugleich fordernde Zwischenziele gesteckt, welche seine Motivation erhöhen. Zusätzlich ist eine Mitsprache an der Zieldefinition besonders förderlich. Der Fortschritt bei der Zielerreichung wird dem Teilnehmer über Ergebnisse und Feedback angezeigt (Locke, 1990 ³).

Die Flow-Theorie geht davon aus, dass ein Mensch besonders motiviert und produktiv ist, wenn ihm spezifische Ziele, die zwischen Über- und Unterforderung liegen, gesetzt werden. Dadurch kann er in einen so genannten Flow geraten, in welchem er besonders produktiv ist. Auch in dieser Theorie ist Feedback und Selbstbestimmung wichtig (Csikszentmihalyi, 1975 ⁴).

Laut der Balance-Theorie ist darauf zu achten, dass das Gleichgewicht zwischen eigener erbrachter Leistung, dem Input, und den daraus hervorgehenden Belohnungen, dem Output, gehalten wird. Dabei ist die Einschätzung sehr subjektiv und muss einem Vergleich mit Kollegen standhalten (Adams, 1965 ⁵).

Anwendung der Motivationstheorien

Im Folgenden wurden die Theorien auf die Ideenproblematik abgebildet. In der Balance-Theorie sind Input- und Outputparameter zu unterscheiden. Als Input gibt es das Erstellen neuer Ideen, die Verfeinerung und die Evolution bereits vorhandener Ideen. Weitere Leistungen, die ein Teilnehmer erbringt, sind das abgeben von Kommentaren, sowie die Bewertung von Beiträgen anderer Teilnehmer. Nicht zuletzt ist die neben der täglichen Arbeit in den Workshop investierte Zeit und Qualität der Beiträge ein Inputparameter.

Entsprechend sind nun Vergütungen zu zuweisen. Hierbei wurde eine Abstufung bezüglich der gesetzten Ziele vorgenommen. Die höchste Vergütung ist der Ideengenerierung und Weiterentwicklung beizumessen. Auch das Verfeinern einer Idee nimmt einen höheren Stellenwert ein. Kommentare und Bewertungen sind im Gegensatz zu den Ideen nicht so hoch zu entlohnen, da sie in größerer Anzahl produziert werden. Für das Gesamtkonzept sind die Bewertungen von Ideen wichtiger und ist daher stärker zu belohnen, als bei Kommentarbewertungen. Ferner sollte die Beteiligung an stark diskutierten Themen entlohnt werden. Dabei existiert eine Unterscheidung, zwischen der Beteiligung an einem bereits bestehenden Buzzzentrum oder ob die Aufmerksamkeit auf ein potentiell neues gelenkt wird. Eine Sonderolle hingegen nehmen die aufgebrachte Zeit und die Qualität der Beiträge ein. Diese Einflüsse können im Gegensatz zu Ideen oder Kommentaren nicht quantitativ gemessen werden, sondern sind essentielle Faktoren für einen erfolgreichen Workshop. Um letztendlich eine produktionsreife Idee zu erhalten, ist auf dem Entwicklungspfad an allen Stellen eine gewisse Mindestqualität sicherzustellen. Da insbesondere ein virtueller Workshop von der Produktivität seiner Teilnehmer lebt, muss hier eine Wertschätzung erfolgen. Hingegen ist die Kontinuität von Beiträgen außeracht zu lassen, da die zeitliche Verfügbarkeit von Mitarbeitern aus unterschiedlichen Tätigkeitsbereichen einer Firma sehr unterschiedlich ausfallen kann.

Im Sinne der Zielsetzungstheorie werden die Inputparameter der Balance-Theorie in Zwischenziele unterteilt und anhand dieser ein Sofortfeedback an den Teilnehmer gegeben. Diese Voraussetzungen begünstigen nach Csikszentmihalyi die Aufrechterhaltung des Flow-Zustandes. Zusätzlich ist die geforderte Selbstbestimmung implizit im System verankert.

Umsetzung

Punktesystem nach Balance-Theorie

Für die Realisierung einer adäquaten Vergütung wird ein Punktesystem ⁶ eingeführt. Wie bereits beschrieben werden Beträge nach der Zielsetzungstheorie mit einem Sofortfeedback belohnt. Die Sonderolle von investierter Zeit und Qualität wird hierbei als multiplikativer Einflussfaktor beschrieben. Dieser Bonus wird erst freigegeben sobald der erbrachten Leistung von den Teilnehmern des Systems eine Mindestqualität bescheinigt wurde.  Beiträge von besonders hoher Qualität werden mit zusätzlichen Boni belohnt. Um die Vergleichbarkeit zwischen Kollegen sicherzustellen, werden Leaderboards bzw. Highscorelisten nach verschiedenen Kriterien bereitgestellt.

Folgende Tabelle beschreibt entsprechend der Bedeutsamkeit für einen erfolgreichen Workshop die Punktevergabe in Form eines Sofortfeedbacks. Der sogenannte Qualitätsfaktor wird nach Erreichen eines Schwellwertes aktiviert. Seine Höhe wird über die Notwendigkeit einer Mindestqualität bestimmt.

Bei der Berechnung der Punkte für eine durchgeführte Aktion, wird das Sofortfeedback mit den Festwerten für bestimmte Sonderfälle addiert. So kommt für einen Beitrag im Buzz der Wert 10 und bei einer besonders hohen Qualität der Wert 100 dazu. Sobald die Mindestqualität durch andere Teilnehmer bestätigt wurde, ergibt sich die Gesamtpunktzahl aus den Festwerten und den erreichten Bonusfaktoren. Diese ergeben sich aus dem Beitrag, Buzz und dem Einflussparameter Zeit. Hierbei kann der zusätzliche Faktor 2 zum einen durch Mitarbeit zu einem festgelegten “Appointment” ⁷, wie der Happy Hour erhalten werden, oder zum anderen durch eine generell hohe Aktivität. Dies begünstigt die “Community Collaboration”.

So ergibt sich für die Berechnung folgende Formel:

Gesamtpunkt = (Festwert + Buzzfestwert + Top-Rating-Bonus) *
(Qualitätsfaktor + Buzzqualitätsfaktor) ^Mindestqualität * Zeitbonus

Bsp.: Ein Teilnehmer hat einen Kommentar in einem Buzzzentrum erstellt und dieser hat “nur” die Mindestqualität erreicht. Er erhält jedoch keinen Zeitbonus, d.h.:

Festwert = 25
Buzzfestwert = 10
Top-Rating-Bonus =  0
Qualitätsfaktor = 2
Buzzqualitätsfaktor = 1
Mindestqualität = 1
Zeitbonus = 1
Dies ergibt: (25 + 10 + 0) * (2 + 1)^1 * 1 = 105.

Achievements nach Zielsetzungstheorie

Neben dem Punktesystem an sich und den Leaderboards sowie den eben erwähnten Appointments und der Community Collaboration können auch Zwischenziele motivationssteigernd wirken.

Zwischenziele werden mit den Spielmechanismen “Achievement” ⁷ und “Badges” ⁷ eingeführt. So wurde die Auflistung folgender Aktivitäten definiert, für deren Erfüllen sogenannte Abzeichen oder „Badges“ vergeben werden. Nachfolgende Übersicht zeigt die erreichbaren Zwischenziele bzw. “Achievements” und die damit verbundenen Bonuspunkte ⁷.

Zwischenziele:

• Erstelle eine neue Idee : 20000 Punkte
• Erzeuge bei einer Idee Buzz : 2500 Punkte
• Verfeinere eine Idee: 1000 Punkte
• Führe einen Evolutionsschritt bei einer Idee aus: 7500 Punkte
• Erreiche mit einer Idee den höchsten Reifegrad: 15000 Punkte
• Stelle die finale Idee fertig: 25000 Punkte

Um den Grad der Verfeinerung für Zwischenziele zu erhöhen, wurden diese zusätzlich mit einen “Ratio-Reward Schedule” ⁷ kombiniert, wodurch eine mehrfach Auszeichnung mit den Schwellwerten  1, 5, 25, 50, 100, 250 und 500 möglich ist. Der Spielmechanismus “Ownership” ⁷ sorgt bei den “Achievements” für zusätzliche Motivation, da bei einer Aktivität an eigenen Beträgen für die Belohnung der Faktor 2 hinzukommt.

Um einen kompetitiven Wettkampf zu initiieren werden die erreichten Punkte in “Level” ⁷ umgerechnet. Dabei sind exponentiell mehr Punkte notwendig, um im “Level” aufzusteigen. Das erreichte “Level” in Verbindung mit den erhaltenen “Badges” repräsentiert den “Status” ⁷ eines Teilnehmers.

Grafische Repräsentation

Das soeben beschriebene System, hergeleitet aus Motivationstheorien und kombiniert mit Spielmechanismen, dient der logischen Grundlage eines möglichen Tools zur Durchführung und Unterstützung von virtuellen Workshops. Um jedoch eine konsequente Umsetzung von Gamification zu erreichen, muss auch die visuelle Komponente des Werkzeugs diese Faktoren begünstigen. Folgende Abbildung zeigt ein prototypisches Beispiel für eine mögliche Visualisierung.

Visueller Prototyp

Als erstes wurde die Relevanz der darzustellenden Datendimensionen ermittelt und eine passende Visualisierungsform zugeordnet (Krempel, 2005 ⁸).  Folgende Tabelle beschreibt diesen Zusammenhang.

Um dem Teilnehmer einen direkten Überblick über die verschiedenen Ursprungsideen zu geben, wurden diese mittig angeordnet. Für eine deutliche Abgrenzung werden verschiedene Ideen mit disjunkten Farben dargestellt. Evolutionen einer Idee, also eine Reifeentwicklung wird durch den zurückgelegten Weg vom Mittelpunkt des Graphen repräsentiert. Somit sind Ideen am äußeren Rand der Produktionsreife am nächsten. Die Spieldynamik “Blissful Productivity” ⁷, also die Darstellung vom eigenen Einfluss auf die Welt, wird durch verschiedene Visualisierungsentscheidungen gefördert. So zum Beispiel ist die Aktivität, der sogenannte Buzz einer Idee, durch eine Heatmap umgesetzt. Wiederum wird die Qualität einer Idee direkt erkenntlich über die Größe eines dargestellten Knotens. Ebenso verändert sich die Anzeige beim Hinzufügen von Evolutionen oder Verfeinerungen.

Fazit

Mit dem vorliegenden Konzept wurde die theoretische Grundlage für ein Unterstützungswerkzeug zur Durchführung von virtuellen Workshops geschaffen. Für die Umsetzung in einem Produktivsystem ist jedoch nicht nur die logische Komponente wichtig, sondern auch eine ansprechende grafische Repräsentation notwendig. Diese muss die darunter liegende Business Logic unterstützen und ihre Wirkung verstärken. Mit der beispielhaften Visualisierung wurde ein Prototyp geschaffen, der die Anforderungen an eine grafische Oberfläche erfüllt.

Out-of-Home Displays werden an unterschiedlichsten öffentlichen Orten immer häufiger für Produkt- und Unternehmenswerbung verwenden. Gleichzeitig steigt das Interesse an Gestensteuerung und anderen modernen Interaktionsmöglichkeiten mit Großbildschirmen durch den Erfolg von Spielekonsolen wie beispielsweise Microsoft Kinect stetig an. Vor diesem Hintergrund liefert der folgende Beitrag zunächst eine kurze Einführung in den Themenbereich „Out-of-Home Displays“ sowie die damit verbundenen Begriffe „Ubiquitous Computing“ und „Pervasive Advertising“. Anschließend werden mögliche Klassifikationskriterien zur Strukturierung  von Out-of-Home Displays erarbeitet und anhand von Beispielen vorgestellt. Am Ende des Artikels erfolgt ein kurzer Ausblick über Nutzungsparadigmen von Out-of-Home Displays, die sich auf die Verbesserung der Informationsversorgung innerhalb von Unternehmen übertragen lassen.

Motivation

Interaktive Großbildschirme und andere Display-Technologien sind mittlerweile allgegenwärtig und werden ständig weiterentwickelt ¹. Geeignete Nutzungskonzepte mit informationellem Mehrwert für die unternehmensinterne Zusammenarbeit fehlen jedoch, obwohl sich die bereits erfolgreich angewendeten Methoden im Bereich Pervasive Advertising z.T. durchaus auf den Unternehmenskontext übertragen werden könnten. Um dies in einem ersten Schritt zu ermöglichen, werden im vorliegenden Artikel verschiedene Konzepte von Out-of-Home Displays vorgestellt und klassifiziert.

Begriffsdefinitionen

Um für die spätere Beschreibung verschiedener Anwendungen eine ausreichende Begriffsbasis zu schaffen, werden im folgenden Kapitel zunächst die Begriffe „Out-of-Home-Displays“ sowie die damit verbundenen Wissenschaftsbereiche  „Ubiquitous Computing“ und „Pervasive Advertising“ kurz vorgestellt.

Out-of-Home Displays

Der Begriff “Out-of-Home-Displays”, resp. “Out-of-Home-Media” stellt eine Erweiterung und Weiterentwicklung des vor allem im angelsächsischen Raums verbreiteten Begriffs der “Outdoor Media” dar.(Stalder, Ursula) ²

Out-of-Home-Displays bezeichnen damit alle digitalen Kommunikationsträger, die außerhalb des eigenen Hauses verwendet werden. Sie beruhen auf gemeinsamen technischen Grundlagen und haben gemeinsame medienspezifische Eigenschaften, z.B. Technologie, Informationsgehalt oder Eingabemöglichkeiten, die unterschiedlich genutzt werden. Es existieren unterschiedliche Anwendungsformen für Out-of-Home Displays. Die meisten Anwendungsgebiete sind vergleichbar mit konventionellen Werbe-, Unterhaltungs- und Informationssystemen, wobei sich vier Bereiche herauskristallisieren:

• Out-of Home-Medien: Infoterminals, Kiosksysteme, etc.
• Bild-Medien: TV, Videoclips, Film, Podcasts, etc.
• Display-Medien: TV, PC, Web, MP3-Player, etc.
• Netzwerk-Medien: Websites, Management-Informationssystemen, etc.

Diese unterschiedlichen Anwendungsgebiete lassen eine Kategorisierung nach verschiedenen konkreten Ausprägungen zu. Ihr Kontext als eigenständige Mediengruppe im medialen, sozialen und räumlichen Umfeld sind dabei die maßgebende Eigenschaft ³.

Ubiquitous Computing

Der Begriff des „Ubiquitous Computing“ ⁴ beschreibt die allgegenwärtige Informationsverarbeitung, die Datenzugriffsmöglichkeit und die Vernetzung des Alltages mit „intelligenten“ Maschinen und Geräten. Interaktivität, Automatisierung und Ubiquität sind die Eigenschaften, die für dieses Prinzip stehen und im Rahmen von E-Commerce-Szenarien und webbasierten Geschäftsprozessen nutzbar gemacht werden können ⁵. Das scheinbare Verschwinden der Technologie ist die mitunter wichtigste Eigenschaft:

The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it.(Weiser, Mark) ⁶

Für dessen Verwirklichung werden drei Teilen benötigt: günstige und leistungsstarke Computer, Software für ubiquitäre Anwendungen und ein Netzwerk, das alles miteinander verbindet. Anhand dieser aufgezählten Punkte fügt sich Pervasive Computing „unsichtbar“ in die Umwelt ein und verändert das Leben der Gesellschaft ⁷. Neue Technologien wie Sensoren, Netzwerke, Verarbeitungs- und Speichereinheiten ermöglichen die drei Kernprinzipen: Automation, Interactivity und Ubiquity ⁸.

Pervasive Advertising

Pervasive Advertising ist eine Zusammenführung der Fachrichtungen Pervasive Computing und Advertising. Advertising beschäftigt sich mit jeglicher Entwicklung von Werbung, um bei potentiellen Kunden Informationen zu vermitteln, Emotionen zu wecken und Reaktionen auszulösen. Neue Erkenntnisse aus der Marktforschung ⁹ argumentieren für das Einbinden von neuen effektiveren und insbesondere ubiquitären Technologien in die Werbung. Aus der Verbindung der beiden Fachrichtungen Advertising und Pervasive (Ubiquitous) Computing geht Pervasive Advertising hervor. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, die bestehende Art der Werbung zu verändern. Besonders Personalisierung und das Kreieren eines positiven Verkaufserlebnisses stehen im Vordergrund.

„Pervasive advertising is the use of pervasive computing technologies for advertising purposes.”(Müller et al.) ⁸

Durch die Verbindung mit Ubiquitous Computing bietet Pervasive Advertising im Vergleich zu traditionellen Werbemitteln, wie Plakatwänden oder Litfaßsäulen, fortgeschrittene Darstellungsmöglichkeiten. Pervasive Advertising beschäftigt sich u.a. mit:

• Symmetric Communication: Das Abgeben der Bestimmungsrechte der Werbemittelbetreiber in die Hände der Nutzer; der Kunde erhält bei der Auswahl der Werbung ein Eintscheidungsrecht. ¹⁰
• The Long Tail: Auch Kleinanbietern ist es möglich, durch geringen Einsatz eine effektive und individualisierte Werbekampagne zu starten. ¹¹
• Experiences: Neugier und das Interesse von Personen an neuen, unbekannten Systemen; Die visuellen Eindrücke, das Gefühlte und das daraus Reflektierte sind die drei Ebenen, die Pervasive Advertising anspricht. ¹²
• Personalization and Context Adaptivity: Speichern von Vorlieben und Verhalten von Zielgruppen oder -personen, um den Kontext, in dem eine Werbung steht, besser zu erfassen und für die Darstellung der Werbung berücksichtigen zu können. ⁸
• Audience Measurement: Messung von Reaktionen der Passanten oder Nutzer, um den Erfolg oder Misserfolg einer Werbekampagne in Zahlen und Daten noch exakter beschreiben zu können. ¹³
• Automated Persuasion: Überzeugungskraft von Pervasive Displays, die auf die allgegenwärtige, teilweise unterbewusste Wahrnehmung setzt, um das Verhalten von Passanten zu beeinflussen und Kunden anzulocken. ¹⁴.

Beispiele für Out-of-Home Displays

In der folgenden Kategorisierung werden die verschiedene Beispiele für Out-of-Home Displays entsprechend ihrer Nutzung näher beschrieben und kurz voneinander abgegrenzt.

Produktmedien

Produktmedien zeichnen sich durch Bildschirme mit Information, Werbung und Unterhaltungsangeboten an belebten Plätzen aus.

Carrefour Live, Schweiz

Die Carrefour Market-Kette mit über 1000 Filialen nutzt ein neues Netzwerk von Bildschirmen, das neben Produktnachrichten auch lokale Werbung und allgemeine Unterhaltung bietet ¹⁵.

Carrefour Live, Schweiz ¹⁶

Carrefour Live, Schweiz ¹⁶

BBC Launch Kampagne, New York

Während der BBC Launch Kampagne wurden dramatische Fotografien aus Nachrichtensendungen dargestellt, die das Interesse der amerikanischen Bevölkerung an internationalen Nachrichten stärken sollten. Die Rezipienten konnten mit ihrem Handy über wichtige Fragen abstimmen und haben damit unbewusst ein Stimmungsbild der Bevölkerung zu verschiedenen Themen erzeugt ¹⁷.

BBC Launch Kampagne, New York ¹⁸

BBC Launch Kampagne, New York ¹⁸

Architekturmedien

Architekturmedien werden als Markenrepräsentationen in verschiedenen Größenkategorien eingesetzt. Siesind zum einen ein mediales System zur Markeninszenierung (eingebettet in die Architektur), das im Außenbereich an Gebäudefronten oder kompletten Gebäude angebracht ist und zum anderen eine zukunftsträchtige architektonische Inszenierung einer Marke mit Hilfe moderner Technik und Design, um deren Ansehen zu steigern.

Uniqa Tower, Wien

Die Versicherungsgesellschaft Uniqa repräsentiert über die Fassade des Towers hinweg die Unternehmensphilosophie durch die abstrakten und gegenständlichen Motive ¹⁹. Für die visuelle Gestaltung wurde die gesamte Gebäudeoberfläche von mehr als 7000m², bestehend aus einer zweischaligen Glasfassade, genutzt ²⁰.

Uniqa Tower, Wien ²¹

Uniqa Tower, Wien ²¹

Swarovski Kristallwelten, Wattens

Die Firma Swarovski hat in Wattens, Österreich, eine Fantasiewelt geschaffen, die sich über 8500m² erstreckt und das Motto „The Art of Crystal Fiction“ trägt ²².

Swarovski Kristallwelten, Wattens ²³

Swarovski Kristallwelten, Wattens ²³

Forschungsmedien

Forschungsmedien sind interaktive (beispielsweise gestengesteuerte) Displays, die heute meist noch nicht in öffentlichen Anwendungen genutzt werden, sondern sich in der Entwicklung befinden. Es handelt sich meist um Prototypen, die zur Erforschung und Verbesserung von Gestensteuerung, Fingererkennung, 3D-Koordinaten-Verfolgung oder Multi-User-Nutzbarkeit dienen ²⁴. Potential ist im Spiele-, Unternehmens-, E-Learning- und Simulationssektor vorhanden ²⁵. Die Steuerung erfolgt über Bewegung der Hände und Finger, welche über verschiedene Kamerasysteme eingefangen digitalisiert und umgesetzt werden.

Omnitouch

Das System besteht aus einer Kamera und einem Pico-Projektor, die zusammen überall einen Touchscreen erzeugen können ²⁶.

Omnitouch ²⁷

Omnitouch ²⁷

iPoint Presenter

Mit dem iPoint Presenter, einer Entwicklung des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts, sollt die Mensch-Computer Interaktion, wie sie aus dem Film „Minority Report“ bekannt ist, verwirklicht werden ²⁸. Die Technologie ermöglicht es dem Nutzer, den Computer mittels einfacher Gesten auch ohne direkte Berührung zu bedienen ²⁹.

iPoint Presenter ³⁰

iPoint Presenter ³¹

Kulturell-Informelle Medien

Als viertes Einsatzgebiet existieren kulturell-informelle Medien, die sich durch interaktive Informations- und Orientierungssysteme, sowie digitale künstlerische Gestaltungsmöglichkeiten im öffentlichen Raum abgrenzen lassen.

Spots Facade, Berlin

Die Spots Medienfassade in Berlin besteht aus 1800 Leuchtstoffröhren, die in einer Matrix angeordnet und individuell steuerbar sind. Das Gebäude am Potsdamer Platz ist elf Stockwerke hoch und wurde durch die Glasvorhangfassade zu einem riesigen, 1350m² großen Display ³².

Spots Facade, Berlin ³³

Spots Facade, Berlin ³³

ibex Touchboard, Luzern

Seit dem 01. Januar 2010 ist in der Lobby des Hotels Continental in Luzern das Ibex Touchboard aufgestellt. Das Informations-Tool bietet den hauseigenen Gästen Informationen über das Wetter, aktuelle Nachrichten, lokale Veranstaltungen, Webcam-Übertragungen, z.B. vom Gipfel des nächsten Berges, Kino- und Restauranttipps und vieles mehr ³⁴.

ibex Touchboard, Luzern ³⁵

ibex Touchboard, Luzern ³⁵

Klassifizierung von Out-of-Home Displays

Die verschiedenen Out-of-Home Displays können nach den folgenden Vergleichskriterien klassifiziert werden. Diese Kriterien werden im Anschluss anhand eines Beispiels in einer Klassifizierungstabelle dargestellt.

Vergleichkriterien

• Anzeigetechnologie: Dieses Kriterium gibt die genutzte Displaytechnologie an, basierend auf den Herstellerangaben oder weiterführender Literatur.
• Größe: Als Größe wird bei Bildschirmen die Diagonale in Zoll oder die Maße in Quadratmeter angegeben.
• Betrachtungs- /Benutzungsabstand: Je nach Funktion des Displays gibt es entweder nur einen Betrachtungs- oder aber zusätzlich einen Benutzungsabstand. Diese Abstände sind in vier Zonen eingeteilt: Eine persönliche Interaktions-, eine subtile Interaktions-, eine implizite Interaktions- und eine Außenzone ³⁶.
• Multiuserfähigkeit: Multiuserfähigkeit beschreibt die Eigenschaft eines Displays, mit mehreren Benutzern gleichzeitig zu interagieren ³⁷.
• Nutzung: Die vorgestellten Modelle können entweder interaktiv sein oder zur reinen Darstellung verwendet werden.
• Verwendungszweck: Die Verwendungszwecke beinhalten z.B. Werbung, Informationsversorgung, Aufmerksamkeitserregung oder Markenrepräsentation und sind eng mit der Zuordnung in die jeweilige Kategorie verbunden.
• Informationsgehalt: Dieses Kriterium gibt das Verhältnis von reiner Werbung und Informationen an, z.B. Aktualität von Nachrichten.
• Eingabe: Die Eingabe an Displays kann über fünf Kategorien erfolgen: optisch, haptisch, akustisch, über Peripheriegeräte und Umwelteinflüsse.
• Ausgabe: Im Vergleich zur Eingabe existieren bei der Ausgabe des Displays an Rezipienten vier Kategorien: optisch, haptisch, akustisch und Peripheriegeräte.
• Umgebung: Out-of-Home Displays finden sich quasi überall im öffentlichen Raum ¹. Dieses Kriterium liefert daher eine Einschränkung der genaueren Umgebung, in der das System installiert wurde.
• Kategorie: Die Out-of-Home Displays werden in die im vorherigen Abschnitt vorgestellten Kategorien zugeordnet.

Beispiel: Hauptbahnhof Zürich

Das e-advertising Unternehmen hat im 2. Untergeschoss des Bahnhofs den ersten interaktiven Ad Screen der Schweiz eingerichtet. Auf dem Display wird abwechselnd, im 30 min Takt, Werbung für Coca-Cola und den VW Golf GTI angezeigt. Durch eine neue Softwaretechnik, die von der Vanija GmbH bereitgestellt wurde, soll die Werbung realistischer werden ³⁸.

Hauptbahnhof Zürich ³⁹

Mehrwerte für Unternehmen

Aus den betrachteten Out-of-Home Displays können verschiedene potenzielle Mehrwerte beim Einsatz von Großbildschirmen zur Verbesserung der Informationsversorgung in Unternehmen abgeleitet werden:

• User Attraction und die Nutzung von Mobile Devices wie im Beispiel der BBC Launch Kampagne: Dadurch wird die Attraktivität gesteigert und zur Interaktion mit einem eigenen Gerät, z.B. einem Smartphone angeregt.
• Gestensteuerung als moderne Interaktionsmöglichkeit wie im Beispiel des iPoint Presenter: Durch diese moderne Form der Interaktion kann die Steuerung intuitiver gestaltet und für ein größeres Zielpublikum nutzbar gemacht werden.
• Mehrbenutzerfähigkeit, bzw. die Mehrbetrachterfähigkeit, wodurch mehrere Personen gleichzeitig an einem Display arbeiten können: Das kollaborative Arbeiten kann effektiver und einfacher durchgeführt werden.
• Die Informationsdarstellung auf einem Display: Aus dem Beispiel des iBex Touchboard können geeignete Visualisierungsarten abgeleitet werden, um die benötigten Informationen auf sinnvolle Weise darzustellen. Dadurch kann ein Informationsüberfluss verhindert werden.

Zusammenfassung

Out-of-Home Displays sind mittlerweile allgegenwärtig und werden ständig weiterentwickelt ¹. Geeignete Nutzungskonzepte mit informationellem Mehrwert für Unternehmen fehlen jedoch. Neue Visualisierungs- und Interaktionsmöglichkeiten, z.B. Multi-Touch, Gestensteuerung oder synchron-mehrbenutzerfähige Darstellung finden aktuell fast ausschließlich Anwendung in der Werbe- und Unterhaltungsbranche.

Gestensteuerungsmöglichkeiten werden beispielsweise bereits durch verschiedene Systeme erfolgreich erforscht ^{24 25 40 41}.
Schwerpunktmäßiger Nutzungskontext sind allerdings Unterhaltungssysteme ⁴² , obwohl Gestensteuerung als zukunftsträchtiges Interaktionsverfahren gilt. Out-of-Home-Medien bieten darüber hinaus viele weitere Verwendungsmöglichkeiten ⁴³. Durch Übertragung der Konzepte können Unternehmen die vorhandenen Mehrwerte für sich nutzen, um die unternehmensweite Informationsversorgung  zu verbessern.

Diesbezügliche Ansätze finden sich u.a. hier auf der Plattform im Bereich CommunityMirrors – Interaktiven Großbildschirmen zur Verbesserung der peripheren Informationsversorgung im Unternehmenskontext.

Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Einführung von Anreizsystemen für Social Software. Der Artikel ist im Rahmen der Vorlesung „Mensch-Computer-Interaktion“ im Herbsttrimester 2011 und dem anschließendem Praktikum im Wintertrimester 2012 in Kooperation mit BMW an der Universität der Bundeswehr entstanden. Nach einer kurzen Einführung in die Thematik werden die Anforderungen an ein generisches Anreizsystem, das im Rahmen einer unternehmensinternen virtuellen Plattform eingesetzt werden könnte, beschrieben.

Problemstellung und Zielsetzung

Bei der Einführung von Kooperationssystemen sehen sich Unternehmen häufig mit der Herausforderung konfrontiert, wie sie die späteren Nutzer zur Systemnutzung motivieren können. Vor diesem Hintergrund untersucht der vorliegende Artikel, inwieweit sich ein Anreizsystem ¹. Auf der nächsten Ebene steht das Motiv, also aus welchem (psychologischen) Grund das System genutzt wird, beispielsweise weil man sich einer Gruppe (Community) zugehörig fühlen möchte oder einfach weil man dafür bezahlt wird. Auf der folgenden Ebene steht der Verdienst innerhalb des Systems, in der Regel in Form einer oder mehrerer virtuellen Währungen, die an dieser Stelle Status- bzw. Prämienpunkte heißen sollen. Am Ende steht der individuelle Nutzen für Systemanwender, also das, was man letztendlich für seinen Einsatz oder seine Aktivität im System erhält. An alle diese Ebenen können bestimmte Anforderungen gelegt werden, um daraus sinnvolle Bausteine für einzelne Aspekte eines integrierten Anreizsystems abzuleiten:

Modell zur Systemnutzung mit Anreizsystem

Im Folgenden werden die wichtigsten Aspekte der Grafik im Rahmen des State-of-the-Art-Überblicks diskutiert und mögliche Bausteine für ein Anreizsystem in Form eines Punktesystems vorgestellt.

State of the Art

Die Ideengenerierung zur Schaffung von Innovationen findet bei BMW in der Vorentwicklung statt. Indem gewisse Anreize gesetzt werden, soll diese auf konstantem Niveau gehalten werden. Bei einem Anreizsystem ist ein zentraler Begriff immer die Motivation. Wie können Menschen motiviert werden, bestimmte Dinge zu tun, die für das Unternehmen von Vorteil sind?

Motivation

Ein wichtiges Element bei Enterprise 2.0-Plattformen ist, dass die Nutzer – und zwar möglichst viele – selbst Beiträge (hier: Ideen) beisteuern ². Dazu müssen sie motiviert werden, dies auch zu tun. Doch was ist Motivation?

Laut Koch und Richter meint Motivation allgemein eine Beeinflussung der Richtung und Intensität des Verhaltens. Ein gerne verwendetes Synonym sei Verhaltensbereitschaft ³. Dabei werden zwei verschiedene Arten von Motivation unterschieden, die intrinsische und die extrinsische. Bei der intrinsischen kommt die Motivation eher von innen heraus. Man tut etwas, weil man an der Arbeit oder dem Resultat interessiert ist. Bei der extrinsischen Motivation tut man etwas, da man eine dritte Sache für die Arbeit als Lohn erhält (z.B. die Bezahlung in Form des Gehaltes, Sachgegenstände, etc.).

Anreizsysteme

Der Sinn und Zweck von Anreizsystemen in Unternehmen ist die Verhaltensbeeinflussung von Mitarbeitern ⁴. Dies zielt darauf ab, dass, indem bestimmte Anreize gesetzt werden, insbesondere die Leistung der Mitarbeiter erhöht wird ⁵. Die Anreize haben dabei für den Empfänger einen subjektiven Wert oder Nutzen. Im unternehmerischen Kontext wird durch ein Anreizsystem somit das Ziel verfolgt, Verhaltenssteuerung durch Motivation zu erreichen. Die Ziele des Unternehmens und der Mitarbeiter sollen in Einklang gebracht werden ⁶.

Wettbewerbs-Analyse

Im vorliegenden Konzeptpapier werden ausgewählte Anreizsysteme in Form von Bonus- bzw. Punktsystemen vorgestellt und besprochen:

• Payback (Payback GmbH),
• Miles & More (Deutsche Lufthansa AG) und
• bahn.bonus (Deutsche Bahn AG).

Bei allen drei System sammelt der Kunde Punkte für gekaufte Produkte oder Dienstleistungen bei einem Unternehmen bzw. dessen Partnern. Bei zwei der drei Punktsysteme (Miles & More und bahn.bonus) findet eine Unterscheidung in Prämienpunkte und Statuspunkte statt. Die gesammelten Prämienpunkte können für bestimmte Prämien, in der Regel unternehmenseigene Produkte oder Dienstleistungen, eingetauscht werden. Statuspunkte können für bestimmte Vorteile oder Annehmlichkeiten eingesetzt werden (Besuch der VIP-Lounge im Bahnhof, bevorzugter Check-in, etc.). Die Punkte verfallen nach einiger Zeit.

Anforderungen

Die unten stehende Tabelle zeigt wichtige Aspekte, die es bei Einführung eines Anreizsystems zu beachten gilt bzw. über die man sich zumindest Gedanken gemacht haben sollte. Vorab sei erwähnt, dass die genannten Merkmale teilweise widersprüchlich sein können, da es sich hier zunächst um generische Merkmale handelt. Bei einer Einführung eines Anreizsystems sollte daher zunächst untersucht werden, welche Forderung im konkreten Fall sinnvoll sind und welche eher nicht. Gegebenenfalls müssen sie gegeneinander abgewogen werden.

Konzeptbausteine

Die folgende Abbildung zeigt verschiedene Szenarien unterschiedlicher Aspekte in einem Anreizsystem. Welche Motivation hinter der Systemnutzung selbst steht, ist an dieser Stelle nicht wichtig. Hier wird beleuchtet, welche unterschiedlichen Möglichkeiten bei der Umsetzung eines Anreizsystems es gibt und welche als Bausteine aufgefasst werden, die dann wahlweise verwendet werden können. Im Vordergrund stehen die Art und Weise, wie Punkte verdient werden könnten und was man im Folgenden mit diesen anfangen kann.

Anwendungsfälle eines punktbasierten Anreizsystems aus Nutzersicht

Bausteine für die Punktevergabe

In dem angedachten Verwendungsbereich des Anreizsystems (Ideengenerierung) ist es schwer, die vorgeschlagenen Ideen anhand ihres Marktpotenzials zu bewerten; unter Umständen ist es teilweise gar nicht möglich. Es bleibt daher die Möglichkeiten, die Punkte durch die Nutzer selbst verteilen zu lassen oder einfach definierte Punkte für bestimmte Aktivitäten zu verteilen.

Punkte durch Aktivität

Für jede mögliche Handlung in der Plattform gibt ein Punktekatalog vor, wie viele Punkte der Nutzer dafür erhält. Für Tätigkeiten mit geringem Aufwand (bspw. Anmelden am System, Statusmeldung aktualisieren) erhält man eine geringere Punktzahl, als für Tätigkeiten mit hohem Aufwand (bspw. Beiträge/Ideen schreiben).

Vorteil dieser Variante ist die einfache Umsetzbarkeit. Außerdem ist das System transparent und für die Nutzer einfach zu verstehen. Demgegenüber steht, dass ein solches System recht einfach zu manipulieren wäre (durch häufiges Anmelden am System) und somit ggf. nicht gerecht sein muss. Außerdem wäre es kein leistungsorientiertes System im qualitativen Sinne, da hier nur Quantität und nicht Qualität honoriert würde.

Punkte durch Nutzer-Bewertung

Eine deutlich manipulationssichere Variante wäre es, die Nutzer bei der Punktevergabe mit einzubeziehen. Hier sind zwei verschiedene Ansätze denkbar.

Jeder Beitrag ist mit einem „Gefällt-mir“-Button ausgestattet, mit dem die Nutzer anzeigen können, dass sie diesen Beitrag befürworten oder gut finden ⁷. Um Manipulationen auszuschließen, sollte jeder Nutzer für einen Beitrag nur einmal abstimmen, aber beliebig viele Beiträge bewerten können. Aus der Anzahl der Personen, die den Beitrag gut finden, wird dann die Punktzahl errechnet, die der Inhaber des Beitrags dafür erhält.

Ein ähnlicher Ansatz wäre ein Button, mit dem man nicht unendlich oft abstimmen kann, sondern aus einem Punktekonto schöpft und so nur begrenzt viele Beiträge bewerten kann. Das Punktekonto könnte ein separates Konto sein, das nur für die Bewertung da ist, oder man schöpft direkt aus seinem Prämienpunktekonto. Die Punkte, die man für seine Beiträge erhält, können so direkt in die Ideen anderer fließen.

Bei beiden Varianten sollte der aktuelle Bewertungsstand des Beitrages direkt für jeden und insbesondere für den Beitragsschreiber sichtbar sein, da dies auf die intrinsische Motivation abzielen kann, wie bei den Anforderungen bereits festgestellt wurde.

Bausteine für das Einlösen der Punkte

Nach dem Verdienen der Punkte sollen die Punkte auch ausgegeben werden können. Eine der Anforderungen besagt, dass dies möglichst leicht und schnell funktionieren muss. Die Wettbewerbs-Analyse hat gezeigt, dass Prämien i.d.R. immer direkt auf der entsprechenden Internet-Präsenz eingelöst werden können.

Katalog

Dies ist die wohl meistgenutzte Einlösungsmöglichkeit für Prämien gegen Prämienpunkte. Ein vom Anreizsystem-Anbieter erstellter Katalog zeigt alle Prämien und die Anzahl der Punkte, die für die Einlösung erforderlich sind. Es ist gleichzeitig die einfachste Möglichkeit, da der Katalog bzw. seine Inhalte zentral erstellt und verwaltet werden.

Mögliche Prämien in einem Katalog könnten sein:

• Sachprämien: Sie bieten die größte Bandbreite, sodass für jedes Interessensgebiet und jeden Punktestand eine Prämie zur Verfügung gestellt werden kann. Entscheidend ist hier der Blick auf die Zielgruppe und die darauffolgende kluge Auswahl des Prämienangebots.
• Gutscheine: Im Grunde sind Gutscheine eine andere Art der Sachprämie, nur dass die ggf. aufwendige Zielgruppenanalyse weg fällt und der Gutschein so eine recht interessante Prämie für Empfänger, aber auch für Incentive-Geber sein kann.
• Reisen/Workshops: Die wohl aufwendigste und teuerste Prämienart und daher nur begrenzt einsetzbar; aus diesem Grund aber auch eine begehrte Prämie. Hier kann es im Interesse des Unternehmens sein, die Reise mit einem zweckorientierten Rahmenprogramm zu verbinden und einen themengebundenen Workshop daraus zu gestalten.
• Persönliche Würdigung: Diese Form der Prämie geht bereits in Richtung „Status“ des Punktesammlers. Beispielsweise wird er durch den zuständigen Geschäftsführer oder Vorstand persönlich empfangen, z. B. im Rahmen eines Events (ein Abendessen, Fußball-Spiel in VIP-Lounge, Konzertbesuch, etc.).
• Wünsch-dir-was: Eine zusätzliche Möglichkeit, sehr spezielle Zielgruppen anzusprechen ist es, diesen individuelle Prämienwünsche auf Initiativvorschläge hin zu ermöglichen.

Virtueller Marktplatz

Eine weitere interessante Variante ist ein unternehmensinterner virtueller Marktplatz. Hier kann jedes Community-Mitglied sowohl als Anbieter, als auch als Einkäufer auftreten. Hat man eine bestimmte Fähigkeit oder Möglichkeit in einem Unternehmen (z. B. ein Designer, jemand mit 3D-Drucker, etc.) kann er dies auf dem Marktplatz anbieten und zusätzliche Punkte verdienen. Neben einem weiteren Kommunikationskanal im Unternehmen können dabei sinnvolle Synergien entstehen. Dienstleistungen, die normalerweise nicht so einfach zur Verfügung stehen und die ggf. sogar innerhalb der Wertschöpfungskette stattfinden (und damit ggf. positiven Effekt für das Unternehmen haben) sind so viel einfacher zu erreichen.

So reizvoll diese Variante ist, so schwierig ist es, sie auch umzusetzen. Wie ist zum Beispiel zu verfahren, wenn jemand eine sehr begehrte Dienstleistungen anbieten kann, selber aber keine Dienstleistungen anderer benötigt und so sein Punktestand ins unendliche wächst? So muss dieser eigentlich dynamisch und selbstverwaltende Marktplatz wiederum überwacht und ggf. komplizierte Regelungen eingeführt werden. Außerdem darf natürlich nicht die gesamte Arbeitszeit des Anbietenden eingesetzt werden, was ggf. auch reglementiert werden muss.

Eine Möglichkeit könnte aber sein, einen Katalog und einige Aspekte aus dem eben genannten zu verschmelzen: Einlösbare Prämien sind interessante unternehmensinterne Dienstleistungen, die aber nicht frei angeboten, sondern zunächst von den Zuständigen für das Anreizsystem organisiert und katalogisiert werden. Diejenigen, die diese Dienstleistung letztlich ausführen, tun dies dennoch im Rahmen ihrer Arbeitszeit.

Wetteinsatz

Punkte können in für gut befundene Beiträge (oder Ideen) investiert werden und so als eine Art Wetteinsatz betrachtet werden. Stellt sich die Idee im späteren Verlauf tatsächlich als interessant oder erfolgreich heraus, so erhält man den Einsatz zurück und zusätzlich eine bestimmte Anzahl Punkte dazu. Hier wird insbesondere der Spieltrieb der Teilnehmer angesprochen.

Bei dieser Möglichkeit müssen im konkreten Fall viele weitere Überlegungen angestellt werden. Insbesondere ist zu klären, wann ein Beitrag als erfolgreich betrachtet wird und wann der Gewinn dann ausgeschüttet wird. Der Vergleich mit einer Aktie ist hier nicht ganz korrekt, da eine Idee nach einiger Zeit ggf. „alt und verbraucht“ ist und es einfach keinen Sinn mehr macht, in sie zu investieren.

Statuspunkte

Neben den Prämienpunkten können je nach Ausgestaltung des Anreizsystems ggf. auch Statuspunkte verdient werden, um die Menschen auf einer anderen Ebene zu erreichen oder auch unterschiedliche Persönlichkeitstypen anzusprechen. Je höher der Statuspunktestand, desto höher ist das „Ansehen“ des Mitglieds innerhalb der Community.

Zunächst sollte der Status auf irgendeine Art und Weise angezeigt werden ⁸. Auf virtuellen Plattformen bieten sich dafür virtuelle Orden bzw. Insignien an. Das „Zur-Schau-Stellen“ des eigenen Erfolgs kann wichtiger Mechanismus bei der Motivation angesehen werden. Das Erreichen der nächsten Stufe kann für Community-Mitglieder Motivation genug sein, immer mehr beizutragen und ist so wichtiger Teil des Anreizsystems.

Zusätzlich zu solchen Statusauszeichnungen können gewisse Vorteile eingeführt werden, die nur Mitgliedern einer bestimmten Statusstufe vorbehalten sind. Diese Vorteile richten sich nach dem Kontext des Anreizsystems. ⁹. Auf einer virtuellen Plattform müssen Annehmlichkeiten gefunden werden, die zwar begehrt, allerdings nicht unbedingt notwendig sein, um Mitglieder mit geringerem Status nicht zu vertreiben.

Fazit

In diesem Artikel wurde sich dem Thema der Einführung eines zunächst generischen Anreizsystems innerhalb einer unternehmensinternen virtuellen Plattform genähert. Dazu wurden Aspekte der zugrundeliegenden Motivation, von Anreizsystemen allgemein und von ausgewählten existierenden Anreizsystemen untersucht und daraus Anforderungen entwickelt, die es bei Entwicklung eines entsprechenden Anreizsystems zu beachten gilt.

Diese Anforderungen sind keinesfalls widerspruchsfrei. Mit Blick auf den Kontext des Systems müssen gegebenenfalls verschiedene Anforderungen gegeneinander abgewogen werden oder können einfach ignoriert werden.

Schlussendlich wurden verschiedene wiederum generische Bausteine vorgestellt, die als Denkanstoß für ein konkretes Anreizsystem in Form eines Punkteprogramms dienen sollen und entsprechend angepasst, verändert und kombiniert werden können. Auch hier ist bei der Ausgestaltung immer der Kontext im Auge zu behalten, da jedes Umfeld völlig andere Anforderungen an ein entsprechendes effektives und motivierendes Anreizsystem stellt.

Der vorliegende Artikel widmet sich dem Vergleich aktueller Outdoor-Touchscreen-Terminals im Hinblick auf die verwendeten Hardware-Komponenten und liefert einen kompakten Marktüberblick inkl. Preisangaben zum Jahreswechsel 2011-2012. Der Markt für interaktive Anzeigesysteme ist klein und insbesondere für Outdoor-Geräte existieren nur wenige Hersteller. Der Artikel wende sich an Firmen, Gemeinden oder öffentlichen Einrichtungen und ermöglicht einen transparenten Überblick. Nachdem der Beitrag im Rahmen einer studentischen Arbeit entstanden ist, verfolgt er keinerlei kommerzielles Interesse.

Einführung

Outdoor-Touchscreen-Terminals werden im öffentlichen oder halböffentlichen Raum eingesetzt. Je nach Aufstellungsort können sich die Einsatzbereiche stark unterscheiden und umfassen beispielsweise:

• Touristeninformation in Städten und Einkaufszentren
• Buchungssystem auf Flüghäfen, Bahnhöfe, Hotels oder in Firmen
• Internet- oder Surf-Terminals
• reine interaktive Werbeflächen

Verglichene Terminals

Im Artikel Outdoor-Touchscreens: Hardware und Komplettsysteme wurden bereits Touchscreen-Produkte inkl. der jeweiligen Hersteller oberflächlich vorgestellt. Darauf basierend folgt in diesem Artikel zunächst eine Übersicht konkreter Produkte und aufbauend auf einigen kurz beschriebenen Vergleichskriterien ¹ eine Gesamtübersicht, in der die unterschiedlichen Geräte einander gegenüber gestellt werden.

Kolembar – Hawk

Kolembar Hawk Terminal 32 ²

Das „Hawk“ Terminal ist ein sehr individuell konfiguriertbares Terminal. Das Gehäuse entscheidet über In- bzw Outdoor-fähigkeit sowie die Größe des Displays. Alle weiteren Hardwarespezifikationen können frei gewählt werden.

Weitere Informationen und Kontaktmöglichkeiten finden sie auf der Produktseite des Hawk beim Hersteller Kolembar.

SOLIDD – K8

SOLIDD K8 42 ⁷

Eine Besonderheit am „K8″ Terminal ist die im Preis enthaltene PC – Einheit zusammen mit der Umsetzung des Touchscreens und der Outdoor-Fähigkeit. Die Firma SOLIDD bietet hierzu ein Touchscreen Kit für verschiedene Displaygrößen und ein Outdoor-Kit an.

Weitere Informationen und Kontaktmöglichkeiten finden sie auf der Produktseite des K8 beim Hersteller SOLIDD.

friendlyway – grande 46

Diese Terminal wird von der Firma friendlyway nach aktuellen Informationen nicht mehr als Outdoor-Terminal produziert und zur Zeit als reines Indoorterminals vertrieben.

friendlyway grande 46

Beim „grande 46″ ist zu beachten, dass es ausschließlich als doppelseitiges Terminal zu erwerben ist. Daher ist der Grundpreis der Basiseinheit und ebenso der Preis der verfügbaren Addons höher. Weiterhin benötigt es zwei PC-Einheiten, um die beiden Displays zu betreiben. Der Preis für das Upgrade auf Multitouch wird entsprechend pro Display (und damit i.d.R. zweimal) fällig.

Weitere Informationen und Kontaktmöglichkeiten finden sie auf der Produktseite des grade 46 beim Hersteller friendlyway.

BV-comOffice – iMotion

BV-com Office Touchscreen imotion 52 ¹⁷

Das iMotion-Terminal gibt es in den größsten Display-Ausführungen von bis zu 70″. Dabei ist es möglich, die Displays auch in doppelseitiger Ausführung und (bis zur Größe von 65″) auch im Querformat einzubinden.

Weitere Informationen und Kontaktmöglichkeiten finden sie auf der Produktseite des imotion beim Hersteller BV-comOffice.

Vergleichskriterien

Neben den grundlegenden Komponenten eines Standard-Outdoor-Terminals wurde dabei insbesondere das Angebot an Peripherie betrachtet.

Basisgerät

Als Standard wurde neben der PC-Einheit ein mind. 32“ größes Single-Touch-Display ausgewählt. Die Bewertung des Basisgeräts basiert auf den im Preis enthaltenen Komponenten sowie den angebotenen Variationsmöglichkeiten.

PC- Einheit

Bei der PC-Einheit wurden die Komponenten der direkt miteinander verglichen. Die Bedürfnisse jeder Anwendung sind sehr unterschiedlich, doch die bisherigen Szenarien stellen keine sehr hohen Hardwareanforderungen. Daher werden von den Herstellern meist recht durchschnittliche Hardwarekomponenten verbaut. Single oder schwache Dual-Core-Prozessoren, Onboard-Grafikkarten, wenig RAM und Festplattenspeicher sind die Regel. Dies ist jedoch für die meisten Anwendungen vollkommen ausreichend. ²²

Touchscreen

Das wichtigste Element der Terminals ist das Touchscreen-Display. Es verbindet Anzeige und Eingabe und ist daher die kritischste Komponente des Terminals. Die verwendeten Technologien sind sehr unterschiedlich und bringen entsprechend unterschiedliche Eigenschaften mit sich. ²³ Gegenüber der Entwicklung bei Smartphones und Tablets ist Multitouch bei Outdoor-Terminals noch nicht zum Standard geworden. Im Vergleich hat unterstützt keines der Geräte Multitouch-Gesten oder mehrere simulane Touch-Punkte. ²⁴

Peripherie

Da das Angebot an optionalen Erweiterungen sehr unterschiedlich ist und einige Firmen erst auf Anfrage bestimmte Geräte verbauen, beschränkt sich der Vergleich auf die Anzahl der angebotenen Komponenten.

Gesamtübersicht

Die folgende Gesamtübersicht zeigt die vorgestellten Vergleichskriterien der vier Terminals im direkten Vergleich.

Terminal. 25	Basisgerät 26	PC- Einheit 27	Touchscreen 28	Peripherie 29	Summe
Kolembar – Hawk					5.570,00 €
Solidd – Infosäule K8					5.285,50 €
friendlyway – grande 46					8.150,00 €
BV-comOffice – imotion					9.620,00 €

Zusammenfassung

Der vorliegende Artikel gibt eine grobe Markübersicht über Outdoor-Touchscreen-Terminals sowie deren Komponenten. Oftmals sind bei heutigen Lösungen nicht die Größe der Touchscreens oder die Leistungsstärke der PC Einheiten entscheidend,  sondern je nach Anwendung und Einsatzgebiet bestimmte Komponenten, die nicht jeder Hersteller anbietet. Im Vergleich ist beispielsweise Kolembar der einzige Hersteller, der einen Barcodescanner oder Telefonhörer anbietet. Gleiches gilt für BV-com Office für 3G bzw. UMTS und Bluetooth-Übertragung.

Ansonsten stechen Hersteller und Produkte primär durch Sonderfunktionen bzgl. der Bauweise des Geräts hervor: Beispiele sind

• High Brightness Displays, die auch bei hoher Sonneneinstrahlung gut zu erkennen sind,
• Sonderlackierungen, um mehr Aufmerksamkeit auf das Terminal zu lenken,
• Schutzlackierungen gegen Graffitis oder
• Rollen unter dem Gerät, um es bei Bedarf im halböffentlichen oder privaten Bereich flexibel einzusetzen.

Aufgrund der sonst sehr ähnlichen Eigenschaften bieten insbesondere diese Kriterien Potenzial für Differenzierungsstrategien, da sie für Kaufentscheidungen eine entscheidende Rolle spielen können. Die neuste Entwicklung zeigt jedoch auch ganz andere sekundäre Funktionen für Outdoor-Terminls. Das in diesem Artikel aufgeführte Terminal iMotionvon BV-comOffice gibt es beispielsweise in einer „HELP-Ausführung“, die einen Defibrilator beinhaltet, der im Notfall von jedem Passanten entnommen werden kann. Dabei setzt das Terminal einen Notruf ab und zeigt Videos von lebensrettenden Sofortmaßnahmen.

Danksagung

Besonderer Dank gilt den folgenden Ansprechpartnern der jeweiligen Firmen für die Bereitstellung der oben aufgeführten Daten und die Genehmigung der Veröffentlichung, ohne die der vorliegende Artikel nicht möglich gewesen wäre: Kolembar Industrietechnick: Dipl. Ing Hans Wilhelm, SOLIDD: Derek Owen, friendlyway: Florian Sommer, BV-comOffice: Jan Nätscher.

"Weitere Informationen und Kontaktmöglichkeiten finden sie auf der Produktseite des grade 46 beim Hersteller friendlyway."

Dieser Beitrag ¹ beschäftigt sich mit der Verwendung von Game Mechanics im Kontext der Elektromobilität und stellt dar, wo Ansatzpunkte von Gamification in diesem Fachbereich liegen könnten. Ziel ist es, Ideen für den intelligenten Einsatz von „spielerischen“ Mitteln (Game Mechanics) zu finden, um die Akzeptanz für Elektromobilität zu erhöhen. Darüber hinaus untersucht der Artikel den möglichen Erfolg eines Einsatzes sowie die theoretischen Hintergründe. Das Dokument unterteilt sich in die folgenden Abschnitte. Zu Beginn erfolgt eine kurze Einführung und ein Überblick über den Themenbereich Elektromobilität, um den Hauptteil der Arbeit besser einordnen zu können. Danach werden wichtige Grundlagen zur Anwendung von Gamification erläutert. Die eigentliche Betrachtung von zukünftigen Motivationsideen erfolgt im Abschnitt „Gamification in der Elektromobilität“. Zuletzt bildet ein Fazit über die Ergebnisse den Abschluss des Dokuments.

Elektromobilität

Elektromobilität ist nicht erst ein Thema der letzten Jahre. Bereits 1834 wurde der erste Elektromotor in Potsdam von Hermann Jacobi erfunden, welcher im Jahre 1838 erstmals in einem Boot eingesetzt wurde. Bis auf die heutigen Anwendungsfälle im Transport oder bei Kleinstelektronik, hat der elektrische Antrieb im Fahrzeug jedoch keinen Durchbruch erzielen können.

Der Begriff Elektromobilität ist trotzdem in aller Munde. Fest steht, dass dadurch eine Verringerung der Umweltbelastung sowie eine Reaktion auf die knappen Rohstoffreserven erreicht werden soll. Doch was sich wirklich dahinter verbirgt, ist momentan eher unklar (Hanselka & Jöckerl, 2010 ²) und soll in diesem Abschnitt geklärt werden.

Begriff

Eine anerkannte Definition von Elektromobilität existiert nicht. Gemeinsamkeiten finden sich nur in der für den Antrieb benötigten Energie, die konventionell aus einem Verbrennungsvorgang oder einem Elektromotor stammen kann. Mehmet Yay fasst dies in folgender Charakterisierung zusammen:

„Elektromobilität umfasst alle Fahrzeuge, die elektrisch oder nur teilweise mit elektrischer Energie bewegt werden“ (Yay, 2010 ³)

Bei diesen Fahrzeugen wird hinsichtlich der Energiequelle zwischen batterieelektrisch und wasserstoffelektrisch angetriebenen Elektromobilen unterschieden. Die Gemeinsamkeit beider Fahrzeugtypen ist der elektrische Antrieb, verbunden mit der Batterie als Energiespeicher. Elektrische Fahrzeuge bieten einen hohen Wirkungsgrad, da sie die vorhandene Energie effizienter nutzen und dabei keinerlei Ölverbrauch, Emissionen und Motorgeräusche aufweisen (Yay, 2010 ⁴; Unsere Autos, 2011 ⁵). Im Folgenden wird die Thematik Elektromobilität nur für Straßenfahrzeuge im Sinne eines Autos weiter untersucht.

Herausforderungen

Herausforderungen für die Elektromobilität liegen momentan noch in der Reichweite und der Alltagstauglichkeit, obwohl der Trend zum Leben in Metropolen und damit zu geringeren zurückzulegenden Strecken geht. Das Laden einer Batterie benötigt noch zu viel Zeit und die Kapazitäten reichen bislang nur für kurze Strecken. Schnellladungen sind meist durch fehlende Infrastruktur nicht möglich oder schlicht zu teuer. Weiterhin kannre momentan kein Durchbruch der Elektromobilität erreicht werden, da eine grundlegende Standardisierung, wie beispielsweise in Bezug auf die Ladeadapter, fehlt. Durch hohe Anschaffungskosten, bedingt durch die Batterie, bleibt der Anreiz zum Kauf eines solchen Fahrzeuges eher gering. Um wirklich umweltfreundliche Elektromobilität zu gewährleisten, muss die Energieversorgung zudem aus regenerativen Quellen stammen. Aus diesem Grund ist ein logistisches und intelligentes Netz sogenannter Systemtankstellen notwendig, um die angestrebte weitreichende Elektromobilität zu realisieren. Unter Systemtankstelle wird allgemein die Infrastruktur zum Beladen eines Elektrofahrzeuges verstanden. Diese sorgen dafür, dass Elektrofahrzeuge mit Energie von den Energieversorgungsunternehmen versorgt werden können (Hanselka & Jöckerl, 2010 ⁶; Bund, 2009 ⁷; Kohler, 2011 ⁸). Eine genauere Aufteilung der Einzelsysteme und deren Funktion wird an dieser Stelle nicht weiter vertieft.

Welche Akteure im Gesamtkonzept für Elektromobilität existieren, zeigt der folgende Abschnitt. Dadurch basierend werden verschiedenste Ziele und Möglichkeiten für Einwirkungen abgeleitet, um die Hintergründe im Hauptabschnitt besser verstehen zu können.

Akteure

In der Betrachtung von Elektromobilität existieren verschieden Akteure, die unterschiedliche Sichtweisen auf vorhandene Prozesse besitzen. Abhängig vom Kontext der Person ergeben sich dadurch unterschiedliche Aufgaben, Interessen sowie Ansatzmöglichkeiten für Gamification. Folgende Personengruppen können unterschieden werden:

• Betreiber: Unternehmen, die Infrastruktur und Netze bereitstellen bzw. warten. Sie stellen auch mehrere Ladeeinrichtungen, die durch eine Leitstelle verwaltet werden, zur Verfügung.
• Endkunden: Personen, die Empfänger der Dienstleistungen von Betreibern im Kontext der Elektromobilität sind, d.h. Benutzer von Ladesäulen.
• Energieversorger: Stromlieferanten, die mit Strom handeln und diesen den Endkunden bereitstellen bzw. verkaufen.
• Hersteller: Personengruppe, die Technologien für Betreiber und Endkunden bereitstellt. Sie beeinflussen die Möglichkeiten und die Akzeptanz von / für Elektromobilität.
• Staat: In unserem Fall die Bundesregierung, die durch Gesetzgebung Regelungen im Umgang mit Strom und Standards festlegt. Sie prägt dabei sowohl durch Förderungen als auch durch Festlegungen die gesamte Systemlandschaft für Elektromobilität.

Hinsichtlich Software und Technik existieren noch weitere Gruppen, wie Administratoren, Sachbearbeiter und Marketing-Vertreter, die den oben genannten Akteuren zuarbeiten und die Elektromobilität direkt mit beeinflussen können. Das Zusammenwirken der einzelnen Personengruppen ist komplex und geprägt von Gewinnmaximierung auf Seiten der Betreiber bzw. Energieversorger sowie Kostenminimierung bei Endkunden.

Aktueller Stand

Aufgrund des Klimawandels und endlicher Ressourcen versucht die Bundesregierung, Deutschland zu einem Leitmarkt und Leitanbieter für Elektromobilität zu machen. Dabei sollen die folgenden Ziele erreicht werden:

• Stärkung des Wirtschaftsstandortes Deutschland in Bezug auf alternative Mobilität
• Verringerung von Treibhausgasen gegenüber 1990 um 40%, bis 2020 und um 80% bis 2050
• Bis 2020: 1 Million (bis 2030: 6 Million) Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen
• Bis 2050: überwiegend aus regenerativen Energieträgern bestehender Stadtverkehr

Durch Studien und Förderung von Schaufenster- bzw. Leuchtturmprojekten sowie in Forschung und Entwicklung versucht die Regierung diese Ziele zu realisieren (Bund, 2011a ⁹; Bund, 2011b ¹⁰).

Dies ist aktuell u.a. erkennbar an den folgenden Maßnahmen:

• Forschungs- und Ent­wicklungsvorhaben zu Lithium-Ionenbatterien ¹¹
• Innovationen im Bereich der Elektromotoren, Elektronik oder der Systemintegration ¹²
• Herstellung von Elektrofahrzeugen ¹³
• Untersuchungen zur Kopplung von Elektromobilität an erneuer­bare Energiequellen ¹⁴
• Erprobung der Elektromobilität in integrierten Reiseketten ¹⁵
• Logistik und Transport mit Elektroan­trieb in Stadtbereichen ¹⁶

So sind bislang schon 2000 Elektrofahrzeuge im Einsatz und es wurden hunderte Ladesäulen installiert (Bund, 2011a ¹⁷). Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Bund, 2011b ¹⁸) beschreibt außerdem noch weitere Modellregionen und ihre Projekte.

Gamification

Bevor im kommenden Abschnitt darauf eingegangen wird, wie Gamification zur Akzeptanzsteigerung für Elektromobililität eingesetzt werden kann, werden in diesem Abschnitt grundlegende Begriffe zu Gamification erläutert. Abschließend erfolgt eine Darstellung heutiger Anwendungsbeispiele in verschiedensten Kontexten zur Verdeutlichung. Dadurch sollen mögliche Ansatzpunkte für die Anwendung von Gamification-Mitteln („Game Mechanics“) verdeutlicht und weitere Grundlagen für die Steigerung der Akzeptanz in der Elektromobilität gelegt werden. Als grundsätzliche Quellen dieses Abschnitts dienen der Beitrag Gamification -Steigerung der Nutzermotivation durch Spielekonzepte und das Gamifcation Wiki. Daher werden die Grundlagen nur oberflächlich eingeführt. Weitere Details sind den genannten Quellen zu entnehmen.

Begrifflichkeiten

Gamification selbst zu definieren ist schwierig, da sich zahlreiche Definitionsversuche in der Literatur befinden und bislang keine anerkannte Definition existiert. Eine mögliche Definition könnte, wie folgt lauten:

„Gamification ist die Verwendung von spieltypischen Mechaniken außerhalb reiner Spiele, mit dem Ziel, das Verhalten von Menschen zu beeinflussen.“ (Breuer, 2011 ¹⁹)

Mit Gamification versucht man somit Menschen unterbewusst zu einer Handlung durch spieletypische Mechaniken zu bewegen. Die angesprochenen Mechaniken werden auch als „Game Mechanics“ bezeichnet und sind ausführlich im Wiki zu Gamification ²⁰ beschrieben. Die folgende Auflistung verdeutlicht die wichtigsten Vertreter. Die eingeführte Nummerierung wird in folgenden Abschnitten verwandt, um auf die dargestellten Game Mechanics zu verweisen. Wie diese in anderen Kontexten angewandt werden können, folgt im nächsten Abschnitt.

Theorien

Alle eingesetzten Game Mechanics basieren auf Theorien, die versuchen das menschliche Verhalten zu erklären und zu beeinflussen. Dabei soll die Motivation einer Person, sich langanhaltend und intensiv mit einer Sache auseinanderzusetzen an ein bestimmtes Handlungsziel gebunden werden. Motivationstheorien bilden die Grundlage von Game Mechanics und dienen im Abschnitt Gamification in der Elektromobilität als Ideen für mögliche Ansatzpunkte. Zu den wichtigsten Theorien zählen neben der Maslowschen Bedürfnisyramide (Maslow, 1943 ²¹):

• E-R-G-Theorie von (Alderfer 1969 ²²)
• Zielsetzungstheorie von (Locke und Latham 1990 ²³)
• Flow-Theorie von (Csikszentmihalyi 1975 ²⁴)
• Balance-Theorie von (Adams 1965 ²⁵)
• Selbstbestimmungstheorie von (Deci und Ryan 1993 ²⁶)

Basierend auf diesen Quellen erfolgt nun eine kurze Betrachtung heutiger Einsatzbeispiele und jeweils verwendeten Mechanismen, um einen Eindruck der Möglichkeiten von Gamification zu erhalten.

Anwendungsbeispiele

Game Mechanics sind keine reine Theorie mehr, sondern erste Anwendungen zeigen bereits das Potential. Die folgende Tabelle enthält einen Überblick über verschiedene Anwendungsbeispiele, welche die Möglichkeiten verdeutlichen. Die dabei eingesetzten Game Mechanics sind ebenso angeben:

Weitere interessante Beispiele werden auf der Seite http://intelligent-gamification.de/category/cases/ dargestellt. Im nächsten Abschnitt wird untersucht, inwiefern sich Gamification auf den Kontext Elektromobilität übertragen lässt.

Gamification in der Elektromobilität

Bislang sind die Reichweite und das Image von Elektrofahrzeugen noch eher gering, wie in den dargestellten Abschnitten und Quellen deutlich wurde. In diesem Abschnitt wird daher geklärt, ob und wie Gamification-Mechanismen in der Elektromobilität angewandt werden könnten, um die Akzeptanz dafür zu steigern. Dazu werden die im Abschnitt Grundlagen erläuterten Game Mechanics und Theorien anhand von verschiedenen Einsatzmöglichkeiten untersucht und bewertet.

Derzeitige Verwendung von Gamification

Einige Quellen berichten über die Ideen des Einsatzes von Spieletechniken zum Spritsparen bzw. Energiesparen. Bislang fehlen aber noch die eigentlichen Umsetzungen dazu.

So wird bspw. im Blog einfachnachhaltig.de berichtet, dass durch eine Art Challenge in einer Gemeinschaft von Autofahrern durch Gamification der Spritverbrauch gesenkt werden kann. Dabei traten im Wettkampf [3] Fahrschüler gegeneinander an, die für Spritsparen mit kleinen Preisen belohnt wurden [4]. Somit fand ein Vergleich der Ergebnisse [2] und im weiteren Sinne auch eine Kommunikation bzw. Verbindung der Fahrschüler untereinander durch den Wettstreit statt [8]. Dabei setzte sich der Initiator selbst ein Spritspar-Ziel, welches er immer und immer wieder [5] durch kleinste Anpassungen seiner Fahrweise erreichen wolle ³⁰.

Nicole Männl stellte zum Projekt car2go mit elektrischen Smarts in Amsterdam die Frage auf, ob Amsterdam mit der Elektromobilität spielen wird. Gemeint ist damit der Einsatz von Gamification in der Elektromobilität im folgenden Sinne: Die Fahrer eines Mietfahrzeuges von bspw. car2go können einzelne Aufträge [3] erfüllen. So wäre es denkbar, dass man für das Fahren und für das Mitnehmen von Menschen einen Team-Bonus [1], [4] bekommt sowie für sinnvolle Handlungen im Sinne des Flottenmanagements (Auto waschen oder an Ladesäule anschließen) sich Freiminuten [1], [4] zum weitern Fahren erwirtschaften kann. Nach einer bestimmten Anzahl von Anmietungen könnten Pokale [1],[4] erworben und später Level für seinen Avatar im Spiel gewonnen werden [2]. Diesen Avatar könnte man anhand der erworbenen Statistiken wieder mit anderen Mitspielern in Ranglisten für die energieeffizientesten Fahrer vergleichen [2], um den Spaß am elektrifizierten Fahren mit noch geringen Reichweiten zu steigern. Umgesetzt ist bislang in Realität in Deutschland eine Gutschrift von 20 Freiminuten als Belohnung [4], wenn das Fahrzeug an einer Ladesäule geladen wird. Realisierungen in Form einer digitalen Spielplattform fehlen jedoch ³¹.

Ein ähnliches Spielsystem wird durch Markus Breuer verfolgt. Dabei wurde bei einem privatem Fahrzeug versucht der Spritverbrauch durch Feedback [5] und dem Einsatz von Belohnung [4] zu senken. Ein klares Ziel [3], ständiges Feedback [5], Belohnungen für das Erreichen von Zielen und Zwischenzielen [1], [4] wurden als Prinzipien von Gamification eingesetzt ³².

Im neuen Ford Focus Electric ³³ soll ebenfalls Gamification in Form von Feedback [5] ein fester Bestandteil werden, um die Kundenzufriedenheit zu erhöhen und „Freude am Fahren“ zu erzeugen. Ford erschuf dazu eine mobile Applikation und ein Informationssystem im Fahrzeug. Im System wurde mit Hilfe eines Schmetterling-Spiels versucht, die Effizienz darzustellen und direkt durch Feedback [5] zu beeinflussen. Weiterhin werden verschiedenste Badges und Achievments eingesetzt [1]. So helfen bspw. Badges bei den ersten Schritten im neuen Auto [9] oder sie werden eingesetzt für geschriebene Beiträge und beantwortete Fragen [3], [4]. Belohnungen für das Sparen von Kohlenstoffdioxid, bestimmte gefahrene Kilometer [3] oder auch nur beglückwünschende Worte [11], wie „Danke, Sie haben mit dem Kauf eines Elektrofahrzeuges etwas Gutes getan.“ werden ebenso genutzt ³⁴.

Selbst mit einem negativen Touch kann Gamification eingesetzt werden, wie das Beispiel auf http://vwdarkside.com/ zeigt. Weitere interessante Fälle werden auf gamication.com dargestellt.

Mögliche Ansatzpunkte

In diesem Abschnitt wird erläutert, wo Gamification in der Elektromobilität sinnvollerweise zum Einsatz kommen kann. Dazu werden Ideen entwickelt und daran die möglichen Game Mechanics sowie Hintergründe erläutert. Insgesamt soll mit diesen Vorschlägen die Akzeptanz und der Anreiz für Elektromobilität weiter gesteigert werden. Bevor mögliche Ansatzpunkte verdeutlicht werden, erfolgt zunächst eine Einschätzung der Verwendbarkeit der einzelnen Game Mechanics.

Einschätzung

Eine Einschätzung zur Verwendung von Game Mechanics im Kontext der Elektromobilität ist notwendig, um spätere Einsatzmöglichkeiten entwickeln zu können. Anhand der Beurteilung findet zusätzlich eine Einstufung des erwarteten Erfolgs (0=kein Erfolg, 1=mäßiger Erfolg, 2= guter Erfolg erwartet) im Sinne einer Motivationsmöglichkeit bei der Elektromobilität statt.

Autokäufer animieren und bilden

Entsprechend eines Kommentars im Blog einfachnachhaltig.de müssen für potenzielle Autokäufer mehr Anreize geschaffen werden. Dazu zählt zunächst, in mehreren Stufen Fans für die Technologie zu gewinnen ³⁵. Dies kann erreicht werden, indem man erstens ausgereifte und sichere Technik im Markt etabliert und dies durch Mund-zu-Mund-Propaganda verbreitet wird, um potentielle Käufer zu überzeugen. Erfolgreich wird dieser Ansatz bereits in Japan umgesetzt, wobei Deutschland noch hinterherhinkt. Wie also kann ein Anreiz für Käufer in Deutschland geschaffen werden, wenn noch kein großer flächendeckender Markt mit Produkten für die Mundpropaganda vorhanden ist?

Mit Hilfe einer aktiv gestalteten Lern- bzw. Beratungssoftware könnten potentielle Kunden für die Elektromobilität gewonnen werden. Diese müsste in spielerischer Form entsprechende Hintergrundinformationen erläutern und dabei insbesondere folgende Aspekte berücksichtigen:

• Aufgaben zur Aufklärung über die Thematik Elektromobilität [9]
• Punktebewertung nach Beantwortung [4]
• Feedback zu allen Handlungen (auch falsch geantwortet / ausgeführt) [5]
• Vergleichen der Ergebnisse (Selbstbestätigung als Motivation) [2]
• Preisvergabe für bestes Ergebnis in kürzester Zeit [1], [3]

Nach diesen Prinzipien würde es sich also anbieten, beispielsweise ein animiertes Online-Spiel zu erstellen, bei dem eine eigens konzipierte Figur [5] in einer virtuellen Welt verschiedenste Aufgaben lösen muss [3], um am Ende bspw. als Belohnung einen neuen Elektro-Sportwagen virtuell fahren zu können [4]. So könnte man spielerisches Lernen ermöglichen und damit einerseits aufklären und eventuell zum Kauf anregen, aber andererseits auch für „Spaß“ dabei sorgen.

Hersteller motivieren

Auch bei Herstellern von Fahrzeugen, die indirekt die Akzeptanz von potentiellen Käufern beeinflussen, kann extrinsische sowie intrinsische Motivation Anreize schaffen. Ein extrinsich Anreiz ist beispielsweise ein Wettbewerb um das beste Produkt, wie beim eCarTec Award ³⁶. Hier wird ein Ansporn für die Entwicklung neuer Innovationen gesetzt, womit eventuell mehr nachhaltige Fahrzeuge auf den Markt kommen. Aber auch intrinsisch kann ein solcher Wettbewerb Hersteller motivieren, da diese natürlich aus Prestige und Anerkennung gegenüber der Konkurrenz gewinnen wollen.

Gamification kann außer der Wettbewerbsidee durch die Prämierung der besten Leistungen / Produkte die Game Mechanics [2] und [4] einsetzen. Parallel dazu können die Wettstreiter durch die Bewältigung einer großartigen Aufgabe, wie der Konstruktion des umweltfreundlichsten Elektrofahrzeuges, motiviert werden [9].

So können mit etablierten Mitteln die Forschung und Entwicklung positiv beeinflusst werden. Jedoch müssten die Game Mechanics so gestaltet werden, dass im Grunde jeder Hersteller aus eigener/ intrinsischer Motivation heraus die Wettbewerbsidee akzeptiert. Durch den direkten Vergleich untereinander motivieren die Teilnehmer sich daher selbst, da diese versuchen, besser zu sein als der Rest und natürlich eine Selbstverwirklichung nach Maslow in den präsentierten Produkten anstreben. Ein interessanter Aspekt ist dabei der Einbezug der Öffentlichkeit. Umso mehr außenstehende Personen von dem Produkt überzeugt werden können, umso mehr wird der Erfolg und damit auch die Anerkennung der Entwickler ausfallen.

Ladesäulen gestalten

Bei der Interaktion mit einer Ladesäule, d.h. dem Beladen und Bezahlen, bietet sich der Einsatz spielerischer Methoden ebenfalls an. Die vorgegebenen Abläufe bei der Bedienung einer Ladesäule könnten beispielsweise bewusst grafisch animiert und gesteuert werden, sodass ein Benutzer gleichzeitig vom System beeindruckt ist und zum anderen davon lernen kann. Der genaue Ladezustand des Fahrzeuges stellt dabei grafisch repräsentiert eine Fortschrittsanzeige [7] dar.

Um jedoch einen noch deutlicheren Mehrwert zu schaffen, müssten überraschende und neue Elemente verwendet werden. So könnte eine „Überraschung“ [11] dazu benutzen werden, um das Vorgehen zu „spilifizieren“. Ein unbewusstes bestimmtzahliges Laden an einer Ladesäule kann bspw. mit einer 50%-Ermäßigung belohnt werden. Bekannte Aufgaben, wie das komplette Laden an einer Ladesäule oder die wiederholte Verwendung eines Herstellers [4] bringen dem Kunden einen Mehrwert (Belohnung), wodurch dieser weiter motiviert wird und Spaß an der neuen Technik behält. Da ein Tankvorgang zeitkritisch ist, muss in diesem Fall besonders deutlich Feedback gegeben werden, wie lang die Ladung dauert [5]. Als weitere Aspekte könnte der Nutzer wählen, wie viel, wie lang oder zu welchem Preis er tanken möchte. Sonst einsetzbare Quests und Ranglisten sollten bei einer direkten Bedienung am Fahrzeug bzw. der Ladesäule nicht betrachtet werden, da der Vorgang schnell, einfach und klar verständlich für jede Altersgruppe dargestellt werden muss. Bei einer möglichen Ergebnisdarstellung in Form Fortschrittsanzeige [7] könnten auf einem Smartphone in einem gesonderten System wieder [1] oder [3] eingesetzt werden.

Nach einer gewissen Einführungszeit kann die folgende Idee umgesetzt werden. Dabei geht es dem Betreiber einer Ladesäule um die optimale Ausnutzung der begrenzten Ladesäulen und Stellplätze: Damit ein Kunde auch rechtzeitig wieder das geladene Fahrzeug von der Ladesäule entfernt, könnte ein Countdown [10] für die benötigte Ladezeit ablaufen, damit ein Kunde die Abholung zusätzlich zeitlich besser planen kann. Andererseits wäre es denkbar, dass nach der Bekanntgabe des Ladeendzeitpunktes ein vorher definierter Countdown abläuft und zeitlich gestaffelt Extrakosten für Standkosten verursacht. Dadurch würden Kunden extrinsisch – wenn auch mit eventuellen negativen Folgen „motiviert“.

Selbst im jeweilig verwendeten Bezahlsystem kann Gamification auf ähnliche Weise angewandt werden. Zu beachten ist jedoch, dass dabei eher Seriosität zählt und somit Überraschungen eher vermieden werden sollten.

Sehr wichtig ist außerdem, dass alle Tätigkeiten an einer Ladesäule nicht überfordern, da sie sonst keine Akzeptanz finden und demotivierend wird. Des Weiteren sollte eine Bedienung aber auch nicht unterfordern, weil sonst schnell ein Eindruck über nicht durchdachtes System auftreten kann.

Mensch-System-Interaktion

Wie in aufgezeigten ersten Ansätzen bei Ford ist es wichtig, die vermeintlichen Schwächen der Elektromobilität (Reichweite und neue undurchsichtige Technik) einem potentiellen Käufer durch Navigations- und IT-Systeme im Fahrzeug spielerisch zu erklären und näher zu bringen, um bspw. Berührungsängste mit der neuen Technik abzubauen.

Dabei könnte das Problem der Reichweite durch eine einfache Navigationserweiterung angegangen werden. Angenommen man kann die Reichweite eines Fahrzeuges über die vorhandene Sensorik auslesen und verarbeiten, dann könnte dies auch in der Navigationssoftware grafisch aufbereitet werden. Ab der gehobenen Mittelklasse ist dies heutzutage schon möglich. Wichtig ist dabei, dass ein Fahrer nicht nur die geringe Reichweite im Vergleich zu konventionellen Antrieben sieht, sondern Spaß daran findet, die möglichen Reichweiten spielerisch auszutesten.

So könnte zum Beispiel das System die Fahrten lokal aufzeichnen, um Statistiken über weiteste oder häufigste gefahrene Strecke und die Fahrweise zu ermitteln. Dadurch könnte als Zusatzinformation ein Umkreis der durchschnittlichen Reichweite angezeigt werden [5] und immer, wenn dieser überschritten wird, meldet es das Fahrzeug dankend mit einem netten Spruch den neuen Rekord [11], zeigt es grafisch (blinkend oder grün einfärben der Instrumentenbeleuchtung) an [1] und vermerkt es in den Statistiken.

Die angesammelten Informationen könnten für ein Online-Profil weiter verwendet werden, durch das die Ergebnisse auch mit anderen Fahrern vergleichbar werden [2]. Dabei könnte für die insgesamt besten Fahrer noch zusätzliche Belohnungen vergeben werden [4]. Aber auch allgemein wäre es möglich, die Daten grafisch aufzubereiten und auf einer Webseite dem Fahrer zur besseren Übersicht und Dokumentation zur Verfügung zu stellen. Mögliche erreichte Ziele [3], wie das Erreichen bestimmter gefahrener Kilometer, maximaler Reichweiten, einer Einstufung in Viel- bzw. Wenig-Fahrer oder andere Stati könnte durch Badges und Achivements im Profil verdeutlicht werden [1], [4]. Weiterhin wäre es motivierend, wenn der Fortschritt der jeweiligen aktuell angefangenen Aufgabe ersichtlich wird [7], damit der Fahrer weiß, wie kurz er vor dem jeweils nächsten Erfolg steht und sich entsprechend nochmals „ins Zeug legen“ kann.

Weiterhin wäre es wichtig, darauf zu achten, dass alle gesetzten Ziele erfüllbar und im Einklang mit den Motivationsfaktoren der User sind. Diese entsprechenden Einglussfaktoren sollten daher vorab durch Befragungen oder Studien ermittelt werden. Ziele selbst setzen zu können, würde z.B. zahlreiche individuelle Erweiterungen und des Ansatzes ermöglichen und so möglicherweise zusätzliche Anreize schaffen.

Fazit

In verschiedenen Bereichen können Game Mechanics und darauf basierende Theorien auf den Bereich Elektromobilität übertragen werden. Besonders wichtig ist dabei, die Menschen zu begeistern und von der neuen Technik zu überzeugen. Daher ist es denkbar und vor allem ratsam, dass Gamification zukünftig mehr Einzug in nachhaltige Fahrzeuge findet und die Beweggründe bzw. genannten theoretischen Grundlagen dabei mehr Beachtung finden. In einigen Anwendungen im Bereich Elektromobilität sind auch heute schon Ansätze von Gamification zu erkennen. Jedoch werden diese nicht explizit, sondern nur unterbewusst eingesetzt. Daher ist es notwendig, potenziellen Zielgruppen den individuellen Nutzen und die davon abgeleiteten Möglichkeiten näher zu bringen, um Potentiale besser ausschöpfen zu können.

Die ISO Norm 9241 ist eine internationale Norm, die Richtlinien zur Interaktion zwischen Mensch und Computer bereitstellt. Neben Vorgaben zur Ergonomie des Arbeitsplatzes und zur Gestaltung der Bildschirminteraktion beschreibt der Teil 9 mit dem Titel „Anforderungen an Eingabegeräte – außer Tastaturen“ neben einer Vielzahl von Begriffsbestimmungen auch Angaben für Maße der Gebrauchstauglichkeit eines Interaktionsmechanismus. So wird die Gebrauchstauglichkeit nach ISO 9241-9 durch die Effektivität, die Effizienz und die Zufriedenheit des Nutzers bei der Nutzung eines Gerätes in einem gewissen Anwendungskontext bestimmt. ¹ Außerdem enthält die Norm neben Hinweisen zur Ergonomie und Nutzungsanforderungen bei der Gestaltung von Eingabegeräten außer Tastaturen im Anhang B auch Informationen zur Bewertung der Effektivität und Effizienz der Interaktionsmechanismen. ² Zur Evaluation wird demnach ein Fitts’ Law Test verwendet. Diese Evaluationsmethode wird nachfolgend genauer erläutert, indem zunächst die ursprüngliche Evaluation eines Zeigegerätes nach Fitts vorgestellt wird und anschließend das daran angelehnte Verfahren nach ISO 9241-9 beschrieben wird.

Geschichte der Fitts‘ Law Evaluation

Der in der ISO 9241-9 beschriebene Testablauf zur Bewertung von Zeigegeräten basiert auf dem in der HCI auch vor der Normierung häufig zur Evaluation von Zeigegeräten genutzten Fitts’ Law Modell. Der ursprünglich von Paul M. Fitts durchgeführte Testablauf diente der Überprüfung, ob eine schnelle, gezielte Bewegung der Hand durch die physische Stärke des Muskelapparates oder die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung des menschlichen Nervensystems limitiert wird. ³ Dazu mussten die getesteten Personen mit unterschiedlich schweren Stiften abwechselnd zwei Aluminiumstreifen mit vorgegebener Breite und festem Abstand berühren.

Ursprunglicher Fitts' Law Test ⁴

Die Veränderung der Breite der Aluminiumstreifen und des Abstands der Streifen diente dann zur Veränderung des Schwierigkeitsgrades. Zur Bestimmung des Schwierigkeitsgrades nutzte Fitts ein Theorem von Shannon zur Bestimmung der Kapazität eines Kommunikationskanals in bit durch ID= log₂(2A/ W) mit dem Schwierigkeitsindex ID in bit, der Zielentfernung A und der Zielbreite W. ⁵ Daher wird auch nach der heutigen ISO Norm die Schwierigkeit eines Ziels in bit angegeben und die Leistung eines Zeigegerätes in bit/s gemessen. Das Ergebnis des Tests war eine geringe Abweichung der Bewegungszeiten bei unterschiedlichem Gewicht des Stifts, woraus Fitts folgerte, dass nicht die physische Muskelstärke die Bewegungszeit einschränkt. Fitts’ Law sagt außerdem aus, dass ein linearer Zusammenhang zwischen dem Schwierigkeitsindex eines Ziels und der Auswahlzeit besteht.

Fitts' Law ⁶

Evaluation nach ISO 9241-9

Die ISO Norm bietet zur Bewertung der Effizienz und Effektivität von Zeigegeräten verschiedene Verfahren, die je nach Interaktionsform ein unterschiedliches Vorgehen zur Datensammlung erfordern.

Dabei unterscheidet die Norm nach folgenden Interaktionsformen ⁷:

• Zeigen
• Auswählen
• Ziehen
• Nachziehen
• Freihandeingabe

Je nach vorwiegender Interaktionsform bei der Interaktion mit der Mensch-Computer Schnittstelle hat auch der Versuchsaufbau ein anderes Erscheinungsbild. Während Auswahltests verschiedene Objekte auf dem Display darstellen, die der Nutzer mit dem Zeiger erreichen und auswählen muss, sind Nachziehtest so aufgebaut, dass ein Cursor-Objekt auf einer vorgegebenen Bahn zwischen zwei Randbegrenzungen bewegt werden muss. Der Anordnung von Zeiger und Zielen kann dem folgenden Bild entnommen werden:

Anticktests ⁸

Durch die Testform wird auch die Messung der Daten zur Bewertung des Interaktionsmechanismus bestimmt. Die nachfolgenden Abschnitte beschäftigen sich mit der Bewertung von Zeigegeräten bei Zeige-, Auswahl- und Ziehaufgaben.

Wahl der Schwierigkeitsindizes

Der Schwierigkeitsgrad ID bei einem Auswahltest wird durch die Entfernung des Zeigers zur Zielmitte in der jeweiligen Bewegungsrichtung und der Größe des Ziels nach folgender Formel bestimmt ⁹:

ID = log₂ ((D/W)+1) = log₂ ((D+W)/W)

Dabei ist D die Zielentfernung (Distance) und W die Zielbreite (Width). Für die Wahl der Maßeinheit für Zielentfernung und Zielbreite macht die ISO Norm keine Vorgaben, jedoch wird darauf hingewiesen, dass eine konsistente Nutzung der gewählten Einheit erforderlich ist. Nach ISO Norm gilt folgende Einordnung der Schwierigkeitsindizes auf der logarithmischen Skala:

• 2 < ID <= 4 | leichtes Ziel
• 4 < ID <= 6 | mittleres Ziel
• ID > 6 | schweres Ziel

Die verwendeten Schwierigkeitsindizes sollten bei einer konkreten Evaluation in einem Bereich zwischen 2 und 8 liegen. Eine Kombination aus Zielentfernung und Zielbreite wird als Kondition bezeichnet. Je mehr Konditionen der Testperson präsentiert werden, desto aussagekräftiger ist das Bewertungsergebnis für das jeweilige Zeigegerät. Dabei ist jedoch zu beachten, dass eine Kondition dem Nutzer 15-25 mal angezeigt werden sollte. Welche Konditionen realisiert werden können, kann von dem verwendeten Display und der genutzten Testform abhängen.

Erhebung der Messwerte

Wurde die für das Einsatzszenario des Eingabegerätes geeigente Testform gewählt und eine Menge von Entfernungs-Zielbreite-Kombinationen festgelegt, wird eine korrekte Erfassung der Nutzerinteraktion während Durchführung des Tests vorgenommen. Dabei sind einige Maße zu erheben, die für die spätere Bewertung notwendig sind. Eines dieser Maße ist die Bewegungszeit MT (Movement Time), also die Zeit, die ab dem Moment vergeht, ab dem der Nutzer den Zeiger in Zielrichtung in Bewegung setzt bis das Ziel ausgewählt wurde.

Bewegungszeit und Auswahlzeit

Dabei dürfen die Reaktionszeit des Nutzers bis zum Inbewegungnetzen des Zeiger und die Verweilzeit über dem Ziel, die bei manchen Interaktionsmechanismen zum Auslösen des Auswahlevents nötig ist, nicht in der Bewegnungszeit enthalten sein. Außerdem sollten der Start- und der Endpunkt der Bewegung sowie die Zielmitte erfasst werden und eventuelle „Fehler“ (falsche Auswahlevents) wenn sich der Zeiger nicht innerhalb des Ziels befindet, dokumentiert werden. Im Rahmen der Evaluation wird der entwickelte Mechanismus zur Erfassung und Dokumentation der Messwerte für die gewählte Testform dann von einer möglichst breiten und repräsentativen ¹⁰ Grundgesamtheit an Testpersonen genutzt.

Anpassung der Daten

Wurden die beschriebenen Messwerte bei der Durchführung des gewählten Testdurchlaufs erhoben, kann eine Anpassung der Schwierigkeitsindizes erfolgen, um den tatsächlich erzielten Schwierigkeitsindex widerzuspiegeln. Dieser sog. „effektive Schwierigkeitsindex“ wird für jede Kondition (also Zielentfernungs-Zielbreite-Kombinationen) errechnet. Dazu ist zunächst die effektive Zielbreite W_e notwendig. Diese berechnet sich aus der Standardabweichnung der Entfernung zwischen Zielmitte und Auswahlposition multipliziert mit 4,133:

W_e = 4,133 * StA_{Distanz zur Zielmitte}

Die Berechnung des effektiven Schwierigkeitsindexes erfolgt dann auf Basis folgender Formel:

ID_e = log₂ ((D/W_e)+1) = log₂ ((D+W_e)/W_e)

Ist außerdem der Start- und Endpunkt der Zeigerbewegung bekannt, errechnet man zunächst die effektive Zielentfernung D_e aus dem Mittelwert der Distanz zwischen Start- und Endpunkt für alle ausgewählten Ziele der jeweiligen Kondition. Anschließend lässt sich der effektive Schwierigkeitsindex ID_e folgendermaßen berechnen:

ID_e = log₂ ((D_e/W_e)+1) = log₂ ((D_e+W_e)/W_e)

Durch die Anpassung des Schwierigkeitsindex an die tatsächlich vom Nutzer erzielten Ergebnisse wird der lineare Zusammenhang zwischen Schwierigkeitsindex eines Ziels und der zur Auswahl des Ziels benötigten Zeit verstärkt. ¹¹

Anpassung des Schwierigkeitsgrades ¹²

Bewertung anhand des Durchsatzes

Der Durchsatz ist ein Maß, das die Leistungfähigkeit des Zeigegerätes im Hinblick auf die ausgewählte Testaufgabe quantifiziert. Es kombiniert sowohl die Präzision als auch die Geschwindigkeit eines Interaktionsmechanismus zu einem vergleichbaren Wert. Das Maß für die Präzision ist dabei der zuvor beschrieben effektive Schwierigkeitsindex ID_e jederKondition. Das Maß für die Geschwindigkeit ist die durchschnittliche Auswahlzeit der Ziele einer Kondition t_m. Der Durchsatz T (Throughput) eines Zeigegerätes mit der Maßeinheit bit ergibt sich aus folgender Summe über alle x unterschiedlichen Konditionen:

T = ∑(ID_e/t_m)

Das Maß T erlaubt dann einen Vergleich der Leistungsfähigkeit eines Zeigegerätes bei verschiedenen Aufgaben oder verschiedener Zeigegeräte bei derselben Aufgabe. Zusätzlich kann mittels linearer Regression anhand der Wertepaare (ID_e,t_m) der einzelnen Konditionen überprüft werden, ob ein linearer Zusammenhang zwischen dem effektiven Schwierigkeitsindex und der dafür benötigten Auswahlzeit besteht und das Zeigegerät sich somit gegebenenfalls konform zu Fitts‘ Law verhält.

Praktische Anwendung

Geht man nach den beschrieben Schritten vor, wird mit dem Durchsatz ein Maß gewonnen, dass einen Vergleich verschiedener Eingabegeräte erlaubt. Daher ist die Evaluation nach ISO 9241-9 eine geeignete Methode, um beispielsweise verschiedene natürliche Interaktionsmechanismen zu vergleichen.
In Kürze folgt hierzu ein weiterer Bericht zu einer durchgeführten Evaluation über die Eignung verschiedener Eingabegeräte für die Steuerung eines großen Wandbildschirms unter Einhaltung der ISO-Vorgaben. Dabei wurden die Eigenschaften von fünf Interaktionsmechanismen aus unterschiedlichen Entferungen zu einem großen Wandbildschirm untersucht. Konkret handelte es sich dabei um die Nintendo Wii Remote, die Logitech MX Air Mouse, einen Friendlyway d-sign 52 Touchscreen, einen Microsoft Kinect Sensor und ein HTC Magic Smartphone.

Einsatzentfernungen der Interaktionsmechanismen

HTC Magic ¹³

Microsoft Kinect

Logitech MX Air ¹⁴

Friendlyway d-sign 52

Wii-Mote Plus ¹⁵

Mit dem Erscheinen von Microsoft Kinect als Zubehör für die Spielekonsole Xbox 360 im November 2010 wurde erstmal ein kostengünstiger Infrarot-Tiefensensor für eine breite Nutzerschaft verfügbar und schuf somit die Möglichkeit zur Entwicklung von Anwendungen, die durch eine gestenbasierte Nutzerinteraktion ohne zusätzliche Eingabegeräte das Potential zur Revolution der Gestaltung der Human-Computerrec Interaction versprechen. Daher entstand in kurzer Zeit eine Community, die die Anbindung an einen PC zunächst mit selbstentwickelten Treibern, einige Wochen später dann mit Treibern und Software Development Kit (SDK) von dem ebenfalls an der Entwicklung von Kinect beteiligten Unternehmen Primesense ermöglichte und erste Anwendungen mit vielfältigen Anwendungsgebieten veröffentlichte. Während Microsoft selbst diesen Trend zunächst nicht unterstützte, wurde dann im Mai 2011 ein offizielles „Kinect for Windows SDK“ veröffentlicht. Durch die unterschiedliche Dauer der Verfügbarkeit der verschiedenen Gerätetreiber und der darauf aufbauenden SDKs haben sich unterschiedliche Entwicklergemeinden gebildet. Daher gibt es derzeit mehrere verschiedene Anwendungen, die zur Steuerung eines Mauszeigers durch die Kinect-Hardware eingesetzt werden können. Jede dieser Anwendungen unterscheidet sich in der Art der Bedienung oder Funktionsumfang. In diesem Artikel werden einige der verfügbaren Anwendungen näher betrachtet und anhand der Kriterien Einsatzentfernungen, Genauigkeit der Zeigerpositionierung, Zuverlässigkeit der Auswahlgesten, Stabilität der Anwendung und Konfigurierbarkeit mit einander verglichen.

Kinect Maus-Emulatoren

Die Grundlage des Artikels bilden die Anwendungen FAAST, Kinemote und PCD auf der Basis des von Primesense veröffentlichten OpenNI SDK sowie Kinect Cursor Control auf Basis des Kinect for Windows SDK von Microsoft. Neben diesen frei verfügbaren Anwendungen zur Steuerung des Mauszeigers mit dem Kinect Tiefensensor wird nachfolgend auch eine kommerziell vertriebene Anwendung betrachtet. Dabei handelt es sich um um die Anwendung WIN&I, die von der Evoluce AG angeboten wird.

KinEmote

KinEmote ¹ ist ein Framework, das verschiedene Anwendungen zur Nutzung der Microsoft Kinect bündelt. Es greift dazu auf das OpenNI Framework ² zurück, welches die Verwendung der verschiedenen von der Kinect gelieferten Sensordaten ermöglicht. OpenNI wurde von einer  Non-Profit-Organisation veröffentlicht, an der unter anderem auch Primesense mitwirkt. Primesense entwickelte zusammen mit Microsoft den Kinect-Sensor.

Neben Anwendungen zur Steuerung des Xbox Media Centers und der Medienserveranwendung Boxee mit Handgesten sowie der Emulation von bis zu acht zuvor konfigurierten Tastatureingaben durch das Bewegen der Hand nach oben, unten, links und rechts bei gestrecktem oder gebeugtem Arm kann KinEmote auch zur Steuerung des Mauszeigers genutzt werden. Dazu kommt eine Kombination von relativer und absoluter Positionierung des Zeigers zum Einsatz. Während viele Anwendungen zur Maussteuerung mittels Kinect ein imaginäres Rechteck im Raum aufspannen und die Position der Hand in diesem Rechteck auf eine absolute Position auf dem genutzten Display abbilden, wird bei der virtuellen KinEmote Maus die relative Bewegung der Hand zwischen Start- und Endpunkt der Handbewegung auf eine Bewegung des Mauszeigers übertragen. So kann der Nutzer mit einer schnellen kurzen Bewegung der Hand einen rasche Verschiebung des Zeigers über eine große Strecke realisieren aber auch durch eine langsame Bewegung der Hand über eine große Strecke eine präzise Verschiebung des Zeigers in einem kleinen Radius auf dem Display erreichen.

KinEmote

Andere Anwendungen mit relativer Zeigerpositionierung nutzen häufig einen statischen Referenzpunkt mittig vor dem Körper und bilden z.B. eine Handbewegung nach rechts oben von der Körpermitte auf eine Zeigerbewegung nach rechts oben ab. Da KinEmote den Endpunkt der letzten Bewegung als neuen Referenzpunkt für die nächste Bewegung nutzt, lässt sich die Anwendung ähnlich bedienen, wie eine Anwendung mit absoluter Zeigerpositionierung, wodurch der Nutzer ein direkteres Feedback für die durchgeführte Handbewegung erhält, als bei einer relativen Positionierung mit statischem Referenzpunkt. Die Kombination von absoluter und relativer Positionierung erlaubt also eine schnelle aber dennoch präzise Verschiebung des Zeigers.

Der Benutzer beginnt die Interaktion durch eine Winkbewegung aus dem Handgelenk. Es können sowohl die linke als auch die rechte Hand zur Interaktion genutzt werden. Da die Anwendung in einem Abstand von einem bis vier Metern vor dem Sensor genutzt werden kann und sehr stabil läuft, ist KinEmote gut geeignet, um die Funktionen einer herkömlichen Computermaus zu emulieren. Ein Auswahl-Event wird durch das Vor- und Zurückführen der Hand ausgelöst, mit der auch der Zeiger positioniert wird. Da keine Parameter zur Konfiguration des Select-Events verfügbar sind, kommt es häufig vor, dass beim Versuch einen Klick auszuführen eine versehentliche Neupositionierung des Zeigers erfolgt. Außerdem wird gelegentlich kein Klick ausgelöst, obwohl der Nutzer dies beabsichtigt.

FAAST

Das Flexible Action and Articulated Skeleton Toolkit (FAAST) ³ ist eine am Institute for Creative Technologies der University of Southern California entwickelte, auf dem OpenNI SDK basierende Anwendung, die es erlaubt verschiedene Gesten zu erfassen und damit mittels einer einfachen Syntax definierbare Maus- oder Tastatur-Events zu emulieren. Auf diese Weise können dann andere Anwendungen mit den zuvor konfigurierten Gesten bedient werden. Die Anwendung kann dazu zwischen der Fokussierung bei der Gestenerkennung auf den gesamten Körper, den Oberkörper, den Unterkörper oder die Hand unterscheiden. Je größer der fokussierte Bereich ist, desto mehr Gesten können erkannt werde. Allerdings sinkt damit auch die Präzision der Erkennung der ausgeführten Gesten.

Eine präzise Steuerung des Mauszeigers ist leider aktuell nur bei der Fokussierung auf die Hand möglich. Durch die Fokussierung auf die Hand können jedoch keine Gesten mit anderen Körperteilen erfolgen, weshalb es mit FAAST nicht möglich ist, gleichzeitig eine genau Positionierung und eine zuverlässige Auswahlgeste zu erreichen. Bei einem Fokus auf den Oberkörper kann dann beispielweise konfiguriert werden, dass der linke Arm leicht nach vorne geführt werden muss, um einen Klick auszulösen, während der rechte Arm zum Positionieren des Zeigers genutzt wird. Die Syntax zum konfigurieren der Geste-Event Belegungen hat folgende Form:

<Gestenbezeichnung> <Positionsveränderungzum Auslösen der Geste in Inch/Zoll> <Auszulösendes Event> <Konkretisierung des Events>

Dabei müssen die einzelnen für die Platzhalter in der Syntax eingetragenen Spezifizierungen genau ein Leerzeichen Abstand haben und Leerzeichen in den Spezifizierungen durch einen Unterstrich ersetzt werden. Ein Beispiel für eine Gesten-Event Konfiguration könnte folgendermaßen aussehen:

left_arm_forwards 5 mouse_click left_mouse_button

Damit wird bei einer Bewegung des linken Arms um fünf Zoll (also 12,7cm) nach vorn ein einzelner Klick mit der linken Maustaste ausgelöst. Eine detaillierte Auflistung aller verfügbaren Gesten und auslösbaren Events mit der dafür zu verwendenden Spezifizierung ist auf der Website zur Anwendung erhältlich.

Fokusbereiche von FAAST

Neben den programmierbaren Geste-Event Kombinationen gibt es außerdem eine Reihe von Parametern, die zur Individualisierung des Interaktionsbereichs und zur Feinjustierung der Bewegungsglättung zur präziseren Zeigerpositionierung genutzt werden können. So können unter anderem der fokusierte Körperteil, die Stärke der Bewegungsglättung und die Art der Zeigerpositionierung gewählt werden. So erlaubt FAAST als einzige betrachtete Anwendung die individuelle Konfiguration des Bereichs, in dem die Bewegungen der Hand des Nutzers auf Bewegungen des Zeigers auf dem Bildschirm zur absoluten Positionierung übertragen werden. Insgesamt bietet FAAST die umfassendsten Konfigurations- und Individualisierungsoptionen.

Konfigurationsoptionen von FAAST

WIN & I

WIN&I ⁴ ist eine von der Evoluce AG kommerziell vertrieben Anwendung zur Emulation der Maussteuerung mit dem Microsoft Kinect Sensor auf Basis des OpenNI SDK. Die Anwendung nutzt dieselbe Form der relativen Positionierung wie die Virtual Mouse des KinEmote Anwendungspaketes und erlaubt eine ebenso präzise Zeigerpositionierung. Jedoch wird bei WIN&I bei einer schnellen Handbewegung eine weitere Verschiebung des Zeigers vorgenommen als bei KinEmote, sodass die Steuerung des Zeigers insgesamt einen agileren Eindruck vermittelt und so ein direkteres Feedback liefert.

Außerdem erlaubt die Anwendung die Nutzung aller Mausfunktionen über die Implementierung eines Gestenmodus. Hält der Benutzer die Hand für eine gewisse Zeitspanne, die über einen Parameter grob anhand der Nutzererfahrung konfiguriert werden kann, still, so erscheint statt des Mauszeigers ein Und-Symbol. Ist der Gestenmodus auf diese Weise aktiviert worden, kann der Nutzer nun durch die Bewegung der Hand in eine Richtung einen Mouse-Event auslösen, ohne dabei den Zeiger zu verschieben. Nach der Aktivierung des Gestenmodus löst beispielsweise eine Bewegung
der Hand nach links einen Linksklick aus. Eine Bewegung der Hand nach rechts bewirkt
einen Rechtsklick. Eine Auswahl der Ziele durch Ausstrecken und Zurückziehen des Arms
ist dennoch möglich. Somit ist WIN&I die einzige getestete Anwendung, die ein präzises Positionieren des Zeigers und ein zuverlässiges Auswählen der Ziele zulässt. Zudem läuft die Anwendung sehr stabil und kann in einer Entfernung von einem bis vier genutzt werden.

WIN&I in Nutzung ⁵

PCD

Palm Click and Drag (PCD) ⁶ ist eine auf OpenNI aufbauende Anwendung der Entwickler des KinEmote-Anwendungspakets. Anders als die virtuelle Maus des KinEmote-Paketes kann mit PCD eine präzise Platzierung des Zeigers über eine absolute Positionierung erfolgen. Startet der Benutzer die Interaktion durch eine Winkgeste, so wird ein im Vergleich zu anderen Anwendungen mit absoluter Zeigerpositionierung kleines imaginäres Rechteck um die Position der Hand gebildet. Da bei der absoluten Positionierung die Position der Hand im imaginären Rechteck auf die Position des Zeigers auf dem Display abgebildet wird, kann der Nutzer schnell die äußeren Positionen des Displays erreichen und dabei stets eine angenehme Körperhaltung beibehalten. Die gute aber nur teilweise konfigurierbare Bewegungsglättung erlaubt zudem eine präzise Positionierung im zentralen Displaybereich, die stets ohne ein Springen des Zeigers erfolgen kann.

Den Namen „Palm Click and Drag“ trägt die Anwendung wegen ihrer verschiedenen Interaktionsmodi. Zur Unterscheidung der Modi bildet das Framework eine Umrandung der Hand. Im Modus „Palm“ kann der Zeiger bei geöffneter Hand und gespreizten Fingern positioniert werden. Dabei ist sowohl die horizontale, als auch die vertikale Ausdehnung der Umrandung der Hand maximal. Führt der Nutzer die Finger zusammen, gelangt er in den Modus „Click“, der eine Betätigung der linken Maustaste emuliert. Dazu erfasst die Anwendung die verringert horizontale Ausdehnung der Handumrandung bei weiterhin maximaler vertikaler Ausdehnung. Schließt der Nutzer nun zusätzlich die Hand und ballt sie somit zu einer Faust, gelangt er in den Modus „Drag“ und emuliert so ein Drag-Event (Halten der linken Maustaste), das beim Öffnen der Hand mit einem Drop-Event (Loslassen der linken Maustaste) beendet wird. Die horizontale und vertikale Ausdehnung der Handumrandung haben sich gegenüber dem „Palm“ Modus verringert. Auf diese Weise können alle Mausevents, die mit der linken Maustaste einer Rechtshändermaus ausgelöst werden, stattfinden. Ein Doppelklick erfolgt z.B. durch zweifaches schnelles Zusammenführen und Spreizen der Finger.

Die Anwendung bietet einige Konfigurationsmöglichkeiten, welche die Präzision der Interaktion mit der Anwendung sowie die emulierbaren Events beeinflussen. Mit dem Schieberegler „History amount for averaging (0-10)“ kann beispielsweise die Anzahl der für die Errechung der Handumrandung genutzten Positionsdaten der Hand zwischen null und zehn Frames variiert werden. Mit einem hohen Wert lässt sich zwar die Präzision der Zeigerpositionierung und dieZuverlässigkeit der Klickerkennung steigern, jedoch steigt dabei auch die benötigte Rechenleistung an. Mit dem Schieberegler „Averaging“ kann der Detailgrad der für die Errechnung der Handumrandung genutzten Positionsdaten variiert werden, um die benötigte Rechenleistung zu reduzieren, da Anfangs der Maximalwert eingestellt ist. Mit dem Regler „Open/Close Delta“ kann die nötige Verringerung der maximalen Ausdehnung der Handumrandung bis zum Auslösen der Click- und Drag-Events beeinflusst werden. Jedoch führt auch eine starke Verringerung dieses Wertes nicht zu einer zuverlässigeren Auslösung der Auswahlevents bei einer Entfernung von mehr als 2,50m. Zusätzlich kann die Positionierung des Zeigers und das Auslösen der Klick-Events aktiviert bzw. deaktiviert werden und eine emulierte Tastatureingabe beim Start der Interaktion durch die Winkgeste oder beim Beenden der Interaktion durch Entfernen der Hand aus dem imaginären Rechteck zur Positionierung eingestellt werden.

Palm Click and Drop

Kinect Cursor Control

Kinect Cursor Control ⁷ ist eine Anwendung zur Steuerung des Zeigers mittels Kinect und basiert auf dem „Kinect for Windows SDK“ ⁸ von Microsoft. Die Anwendung ermöglicht eine absolute Positionierung des Zeigers durch die Bewegung der rechten Hand im von der Anwendung angezeigten Bildausschnitt und eine entsprechende Abbildung der Position der Hand im Bildausschnitt auf die Position des Zeigers auf dem Display.

Da jedoch das imaginäre Rechteck zur Positionierung zu groß gewählt ist, können nicht alle Stellen des Displays mit dem Cursor erreicht werden, sodass bei der Nutzung mit der rechten Hand ein Bereich auf der linken Seite des Displays nicht erreicht wird und bei der Nutzung mit der linken Hand ein Teil am rechten Rand des Displays. Außerdem muss der Arm häufig weit angehoben und weit über die Körpermitte bewegt werden, sodass die Schulter bei der Interaktion schnell ermüdet. Zusätzlich kann es bei der Positionierung der Hand direkt vor dem Körper zu einem starken Springen des Zeigers kommen, da dort die Position der Hand nicht klar erkannt werden kann. Andererseits beinhaltet die Anwendung einen zuverlässigen Mechanismus zum Auslösen eines Select-Events. Um einen Klick auszuführen, muss der Arm, der nicht zur Positionierung genutzt wird, gestreckt angehoben und kurz dort gehalten werden. So kann ein Klick ausgelöst werden, ohne versehentlich den Zeiger neu zu positionieren. Die zu starke Bewegungsglättung der Anwendung führt jedoch dazu, dass die Steuerung des Zeigers träge und indirekt wirkt, sodass eine Nutzung der Anwendung zur Steuerung eines Rechners nicht dauerhaft und ohne Einschränkungen möglich ist.

Kinect Cursor Control

Vergleichskriterien

Nachdem die einzelnen Anwendungen vorgestellt und beschrieben wurden, folgt an dieser Stelle eine Übersicht über  im Hinblick auf die für den Einsatz zur PC-Interaktion relevanten Kriterien. Dafür werden zunächst die verwendeten Vergleichskriterien Art der Zeigerpositionierung, Präzision der Zeigerpositionierung, Zuverlässigkeit der Auswahlgeste, maximale und minimale Einsatzentfernung sowie Stabilität der Anwendung erklärt, bevor anschließend eine tabellarische Einordnung der einzelnen Anwendungen anhand der genannten Kriterien erfolgt.

Art der Zeigerpositionierung

Zur Positionierung des Mauszeigers werden bei den betrachteten Anwendungen drei verschiedene Methoden genutzt. Die erste Methode, die absolute Positionierung, spannt ein imaginäres Rechteck im Raum auf und bildet die Position der Hand des Nutzers innerhalb des Rechtecks auf die entsprechende Position des Mauszeigers auf dem genutzten Display ab. Damit diese Methode auch bei unterschiedlichen Entfernungen des Nutzers zum Display funktioniert, muss das imaginäre Rechteck indirekt proportional zur Entfernung des Nutzers skaliert werden. Die zweite und dritte Methode zur Positionierung des Zeigers basieren auf einer relativen Handbewegung, also einer Bewegung der Hand relativ zu einem Bezugspunkt im Raum. Während eine Form der relativen Positionierung einen statischen Bezugspunkt wählt und somit beispielsweise ein Bezugspunkt in der Körpermitte und eine Bewegung der Hand auf die linke Körperseite immer eine Zeigerverschiebung nach links bewirkt, wird bei der anderen Form der relativen Positionierung der Bezugspunkt für die Bewegung ständig an der Stelle, an der die Handbewegung endet, neu gesetzt. Durch die gerade beschriebene adaptive relative Positionierung kann ein ähnliches Nutzungsgefühl wie bei der absoluten Positionierung erreicht werden und dennoch eine genauere Platzierung erfolgen.

Präzision der Zeigerpositionierung

Die Präzision, mit welcher der Zeiger über einem Objekt positioniert werden kann, ist abhängig von der Bewegungsglättung, die die zu Grunde liegende Anwendung nutzt, um die Sensordaten in eine Zeigerbewegung umzusetzen. Je nachdem, wie die dafür relevanten, häufig nicht beeinflussbaren Parameter in der jeweiligen Anwendung gesetzt wurden, kann der Zeiger ein sehr unruhiges Verhalten mit einem starken „Jitter“ (Flattern) zeigen. Außerdem kann es vorkommen, dass die Zeigerposition zu selten aktualisiert wird, sodass der Zeiger wie auf einem groben Raster entweder stillsteht oder einen Sprung von einem Rasterpunkt zum nächsten vollzieht ohne eine gleichmäßige, gut kontrollierbare Bewegung zu ermöglichen.

Zuverlässigkeit der Auswahl

Die Zuverlässigkeit mit der die Auswahl eines Ziels nach der Zeigerpositionierung ausgelöst werden kann, hängt wesentlich von der Geste ab, die von der Anwendung zum Auslösen des Mouseclick-Events genutzt wird. Während einige Anwendungen die Manipulation zur Positionierung völlig von der Geste zum Auswählen trennen, gehen bei anderen Anwendungen beide Interaktionen fließend ineinander über. Liegen die Gesten zum Positionieren und Auswählen nah beieinander ⁹, so wird die Auswahlgeste insbesondere bei einer kurzen Entfernung des Nutzers zum Kinect Sensor häufig als Neupositionierung erkannt, weshalb der Zeiger bei kleinen Zielen versehentlich aus dem Zielbereich bewegt wird. Daher kann eine zuverlässigere Auswahl erfolgen, wenn die Positionierung z.B. mit der rechten Hand und die Auswahl durch Anheben der linken Hand oder eine anderen Geste, welche die Position der rechten Hand nicht beeinflusst, erfolgen. Müssen Positionierung und Auswahl zwingend mit ein und derselben Hand erfolgen, hat sich das Halten der Hand an der zur Auswahl gewünschten Position für eine gewisse Zeitspanne zum „Einrasten“ des Zeigers an dieser Stelle statt einer zusätzlichen Auswahlgeste als zuverlässig erwiesen, da sich hierbei die Auswahlposition nicht versehentlich verändert. Ein weiterer Einflussfaktor für die Zuverlässigkeit der Auswahl ist die Sensibilität der Auswahlgeste. So kann je nach Anwendung bereits bei einer Andeutung der Auswahlgeste versehentlich ein Klick ausgelöst werden, wohingegen eine zu wenig sensible Auswahlgeste dazu führt, dass zu wenige oder gar keine Klicks ausgelöst werden. Beides führt beim Nutzer dazu, dass er die ausgelösten Interaktionen nicht nachvollziehen kann, da sie von ihm nicht beabsichtigt sind.

Maximale und minimale Einsatzentfernung

Der Abstand, mit dem ein Nutzer eine Anwendung zur Emulation der Maussteuerung verwenden kann, wird nicht durch die Sichtweite des Kinect Sensors, sondern durch die minimale und maximale Distanz der zuverlässigen Erkennung der Auswahlgeste bestimmt, die wiederum von dem Sichtfeld und der Auflösung des Infrarotkamerabildes abhängt. Zwar kann die Infrarotkamera des Kinect Sensors Tiefenwerte in einer Entfernungsspanne von einem halben bis sieben Metern liefern, jedoch muss der fokussierte Körperteil vollständig im Sichtfeld liegen, weshalb die Minimalentfernung bei Fokussierung auf die Hand zwischen einem halben und einem Meter, bei Fokussierung des gesamten Körpers jedoch bei mindestens eineinhalb Metern liegt. Da der Nutzer bei zunehmender Entfernung vom Sensor einen kleiner werdenden Teil des Sensorsichtfeldes einnimmt, kann es wegen der geringen Auflösung der Infrarotkamera von 640 x 480 Pixel dazu kommen, dass kleine Bewegungen nicht mehr erkannt und somit manche Auswahlgesten nicht wahrgenommen werden. Daher schwankt die maximale Nutzungsentfernung mit der genutzten Auswahlgeste z.T. sehr stark. ¹⁰

Stabilität der Anwendung

Eine Anwendung ist für die „stabil“, wenn sie während eines Evaluationsdurchlaufs mit einer Dauer zwischen 30 und 90 Minuten nicht unplanmäßig beendet wird. Einige Anwendungen stürzten während der Tests nach einer kurzen Zeitspanne ab, schlossen sich gelegentlich unvorhergesehen, wenn der Fokus des zur Steuerung genutzten Körperteils verloren wurde oder konnten nicht mehr genutzt werden, wenn eine Konfiguration der  bereitgestellten Optionen / Parameter vorgenommen wurde.

Zusammenfassung

Abschließend werden die oben vorgestellten Merkmale der betrachteten Maus-Emulatoren anhand eigener Beobachtungen im Hinblick auf die zuvor beschriebenen Eigenschaften in tabellarischer Form zusammengefasst. Die Beurteilung der Anwendungen erfolgte dazu durch eine einfachen Auswahlaufgabe, bei der der Nutzer den Cursor über einem Ziel platzieren und dieses anschließend auswählen musste. Diese Aufgabe wurde mit jeder Anwendung aus verschiedenen Entfernungen zum Kinect Sensor wiederholt, wobei die verschiedenen Frameworks wie folgt abschnitten:

Bewertungskriterium	KinEmote	FAAST	WIN&I	PCD	Kinect Cursor Control
Art der Zeigerpositionierung	adaptiv relativ	absolut oder statisch relativ	adaptiv relativ	absolut	absolut
Präzision der Zeigerpositionierung		11
Zuverlässigkeit der Auswahl	12	13	14	15	16
Min. / max. Einsatzentfernung	1m – 4m	1m – 4m	0,75m – 4m	1m – 2,5m	1m – 3m
Stabilität der Anwendung

Das CommunityMashup stellt Anwendungen eine auf Web2.0-Inhalte spezialisierte und auf einem personenzentrischen Datenmodell basierende Datenbasis zur Verfügung. Um Anwendern/Entwicklern generische Zugriffsmöglichkeiten auf diese Datenbasis zu ermöglichen, wurde im Rahmen einer Masterarbeit eine REST-Schnittstelle für das CommunityMashup entwickelt, die nachfolgend kurz vorgestellt wird

Problemstellung

Zu Beginn der Entwicklung des CommunityMashups wurde der Zugriff auf die Daten des Frameworks lediglich über eine Java-Schnittstelle ermöglicht, d.h. eine es nutzende Anwendung musste in Java implementiert sein und auf der gleichen Maschine wie das CommunityMashup laufen.Eine auf verschiedene Geräte oder Architekturen verteilte Nutzung wurde somit starkt erschwert (vgl. Abbildung links).

Aufbau des CommunityMashups

Verwendung der REST-Schnittstelle

Um diesem Problem zu begegnen, wurde das CommunityMashup im Rahmen einer Masterarbeit um eine REST-Schnittstelle erweitert. Mit Hilfe dieser Schnittstelle können verschiedenste Arten von Anwendungen (z.B. normale Anwendungen, Smartphone-Apps oder Widgets) auf unterschiedlichen Geräten auf die Daten eines oder mehrerer CommunityMashups zugreifen und diese verwenden sowie manipulieren (vgl. Abbildung rechts).

Verwendung der Schnittstelle

Die Schnittstelle kann prinzipiell von jeder Anwendung verwendet werden, die entsprechend der Schnittstellen-Dokumentation erstellt/konfiguriert wurde:

Aufbau des erweiterten CommunityMashups

Da die Kommunikation mit der REST-Schnittstelle über das HTTP-Protokoll und damit potentiell dem gesamten Internet geschehen kann, ist die Anwendungsentwicklung sowohl was den Ort als auch die Architektur des Zielsystems betrifft vom CommunityMashup unabhängig.

Die REST-Schnittstelle wird vom CommunityMashup in Form eines Java-Servlets bereitgestellt, welches ebenfalls die Dokumentation der Schnittstelle enthält.

Beide können über die URL des CommunityMashup-REST-Services erreicht werden, der eine selbsterklärende Beschreibung der angebotenen Dienste bereithält. Unter anderem kann die Syntax der REST-Anfragen nachgeschlagen werden und die Anfragen können im Browser getestet werden, was bei der Entwicklung kompatibler Anwendungen hilft.

Webeinstieg der REST-Schnittstelle

Dokumentation der Schnittstelle

Technische Umsetzung

Um die REST-Schnittstelle mit der modellgetriebenen Entwicklung des CommunityMashups ¹ im Einklang zu halten, werden die dynamischen (vom Datenmodell des CommunityMashups anhängigen) Methoden und Funktionen mit Hilfe angepasster JET-Templates automatisch aus dem Modell generiert, was eine spätere manuelle Anpassung der Schnittstelle an Änderungen des CommunityMashups überflüssig macht:

Die Verwendung von JET-Templates

Um den unauthorisierten Zugriff auf das CommunityMashup einzuschränken, wurde ein Sicherheitssystem entwickelt, das nur registrierten Anwendungen den Zugriff auf die Daten und Funktionen des CommunityMashups gestattet. Die Absicherung der REST-Anfragen geschieht durch eine Signatur, welche die Anfrage vor einer Manipulation schützt und den Absender der Anfrage eindeutig identifiziert.

Sicherheitssystem der Schnittstelle

Die Sicherheit der Daten des CommunityMashups wird durch die Verwendung sogenannter Message Authentication Codes (MAC) sichergestellt, welche auch bei anderen (REST)-Schnittstellen namhafter Online-Dienstanbieter wie Amazon, GoogleMaps oder Flickr verwendet wird. Dabeiwird neben der eigentlichen Anfrage der Hashcode der Anfrage und eines geheimen Schlüssels übermittelt, wodurch zum einen die Integrität der Nachricht und zum anderen die Identität des Absenders sichergestellt sind.

REST-Zugriff

Die folgenden Prozessdiagramme liefern einen kurzen Überblick über die Zugriffsmöglichkeiten auf das CommunityMashup über die REST-Schnittstelle, darunter auch über den Ablauf einer gesicherten REST-Anfrage:

Zugriff über die REST-Schnittstelle

Gesicherter Zugriff über die REST-Schnittstelle

Gesicherter Zugriff über die REST-Schnittstelle

Unauthorisierter Zugriff auf die REST-Schnittstelle

In diesem Howto wird gezeigt wie Interaktionskomponenten für Touchscreen Systeme mit Adobe Illustrator erstellt werden können, um diese mittels JavaFX interaktiv in einer GUI einzubinden. Dies geschieht exemplarisch anhand des in einer Bachelorarbeit entwickelten GUI-Entwurfs für ein Fussgänger-Navigationssystems der UnibwM.

Wichtige Elemente für die GUI eines Touchscreen Systems sind neben Buttons v.a. Elemente zur Auswahl von Listenelementen und Einstellungen. Aus diesem Grund zeigt das vorliegende Howto neben Buttons auch das Erstellen von Dropdown-Elementen und Layern für Texte. Dabei ist der grundlegen Aufbau dieser Elemete gleich, nur im Aussehen unterscheiden sie sich.

Zunächst betrachten wir einen Screenshot der GUI des oben verlinkten Navigationssystems.

Fussgängernavigation Startscreen ¹

Grundsätzlich muss zwischen zwei Arten von Elementen unterschieden werden, zum Einen die, die zur Laufzeit erst erstellt werden und zum Andern die Elemente, die aus bestehenden Dateien gelanden werden. In dieser GUI sind die grauen Elemente des Hintergrunds sowie alle Button-Texte durch den Programmcode erzeugt. Bei den Hintergrundelementen geschieht dies, da sie sehr simple sind und so variabel an die Fenstergröße anpasst werden können. Die Texte werden durch den Namen der Buttons bestimmt und sind daher durch den Programmcode realisiert.

Erstellen von Hintergrundelementen einer Gui

Zunächst werfen wir einen Blick auf die einfachen Element, die nicht interaktiv verwendet werden, und ihre Realisierung in JavaFX.

GUI - Hintergrund ¹

Die Hintergrundfläche wird durch ein einfaches graues Rechteck realisiert. Dabei muss jedes Element das in der GUI angezeigt wird einem „content“ zugeordnet werden. Was es damit genau auf sich hat wird später genauer erklärt.

var rect = Rectangle {
	x: 0  y: 0
	width: FWIDTH  height: FHRaster*(1+4*BLayer)
	fill: Color.LIGHTGRAY
}
insert rect into gui.content;

Linien oder Texte können einer Oberfläche direkt oder einem anderen Objekt zugeordnet werden.

var ddbHline = Line {
	startX: 0  startY: FHRaster*(1+3+4*BLayer)
	endX: FWIDTH  endY: FHRaster*(1+3+4*BLayer)
}
insert ddbHline into ddbFrame.content;

var text = Text {
	font: Font { size: 16 *rate }
	content: BTitle[type]
}
insert text into buttons.content;

Komplexere Elemente können mithilfe der von Sun bzw. inzwischen Oracle bereitgestellten JavaFX Production Suit in Adobe Illustrator erstellt werden und nach dem Exportieren als „FXZ-Datei“ eingebunden werden ². Im Beispiel der GUI des Fussgänger- Navigationssystems wurden die Buttons zur Auswahl der Navigation sowie zur Steuerung der Karte in AI erstellt. Wie diese nach dem Export in das Programm eingebunden werden, beschriebt der letzte Abschnitt dieses Howtos. Zunächst wird jedoch erklärt, wie solche Elemente in AI erzeugt werden.

Erstellung der Buttons für das Fussgängernavigationssystem

Zunächst wurde ein erster Entwurf der erforderlichen grafischen Elemente von einer Designerin anhand von GUI Mock-Ups erstellt. Diese Elemente wurden anschließend weiter bearbeitet und an die Vorstellungen der grafischen Oberfläche angepasst.

Normale Buttons

Die Abbildung zeigt den Button aus dem Mock-Up links, sowie den von der Grafikerin erstellten Button, mit zwei unterschiedlichen Zuständen (Mitte). Rechts befinden sich die Zustände, nachdem sie an das vorgegebene Farbschema angepasst wurden.

Umsetzung der Mock- Ups ¹

Die Buttons besitzen eine Grundfläche und entsprechende Layer. Durch einen mehrfarbigen Hintergrund und weitere Effekte können verschiedene Abstufungen geschafft werden. Hierzu muss es einen Layer geben, in dem Texte oder Symbole eingefügt werden können. Die nachfolgende Abbildung zeigt eine sinnvolle Anordnung der Layer und ihre Bezeichnung, um sie in der GUI zu verwenden.

Aufbau der Button-Ebenen ³

Die Buttons benötigen sinnvollerweise aussagekräftigen Icons, um ihrer Funktionalität zu beschreiben. Die meisten der hier verwendeten Icons stammen von der Internetseite „The Noun Projekt“. Diese Seite sammelt spezielle Symbole, auch Piktogramme genannt, die auf der ganzen Welt einheitlich verwendet werden, um einen bestimmten Zweck auszudrücken. Bei dem sehr hilfreichen Projekt geht es im Prinzip darum, eine visuelle Sprache zu erzeugen, die es ermöglicht, jkulturunabhängig ausschließlich anhand der verwendeten Symbole zu kommunizieren.

Verwendete Piktogramme ⁴

Die Problematik einer nicht fest definierten Sprache ist jedoch, dass man sie schnell missverstehen kann. Die verwendeten Icons müssen daher gut überlegt sein. Im Falle der zu Grunde liegenden Bachelor Arbeit wurden zu jeder Aktion mehrere unterschiedliche Buttons erstellt, die dann durch eine kurze Benutzerstudie bewertet wurden. Fall keines der Standard-Icons ausreichend gut wiedererkannt wird, kann es durchaus notwendig sein, eigne Icons zu entwickeln. Dies geschah im vorliegenden Fall beispielsweise für den Button „militärisch“ der Navigationssoftware, da die Seite „The Noun Projekt“ keine sinnvollen Möglichkeiten bat. Die folgende Abbildung zeigt einige der erstellten Icons.

Button Icons ¹

Dropdown Listen

Für die GUI des Navigationssystem wurde eine eigene Dropdown Box entwickelt. Das Konzept der Dropdown Boxen ist in den folgenden Abbildungen gezeigt. Die Form und Anordnung der Elemente ist an die der Navigationsführung der Cityterminals 2.0 angelehnt. Die linke Abbildung zeigt die Umsetzung auf einem Cityterminal. In der rechten Abbildung ist das entwickelte Mock-Up-Konzept und die grafisch verfeinerte Realisierung zu sehen.

Dropdown Elemente ¹

Institution auswählen (1) ¹

Institution auswählen (2) ¹

Institution auswählen (3) ¹

Institution auswählen (4) ¹

Navigationsfuhrung Cityterminal ¹

Alle Dropdown Elemente sind im Grunde aufgebaut wie ein normaler Button. Durch die verschiedenen Formen ist es möglich die Zustände, wie geschlossene oder geöffnete Boxen, voneinander abzuheben. Wie bereits beim Button, kann als Inhalt hier genauso zwischen Text oder Symbolen gewählt werden.

Leiste zum Zoomen

Zoom Leiste ¹

Die in der Abbildung gezeigte Leiste zum Zoomen der Lagekarte funktioniert über zwei Buttons sowie den Schiebregler in der Mitte. Derartige Elemente sind mit JavaFX natürlich individuell erstellbar und können der GUI eine Vielzahl neuer Funktionen geben.

Sowohl die Textfelder als auch die Leiste wurden an Farben und Formen des vorgegebenen Designs angepasst und fügen sich somit gut in das Gesamtbild. Die einfachen Buttons der GUI haben dabei zwei verschieden abgestufte Orangetöne. Die Textfelder sind grau und können auch durch orange hervorgehoben zu werden (z.B. für einen aktiven Zustand). Alle Elemente dieser Abbildung zusammen erzeugen die GUI der Navigationssoftware. Wie diese in JavaFX eingebunden werden, zeigt der folgende Abschnitt.

Elemente der GUI des Navigationssystems ¹

Einbinden exportierter FXZ-Dateien

Um nach einem Export die Daten verwenden zu können müssen sie in JavaFX geladen werden und entsprechend dem „content“ zugeordnet werden. Das Laden der Elemente wird durch folgendes Codefragment realisiert.

fxdGUI = FXDNode {
	url: "{__DIR__}GUI.fxz"
	backgroundLoading: true
	placeholder: Text { x: 10 y: 10 content: "Loading Gui ..."}
	loader: FXDLoader {
		onDone: function() {
			//Aufruf der Funktion zur Erstellung der GUI
			loadGUI();
		}
	}
};

Das Positionieren in der GUI sowie das endgültige Hinzufügen geschieht durch folgende Ausschnitte aus dem Programmcode:

var button = fxdGUI.getNode(BTitle[type]);
var duplicate = Duplicator.duplicate(button);

//Button wird zuerst an die Koodinate 0,0 gesetzt
duplicate.translateX = -(duplicate.impl_getPivotX()-(duplicate.layoutBounds.width/2)*duplicate.scaleX);
duplicate.translateY = -(duplicate.impl_getPivotY()-(duplicate.layoutBounds.height/2)*duplicate.scaleY);
duplicate.onMouseClicked=buttonpressed;

insert duplicate into buttons.content;
insert text into buttons.content;

Ein wesentlicher Vorteil einer Umsetzung der GUI mit JavaFX und Adobe Illustrator ist die Trennung zwischen Programmierer und Designer. So kann bei guter Programm-Realisierung die GUI vom Designer verändert werden ohne das dabei der Quellcode geändert werden muss. Beispielsweise reicht es, wenn der Designer einen neuen Button erzeugt und ihn nach einem gegeben Muster benennt. Beim nächsten Erneuern der GUI übernimmt der Code den Button einfach und fügt ihn zum „content“ hinzu.

Abschließend noch ein kurzer Einblick in den Aufbau und die Komponenten einer JavaFX Oberfläche. Der gesamte Frame einer Anwendung in JavaFX ist vom Typ „Stage“. Diese ist einzigartig und definiert Aussehen und Eigenschaften des Frames. Weiterhin beinhaltet die „Stage“ genau eine „Scene“, welche sozusagen den Inhalt der Oberfläche bestimmt. Alle Elemente die in der GUI zu sehen sein sollen, müssen entweder direkt in dieser „Scene“ aufgeführt sein oder in einem anderen Element (Container), welches sich in der „Scene“ befindet.

Für jede Klasse, die einen Knotenpunkt darstellt, ist die Variable „content“ die Referenz auf alle Folgeknoten. Somit ist die „Stage“ quasi das Programmfenster und die Scene der Wurzelknoten zu einem Baum, der alle Elemente der GUI beinhaltet. Zur Verdeutlichung dient findet sich unten noch die folgende Grafik der Oracle-Website. Alle starren Elemente der GUI werden dabei dem „content“ der gleichnamigen Variablen hinzugefügt, welche direkt in der Scene auftaucht:

Aufbau JavaFX Frame ⁵