2. Ausführen — Anwendung von biophilem Design in der Praxis und Prototyping mit AR

Schulbasierte Projekte im biophilen Design: Erfahrungsbasiertes Lernen in der Sekundarstufe

Die Einführung biophilen Designs für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe bietet eine kraftvolle pädagogische Möglichkeit, theoretisches Wissen mit realen ökologischen Herausforderungen zu verbinden. In den letzten Jahren haben mehrere weiterführende Schulen in Europa biophilisch orientierte Projekte umgesetzt, die Lernende dazu anregen, gebaute Umgebungen durch naturbasiertes Denken neu zu gestalten. Diese Initiativen fördern das ökologische Bewusstsein, das Wohlbefinden und unterstützen interdisziplinäres Lernen, das Biologie, Umweltwissenschaften, Design und Architektur miteinander verbindet.

Auch wenn sie nicht immer explizit als biophiles Design bezeichnet werden, greifen viele dieser Projekte zentrale biophile Prinzipien auf, wie etwa die Förderung des sensorischen Kontakts mit Naturelementen, die Verbesserung der Luftqualität und die Gestaltung von Lernumgebungen im Freien. Durch solche Aktivitäten sammeln Schülerinnen und Schüler im Alter von 14–18 Jahren praktische Erfahrungen darin, urbane und schulische Räume neu zu denken, indem sie häufig Modelle, Zeichnungen oder Nachhaltigkeitsvorschläge erstellen, die auf ihren Beobachtungen und Interaktionen mit der Natur basieren.

Die Putney High School, Teil des Girls' Day School Trust in London, startete 2021 ein innovatives Pilotprojekt für biophile Klassenzimmer, um zu untersuchen, wie Naturelemente in Lernumgebungen das Wohlbefinden, die Konzentration und das kognitive Engagement der Schülerinnen und Schüler beeinflussen. Das Projekt richtete sich an ältere Lernende der Key Stages 4 und 5 (14–18 Jahre) und wurde in Zusammenarbeit mit Forschenden der Oxford Brookes University und Studio P Architects entwickelt.

Das neugestaltete Klassenzimmer integrierte mehrere Elemente aus den 14 Mustern des biophilen Designs (Browning et al., 2014), darunter:

Natürliche Materialien und Texturen: Holzpaneele, Wolltextilien und unbehandelte Oberflächen reduzierten sensorische Ermüdung und schufen eine beruhigende visuelle Ästhetik.

• Pflanzen und Begrünung: Zimmerpflanzen wurden nicht nur integriert, um eine visuelle Verbindung zur Natur herzustellen, sondern auch, um die Luftqualität zu verbessern und mikro-restaurative Effekte zu bieten.
• Dynamische Beleuchtung: LED-Systeme wurden so eingestellt, dass sie den zirkadianen Rhythmus nachahmen und so Aufmerksamkeit und Stimmungsregulation während verschiedener Phasen des Schultags unterstützen.
• Akustisches Design: Schallabsorbierende Materialien und Ruhezonen wurden integriert, um Überstimulation zu begrenzen und Bereiche kognitiver Rückzugsorte zu schaffen.

Lehrkräfte und Schülerinnen und Schüler, die das Klassenzimmer nutzten, berichteten von verbesserter Konzentration, weniger Stress und einer angenehmeren Lernatmosphäre. Neben der passiven Wahrnehmung von Naturelementen bewerteten die Lernenden auch die Auswirkungen des Klassenzimmers und lernten, kritisch zu reflektieren, wie Umweltgestaltung Gesundheit und Leistungsfähigkeit beeinflusst.
„Das Feedback, das wir von den Schülerinnen und Schülern, die den Raum nutzten, erhalten haben, war überwältigend positiv“, sagte Suzie Longstaff, Leiterin der Putney High. „Sie fühlten sich entspannter, engagierter und stärker mit ihrem Lernen verbunden.“

Während das Putney-Projekt ein führendes Beispiel für biophile Lernumgebungen auf Sekundarstufenniveau ist, konzentriert es sich bislang auf die physische Umweltgestaltung. Zukünftige Iterationen solcher Projekte könnten erheblich davon profitieren, Augmented Reality (AR) einzubeziehen, um Vorstellungskraft und Interaktivität zu steigern.

AR könnte es Schülerinnen und Schülern ermöglichen:

• Verschiedene biophile Raumkonzepte zu visualisieren, bevor ein Raum physisch umgestaltet wird.
• Daten wie Sonnenlichteinfallsrichtung, Luftströmung oder Geräuschpegel in Echtzeit einzublenden.
• Neue Elemente wie begrünte Wände, Wasserelemente oder Öko-Möbel virtuell zu prototypisieren.
• An kollaborativen Stadtgestaltungsprojekten teilzunehmen, indem biophile Zonen auf Schulhöfen, Dächern oder in öffentlichen Bereichen simuliert werden.

Eine solche Integration würde Lernende dazu befähigen, biophile Umgebungen nicht nur zu erleben, sondern auch digital zu gestalten und zu teilen – und dabei MINT-Kompetenzen auf sinnvolle, praxisnahe Weise einzusetzen.

Das Biophilic Classroom Project an der Putney High School ist ein gelungenes Beispiel dafür, wie Lernende der Sekundarstufe von immersiven, naturverbundenen Umgebungen profitieren können. Mit wachsendem Bewusstsein für den Zusammenhang zwischen Umwelt, Lernen und Wohlbefinden bietet dieses Modell eine wertvolle Referenz für andere Schulen, die biophiles Denken integrieren möchten.

Durch die Kombination solcher Initiativen mit digitalen Design- und AR-Prototyping-Tools könnten zukünftige schulbasierte Projekte noch ansprechender, individueller und stärker auf die Lernziele des 21. Jahrhunderts ausgerichtet werden – dort, wo Nachhaltigkeit, Kreativität und Technologie zusammenkommen.