Nachhaltige Führungskräfte und Ingenieure: hybride Bildung für die nächste Generation

Der akute Mangel an Fachkräften, die für einen Übergang in eine Green Economy besonders benötigt werden, führt zu verpassten Chancen auf dem Weg zu Netto-Null-Zielen. Um sicherzustellen, dass Arbeitskräfte auf den Klimawandel und die Bemühungen um eine nachhaltigere Gesellschaft vorbereitet sind, ist eine stärkere Unterstützung im Bildungsbereich erforderlich, sowohl für Einzelpersonen als auch für Unternehmen. Bereits 2030 werden knapp 439.000 neue Arbeitskräfte in diesem Bereich benötigt, doch 80 Prozent der Menschen, die 2030 beschäftigt sein werden, sind bereits heute erwerbstätig. Es müssen also viele Mitarbeitende umgeschult oder fortgebildet werden, um den sich wandelnden Anforderungen zu Nachhaltigkeit, den Bemühungen um einen geringen Kohlenstoffausstoss und grüner Karrieren gerecht zu werden.

Die Lösung des Unlösbaren?

Im Zuge der Pandemie kam es weltweit zu einer Verlagerung auf digitale und hybride Unterrichtsformen – ein Trend, der auch bei den Bildungsbemühungen im Bereich der nachhaltigen Entwicklung anhält. Die Nachfrage ist leicht nachzuvollziehen: Simulationen ermöglichen es Lernenden, sich theoretisch und dennoch nah an der Praxis auszuprobieren. Die Bereitstellung innovativer Simulationslern- und -entwicklungswerkzeuge ermöglicht es F&E-Teams, Fortschritte in der nachhaltigen Entwicklung zu erzielen. Grosse Industrieunternehmen, die viel Geld für ehrgeizige Klimaziele auf den Tisch legen, haben die Kapazitäten neue, gut ausgebildete Fachkräfte einzustellen oder ihren Mitarbeitenden Lehrmittel zur Verfügung zu stellen. Viel wichtiger ist es diese auch für akademische Programme und Studierendenteams zugänglich zu machen, um die nächste Generation von nachhaltigen Ingenieuren und Führungskräften heranzuziehen und frühzeitig auf die Probleme der Zukunft vorzubereiten. Wann aber lohnt es sich entsprechende Softwarelösungen zu entwickeln und zu nutzen?

Fachmännisch konzipierte Softwarefunktionalitäten

Die Ausbildung der nächsten Generation von Ingenieuren, Wissenschaftlerinnen, Designern und Architektinnen erfordert gleichermassen strategische Planung, Zukunftsforschung und leichte und verfügbare Lerninhalte, ob persönlich oder online. Simulierte Softwarekurse erzeugen praktisches Lernen, das sich nahtlos in bestehende Systeme integrieren lässt. Die meisten Universitäten und technischen Einrichtungen haben bereits Kurse zur nachhaltigen Entwicklung in ihrem Lehrplan, mit unterschiedlichem Grad an Relevanz, Tiefe und Intensität. Durch die Erstellung von interaktiven Übungen in Simulatoren, welche auf realen Anwendungen aus dem Berufsalltag basieren, bieten sich praxisnahe Übungssituationen. Lernszenarien können beispielsweise an bestimmte Materialien und Werkzeuge geknüpft werden, die mit einem gewissen Risiko verbunden sind oder deren Auswirkungen erst weit in der Zukunft zu erkennen sind. Diese Simulatoren erlauben es den Lernenden sich auszuprobieren und Fehler zu machen, ohne einen Schaden zu verursachen. So können sie das grosse Ganze erkennen und verstehen.

Bildung mit Zukunft

Die Aufnahme nachhaltiger Themen in den Vordergrund der Hochschulbildung, insbesondere bei Fachrichtungen wie Elektrotechnik, Naturwissenschaften, Technologie und Mathematik, wird entscheidend dazu beitragen, die globalen grünen Herausforderungen zu bewältigen. Bei solchen komplexen Themen reicht eine rein theoretische Herangehensweise nicht aus, um die Thematiken vollumfassend zu verstehen. Der Einsatz von Simulationen kann dabei helfen Zusammenhänge praxisnah zu lernen und die Einarbeitungszeit in der Arbeitswelt zu verkürzen. Menschen werden in realitätsnahe Szenarien versetzt, in denen sie den Erwerb von Fähigkeiten in Situationen üben, die den Arbeitsbedingungen entsprechen. Diese immersiven Szenarien enthalten oft Spielelemente, die die Motivation, die Aufmerksamkeit und das Lernen erhöhen. Dieser Ansatz ist bereits seit langem Teil der Ausbildung in bestimmten Bereichen. Chirurgen beispielsweise üben neue Eingriffe erst einmal als Simulation. Das führt nicht nur dazu, dass die Geschwindigkeit der Eingriffe erhöht wird, gleichzeitig steigen auch die Erfolgschancen deutlich an und die Wahrscheinlichkeit den Patienten zu verletzten verringert sich. Auch für Piloten gehören Flugsimulatoren zur Ausbildung dazu. Verschiedene Flugsituationen und Umweltbedingungen können somit vorab trainiert werden und im Ernstfall können die bereits gelernten Schritte und Aktionen umgesetzt werden.

Auch in technischen Berufen können Simulationen Anwendung finden. Sie können viele Funktionen sowie kleinschrittige Aufgaben und zusammenhängende Anwendungen beinhalten. Es lässt sich dadurch Schritt für Schritt jede Handlung beliebig wiederholen. Dadurch fällt auch direkt auf, wenn eine Entscheidung oder Handlung nicht richtig war und Probleme in der Anwendung auftauchen – oder ob alle Handgriffe sitzen. Durch das direkte Feedback innerhalb der Simulation lernen die Auszubildenden, Probleme zu identifizieren und können Lösungsansätze unmittelbar testen. Auch die Auswirkungen eines Fehlers lassen sich simulieren. Den Auszubildenden können dadurch die Folgen jeder Handlung in einem sicheren Umfeld bewusst gemacht werden ohne tatsächliche Verluste zu erleiden. Simulationswerkzeuge können Anfängern also dabei helfen, Funktionsweisen und Eigenschaften schnell und besser zu verstehen. Das trifft auch auf Nachhaltigkeitsprojekte zu. Simulation bietet den Lernenden umsetzbare Lernerfahrungen, statt in Lehrbüchern zu lesen oder an Vorlesungen teilzunehmen.

Nachhaltige Führungskräfte und Ingenieure

Die Vereinten Nationen haben 17 klare Ziele zur Förderung der nachhaltigen Entwicklung weltweit definiert, darunter menschenwürdige Arbeit und Wirtschaftswachstum, starke industrielle Innovationen, erschwingliche und saubere Energie, nachhaltige Städte und Gemeinden sowie hochwertige Bildung. Ausbilder im Bereich der Ingenieurwissenschaften können die Vereinten Nationen bei der Verwirklichung einiger dieser Ziele unterstützen, und zwar durch gemeinsame Forschung und Entwicklung sowie durch interdisziplinären und projektbasierten Unterricht in den Bereichen Wissenschaft, Design und Architektur. Indem Interaktionen in der akademischen Gemeinschaft gefördert werden, können Städte und Infrastrukturen langfristig widerstandsfähiger und nachhaltiger gestaltet und der Energie- und Materialverbrauch gesenkt werden. Die nächste Generation von Fachkräften muss mit Wissen und Fähigkeiten im Bereich der Nachhaltigkeit ausgestattet werden, um die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts zu meistern.