28.03.2023

Digitale Schule: So steht es um das österreichische Bildungssystem wirklich

Im Jahr 2018 setzte sich das österreichische Bildungsministerium eine Digitalisierungsoffensive als Ziel. Fünf Jahre später zieht der brutkasten eine erste Bilanz.
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Das österreichische Bildungssystem wird digitaler. (C) AdobeStock
Das österreichische Bildungssystem wird digitaler. (C) AdobeStock

„Die Aufgabe von Schulen ist es, die Kinder auf eine Zukunft vorzubereiten, die wir selbst noch nicht kennen“, sagt Thomas Strasser, Professor für technologieunterstütztes Lehren und Lernen an der PH Wien. Die Digitalität des Bildungssystem ist dabei ein wichtiger Hebel.

Musterschüler Estland

Ein Smartboard zeigt die neueste Mathematik-Aufgaben an: „In einen Bus steigen sieben Leute, es gibt aber nur zwei freie Plätze. Wie viele Menschen müssen stehen?“. Zur Auswahl stehen vier mögliche Antworten. Vor jedem Kind der Klasse befinden sich vier zu den Antworten passende Codes. Die Kinder halten die entsprechende Seite nach oben, und ihre Lehrerin scannt die gesamte Klasse mit dem Tablet ab. Nach wenigen Sekunden weiß die Lehrerin, wer richtig geantwortet hat und wer falsch lag. Die Lösung erscheint zeitgleich auf der Tafel.

Was sich für österreichische Augen, wie eine Zukunftsvision liest, war laut einer Spiegel-Reportage in Estland schon 2017 Usus. Obwohl Estland laut OECD-Bericht im Jahr 2018 mit 4,7 Prozent seines BIPs ebenso viel Geld wie Österreich in das Bildungssystem investierte, war man im Baltikum stets der Vorreiter im Digitalisierungsbereich. 1999 wurden alle estnischen Schulen ans Internet angeschlossen, 2020 alle Schulbücher digitalisiert.

Österreich hinkte in der Vergangenheit im Vergleich zum Musterschüler, der laut PISA-Tests eines der besten und effizientesten Bildungssysteme Europas besitzt, hinterher. Eine Erhebung des Bildungsministeriums aus dem Jahr 2018 hatte ergeben, dass nur 5,9 Prozent der NMS-, 6,4 Prozent der AHS und 14,6 Prozent der BMHS Notebook-Klassen führen.

Während in Estland bereits 1999 alle Schulen ans Internet anschloss, verfügten hierzulande 2018 nur 45,5 Prozent der NMS, 50,6 Prozent der AHS und 59,6 Prozent der BMHS über einen WLAN-Zugang in allen Unterrichts- und Aufenthaltsräumen. Zudem wurde an jeder dritte Schule gänzlich ohne schülereigenen Geräten (Smartphones, Tablets oder Notebooks) gearbeitet. Eine OGM-Meinungsumfrage aus dem Jahr 2018 ergab, dass drei Viertel aller Lehrer:innen unzureichend auf die digitale Lerninhalte vorbereitet sind.

Der Bildungsexperte Strasser spricht in diesem Zusammenhang gerne vom Bürgermeister:innen-Phänomen.  Ortschef:innen hätten Schulen ein Smart Board gekauft, sich für die Bezirkszeitung ablichten lassen und die Lehrer:innen danach oft allein gelassen. „Keine Spur von methodisch-didaktischen Hilfestellungen, nur das Gerät“, so Strasser. Das ist jetzt nicht mehr der Fall.

Masterplan Digitalisierung als politische Hausaufgabe

Die ernüchternden Zahlen veranlassten 2018 das Bildungsministerium im, das noch von Heinz Fassmann (ÖVP) geleitet wurde, den „Masterplan Digitalisierung“ auszuarbeiten. Bis 2023 setzte sich Österreich als Ziel, das Bildungssystem schrittweise zu digitalisieren. Im dazu erstellten Bericht hieß es abschießend, dass die Umsetzung notwendig sei, man „aber keine Wunder erwarten“ solle. Fünf Jahre später zeigt sich, Österreich schließt auf. Eine brutkasten-Anfrage beim Bildungsministerium hat ergeben, dass sich zuletzt etwas getan hat.

Mittlerweile haben 99,2 Prozent der Bundesschulen WLAN in den Klassenräumen, den Pflichtschulen liegt dieser Anteil bei 84,2 Prozent. Zudem sind 100 Prozent der Bundesschulen ans Breitband angebunden. 95 Prozent der Sekundarstufe 1, der AHS sowie der Mittel- und Sonderschulen nehmen darüber hinaus bei der Endgerätemaßnahme des Bildungsministeriums teil.

Strasser: Bildungssystem holt auf

Aus den Versäumnissen der Vergangenheit dürfte man gelernt haben. Bildungsexperte Strasser sieht Österreich „auf einem guten Weg“. Mit der Einführung des Schulfaches „Digitale Grundbildung“, das in der fünften bis achten Schulstufe unterrichtet wird, bewegt sich etwas. Hier lernen die Schüler:innen den richtigen Umgang mit digitalen Instrumenten. Dabei geht es weniger um Programmier- und Codingskills, die laut Strasser zu „Buzzwords“ in der Debatte wurden, sondern viel mehr um gesellschaftlichen Auswirkungen emergierende Trends und wie man aus diesen Nutzen ziehen kann. Welcher Quelle vertraue ich? Wie gehe ich mit meinen Daten im Internet um? Diese und viele weitere Fragen werden behandelt.

„Die Gefahr, die aber zu sehen ist, ist, dass andere Lehrer:innen gerne digitale Inhalte auf das Schulfach Digitale Grundbildung abschieben“, sagt Strasser. Der best case, wo derzeit noch größeres Aufholpotential bestehe, wäre das Fach Digitale Grundbildung und die Integration von digitalen Inhalten in andere Fächer. So brauche es u.a. in Geografie, Englisch, Mathematik und auch in Sport mehr digitale Inhalte.

Hausaufgaben gemacht, Verbesserungen kommen

Zuletzt steigt die Bereitschaft von Lehrkräften, vermehrt auf digitale Inhalte zu setzen. Entsprechende Fortbildungen werden an den Pädagogischen Hochschulen immer besser angenommen. „Hier ist Chat GPT ein echter Segen, denn dadurch haben auch die größten KI- und Digitalisierungsskeptiker gelernt, dass man die Augen davor nicht verschließen kann“, so Strasser. In den vergangenen fünf Studienjahren wurden laut Bildungsministerium 13.836 Fortbildungsveranstaltungen zur Erweiterung der Digitalisierungskompetenzen an den Pädagogischen Hochschulen abgehalten.

Trotz des Lobs gibt es aber noch Luft nach oben. Digitale Lernelemente werden in der Lehrerausbildung noch immer häufig als Wahlpflichtfächer in den Lehramts-Curricula angeboten. Strasser wünscht sich eine Implementierung dieser Skills und Themen als Pflichtfächer. Denn so ist es derzeit in Österreich gelegentlich noch immer Glückssache, ob man Lehrer:innen hat, die sich mit digitalen Skills beschäftigen oder nicht. Um dies umzusetzen, müssen die Curricula geändert bzw. angepasst werden. Das passiert im gegenseitigen Austausch zwischen Hochschulen und Bildungsministerium, wobei das letzte Wort immer das Ministerium hat.

Weitere Baustellen sind u.a. die Unterscheidung zwischen Bundes- und Landesschulen – ein Unterschied, der oft auch unterschiedliche technische und didaktische Rahmenbedingungen hervorruft. Ob der Blick nach Estland tatsächlich die Zielrichtung für Österreich sein muss, bezweifelt Strasser. Alles „durch-zu-digitalisieren“ sei nicht der Weisheit letzter Schluss. Vielmehr geht dem Experten zufolge, um eine zielgerechte Vermittlung digitaler Kompetenzen mit digitalen und humanistischen Skills für Lehrkräfte. Den Digitalisierungsfortschritt in Österreich, der Curricula, Struktur und Entwicklung umfasst, benotet der Fachmann derzeit mit 2-.

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Das Zyglox-Team in Graz, in der Mitte die Gründer Jakob Moder (links) und Erik Gerstl (rechts). © Zyglox

Rund die Hälfte der Lifecycle-Kosten eines Zuges entfällt auf die Wartung, und davon wiederum mehr als die Hälfte auf Räder, Achsen und Fahrwerk, sagt Jakob Moder. Wie stark diese Bauteile im Betrieb tatsächlich belastet werden, wird bisher aber kaum gemessen. Der Grund ist simpel: Es fehlt an präziser Messtechnik, die im Dauerbetrieb einsetzbar ist. Das Grazer Startup Zyglox will das ändern.

„Die Eisenbahn ist nicht ins 21. Jahrhundert gekommen“

Der Name ist ein Wortspiel: Zyglox, gesprochen „Zügloks“, steht für Messtechnik für Züge und Loks. Dahinter stehen Jakob Moder und Erik Gerstl, die zuvor gemeinsam in der Messtechnik gearbeitet haben. Moder wechselte später in den Eisenbahnbereich und erlebte die Lücke dort aus der Praxis. Was es brauche, sei eine Lösung, „die das einerseits zuverlässig erkennt und gleichzeitig gut applizierbar ist“. Sein Urteil: „Bei der Usability ist die Eisenbahn nicht ins 21. Jahrhundert gekommen.“ Ende 2023 gründeten die beiden Techniker Zyglox in Graz.

Die bisherige Methode mit Dehnmessstreifen sei „einfach zu teuer“, erklärt Moder. Der Zug müsse dafür ein bis zwei Wochen zerlegt und instrumentiert werden, deshalb passiere das nur bei der Zulassung. „Das dauert ein Jahr, diese Technik reinzubringen, die Zulassung durchzuführen, und dann wird es wieder rausgenommen.“ Im laufenden Betrieb bleiben nur Beschleunigungssensoren, wie sie auch in jedem Smartphone stecken. „Das ist von der Datenqualität her ganz was anderes. Unser Sensor ist wie 4K, der Beschleunigungssensor liefert ein verpixeltes Foto von den Zuständen.“

Ein Sensor für Zulassung und Dauerbetrieb

Die Lösung von Zyglox lässt sich ohne größere Änderungen am Bauteil anbringen. „Wir haben eine Plug-and-Play-Lösung, die kann man einfach aufstecken“, sagt Moder. Ein Techniker braucht dafür laut Zyglox 30 Minuten. Der Sensor messe Dehnungen an Achsen, Wellen oder Schienen und liefere „gleiche oder bessere Daten als die Lösungen bisher“. Das Ziel ist ein Universalwerkzeug: genau genug für die Zulassung, aber so ausgelegt, dass es danach auf dem Fahrzeug bleibt und die Kräfte im Rad-Schiene-Kontakt dauerhaft erfasst. „Da gibt es ein großes Anwendungsfeld, denn damit wird auch die Infrastruktur überwacht“, so Moder.

Jeden Tag werden auf der Schiene hunderttausende Kilometer zurückgelegt. Zyglox will jeden davon nutzbar machen, um zu lernen, zu verbessern und vorherzusagen. Mit herkömmlichen Methoden war das Erfassen dieser Daten bisher zu teuer, zu langsam und zu aufwendig. © Zyglox

Physik aus dem Trafo, Sensoren aus dem Weltraum

Technisch nutzt Zyglox hochsensitive Magnetfeldsensoren aus der Raumfahrt, das Startup ist Teil eines Downstream-Programms der ESA. Das Prinzip erklärt Moder am Transformator: Der brummt, weil das Magnetfeld des Wechselstroms den Stahl minimal dehnt. „Und wir machen das Umgekehrte: Wenn sich der Stahl dehnt, ändert sich sein Magnetfeld in der Umgebung.“ Ein aktives Messverfahren berücksichtigt dabei den linearen Zusammenhang zwischen Belastung und Sensorsignal. Die Technologie ist patentiert, entwickelt und montiert wird in Graz.

Betreiber als Kunden, Wartung als Hebel

Als primäre Kunden sieht Zyglox die Bahnbetreiber, bei denen die Wartungskosten anfallen. Dazu kommt die Sicherheit: „Es gibt viele Vorfälle, die vielleicht nicht zu einem Unfall führen, wo man aber trotzdem sicherer und zuverlässiger unterwegs wäre, wenn man gutes Condition Monitoring hat.“

Ein kleines Pilotprojekt ist bereits abgeschlossen. Für 2027 ist der Einbau des Systems in Fahrzeuge im regulären Streckenbetrieb geplant, zunächst als Prototyp für einige Wochen Messung. Danach folgt die Zulassung. Ende 2027 soll daraus ein fertiges Produkt werden, erst dann könne die Skalierung beginnen, sagt Moder. An Interesse mangelt es nicht: „Wir können gar nicht alle Pilotprojekte machen“, weil Sensorentwicklung samt Software personalintensiv sei. Ende September zeigt das Team den Prototyp auf der InnoTrans in Berlin, der größten Messe für Schienenfahrzeuge.

Mit aws Preseed und aws Seed vom Effekt zum Produkt

Finanziert hat sich Zyglox bisher aus eigenen Mitteln und über die Austria Wirtschaftsservice (aws). Mit aws Preseed, konkret im Programm „aws Preseed | Seedfinacing – Deep Tech“, hat das Startup die ersten eineinhalb Jahre an der Sensortechnologie getüftelt. „Es hat uns die Möglichkeit gegeben, eine Idee, die bereits validiert war, einfach zu erproben. Einfach Zeit zu haben, weil Hardware dauert ein bisschen, etwa Prototypen zu iterieren“, sagt Moder. Es sei vor allem darum gegangen, „sicherzustellen, dass das dann ein Produkt werden kann“. Seit Mitte 2025 ist Zyglox im Seed-Programm der aws, das voraussichtlich bis Anfang 2028 läuft. Das Team ist inzwischen auf rund sieben Personen gewachsen. Für die Skalierungsphase im kommenden Jahr will sich das Startup nach Investoren umsehen: „Wenn eine Bestellung eintritt oder größer wird, werden wir das mit den aktuellen Mitteln wahrscheinlich nicht mehr stemmen können.“

Standortvorteil Graz

Den Standort Graz sieht Moder als klaren Vorteil: Siemens fertigt hier Fahrwerke, dazu kommen Messdienstleister, Prüfstandbauer und Nextsense. Zyglox sitzt direkt am Campus der TU Graz, mit Zugang zu Prüfständen der Universität und Maschinen der voestalpine. „Die gesamte Infrastruktur ist einzigartig“, sagt Moder. „Im Silicon Valley könnten wir das Produkt wahrscheinlich nicht entwickeln, in Österreich geht es besser. Das ist eigentlich ein bisschen verrückt, aber wir haben hier die optimalen Bedingungen.“


Disclaimer: Dieser Artikel ist im Rahmen einer Medienkooperation mit der Austria Wirtschaftsservice (aws) entstanden.

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