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Klein und pfiffig, dieser Horst

Wirksamer Schutz für Forstarbeiter: Dr. Peter Hoffmann vom Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik an der Universität Bremen zeigt Horst, ein mit Minielektronik gespicktes System aus Latzhose und Säge. Foto: Christian Beneker
Wirksamer Schutz für Forstarbeiter: Dr. Peter Hoffmann vom Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik an der Universität Bremen zeigt "Horst", ein mit Minielektronik gespicktes System aus Latzhose und Säge. Foto: Christian Beneker

Das Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik an der Universität Bremen erleichtert mit Minielektronik den Berufsalltag.

Gute Nachrichten für alle Holzfäller: Wenn’s gut geht, dann werden ihre kraftstrotzenden Motor-Kettensägen demnächst mitdenken, bevor es zu üblen Unfällen kommt. Zu den neuen Entwicklungen des Bremer Technologie-Zentrums Informatik und Informationstechnik (TZI) gehört nämlich "Horst". "Horst" ist ein mit Minielektronik gespicktes System aus Latzhose und Säge. Es stellt das gefährliche Werkzeug automatisch ab, wenn es dem Arbeiter zu nahe kommt. "So werden Verletzungen verhindert", berichtet Informatiker Dr. Peter Hoffmann vom TZI über die neue Entwicklung seines Hauses. Mit Blick auf die potenziellen Verwender haben die TZI-Leute ihrem Projekt jenen griffigen Namen gegeben, der "Hose" und "Forst" zu "Horst" verbindet.

Die Anwendung ist mit Bedacht gewählt. Denn Forstarbeit gehört nach Angaben der Berufsgenossenschaften zu den Top Ten der gefährlichsten Berufe in Deutschland. "Nach Expertenmeinung lassen sich die Unfälle nicht weiter durch eine bessere Organisation verringern", so Hoffmann. "Also mussten intelligentere Strategien her."

Aktive Hosen

Der Trick der Bremer, um die Gefahr zu verringern: Sie haben Computertechnik auf Knopflochgröße geschrumpft und sie in Kleidungsstücke eingenäht. "Wearable Computing" nennen die Fachleute das Ergebnis, also etwa "tragbare Computeranwendungen". So verfügt die Latzhose, die zum "Horst"-System gehört – übrigens eine handelsübliche Holzfäller-Hose – über viele kleine Sensoren. Die Bauteile stören den Holzfäller nicht, sie sind im Kleidungsstück nicht einmal zu fühlen. Die Sensoren sind mit einem Minisender am Hosenbund oder in der Hosentasche verbunden und halten so ständig Kontakt zu einem Empfänger an der Motorsäge. Kommen sich nun Hose und Säge zu nahe, unterbricht ein Computerwinzling an der Motorsäge die Zündung oder stoppt bei Elektrosägen die Stromzufuhr. Die kritische Nähe kann auf eine Entfernung zwischen fünf und zehn Zentimetern eingestellt werden.

"Herkömmliche Schutzkleidung wirkt generell passiv", sagt Hoffmann und erklärt am Gewebe der Schutzhose, wie viele Lagen dünnen Stoffes die Reißkraft der Säge brechen sollen, wenn dem Arbeiter sein Werkzeug einmal ausrutscht. "Aber 'Horst' ist aktiv: Das System ist so intelligent, dass es schon schützt, bevor die Gefährdung eintritt."

Mit "Horst" hat das TZI erneut den Zweck erfüllt, zu dem es 1995 gegründet wurde. Seinerzeit überlegten die Forscher an den Instituten der Informatik und Informationstechnologie der Bremer Universität, wie sie ihre Forschungsergebnisse besser an den Mann bringen könnten. Dazu brauchten sie Kontakte zur Industrie, die das TZI herstellen und pflegen sollte. Inzwischen arbeiten 13 Arbeitsgruppen des TZI zu verschiedenen Leitthemen: "Mobile Lösungen", "Adaptive Systeme" oder "Interaktion". "In den letzten zehn Jahren haben wir mehr als 200 Kooperationen mit der Industrie auf die Beine gestellt", rühmt Hoffmann die Arbeit des TZI.

Auch für "Horst" hatten sich eine Reihe von Spezialisten zusammengefunden, um die tragbare Computertechnik für Holzfäller auf dem Markt zu etablieren: Sägenhersteller, Sensoriker, Informatiker, ein Textilinstitut und ein Gremium aus Berufsverbänden der in Frage kommenden Branchen, wie etwa der Forstwirtschaft. Sogar an den Datenschutz haben die Experten gedacht. "Denn aus den Daten, die zwischen Hose und Säge hin und her gefunkt werden, lässt sich erkennen, wo der Arbeiter gerade ist, wie schnell er arbeitet, wie lange und ob er überhaupt am Werk ist", berichtet Hofmann. "Wenn hier nicht genaue Datenschutzvorschriften geschaffen und eingehalten werden, kann Horst zur Horrorvision für die Nutzer werden."

Gesten im Qualm

Wearable Computing kommt auch Feuerwehrleuten zugute – hier in Form eines Handschuhsystems, das Dr. Peter Hoffmann vom Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik der Universität Bremen präsentiert. Foto: Christian Beneker
"Wearable Computing" kommt auch Feuerwehrleuten zugute – hier in Form eines Handschuhsystems, das Dr. Peter Hoffmann vom Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik der Universität Bremen präsentiert. Foto: Christian Beneker

Auch bei einer anderen Anwendung des "Wearable Computing" hat sich die Arbeitsweise des TZI bewährt – in brennenden Häusern. Wenn’s qualmt und schmort, sind Feuerwehrleute im brennenden Gebäude praktisch blind und verlieren sich leicht aus den Augen. Hier kann ihnen "Glove-Net", das "Handschuh-Netz", helfen. Zwar stehen die Männer in den verqualmten Räumen untereinander in Funkkontakt. "Aber in Notfällen muss es schnell gehen und die Männer müssen sich auch mit Gesten verständigen können", so Hoffmann. Im dichten Rauch ist das kaum möglich – es sei denn, die Feuerwehrleute haben den Gesten- und Datenhandschuh des TZI dabei. Über Bewegungssensoren im Handschuh kann er zuvor programmierte Gesten erkennen und an den Einsatzleiter im brennenden Haus weitergeben. Dieser erkennt durch bestimmte verabredete Vibrations-Codes im Rücken seines Empfangshandschuhs, welche Probleme sein Kollege hat, und kann zum Beispiel Hilfe organisieren. "Glove-Net" befinde sich noch im Forschungsstadium, sagt Hoffmann. "Aber es sind schon Firmen auf unser Projekt aufmerksam geworden."

Pfiffige Hemden

Sogar gehbehinderte Senioren oder Kranke können mit sogenannten "Smart Textiles", also "pfiffiger Kleidung", von den Ideen des TZI profitieren. "In Zukunft werden wir weniger Ärzte, aber umso mehr alte Patienten haben", sagt Hoffmann, "da brauchen wir Lösungen, die den Arzt entlasten und trotzdem für die Patienten eine sichere Alternative sind." So haben die Techniker ein sensorengespicktes Hemd entwickelt, das zum Beispiel chronisch herzkranke Patienten überstreifen können wie ein normales T-Shirt. Die eingenähten Sensoren dieses "Chronius"-Hemdes messen den Puls und über ein eingebautes Stretch-Band prüfen sie auch die Atmung der Träger. Gerät der Herzschlag aus dem Rhythmus oder registrieren die Sensoren am Stretch-Band nur eine geringe Dehnung des Brustkorbs, schlägt das System automatisch Alarm. Mittels eines winzigen Senders fließen die Daten per Bluetooth ans Smartphone und über eine normale Mobiltelefon-Verbindung zum behandelnden Arzt. Er kann beim nächsten Termin mit seinem Patienten die Vital-Daten direkt vom Bildschirm in seiner Praxis ablesen. So können Diagnose und Therapie besser greifen, weil sie auf den vielen Werten beruhen, die im Alltag der Patienten gesammelt werden.

Atemberaubende Ideen

Für seine Projekte akquiriert das TZI Geld aus Zuschuss-Töpfen zum Beispiel des Bundesforschungsministeriums. So schlug „Horst“ mit fast einer Million Euro Entwicklungsbudget zu Buche. Der schlaue Feuerwehr-Handschuh kostete in der Entwicklung 1,2 Millionen Euro. "Wir entwickeln und liefern mit dem Geld die Prototypen, die Demonstratoren", sagt Hoffmann. "Wenn wir wissen, dass es funktioniert, ist unsere Arbeit getan." Dann sind die an den Projekten beteiligten Hersteller am Zug. Sie sollen das Steuergeld vom Ministerium auf dem Markt wieder hereinholen. Mindestens.

Mehr unter www.tzi.de/leitthemen/mobile-loesungen

6.677 Zeichen, Autor: Christian Beneker

Pressekontakt:

TZI Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik, Mobile Lösungen

Dr. Peter Hoffmann

E-Mail: phoff[at]tzi.de

Erstellungsdatum: 21.02.2012