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Sensoren können das Leben leichter und sicherer machen

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Januar 8, 2019 views22

Klein und unauffällig sind sie, aber dafür sehr funktional und zukünftig aus dem Alltagsleben nicht mehr wegzudenken. Gemeint sind kleine Sensoren, die überall im Haus angebracht eigene Funktionen übernehmen und so unser Leben zu Hause beeinflussen. Im positiven Sinne, weil sie auf Situationen wie Gefahren reagieren, weil sie Veränderungen in der Temperatur beispielsweise anzeigen oder Luftdruck, Luftfeuchtigkeit oder Emissionen messen und dokumentieren. Gerade ältere Menschen werden auf Sensoren nicht mehr verzichten wollen, weil sie hilfreiche kleine “Geister“ sind. Sie können sogar langfristig eine Person in Haus oder Wohnung ersetzen, weil sie überwachende Funktionen ausüben, reagieren und z.B. warnen, wenn der Bewohner gefallen oder in einer Notsituation ist.

Aus der Hand des Ingenieurs

Was diese Sensoren alles können, ist beeindruckend: Eine hellgraue Couch vor einer Trennwand, auf dem  ausgeklappten Sekretär steht eine kleine Topfpflanze. Bogenhanf, wegen seiner spitz zulaufenden Blätter auch Drachenfinger oder Schwiegermutterzunge genannt. Unauffällige Deko. Doch dann tippt Thomas Wittig sacht gegen eines der fleischigen Blätter. Und plötzlich beginnt die Lampe daneben zu glühen. Wittig ist Ingenieur und forscht daran, wie Mensch und Maschine interagieren. Er leitet das Smart Life Lab auf dem Forschungscampus der Firma Bosch in Renningen  bei Stuttgart, eine Kreativwerkstatt, eingerichtet wie ein modernes Appartement. Die Wohnung ist eine Spielwiese für vernetzte Lösungen, die mithilfe von winzigen Sensoren unterschiedlichste Geräte, beispielsweise den Lichtschalter, den Fernseher oder die Alarmanlage, „smart“ machen können. Sie sind klein und  so empfindlich so dass sie feinste Verschiebungen erfassen. Die Couch registriert etwa, wenn sich jemand auf sie setzt. „Damit könnte man zum Beispiel die Stereoanlage anschalten. „Legt sich die Person hin, kann das Umgebungslicht runtergedimmt werden.  „Vieles hier sind noch Spielereien“, gesteht Wittig. Die Blätter des Bogenhanfes mit Sensoren auszustatten gehört sicherlich in diese Kategorie. Doch bald schon sollen aus den verspielten Experimenten neue technische Systeme und Geräte entstehen, die den Alltag nicht nur bequemer, sondern auch effizienter machen. Die Zeit, Energie und vor allem Kosten sparen.

Bosch, einer der weltweit größten Autozulieferer, setzt verstärkt auf diesen vielversprechenden Markt. Bereits jeder fünfte der 20.000 Software-Entwickler arbeitet mittlerweile für das „Internet der Dinge“  für Haustechnik also, die sich per App fernsteuern lässt. Auch viele andere Elektronikkonzerne und Start-ups sind in Goldgräberstimmung. Nach Schätzung des US-Marktforschers Gartner sollen in den kommenden zwei Jahren bereits rund 15 Prozent aller Haushalteweltweitdigital vernetzt sein. Die Geräte tauschen sich aus, können miteinander „plaudern“. Und  je besser diese Kommunikation  klappt, desto vielfältiger werden die möglichen Anwendungen. Schon jetzt lassen sich Heizungen per Smartphone hochfahren, noch während der Nutzer auf dem Heimweg ist, damit er es zu Hause gemütlich warm hat. Sicherheitssysteme werden mithilfe von Gesichtserkennung beim Eintreten deaktiviert, der Backofen lässt sich über Sprachbefehle steuern, die Kaffeemaschine springt an, wenn der Wecker klingelt.

Serienreife ist noch nicht gegeben

Der Ingenieur Wittig ist mit dem Erreichten längst nicht zufrieden. „Viele Funktionen sind noch zu kompliziert zu bedienen, der Nutzen für den Verbraucher nicht groß genug. Hier gibt es Forschungsbedarf. Ein weiteres Problem ist die mangelnde Vereinbarkeit mit fremden Geräten: Kauft ein Kunde das Smart-Home-System eines Herstellers, kann er es in der Regel kaum mit Produkten anderer Anbieter kombinieren, weil die Konkurrenten unterschiedliche Funktechnologien nutzen. Unattraktiv für  Kunden. „Das ist wie früher im Videobereich, da gab es Betamax, VHS und Video 2000, und man konnte Videokassetten nicht auf den Geräten eines anderen Formats laufen lassen“, sagt Wittig. Er ist sich sicher, dass im Smart Home Standards etabliert werden oder flexible Plattformen sich durchsetzen, mit denen sich unterschiedliche Geräte verbinden lassen. Noch benötigt ein intelligentes Haus zudem einen ziemlich intelligenten Bewohner, der bereit ist, sich mit der Technik auseinanderzusetzen, bevor sie das tut, was er will. Einfacher wird es, wenn Geräte gekoppelt sind an Assistenten wie Amazons Alexa, die auf Sprachbefehle reagieren. Dank künstlicher Intelligenz sind solche Systeme im Prinzip lernfähig, ihre Bedienung wird im Lauf der Zeit immer einfacher. Mensch und Maschine wachsen zusammen. Eine Entwicklung, die ihren Preis hat: Denn Sprachassistenten, die uns zuhören, können uns auch belauschen.

Wittig hat die Vision, dass die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine so selbstverständlich wird, dass auch 70-Jährige gut damit zurechtkommen. Die Generation der Babyboomer gehört zu den interessantesten Zielgruppen: gebildet, gut situiert, freiheitsliebend. Wenn die zwischen 1955 und 1969 Geborenen alt werden, könnte Technik ihnen helfen, möglichst lange selbstständig im eigenen Haus zu leben. Selbst dann, wenn sie gebrechlich werden. Wittig deutet auf den Fußboden des Labors. In Zukunft ist es denkbar, diesen mit Sensoren auszustatten, die Erschütterungen  wahrnehmen. So könnte er registrieren, ob eine Person etwa gestürzt ist. Alternativ sind künftig Sensormatten beispielsweise im Bett oder Badezimmermöglich, die mit einem Alarmsystem verknüpft sind — es könnte einen Notrufabsetzen oder über das Smartphone Freunde oder enge Verwandte benachrichtigen. Kontakte an Türen und Fenstern zeigen an, wann die Person zuletzt das Haus verlassen hat.

Sensoren übernehmen viele Funktionen

Sensoren können das Leben sicherer machen. Und gesünder. Nur 30 Kilometer entfernt von Wittigs Labor zeigt seine Kollegin Daniela Köster, wie die Luft sauberer werden kann. Denn nicht nur an dicht befahrenen Straßen gefährden Schadstoffe die Gesundheit; auch in manchen Haushalten ist die Feinstaubkonzentration durch die Emissionen von Staubsauger, Holzofen und Drucker erheblich. Ein mobiler Sensor, ein kleiner silbrig-schwarzer Quader, schlägt künftig Alarm, wenn die Belastung zu hoch wird oder die Luft zu feucht ist. Das neue Gerät analysiert die Temperatur, die Helligkeit, die Lärmbelastung im Raum. Ist die Luft zu trocken, kann automatisch ein Befeuchter aktiv werden. Die App liefert dazu Hinweise, was gegen Schimmel hilft, welches die beste Schlaftemperatur ist, wie Iange gelüftet werden muss.

Manche Experten denken noch viel größer: Wenn sich Häuser und  Wohnungen durch Apps vermessen, überwachen und steuern lassen, warum dann nicht die Metropolen dieser Welt? Denn ihre Verkehrsströme, ihr gigantischer Energieverbrauch belasten die Gesundheit der Menschen und schaden der Umwelt. In einer intelligenten Stadt, so die Wunschvorstellung, kommunizieren künftig Autos mit Häusern, mit Straßen, mit anderen Autos. Ihre digitale Infrastruktur besteht aus Sensoren, Software, Services. An manchen Orten hat diese Zukunft schon begonnen. In Barcelona registrieren Sensoren die Mülltonnen und zeigen an, wann sie geleert werden müssen. London verfügt im Nahverkehr über Automationssoftware, mit der zusätzliche Wagen eingesetzt werden, wenn es unerträglich voll wird in Bussen und Bahnen. Und in Darmstadt setzt man, um Verkehrsstaus zu verringern, auf   Kameras, Sensoren und intelligente Ampelschaltungen. Die Stadt Ludwigsburg kooperiert mit verschiedenen Forschungseinrichtungen. Umweltmessboxen sollen die Inhaltsstoffe der Luft analysieren. Intelligente LED-Straßenlaternen erhellen bei Dunkelheit nach Bedarf, wenn sich jemand nähert— und senken so den Energieverbrauch. Ultraschallsensoren und Kameras überwachen entlang des Neckars Wasserpegel und Fließgeschwindigkeit. Bei Überflutungsgefahrsoll die Technik ein Signal an Behörden und betroffene Bewohner senden. Weltweit testen Unternehmen derzeit in kleinen und in die digitale Stadtverwaltung. „2050 werden voraussichtlich mehr als sechs Milliarden Menschen urbane Räume bewohnen — doppelt so viele wie heute; etwa 70 Prozent der Weltbevölkerung“, sagt Stefan Hartung, Geschäftsführer bei Bosch im Bereich Energy and Building Technology. Ihr Zusammenleben zu organisieren wird eine Herausforderung. Für die Menschen. Und ihre Maschinen.