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Gefahren-Sensor erfolgreich getestet

Projektteam „SimplySafe“ der TU Chemnitz führte erstmals Testsimulationen auf Basis von Realdaten durch

Schädliche Partikel in der Luft, ein schwelender Brand, Einbrecher im Haus, ein Ohnmachtsanfall ohne andere Menschen in der Nähe – Gefahrensituationen gibt es zur Genüge. Ein Warnsystem, das den Nutzer oder die Nutzerin aktiv vor Gefahrenquellen warnt beziehungsweise vorhandene Notfälle erkennt, kann in diesem Fall ein echter Lebensretter sein. Um diese Vision zu realisieren, arbeitet ein Forschungsteam der Technischen Universität Chemnitz im Forschungsprojekt „SimplySafe“ an der Entwicklung eines neuartigen Gefahrensensors im Miniatur-Format. Dies soll durch eine erstmalige Zusammenführung von Messdaten einer multimodalen Gas-Sensorik und optischer 3D-Informationen realisiert werden. Beteiligt an dem Projekt ist die Professur für Mess- und Sensortechnik der TU Chemnitz, die Corant GmbH, sowie die 3dvisionlabs GmbH – beides Ausgründungen aus der TU. Das Projekt „SimplySafe“ wird als sogenanntes „InnoTeam“ der Sächsischen AufbauBank (SAB) bis 2020 gefördert.

Im Rahmen der ersten Projektphase wurden bereits relevante Nutzungsszenarien (sogenannte „Use-Cases“) wie der Einsatz im häuslichen Umfeld aber auch für die Sicherheit am Arbeitsplatz betrachtet. Zudem wurden erste Messungen, etwa zur Erkennung von reglosen Personen, durchgeführt.

Gesundheit des Menschen im Fokus

Die Themen „Gesundheit“ und „Sicherheit für den Menschen“ stehen für das Forschungsprojekt im Fokus. Ziel ist die Erfassung von für den Menschen schädliche Substanzen. In Kombination mit Informationen über anwesende Personen und den Zustand des Raumes soll das Gerät Aufschluss über die tatsächlich vorliegende Gefahr geben. So können vergangenheitsbezogene Daten helfen einzuschätzen, ob eine „ungewöhnliche“ Situation vorliegt – zum Beispiel eine systematisch höhere Konzentration an Schadstoffen als in ähnlichen Situationen zuvor, zusätzlich auch in Kombination mit ungewöhnlichem Verhalten der Personen.

Die dafür notwendig zu erfassenden Umgebungsparameter sind Gase wie Sauerstoff, Kohlendioxid, Feinstaub, Stickoxide, Schwefeloxide sowie Daten über Anzahl und Aufenthaltsort von Personen im Raum, Raumgröße sowie das Vorliegen von Lärm. Die Übertragung der Messverfahren auf miniaturisierte und kosteneffiziente Hardware für einen potenziellen, preissensitiven Breitenmarkt ist ein weiterer essentieller Schwerpunkt des Projektes.

Zudem werden Zusammenhänge untersucht. So lässt etwas der Luftverbrauch verlässliche Rückschlüsse auf den gesundheitlichen Zustand einer Person im Raum zu. Allerdings spielen dabei viele Aspekte eine Rolle: die Raumgröße, die Dichtigkeit, das Lüftungsverhalten, die Aktivitäten der Menschen im Raum. Die ersten Messdaten zu Kohlendioxid, sogenannte „VOCs“ (flüchtige organische Verbindungen, 3D Raumdaten, Aktivitätsdaten der Menschen), befinden sich derzeit in der Auswertung. Das Ziel ist hier, ein möglichst in jeder Umgebung nach einer selbstständigen Kalibrierung automatisch funktionierendes System zu realisieren, welches einschätzt, ob ein Warnereignis vorliegt oder nicht.

Hintergrund: Projektpartner im Portrait

Die Professur für Mess- und Sensortechnik der TU trägt zum Projekt ihre Expertise in den Bereichen „Energieautarke Sensortechnik“, „Sensoren auf der Basis von Nanokompositen“, „Batteriediagnose“ und „Impedanzspektroskopie“ bei. Aktuelle Forschungsschwerpunkte der Professur sind Umweltmesstechnik, insbesondere Luftsensorik. Auch die langjährige Forschung in der Entwicklung energieeffizienter, drahtloser Überwachungssysteme leistet einen entscheidenden Beitrag zu „SimplySafe“.

Die Corant GmbH mit ihrer Expertise im Bereich „Sensorentwicklung“ ergänzt das Forschungsteam. Corant stellt mit der sogenannten „air-Q-Technologie“ Sensoren und Software zur Messung von Luftgütedaten in Form eines mobilen Luftanalysators bereit. Die Technologie erfasst unter anderem Luftparameter wie Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid, Ozon, Feinstäube, flüchtige organische Verbindungen, Feuchtigkeit und Sauerstoff. Das Unternehmen entstand 2015 als Ausgründung des Instituts für Physik der TU Chemnitz.

Die 3dvisionlabs GmbH entwickelt Geräte und Verfahren des maschinellen 3D-Sehens. Durch die im Unternehmen entwickelte Technologie ist die dreidimensionale Erfassung eines Raumes mit nur einem einzigen Sensor pro Raum in Echtzeit und die automatische Analyse menschlichen Verhaltens mit Algorithmen auf Basis Künstlicher Intelligenz möglich.

Matthias Fejes
05.02.2019

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