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Wo Sensoren präziser sind als der Mensch

Die Athleten schießen im Modernen Fünfkampf nicht mehr mit Luft- sondern mit Laserpistolen. Das Zentrum für Sensorsysteme (ZESS) an der Universität Siegen arbeitet im Auftrag des Weltverbandes an der verbesserten und robusteren Funktionalität der Schießanlagen. Das 3. Forum Sensorik hatte den Einsatz von High-Tech in Medizin und Sport zum Thema.

Als der deutsche Fünfkämpfer Patrick Dogue bei den olympischen Spielen in Rio zwölf Mal mit der Laserpistole daneben schoss, hatten wohl auch Dr.-Ing. Klaus Hartmann und seine Mitarbeiter von der Uni Siegen zittrige Hände. Nicht unbedingt weil sie mit dem Sportler mitfieberten, der sich durch das Schießdebakel um eine Medaille brachte, sondern weil sie am Zentrum für Sensorsystem (ZESS) der Uni Siegen die Technik der modernen Laserschießanlagen mitverantwortet hatten.

„Bis 2012 hatte ich keine Ahnung vom Modernen Fünfkampf“, gab Hartmann beim 3. Forum Sensorik an der Universität Siegen zu. Im Rahmen dieser Veranstaltung stellte das ZESS die Entwicklung der Sensortechnologie für die Teildisziplin des Fünfkampfs vor. Als der Weltverband UIPM (Union Internationale de Pentathlon Moderne) vor einigen Jahren entschied, aus Sicherheitsgründen nicht mehr mit der Luft- sondern mit der Laserpistole zu schießen, band man das ZESS als Technologiepartner ein. Seitdem arbeiten die Siegener Wissenschaftler gemeinsam mit der UIPM und den Produktherstellern an einheitlichen Spezifikationen und deren Umsetzung für eine verbesserte und robustere Funktionalität beim Laserschießen. Mit der UIPM hat das ZESS ein Homologationsverfahren realisiert, in dessen Rahmen die Siegener für die Prüfung und Zulassung aller weltweit für den Fünfkampf eingesetzten Komponenten zuständig sind. Dazu mussten spezifische Messtechnikkomponenten entwickelt werden.

Einer der Hersteller ist die Firma Dr. Schneider Messetechnik aus Bad Kreuznach, die elektronische Zielscheiben mit der neusten Spezifikation anbieten und deren Zielscheiben bei der Olympiade in Rio 2016  eingesetzt wurden.

Sport ist aber nur ein Bereich, in dem Sensoren und Sensorsysteme mittlerweile eine bedeutende Rolle spielen.  Die Universität Siegen stellte das 3. Forum Sensorik unter das Thema „Human Centered Sensoric – Sensorik menschlich gestalten“. Die Medizin - von der Diagnostik über die Therapie bis hin zur Nachsorge - spielt dabei eine wichtige Rolle.

So konnte Prof. Dr.-Ing. Klaus Fritzen (ZESS) unter anderem den Neurochirurgen Prof. Dr. Veit Braun bei der Veranstaltung begrüßen. Der Chefarzt am Siegener Jung-Stilling-Krankenhaus machte in seinem Vortrag gleich am Anfang klar, dass man im Operationssaal nicht mehr ohne High-Tech auskommt. „Wenn man mir den Computer wegnimmt, kann ich nicht mehr arbeiten.“ Ein Chirurg sei  letztlich nur Handwerker, stapelte er ein bisschen tief. „Aber mit der heutigen Medizintechnik werden die Chancen für den Patienten immer größer.“  Das gelte ganz besonders für die Neurochirurgie. Braun erläuterte, was das zum Beispiel bei einer Hirntumoroperation bedeute. Mit Hilfe von 3D-Kernspinbildern und einem Mikroskop, das die zu entfernenden Tumorbereiche auf das freigelegte Gehirn projiziert, könne der Chirurgen hochpräzise arbeiten. Er agiere in einer Art Cockpit mit höchstem Vertrauen auf die von der Sensortechnik gelieferten Daten. „Die letzte Verantwortung hat aber immer der Chirurg“, betonte Braun. „Ohne menschliche Kontrolle geht es nicht.“

Doch nicht nur bei körperlichen, sondern auch bei seelischen Leiden, können Sensorsysteme in der Therapie künftig eine Rolle spielen. Prof. Dr. Kristof van Laerhoven, der seit Oktober an der Universität Siegen im Bereich Sensorik und Human Computer Interaction forscht und lehrt, erklärte, welche Bedeutung die Erkennung und Speicherung von Aktivitäten zum Beispiel für depressive Menschen haben kann. „Sensoren, die man als Armband am Körper trägt, können die perfekte Erinnerung liefern“, so Laerhoven. Durch die Erkennung von bestimmten Bewegungen, kann ein Arzt durch die Auswertung der Datenprotokolle feststellen, wann und wie viel der Patient geraucht, wann er geschlafen oder wie viel er sich bewegt hat. Aufgrund bestimmter Muster sei es so möglich, sich ankündigende depressive Phasen frühzeitig zu erkennen. Auch in anderen Bereichen können diese Sensoren Einsatz finden. „In Biologielaboren, wo die Mitarbeiter genaue Protokolle über ihre Tätigkeiten führen müssen, sich im Nachhinein aber kaum detailgenau an jeden Handgriff erinnern können, liefern die Sensoren durch Mustererkennung Aufschluss über die Aktivitäten“, so Laerhoven. 

Weitere Informationen über das Zentrum für Sensorsysteme (ZESS) an der Universität Siegen