Projekt GAiST: Selbstbestimmt leben im Alter durch Smart-Home-Technologie

Beteiligte Partner des Projektes GAiST stehen vor der Uni-Bibliothek am Campus Unteres Schloss.

Auf einem Konsortialtreffen sprachen die GAiST-Projektpartner über Ziele, Herausforderungen und die nächsten Schritte.

Wie können ältere Menschen lange selbstbestimmt in ihren eigenen vier Wänden leben? Dieser Frage geht die Universität Siegen gemeinsam mit Partnern aus Forschung, Industrie und Praxis im Projekt GAiST (Glücklich Altern mit Smart Living-Technologien) nach. Ziel ist es, mittels moderner Medizinprodukte und durch den Einsatz von Smart-Home-Technologien die Lebensqualität, Sicherheit und Pflegeeffizienz beim eigenständigen Leben im Alter zu erhöhen. Dazu werden im Rahmen des Projektes 30 Wohneinheiten zweier Seniorenzentren mit medizinischen Messinstrumenten und intelligenter Smart-Home-Sensortechnik ausgestattet, welche die Bewohner*innen im Alltag unterstützen sollen. GAiST ist ein Teilprojekt des Technologieprogramms SmartLivingNEXT und wird mit einem Fördervolumen von 2,6 Millionen Euro vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) unterstützt.

Sensorik als Erweiterung der eigenen Fähigkeiten

„Anders als in klassischen Pflegeheimen leben die Bewohner*innen bei den Praxispartnern in eigenen Wohnungen und behalten dort ihre Souveränität. Wir geben ihnen durch Technik eine Hilfe an die Hand, damit sie so lange wie möglich selbstständig leben können – das macht das Projekt so besonders", erklärt Dr. Christian Weber. Gemeinsam mit Prof. Dr. Kai Hahn leitet er das Siegener Projektteam, das in der Arbeitsgruppe Medizinische Informatik und Graphbasierte Systeme (MIGS) an der Universität Siegen angesiedelt ist und sich mit der Vitaldatenerfassung und deren intelligenter Analyse befasst.

Konkret werden in den 30 Wohneinheiten verschiedene Smart-Home-Produkte aus dem Bereich Ambient Assisted Living (AAL) durch die Partner OFFIS e.V. und escos automation GmbH verbaut. Dazu gehören Bewegungssensoren, die u.a. Aktivitätsmuster erkennen, Sturzerkennungssysteme, die bei Stürzen sofortige Alarmmeldungen senden, oder Warnsysteme für beispielsweise vergessene Herdplatten. „Es handelt sich quasi um digital unterstützte Erweiterungen der eigenen Fähigkeiten“, so Dr. Weber. Parallel dazu erfassen medizinisch zertifizierte Smartwatches, Waagen und Blutdruckmessgeräte regelmäßig Vitaldaten wie Herzfrequenz, Gewicht oder EKG-Signale. Diese Übersicht soll den Menschen auch dabei helfen, die eigene Gesundheit zu verstehen, zu fördern und aktiv daran zu arbeiten. Das Wohl der Bewohner*innen steht während der Studie an erster Stelle: „Es wurde in unserem gemeinsamen Ethikantrag klar formuliert, dass wir keine Video- oder Tonaufnahmen machen werden, damit sich die Menschen in ihrer Wohnung weiterhin sicher und wohl fühlen können. Alle aufgezeichneten medizinischen Daten werden zudem anonymisiert ausgewertet“, erklärt Dr. Mubaris Nadeem, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Arbeitsgruppe. „Ein gutes Beispiel für den Nutzen unserer Forschung ist es, dass Bewohner*innen ein bewussteres Verhältnis zu ihren Vitaldaten entwickeln“, erklärt Dr. Nadeem. „Bereits jetzt beobachten wir positive Veränderungen in der Art und Weise, wie die Bewohner*innen mit diesen Daten umgehen und wie sie diese aktiv in ihre Lebensgestaltung einbeziehen.“ Die Siegener Arbeitsgruppe beschäftigt sich vor allem mit der medizinischen Datenauswertung: „Unser Ziel ist es, die Korrelation der Daten zu untersuchen, zum Beispiel welche Vitalparameter gemessen wurden, bevor eine Person gestürzt ist. Mit diesen Werten könnten behandelnde Ärzt*innen präzisere Diagnosen stellen“, erklärt Prof. Hahn.

Höherer Servicenutzen durch vernetzte Daten

Langfristig sollen die Daten dabei helfen, neue medizinische Angebote für ältere Menschen zu entwickeln und zu verfeinern. Dazu werden alle sensiblen personenbezogenen Daten, die im Rahmen des Projektes gesammelt wurden, zum Schutz der Privatsphäre der Bewohner*innen vollständig anonymisiert ausgewertet. Auf Basis der realen Ergebnisse werden anschließend künstliche Datensätze mittels eines Patientendaten-Simulators generiert. Diese Daten werden dann in der cloudbasierten Open-Source-Umgebung „SmartLivingNEXT Dataspace“ für die Weiterentwicklung medizinischer Angebote verschiedenen Akteur*innen der Branche zugänglich gemacht.

Datenauswertung mittels künstlicher Intelligenz geplant

Bei einem Konsortialtreffen haben die GAiST-Projektpartner jetzt ihre Erfahrungen, Herausforderungen und die zukünftigen Schritte besprochen. Langfristig planen die Forschenden die Entwicklung eines Geschäftsmodells, um weiteren Pflegeeinrichtungen Zugang zum System zu ermöglichen und um die Smart-Home-Technologien für altersgerechtes Wohnen weiterzuentwickeln. „Unsere Kernaufgabe für den nächsten Schritt ist außerdem die geschützte Patientendaten-Analyse mittels künstlicher Intelligenz. Hier differenziert man zwischen der Erstellung von Algorithmen und der tatsächlichen Analyse. Mithilfe der Patientendaten-Simulatoren können wir die künstlich erzeugten Daten nutzen, um „datensichere“ Algorithmen zu entwerfen, mit denen echte Patientendaten sicher analysiert und ausgewertet werden können“, sagt Dr. Weber. Die automatisierte Erfassung von Vitaldaten dient nicht nur als Hilfe im Alltag und zur Prävention, sondern spart auch den Pflegeeinrichtungen wertvolle Zeit bei der Administration. „Alle Sensorik – so gut sie auch sein mag – wird aber nie den persönlichen Kontakt zu den Bewohner*innen ersetzen. Die Zeit, die Pfleger*innen durch die automatische Vitaldatenmessung einsparen, können sie künftig mehr mit den Menschen verbringen – das ist auch eines unserer Ziele“, erklärt Prof. Hahn.

Hintergrund

Als Forschungspartner übernimmt das Institut für Informatik der Universität Oldenburg (OFFIS e.V.) u.a. die Einbauten in den Einrichtungen, die lokale Speicherung der Datensätze sowie die Analyse der Smart-Home-Daten und unterstützt gemeinsam mit dem Hospital zum Heiligen Geist in Hamburg den Austausch zwischen Praxis und Forschung. Die Smart-Home-Sensorik wird ebenfalls durch OFFIS sowie die Firma escos automation GmbH in Berlin bereitgestellt. Die Testumgebung in Form von 30 Seniorenwohnungen stellen das Hospital zum Heiligen Geist sowie das Seniorenzentrum Siegburg zur Verfügung. Beide Einrichtungen koordinieren die Kommunikation zu den Partnern und dienen als erste Anlaufstelle für Studienteilnehmer*innen. Der IT-Dienstleister Materna Information & Communication SE aus Dortmund stellt den GAIA-X-konformen SmartLivingNEXT-Dataspace zur Verfügung und unterstützt das Projekt mit einem Studienarzt, der die medizinische Abwicklung der Studie übernimmt. Das Projekt läuft noch voraussichtlich bis Ende 2026.