Ambient Assisted Living – Assistenzsysteme: Hightech für ein besseres Leben im Alter

Mit der Entwicklung neuer intelligenter, in die Umgebung integrierter Technologien will man der Herausforderung des demografischen Wandels begegnen.

Mit dem Alter steigt das Sturzrisiko stark an: 40 Prozent der Menschen über 75 Jahre stürzen mindestens einmal im Jahr. 60 Prozent davon fallen erneut innerhalb eines Jahres. 30 Prozent der Stürze ereignen sich nachts bei Alltagsbewegungen, und drei Prozent der Betroffenen liegen länger als 20 Minuten, bevor Hilfe eintrifft. Hausnotrufsysteme schaffen nur bedingt Abhilfe, denn sie können einen Sturz nicht als solchen identifizieren, und häufig sind die gestürzten Personen nicht in der Lage, ein Notrufsignal auszulösen, weil sie verletzt oder desorientiert sind. Gemeinsam mit dem Robert-Bosch-Krankenhaus Stuttgart arbeitet das Institut für Medizintechnik und Mechatronik der Hochschule Ulm an einem System, das die automatische Alarmierung nach Stürzen ermöglicht. Die Idee der Entwickler: Die Sturzdetektoren werden im Gehäuse eines Hörgeräts untergebracht. „Am Kopf treten während Alltagsbewegungen keine großen Beschleunigungen auf, daher haben hinter dem Ohr angebrachte Beschleunigungssensoren gegenüber Messungen beispielsweise am Handgelenk den Vorteil, dass schnelle, ruckartige Bewegungen besser von Stürzen abgegrenzt werden können“, erläuterte Prof. Dr. Wolfgang Keck, Hochschule Ulm.

Aal-Themen Gesundheit und Homecare Beispiele: häusliche Gesundheitsvor- und -fürsorge (wie Prävention, Telemonitoring, Telerehabilitation, Pflege- und Sozialdienste), ambulante Versorgung von Volkskrankheiten wie Diabetes und kardiovaskuläre Erkrankungen Sicherheit und Privatsphäre Beispiele: Alarmfunktionen, Notrufsysteme, Zugangssysteme, fehlbedienungssichere Geräte Versorgung und Hausarbeit Lieferservices, Reinigung (wie selbstreinigende Geräte, autonomer Staubsauger, Robotik), Alltagstechnik zu Hause und unterwegs (vernetzte Haushaltsgeräte, PC), Haus- und Gebäudetechnik Soziales Umfeld Beispiele: Kommunikationsnetzwerke, Nahfeld-Mobilität (Treppenlifte, Transportroboter), Vorsorge (Bewegung, Ernährung), Wellness (Service-Wohnen)

Dies ist nur ein Beispiel für zahlreiche neue Technologien und Anwendungen, die derzeit unter dem Oberbegriff „Ambient Assisted Living“ (AAL) entwickelt werden. Der Begriff lässt sich in etwa mit „Leben in unterstützender Umgebung“ übersetzen und bezeichnet die Entwicklung und Integration intelligenter Systeme und Dienstleistungen, die an die Bedürfnisse vor allem älterer und kranker Menschen angepasst sind und diese in die Lage versetzen, möglichst lange ein selbstbestimmtes, unabhängiges Leben in der gewohnten häuslichen Umgebung zu führen. Der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem Verband der Elektrotechnik (VDE) Ende Januar in Berlin veranstaltete Kongress „Ambient Assisted Living“ bot einen Überblick über das breit gefächerte Forschungsthema. So können beispielsweise mit Trittschallsystemen ausgestattete Teppichböden melden, wenn jemand gestürzt ist und nicht wieder aufstehen kann. Sensoren am Körper messen den Blutdruck oder andere Vitalwerte und melden diese per Mobilfunk an den Arzt (Telemonitoring). Spezielle Computerprogramme trainieren die motorischen und geistigen Fähigkeiten von Schlaganfallpatienten zu Hause (Telerehabilitation). AAL-Systeme spielen jedoch nicht nur für Gesundheit und Pflege künftig eine wichtige Rolle, sondern auch für Sicherheit und Komfort, Versorgung und Hausarbeit sowie im sozialen Umfeld (Grafik).

Das „SturzAlarm“- System tarnt sich als Hörgerät: Sensor- (unten) und Metallgehäuse (Mitte) mit Bluetooth- Empfänger (oben) Foto: FH Ulm

Allein in Deutschland werden im Jahr 2030 voraussichtlich mehr als 28 Millionen Menschen 60 Jahre und älter sein. Menschen in höherem Alter bilden die Bevölkerungsgruppe, die in den nächsten Jahren am stärksten wachsen wird. Ursachen dafür sind die sinkende Geburtenrate, das Älterwerden besonders geburtenstarker Jahrgänge sowie die steigende Lebenserwartung. Darüber hinaus erwarten Experten eine Problemverdichtung in einzelnen Regionen und Stadtteilen, etwa durch die „Singularisierung“ des Alters. Für die Pflege und Versorgung älterer Menschen stehen dagegen immer weniger Jüngere zur Verfügung. Von dieser Entwicklung ist nicht nur Deutschland betroffen, sondern ähnliche Schätzungen gibt es auch für andere europäische Länder. Berechnungen der EU zufolge könnten die Ausgaben für Renten, Gesundheit und Langzeitpflege in den nächsten Jahrzehnten um vier bis acht Prozent des Bruttoinlandsprodukts steigen und sich bis 2050 insgesamt verdreifachen.

Sensoren unter dem Teppich melden im „IdeAAL-Projekt“ des Oldenburger Forschungsinstituts OFFIS e.V. (http://inter. offis.de/front_content.php) beispielsweise, ob jemand sich im Raum bewegt oder gestürzt ist. Foto: OFFIS

Innovationsschub durch Senioren
Gleichzeitig bilden die älteren Europäer aber auch eine wichtige Verbrauchergruppe, die zusammengenommen über ein Vermögen von mehr als drei Billionen Euro verfügt. Der demografische Wandel, darin stimmen die Experten überein, schafft neue Wachstumsfelder etwa in der Mikrosystemtechnik und in der Entwicklung haushaltsnaher Dienstleistungen. Denn die Senioren sind auch „Innovationstreiber“ in einem Zukunftsmarkt. „Der jüngste Technologieschub kommt von den Senioren“, umschreibt der VDE in seinem Ende 2007 veröffentlichten AAL-Papier diesen Trend.

„Der demografische Wandel ist eine Herausforderung für uns alle“, betonte Thomas Rachel, parlamentarischer Staatssekretär im BMBF. Das Ministerium will die Forschung für die ältere Generation als neuen Schwerpunkt voranbringen. Allein für die erste Fördermaßnahme „Altersgerechte Assistenzsysteme für ein gesundes und unabhängiges Leben“ sollen in den nächsten drei Jahren insgesamt 20 Millionen Euro zur Verfügung gestellt werden, kündigte Rachel an. Die Bundesregierung hat sich laut Rachel zudem bei der Europäischen Union für mehr Forschungsförderung auf diesem Gebiet eingesetzt.

Sensorhandschuh aus dem EU-Projekt „Aladin“ (Ambient Lighting Assistance for an Ageing Population; www.ambientlighting. eu), mit dem psychophysiologische Daten der Probanden gemessen werden Foto: UCT-Research

Inzwischen wollen 21 Staaten für die AAL-Initiative nationale Fördermittel bereitstellen. Die Europäische Kommission beteiligt sich mit Mitteln des europäischen Rahmenprogramms für Forschung und Technologie. Geplant ist ein jährliches Budget von mindestens 50 Millionen Euro; davon tragen die beteiligten Länder und die Europäische Kommission jeweils die Hälfte (Kasten). In Deutschland ist das BMBF über das Referat Mikrosystemtechnik federführend beteiligt. Jährlich sollen zwei thematisch fokussierte Ausschreibungen im europäischen AAL-Programm veröffentlicht werden. Die erste Bekanntmachung „Prevention and management of chronic conditions“ sei noch für das Frühjahr 2008, die zweite für Ende 2008 vorgesehen, sagte Dr. Gerhard Finking, Referatsleiter Mikrosystemtechnik. „Im Zentrum steht dabei nicht die Grundlagenforschung, sondern die Förderung marktfähiger Produkte“, betonte er.

Care-O-bot: Der mobile Serviceroboter, entwickelt vom Fraunhofer- Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, soll Menschen im Haushalt unterstützen und mit ihnen interagieren (www.care-o-bot.de). Foto: Fraunhofer-IPA

Der Bedarf an maßgeschneiderter Technik für Ältere erscheint riesig und hinsichtlich der Potenziale erst im Ansatz umrissen. „Innovative Produkte und Dienstleistungen können viel dazu beitragen, Krankenhausaufenthalte und Heimeinweisungen zu verringern oder ganz zu vermeiden“, ist Staatssekretär Rachel überzeugt. Jährlich entfallen beispielsweise auf die Versorgung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Deutschland allein 35 Millionen Euro. Die Kosten entstehen vor allem durch die stationären Aufenthalte der Patienten. Als vielversprechender Ansatz zur Versorgung etwa von Herzinsuffizienzpatienten haben sich Telemonitoringsysteme erwiesen. Dabei senden medizinische Sensoren per Mobilfunk oder Internet Vitalparameter wie Blutdruck, Puls, Gewicht oder ein EKG an ein telemedizinisches Zentrum, ein Krankenhaus oder einen Arzt zur Überwachung. Kritische Zustandsveränderungen lassen sich dadurch frühzeitig erkennen und in der Folge teure Krankenhauseinweisungen verringern oder vermeiden. Für viele Patienten ergibt sich dadurch auch eine Verbesserung ihrer Lebensqualität. Priv.-Doz. Dr. Andreas J. Morguet, Charité – Campus Benjamin Franklin, berichtete von den Ergebnissen einer Studie, wonach eine telemonitorische Betreuung auch bei Herzinsuffizienzpatienten mit weniger starkem Krankheitsgrad (NYHA II und III) die Morbidität senken kann und signifikant erfolgreicher ist als eine herkömmliche Therapie.

Schwerpunkt „Smart Home“
Ein weiterer Schwerpunkt ist das Thema „Smart Home“ und intelligentes Wohnen. In Modellhäusern – sogenannten Living Labs wie dem „inHaus“ in Duisburg (www.inhaus-zentrum.de) – wird erprobt, wie sich das Sicherheitsgefühl und die Lebensqualität älterer oder auch behinderter Menschen durch technische Hilfsmittel und assistive Umgebungen verbessern lassen. Die Szenarien reichen dabei vom weitgehend selbstständigen Wohnen in der häuslichen Umgebung über betreute Wohngemeinschaften bis hin zu stationären Pflegeeinrichtungen. Die Möglichkeiten des technischen Equipments sind dabei äußerst vielfältig: Die automatische Herdabschaltung und die elektronische Steuerung von Raumtemperatur, -beleuchtung und -belüftung zählen ebenso dazu wie akustische und optische Orientierungshilfen, etwa um an die Medikamenteneinnahme oder die Flüssigkeitszufuhr zu erinnern, oder mobile Roboterassistenten für Hol- und Bringdienste.

AAL-Projekte setzen nicht zuletzt darauf, dass sich die künftigen Älteren von den heutigen signifikant unterscheiden werden. „Dies gilt vor allem hinsichtlich der Aufgeschlossenheit gegenüber neuen Technologien und E-Health“, betonte Prof. Dr. Rolf G. Heinze, Ruhr-Universität Bochum. Die Wohnungen seien in den letzten Jahren technisch aufgerüstet worden – die Infrastrukturen für TV, Computer und Telefon wachsen zusammen. „Wir befinden uns im Stadium der massiven Expansion von Internetanwendungen. Zudem gibt es durch die Mikrosystemtechnik eine hohe Flexibilität“, konstatierte Heinze. Dadurch könnten soziale und Gesundheitsdienstleistungen variantenreicher und kundenorientierter angeboten werden. Neue E-Health-Geschäftsmodelle, Telehomecare und „intelligente“ Gesundheitsportale werden sich – trotz mancher „Stolpersteine“ – daher auch in Deutschland entfalten, prophezeit der Experte.

Zu den „Stolpersteinen“ zählen beispielsweise die mangelnde Integration bereits entwickelter technischer Lösungen etwa in Wohnungen (Problem der Insellösungen), die mangelnde Akzeptanz aufgrund der Techniklastigkeit von Lösungen sowie die Frage der Kostenübernahme von Dienstleistungen, etwa bei telemedizinischen Anwendungen. „Wir müssen mehr Forschungsmittel für geriatrische Konzepte zum Technikeinsatz einfordern“, betonte Prof. Dr. Elisabeth Steinhagen-Thiessen, Leiterin der Forschungsgruppe Geriatrie an der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Die Ärztin hat in verschiedenen Projekten die Erfahrung gemacht, dass zum Beispiel ein Training am Computer auch bei über 80-jährigen Patienten funktioniert. Sie sieht in teletherapeutischen Anwendungen eine Chance für eine nachhaltige rehabilitative Nachsorge, von der beispielsweise Schlaganfallpatienten profitieren können. Allerdings sei eine kritische Evaluation bislang noch nicht erfolgt.

Fest steht, dass eine Umsetzung vieler Forschungsprojekte in die „Regelanwendung“ schwierig ist. Dabei ist nicht die technische Infrastruktur das Problem, sondern der Mangel an nachhaltigen Geschäftsmodellen. Kostenträger, wie etwa die Krankenkassen, müssten die neuen Optionen des „Zu-Hause-Alterns“ – beispielsweise telemedizinische Anwendungen – mittragen und in den Leistungskatalog übernehmen, forderte daher Heinze. Es gelte, neue Kooperationsformen zwischen der Wohnungswirtschaft, den sozialen und Gesundheitsdiensten, der Informations- und Kommunikationswirtschaft sowie den Krankenkassen zu entwickeln.
Heike E. Krüger-Brand

EU-Förderprogramm
Mitte Juni 2007 hat die Europäische Kommission den europäischen Aktionsplan „Altern in der Informationsgesellschaft" beschlossen, der von einem gemeinsamen europäischen Forschungsprogramm begleitet wird.
21 Länder beteiligen sich an dem EU-Programm.
Bis 2013 wird die EU gemeinsam mit den Mitgliedstaaten und dem Privatsektor mehr als eine Milliarde Euro für Forschungsarbeiten zu Informations- und Kommunikationstechnologien und Innovationen bereitstellen, die dazu beitragen sollen, das Leben älterer Menschen zu Hause, am Arbeitsplatz und in der Gesellschaft zu erleichtern und die Lebensqualität im Alter zu erhöhen. Davon entfallen
- etwa 600 Millionen Euro auf umgebungsgestütztes Leben
- etwa 400 Millionen Euro auf das 7. EU-Forschungsrahmenprogramm (IP/06/1590) im Rahmen einer Artikel-169-Initiative: Diese bezieht sich auf nationale Förderprogramme, an denen mehrere Mitgliedstaaten beteiligt sind und die von der EU unterstützt werden.