Wettbewerb "Kreative Köpfe": Mehmet und Lennard sitzen mit dem Rücken zum Bild gewandt am Tisch und Tüfteln an ihrer Aufgabe.

Smarte Hilfe für Demenzkranke

Im Rahmen des Wettbewerbs für Erfinder*innen „Kreative Köpfe“ bearbeitete Lennard in den letzten Monaten sein Projekt „Überwachung für Demenzkranke“. Unterstützung erhielt er hierbei vom Pepperl+Fuchs Tochterunternehmen ECOM Instruments GmbH aus Assamstadt und der Würth IT.

Der Startschuss für die Bearbeitung der Projekte fiel nach der Kick-off Veranstaltung am 14. Januar 2025 für alle Teilnehmenden. Bis in den April hinein hatte Lennard danach Zeit, sich seinem Projekt zu widmen.

Für mehr Sicherheit im Pflegealltag

Demenzkranke verlieren häufig die Orientierung und verlassen die Pflegeeinrichtung, was eventuell unbemerkt bleibt. Lennards Idee: Ein System mit Gesichtserkennung soll beim Verlassen automatisch eine Warnung an das Pflegepersonal auslösen, damit schnell reagiert werden kann und niemand verloren geht. Die genaue Projektbeschreibung kann im Blogbeitrag „Innovative Schüleridee: Sicherheit für Demenzkranke“ nachgelesen werden.

„Zu Beginn des Projekts trafen wir uns mit den Experten der Würth IT“, erzählt Mehmet, Elektroingenieur bei ECOM Instruments. „Gemeinsam haben wir uns einen Überblick verschafft, wer was zu dem Projekt beitragen kann bzw. wie wir Lennard bestmöglich unterstützen können. Die weiteren Abstimmungen liefen dann in einer gemeinschaftlichen WhatsApp-Gruppe bzw. in einzelnen Web-Calls. Für die praktische Umsetzung und für den Aufbau haben wir uns etwa sechs Mal mit Lennard getroffen.“

Vom ersten Termin bis zur Preisverleihung: Die Realisierung des Projekts

Das Team startete mit einem Brainstorming und einer Mindmap: Was kann wie umgesetzt werden? Wie viel Zeit wird benötigt? Aus diesen Überlegungen entstand dann ein grober Zeitplan. Aufgrund der knappen Zeit musste die Zielsetzung etwas abgeändert werden, so wurde auf die Gesichtserkennung verzichtet, die ursprünglich die zu pflegende Person detektieren und die betreuenden Personen benachrichtigen soll. „Gemeinsam habe wir dann nach einem alternativen Lösungsweg gesucht, um die Betreuer*innen zu benachrichtigen“, erklärt Lukas, Maschinenbauingenieur bei ECOM Instruments, weiter. „Dabei haben wir uns für einen Bewegungsmelder entschieden, welcher die zu betreuende Person detektiert, ein Foto schießt und dieses automatisch an die Betreuer*innen verschickt. Der Demonstrator, welchen wir gebaut haben, soll quasi der Hauseingang sein. Bevor ein Patient oder eine Patientin die Pflegeeinrichtung versehentlich verlässt, wird dies detektiert und die Pflegekraft kann zeitnah benachrichtigt werden.“

Für die Umsetzung unterteilte das Team das Projekt in kleinere, überschaubare Stufen. So konnte sich Lennard Stück für Stück seinem Ziel nähern. Zudem konnte so ein Modell aufgebaut bzw. entwickelt werden, welches seine Idee so anschaulich wie möglich präsentiert.

Diagramm mit der Überschrift "Stufe 1". Das Diagramm beschreibt eine Bildaufnahme- und Speicherlösung, die über ein Python-Skript gesteuert wird.
Skizze: Stufe 1

Stufe 1: Zunächst lernte das Team die Funktionsweise des Systems und der Hardware kennen. Dabei handelte es sich um den Einplatinencomputer Raspberry PI. Mithilfe eines sogenannten Pyhton-Skripts wurde ein Kameramodul so angesteuert, dass es ein Foto aufnehmen und dann auf dem Raspberry PI abspeichern konnte.

Diagramm mit der Überschrift "Stufe 2". Das Diagramm beschreibt eine Bildaufnahme- und Speicherlösung, die über ein Python-Skript gesteuert wird, inklusive Auslösen über Taster.
Skizze: Stufe 2

Stufe 2: Im nächsten Schritt wurde das Python-Skript erweitert. Es sollte nun über die GPIO Pins des Raspberry Pis erkennen, wenn eine bestimmte Taste gedrückt wird. Diese Taste simulierte das Erkennen einer Person. Sobald sie gedrückt wurde, wurde ein Foto ausgelöst und gespeichert.

Diagramm mit der Überschrift "Stufe 3". Das Diagramm beschreibt eine Bildaufnahme- und Speicherlösung, die über ein Python-Skript gesteuert wird, inklusive Auslösen über einen Sensor und verschicken eines Bildes.
Skizze: Stufe 3

Stufe 3: Abschließend wurde das Skript erneut angepasst, sodass nun ein Bewegungsmelder als Auslöser für die Fotoaufnahme diente. Zusätzlich wurde eine Funktion eingebaut, mit der das aufgenommene Foto automatisch per Bluetooth vom Raspberry PI an ein Smartphone übertragen wurde.

Unerwartete Probleme gab es bei diesem Projekt eigentlich nicht. Es hat allerdings viel Zeit in Anspruch genommen, sich in die jeweilige Dokumentation und Funktionen einzulesen. „Das System wurde bisher als funktionsfähiger Demonstrator getestet“, so Mehmet. „Wir haben auch über die Möglichkeit eines „Home-Smart“-Systems diskutiert, welches Bewohner*innen daran erinnert, Medikamente einzunehmen. Aber leider mussten wir dies aus zeitlichen Gründen verwerfen.“

Erstellung eines 3D-Modells.
Wettbewerb "Kreative Köpfe": Bild aus der Testphase mit einem keinen Versuchsaufbau. Zu sehen ist ein Smartphone, welches neben einem selbstgebauten Modell liegt, welches den Eingangsbereich darstellen soll. Daneben steht eine Playmobilfigur.
Mitten in der Testphase.
Wettbewerb "Kreative Köpfe": Auf dem Tisch steht ein selbst nachgebauter Eingangsbereich, in welchem eine Playmobilfigur steht.
Funktioniert das Detektieren der Person?

Wettbewerb “Kreative Köpfe”: Aufs Siegertreppchen

Am 11. und 12. April 2025 präsentierten die Kreative Köpfe ihre Ergebnisse. Bei der anschließenden Preisverleihung am 19. Mai 2025 erhielt das Projekt von Lennard in der Kategorie „Innovation & Kreativität“ den 1. Preis.

Der durch die Stiftung „Junge kreative Köpfe“ im Jahr 2002 ins Leben gerufene Wettbewerb für Erfinder*innen „Kreative Köpfe“ hat es sich zum Ziel gemacht, Schülerinnen und Schüler für MINT-THEMEN (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) zu begeistern. Durch die Unterstützung vieler Unternehmen entsteht außerdem ein Netzwerk aus Industrie und Handwerk sowie Schulen und Kommunen. Durchgeführt wird dieser Wettbewerb in Zusammenarbeit mit Unternehmen und Schulen der vier teilnehmenden Regionen Bad Mergentheim, Tauberbischofsheim, Wertheim und Neckarsulm.

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