Student entwickelt kostengünstiges Sensorsystem zur Früherkennung

Ein neu entwickeltes Sensorsystem in Form einer intelligenten Einlegesohle soll Menschen mit Diabetes helfen, Fehlbelastungen der Füße frühzeitig zu erkennen und so das Risiko für das Diabetische Fußsyndrom zu verringern. Moritz Kampe, Maschinenbau-Student an der Hochschule Osnabrück, hat das System konzipiert, das Druckverteilungen beim Gehen kontinuierlich misst und auffällige Belastungsmuster sichtbar macht.

Etwa jeder dritte Diabetespatient entwickelt im Laufe seines Lebens das sogenannte Diabetische Fußsyndrom. Dauerhaft erhöhte Blutzuckerwerte schädigen Nerven und Blutgefäße, wodurch Betroffene Druckstellen oder kleine Verletzungen im Schuh oft nicht wahrnehmen. Eine eingeschränkte Durchblutung erschwert die Heilung, sodass aus kleinen Wunden chronische Entzündungen entstehen können. Kampe will mit seiner Sohle ein Frühwarnsystem bieten, das die Gefahr frühzeitig erkennt.

Die flexible Einlegesohle verfügt über fünf Messpunkte an relevanten Fußbereichen wie Ferse, Vorfuß und Zehen. Drucksensoren aus dem Polymer Velostat sind zwischen textilen Schichten eingebettet und mit einer kompakten Platine verbunden, die die Signale in Echtzeit verarbeitet. Die Daten werden per Bluetooth an ein Endgerät übertragen, ausgewertet und in Diagrammen sowie Heatmaps visualisiert. Ein Algorithmus erkennt dabei Schritte sowie Stand- und Schwungphasen und berechnet die Druckverteilung beim Abrollen des Fußes.

„Das Projekt zeigt, dass eine medizinisch relevante Überwachung mit vergleichsweise einfachen und kostengünstigen Mitteln möglich ist“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Jens Schäfer von der Hochschule Osnabrück. Die Ergebnisse könnten eine Grundlage für zukünftige Frühwarnsysteme zur Diabetesprävention bilden.

Die Weiterentwicklung des Prototyps zu einem marktreifen Produkt erfordert unter anderem Tests zur Langzeitstabilität, Alltagstauglichkeit und Recyclingfähigkeit intelligenter Textilien. Diese Punkte werden unter anderem im Projekt „ReSiST-AR – Recycling Strategies of Smart Textiles & automated Robotics“ untersucht. Das Vorhaben wird durch Mittel des Landes Niedersachsen und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert und läuft von Oktober 2025 bis September 2027.