Wie wir uns ernähren hat direkte Auswirkungen auf unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden – und auf die Umwelt. Unsere Ernährung beeinflusst damit nicht nur unsere eigene Zukunft, sondern auch die nachfolgender Generationen. Innovatives Denken und Handeln in diesem Bereich sind entscheidend, um Herausforderungen wie Bevölkerungswachstum, Ernährungssicherheit und Klimawandel zu begegnen. Studien zur Ernährung durchzuführen ist jedoch nicht einfach: Wenn man Menschen befragt, was und wie viel sie wann gegessen haben, können sich die wenigsten an Details erinnern. Auch beschönigen manche Teilnehmenden ihre Angaben, um sich sozialen Erwartungen anzupassen.
Um diesem Problem entgegenzuwirken und verlässliche Daten zu Ernährung zu erheben, hat das Teilprojekt 3 Technologie und Technologie-Demonstratoren eine Demo-Küche am Otto-Selz-Institut für Psychotherapie, Forschung und Lehre gebaut. Hier wird getestet, wie man das Essverhalten von Studienteilnehmenden mit Sensoren automatisch bei der Küchennutzung erfassen kann. Die Teilnehmenden werden dafür mit sogenannten Smart Beacons ausgestattet, kleinen Chips, die ihren genauen Standort per Bluetooth erfassen. Wenn sie damit die Demo-Küche betreten, aktivieren die Smart Beacons die Messungen im Raum.
In der Küche sind verschiedene Sensoren eingebaut, mit deren Hilfe die Dauer und Art der Mahlzeiten festgestellt wird. Türsensoren an Schubladen und am Kühlschrank messen, was wann geöffnet wird. Zusätzlich analysieren Audiosensoren mit einer KI-Verarbeitung die Geräusche in der Küche und erfassen, wann der Wasserhahn oder die Mikrowelle läuft. Geräte wie Wasserkocher und Dunstabzugshaube sind mit Smartplugs ausgestattet, die die Gerätenutzung tracken und somit genau angeben können, wie lange das jeweilige Gerät angeschaltet war. Durch die Kombination der Sensoren kann so genau ermittelt werden, ob der*die Studienteilnehmer*in sich schnell einen Snack holt, eine Mahlzeit kocht oder „nur“ in der Mikrowelle erwärmt und wie zeitaufwändig die Zubereitung war.
Die Daten der Teilnehmenden werden lokal auf einem Smartphone verarbeitet und komplett anonymisiert zur Auswertung weitergeschickt. Das Ziel der Demo-Küche ist es, ein Vorreiter bei der Datenerhebung zu sein: Wenn sie erfolgreich und mit der Privatsphäre vereinbar das Essverhalten von Menschen aufnimmt, soll diese Technik möglichst auch in privaten Haushalten eingesetzt werden, um die Forschung im Bereich Ernährung voranzutreiben.
Sensoren an den Schubladen erkennen, ob diese geöffnet werden.
Über Audio-Auswertung kann auch ein fließender Wasserhahn erkannt werden.
Die KI wertet den Input der Sensoren aus.
Fotos: Alexander Münch
