Pflege trifft Künstliche Intelligenz: Hochschule Konstanz forscht für mehr Sicherheit in der Pflege

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Stürze gehören zu den häufigsten und folgenreichsten Ereignissen im
Pflegealltag. Das grenzüberschreitende Projekt CareVolution AI, an dem die
HTWG Hochschule Konstanz ‒ Technik, Wirtschaft und Gestaltung als
wissenschaftlicher Partner beteiligt ist, könnte das grundlegend
verändern. Mithilfe intelligenter Sensoren und KI-gestützter Datenanalyse
sollen Sturzrisiken frühzeitig erkannt, Pflegeprozesse gezielt unterstützt
und die Patientensicherheit nachweisbar verbessert werden.

Gemeinsam mit
Partnern aus der Schweiz, Österreich und Deutschland leitet die Hochschule
eine internationale Studie in vier Einrichtungen im DACH-Raum –
interdisziplinär, evidenzbasiert und mit direktem Praxisbezug.

Das Problem: Stürze im Alter mit schwerwiegenden Folgen
Stürze älterer Menschen sind ein zentrales Problem im Gesundheitssystem:
Sie können schwere Verletzungen wie Oberschenkelhalsbrüche verursachen.
Die Gefahr, unbemerkt zu stürzen und hilflos liegen zu bleiben, ist für
viele Betroffenen eine der größten Ängste. Bisherige Lösungen wie
Klingelmatten vor dem Bett sind in der Praxis nur eingeschränkt geeignet:
Sie benötigen Kabel und stellen somit selbst eine Stolpergefahr dar, sind
unpraktisch und wenig flexibel.

Der demografische Wandel und der wachsende Fachkräftemangel setzen Pflege-
und Gesundheitseinrichtungen zunehmend unter Druck. Studien belegen, dass
Personalknappheit, hohe Arbeitsbelastung und Burnout die
Versorgungsqualität und Patientensicherheit zunehmend beeinträchtigen.
Prof. Dr. Ralf Seepold, Projektleiter an der HTWG Konstanz, benennt die
Herausforderung klar: „Wir adressieren mit dem Projekt die
Herausforderung, angesichts des demografischen Wandels und knapper
personeller Ressourcen die Sicherheit und Qualität in der Pflege zu
stärken. Intelligente Sensorik kann helfen, Pflegekräfte zu entlasten und
Betroffene besser zu unterstützen – vorausgesetzt, ihr Nutzen wird
wissenschaftlich nachvollziehbar und evidenzbasiert belegt.“

Die Lösung: Berührungslose Sensorik mit eingebetteter KI
Im Mittelpunkt des Projekts steht ein innovatives Sensorsystem des
österreichischen Unternehmens Cogvis: Kleine 3D-Umgebungssensoren
erfassen, ähnlich wie Wärmebildkameras, Bewegungen im Raum, werden an
Zimmerdecken in Pflege- und Klinikräumen montiert. Das System erfasst
berührungslos Bewegungs- und Aktivitätsmuster, erkennt Lagewechsel und
identifiziert sturzähnliche Ereignisse mithilfe eingebetteter KI-
Algorithmen. Wird ein ungewöhnliches Ereignis erkannt, wird automatisch
ein Alarm an das zuständige Pflegepersonal gegeben. Personen sind dabei
nicht identifizierbar: Es werden keine Video-, Bild- oder Audiodaten
erhoben, sondern ausschließlich abstrahierte Tiefeninformationen
verarbeitet.

Das System lässt sich von Pflegekräften flexibel konfigurieren – von der
Erkennung eines drohenden Sturzes bis hin zu Hinweisen auf nächtliche
Schlafstörungen. Darüber hinaus ermöglicht es die Analyse pflegerelevanter
Langzeit-Verhaltensmuster, etwa ob sich jemand weniger bewegt als sonst,
schlechter schläft oder erste Anzeichen kognitiver Veränderungen zeigt. So
können Pflegekräfte frühzeitig reagieren, um Druckgeschwüre zu vermeiden.
Die Technologie ist bereits im Einsatz. Eine belastbare wissenschaftliche
Grundlage schafft nun die HTWG Konstanz.

Die Rolle der HTWG: Wissenschaftliche Begleitung und internationale Studie
Die HTWG Konstanz verantwortet die wissenschaftliche Seite des Projekts.
Unter der Leitung von Prof. Dr. Ralf Seepold sowie mit Beteiligung von
Prof. Dr. Clotilde Rohleder und Prof. Dr. Irenäus Schoppa konzipiert und
führt die Hochschule eine internationale Studie in vier Piloteinrichtungen
im DACH-Raum durch: von der wissenschaftlichen Planung und Auswertung der
Daten über die Auswahl geeigneter Methoden bis hin zur ethischen und
datenschutzrechtlichen Absicherung. Dabei kommen gezielt qualitative
Evaluationsmethoden zum Einsatz, um sicherzustellen, dass die aggregierten
Erkenntnisse passgenau auf die Anforderungen und Bedarfe der Region
Alpenrhein-Bodensee-Hochrhein (ABH) zugeschnitten werden können. Die
Grundlage dafür ist gelegt – ein Ethik-Votum liegt bereits vor.

Ziel ist es, nicht nur zu untersuchen, ob das System technisch zuverlässig
funktioniert, sondern auch, welche Auswirkungen der Einsatz auf
Pflegequalität, Sicherheit und Arbeitsbelastung des Pflegepersonals hat –
und ob der Nutzen unter verschiedenen Versorgungsrealitäten in
Deutschland, Österreich und der Schweiz übertragbar ist. Warum dieser
wissenschaftliche Anspruch so zentral ist, erklärt Prof. Dr. Ralf Seepold:
„Das Potenzial intelligenter Sturzsensorik liegt für mich darin, den
Pflegealltag gezielt zu unterstützen und die Sicherheit von Betroffenen zu
erhöhen. Entscheidend ist jedoch, dass wir diesen Nutzen wissenschaftlich
absichern. Erst durch die begleitende Studie werden die Ergebnisse
nachvollziehbar, empirisch belegt und evidenzbasiert einordenbar – und
damit eine verlässliche Grundlage für die Praxis.“

Projektpartner und Pilotstandorte
Das Projekt vereint Partner aus Wissenschaft, Technologie und Pflegepraxis
– das grenzüberschreitende Gesundheitsnetzwerk BioLAGO (Konstanz, DE)
bringt die Partner zusammen. Die übergreifende Koordination des Projekts
liegt bei der Novoviam GmbH (Speicher, CH), der technische Part
(Sensorentwicklung, Softwareintegration, KI-Module und Schulung) liegt bei
der Cogvis GmbH (Wien, AT). Als Pilotstandorte fungieren das Benevit
Pflegeheim Höchst-Fußach (AT), das Zentrum für Psychiatrie Reichenau (DE),
die Klinik St. Katharinental in Diessenhofen (CH), das Pflegezentrum
Heiden (CH) sowie das Stadtgarten Zentrum für Pflege und Betreuung in
Frauenfeld (CH). Insgesamt werden rund 110 Zimmer mit den Sensoren
ausgestattet.

Laufzeit und nächste Schritte
Das Projekt „CareVolutionAI“ startete am 1. Mai 2025, umfasst ein
Gesamtbudget von 1,24 Millionen Euro und wird noch bis Oktober 2027 vom
Programm Interreg Alpenrhein-Bodensee-Hochrhein gefördert. Nach Abschluss
der letzten Abstimmungen mit den Projektpartnern beginnt nun die auf zwölf
Monate angelegte Studie. Perspektivisch sollen die Erkenntnisse auch in
die Lehre der HTWG einfließen – unter anderem in den neuen Studiengang
Angewandte Künstliche Intelligenz (KIB), der im kommenden Wintersemester
startet. Die gewonnenen Erkenntnisse und Technologien sollen zudem
systematisch dokumentiert und veröffentlicht werden, um einen breiten,
länderübergreifenden Zugang und eine weitreichende Anwendung zu
ermöglichen.

Das Projekt lebt vom Zusammenspiel dreier gleichwertiger Perspektiven:
Praxispartner, Technologieunternehmen und Hochschule bringen jeweils das
ein, was die anderen nicht ersetzen können. Es zeigt, wie angewandte
Forschung am Bodensee gesellschaftliche Herausforderungen von morgen
angeht.