Um Verletzungen und Überlastungen des Bewegungsapparates effektiv
behandeln zu können, braucht man objektive funktionelle Bewegungsanalysen.
Solche Laboranalysen waren lange Zeit Leistungssportlern vorbehalten, denn
die Technik ist ressourcenaufwendig. Bioingenieure in den Vereinigten
Staaten haben nun eine App entwickelt, die es ermöglicht, eine objektive
Bewegungsanalyse mit Videoaufnahmen vom Smartphone durchzuführen - für
eine größere Zahl an Patienten. Dr. Anna Bartsch vom Universitätsspital
Basel ist mit ihrem Team nun Vorreiter für die Implementierung dieser
Technik an Kliniken im deutschsprachigen Raum und referiert darüber auf
dem 39. Jahreskongress der GOTS in Nürnberg.

Anna Bartsch hat im vergangenen Jahr ein Kooperationsprojekt mit der
Stanford University in Kalifornien, USA zur klinischen Umsetzung dieser
App aufgebaut. Sie erklärt: „Die zurzeit klinisch verwendeten
Bewertungskriterien für Bewegung sind meist sehr subjektiv und als
Verlaufsparameter ungenau. Zur Objektivierung braucht es ein gut
ausgerüstetes Biomechaniklabor mit Marker- oder infrarotbasierten
Bewegungserfassungssystemen, Kraftmessplatten und vieles mehr. Eine solche
Analyse bei allen Patienten durchzuführen, ist ein zu großer Aufwand. Die
Zukunft der objektiven Bewegungsanalyse im medizinischen Arbeitsalltag
liegt daher in Smartphone-basierten Untersuchungen, die sich auf kleinem
Raum im Sprechstundenzimmer aufbauen lassen. “

Die Patienten werden in der Bewegung mit zwei bis drei Smartphone-Kameras
aus unterschiedlichen Perspektiven gleichzeitig gefilmt. Aus den
Videoaufnahmen berechnet die OpenCap App mit Hilfe von künstlicher
Intelligenz dynamische Parameter wie Gelenksbewegungen,
Muskelaktivierungen und Krafteinwirkung auf Bänder und Muskulatur.
Aufgrund des unkomplizierten Aufbaus innerhalb weniger Minuten und der
zügigen Erfassung der Bewegungen ist die Analyse in der Klinik einfach
implementierbar.

Ärzte und Sporttherapeuten könnten damit viele Fragen im Präventions- und
Rehabilitationssetting beantworten: Hat der Patient aufgrund einer
unvorteilhaften Bewegungsweise ein höheres Kreuzbandverletzungsrisiko und
sollte an einem Präventionsprogramm teilnehmen? Gibt es auch Monate nach
der Operation noch Bewegungskompensationen? Sind muskuläre
Ungleichgewichte vorhanden, die physiotherapeutisch behandelt werden
müssen?

„Wir können mit diesem Ansatz eine Vielzahl biomechanischer Parameter bei
verschiedenen Bewegungen objektiv und kosteneffektiv erfassen. Je nach
Erkrankung und Intention interessieren uns unterschiedliche Faktoren wie
Gelenkswinkel, Muskelaktivierung oder mechanischer Stress auf Bänder oder
Knorpel“, so Bartsch.

Das System kann sowohl für die Erstdiagnose als auch zur Verlaufskontrolle
verwendet werden, was die Auswahl und Überwachung von Therapien in
verschiedenen Bereichen verbessern kann. Die von Dr. Bartsch an der
Stanford University untersuchten Anwendungsbereiche umfassen Verletzungen
an den Beinen wie Kreuzband-, Meniskusverletzungen sowie
Kniescheibeninstabilitäten, sowie Anwendungen in der Prothetik. An der
Feinjustierung des Systems für Bewegungsanalysen an den Armen wird derzeit
noch geforscht. Aktuell finden Gespräche statt, um die Verarbeitung von
Patientendaten auch in Europa zu ermöglichen.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Herman Hollerith Zentrums der
Hochschule Reutlingen in Böblingen wollen unter anderem durch den Einsatz
von Künstlicher Intelligenz und Algorithmen, Modelle für eine
klimaresilientere Landwirtschaft entwickeln. Die Ergebnisse werden
innerhalb der Projektlaufzeit bis Februar 2027 in Feldversuchen getestet.
Gefördert wird das Projekt ENABLE durch die Baden-Württemberg Stiftung.

Der Klimawandel führte in den letzten Jahren immer öfter zu extremen
Wetterlagen. Langanhaltende Dürreperioden oder auch Starkregenereignisse
sorgten für eine geringere landwirtschaftliche Produktivität. Global
gesehen sind steigende Lebensmittel- und Rohstoffpreise und eine größere
Ernährungsunsicherheit die Folgen. Klimamodellierungen weisen darauf hin,
dass Extremwetterereignisse zukünftig voraussichtlich häufiger auftreten
und größere Ausmaße annehmen werden.

Vor diesem Hintergrund besteht großer Forschungsbedarf für neue Konzepte
und Technologien in der Landwirtschaft, um diese robust gegen
klimabedingte Auswirkungen und Extremereignisse aufzustellen. Im Rahmen
des Projekts ENABLE untersucht nun die Forschungsgruppe am Herman
Hollerith Zentrum, einem Lehr- und Forschungszentrum der Hochschule
Reutlingen in Böblingen, in Zusammenarbeit mit der Universität Hohenheim
und open science for open societies, wie die Landwirtschaft durch den
Einsatz moderner IT klimaresilient werden kann.

Im Zuge von ENABLE werden innovative Bewirtschaftungsmethoden von
Ackerflächen erprobt, um die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen und Böden
zu erhöhen und somit die Produktivität der Landwirtschaft auch unter
veränderten klimatischen Bedingungen langfristig sicherzustellen. Das
Forschungsprojekt ist dabei so konzipiert, dass die zu erforschenden
Systeme und Technologien aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden.
Darunter unter anderem Künstliche Intelligenz und Algorithmen, Sensorik,
Datenströme sowie die Durchführung von Experimenten.

Das Forschungsprojekt arbeitet an ökologischen, ökonomischen und
technologischen Zielen und wird zu mindestens 6 der 17 UN-
Nachhaltigkeitszielen Ergebnisse liefern. Konkret werden im dem
Forschungsprojekt die entwickelten Technologien anhand von zwei
unterschiedlichen Experimenten getestet, um das Potential von Künstlicher
Intelligenz, Sensorik, Robotik (insbesondere im Bereich der Hacktechnik),
5G-Netzen und einer dezentralen Datenverarbeitung aufzuzeigen.

Das erste Experiment beschäftigt sich mit der Dammkulturtechnik, welche
den klimaresilienten Anbau von Mais, Sonnenblumen, Soja und Zuckerrüben
ermöglicht. Im zweiten Experiment wird der Wissensaustausch zwischen
relevanten Akteuren (Forschung und Unternehmen) gefördert. Da klimatische
Veränderungen und Biodiversität in einem Zusammenhang stehen, werden hier
Systeme für Unkraut- und Pflanzenerkennung und maschinelle Steuerungen
analysiert und verglichen. So werden einerseits Methoden identifiziert,
die dabei helfen, den Einsatz an Pflanzenschutzmittel zu reduzieren und
andererseits selektiv wertvolle Ackerbeikräuter zu erhalten.

In beiden Experimenten werden Daten mittels Feld- und Maschinensensoren
erfasst. Die Verarbeitung der Informationen geschieht in Echtzeit, sowohl
auf den Maschinen als auch im nachgelagerten Schritt der
Datenverarbeitung. Die Feldversuche werden auf dem Ihinger Hof der
Universität Hohenheim durchgeführt.

ENABLE ist ein Projekt der Hochschule Reutlingen in Zusammenarbeit mit der
Universität Hohenheim und der os4os gGmbH. Das Team vereint Expertisen der
Digitalisierung und landwirtschaftlicher Feldforschung. Durch den Einsatz
neuester Technologien, in Kombination mit Feldversuchen, sind bis 2027
Innovationen im Bereich von Softwareanwendungen, Cloudsystemen und neuen
Anbautechniken zu erwarten.

Laufzeit: 15.02.2024 - 14.02.2027
Das Forschungsprojekt ENABLE wird durch die Baden-Württemberg Stiftung im
Programm  „Innovative Technologien für Klimaresilienz in der Land- und der
Forstwirtschaft” gefördert.

Experten stellten aktuelle Entwicklungen und Strategien vor

Das diesjährige Kolloquium des ifaa – Institut für angewandte
Arbeitswissenschaft e. V. gab Einblicke in aktuelle Entwicklungen und
Strategien von Unternehmen der Metall- und Elektroindustrie in Deutschland
in Richtung Nachhaltigkeit mit ihren Dimensionen — Wirtschaftlichkeit,
Ökologie, soziale Verantwortung und Technologie. Hochkarätige
Referentinnen und Referenten stellten Herausforderungen, Good Practice,
Erfahrungen und Erfolge ihrer Unternehmen vor.

Zu Beginn des Kolloquiums begrüßte Michael Kellner, Staatssekretär beim
Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz die Anwesenden per
Videobotschaft und stellte die politischen und wirtschaftlichen
Herausforderungen und Maßnahmen der Bundesregierung vor.
Olaf Eisele, wissenschaftlicher Mitarbeiter am ifaa gab eine Einführung in
das Nachhaltigkeitsmanagement. „Eine ganzheitliche Betrachtung bedeutet
alle vier Dimensionen einzubeziehen: Wirtschaft, Umwelt, Technik und
Soziales.“ Er gab auch einen Überblick zu den Unterstützungsangeboten des
ifaa.
Mit Einblicken in die Unternehmen startete Mario von Hall, Leiter
Sustainability & Digitalization von der thyssenkrupp Rasselstein GmbH. Er
beschrieb den Weg von der Entwicklung des unternehmensspezifischen
Nachhaltigkeitszielbildes über die Strategie bis hin zur operativen
Prozessverbesserung.

Dr. Marco Rische, Director System Business bei der ABP Induction Systems
GmbH gab einen praxisnahen Einblick in das Thema Nachhaltigkeit und
CO2-Neutralität bei energieintensiven Anlagen.

Am zweiten Tag berichteten Jörg Döllekes, Geschäftsführer der HÄRTEREI
REESE BOCHUM GmbH und Prof. Dr. Andreas Merchiers, Fachbereich Wirtschaft,
Hochschule Bochum in ihrem Tandemvortrag über ihre Kooperation zur
nachhaltigen Effizienzsteigerung durch Data Analytics in der
Wärmebehandlung.

Michael Vitz, Geschäftsführer der Johann Vitz GmbH & Co. KG referierte
über das Engagement für Nachhaltigkeit des Unternehmens. Er betonte
besonders die Bedeutung der Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen für
KMU. Das Unternehmen ist u. a. im Verein „Schlüsselregion Velbert/
Heiligenhaus“ aktiv.

Welche Rolle Digitalisierung für Nachhaltigkeit hat und mit welcher
Strategie der Werkeverbund der Siemens AG beides im Zusammenspiel umsetzt,
erläuterte Dominik Sachsenhauser, Head of Industrial Engineering bei der
Siemens AG Amberg.

Darüber hinaus konnten Besucher in Workshops selbst Aspekte der
Nachhaltigkeit erarbeiten.

Für weitere Informationen zur Veranstaltung und zu den einzelnen Vorträgen
wenden Sie sich bitte an Christine Molketin unter c.molketin@ifaa-mail.
Gerne vermitteln wir Interviews mit den verschiedenen Experten zu diesem
Thema. Vorabinfos zum Programm und Referenten unter:
https://www.arbeitswissenschaft.net/ifaa-kolloquium-2024

In Berlin haben dieses Jahr 355 Beobachter: innen bei der City Nature
Challenge 2024 (CNC) teilgenommen. Wissenschaftler: innen als auch
Naturinteressierte haben gemeinsam 17.944 Beobachtungen wildlebender
Tiere, Pflanzen und Pilze auf die Plattform iNaturalist hochgeladen und
dabei 2.304 Arten bestimmt. Das Exkursionsprogramm wurde vom Museum für
Naturkunde Berlin initiiert und in Kooperation mit einer Vielzahl an
Berliner Forschungseinrichtungen, Naturschutzverbänden und Akteuren der
Umweltbildung umgesetzt. Weltweit  wurden über 2,4 Millionen Beobachtungen
erfasst. Mit diesem hohen Engagement leisten die CNC einen wertvollen
Beitrag zum globalen Verständnis von biologischer Vielfalt.

Seit 2016 findet weltweit die City Nature Challenge (CNC) statt. In diesem
freundschaftlichen Wettbewerb treten Städte gegeneinander an, um im Sinne
von Citizen Science (Bürger:innenwissenschaft) so viele Tier-, Pflanzen-
und Pilzarten wie möglich im urbanen Raum digital auf Artmeldeplattformen
wie beispielsweise iNaturalist zu erfassen.  Unter Citizen Science ist im
Zuge der City Nature Challenge die Teilnahme von interessierten Laien
gemeinsam mit akademisch gebundenen Wissenschaftler:innen zu verstehen.

Bemerkenswerte Beobachtungen und Funde während der Challenge waren unter
anderem die Knoblauchkröte (Pelobates fuscus), der Wendehals (Jynx
torquilla), die Waldschnepfe (Scolopax rusticola), die Rotbauchunke
(Bombina bombina) und verschiedene Orchideenarten (Orchidaceae). Besonders
war auch die Erstmeldung der Pelzbiene (Anthophora retusa) auf iNaturalist
in Berlin. Zudem wurde die invasive Rotflecken-Schwebegarnele (Hemimysis
anomala) erstmals in einem Naturschutzgebiet in Spandau nachgewiesen, was
einen Erstnachweis für Berlin auf der Artmeldeplattform iNaturalist
darstellt. Auch die Wiederentdeckung der Rüsselkäferart Bradybatus
creutzerii, die zuvor während der City Nature Challenge in Berlin 2023
erstmals auf der Meldeplattform nachgewiesen wurde, zählte zu den
herausragenden Funden. Diese Beispiele zeigen das große Potenzial von
Citizen Science Events einen wertvollen und bedeutenden Beitrag zur
Biodiversitätsforschung zu leisten, insbesondere in urbanen und dicht
besiedelten Räumen.

“Die Vielfalt der während der City Nature Challenge 2024 in Berlin
entdeckten Arten verdeutlicht eindrucksvoll, wie artenreich unsere Stadt
ist.” - Organisationsteam der City Nature Challenge am Museum für
Naturkunde Berlin

In Deutschland belegte Berlin mit 17.944 Beobachtungen, 355 Teilnehmenden
und 2.304 Arten erneut erfolgreich den ersten Platz. Gefolgt von Kiel
(6.907 Beobachtungen) und Frankfurt am Main (2.187 Beobachtungen).
Weltweit gewinnt La Paz die City Nature Challenge 2024 mit großartigen
165.839 Beobachtungen, 5.352 Arten und 3.593 Teilnehmer: innen. Auf dem
zweiten Platz folgen Nuevo Leon in Mexiko (81.727 Beobachtungen) und Texas
in den USA (64.728). Berlin landete mit Platz 32 unter den TOP 50 von 700
Städten weltweit.

Im kommenden Jahr möchte das Netzwerk der Berliner Institutionen erneut
dazu einladen, an der CNC 2025 teilzunehmen. Dies ist entweder bei einer
der geführten Naturexkursionen oder anderen Aktivitäten oder ganz einfach
privat möglich. Langfristig wird es das ambitionierte Ziel sein, unter die
Top Ten Städte der Welt zu kommen.