Technik, Digitalisierung und Pflege

Smarte Pillendose

Rhein-Berg. Die benötigten Medikamente zur richtigen Zeit einnehmen – das ist für viele Seniorinnen und Senioren eine alltägliche Herausforderung. Um im Pflegalltag zuverlässig an die Medikamenteneinnahme zu erinnern, werden praktische Hilfsmittel und digitale Tools verstärkt gesucht. Dieser Aufgabenstellung widmeten sich Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 11 der Nelson-Mandela-Gesamtschule in Bergisch Gladbach. Im Rahmen eines Technikprojekts des zdi-Netzwerks MINT Rhein-Berg entwickelten 17 Jugendliche den Prototyp einer smarten Pillendose. Diese soll die erforderlichen Medikamente automatisch zum richtigen Zeitpunkt bereitstellen, an die Einnahme erinnern und darüber hinaus erkennen, wenn Tabletten nicht entnommen wurden. Unter fachlicher Begleitung des Unternehmens 8K-Education lernten die Schülerinnen und Schüler, wie digitale und technologische Innovationen sowie Anwendungen aus den Bereichen Robotik, Programmierung und datenbasierte Systeme für die Gesundheitsversorgung der Zukunft genutzt werden können.
Pflegealltag liefert die Idee
Am Anfang des Projekts stand nicht die Technik, sondern die Frage: Wo kann eine technische Lösung Menschen im Alltag konkret unterstützen? Antworten darauf suchten die Jugendlichen bei einem Besuch im Pflegeheim Quirlsberg Pflege und Wohnen in Bergisch Gladbach. Dort sprachen sie mit Bewohnerinnen und Bewohnern sowie Pflegekräften und lernten die Abläufe bei der Medikamentengabe kennen.
Mit einem Alterssimulationsanzug konnten die Schülerinnen und Schüler zudem selbst erfahren, wie sich Einschränkungen der Beweglichkeit und Sehkraft auswirken. Diese Erfahrungen bildeten die Grundlage für die weitere Arbeit. „Wir sind hierhergekommen mit der Vorstellung, älteren Menschen helfen zu können. Nur zuerst wussten wir gar nicht wie“, berichtete eine Schülerin.
Vom Entwurf aus dem Computer zum Prototyp
Die Jugendlichen planten eine Dose mit 21 Fächern für die Medikamente einer gesamten Woche. Ein Motor dreht die Dose zum vorgesehenen Zeitpunkt zum richtigen Fach. Ein Signal erinnert an die Einnahme. Bleiben Tabletten liegen, soll das System dies ebenfalls erkennen und melden. Für die Umsetzung teilten sich die Jugendlichen in verschiedene Teams auf. Sie beschäftigten sich mit Produktdesign, Elektronik, Programmierung und 3D-Druck. Das Gehäuse konstruierten sie digital und fertigten es anschließend mit einem 3D-Drucker. Herzstück der Steuerung ist ein ESP32-Mikrocontroller. Bei der Programmierung erhielten die Schülerinnen und Schüler Unterstützung von Fachleuten aus der Wirtschaft.
Getestet und weiterentwickelt wurde der Prototyp im „Digital Making Place“ (DMP) des Rheinisch-Bergischen Kreises. Dabei mussten die Jugendlichen ihre ursprünglichen Pläne immer wieder an die vorgegebene Umsetzungszeit und die technischen Möglichkeiten anpassen. Dennoch konnte die Gruppe einen funktionsfähigen Entwicklungsstand erreichen.
Abschluss dort, wo die Idee entstand
Zum Abschluss kehrten die Jugendlichen mit ihrem Prototyp dorthin zurück, wo das Projekt begonnen hatte: In das Pflegeheim Quirlsberg. Dort stellten sie ihre Ergebnisse vor und erhielten ihre Urkunden. Das Projekt vermittelte den Schülerinnen und Schülern nicht nur technische Kenntnisse. Sie erlebten den gesamten Entwicklungsprozess von der Analyse eines konkreten Problems über die gemeinsame Ideenfindung bis zur Konstruktion und Erprobung eines eigenen Prototyps. Gleichzeitig zeigte die smarte Pillendose beispielhaft auf, wie digitale Technik künftig dabei helfen kann, Herausforderungen im Gesundheits- und Pflegebereich zu lösen.
In einem geplanten MINT-Folgeprojekt wird im kommenden Jahr eine weitere Schülergruppe die bisherigen Ergebnisse aufgreifen und die digitale Pillendose weiterentwickeln. Das Ziel: Aus dem Prototyp Schritt für Schritt ein marktreifes Produkt machen.