Diese App entlarvt Manipulationen in Lebensmitteln und beim Autokauf
06. Februar 2017
Sie wollen einen Gebrauchtwagen kaufen und ganz sicher sein, dass es sich um ein unfallfreies Auto handelt? Künftig kann Ihnen dann niemand mehr ein X für ein U vormachen. Einfach das Smartphone zücken, die von Fraunhofer-Forschern entwickelte App „HawkSpex (R) mobile“ öffnen und die Kamera auf das Fahrzeug richten. Die App vergleicht dann, ob der Lack an allen Stellen exakt die gleiche Farbe hat – oder ob nachlackiert wurde. Das Besondere: Ein Prisma oder anderes zusätzliches Kamerazubehör ist dafür nicht notwendig.
Prinzip der Hyperspektralkamera „einfach umgedreht“
Wie das funktioniert? Üblicherweise braucht man für solche Messungen eine spezielle Hyperspektralkamera: Sie justiert jeweils auf verschiedenfarbiges Licht und ermittelt, wie viel Licht dieser Farbe das Objekt zurückwirft. So erstellt sie einen spektralen Fingerabdruck des Gegenstands. Aus diesem können die Forscher über ein mathematisches Modell beinahe beliebige Informationen über das Objekt abfragen, etwa die Inhaltstoffe.
„Da im Smartphone keine Hyperspektralkamera integriert ist, haben wir dieses Prinzip einfach umgedreht“, erläutert Prof. Udo Seiffert, Kompetenzfeldleiter am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg. „Wir haben mit der Kamera einen breitbandigen dreikanaligen Sensor – also einen, der alle Wellenlängen misst – und beleuchten den Gegenstand mit Licht unterschiedlicher Farbe“, erklärt Seiffert.
Die Wissenschaftler haben das Pferd von hinten aufgezäumt: Nicht die Kamera misst die Lichtintensität in den verschiedenen Farben, sondern das Display beleuchtet das Objekt nacheinander in Sekundenbruchteilen in einer Reihe unterschiedlicher Farben.
Intelligente Analysealgorithmen
Wirft das Display also nur rotes Licht auf das Objekt, kann das Objekt auch nur rotes Licht reflektieren – und die Kamera nur rotes Licht messen. Und dann kommen intelligente Auswertealgorithmen ins Spiel. Sie sorgen dafür, dass die App mit der begrenzten Rechenleistung eines Smartphones auskommt und die eingeschränkten Leistungen von Kamera und Display kompensiert.
Die erste Laborversion der zum Patent angemeldeten App ist fertig. Bis sie auf den Markt kommt, wird es noch einige Monate dauern. Zurzeit sind die Wissenschaftler damit beschäftigt, erste Anwendungen zu entwickeln. Bis das System zum Beispiel analysieren kann, ob ein Apfel Pestizide enthält, muss es mit Vergleichsmessungen gefüttert werden.
Voraussichtlicher Markteintritt Ende 2017
Vom Erfolg der App „HawkSpex (R) mobile“ ist Seiffert überzeugt: „Es sind so zahlreiche Einsatzbereiche denkbar, dass der Markt uns sicherlich überrennen wird“, prognostiziert er. Und holt die Interessenten mit ins Boot: „Wenn die App Ende 2017 auf den Markt kommt, können engagierte Nutzer zum großen Ganzen beitragen und neue Anwendungen, zum Beispiel die Beurteilung der Belastung von Salatköpfen mit Pflanzenschutzmitteln, kreieren, indem sie das System für eine solche Fragestellung anlernen.“
Konkret sähe das so aus: Die Nutzer vermessen etwa behandelte und unbehandelte Salatköpfe verschiedener Sorten mit der App und schicken die Daten zum IFF. Dort prüfen die Forscher die Messungen und schalten die Anwendung für alle Nutzer frei.
Auch im kommerziellen Bereich sehen die Fraunhofer Forscher potentielle Anwendungen – überall dort, wo sich die Anschaffung eines Präzisionsmessgerät nicht lohnen würde. Beispiele sind die Qualitätskontrolle von Lebensmitteln, die Wirksamkeit von Kosmetikprodukten oder auch die Landwirtschaft: Der Bauer könnte beispielsweise mit der App auf einfachem Weg prüfen, ob seine Pflanzen ausreichend mit Nährstoffen versorgt sind oder ob er zum Dünger greifen sollte.
Die Automatisierung hält nicht nur Einzug in die Fabrikhallen, auch auf dem Land könnten noch mehr monotone Arbeiten von Maschinen übernommen werden. So könnte der Landwirt der Zukunft seine Felder von Drohnen düngen lassen: Die weltweit erste Drohne, die Äcker mit Flüssigdünger, Unkrautvernichtungsmitteln und Pilzhemmern versorgern, hat das chinesische Unternehmen DJI entwickelt.
Und was den Autolack betrifft, hätten wir hier noch eine interessante Geschichte, in der ein Autolack aus Maisstärke vorgestellt wird. Und der kann kleine Kratzer selbst reparieren? An einem solchen Lack, der elastisch sein soll wie ein Nylonstrumpf, arbeiten derzeit Chemiker im Saarland.
