Deep Dive #7: Wearables in Berlin

Ob Smartwatch, Pflaster zur Blutzuckermessung oder Schuhe mit integriertem Schrittzähler: Das Potenzial von Wearables für Lifestyle, Gesundheit und Industrie ist enorm. In Berlin arbeitet die Senatsverwaltung mit Wissenschaft, Startups und Netzwerken daran, tragbare Elektronik in den Alltag zu bringen.

Täglich zählen sie unsere Schritte, messen den Puls und folgen uns sogar bis ins Land der Träume – Fitnessbänder zählen mittlerweile zu den Standard-Accessoires am Handgelenk. Doch wer besitzt einen Pullover, der mittels Chip der Waschmaschine signalisiert, bei welcher Temperatur er zu waschen ist? Auch ein Bikini, der vor zu viel Sonnenstrahlung warnt, klingt für die meisten nach Sci-Fi-Film. Dabei handelt es sich nur um zwei Beispiele für tragbare Elektronik, die heute bereits im Einsatz sind oder sich in Entwicklung befinden.

Wachstum durch Smart Watches

An der Schnittstelle von Textil/Accessoires-Elektronik-Datenmanagement entstehen zahlreiche neue Produkte, die das Internet der Dinge an die Körper der Menschen bringen. Zwar fristen diese Smart Shoes, intelligente Armbänder, Smart Watches und Glasses oder Wearable Cameras noch ein Nischendasein, das könnte sich aber bald ändern: Schon von 2014 auf 2015 stieg der Markt um das Sechsfache an und gehörte damit zu den am schnellsten wachsenden Internet of Things-Segmenten. Entsprechend prognostizieren Experten den Wearables-Anwendungen immenses Potenzial. „Gartner Inc.“ erwartet etwa 2019 ein weltweites Volumen von 225 Milliarden US-Dollar und ein Plus von 25,8 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. 42 Milliarden Dollar sollen Endverbraucher für Wearables-Geräte ausgeben. Bis 2021 gehen sie auf dem globalen Markt sogar von einem Absatzwachstum von 62.6 Prozent aus. Treibende Kraft sollen dabei sogenannte InEar-Geräte (Hearables), vor allem aber Smart Watches sein. Den Bedeutungsgewinn von Letzteren bestätigt auch „CCS Insight“. Das Beratungsunternehmen sagt eine Verdoppelung der Verkäufe von Wearables bis 2022 und ein Marktvolumen von 27 Milliarden Dollar voraus. Der „Worldwide Quarterly Wearable Device Tracker Report“ der „International Data Corporation (IDC)“ wiederum spricht von voraussichtlich 222,3 Millionen verkauften Stück im Jahr 2021. Das entspricht einer jährlichen Wachstumsrate von 18,4 Prozent. Auch, wenn die geschätzten Zahlen variieren, das Potenzial der tragbaren Elektronik selbst scheint unter Experten unbestritten.

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Innovative Technologien – innovative Anwendungsfelder

Längst haben die Wearables ihre klassischen Anwendungsgebiete wie das Messen von Biovitaldaten und Bewegungsparametern gesprengt. Dank neuer Materialien und der Weiterentwicklung bisheriger Prozesstechnologien haben sie vielseitige Funktionen dazugewonnen. „Die Wearables von morgen werden vielseitiger und multifunktionaler, was Gesundheit und Fitness sowie Kommunikation und Effizienz betrifft“, meint Ramon T. Llamas, Research Manager bei IDC. „Außerdem können die Kunden künftig mit einem viel größeren Angebot an Geräten rechnen. Diese ersetzen nicht zwingend jene Wearables, die wir heute bereits im Einsatz haben, sondern vielmehr andere Produkte, die wir regelmäßig verwenden. Herkömmliche Ohrhörer werden Smart Earwear weichen, die über Fitness-Tracking, erweiterte Audio-Funktionalität oder gar persönliche Assistenten verfügen. Smarte Kleidung – der Inbegriff für ein Wearable – mit integriertem Fitness-Tracking wird vor allem für Profisportler immer interessanter.“ Im Massendruckverfahren hergestellte elektronische Bauteile in smarter Kleidung sind schon heute stabiler denn je: Ihnen können weder Schweiß und Feuchtigkeit, noch das ständige Dehnen während des Tragens etwas anhaben. Die tragbare Elektronik übersteht sogar zahlreiche Waschmaschinengänge unbeschadet. Gleichzeitig sind die gedruckten Teile leicht, dünn und flexibel, sodass selbst im knappsten Sport-BH Platz dafür ist.

Arzt-Gehilfen hautnah

Dass Sensoren, Displays sowie Funkmobile immer winziger werden, dabei mit geringer Leistungsaufnahme und Wärmeabgabe arbeiten, macht Wearables auch für die Medizin (Smart Medicine) interessant. So kann ein Überwachungspflaster bei Risikopatienten dabei helfen, einen unregelmäßigen Herzschlag zu erkennen und Pflegekräfte alarmieren, bevor es zum sogenannten Vorhofflimmern und damit zu Blutgerinnseln, einem Schlaganfall oder anderen herzbezogenen Komplikationen kommt. In ähnlicher Form könnte eine kontinuierliche Blutzuckermessung das Diabetes-Management unterstützen, und die „Embrace“-Smart Watch von „Empatica“ aus Cambridge erkennt mittels Sensoren und Machine-Learning-Technologien das kurzzeitige Absinken des elektrischen Leistungswiderstands der Haut und schlägt Alarm, wenn ihr Träger einen epileptischen Anfall erleidet. Mit 100-prozentigem Erfolg, wie in einer klinischen Studie Anfang 2018 unter Beweis gestellt wurde. Angesichts solch positiver Ergebnisse wundert es wenig, dass in verschiedenen Ländern weltweit an Innovationen im Bereich der digitalen Gesundheitstechnologie gebastelt wird. Wurden digitale Innovationen im Gesundheitswesen seit Jahren schon durch die US-amerikanische „Food and Drug Administration (FDA)“ gefördert, steht der europäische Markt für medizinische Wearables erst in den Startlöchern. Vielversprechend ist das Projekt „Sendoc“, das den Einsatz von tragbaren Sensoren in alternden Bevölkerungsgruppen in abgelegenen Gebieten untersucht. Insbesondere messen die Sensoren Mobilität, Kraft und Gleichgewicht, um das selbstständige Leben im ländlichen Raum zu unterstützen. Weltweit sollen nach Einschätzung des „Global Market Insights“ bis 2023 knapp 64 Milliarden US-Dollar mit medizinischen IoT-Geräten umgesetzt werden. An der Technologie soll es nicht scheitern. Schon heute können Wearables aussagekräftige Daten in die Hände von Patienten und Gesundheitsdienstleister legen. Allerdings verhindern gerade hierzulande Reguarien, Infrastrukturen und Arbeitsabläufe in den Krankenhäusern, dass die tragbaren Arzt-Gehilfen zur breiten Verwendung gelangen.

Großes, teils ungenutztes Potenzial haben Smart Wearables auch in der Industrie. Die tragbare Elektronik steigert die Produktivität und das Anwenderwissen ihrer Nutzer, ermöglicht Zugriff auf unbegrenzte Datenmengen und ist Verbindungselement in Netzwerksystemen, zu diesem Ergebnis kam bereits 2017 eine Studie von „Frost & Sullivan“. Vorreiter wie der Automobilhersteller BMW können das bestätigen: Dort spart der smarte Handschuh „ProGlove“ am Band täglich 4000 Minuten Arbeitszeit ein und revolutioniert im Handumdrehen sämtliche Produktionsabläufe. Angesichts solcher Resultate wundert es wenig, dass 55 Prozent aller Unternehmen, die Wearables bereits nutzen, deren Einsatz ausbauen möchten. Das berichtet „Zebra Technologies“ in seiner „Manufacturing Vision Studie 2017“. Weitere 50 Prozent der befragten Fertigungsunternehmen planen außerdem bis 2022 die Einführung von tragbarer Elektronik. Besonders beliebt sind dabei Datenbrillen, die dem Mitarbeiter Informationen direkt ins Sichtfeld einblenden und gleichzeitig beide Hände für eine effiziente Erledigung anderer Aufgaben freihalten. Laut einer 2018 von „Toshiba“ durchgeführten Studie halten 25 Prozent der Befragten aus dem Bereich Produktion die Einführung dieser Smart Glasses in ihrem Unternehmen innerhalb des nächsten Jahres für wahrscheinlich, 47 Prozent erwarten eine Implementierung in den nächsten ein bis zwei Jahren. Noch aber verhindern die hohen Investitionskosten und der begrenzte Support von bestehenden Plattformen die Massen-Akzeptanz von tragbarer Elektronik im Industriesektor, lautet die Schlussfolgerung von „Frost & Sullivan“.

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Innovation Hub Berlin

Allem voran scheitere die Massennutzung aber am Mangel an interdisziplinären Kooperationen zwischen der Textil- und Elektroindustrie, zu dieser Schlussfolgerung kam 2013 eine Gruppe an Designern in Berlin und schritt zur Tat, um diese Brücke zu schaffen. Bereits im darauffolgenden Jahr ging das „Wear It“ Festival zum ersten Mal über die Bühne. Heute gilt die zweitägige Veranstaltung, die im Sommer 2019 ihr fünfjähriges Jubiläum feierte, neben der Fashion Tech-Konferenz im Rahmen der Berlin Fashion Week als Europas wichtigste Konferenz im Bereich der Wearables. Dutzende Experten aus aller Welt sowie um die 500 Fachbesucher aus der Szene diskutieren über unterschiedliche Aspekte des neuen Marktsegments, geben Einblick in erfolgreiche Strategien, präsentieren innovative Materialien und Komponenten. Außerdem stellen Forschungsinstitute ihre jüngsten Ergebnisse aus relevanten Studien vor. „Für europäische und deutsche Unternehmen besteht die Chance, an den neuen Herausforderungen an der Schnittstelle zwischen Design und Technologie mitzuwirken beziehungsweise einzelne Technologien in Prototypen und Produkte zu integrieren“, heißt es auf der Website von Wear It. Die Vorzüge des Standortes Berlin liegen auf der Hand. Schließlich repräsentiere kaum eine andere Stadt die Stärken des europäischen Raums so gut wie die Bundeshauptstadt: „Dazu gehören die große und vor allem vielfältige Designer-Community, die sowohl traditionelle als auch disruptive Ansätze verfolgt“, sagen die Experten von „Wear It“ und verweisen auf „die interdisziplinäre Forschungslandschaft mit ausgeprägtem Know-how in den Bereichen Elektronik und Textil und zahlreiche Startups und junge Unternehmen in der Software-/App-Entwicklung – 31 Prozent der deutschen Startups sitzen in Berlin.“

Mehr als 50 Unternehmen beschäftigen sich in der Bundeshauptstadt mit Smart Wearables. In den „VOJD-Studios“ entstehen im 3D-Druckverfahren Accessoires und Luxus-Schmuck, „Lofelt“ bringt den Subwoofer aufs Handgelenk, und das „Newsenselab“ sammelt über tragbare Elektronik Körper-, aber auch Wetterdaten, um diese in die App „M-Sense“ einzuspeisen und später mögliche Migräne-Attacken frühzeitig zu erkennen sowie langfristig zu reduzieren. Als weiteres vielversprechendes Gesundheits-Wearable gilt „Ghost.feelit“, eine Soft-Prothese, die Menschen mit Prothesen und Personen, die durch eine Nervenschädigung das Gefühl im Arm verloren haben, Tast- und Temperaturempfinden zurückgibt. Für diese Innovation erhielten die beiden Mitgründerinnen 2017 den „Smart Wearables x Textiles Award“. Es ist nur einer der spezifischen Wettbewerbe und Acceleratorprogramme, mit denen die „Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe“ das Potenzial an Smart-Wearables-Anwendungen in Berlin anheben möchte. Bei all den Initiativen gehört in Berlin wohl die Frage nach der Waschtemperatur bald genauso der Vergangenheit an, wie der Sonnenbrand. Pullover und Bikini wissen Bescheid.

In der Themenreihe “Deep Dive” gibt Projekt Zukunft regelmäßig Einblick in aktuelle Technologien der Digital-, Medien- und Kreativwirtschaft und informiert über Akteure, Trends und Anwendungen aus Berlin.