Bad Tölz - Die Fahrt läuft nicht gut für Bernhard Costina. Nach 49 Sekunden und 1,11 Kilometern auf der Autobahn ist sie schon zu Ende, und das Ergebnis ist miserabel:
Blutwerte beim Autofahren messen, ohne den Fahrer zu piksen: Praktikant Bernhard Costina arbeitet beim GRP an einem Lenkrad, das so etwas kann.
(Foto: Foto: etd)"Tauglichkeitskennzahl vier Prozent, Spurabweichung 96 Prozent, zwei Mal bei Spurwechsel Blinker nicht betätigt", erbarmungslos spuckt der Bordcomputer im Fahrsimulator des Generation Research Programm (GRP) in Bad Tölz die Daten aus. Na gut, Costina war durch allzu viele Fragen abgelenkt. Das kommt vor beim Autofahren.
Der 27-Jährige studiert an der Fachhochschule München Feinwerk- und Mikrotechnik. Er macht gerade sein Praxissemester am GRP. "Ich hätte für ein Praktikum auch in die Industrie gehen können, mit einem richtigen fetten Gehalt", sagt Costina. Aber er habe keine Lust gehabt, den ganzen Tag am Computer Konstruktionsteile zu zeichnen.
Lieber wollte er in die Forschung, am liebsten nach Bad Tölz zu Herbert Plischke. Der 47-Jährige ist Lehrbeauftragter an der Fachhochschule München und zugleich Geschäftsführer der Generation Research GmbH.
In einem dieser Kurse wurde Costina auf das GRP aufmerksam. Die Einrichtung erforscht die Lebensphasen des Menschen und sucht nach Technologien, um möglichst lange ein autonomes, gesundes Leben in einem intakten sozialen System zu ermöglichen - für Menschen wie Costinas Vater, der an Multipler Sklerose leidet.
"Fast jeder hat irgend jemanden in der Familie, der auf Hilfe angewiesen ist - eine pflegebedürftige Oma, einen kranken Vater oder ein behindertes Kind", sagt Plischke.
Costina steckt im Projekt Mensch und Maschine, das sich dem Zusammenspiel beider widmet. Er untersucht die Wachheit von Autofahrern anhand von Energiestoffen des Körpers wie dem Adenosintriphosphat (ATP). Die Substanz wird in den Mitochondrien produziert, den sogenannten Kraftwerken der menschlichen Zelle.
Der Nachweis im Blut ist leicht und ATP korreliert mit dem kurzzeitigen Energievorrat des Körpers. Ein niedriger Gehalt könnte auf Müdigkeit hindeuten, vermuten die Wissenschaftler. Schwieriger ist der Nachweis ohne Blutentnahme. Da ATP Phosphate enthält, kann es durch Licht zum Leuchten angeregt werden, diese Eigenschaft wird als Autofluoreszenz bezeichnet.
Die Idee, sich diese Eigenschaft zunutze zu machen, um die Müdigkeit von Autofahrern zu ermitteln, hatte ein Mitarbeiter des niederbayerischen Autozulieferers Dräxlmaier. Von ihm stammt auch das Lenkrad, das jetzt auf Costinas Schreibtisch steht: Es ist ein Prototyp, in den ein kleiner, unscheinbarer Kasten eingebaut wurde, das Kernstück. Über die Hand am Lenkrad lassen sich dann die verschiedenen autofluoreszierenden Stoffe messen, unter anderem eben ATP.
Energie im Blut
Ein wenig zögert Costina, aber dann rückt er doch mit der Skizze raus, die das Innenleben des Kastens zeigt: Eine Xenonlampe liefert ultraviolettes Licht, das die im Stoffwechsel produzierten Enzyme unter der Haut schwach leuchten lässt.
Sie können dann vom eingebauten Spektrometer gemessen werden. Mit dem Prototypen sei Dräxlmaier vor zwei Jahren zum GRP gekommen, erzählt Plischke. Die Firma habe das Projekt aber dann nicht selbst weiterverfolgen wollen, wegen der "langen Time-to-Market-Phase".
Bis zum serienreifen, standardisierten Produkt braucht es Plischke zufolge noch etwa fünf bis sieben Jahre. "So viel Zeit hat ein Mittelständler im täglichen Konkurrenzkampf meist nicht", sagt er. Noch ist das Gerät auch zu teuer und zu groß: Etwa 15.000 Euro koste der Prototyp. "Die Autoindustrie nimmt es nur, wenn es klein und billig ist. Um die 50 Euro, viel teurer darf es nicht sein", schätzt Plischke.
Wie schnell er vorankommt, hängt davon ab, wie viele Fördermittel er gewinnen kann. Es ist ein Wettlauf um sehr große Forschungsetats. "Fast alle Autohersteller arbeiten an Systemen, um die Fahrtüchtigkeit messen zu können", weiß Plischke.
Einige kamen auch schon nach Bad Tölz, um sich über den Stand der Forschung zu erkundigen. Gespräche, mehr nicht. Das GRP sei offen für industrielle Partner. Wenn er Geld bekommt, kann Plischke Praktikanten einstellen wie Costina. Eine Fülle von Daten liegt bereits vor - schon seit zwei Jahren.
Zehn Probanden mussten im Fahrsimulator bei Dunkelheit und eingeschränkter Sicht über die Autobahn fahren, stundenlang, bis sie am Steuer einschliefen. Während der Fahrt wurden nicht nur die autofluoreszierenden Stoffe wie das ATP über den Kasten im Lenkrad gemessen, sondern auch andere Daten: zum Beispiel Hirnströme und Herztätigkeit. Das sind Werte, von denen die Forscher bereits wissen, wie sie mit der Leistungskraft korrelieren. Sie sind der Maßstab für die Formel, die Plischke und seine Forscher noch suchen.
Wie korrelieren Müdigkeit und die Konzentration von ATP? Costina rechnet und rechnet. Sein Praktikum endet im Juli, vielleicht schreibt er seine Diplomarbeit am GRP. Wenn Plischke noch mal so einen guten Praktikanten wie Costina bekomme, sagt er, könne die Rechnung vielleicht bis zum Winter stehen.
"Wenn wir wissen, wie genau der Zusammenhang zwischen ATP-Gehalt und Müdigkeit ist, dann lässt sich der Prototyp vereinfachen", sagt Plischke: "Am Ende reicht es vielleicht, wenn statt eines umfangreichen Spektrums nur ein paar autofluoreszierende Energiestoffe gemessen werden." Aber bis zu einem preiswerten Messgerät ist es noch ein langer Weg.