Zeig‘ mir einen Gegenstand und meine App sagt dir, welche Qualität er hat

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und automatisierung haben eine App entwickelt, mit der Verbraucher zukünftig ohne weitere Hilfsmittel in Objekte hineinschauen und deren Qualität prüfen können.

Ist der als „Bio“ deklarierte Apfel tatsächlich ungespritzt? Und wurde der als „unfallfrei“ offerierte Gebrauchtwagen nicht doch nach einem Zusammenstoß überlackiert? Im Alltag gibt es viele Situationen, in denen Verbraucher sich bislang auf Aussagen verlassen mussten, die sie nicht direkt überprüfen konnten. Mit der aktuell am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Magdeburg entstehenden App „HawkSpex® mobile“ könnte sich dies in Zukunft ändern.

„Mit unserer App haben wir ein Analysetool für eine Vielzahl an Inhaltsstoffen entwickelt, das auf jedem modernen Smartphone läuft und ohne Zubehör auskommt“, erläutert Prof. Udo Seiffert, Kompetenzfeldleiter am Fraunhofer IFF. „Das Besondere an unserer App: Der Anwender braucht für die Messung nichts weiter als die Kamera, die ohnehin in seinem Smartphone integriert ist.“ Um ein Objekt zu prüfen, müssen Anwender lediglich die App öffnen, das Smartphone auf das zu prüfende Objekt richten und erhalten dann die gewünschten Informationen (Ist der Apfel tatsächlich pestizid- und der Gebrauchtwagen unfallfrei?).

Zwar existieren bereits Systeme mit ähnlicher Funktion, allerdings benötigen sie eine Hyperspektralkamera. Diese Spezialkamera justiert jeweils verschiedenfarbiges Licht und analysiert, wie viel Licht der entsprechenden Farbe das Objekt zurückwirft. Es entsteht ein umfassender spektraler Fingerabdruck des Gegenstands, aus dem die Wissenschaftler mit Hilfe eines mathematischen Modells beliebige Informationen über das Objekt (zum Beispiel dessen Inhaltsstoffe) auslesen können. „Da im Smartphone keine Hyperspektralkamera integriert ist, haben wir dieses Prinzip einfach umgedreht“, erklärt Prof. Seiffert. „Wir haben mit der Kamera einen breitbandigen dreikanaligen Sensor – also einen, der alle Wellenlängen misst – und beleuchten den Gegenstand mit Licht unterschiedlicher Farbe.“ Hinter der App verbergen sich intelligente Auswahlalgorithmen, die trotz der eingeschränkten Rechenleistung des Smartphones die Schwächen von Handykamera und Display kompensieren.

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Gut Ding will Weile haben. Auf dem Weg zur allgemein verfügbaren App haben die Wissenschaftler bereits einen wichtigen Meilenstein erreicht und die erste Laborversion zum Patent angemeldet. Bevor die App auch für private Nutzer verfügbar ist, heißt es nun, verschiede Anwendungen zu entwickeln. Denn das System muss zunächst über Vergleichsmessungen angelernt werden. Etwa Ende des Jahres könnte „HawkSpex® mobile“ dann auf den Markt kommen, hofft Prof. Seiffert. Dann hat die App zwar immer noch nicht ihr volles Leistungspotential ausgeschöpft, sie wäre aber soweit, dass engagierte Nutzer bei der Weiterentwicklung des Systems helfen könnten. Dies geschieht, indem sie beliebige Objekte, beispielsweise behandeltes und unbehandeltes Gemüse, mit der App vermessen und die Ergebnisse an das Fraunhofer IFF senden.

Übrigens sind nicht für alle Funktionen der App Vergleichsmessungen notwendig. Soll lediglich die Verteilung von Stoffen und Materialien gemessen (beispielsweise unterschiedliche Farbnuancen im Autolack, die auf eine Nachlackierung hinweisen), werden keine Bezugswerte benötigt.

Im kommerziellen Bereich könnte die App zukünftig zur Qualitätskontrolle von Lebensmitteln, der Untersuchung der Wirksamkeit von Kosmetika und Bestimmung beispielsweise von Düngemengen in der Landwirtschaft von Interesse sein.

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