James bedient mit viel Gefühl

„Hallo, Frau Diener. Sie möchten doch bestimmt etwas trinken?“ „Ha jo, do hosch recht“, antwortet Frau Diener im breitesten Schwäbisch. Mit einem „Proscht Nachbar“ kippt Frau Diener die zugeteilte Wasserportion hinunter. Überreicht wurde ihr das Getränk – von einem Roboter. In einem Feldversuch sorgt dieser im Auftrag der Pflegekräfte dafür, dass die älteren Herrschaften im Parkheim Berg in Stuttgart genug trinken. Care-O-bot 3 – so der Name der freundlichen Maschine – erkennt die Gesichter der Menschen, registriert die getrunkene Menge und holt mit seinem gelenkigen Arm an einem Wasserspender Nachschub. Und wenn gerade nichts zu tun ist, unterhält er die Bewohner, zum Beispiel mit Memory-Spielen oder gemeinsamem Gesang. Unterstützt wird Care-O-bot durch Casero, der Wäsche zur Reinigung bringt, nachts durch die Flure patrouilliert und das Pflegepersonal alarmiert, wenn sich jemand dort aufhält. Was für manche eine Horrorvision ist, sehen andere als gute Lösung des Pflegenotstands an.

Auch Birgit Graf, Gruppenleiterin für Haushalts- und Assistenzrobotik am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart, sieht das so. Sie hat Care-O-bot 3 mitentwickelt und den Pilotversuch im Parkheim Berg initiiert. Seit 1998 Care-O-bot 1 seine ersten Fahrversuche unternahm, hat sich das Ziel nicht geändert: Maschinen wie Care-O-bot sollen älteren Menschen zu mehr Selbstständigkeit verhelfen und ihnen im Idealfall länger ein unabhängiges Leben in den eigenen vier Wänden ermöglichen. Auch im stationären Umfeld könnten Roboter das Pflegepersonal bei Routinetätigkeiten entlasten und den Mangel an Pflegekräften ausgleichen. „Niemand wird arbeitslos“, verspricht Graf, „die Pflegekräfte sollen durch den Einsatz technischer Hilfsmittel nur Zeit für die eigentlichen Pflegetätigkeiten haben, insbesondere für die Interaktion mit den Menschen.“

Neugier und Spass bei Senioren

Das klingt vernünftig – aber wie sehen das die Betroffenen? Während der Pilotversuche sei die Reaktion der Senioren sehr positiv gewesen, Neugier und Spaß hätten dominiert, sagt Birgit Graf. Besonders gut kamen Demenzkranke mit den Robotern zurecht, ihnen kommen die klaren Anweisungen der Computerstimme entgegen. Auch die Pflegekräfte des Parkheims Berg beurteilen die Maschinen durchweg positiv.

Dennoch: Es wäre nicht das erste Mal, dass die Faszination technischer Möglichkeiten Ingenieuren den Blick für den Bedarf der Menschen vernebelt. Wer deren Sicht verstehen will, fragt am besten Soziologen. Zum Beispiel Barbara Klein, Professorin an der Fachhochschule Frankfurt am Main. Sie hat mit ihren Studenten die in Japan entwickelte Kuschelrobbe Paro in deutschen Seniorenheimen getestet – mit sehr gutem Erfolg. Die Senioren können mit dem flauschigen Roboter-Seehund kuscheln, der je nach Laune zufrieden oder aufgeregt fiepst.

Besonders davon profitiert hat eine ältere Dame, die lange nicht mehr sprach und dann mit Paro und später auch wieder mit anderen Menschen kommunizierte. Eine Konkurrenz zwischen Roboter und Pflegepersonal sieht Klein nicht: „Paro ersetzt nicht Menschen oder Tiere, sondern ist ein eigenes Medium für die Therapie.“

Der Bedarf für Roboter-Unterstützung in der Pflegebranche ist da, weil menschliches Pflegepersonal fehlt. Und: Auch den Patienten scheint die Assistenz der Maschinen zu nützen. Die Robotik-Branche müsste also boomen. Das tut sie seit Jahrzehnten bei den Industrierobotern. Aber in der Servicerobotik, wo es um Dienst am und mit dem Menschen geht, entwickelt sich der Markt nur schleppend. Hier sind die Ansprüche an autonomes Handeln und damit die technischen Herausforderungen ungleich höher. Gleichzeitig dürfen die Kosten nicht zu hoch sein, sonst können Patienten oder Krankenkassen sie nicht tragen.

MAUE CHANCEN IN DER PFLEGE

Marktprognosen zur Roboterindustrie sind mit Vorsicht zu genießen. Die International Federation of Robotics (IFR) rechnet bis 2014 mit etwa 1,3 Millionen Industrierobotern, derzeit sind es gut 1,1 Millionen. Zwischen 2011 und 2014 werden laut einer Prognose der IFR aber nur etwa 87 500 professionelle Serviceroboter verkauft, hauptsächlich als Melkroboter und für militärische Zwecke. Einen regelrechten Boom mit rund 14,4 Millionen Einheiten erleben Roboter für die häusliche Nutzung, wobei der Löwenanteil auf Unterhaltungsroboter entfällt. Speziell mit der Wirtschaftlichkeit der Serviceroboter beschäftigt sich Effirob, eine Studie der Fraunhofer-Institute IPA und ISI im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Verschiedene Einsatzfelder wurden betrachtet, darunter auch die Pflegebranche. Demnach haben komplizierte Roboter mit Armen in den kommenden zehn Jahren kaum Chancen auf weite Verbreitung. Die hohen Kosten seien schuld, dass die Roboter für Kliniken und Heime trotz des teils bereits gravierenden Pflegekräftemangels wirtschaftlich noch nicht interessant sind. Die Effirob-Autoren empfehlen, vorerst Roboter zu entwickeln, die einfach und auf spezielle Aufgaben zugeschnitten sind. Zudem sollten die Maschinen möglichst verschiedene Aufgaben meistern können, sodass sie 24 Stunden im Einsatz sein können – wie Casero im Parkheim Berg, der Wäschesammler und Nachtwächter zugleich ist.

Allerdings: Die Effirob-Studie ist umstritten. „Denn die Berechnungen basieren derzeit nur auf Roboter-Komponenten, die bereits am Markt erhältlich sind“, sagt Uwe L. Haass, Geschäftsführer des Münchner Exzellenz-Forschungsclusters CoTeSys (Cluster of Excellence Cognition for Technical Systems). „Das Potenzial neuartiger Materialien und zum Beispiel muskelähnlicher Antriebe wird nicht berücksichtigt.“

Eine Folge der Effirob-Studie ist die Ausschreibung von 12 bis 14 Millionen Euro des Bundesforschungsministeriums zur Servicerobotik. Auch die Europäische Union hat ihre Förderung für Robotik in den letzten Jahren hochgefahren und bemüht sich vor allem darum, das Thema in die Öffentlichkeit zu bringen. Weil auch die USA Milliarden in die Robotik stecken – allerdings vor allem in die Entwicklung militärischer Systeme –, ist eine Art weltweites Wettrüsten in der Robotik-Forschung entbrannt.

Mittlerweile gibt es bereits umkämpfte Märkte, etwa bei Staubsauger-Robotern. Sie sind zu einem Massenprodukt geworden, auch wenn die Saugergebnisse noch mäßig sind. Putzen und aufräumen sind laut einer Studie des VDE die bevorzugten Aufgaben für einen Haushaltsroboter. Deshalb stehen diese Fertigkeiten ganz oben auf der Liste von Roboterforschern am Fraunhofer IPA und bei CoTeSys an der TU München. So deckt der Küchenroboter TUM-James von CoTeSys zuverlässig den Tisch und bereitet Popcorn zu, wenn auch noch mit nervenzehrender Langsamkeit.

Blechkamerad am Telefon

Märkte werden wohl zuerst dort entstehen, wo es einen ökonomischen Vorteil gibt. Wenn man weiß, was ein Platz in einem Pflegeheim kostet, kommt man schnell zum Ergebnis, dass sich ein Pflegeroboter wie ALIAS durchaus rentieren kann, selbst wenn er ein paar Zehntausend Euro kostet. ALIAS (Adaptable Ambient Living ASsistant) wurde im Zuge von CoTeSys an der TU München entwickelt und soll Senioren ein längeres selbstbestimmtes Leben daheim ermöglichen. Der Blechgeselle telefoniert, hält Kontakt mit sozialen Netzwerken und beherrscht Online-Spiele. Gesteuert wird er über einen großen Touchscreen oder einfach per Sprachzuruf. Besorgte Angehörige würden viel Geld ausgeben für einen ferngesteuerten Roboter, mit dem sie nach ihren Eltern und Großeltern schauen könnten, glauben die Forscher.

Trotz einzelner Erfolge, etwa beim Erkennen von Gesichtern oder beim Laufen auf zwei Beinen: In der Robotik kommt der Fortschritt nur im Schneckentempo voran. Vielleicht sind auch einfach die Erwartungen zu hoch. Was Wunschdenken ist und was Wirklichkeit, untersucht Michael Decker vom Institut für Technikfolgenabschätzung am Karlsruher Institut für Technologie. Vor zehn Jahren hat er seine erste Studie zur Zukunft der Robotik verfasst, die viele Empfehlungen zur Forschung enthielt und Grundlage für diverse Förderprogramme etwa in der Servicerobotik war. Seit einigen Monaten arbeitet der KIT-Wissenschaftler nun an einem Folgeprojekt. „Bei eng definierten Aufgabenfeldern kommt die Roboterforschung gut voran“, sagt Decker. Das Standardbeispiel sind Industrieroboter, die in großen Hallen Autokarosserien zusammenschweißen und neuerdings Staubsauger und Rasenmäher, die ihre Arbeit autonom erledigen. Einige dieser „ Domänen“ werden zu Mehrfachanwendungen verschmelzen. Eine ist die „dritte Hand“: ein Roboterarm, der Gegenstände holt und festhält und einem Werker in der Industrie die Arbeit erleichtert. Ein solcher Arm passt sich an den Menschen an und achtet mittels Sensorik darauf, ihn nicht zu verletzen. Den Menschen zu ersetzen, sei aber nicht mehr das Ziel, meint Decker. Nur wenige Wissenschaftler hielten an der Vision eines Menschenroboters fest. Die meisten würden statt dessen die Zukunft in Kooperationsrobotern sehen.

Warum wirken dann viele Roboter so menschenähnlich? Das hat erst einmal ganz praktische Gründe. Der Bilderkennungssoftware eines Roboters fällt es leichter, ein Gesicht oder die Blickrichtung zu erkennen, wenn der Mensch den Roboter anschaut. Menschen sind es gewohnt, bei einer Unterhaltung ihr Gegenüber anzublicken. Daraus folgt: Ein menschenähnliches Antlitz zieht Blicke auf sich und erleichtert die Bilderfassung durch die Kameras, die in den „Augen“ sitzen. Dass humanoide Roboter mit Armen und Beinen ausgerüstet werden und menschliche Bewegungen imitieren, hat ebenfalls praktische Gründe. Wir Menschen gestalten unsere Umwelt so, wie sie für uns am bequemsten ist. In dieser Umwelt müssen sich die Roboter bewegen können. Dafür nutzen sie am besten die „Ausrüstung“, die sich bei uns Menschen bewährt hat – zum Beispiel zwei Beine und einen aufrechten Gang.

Der Fortschritt bei Laufmaschinen ist beeindruckend. Asimo, ein kleiner humanoider Roboter des japanischen Herstellers Honda, der aussieht wie ein Astronaut, läuft wie ein Mensch und kann zur Begrüßung Hände schütteln. Andere Modelle rennen wie Jogger auf Fitnesslaufbändern und halten Balance, selbst wenn sie angerempelt werden. Asimo bewegt sich allerdings nicht autonom, er wird per Funk ferngesteuert – und er schluckt Unmengen elektrischer Energie.

Rollen spart Energie

Alltagstauglich ist das nicht. Deswegen haben aktuelle Serviceroboter Rollen statt Beine. Das spart Energie, beschränkt die Beweglichkeit aber auf ebenen Untergrund. In einer Klinik ist das kein Problem. Selbstfahrende Rollstühle, die Patienten zum Röntgen oder zur Reha bringen, sind eine Weiterentwicklung von fahrerlosen Trolleys, die Teile durch Fabrikhallen transportieren. Doch Fabrikhallen sind heute fast menschenleer, und die Orientierung erfolgt über unsichtbare Markierungen im Boden. In der Klinik wimmelt es dagegen von Menschen, und ein autonomer Rollstuhl muss sich alleine zurechtfinden. Doch diese Herausforderung lässt sich bewältigen.

Viel wichtiger ist die Frage, ob die Menschen das überhaupt wollen. Ja, sagen die Betreiber von Kliniken und Pflegeheimen. Abgesehen von ökonomischen Erwägungen und dem Problem der fehlenden Fachkräfte argumentieren sie vor allem mit der Aussicht auf höherwertige Arbeit: direkte Arbeit mit dem Patienten. Das Schieben eines Rollstuhls fällt dagegen unter niederwertige Arbeit.

Manches Missverständnis entsteht unabsichtlich. Bilder in Forschungsbroschüren zeigen menschenähnliche Roboter bei der Pflege am Krankenbett oder fiepsende Robben wie Paro, die Senioren in die Hand gedrückt werden, angeblich um sie ruhigzustellen. Doch dieses Vorurteil entspricht nicht der Realität. Keiner der genannten Roboter soll Pfleger ersetzen. So soll der Roboter, der bettlägerige Patienten hochhebt, dem Pflegepersonal Bandscheibenschäden beim Bettenmachen ersparen.

Japanische Kulleraugen

Sicher hat die Akzeptanz von Robotern auch kulturelle Ursachen. Serviceroboter made in Japan sehen alle ziemlich menschlich aus und erinnern mit ihren herzigen Kulleraugen an Comic-Figuren. In Deutschland dagegen gilt das alte Designprinzip „Form folgt Funktion“. So hat Care-O-bot 3 auf der Rückseite einen gelenkigen Industrieroboterarm, während er vorn mit seinem Display-Tablett wie ein Butler aussieht, der sich dank Scharnier in der Mitte des Rumpfs verbeugen kann. Sehr menschlich wirkt das nicht.

Die kulturellen Differenzen zeigen sich auch in der Sprache. In Japan ist das Wort Roboter positiv besetzt. Vieles wird so bezeichnet, was nach westlichen Maßstäben anders heißt. So ist eine Vorrichtung, die Patienten aus dem Bett in den Rollstuhl hebt, in Japan ein Roboter, in Deutschland ein Patientenlift. Und: In Japan hat das Gerät zwar einen Kopf mit Augen, doch es arbeitet nicht autonom, sondern wird ferngesteuert. „In Deutschland würde man so etwas nicht als Roboter bezeichnen“, sagt Fraunhofer-Forscherin Birgit Graf. „Es ist eine Maschine, die ein Mensch steuert. Das sollte sowohl durch das Design als auch durch die Bezeichnung klar werden.“ Japaner sehen das anders, weil es dort keine Unterscheidung zwischen lebendigen und toten Dingen gibt und man das daher auch sprachlich nicht trennen muss. ■

Bernd Müller, der zwei Beiträge dieses Roboter-Schwerpunkts schrieb, ist langjähriger bdw-Autor. Mehr über ihn auf Seite 112.

von Bernd Müller