Osnabrücker Maschinenbau-Student entwickelt intelligente Einlegesohle zur Fußdruckmessung bei Diabetikern
Symbolbild (Hunter Johnson, unsplash.com)
Für Menschen mit Diabetes können unbemerkte Fehlbelastungen der Füße ernsthafte gesundheitliche Folgen haben. Moritz Kampe, Student im Fachbereich Maschinenbau an der Hochschule Osnabrück, hat deshalb ein smartes Einlegesohlen-System konzipiert, das Druckverteilungen beim Gehen in Echtzeit aufzeichnet und problematische Belastungsmuster frühzeitig sichtbar macht. Die Lösung ist alltagstauglich und funktioniert unabhängig von klinischen Messumgebungen – ein wichtiger Schritt in der Prävention des Diabetischen Fußsyndroms.
Warum Druckmessung bei Diabetes so wichtig ist
Nach Angaben der Deutschen Diabetes Gesellschaft (DDG) entwickelt etwa ein Drittel aller Diabeteserkrankten im Laufe ihres Lebens ein Diabetisches Fußsyndrom – das entspricht rund 850.000 Betroffenen pro Jahr. Ursache ist häufig ein langfristig erhöhter Blutzucker, der sowohl Nerven als auch Blutgefäße schädigt. Betroffene nehmen Druckstellen, kleine Verletzungen oder Fremdkörper im Schuh dadurch oft nicht wahr. Da gleichzeitig die Durchblutung beeinträchtigt ist, heilen auch kleinste Wunden schlecht und können sich zu chronischen Entzündungen ausweiten. Fehlbelastungen beim Laufen gelten als einer der zentralen Auslöser. Genau hier setzt Kampes Arbeit an: Sein erklärtes Ziel war die Entwicklung eines alltagsgeeigneten Systems, das kritische Drucksituationen rechtzeitig erkennt und präventives Eingreifen ermöglicht.
Technik im Überblick: Klein, flexibel, präzise
Kampe integrierte Sensorik, Elektronik und Auswertungslogik in eine flexible Schuheinlage, die sich bequem und unauffällig im Alltag tragen lässt. An fünf biomechanisch relevanten Positionen – darunter Ferse, Vorfußbereich und Zehenzone – misst die Sohle den einwirkenden Druck. Als Sensormaterial wird Velostat eingesetzt, ein drucksensitives Polymer, dessen elektrischer Widerstand sich proportional zur Belastung verändert. Die Sensorelemente sind zwischen Gewebeschichten geschützt eingebettet und über flache Leitungen mit einer kompakten Auswerteeinheit verbunden – ohne den Tragekomfort zu beeinträchtigen.
Eine eigens entwickelte Platine nimmt die Messsignale auf und verarbeitet sie unmittelbar. So entsteht ein detailliertes Bild des individuellen Gangmusters. Gespeist wird das System durch eine Knopfzelle, was einen autarken Betrieb ermöglicht.
Die erfassten Daten werden per Bluetooth an ein Endgerät übertragen. Ein Algorithmus erkennt dabei automatisch einzelne Schritte sowie Stand- und Schwungphasen und berechnet daraus die Druckverteilung während der Abrollbewegung. Die Ergebnisse lassen sich visuell in Form von Diagrammen und Heatmaps darstellen, sodass auffällige Muster schnell identifizierbar sind.
Stimmen aus der Wissenschaft
Prof. Dr.-Ing. Jens Schäfer, Professor für Produktentwicklung an der Hochschule Osnabrück, hebt hervor, dass das Projekt zeige, wie sich eine medizinisch relevante Überwachung der Fußdruckverteilung mit vergleichsweise einfachen und kostengünstigen Mitteln realisieren lasse. Der Prototyp erkenne Unterschiede im Gangbild zuverlässig und bilde damit eine solide Grundlage für künftige Frühwarnsysteme im Bereich der Diabetesprävention.
Kampe selbst sieht noch weiteren Entwicklungsbedarf auf dem Weg zur Marktreife: Langzeitstabilität, optimierte Alltagstauglichkeit und die Recyclingfähigkeit intelligenter Textilien seien noch zu untersuchen. Einige dieser Fragen werden im Projekt „ReSiST-AR – Recycling Strategies of Smart Textiles & automated Robotics" aufgegriffen, das vom Land Niedersachsen und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert wird und von Oktober 2025 bis September 2027 läuft.