Pfad 8 · Automatisierung & Robotics

Der einzige Pfad, der Forschung und Anwendung nebeneinanderstellt — und der einzige, an dem sich der Weg von der Lehre bis zum Marktanteil lückenlos erzählen lässt. Am Anfang steht eine Carrera-Bahn im Unterricht, am Ende eine Stadt, die rund 80 Prozent Beleuchtungsenergie spart.

FHGR — ein Boot, das sehen soll, wo Licht nicht hinkommt

Das Institut für Photonics und Robotics baut ein Unterwasser-Monitoring mit einem autonomen Boot. Der Kanton will damit Seen flächendeckend abfahren und die Tiefe erfassen. Das physikalische Kernproblem nennt Tobias Leutenegger gleich mit: Time-of-Flight-Kameras sind unter Wasser faktisch blind, weil Wasser Infrarotstrahlung sehr stark absorbiert. Blaues Licht wird nur schwach absorbiert — daher die Farbwahl bei der Beleuchtung.

Dazu kommt das Praktische, das in keinem Papier steht: Die meisten 3D-Kameras sind nicht wasserdicht. Zu viel Sonne stört. Spiegelungen stören. Und der Wind lässt das Boot abdriften.

Time-of-Flight selbst ist schnell erklärt: Licht legt 300'000 Kilometer pro Sekunde zurück; die Kamera misst die Laufzeit bis zum Objekt und zurück und baut daraus ein dreidimensionales Bild. Dieselbe Technik steckt in der Gesichtserkennung eines Mobiltelefons.

«Es ist recht gut, dass man nicht immer alles weiss, was schwierig wird. Sonst dürfte man häufig gar nicht anfangen.»Prof. Dr. Tobias Leutenegger, FHGR

Das zweite Projekt — von der Strassenlampe zur Carrera-Bahn

Damit ist der Teil zum Boot zu Ende. Was jetzt folgt, ist ein eigenes, zweites Projekt des Instituts — und zugleich die Brücke zum anderen Haus dieses Pfades. Statt jedem Studierenden eine Strassenlampe in die Hand zu geben, wurde die Aufgabe auf eine Carrera-Bahn heruntergebrochen: ein Auto, eine Kamera, und die Aufgabe, einen Algorithmus zu schreiben, der das eigene Auto verfolgt und die Geschwindigkeit so regelt, dass es nicht aus der Kurve fliegt. Am Semesterende ein Wettbewerb; der Sieger trat gegen einen Menschen vom Modell-Racing an. Daraus entstand ein Innosuisse-Projekt, dessen Prototyp heute bei esave liegt.

esave — aus einem Fehler wurde eine Firma

Rico Kramer beginnt mit einem Satz, den an diesem Tag sonst niemand sagt: «Ich habe keine Fachhochschule besucht, ich bin Verkäufer.» Die Idee war, eine Strassenlampe auf LED umzurüsten. Der erste Versuch ging gründlich daneben: Eine 120-Watt-Natriumhochdrucklampe wurde durch eine 120-Watt-LED ersetzt — das Ergebnis war etwa zwanzigmal heller als nötig. Damit war klar, dass es ohne Steuerung nicht geht.

Wie es weiterging, ist die Anekdote des Pfades. Er hatte dem Gemeindepräsidenten einen Termin versprochen, sein Partner hatte keine Zeit. Also bot er ihn als Zugführer im Zivilschutz auf: «So, jetzt haben wir drei Tage Zeit.»

«So kann aus einem Problem eine Idee entstehen und aus einer Idee eine Firma.»Rico Kramer, esave AG

Was daraus wurde

Chur war eine der ersten Anlagen mit Antennen: Die Strassenlampen tauschen untereinander Wetter- und Lichtverhältnisse aus und setzen ihre Leuchtkraft selbst — ohne Server. Das Funksignal braucht ein Tausendstel der Leistung eines WLAN.

«Energie spart die Stadt Chur — nur dadurch, dass wir die LED-Lampen mit einem Sensor kombiniert haben. Das muss man sich einmal vorstellen.»Rico Kramer, esave AG

Die Zahl dazu hat er beim Gegenlesen selbst festgelegt: rund 80 Prozent — und sie kommt nicht von der Lampe allein, sondern von smarten Lichtpunkten nach Bedarf.

Das Licht wandert mit den Menschen mit: mehr Leute, mehr Licht — und es begleitet sie nach Hause. In Entwicklung ist die nächste Stufe: Fahrzeuge zählen und unterscheiden, für Fussgänger mehr Licht, für Autos weniger, für Motorräder wieder mehr.

«Alle grossen Firmen haben gesagt, es ist nicht möglich, niemand braucht das. Heute beherrschen wir 70 % des deutschsprachigen Europa.»Rico Kramer, esave AG

Und ein Risiko legt er offen: Erstmals ist ein Patent in Konflikt geraten, weltweit angemeldet. Seine Einschätzung — zu allgemeine Patente, die eigentlich nicht schützbar wären. Das unternehmerische Risiko sei der Zeitverzug: Bis ein fremdes Patent offengelegt und sichtbar ist, hat man schon viel Entwicklungszeit investiert.

Was der Pfad zeigt

Auf die Frage, was Forschende oder Verkaufende anders machen sollten, antwortet Kramer mit ungewöhnlicher Offenheit über die eigene Rolle: «Ich bin ja der, der es schlussendlich kauft. Für mich kann es nicht schnell genug gehen. Eine Fachhochschule braucht immer ein bisschen mehr Zeit. 2022 haben wir angefangen, jetzt haben wir 2026.» Und er nennt den Gegenwert gleich mit: «Sie haben Zeit, es sauber zu erforschen und auch zu sehen — hat das überhaupt eine Chance? Also vergeuden wir am Schluss weniger Geld.» Das ist keine Klage über die Hochschule, sondern eine Beschreibung der Arbeitsteilung.