Donnerstag, 18.09.2025
14:45 - 16:15
05.03.203
(Raum 5)
S25
KI-gestützte Teilautomatisierung pflegerischer Prozesse zur Sturzerkennung und -vermeidung in der stationären Langzeitpflege – Das Projekt ETAP
Moderation: J. Wielga, Gelsenkirchen
Die Langzeitpflege in Deutschland steht vor großen Herausforderungen: Zunehmender Personalbedarf trifft auf komplexe Arbeitsverdichtung sowie auf eine gesundheitlich belastete Berufsgruppe. Digitale Technologien gelten als ein vielversprechender Lösungsansatz, um pflegerische Routinetätigkeiten zu entlasten, wodurch mehr Zeit für die Interaktion mit pflegebedürftigen Menschen entstehen soll. Zugleich gibt es wesentliche Hindernisse für die Integration neuer Technologien.
Im vom BMG geförderten Projekt ETAP – Evaluation von teilautomatisierten Pflegeprozessen in der Langzeitpflege – wurde ein KI-System für die Sturzerkennung und Bewegungsanalyse in der stationären Langzeitpflege entwickelt und getestet. Eine im Bewohnendenzimmer installierte Sensortechnik erkennt Stürze, alarmiert Pflegepersonen und generiert automatisch Reports. Zudem wird sie Veränderungen beim Mobilitätsstaus erkennen.
Das Erkenntnisinteresse von ETAP zielte hauptsächlich darauf ab, inwieweit KI-Anwendungen die Arbeit professionell Pflegender entlasten oder verändern. Die Untersuchung erfolgte in einem inter- sowie transdisziplinären Konsortium aus Arbeits-, Sozial- und Pflegewissenschaften, der Gesundheitsökonomie, der Medizin- und Pflegeinformatik, sowie Einrichtungen der stationären Langzeitpflege. Im Zentrum stand ein Ansatz zur gemeinsamen Entwicklung mit Pflegekräften, um technische Komponenten iterativ weiterzuentwickeln. ETAP wurde als eine vollständig multiphasische, prospektive Mixed-Methods-Studie mit einer Kontrollgruppe konzipiert. Hierzu wurde einerseits die Technik fortlaufend implementiert und weiterentwickelt. Andererseits erfolgte eine längsschnittliche, quasi-experimentelle Evaluation von den jeweiligen Entlastungs- und Belastungseffekten bei Pflege(fach)kräften.
Nach einer kurzen Projektvorstellung werden in vier Vorträgen Erkenntnisse und Ergebnisse des Projektes vorgestellt. Die Vortragsthemen umfassen (1) die Technikperspektive zur Gestaltung neuer Technologien; (2) ethische, rechtliche und soziale Aspekte digitaler Technologien im Pflegebereich; (3) quantitative Evaluation der Be- und Entlastungseffekte für Pflegekräfte bei der Implementierung und Weiterentwicklung neuer Technologien und (4) einen praxisbezogenen Erfahrungsbericht einer Pflegeeinrichtung.
Fragestellung: Können partizipative Methoden zur Erhebung von Anforderungen (Co-Creation-Workshops, Experteninterviews mit Entscheidern und Nutzern) in Kombination mit strukturierten Verfahren der Systemgestaltung (Requirement Engineering - RE, Szenario-basiertes Design)
- die Akzeptanz von digitalen Technologien fördern,
- Implementierungsstrategien verbessern und
- technische Herausforderungen lösen?
Methodik: Die vorliegende Untersuchung basiert auf einer dreijährigen Studie in fünf Pflegeeinrichtungen der Langzeitpflege mit einer zehnmonatigen Erhebungsphase im Rahmen des Forschungsprojektes ETAP. Neben der Beteiligung von zukünftigen Nutzern kamen strukturierte Verfahren des RE und die Ableitung von Dekompositionsmodellen zum Einsatz. Ein breites Setting von Methoden der Technikgestaltung wurde mit Methoden der aufgabenorientierten Gestaltung kombiniert. Im Rahmen von Szenarien wurden Anwendungsfälle spezifiziert und durch Fokusgruppen und Experteninterviews auf die technische und praktische Anwendbarkeit überprüft. Die Erhebung sogenannter nicht-funktionaler Anforderungen und die UI-Gestaltung erfolgten gemeinsam mit etwa 15 Pflegekräften im Rahmen von drei Workshops.
Ergebnisse: Die Analyse zeigte, dass Anforderungen der Pflegekräfte – Verbesserung der Nutzbarkeit (redundanzfreie Dokumentation), Benutzerfreundlichkeit des technisch-organisatorischen Systems (keine Änderung arbeitsorganisatorischer Prozesse), Transparenz des digitalen Systems und der praktischen Unterstützung im Pflegeprozess – nur unzureichend in den technischen Entwicklungsprozess überführt wurden. Dadurch entstand ein Delta zwischen Anforderungen und technischer Lösung. Zudem wurde die Informationsveranstaltung in den Pflegeeinrichtungen durch ein Forschungsinstitut durchgeführt und die technischen Partner waren nicht involviert. Dieser arbeitsteilige Prozess führte dazu, dass konkrete technische Fragen nicht beantwortet werden konnten.
Zusammenfassung: Entscheidend ist die durchgängige Verzahnung zwischen Anforderungserhebung und technischer Entwicklung. Abgeleitete Handlungsempfehlungen sind:
- Etablierung kontinuierlicher Feedback-Schleifen zwischen Nutzern und Entwicklern,
- Schaffung eines gemeinsamen Verständnisses für Pflegepraxis (intensive Entwickler-Hospitationen in der Pflege) und
- Einrichtung interdisziplinärer Implementationsteams (klare Verantwortlichkeiten für Wissenstransfer zwischen Nutzern und Entwicklern).
Hintergrund: Digitale Technologien in der Pflege können den Arbeitsalltag erleichtern und die Versorgung verbessern. Bei ihrer Einführung können jedoch ethische, rechtliche und soziale Fragen, bekannt als ELSI (Ethical, Legal, and Social Implications), entstehen. Diese werden oft mit Hinblick auf die erfolgte Einführung der Technologie gestellt. Dabei kann der eigentliche Entwicklungs- und Implementationsprozess aus dem Fokus geraten.
Mit Herausforderungen der Digitalisierung konfrontiert, fand ein solcher Perspektivwechsel im ETAP-Projekt statt: Anfangs standen ethische, rechtliche und soziale Aspekte im Vergleich zwischen der Ausgangssituation und nach der Einführung der Technologie im Fokus. Im Verlauf rückte jedoch der Weg zur Einführung in den Vordergrund.
Methodik: Vor diesem Hintergrund wurde ein neuer Ansatz entwickelt, der formative Evaluation mit ELSI-Analysen zu einer Methodik für integrierte Forschung kombiniert, um den soziotechnischen Prozess der Entwicklung und Implementation zu analysieren. Neben einer Grundlage an ELSI-Kriterien beinhaltet diese den Blick auf externe und interne Kontextfaktoren des Projektes, welche sowohl als Projektbarrieren, als auch hinsichtlich ELSI-Fragen adressiert werden. In Workshops wurden entsprechende Fragen mit dem Konsortium diskutiert.
Ergebnisse: Durch die Analyse des Entwicklungs- und Implementationsprozess wurden ELS-Implikationen erkannt. Im Rahmen der Workshops wurden daran angelehnt Handlungsempfehlungen mit dem Konsortium entwickelt. Beispielsweise wurde das Entstehen neuer Verantwortlichkeiten festgestellt, etwa die Notwendigkeit einer klar definierten Rolle für die Systemadministration. Ein anderes Beispiel sind Fehlalarme in einer Testphase, die bei der Übertragung in die Praxis fast unvermeidlich sind. Allerdings führen Fehlalarme zu Akzeptanzverlust. Umgänge mit diesem Dilemma müssen gefunden werden.
Zusammenfassung: Der kontinuierliche Perspektivenabgleich während des Entwicklungs- und Implementationsprozesses zwischen allen beteiligen Akteuren erwies sich als wertvoll, um Annahmen und Erwartungen innerhalb des Konsortiums zu begreifen. Vorstellungen von Nutzungskontexten sind während der Entwicklung essenziell, da Projekthürden nicht nur Implementationsbarrieren darstellen, sondern auch ethische, rechtliche und soziale Aspekte aufzeigen.
Hintergrund: Die Arbeitsbelastung des Pflegepersonals in stationären Langzeitpflegeeinrichtungen stellt eine zentrale Herausforderung dar. Insbesondere Stürze und Maßnahmen zur Sturzprävention führen zu zeit- und ressourcenintensiven Aufgaben. KI-basierte Sturzerkennungssysteme bieten das Potenzial, die Arbeitsbelastung zu reduzieren, indem sie Mobilitätsveränderungen, Gefahren und Stürze frühzeitig erkennen und ein rasches Handeln ermöglichen. Gleichzeitig birgt die Implementierung neuer technologischer Innovationen Herausforderungen, etwa im Hinblick auf Akzeptanz und Integration in bestehende Arbeitsabläufe. Die systematische Untersuchung der Auswirkungen auf die Be- und Entlastung des Pflegepersonals ist daher von zentraler Bedeutung.
Methodik: Im Rahmen des Projekts ETAP wurden KI-basierte Sensoren zur Sturzerkennung in fünf stationären Langzeitpflegeeinrichtungen implementiert und mittels einer prospektiven, kontrollierten Längsschnitt-Interventionsstudie (t0 Start, t1 Intervention, t2 Follow-Up) evaluiert. Zwei weitere Einrichtungen dienten als Kontrollgruppe. Zur Erfassung von Be- und Entlastungsfaktoren wurden zwischen 2022 und 2025 Pflegekräfte mithilfe eines neu entwickelten Fragebogens befragt, der unter anderem auf dem COPSOQ-Fragebogen basiert. Zusätzlich erfolgten Erhebungen von Struktur- und Bewohnendendaten, um mögliche Einflussfaktoren auf die Be- und Entlastungsfaktoren zu kontrollieren.
Erwartete Ergebnisse: Zu t0 konnten 137 Fragebögen ausgewertet werden, zu t1 waren es 76. Von allen teilnehmenden Pflegekräften waren ca. 50 % Pflegefachkräfte. Präsentiert wird der aktuelle Stand zur Ausprägung von Be- und Entlastungen des Pflegepersonals in den Interventionseinrichtungen, ergänzt durch einen Vergleich mit den Kontrolleinrichtungen. Zudem wird über den Verlauf der quantitativen Datenerhebungen sowie über Herausforderungen im Projekt und notwendige Anpassungen berichtet.
Diskussion und Implikationen für die Praxis: Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die Erwartungen diskutiert. Vorläufige Ergebnisse deuten darauf hin, dass technologische Innovationen allein nicht automatisch zu einer Entlastung des Pflegepersonals führen. Insbesondere die Fokussierung auf den Bereich der Sturzvermeidung und Versorgung bei Stürzen erweist sich in einem komplexen Arbeitsfeld als besonders herausfordernd. Die Diskussion wird durch Implikationen für Pflegeinrichtungen sowie einen Ausblick auf die verbleibenden quantitativen Datenerhebungen abgerundet.
Fragestellungen: Die im ETAP-Projekt beteiligten Praxispartner stellen sich wichtigen Fragen im digitalen Wandel des Pflegesektors: Was erwarten Pflegeeinrichtungen von technologisch unterstützter Problemlösung? Und was erwartet sie bei der Implementierung eines technischen Systems? Entlastet der Einsatz eines Sturzsensors die prekären Arbeitsbedingungen? Wie reagieren Pflegebedürftige und ihre Angehörigen? Und welche Lösungsansätze gibt es zu Fragen nach Refinanzierung und Personalkapazität bei der Einführung?
Methodik: In fünf stationären Pflegeeinrichtungen wurden Pflegekräfte informiert, geschult und begleitet beim Umgang mit dem ETAP-System. Pflegebedürftige Personen mit Sturzrisiko wurden verständlich über die Teilnahme informiert und gemeinsam mit den Angehörigen die Entscheidung zum Einbau eines Sensors besprochen. Feedback zu Akzeptanz und Funktion des Systems im Praxiseinsatz wurde ins Konsortium weitergeleitet. Wissenschaftliche Erhebungen wurden begleitet und der Implementierungs- und Anwendungsprozess mit allen Beteiligten reflektiert. Im Austausch der Praxiseinrichtungen entstand ein strukturierter Erfahrungsbericht.
Ergebnisse: Die kontinuierliche Einbindung aller im Pflegealltag beteiligter Nutzendengruppen ist essenziell für die bedarfsgerechte Implementierung technischer Unterstützungssysteme und damit für eine effektive Entlastung des Personals. In allen Phasen des digitalen Wandels in der Langzeitpflege muss diese Beteiligung ermöglicht werden. Das beginnt bei der Projektplanung, insbesondere in Bezug auf Anforderungen an die technische Infrastruktur, Kapazität und Qualifikation des Personals. Die Wünsche und Erwartungen der Gepflegten müssen erfragt und gleichberechtigt im Rahmen der Entwicklung beachtet werden. Zudem ist eine konstruktive Problemlösung bei Hürden in der Auseinandersetzung zwischen geplantem Systemeinsatz und Alltag im belasteten Pflegesektor von großer Bedeutung sowie die Partizipation aller Beteiligter bei der Entscheidung über einen nachhaltigen Einsatz in der Pflegepraxis.
Zusammenfassung: Der Erfahrungsbericht von Praxiseinrichtungen im ETAP-Projekt bietet Erkenntnisse, die nachhaltig Technikimplementierungsprozesse für Träger sozialer Dienstleistungen gestalten können. Die Erkenntnisse basieren auf einem interdisziplinären Austausch zwischen den Projektparter*innen, vor allem auf der direkten Einbindung der Beteiligten in der stationären Langzeitpflege.
Diskutant: P. Enste, Gelsenkirchen