Eine IoT-fähige App schützt Millionen von Menschen vor Erdbebengefahren

Die Hakusan Corporation verbindet Mobiltechnologie mit dem Internet der Dinge (IoT) und trägt so bei schweren Erdbeben zum Schutz von 127 Millionen Menschen bei.

Stellen Sie sich vor, Sie werden von einem Erdbeben der Stärke 9 auf der Richter-Skala überrascht. Innerhalb weniger Minuten hinterlässt ein Tsunami mit bis zu 40 Meter hohen Wellen eine Spur der Zerstörung entlang der Küste, die kilometerweit ins Hinterland reicht. Schäden an den Reaktoren eines nahegelegenen Atomkraftwerks lösen einige Tage später eine dritte Katastrophe aus und führen zur radioaktiven Belastung der natürlichen Ressourcen, die für mehrere Hunderttausend Menschen überlebensnotwendig sind.

Während dies für viele Regionen der Welt lediglich ein hypothetisches Szenario ist, können Millionen von Japanern erschütternde Geschichten erzählen, wie sie die Ereignisse des 11. März 2011 überlebt haben. Das größte Erdbeben in der Geschichte des Landes seit Beginn der Aufzeichnungen und die darauf folgenden Katastrophen zogen Kosten in Höhe von schätzungsweise 235 Milliarden US-Dollar nach sich und forderten 16.000 Todesopfer.

Niemand möchte ein Ereignis solch historischer Ausmaße erleben müssen. Für die Hakusan Corporation, ein kleines Fertigungsunternehmen aus Tokio, war es jedoch der ideale Testfall für eine innovative Idee, die helfen soll, bei zukünftigen Erdbeben noch verheerendere Folgen zu vermeiden.

Mobiltelefone warnen vor Einsturzgefahr

Erdbeben sind für die Menschen in Japan eine allgegenwärtige Bedrohung. Jedes Jahr bebt die Erde in dem Inselstaat zwischen 1,313 und 10,680 Mal. Die japanischen Behörden beziffern die Wahrscheinlichkeit, dass die rund 30 Millionen Einwohner des Großraums Tokio bis 2042 von einem Erdbeben der Stärke 7 betroffen sein werden, mit 70 Prozent.

Zum Schutz der Bürger betreibt die Regierung ein modernes seismologisches Überwachungs- und Frühwarnsystem. Die Japan Meteorological Agency erfasst und analysiert die Erdbebentätigkeit mithilfe von 1.700 Sensoren im ganzen Land. Zwar lassen sich mit diesem System potenzielle Katastrophen mindern, doch hat es einen Nachteil: Die dafür verwendeten Geräte messen lediglich Bodenerschütterungen, nicht die Sicherheit und Stabilität von Gebäuden.

Eine erstaunliche Entdeckung, die Hakusan ein Jahr vor dem großen Erdbeben im Osten Japans zufällig machte, soll hier Abhilfe schaffen. „2010 konnten wir durch Tests nachweisen, dass der Beschleunigungsmesser des iPhone die durch Erdbeben verursachten Schwankungen mit ausreichender Genauigkeit messen kann“, erläutert Yoichi Tanaka, Chief Technical Officer von Hakusan.

Diese Entdeckung führte zur Entwicklung einer iPhone-App namens iJishin („Jishin“ ist das japanische Wort für „Erdbeben“). Die Entwickler brachten mehrere Dutzend iPhones, auf denen die App installiert ist, an den Wänden von Gebäuden an und testeten die Technologie während eines Erdbebens. Der Beschleunigungsmesser der Geräte zeichnete dabei die Erschütterungen auf.

Wettlauf gegen die Zeit: Schnelle Analysen für den Katastrophenschutz

Durch die Kombination von Big-Data-Analysen und Überwachungssensoren mit einer weit verbreiteten Mobiltechnologie möchte Hakusan eine neuartige Lösung bereitstellen, mit der sich Erdbebenschäden vorhersagen lassen und zugleich der Katastrophenschutz verbessern lässt. Sie soll den Menschen außerdem helfen, sich im Fall eines Erdbebens richtig zu verhalten. Das Unternehmen optimierte die App weiter und stellte einen Prototypen bereit, der schon bald darauf beim großen Erdbeben von 2011 seine Feuertaufe bestehen musste.

Die iPhone-App funktionierte genau so, wie die Entwickler es erwartet hatten. Die von iJishin erzeugten Daten waren so detailliert, dass die Analysten von Hakusan erste Vorhersagen treffen konnten, wie sich das Erdbeben weiter ausbreiten würde.

Trotz des erfolgreichen Tests kam die App fünf Jahre lang nicht über die Prototyp-Phase hinaus. Die Technologie war nicht in der Lage, die vielen Hunderttausend durch das Erdbeben erzeugten Datenpunkte schnell genug zu verarbeiten, um Erkenntnisse daraus abzuleiten.

Hakusan entschied sich für eine Zusammenarbeit mit SAP. Durch den Einsatz von SAP Leonardo, dem System für digitale Innovation, sowie der Plattform SAP HANA soll das iJishin-Projekt ausbebaut werden, das nun den Namen „myShindo“ trägt.

Mit der Technologie von SAP Leonardo wird das Unternehmen sein Produkt um zusätzliche Funktionen ergänzen und über die SAP Cloud Platform eine Oberfläche für Kunden bereitstellen.

„Mit dieser Kombination von Technologien kann die App Daten schneller verarbeiten und so noch vor dem nächsten Erdbeben oder Nachbeben erkennen, ob die Gebäudesicherheit weiterhin gewährleistet ist. So können auch Ersthelfer gewarnt werden, wenn ein Gebäude einsturzgefährdet ist. Für die Verarbeitung und Analyse der Informationen werden nun nur noch 12 statt 48 Stunden benötigt“, erklärt Tanaka.

Schutz von 127 Millionen Menschen durch vernetzte Geräte

Mit der Wahl von SAP als Technologiepartner verfügt Hakusan über die nötigen Voraussetzungen, um den Prototyp seiner App zu einem voll funktionsfähigen Netzwerk für datengestützte Analysen auszubauen. Parallel dazu erhielt das Unternehmen finanzielle Unterstützung von der Stadtverwaltung Tokio für die Weiterentwicklung des Erdbebenmessgeräts.

In Zukunft möchte Hakusan mit dem Projekt myShindo Hunderttausende Geräte miteinander vernetzen, von denen jedes etwa 135 KB Daten erzeugt. Selbst wenn nur 30 Prozent dieser Geräte Erdbeben aufzeichnen, die in Japan nahezu täglich auftreten, können damit im Lauf eines Jahres 4 TB Daten erfasst und analysiert werden.

„Wenn wir die Schwankungen jedes einzelnen Gebäudes genau messen können, sind wir schon fast in der Lage, die tatsächlichen Schäden vorherzusagen“, führt Tanaka aus. „Wenn wir diese Prognosen nahezu in Echtzeit erstellen können, profitieren Behörden und Ersthelfer von enormen Vorteilen. Vor allem aber können wir so helfen, Leben zu retten.“