06.06.2024
ELEKTRONISCHE NASE

Nosi: Tullner Startup digitalisiert Gerüche

Nach jahrelanger Forschung ist das AIT-Spinoff Nosi mit seiner elektronischen Nase mitten im Markteintritt. Wir sprachen mit Co-Founder Patrik Aspermair.
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Nosi - Das Nosi-Gründer:innen-Team (vlnr.) Klara Brandstätter, Patrik Aspermair und Johannes Bintinger | (c) ÖBB/Marek Knopp
Das Nosi-Gründer:innen-Team (vlnr.) Klara Brandstätter, Patrik Aspermair und Johannes Bintinger | (c) ÖBB/Marek Knopp

„Jeder kennt die Möglichkeit, das Sehen und das Hören zu digitalisieren. Man kann es sogar am eigenen Smartphone machen. Das Riechen zu digitalisieren war dagegen bislang nicht möglich“, sagt Patrik Aspermair. Mehrere Jahre lang entwickelten er und sein späterer Co-Founder Johannes Bintinger am AIT ein Geruchssensor-System, das genau das kann. Mit Klara Brandstätter als dritter Founderin an Bord folgte Anfang dieses Jahres die formelle Gründung des Startups Nosi – kurz für „Network for Olfactory System Intelligence“ – mit Sitz in Tulln.

„Wir ahmen mit unserem System den Geruchssinn des Menschen nach“

Im Gegensatz zum Sehen, Hören und Fühlen, für deren Digitalisierung physische Sensoren genutzt werden, braucht es beim Riechen einen chemischen Sensor, der die Einflüsse in elektronische Signale übersetzt. „Wir ahmen mit unserem System den Geruchssinn des Menschen nach. Der Mensch hat etwa 300 unterschiedliche olfaktorische Rezeptoren. Aus deren Kombination kann er bis zu einer Trillion verschiedene Gerüche unterscheiden“, erklärt Aspermair. Analog zu diesen Rezeptoren nutzt Nosi Polymer-Sensoren. Ein Machine Learning-basiertes Software-System kann dann – wie das menschliche Gehirn – Gerüche wiedererkennen.

System wird jeweils für Usecase trainiert

Von einer Trillion erkannten Gerüchen ist das System des Startups dabei aktuell noch weit entfernt. Doch die braucht es auch nicht. „Wir trainieren es jeweils angepasst an den Usecase. Dafür braucht es keine ‚omnipotente‘ Nase wie jene des Menschen, sondern eine kleine Anzahl antrainierter Gerüche, die erkannt werden müssen“, führt der Gründer aus. Die Wahrnehmungsschwelle liege dabei aber etwa dort, wo sie auch beim Menschen liegt.

Nosi zum Start mit Fokus auf wenige Branchen

Potenzielle Anwendungsfälle dafür gebe es sehr viele, etwa auch in der schwer zu erschließenden Medizinbranche, sagt Aspermair. „Die elektronische Nase soll überall dort reingesteckt werden, wo der Mensch seine Nase nicht reinstecken soll oder will“, sagt der Gründer. Aktuell fokussiert sich Nosi auf die Bereiche Smart Home, Indoor Air Quality, Pflege und Hotellerie, wo etwa ein Ungezieferbefall frühzeitig digital erschnüffelt werden kann.

Ausloten von B2B-Kunden und möglichen Systemintegratoren

„Wir sind gerade in der Markterprobungsphase. Wir versuchen auf verschiedenen Märkten einen Markteintritt. Dann wählen wir jene aus, die am lukrativsten sind, und passen das Produkt maßgeschneidert daran an“, so der Gründer. Dabei suche man nicht nur nach B2B-Endabnehmern, sondern auch nach Systemintegratoren. Anfang kommenden Jahres will Nosi die ersten Zielmärkte ausgewählt haben, ein halbes Jahr später dort auf den Markt gehen.

Hardware-Komponente für dreistelligen Eurobetrag

Die Hardware-Komponente des Systems, die etwa die Größe eines Smartphones hat, soll dabei für einen niedrigen dreistelligen Eurobetrag verkauft werden. „Mit unserem patentierten Herstellungsprozess können wir die Platine mit den Sensoren sehr günstig produzieren“, erklärt Aspermair. Diese Platine könne dann auch als Cartridge nach einer gewissen Nutzungsdauer kostengünstig ausgetauscht werden. „Sie hält mindestens ein Jahr. Wir haben einige schon erheblich länger im Einsatz“, so der Gründer.

Auch Mitbewerb für Nosi

Internationale Mitbewerber gebe es übrigens auch, räumt Aspermair ein: „Unser Alleinstellungsmerkmal ist ein Gesamtpaket. Wir lassen Kunden nicht mit den Geruchssensoren alleine, sondern helfen ihnen beim Antrainieren der Software, und passen das System an den jeweiligen Usecase an.“

Bereits mehrere Förderungen

Neben den wirtschaftlichen Plänen will Nosi auch auf technologischer Ebene noch viel weiterentwickeln. Eine aws-Preseed-Förderung, eine des niederösterreichischen Inkubators Accent sowie eine weitere Förderung des Landes Niederösterreich holte sich das Startup bereits. Zusätzliche Förderungen sollen folgen – auch ein Investment peile man mittlerweile an. „Wir sind schon mehrfach gefragt worden, waren zunächst aber noch zurückhaltend. Für unsere nächsten geplanten Forschungsprojekte wollen wir aber wahrscheinlich ein Investment aufstellen – auch als Hebel für eine Förderung“, so der Gründer.

Nosi auf dem Weg zum Megaoxel-Sensor

Letztlich soll die elektronische Nase immer genauer werden und mehr Gerüche erkennen können, skizziert Aspermair: „Ich verwende dazu den Begriff ‚Oxel‘ analog zum Pixel bei Bildern. So wie die Digitalkameras immer besser wurden, wird es auch Geruchssensoren mit immer mehr Oxel und irgendwann Megaoxel geben.“

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Andreas Onea: Der Para-Schwimmer und ORF-Moderator ist einer der Beteiligten am offenen Datensatz von Ottobock. © Ottobock

„Wer nicht sichtbar ist, existiert nicht. Ganz einfach“, sagt Onea im brutkasten-Gespräch. Menschen mit körperlicher Behinderung lägen laut dem ORF-Moderator in der Gesellschaft unter der Wahrnehmungsgrenze, und diese Unsichtbarkeit verhindere die Teilhabe. Auch die KI trage dazu bei: Derzeit stellten KI-Modelle Menschen mit körperlicher Behinderung nicht richtig dar. Auf manchen generierten Bildern hat der Para-Schwimmer, der mit fünf Jahren seinen linken Arm verlor, einen halben Arm zu viel oder einen falsch dargestellten Stumpf. „Manche sagen vielleicht, das ist banal. Aber im Endeffekt geht es um Teilhabe. Und Teilhabe heißt, ich bin dabei“, sagt Onea. Dass Bildmodelle Behinderung verzerrt darstellen, ist auch wissenschaftlich dokumentiert. Eine im Juli veröffentlichte Untersuchung der Universität Utrecht, bislang als Preprint, zeigt, dass Text-zu-Bild-Modelle Menschen mit Behinderung etwa überwiegend als alt und weiß darstellen.

An dieser Teilhabe arbeitete einer der erfolgreichsten Para-Schwimmer Österreichs zusammen mit Microsoft und dem Prothesenhersteller Ottobock. Gemeinsam erstellten sie Trainingsmaterial, mit dem KI-Modelle lernen können. Das Ergebnis, zwei Datensätze mit jeweils rund 400 Bildern und bis zu 100 Videos, wurde für alle frei zugänglich auf der Open-Source-Plattform Hugging Face veröffentlicht. Es liegt nun an den KI-Unternehmen, sie zu nutzen. Onea hat eine eindeutige Vision für die Zukunft: „Wenn man eine Menschenmenge generiert, dann sollten da auch repräsentativ Rollstuhlfahrer, Amputierte und Blinde drinnen sein. Das wäre eben adäquate Sichtbarkeit.“

„Innovationsgeist aus Europa heraus fördern“

Das Projekt berührt die Debatte um digitale Souveränität. Laut Onea darf sich Europa nicht damit zufriedengeben, die Entwicklungen aus den USA und dem asiatischen Raum einfach nur zu regulieren. „Das darf nicht unser USP sein. Wir müssen den Innovationsgeist aus Europa heraus fördern, anstiften und ermöglichen. Ich glaube, dass wir wahnsinniges Potential haben“, sagt der Moderator. Aktuell sind US-Tech-Giganten wie Google und Microsoft federführend in der KI-Entwicklung. Von ihnen wünscht sich Onea mehr Rücksichtnahme in der Produktentwicklung. Für Menschen mit Behinderung kann es etwa schon ein Problem darstellen, eine Tastenkombination aus drei Tasten gleichzeitig zu drücken.

KI.Bilder zeigen Menschen mit Prothese oft falsch oder gar nicht | Foto: Microsoft

Die Möglichkeiten für Unternehmen

Der ORF-Moderator sieht wirtschaftliches Potential in inklusiver KI. „Wenn du deine Produkte, deine Services, deine KI-Wrapper so baust, dass sie von allen nutzbar sind, kannst du mehr Menschen damit erreichen“, erklärt er. Die Weltgesundheitsorganisation WHO schätzt die Zahl der Menschen mit erheblicher Behinderung weltweit auf 1,3 Milliarden. Gleichzeitig biete ein inklusiver Zugang zum Arbeitsmarkt auch Chancen für Unternehmen. Firmen, die auch Menschen mit Behinderung anstellen, hätten in ihren Teams laut Onea eine höhere Resilienz. „Ich muss seit meinem sechsten Lebensjahr jeden Tag Lösungen finden in einer Welt, die nicht darauf vorbereitet ist, dass ich einarmig da durchspaziere. Das heißt, ich habe eine irrsinnige Lösungsorientiertheit und Frustrationsschwelle“, sagt der 34-Jährige.

In Österreich gibt es bereits Firmen, die gezielt Menschen mit Beeinträchtigungen einstellen, etwa das Startup Responsible Annotation Services. Das Unternehmen annotiert Daten, das heißt, es fügt ihnen Informationen und Kennzeichnungen hinzu. Mit den annotierten Daten können KI-Systeme trainiert und verbessert werden. Wie der brutkasten im März des Vorjahres berichtete, besteht das Team nach eigenen Angaben großteils aus neurodivergenten Expert:innen, viele davon im Autismus-Spektrum, die außergewöhnliche Fähigkeiten in Mustererkennung, Konzentration und Konsistenz mitbringen. „Diese Menschen haben hier irrsinnige Fähigkeiten, weil sie wahnsinnig konzentriert sein können und wirklich auf die kleinsten Details Wert legen. Also solche Sachen, bei denen wir einfach im Regelspektrum die Nerven wegschmeißen“, sagt Onea.

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