Forschungs- & Praxisprojekt

Ernährungs-Tagebuch als erklärbares Selbstmonitoring-System im nephrologischen Kontext

Das NephroFood-Tagebuch ist ein deterministisches, erklärbares Dokumentations- und Auswertungssystem zur strukturierten Erfassung von Ernährungseinträgen bei chronischen Erkrankungen, insbesondere bei Dialysepflicht und begleitender Stoffwechselproblematik. Es dient bewusst nicht der Therapie oder Verhaltenssteuerung, sondern der nachvollziehbaren Selbstbeobachtung, der zeitlichen Einordnung und der fachlichen Gesprächsvorbereitung.

Explainable Self-Monitoring datenschutzfreundlich noindex / intern
Systemübersicht

Akademische Einordnung des Tagebuchs

Im Gegensatz zu klassischen Tracking- oder Optimierungssystemen verfolgt NephroFood bewusst keinen präskriptiven Ansatz. Das Tagebuch dient weder der Therapie noch der automatischen Bewertung, sondern der strukturierten, erklärbaren Dokumentation von Ernährung im medizinisch sensiblen Alltag.

AutorJohannes Teitge
ProjektNephroFood
ModulTagebuch / Diary
Disziplinen Angewandte Informatik
Human-Computer-Interaction
Medizinische Entscheidungsunterstützung
Explainable Systems
LizenzGPL-2.0-or-later
1. Zielsetzung

Dokumentation vor Intervention

Die zentrale Zielsetzung des NephroFood-Tagebuchs ist die strukturierte, zeitlich konsistente Dokumentation der individuellen Ernährung. Das System erhebt keinen Anspruch auf medizinische Bewertung, Diagnose oder Therapieempfehlung.

Diese Zurückhaltung ist kein Defizit, sondern eine bewusste Designentscheidung, die sich aus medizinischer Verantwortung, ethischer Reflexion und architektonischer Klarheit ergibt.

  • Keine Zielerreichungs-Mechanik Keine implizite Erfolgskontrolle oder Drucklogik.
  • Keine automatische Warnlogik Das System alarmiert nicht, sondern dokumentiert.
  • Keine Optimierungs- oder Gamification-Elemente Kein Belohnungssystem, keine Verhaltenslenkung.
  • Keine implizite Verhaltenssteuerung Die Verantwortung bleibt bewusst beim Menschen.
1. Präskriptive Systeme in der digitalen Gesundheitswelt

Viele digitale Ernährungs- und Gesundheitsanwendungen verfolgen einen präskriptiven Ansatz: Sie definieren Zielwerte, bewerten Abweichungen und koppeln diese an visuelle, emotionale oder soziale Verstärker.

Gerade im Kontext chronischer Erkrankungen kann diese Logik problematisch sein, weil sie Schuld-, Stress- oder Versagensgefühle erzeugt und komplexe medizinische Zusammenhänge auf vereinfachte Ampellogiken reduziert.

2. Der deskriptive Ansatz von NephroFood

NephroFood verfolgt bewusst einen deskriptiven Ansatz. Das System beschreibt, was dokumentiert wurde, nicht, was hätte dokumentiert werden sollen.

Diese Trennung schützt vor Fehlinterpretationen, insbesondere wenn Ernährungsdaten ohne gleichzeitige Berücksichtigung von Blutwerten, Medikation oder klinischem Zustand betrachtet würden.

3. Medizinische Verantwortung als Designprinzip

Die bewusste Abgrenzung von Intervention und Bewertung ist Ausdruck medizinischer Verantwortung. Das Tagebuch versteht sich als vorbereitendes Werkzeug, nicht als Entscheidungsinstanz.

2. Architektur

Systemarchitektur und Datenfluss

Das Tagebuch ist tief in die Gesamtarchitektur von NephroFood integriert. Es existiert keine separate Nährwertdatenhaltung innerhalb des Tagebuchs.

Suche → Lebensmittel-Referenz → Tagebuch-Eintrag (Menge, Zeitpunkt) → Aggregation → Bewertung → UI / PDF

Diese Architektur stellt sicher, dass sämtliche Auswertungen auf identischen, zentral gepflegten Lebensmitteldaten basieren.

1. Deterministische Berechnungslogik

Jede Berechnung im Tagebuch ist deterministisch. Identische Eingabedaten führen zu identischen Ergebnissen. Es existieren keine Zufallseinflüsse, keine Heuristiken und keine lernenden Modelle.

2. Auditierbarkeit

Jede aggregierte Kennzahl kann auf einzelne Einträge zurückgeführt werden. Dadurch bleibt das System jederzeit fachlich überprüfbar.

3. Reproduzierbarkeit im wissenschaftlichen Kontext

Die deterministische Architektur ermöglicht es, identische Szenarien reproduzierbar nachzuvollziehen – eine Grundvoraussetzung für wissenschaftliche Diskussion, Lehre und Evaluation.

3. Erfassung

Suchintegrierte, kontextuelle Datenerfassung

Die Erfassung von Tagebucheinträgen erfolgt in NephroFood nicht isoliert innerhalb des Tagebuchmoduls, sondern primär direkt aus dem Suchkontext heraus.

Dadurch erfolgt die Auswahl eines Lebensmittels stets auf derselben semantischen Grundlage, die auch für Analyse, Bewertung und Aggregation verwendet wird.

  • Hinzufügen über „+“-Aktion im Suchergebnis Direkt aus der Suche heraus.
  • Automatische Übergabe des Lebensmittel-Slugs Ohne erneute Suche oder Doppelerfassung.
  • Reduktion von Kontextwechseln Weniger Medienbruch, weniger Fehlerquellen.

Das Tagebuch fungiert damit nicht als klassisches Eingabeformular, sondern als strukturierter Protokollraum.

Eintrag aus der Suche hinzufügen
Screenshot: Hinzufügen eines Lebensmittels direkt aus der Suche über die „+“-Aktion.
1. Vermeidung von Medienbrüchen

Klassische Tagebuchsysteme erzwingen häufig einen Wechsel zwischen Suche, Auswahl und Eingabe. Dieser Medienbruch erhöht die kognitive Last und führt in der Praxis oft zu unvollständigen Einträgen.

2. Suchkontext als semantischer Anker

Durch die direkte Erfassung aus der Suche bleibt der semantische Kontext erhalten: Der Nutzer weiß exakt, welches Lebensmittel mit welcher Datenbasis dokumentiert wird.

3. Fehlerprävention durch Systemdesign

Die Reduktion manueller Eingaben minimiert Tippfehler, Fehlzuordnungen und inkonsistente Dokumentation – ein zentraler Aspekt in medizinisch relevanten Anwendungen.

4. Bearbeitung

Explizite Nutzerkontrolle statt Automatismus

Tagebucheinträge sind in NephroFood jederzeit explizit bearbeitbar. Änderungen erfolgen ausschließlich auf direkte Nutzeraktion, niemals automatisiert oder implizit.

  • Mouse-Hover über Eintrag Aktionen werden bewusst erst im Kontext sichtbar.
  • Bearbeiten / Löschen nur explizit Keine stillen Veränderungen.
  • Bewusst und nachvollziehbar Jede Änderung bleibt kontrolliert und reversibel.
Bearbeiten eines Tagebucheintrags
Screenshot: Bearbeiten eines bestehenden Tagebucheintrags per Hover-Aktion.
1. Autonomie statt Korrekturheuristiken

Viele Systeme versuchen, Nutzereingaben automatisch „zu verbessern“. NephroFood verzichtet bewusst auf solche Eingriffe.

2. Verantwortung als UX-Prinzip

Jede Änderung erfolgt explizit. Dadurch bleibt die Verantwortung vollständig beim Nutzer – ein essenzielles Prinzip bei Selbstbeobachtungssystemen.

3. Psychologische Entlastung

Die Möglichkeit, Einträge jederzeit zu korrigieren, senkt die Hemmschwelle zur Dokumentation und reduziert Perfektionismusdruck.

5. Zeit

Zeitliche Strukturierung und Kontext

Alle Tagebucheinträge sind zeitlich strukturiert und klar einem Datum sowie einer Tagesphase zugeordnet. Diese Struktur dient ausschließlich der Kontextualisierung.

  • Morgens / Mittags / Abends / Nachts Übersichtliche Zuordnung nach Tagesphase.
  • Exakte Uhrzeit optional Zusätzliche Einordnung bei Bedarf.
  • Darstellung früherer Tage Zur Rekonstruktion von Mustern und Gesprächen.
Wichtig: Zeitliche Nähe impliziert keine medizinische Ursache.
Zeitliche Gruppierung im Tagebuch
Screenshot: Gruppierung von Einträgen nach Tageszeit.
1. Gefahr impliziter Kausalannahmen

In Gesundheitskontexten besteht die Gefahr, zeitliche Nähe fälschlich als Ursache-Wirkung-Beziehung zu interpretieren.

2. NephroFood als kontextuelles System

Das Tagebuch stellt zeitliche Informationen dar, ohne daraus automatisch Schlüsse zu ziehen. Interpretation bleibt ausdrücklich menschliche Aufgabe.

3. Vorbereitung fachlicher Gespräche

Die zeitliche Struktur ermöglicht es, Ernährungsgewohnheiten im Gespräch mit Fachpersonal gezielt zu rekonstruieren.

6. Profildaten

Berechnungsgrundlagen: explizit, lokal, transparent

Profildaten sind die Voraussetzung für jede sinnvolle Aggregation und Bewertung im Tagebuch. Ohne Profildaten erfolgt keine Interpretation.

  • Körpergewicht Grundlage für das Eiweiß-Ziel in g/kg.
  • Flüssigkeitslimit Grundlage für Wasserbewertung.
  • Zucker-Limit und Flags Optional für Diabetes- und Dialyse-Kontext.
Hinweis: Profildaten werden ausschließlich lokal gespeichert.
1. Sensibilität von Gesundheitsdaten

Profildaten wie Gewicht, Krankheitsflags oder Flüssigkeitslimits zählen zu den sensibelsten personenbezogenen Daten.

2. Lokale Speicherung als Schutzmaßnahme

NephroFood speichert diese Daten bewusst ausschließlich im Browser des Nutzers. Es existiert keine Serverübertragung, kein Benutzerkonto und keine zentrale Speicherung.

3. Datenschutzfreundliches Offline-System

Diese Architektur macht das Tagebuch zu einem datenschutzfreundlichen Offline-System, das auch ohne Internetverbindung funktionsfähig bleibt.

4. Regulatorische Einordnung

Durch die lokale Verarbeitung wird das System außerhalb klassischer medizinischer Datenverarbeitung betrieben, was regulatorische Risiken reduziert.

7. Aggregation

Erklärbare Auswertung ohne semantische Verkürzung

Die Aggregation im NephroFood-Tagebuch dient ausschließlich der Übersicht und Strukturierung. Sie stellt keine medizinische Bewertung dar und ersetzt keine fachliche Interpretation.

Aggregierte Werte entstehen ausschließlich aus explizit dokumentierten Tagebucheinträgen und sind vollständig rückverfolgbar.

{ "day_total": { "energy_kcal": 1840, "protein_g": 78, "kalium_mg": 1023, "phosphat_mg": 412, "natrium_mg": 1655, "water_ml": 1420 } }
  • Keine Schätzung fehlender Werte Nur vorhandene Daten werden verarbeitet.
  • Keine automatische Korrektur oder Glättung Keine Mittelwertbildung, keine versteckte Gewichtung.
  • Mathematisch, nicht medizinisch Aggregation ist hier eine Rechenoperation, keine Diagnose.
1. Formale Definition von Aggregation

Aggregation bezeichnet formal die Zusammenführung mehrerer Einzelwerte zu einer strukturierten Gesamtdarstellung, ohne neue semantische Bedeutung zu erzeugen.

2. Vermeidung semantischer Verkürzung

In vielen Ernährungssystemen werden Summen implizit als „Erfolg“ oder „Misserfolg“ interpretiert. NephroFood vermeidet diese Verkürzung bewusst.

3. Rückverfolgbarkeit als zentrales Kriterium

Jeder aggregierte Wert ist technisch auf einzelne Einträge zurückführbar. Damit bleibt jede Zahl erklärbar, überprüfbar und kontextualisierbar.

4. Bedeutung im nephrologischen Kontext

Gerade bei Dialysepatient:innen sind isolierte Tageswerte ohne Kontext medizinisch kaum interpretierbar. Aggregation dient hier der Gesprächsvorbereitung.

8. Detailpanel

Bewertungen und Hinweise: optional, erklärbar, nicht dominant

Die rechte Detail- und Bewertungsansicht im Tagebuch ist optional und kann jederzeit ein- oder ausgeblendet werden.

Sie dient der vertiefenden Betrachtung aggregierter Werte und stellt Hinweise, nicht Anweisungen dar.

  • Kontextuelle Detailansicht Nur bei Bedarf sichtbar.
  • Tipps als Information Nicht als verpflichtende Empfehlung.
  • Keine alarmistischen Darstellungen Ruhige, erklärbare Visualisierung.
Detailpanel mit Bewertung
Screenshot: Rechtes Detailpanel mit erklärbarer Bewertung und Hinweisen.
1. Unterschied zwischen Hinweis und Empfehlung

Hinweise beschreiben einen Sachverhalt, Empfehlungen implizieren Handlungsdruck. NephroFood beschränkt sich bewusst auf Hinweise.

2. Ampeln als qualitative Orientierung

Farbliche Marker dienen ausschließlich der schnellen Einordnung und sind jederzeit durch Detailinformationen auflösbar.

3. Tooltip-Logik & Explainability

Jeder Hinweis ist mit erklärendem Kontext versehen. Die Oberfläche zeigt keine Entscheidung, sondern macht Regeln sichtbar.

4. Vermeidung von Alarmismus

Besonders bei chronischen Erkrankungen kann visuelle Überdramatisierung zu Stress und Fehlverhalten führen. Das UI verzichtet bewusst auf Warnmechaniken.

9. PDF-Bericht

Dokumentation für Fachpersonal

Der PDF-Bericht des Tagebuchs dient der strukturierten Weitergabe von Informationen an medizinisches Fachpersonal, Pflegekräfte oder Ernährungsberatung.

  • Zeitlich strukturierte Einträge Klar lesbar und nachvollziehbar.
  • Tages- und Wochenübersichten Für Vorbereitung und Gesprächssituation.
  • Klare Trennung von Daten und Interpretation Kein Diagnose- oder Befundbericht.

Der Bericht ist ein Arbeitsdokument, kein medizinischer Befund.

PDF Bericht
Screenshot: Generierter PDF-Bericht für ein Arztgespräch.
1. Kein medizinischer Befund

Der PDF-Bericht enthält ausschließlich dokumentierte Ernährungsdaten und technisch berechnete Aggregationen. Er ersetzt keine Blutwerte, keine Anamnese und keine Diagnose.

2. Verantwortung bleibt beim Fachpersonal

Interpretation und Bewertung liegen ausdrücklich bei medizinischem Fachpersonal. NephroFood liefert Daten, keine Entscheidungen.

3. Juristische & regulatorische Einordnung

Durch diese klare Abgrenzung positioniert sich das Tagebuch als Dokumentations- und Hilfsmittel, nicht als Medizinprodukt.

10. Technik

Clientseitig, zustandsbasiert, nachvollziehbar

Das Tagebuch ist vollständig clientseitig implementiert. Es nutzt browserbasierte Speichermechanismen und ereignisgesteuerte Aktualisierung.

  • LocalStorage als Persistenzschicht Lokal und browserbasiert.
  • Event-basierte UI-Aktualisierung Direkt, reaktiv und nachvollziehbar.
  • Keine Serverabhängigkeit / Offline-fähig Datenschutzfreundlich und robust.
1. Clientseitige Architektur

Die vollständige Clientimplementierung reduziert technische Komplexität, erhöht Datenschutz und vermeidet zentrale Angriffspunkte.

2. Zustand als explizites Modell

Der Tagebuchzustand ist explizit modelliert und nicht implizit über UI-Elemente verteilt. Dies erleichtert Debugging und Weiterentwicklung.

3. Erweiterbarkeit

Die modulare Struktur erlaubt zukünftige Erweiterungen, etwa Exportformate oder Zeiträume, ohne bestehende Logik zu destabilisieren.

11. Grenzen

Bewusste Nicht-Ziele

  • Kein Therapie- oder Diagnosesystem Keine medizinische Entscheidungsinstanz.
  • Kein Ersatz für Blutwerte Medizinische Parameter bleiben extern.
  • Kein Coaching- oder Optimierungstool Kein Druck durch Zielerreichung.
  • Kein soziales Vergleichssystem Kein Wettbewerb, keine Ranglogik.
Diese Grenzen sind keine Schwäche, sondern Schutzmechanismen.
12. Fazit

Wissenschaftliches Gesamtfazit

Das NephroFood-Tagebuch demonstriert, dass digitale Selbstmonitoring-Systeme ohne Verhaltenssteuerung, ohne Blackbox-Algorithmen und ohne psychologischen Druck realisierbar sind.

  • Deterministisch – identische Eingaben, identische Ergebnisse.
  • Erklärbar – vollständig nachvollziehbare Logik.
  • Medizinisch verantwortungsvoll – keine vorschnelle Interpretation.
  • Datenschutzfreundlich – lokale Speicherung statt Serverprofil.
  • Auditierbar – technisch und fachlich überprüfbar.
Das Tagebuch ersetzt keine Entscheidungen, sondern schafft die Grundlage, sie fundiert treffen zu können.