Mancher wird sich im Kino bei Silent Friend vielleicht gefragt haben: Wie funktioniert das, was da um den Ginkgo-Baum herum gespannt ist? Metallplatten, die irgendwie mit dem Stamm interagieren? Und was genau ist an der Geranie angeschlossen? Hier erfahren Sie mehr darüber. Wir haben nämlich diese ganze Pflanzen-Messtechnik für den Film entwickelt – und sie funktioniert teilweise sogar richtig! 
Unsere Idee für SILENT FRIEND war, eine möglichst realitätsnahe und wirklich funktionierende Technik zu zeigen. Sie sollte – auch in Realität – schöne, langsame, farbige Echtzeit-Animationen auf dem Bildschirm erzeugen. So lässt sich die Pflanzenaktivität intuitiv beobachten, sehr ähnlich wie bei unserem Produkt Floranium, bei dem ebenfalls die Signale einer Pflanze als farbliche Änderungen eines Lichtes visualisiert werden.
Die Verkabelung der stillen Freundin
Beginnen wir mit dem Ginkgo-Baum und den Metallplatten um den Stamm. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes ECT – „Electrical Capacitive Tomography“. ECT funktioniert ähnlich wie der Touchscreen eines Smartphones: Wenn Sie mit dem Finger übers Display wischen, bewegt sich der Inhalt entsprechend. 
Durch kapazitive Änderungen winziger Mikrokondensatoren im Glas kann die Position Ihres Fingers ermittelt und per Software-Algorithmus ein Cursor gesteuert werden. Beim ECT am Ginkgo-Stamm durchdringt ein elektrisches Feld den Stamm zwischen den Metallplatten. Nimmt der Baum Wasser oder Nährstoffe auf, ändert sich dieses elektrische Feld räumlich – und ein Algorithmus berechnet daraus die schönen Kurven, die auf Tony’s Bildschirm erscheinen.
Zusätzlich zu den ECT-Signalen vom Stamm liefern Erdsensoren Daten aus den Wurzeln des Ginkgo-Baumes. Auch hier wirken kapazitive Sensoren – ähnlich denen am Stamm, nur mit direkt gegenüberliegenden Kondensatorflächen. Wird der Erdspieß ins Wurzelsystem gesteckt, durchdringen Baumwurzeln das elektrische Feld des Sensors.
Sobald diese aktiv werden und Wasser oder Nährstoffe aufnehmen, verändert sich das Feld. Diese Änderungen fließen direkt in den Algorithmus ein, der die visuellen Kurven auf Tony’s Bildschirm erzeugt.
Kann denn tatsächlich detektiert werden, wann eine Pflanze „schwanger“ ist? Also befruchtet? Oder ist das reine Fiktion?
Damit auch metabolische Änderungen im Ginkgo-Baum – etwa durch Hormone bei Befruchtung und Fortpflanzung – detektiert werden können, misst Tony Signale nahe der Blütenstände. Dafür befestigt er EKG-Patch-Elektroden an ausgewählten Blättern und verbindet sie per Krokodilklemme mit Kabeln. 
Ein Gerät (im Film nicht sichtbar) injiziert winzige Ströme durch Blätter und Äste. Pflanzenzellen tauschen Ionen – kleine geladene Moleküle – untereinander aus.
Starke Stoffwechselaktivität erhöht diesen Ionen-Austausch, ähnlich wie Tausende mikroskopischer Akkus, die sich laden und entladen. Die resultierenden Spannungsänderungen werden verstärkt und fließen in den Algorithmus ein, der die dynamischen Kurven auf Tony’s Bildschirm erzeugt.Nachdem Tony und der Hausmeister die Ginkgo-Dame befruchten, werden wie bei Menschen Hormone ausgeschüttet, der Ionen-Austausch kommt in Gang und die graphischen Kurven auf Tony’s Bildschirm beginnen zu tanzen.
In Wirklichkeit können solche Stoffwechselaktivitäten in Pflanzen auch tatsächlich so erfasst und gemessen werden.
Dabei kommen unterschiedliche verfahren zum Einsatz. Eines davon ist GSR (Galvanik Skin Response). Andere Verfahren messen VOCs (Volatile Organic Compounds oder auch Duftstoffe). Wieder Andere Verfahren nutzen die so genannte Chlorophyll-Fluoreszenz, die mittels Pulse-Amplitude-Modulation (PAM) gemessen werden kann.
Öffnet Gundulas Geranie wirklich das Gartentor?
Eines der Szenen-Highlights in SILENT FRIEND ist unumstritten der Moment, wenn die Geranie Hannes das Gartentor öffnet.
Reagieren Pflanzen so auf Menschen dass man dies elektrisch messen kann?
Die große Pflanzen-Euphorie begann Ende der 60er-, Anfang der 70er-Jahre mit dem Buch Das geheime Leben der Pflanzen von Christopher Bird und Peter Tompkins, das später auch verfilmt wurde. Die Filmmusik stammte von Stevie Wonder. In dem Buch wird von Cleve Backster berichtet, einem Lügendetektor-Spezialisten bei der CIA, der aus Neugier seinen Polygraphen an eine Dracaena (Drachenbaum) anschloss – und damit die Legende begründete, Pflanzen würden auf menschliche Gedanken reagieren.
Zuerst dachte Cleve Backster: Wenn ich die Pflanze gieße, müsste das Signal ausschlagen – Feuchtigkeit leitet ja Strom. Doch das Gegenteil passierte: Die Polygraph-Kurven wurden „entspannter“. Also radikaler: Er stellte sich vor, ein Blatt mit einem Streichholz anzubrennen. Genau in diesem Moment – als das Bild in seinem Kopf entstand – schlug der Polygraph aus!
Hatte Cleve Backster, der CIA-Lügendetektor-Spezialist, wirklich entdeckt, dass Pflanzen auf menschliche Gedanken reagieren – und das mit seinem Polygraphen gemessen? Ich wollte das unbedingt herausfinden! Voller Euphorie habe ich also während meiner Lehre als Feingeräteelektroniker an der Universität Stuttgart, am Institut für Physikalische Chemie, mit vorhandenen Schaltplänen, Bauanleitungen und etwas Eigenregie ein solches Gerät entwickelt und gebaut (oder besser gesagt: gebastelt). Sogar das Gehäuse habe ich selbst gebaut. Damit konnte ich wie Cleve Backster Pflanzen messen.
Da ich mein echtes, funktionierendes Gerät für die 1972-Silent Friend-Dreharbeiten mitgebracht hatte, war es für mich selbstverständlich: Das schließe ich an Gundulas Geranie an. Dann konnte sie sich „selber spielen“ – ohne dass ich hinter der Tür heimlich Drehregler bedienen und Kurven schreiben lassen muss.
Weder Crew noch Schauspieler wussten davon und nahmen erst gar nicht wahr, dass die Pflanzenreaktionen auf Hannes tatsächlich echt waren. Tatsächlich schlug der Linien-Schreiber jedes Mal aus, wenn Hannes (Enzo Brumm) das Pflänzchen angeschrien hat. „Ein magischer Moment“, sagte Ildikó Enyedi, als die Crew merkte, dass da wirklich ein funktionierendes Gerät hing – und die Geranie wirklich reagierte.
Bei solchen Geräten handelt es sich um sogenannte GSR-Instrumente. GSR steht für „Galvanic Skin Response“ auf Deutsch etwa „galvanische Hautreaktion“. Dieses Messverfahren kennen Sie aus den Personenwaagen mit Body-Index-Funktion: Diese schicken einen winzigen Strom durch Ihre Füße und messen die Impedanz. Daraus leiten sie Fettanteil, Wasserhaushalt und Muskelmasse ab.
Das Innere des Geräts hat natürich wenig mit moderner Mikroelektronik gemein. Das Netzteil (rechts) ist eine symmetrische Spannungsversorgung für die Operationsverstärker. Der Trafo – günstig auf einer Hobby-Elektronik-Messe ergattert – ist völlig überdimensioniert. Aber was Kleineres gab’s gerade nicht. Die Platinen sind selbst geätzt: Schwarze Klebestreifen auf photoresistentem Lack, UV-Belichtung, nichtbelichteten Lack abspülen, dann ins beheizte Eisen-III-Chlorid-Bad. Pure 80er-Magie!
Hier der Original-Schaltplan meines Teenager-Meisterwerks. Die Schalung ist mit TL072 Operationsverstärker aufgebaut. Am Eingang ist ein Stufenschalter, mit dem man verschieden Widerstände schalten kann. Damit wird der Strom eingestellt, der durch die Pflanze fließt. Trockenere Pflanzen brauchen eine höhere Spannung, feuchtere eine niedrigere, um den gleichen Strom fließen zu lassen. Mit einem Poti wird eine Referenzspannung eingestellt, die gleich der Spannung von der Pflanze sein sollte. Das Ganze bildet eine Wheatstone’sche Brücke mit Differenzverstärker im Brückenzweig.
Hinter dem Brücken Differenzverstärker ist ein LC Filter und ein Gleichrichter. Im Oberen Zweig ebenfalls. über zwei Impededanzwandler werden dann die beiden Gleichspannungen wieder auf einen Differenzverstärker gegeben. Die resultierende Spannung wird anschließend nochmals verstärkt und auf dem Ausgang ausgegeben. Mit weiteren Poties kann die Signalsymmetrie so eingestellt werden, dass sich am Ausgang 0V ein-pendeln und bei höherer Verstärkung keine Übersteuerung wegen eines Offsets zustande kommt. Im Oberen Teil der Schaltung dient ein 555 Timer IC als Rechteck Generator, der einen LC Resonanzkreis zum Schwingen anregt. Damit ist die Messspannung eine schöne harmonische Wechselspannung, was eine Polarisation der Elektroden verhindert.
Die Gartentor Mechanik
Damit die Geranie auch wirklich das Gartentor öffnen kann, muss ihr Signal irgendwie eine Schalter auslösen, der dann einen Motor ein – bzw umschaltet. Dies wird mit einem alten Relais, einem Mikroschalter und einem Schlitten realisiert. Wenn die Pflanze eine Person wahrnimmt, dann bewegt sich der Schlitten, der auf dem Linien Schreiber befestigt ist (in machen alten Fachkreisen auch „Kompensations Graph“ genannt) nach rechts.
Der Schlitten löst dann den Schalter aus, und das Relais schaltet den Motor ein. Das Gartentor öffnet sich, bis der Antrieb an einen Endschalter stößt, der den Motor stoppt.
Wandert der Schlitten wieder in die andere Richtung, fällt das Relais zurück und schaltet die Versorgungsspannung des Motors um. Über eine Diode fließt nun der Strom in den Motor (Diode überbrückt den Endschalter) und der Motor fährt zurück und schließt das Gartentor bis zum nächsten Endschalter.
Hier im Video wird die Funktionsweise demonstriert. Bewegt man seine Hand in Richtung Pflanze, so reicht das Elektrostatische Energie-Feld der Hand schon aus, um das notwendige Pflanzensignal zu generieren, das – verstärkt durch das oben beschriebene Pflanzen-Messgerät, den Schlitten bewegen lässt. So wie es später die Geranie von Gundula macht wenn Hannes vor dem Gartentor steht.
All das wurde in Silent Friend genau so aufgebaut – und hat bei den Dreharbeiten tatsächlich so funktioniert! Natürlich waren mit so vielen Leuten am Set auch viele Störungen da, sodass es unwahrscheinlich gewesen wäre, hätte die Pflanze Hannes wirklich erkannt. Wir mussten der Geranie also etwas unter die Arme (Blätter) greifen. Aber prinzipiell hätte Gundulas Pflänzchen das Gartentor öffnen können! Alles hat real funktioniert!
Wer nun so richtig Lust darauf bekommen hat, mal selber auszuprobieren, was seine Pflanzen so alles mitteilen wollen, der muss zum Glück so ein Gerät nicht erst selber bauen wie ich früher. Sie können von uns gerne eines erwerben, welches genau so funktioniert wie das alte an der Geranie in SILENT FRIEND. Wir freuen uns auf Ihre Bestellung!
Sie haben SILENT FRIEND noch nicht gesehen? Dann wird es höchste Zeit ins Kino zu gehen! Wir wünschen viel Spaß bei diesem ganz besonderen Kinoerlebnis!
Martin Heine