Fraunhofer-Podcast: Forschung erleben – Zukunft hören (Fraunhofer-Gesellschaft)

Durch die hohe Verfügbarkeit von Drohen und anderen Fluggeräten für den Privatgebrauch entstehen Bedro-hungsszenarien für sensible Gebiete wie Flughäfen oder Großveranstaltungen mit vielen Menschen. Um ange-messen reagieren zu können, braucht es Hilfsmittel zur Erkennung und Lokalisation potenzieller Gefahrenquel-len. Christian Rollwage, Leiter der Gruppe »Audiosignalverbesserung« beim Fraunhofer IDMT in Oldenburg, forscht an Lösungen zur besseren Signalverarbeitung und -verbesserung von Sprach- und Audiosignalen. Mit diesen Kompetenzen ist sein Team an unterschiedlichen Projekten zum Schutz von sensiblen Bereichen vor Be-drohung durch Flugobjekte beteiligt. Dabei kommen nicht nur leistungsstarke Mikrofone und Technologien für die Audiosignalverarbeitung zum Einsatz, sondern auch Verfahren des Maschinellen Lernens. Dadurch sind audi-ologische Daten selbst bei anspruchsvollen Umwelteinflüssen, wie etwa bei starkem Umgebungslärm, für akusti-sche Sensoren nutzbar. https://www.idmt.fraunhofer.de/de/hsa.html https://www.idmt.fraunhofer.de/de/hsa/research_fields/audio_signal_enhancement.html https://www.idmt.fraunhofer.de/de/Press_and_Media/press_releases/2021/Projekt_DeViSe.htmlhttps://www.idmt.fraunhofer.de/de/Press_and_Media/press_releases/2020/klick-ist-nicht-gleich-klick.html

Der Schritt in die Selbständigkeit sollte wohl überlegt sein. Gerade zu Beginn einer Ausgründung gibt es viele Fragezeichen. Der High-Tech Gründerfonds unterstützt und finanziert Technologie-Start-Ups in ihrer Seed-Phase. Dr. Alex von Frankenberg ist Experte und Kenner der Spin-Off-Branche und seit 15 Jahren Geschäftsführer des High-Tech Gründerfonds. Rund 40 Seed-Investments pro Jahr tätigt der HTGF und hat bereits 120 Unternehmen erfolgreich verkauft. In dieser Folge sprechen wir mit Dr. von Frankenberg über die Bedeutung von Ausgründungen für den Wirtschaftsstandort Deutschland, wie eine optimale Zusammenarbeit zwischen Ausgründern und Organisationen aussieht und über Tipps, falls ein Spin-Off mal nicht so läuft, wie erhofft. Veröffentlicht: Dezember 2020

Im Rahmen einer strategischen Kooperation entwickeln das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik BSI und das Fraunhofer IAIS Prüfverfahren für KI-Systeme. Ziel ist es, technische Produkt- und Prozessprüfungen von KI-Systemen in der Wirtschaft zu etablieren und die Entwicklung einer KI-Zertifizierung »made in Germany« voranzubrin-gen. Auch das Deutsche Institut für Normung (DIN) ist Teil der Kooperation. Dr. Maximi-lian Poretschkin (IAIS) und Filiz Elmas (DIN) erklären im Podcast, wie das gelingen soll. https://www.iais.fraunhofer.de/de/forschung/kuenstliche-intelligenz/ki-zertifizierung.html (Infos zu KI-Zertifizierung) https://www.iais.fraunhofer.de/content/dam/iais/KINRW/Whitepaper\_KI-Zertifizierung.pdf (Whitepaper) https://www.iais.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/presseinformationen-2021/presseinformation-210427.html (Buch)

LiFi steht für Light Fidelity und ist angelehnt an WiFi, das englische Wort für WLAN. Doch LiFi verwendet das optische Spektrum, also Licht, für die Datenübertragung in geschlossenen Räumen. Früher nutzte man Morsezeichen mit Licht, um Nachrichten über Distanzen hinweg zu übermitteln. Heute kann man durch sichtbares Licht aus der Deckenlampe viele Informationen in Gigabit-Geschwindigkeit übertragen. Dr. Dominic Schulz vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI in Berlin, erklärt im Podcast, wie das funktioniert und wo sich der Einsatz von LiFi lohnt.

Hugo-Geiger-Preisträger Dr. Robert Klas hat die bislang leistungsstärkste Quelle für laserähnliches extrem ultraviolettes Licht (EUV) im Labormaßstab entwickelt. Er vereinfachte zudem den Aufbau so, dass er nur den Bruchteil einer bislang für solche Versuche notwendigen Großforschungsanlage kostet und leichter zu bedienen ist. Im Fraunhofer-Podcast erklärt er unter anderem, was Attosekunden sind – und wie man sich auf dem Weg zur Promotion immer wieder motiviert, auch wenn der Durchbruch Jahre auf sich warten lässt. Weiterführende Links: Fraunhofer-Institut für Optische Feinmechanik IOF: www.iof.fraunhofer.de

Das Corona-Virus gehört nun seit Monaten zu unserem Alltag und schränkt öffentliches Leben und Wirtschaft in bisher unbekannter Weise ein. Und was wir bislang wissen, ist auch: Wir wissen zu wenig über diesen neuartigen Erreger. Auch am Würzburger Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC arbeiten die Forschenden mit Hochdruck daran, diese Wissenslücken zu füllen und Wirkstoffe gegen das Virus zu identifizieren. Das Besondere: Sie arbeiten dabei mit organotypischen Gewebemodellen. (Veröffentlicht Mai 2020)

Einen Qualitätssprung bei In-Ear-Kopfhörern verspricht eine innovative Schallwandler-Technologie aus dem Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden. Dr. Bert Kaiser und sein Team haben Mini-Lautsprecher mit winzigen Biegelamellen entwickelt, die von elektrostatischen Aktoren in Schwingung versetzt werden. Der niedrige Klirrfaktor verbessert die den Klang bei der Musikwiedergabe, außerdem sinkt der Energieverbrauch. Damit wird es möglich, zusätzliche Funktionen zu integrieren, etwa für den Bereich Internet of Voice. Wie die Technik genau funktioniert, erklärt Bert Kaiser im Podcast.

Dr. Jessica Schwarz erklärt, wie die Maschine den Menschen am besten unterstützen kann.

Eine spannende Innovation aus der Halbleiterfertigung: Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT haben mit Powder MEMS eine Fertigungstechnologie entwickelt, die erstmals dreidimensionale Mikrostrukturen auf einem planen Wafer ermöglicht. Dr. Thomas Lisec und Björn Gojdka erzählen im Podcast, wie Ihnen das gelungen ist und welche Anwendungen damit möglich werden.

Deutschland soll bis 2045 klimaneutral sein. Dazu gehört auch eine nachhaltige, digitale und bezahlbare Bauwirtschaft. Aber wie sieht es aus, dieses Bauen der Zukunft? Um diese Frage zu klären, haben wir kurz vor dem Start der Messe BAU in München mit Professor Gunnar Grün gesprochen. Er ist stellvertretender Institutsleiter des Fraunhofer Instituts für Bauphysik IBP - und Sprecher der Allianz BAU. Fraunhofer auf der Messe BAU 2023 https://www.fraunhofer.de/de/veranstaltungen-messen/messen/2023/bau.html Pressemappe zur BAU 2023 https://www.fraunhofer.de/de/presse/pressemappen/pressemappe-zur-bau.html Fraunhofer-Allianz BAU https://www.bau.fraunhofer.de/

Lebensmittel aus pflanzlichen, regionalen Rohstoffen sind gut für die Umwelt und erfreuen sich wachsender Beliebtheit. Wie man die rein pflanzlichen Lebensmittel herstellt, so dass sie auch schmecken, das wissen die Expertinnen und Experten vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV. Sie haben ein Verfahren entwickelt, mit dem aus der heimischen Süßlupine Speiseeis hergestellt werden kann. Mit Erfolg: Das Spin-off Prolupin aus dem Fraunhofer IVV beliefert den Lebensmittelhandel unter der Marke LUVE mittlerweile nicht nur mit Speiseeis, sondern u.a. auch mit pflanzlichen Joghurt-Alternativen und Brotaufstrichen. Dr. Stephanie Mittermaier, Leiterin der Abteilung Verfahrensentwicklung Lebensmittel am Fraunhofer IVV erklärt, wie die Produkte aus der Süßlupine hergestellt werden – und warum man besser nicht versuchen sollte, Eis aus Lupinen selbst herzustellen. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV https://www.ivv.fraunhofer.de/ Fraunhofer-Spin-off Prolupin https://madewithluve.de/ Fraunhofer auf dem Technology Roof https://www.munich2022.com/de/technology-roof

Seit den 1980er Jahren nehmen Extremwetterlagen zu. Deutlich spürbar ist der Klimawandel auch in unseren Städten. Ein zentraler Aspekt, wie verdichtete Städte resilienter und zugleich lebenswerter gemacht werden können, ist der urbane Wasserkreislauf. Welche Rolle dabei blau-grüne Infrastrukturen spielen, wie der urbane Wasserkreislauf gestaltet werden kann, welche Herausforderungen damit einhergehen und wie die technische Umsetzung aussieht, das erklären Dr. Susanne Bieker und Dr. Jutta Niederste-Hollenberg vom Fraunhofer Institut für System und Innovationsforschung ISI in dieser Podcast-Folge.

Das Spin-Off des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD Threedy hat mit dem instant3Dhub eine Plattform entwickelt, die Anwendungen im Bereich des Visual Computings unterstützt. Die Technologie dieser Plattform ermöglicht die Nutzung beliebig großer Datensätze über alle Anwendungs- und Geräteklassen hinweg und vernetzt sie direkt mit Businessdaten und Sensoren für zahlreiche Anwendungen. In dieser Podcastfolge spricht CEO Christian Stein unter anderem darüber, was das Unternehmen auszeichnet und welche Schritte im Zuge einer Ausgründung besonders wichtig sind.

Eine neuartige Technologie zur Reinigung von Abwässern hat Hans-Jürgen Friedrich, Diplom-Chemiker am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS, entwickelt. Durch eine Kombination aus Elektrolyse und Ultraschall ist das Ver-fahren in der Lage, Rückstände von Medikamenten aus dem Abwasser zu beseitigen. Die Klärwerke können das bisher nur eingeschränkt. Hans-Jürgen Friedrich erklärt, wie die neue Technologie funktioniert - und damit Flüsse, Seen und Grundwasser schützt.

Das geplante europäische Satellitennetzwerk ist ein gigantisches Hightech-Projekt. Es soll eine resiliente Infrastruktur für sicheren Datenaustausch und verschlüsselte Kommunikation der Behörden ermöglichen. Auch Unternehmen werden es nutzen können. Viele Fraunhofer-Institute beteiligen sich an dem Projekt mit ihren Technologien und Ideen. Prof. Michael Lauster, Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen INT und Sprecher für das Geschäftsfeld SPACE von Fraunhofer AVIATION & SPACE, beleuchtet die Hintergründe des ehrgeizigen Projekts und erklärt, welche Rolle die Quantentechnologie in Zukunft bei der Satellitenkommunikation spielen könnte.

Der Ausbau von Photovoltaik und Windkraft ist aufgrund des Klimawandels notwendig. Die schwankende Stromproduktion von Wind und Sonne wird für Energieversorger aber zur Herausforderung. Ein Beitrag zur Lösung liegt in einer Anpassung des Stromverbrauchs von Fabriken an die fluktuierende Stromerzeugung durch Wind und Sonne. Eine smarte Lösung für flexiblen Stromverbrauch in Fabriken und einen innovativen Baustein für die Energiewende bietet das Kopernikus-Projekt SynErgie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF. Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft haben das Konzept, an dem mehrere Fraunhofer-Institute und Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft beteiligt sind, bereits in der Modellregion Augsburg getestet. Jana Köberlein und Stefan Roth vom Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV geben im Podcast einen Einblick in das Projekt, sprechen über die Potenziale von Digitalisierungslösungen, die Industrie 4.0 und die Integration von erneuerbaren Energien.

Mp3, AAC, HE-AAC – diese Kürzel stehen für Audiocodecs, mit denen wir unsere Lieblingslieder auf unseren Endgeräten abspielen können. Zum Welt-Musik-Tag reden wir über die technische Seite von Sound und Klang. Thomas Mayenfels vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen spricht über die Relevanz von Audiocodecs, die Bedeutung von mp3 für das Institut und den möglichen kommenden Standard: das MPEG-H-Format.

Automatisierte Fahrsysteme haben das Potenzial, die Straßen deutlich sicherer zu machen: Sie optimieren den Verkehrsfluss und sie erkennen Gefahren auf der Strecke und reagieren darauf. Und: Automatisierte Fahrsysteme halten den Schaden durch unaufmerksame und unzuverlässige menschliche Fahrer in Grenzen. Durchbrüche auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz (KI) und insbesondere der Einsatz von Maschinellem Lernen zur Wahrnehmung des Umfelds und der Reaktion des Fahrzeugs darauf werden als Schlüssel zur Verwirklichung des automatisierten Fahrens angesehen. Doch trotz des anfänglichen Hypes und der massiven Investitionen vollziehen sich die Fortschritte deutlich langsamer als ursprünglich erwartet. Hinzu kommen aufsehenerregende Unfälle selbstfahrender Autos mit Schwerverletzten und Todesfällen. Diese untergraben das Vertrauen in die Technologie und machen gleichzeitig die Notwendigkeit neuer Perspektiven für die Sicherheit dieser automatisierten Fahrsysteme deutlich. In diesem Podcast erläutert Prof. Dr. Simon Burton vom Fraunhofer IKS, worauf es bei der Frage nach der Safety (Sicherheit) von KI in Autos ankommt, vor welchen Herausforderungen die Ingenieure stehen und welche Hausaufgaben die Automobilhersteller noch zu erledigen haben, um sicheres autonomes Fahren zu gewährleisten. Weitere Informationen: Autonomes Fahren Komplexe Systeme sind eine Herausforderung für die Sicherheit https://safe-intelligence.fraunhofer.de/artikel/autonomes-fahren-2?utm_source=website Komplexe Systeme Automatisiertes Fahren und Sicherheit – eine breitere Perspektive https://safe-intelligence.fraunhofer.de/artikel/automatisiertes-fahren-sicherheit?utm_source=website Fraunhofer IKS: https://www.iks.fraunhofer.de Simon Burton: https://www.iks.fraunhofer.de/de/institut/direktorium/simon-burton.html

Laserstrahlen werden dazu genutzt, um Material abzutragen. Aber was passiert, wenn Strahl und Werkstoff aufeinandertreffen, ein Moment, der sich im Bereich von einer Pikosekunde, dem Bruchteil einer Sekunde, bewegt? Dr. Christian Kalupka vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT hat sich mit dieser Frage im Rahmen seiner Dissertation beschäftigt und kann nun je nach gewünschtem Prozess genau feststellen, mit welchen Parametern eines Laserstrahls die Energiedeposition in einem Werkstoff möglichst gezielt erreicht wird. Für diese Erkenntnis wurde er mit Platz drei des Hugo-Geiger-Preises 2021 ausgezeichnet. Warum diese Erkenntnisse für Industrie und Wirtschaft wichtig sind und was die Neuartigkeit seiner Erkenntnis ist, erklärt Dr. Kalupka in dieser Podcastfolge.

Immunerkrankungen, wie beispielsweise Rheuma oder Schuppenflechte, sind Systemerkrankungen, die oft mehrere Organsysteme gleichzeitig betreffen. Für die optimale Versorgung der Patientinnen und Patienten ist ein fächerübergreifender Ansatz unbedingt erforderlich. Umgesetzt wird dieser bei Fraunhofer im Konzept der 4D-Klinik. Prof. Frank Behrens, stellvertretender Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Translationale Medizin und Pharmakologie ITMP, beschreibt im Fraunhofer-Podcast, warum die 4D-Klinik einmalig ist und was das Konzept für Patienten und Forschung leisten kann. Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie ITMP: https://www.itmp.fraunhofer.de/ Weiterführende Projekt-Links: 4D-Klinik: https://www.itmp.fraunhofer.de/de/innovationsbereiche/4D_klinik.html Projektbeispiel: https://www.cimd.fraunhofer.de/de/projekte/fruehdiagnostik-subklinischer-arthritis.html

Die Preise für Heizöl, Gas und Strom steigen. Das belastet Privathaushalte und die produzierende Industrie. Was sind die Ursachen? Kann man etwas dagegen tun? Die Antworten auf diese Fragen kennt Dr. Martin Weibelzahl vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik (FIT).

Lärm, ein Hörsturz oder einfach das Alter… Schwerhörigkeit kann viele Ursachen haben, ist aber immer gleich lästig. Betroffene greifen dann meist auf Hörgeräte zurück, um die Hörprobleme auszugleichen. Das Mannheimer Start-up Vibrosonic hat eine neuartige Hörhilfe entwickelt, deren Lautsprecher direkt auf dem Trommelfell liegen – „Hörkontaktlinse“ haben die drei Gründer ihr Produkt genannt, das eine deutlich bes-sere Klangqualität, als die bisheriger Hörsysteme verspricht. Hervorgegangen ist die Ausgründung Vibrosonic aus dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und der Universitäts-HNO-Klinik Tübingen. CEO Dominik Kaltenbacher spricht in diesem Podcast über die Vorteile der Hörhilfe und warum die Klangqualität besser ist als bei üblichen Hörgeräten.

Quantencomputing gilt als »Game Changer«, der in einigen Jahren neue Möglichkeiten in vielen Bereichen schaffen kann: bei der Optimierung und Simulation, in der Logistik, Energiewirtschaft, Chemie, Medizin oder in der Produktionsplanung. An einem IBM-Quantencomputer, installiert nahe Stuttgart, ist es Unternehmen und Forschungseinrichtungen erstmals möglich, unter deutschen Datenschutzregeln anwendungsnahe Algorithmen zu programmieren und zu testen. Wie sie Know-how aufbauen, quantenspezifische Anwendungen sowie neue Geschäftsmodelle entwickeln können und warum es jetzt schon sinnvoll ist, sich mit der Zukunftstechnologie zu beschäftigen, das erklärt Prof. Dr. Manfred Hauswirth in unserem Podcast. *Fraunhofer-Kompetenznetzwerk Quantencomputing Video zum Kompetenznetzwerk auf YouTube: https://youtu.be/hdYRDOorO7E Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS https://www.fokus.fraunhofer.de/ -- Prof. Dr. Manfred Hauswirth ist Leiter des Fraunhofer-Instituts für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, Professor für Informatik an der Technischen Universität Berlin und Sprecher des Fraunhofer-Kompetenznetzwerks Quantencomputing. Fraunhofer-Kompetenznetzwerk Quantencomputing https://www.fraunhofer.de/de/institute/kooperationen/fraunhofer-kompetenznetzwerk-quantencomputing.html Fraunhofer Strategisches Forschungsfeld Quantentechnologien https://www.fraunhofer.de/de/forschung/fraunhofer-strategische-forschungsfelder/quantentechnologie.html Webspecial Quantentechnologien https://www.fraunhofer.de/de/forschung/aktuelles-aus-der-forschung/quantentechnologie.html

In einer Welt, die durchgeplant und beständig schien, ist die Unsicherheit zu unserem ständigen Begleiter geworden. Vermeintliche Gewissheiten wurden über den Haufen geworfen, Prognosen erwiesen sich als falsch, für unumstößlich gehaltene Werte standen auf dem Prüfstand. Im Gespräch mit Dr. Philine Warnke vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI in Karlsruhe reden wir über Zukunft: Wie lässt sich mit Vorausschauprozessen und Zukunftsdialogen besser mit Unsicherheiten umgehen? Was haben wir aus den letzten Jahren für die nächsten gelernt? Wie können wir uns in unsicheren Zeiten besser verständigen und für die Zukunft wappnen? Dr. Philine Warnke leitet das Geschäftsfeld Zukunftsdialoge am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

Dr. Silvio Bonaccio ist Leiter der Technologietransfer-Stelle an der ETH Zürich und begleitet Gründerinnen und Gründer auf ihrem unternehmerischen Weg aus der Hochschule in die Wirtschaft. In diesem Podcast spricht er über den Transfer von hochqualifizierten Arbeitskräften und von Technologien, die ihre Anfänge in der Forschung haben und in der Wirtschaft weiterentwickelt werden. Zudem spricht er über Innovationen, Investitionen und darüber, was beim Gründen wichtig ist: ein Grad an Verrücktheit und ein gutes Team.

Die Gründung eines eigenen Unternehmens ist ein großer Schritt. Dr. Dominik Lausch hat sich dieser Herausforderung mit der Gründung der DENKweit GmbH, einem Spin-off des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, gestellt und erzählt im Podcast von seinen Erfahrungen: von der ersten Idee, der Auseinandersetzung mit Geschäftsmodellen, dem Gründungsprozess, der Anpassung des Produkts auf den Markt und was es bedeutet, ein eigenes Unternehmen zu führen. Außerdem spricht er über die Zusammenarbeit mit der Fraunhofer-Gesellschaft und was ihn persönlich motiviert.

Das Automobil ist in die Kritik geraten. Früher stand es für Freiheit und Wohlstand, heute gilt es als Klimaschädling. Gerade in den dicht besiedelten Innenstädten wird das Auto immer mehr zum Problem. Prof. Uwe Clausen ist Vorsitzender der Fraunhofer-Allianz Verkehr und Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML. Der Mobilitätsexperte erklärt, welche Technologien dem Automobil helfen, nachhaltig zu werden, ob das selbstfahrende Auto mehr als ein kurzlebiger Hype ist, warum die vernetzte Mobilität ein Datenschutzproblem hat - und welches Auto er sich selbst wünscht.

"Alles, worauf sich der Mensch mit dem Ohr konzentrieren kann, kann man auch einer Maschine beibringen", sagt Dr. Jan Rennies-Hochmuth vom Fraunhofer IDMT. Der Gruppenleiter "Persönliche Hörsysteme" am Oldenburger Institutsteils Hör-, Sprach- und Audiotechnologie HSA des Fraunhofer IDMT möchte mit seinem Team das individuelle Hören verbessern und so nicht nur Technologien für Anwendungen im medizinischen Bereich entwickeln, sondern das Hör- und Klangerlebnis für jeden verbessern. Über die Hörwahrnehmung hinaus werden am Institut wissenschaftliche Erkenntnisse über die Mensch-Technik-Interaktionen in technologischen Anwendungen umgesetzt. Schwerpunkte der angewandten Forschung sind die Verbesserung von Klang und Sprachverständlichkeit, die personalisierte Audiowiedergabe sowie die automatische Sprach- und akustische Ereigniserkennung mit Hilfe künstlicher Intelligenz (KI). Mit dem vielseitig einsetzbaren Hearable aus dem Hause IDMT lassen sich Maschinen in der Produktion und Logistik steuern und die Qualitätskontrolle optimieren, aber auch Körperfunktionen überwachen (EEG) und Leben schützen durch frühzeitige Erkennung von epileptischen Anfällen. Website des Hearables: https://www.idmt.fraunhofer.de/de/institute/projects-products/projects/das-hearable-fuer-den-smarten-industriearbeitsplatz.html IDMT HSA Startseite: https://www.idmt.fraunhofer.de/de/hsa.html sowie das YouTube-Video zum Hearable: https://youtu.be/eBvoekHQ3Po

Für die Energie- und Mobilitätswende spielen Brennstoffzellen eine tragende Rolle. Eine zentrale Herausforderung dabei ist ihre Energieeffizienz – gerade für den Fahrzeugbau. Hierfür müssen die einzelnen Bauteile möglichst leicht und klein sein und dabei einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. Im Fall des Gleichspannungswandlers, der die Spannung der Brennstoffzelle an den Antrieb anpasst und den Energiefluss steuert, galt es bisher als unmöglich, kleinere Geräte mit höherem Wirkungsgrad zu entwickeln. Dr. Bernd Eckardt und Dr. Stefan Matlok vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB haben nun das Unmögliche möglich gemacht und eine neue Generation von Gleichspannungswandlern entwickelt, die eben diese Anforderungen erfüllt. Für diesen Schritt in die Zukunft erhielten die Forscher den Joseph-von-Fraunhofer-Preis. (Veröffentlicht: November 2020)

Der Bedarf an grünen Technologien steigt rasant, entsprechend bevölkern immer mehr Elektroautos unsere Straßen. Hinzu kommt eine Flut elektronischer Geräte, die aus dem täglichen Leben kaum mehr wegzudenken sind. Die effiziente und umweltfreundliche Produktion von Batterien rückt deshalb immer mehr in den Vordergrund. Vorreiter der aktuellen Forschung ist das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden und dort vor allem das Forschungsteam um Dr. Benjamin Schumm. Sibylle Gaßner-Nickl hat sich mit ihm unterhalten. Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS https://www.iws.fraunhofer.de/ Mehr zum Thema Drytraec: https://www.iws.fraunhofer.de/de/newsundmedien/presseinformationen/2021/presseinformation_2021-15_drytraec.html

Der Schutz der Meere ist nicht nur in der „UN-Dekade der Ozeanforschung“ eines der wichtigsten Themen unserer Zeit. Über 12 Millionen Tonnen Plastikmüll gelangen laut WWF pro Jahr in die Weltmeere – ein weltweites Problem für Mensch, Tier und Ökosystem. Am Fraunhofer CML entwickeln Forscherinnen und Forscher in einem internationalen Projekt ein vollautomatisiertes Multirobotersystem, das Müll im Meer sucht und einsammelt. Wie das gelingt, erklärt einer der Projektverantwortlichen für das technische Management, Cosmin Delea vom Fraunhofer CML.

Die Ozeane machen etwa 70 Prozent der Erdoberfläche aus und stellen einen unverzichtbaren Teil des Klimasystems dar. Trotzdem die Meeresforschung eine lange Tradition hat, ist das Wissen noch immer lückenhaft. Heute werden die Meere mit modernster Technik wie Forschungsrobotern oder Unterwasserdrohnen ergründet und die Digitalisierung spielt eine immer wichtigere Rolle. Fraunhofer-Forschende arbeiten daran, Technologien zu bündeln und weiterzuentwickeln, um die Nutzung der Meeresressourcen in Einklang mit dem Schutz der Meeresumwelt zu bringen. Wie die Meeresforschung heute in der Praxis aussieht, welche Herausforderungen und Gefahren Sie birgt, welche Relikte am Meeresgrund zu finden sind und wie ihre Geschichte entschlüsselt und konserviert werden kann, erklärt der Forschungstaucher und Unterwasserarchäologe Dr. Florian Huber in dieser Podcast-Folge.

In diesem Podcast erläutern die Forscherinnen Dr. Stephani und Dr. Leoff welche Herausforderungen bei der Prüfung von von Abrechnungen von Pflegediensten und Vertragsärzt:innen zu bewältigen sind und wie aufwändig es ist, einen Betrug aufzudecken. Dabei geht es um Digitalisierung von Dokumentationsbögen, Erfassung von Daten und Training von KI-Systemen, Datenschutz und juristisch belastbare Beweisführung.

Wasserstoff gilt als Wunderwaffe im Kampf gegen die Klimaerwärmung. Denn Wasserstoff ist nicht nur leicht zu speichern und zu transportieren – er setzt auch seine Energie frei ohne Klimagase zu hinterlassen. Er verbrennt schlicht zu Wasser. Doch der Weg zur Wasserstoffwirtschaft ist nicht ohne Stolpersteine. Wo steht Deutschland also eigentlich in Sachen Wasserstoff und wie muss es weiter gehen. Wir haben bei ist Professor Mario Ragwitz nachgefragt. Er leitet die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie in Cottbus und Bochum und ist Sprecher des Fraunhofer-Wasserstoff-Netzwerks.

Ein Thema, das in Corona-Zeiten vor allem Krankenhäuser, Altenheime und Pflegeeinrichtungen beschäftigt: Wie stellt man sicher, dass Patienten, Personal oder Besucher das Virus nicht unwissentlich in solch sensible Einrichtungen einschleppen und dadurch Menschen mit ohnehin geschwächtem Immunsystem gefährden. Dr. Urs Schneider vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA testet aktuell ein neuartiges Messverfahren, das hilft, Corona-infizierte Personen aufzuspüren und dabei auch die Abstandsregel einzuhalten. (Veröffentlicht Mai 2020)

Die Bekämpfung von Bakterien, Viren und Keimen aller Art spielt im Krankenhausbetrieb seit Jahren eine große Rolle und bekommt aus gleich zwei Richtungen eine neue Dynamik: Zum einen entstehen im Zuge der Digitalisierung durch die Benutzung mobiler Geräte neue Infektionsherde, zum anderen stellt die Corona-Pandemie eine besondere Herausforderung für Krankenhäuser und Pflegeeinrichtungen dar, die Verbreitung des gefährlichen Virus zu verhindern. Licht aus UV-C-LEDs ist eine Technologie, die Viren und Bakterien auf Smartphones und Tablets abtötet, wie die Forschung am Fraunhofer IOSB zeigt. (Veröffentlicht Mai 2020)

Am 26. September 2021 ist Bundestagswahl. Der Wahlkampf geht vier Wochen vor dem Gang zur Wahlurne in seine heiße Phase. Wir nehmen die Bundestagswahl zum Anlass, um abseits der sozial- oder wirtschaftspolitischen Trendthemen dieses Wahlkampfs über das Thema Innovationspolitik zu sprechen. Während sie im Wahlkampf keine große Rolle spielt, ist die Innovations- und Forschungspolitik zum entscheidenden Faktor bei der Modernisierung Deutschlands in den vergangenen 10 Jahren geworden. Vor allem die Forschungspolitik hat eine Hochzeit erlebt. Nun sei es an der Zeit, nach der "Ära der Forschung" die "Ära der Umsetzung" einzuläuten, sagt Dr. Patrick Dieckhoff, Generalsekretär Wissenschaftspolitik bei der Fraunhofer-Gesellschaft im Podcast. Laut seiner Einschätzung können Wissenschaft und Politik gemeinsam die großen Herausforderungen wie Klimawandel und andere dringende gesellschaftliche Fragen meistern, wenn sie die vielen innovativen Lösungen, die es für viele aktuelle Probleme bereits gibt, richtig umsetzen und in die Anwendung bringen. www.fraunhofer.de https://www.fraunhofer.de/de/ueber-fraunhofer/wissenschaftspolitik.html

Die Raumfahrtbranche erfährt aktuell einen Umbruch, der als »New Space« bezeichnet wird und vor allem den Aufbau von großen Konstellationen kleiner, seriengefertigter Satelliten beschreibt. Mit dem Nanosatelliten ERNST entwickelt das Fraunhofer Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst Mach Institut, EMI, eine eigene modulare Plattform, um die Leistungsfähigkeit dieser Satellitenklasse zu demonstrieren. Über die Resilienz von Systemen unter Weltraumbedingungen, welchen Mehrwert Nanosatelliten für die Erdbeobachtung – etwa in den Bereichen Klima- und Katastrophenschutz – bieten, spricht Professor Frank Schäfer in dieser Podcast-Folge. Außerdem erklärt er, wo dabei auch Gefahren lauern, welche Technologien ERNST an Bord hat und was der New Space eigentlich bedeutet und welche Dynamik damit einhergeht.

Bei der Geothermie wird Heißwasser aus mehreren Tausend Metern Tiefe an die Oberfläche gefördert. Hier kann es für die Stromerzeugung oder die Gebäudeheizung verwendet werden. Fraunhofer-Wissenschaftler haben eine Mikro-Bohrturbine entwickelt, die entlang der Hauptleitung Zusatzbohrungen in das Umfeld ermöglicht. Das verringert das Risiko teurer Fehlbohrungen, erhöht die Fördermenge und hilft somit, das enorme Potenzial dieser sauberen Energiequelle noch besser auszuschöpfen. Die Fraunhofer-Forscher Niklas Geißler und Prof. Dr. Rolf Bracke erzählen, wie die Technik funktioniert. Und sie haben eine Audioaufnahme mitgebracht - aus mehr als 300 Metern Tiefe. Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie https://www.ieg.fraunhofer.de/

Mit Hilfe von Testsystemen können Antikörper gegen SARS-CoV-2 im Blut bestimmt werden. Dadurch lässt sich herausfinden, welche Personen bereits die Infektion durchgemacht haben und daher eventuell immun gegen das Virus sind. Die Fraunhofer-Einrichtung für Marine Biotechnologie und Zelltechnik EMB in Lübeck unterstützt die EUROIMMUN AG bei der Produktion eines solches Antikörper-Testsystems, indem sie unter anderem ihre labortechnische Infrastruktur zur Verfügung stellt. Einrichtungsleiter Prof. Dr. Charli Kruse spricht in diesem Podcast über die Funktion des Antikörper-Testsystems, wer sich testen lassen kann und warum Zellkulturen, die außerhalb des Körpers wachsen, eine besondere Bedeutung für die Medizin haben. (Veröffentlicht Mai 2020)

Die Städte haben unter dem Corona-Lockdown des Frühjahres 2020 gelitten und sind im November-Lockdown 2020 wieder die Leidtragenden. Volle Einkaufsstraßen, ein vielfältiges und abwechslungsreiches Kultur- und Freizeitangebot, eine einladende Gastronomie sowie das pulsierende Nachtleben – das, was die Stadt ausmacht, ist während eines Lockdowns nicht möglich. Darunter leiden die Städte, die betroffenen Branchen, aber auch die Stadtbewohner. Noch sind die Folgen nicht abschätzbar, doch eines wird deutlich: die Städte wurden nicht dafür gebaut, mit einem Kontaktverbot auszukommen – sie wurden nicht auf eine Pandemie vorbereitet. Claudius Schaufler vom Fraunhofer IAO möchte im Rahmen so genannter Innovationspartnerschaften mit Städten, Kommunen und der Wirtschaft neue Lösungen entwickeln für eine lebenswerte, flexible und am Bedarf des Menschen ausgerichtet Stadt. Veröffentlicht: November 2020

Innovativ aus der Krise – das praxisnahe Resilienz-Konzept. Was lernen wir aus der Corona-Pandemie? Wie können sich Unternehmen und Institutionen künftig noch besser auf Krisen vorbereiten oder sogar gestärkt daraus hervorgehen? Diese Fragen untersucht Dr. Florian Roth. Er stellt gemeinsam mit weiteren Forschenden ein Resilienz-Konzept vor, das auf Praxisnähe und Anwendungsorientierung Wert legt – und dabei den Faktor Mensch nicht vergisst.

Um besonders vulnerable Gruppen wie Kinder oder Radfahrer für die täglichen Gefahren im Straßenverkehr zu sensibilisieren, entwickelte das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI in Dresden die Accident Prevention School mit modernsten VR-Methoden. Verkehrspsychologin Nora Strauzenberg und Unfallforscher Christian Erbsmehl erklären im Podcast, welche Idee dahintersteckt, wie Kinder gefahrlos in die Perspektive von Lkw-Fahrern schlüpfen können und wie die Forschenden mit Schulen zusammenarbeiten. Weiterführende Links: Zur Accident Prevention School: https://www.ivi.fraunhofer.de/de/forschungsfelder/fahrzeug-und-antriebstechnik/fahrzeug-und-verkehrssicherheit/verkehrspsychologie-und-unfallpraevention.html Presseinformation zum Projekt: https://www.ivi.fraunhofer.de/content/dam/ivi/de/dokumente/pressemitteilung/2021/Pressemitteilung_WildstyleNetwork_Forschungsprojekt_PAPS-XR.pdf Zum Fraunhofer IVI: https://www.ivi.fraunhofer.de/

Die Produktionsarchitektur SWAP-IT steht für einen neuen Ansatz bei Herstellungsprozessen in der Industrie. Starre Abläufe werden durch ein modularisiertes System ersetzt, das die Aufgaben dynamisch und situationsbezogen an gerade verfügbare Maschinen vergibt. Der Bedarf für neuartige Produktionsmethoden ist hoch, denn aktuelle Entwicklungen wie steigende Energiepreise, unterbrochene Lieferketten oder auch der globale Wettbewerb stellen Unternehmen vor enorme Herausforderungen. Insgesamt 10 Fraunhofer-Institute sind am Leitprojekt SWAP beteiligt. Wie das Konzept genau funktioniert, erklären Prof. Arnold Gillner, Leiter Geschäftsfeldentwicklung am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und Dr. Arvid Hellmich vom Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU. Leitprojekt SWAP https://www.fraunhofer.de/de/forschung/fraunhofer-initiativen/fraunhofer-leitprojekte/swap.html Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT https://www.ilt.fraunhofer.de/ Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU https://www.iwu.fraunhofer.de/

Der Mathematiker Dr. Sascha Feth vom Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM hat sich in den vergangenen Wochen intensiv mit der Corona-Krise beschäftigt und sagt: »Um die Gesamtsituation besser ein- und abschätzen zu können, braucht es auch die Verwegenheit der angewandten Mathematik.« Das wollten wir natürlich genauer wissen. (Veröffentlicht Mai 2020)

Die Welt hat einen Vernetzungsgrad erreicht, an dem der Ausfall von Kommunikationsinfrastruktur schwerwiegende Folgen für Wirtschaft und Bevölkerung haben kann. Prominentes Beispiel: Ein Anschlag auf das Mobilfunknetz der Deutschen Bahn im Herbst letzten Jahres sorgte für ein Zug-Chaos in ganz Norddeutschland. In diesem Podcast gehen wir unter anderem den Fragen nach: Was sind die häufigsten Gründe für Ausfälle? Wie lassen sich Kommunikationsnetze an Land und unter Wasser vor Sabotage oder Unfällen schützen lassen? Welche Alternativen zu Glasfaserkabeln gibt es? Dr. Colja Schubert ist Gruppenleiter Optische Untersee- und Kernnetze am Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut HHI und entwickelt dort neue sichere, optische Kommunikationssysteme für mittlere bis lange Reichweiten.

Plasmagas ist ein beliebtes Mittel in der Industrie, um Oberflächen zu modifizieren und zu beschichten. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV setzt Plasmagas ein, um Schutzkleidung und -masken zu dekontaminieren. Zusammen mit seinen Partnern hat das Verbundteam bereits 2019 eine Dekontaminationsanlage entwickelt, welches ohne gesundheitsgefährdende Chemikalien Schutzanzüge oder Geräte von Rettungskräften desinfizieren kann. Zur Bewältigung der Corona-Pandemie hat das Team seinen Demonstrator umfunktioniert. Dr. Peter Muranyi vom Fraunhofer IVV erklärt in diesem Podcast, warum Plasmagas so gut für die Desinfektion geeignet ist, wie das Gerät während der Corona-Pandemie helfen kann, und warum das Projekt an die Ghostbusters erinnert. (Veröffentlicht Mai 2020)

"Sprache ist zu komplex und auch zu dynamisch und verändert sich, als dass die Maschinen das komplett fehlerfrei hinbekommen. Wir möchten den Menschen Hilfsmittel an die Hand geben, komplexe Vorgänge mit Sprache der Maschine mitzuteilen und die Maschine in die Lage versetzen, diese komplexen Vorgänge zu verstehen", sagt Dr. Joachim Köhler vom Fraunhofer IAIS im Podcast. Gesprochene Sprache ist eine der wichtigsten Arten der Kommunikation. Mit der auf dem deutschen Markt führenden KI-basierte Spracherkennungstechnologie kann das Fraunhofer IAIS gesprochene Sprache erkennen, in Text umwandeln und so durchsuchbar machen. Dies zeigt eindrucksvoll die Zusammenarbeit mit der ARD und ihren Sendern. Auch in der Interaktion mit technischen Systemen ersetzt das gesprochene Wort mehr und mehr die Tastatur oder graphische Benutzeroberflächen – Sprachassistenten werden zur Kerntechnologie für die Mensch-Maschine-Kommunikation. Auch hier kommt künstliche Intelligenz zum Einsatz und bietet einen natürlichen Zugang zu Produktangeboten und Dienstleistungen. Experten aus den Bereichen Sprachsignalverarbeitung, Sprachverstehen, künstlicher Intelligenz und Software-Engineering arbeiten derzeit an einer skalierbaren, mehrsprachigen und offenen Sprachassistenzplattform namens SPEAKER für die deutsche Industrie und den deutschen Mittelstand. Ziel des Projektes ist der Aufbau einer führenden Sprachassistenzplattform „Made in Germany“ für Business-to-Business-Anwendungen (B2B). Die Plattform soll offen, modular und skalierbar sein und Technologien, Dienste und Daten über Serviceschnittstellen bereitstellen. Dazu sollen führende Technologien der Audiovorverarbeitung, Spracherkennung, Natural-Language-Understanding (NLU), Question Answering (QA), Dialogmanagement und Sprachsynthese mittels künstlicher Intelligenz (KI) und Machine Learning zur einfachen und unkomplizierten Nutzung verfügbar gemacht werden. Webseite des Fraunhofer IAIS https://www.iais.fraunhofer.de Projekt-Website SPEAKER: https://www.speaker.fraunhofer.de/ Geschäftsfeld Speech Technologies am Fraunhofer IAIS: https://www.iais.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/speech-technologies.html Dialogsysteme am Fraunhofer IAIS: https://www.iais.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/speech-technologies/dialogsysteme.html Übersichtsseite zur KI-Forschung am Fraunhofer IAIS: https://www.iais.fraunhofer.de/de/forschung/kuenstliche-intelligenz.html

Terroranschläge in der Vergangenheit, aber auch die Corona-Pandemie oder das Hochwasser 2021 haben gezeigt, dass der Schutz der Bevölkerung vor solchen Krisen verbessert werden muss. Vier Institute haben sich nun in Fraunhofer SIRIOS zusammengeschlossen, um die öffentliche Sicherheit zu verbessern. Ihr Ansatz: Die Auswirkungen von Naturkatastrophen, Anschlägen und Störfallen aller Art auf kritische Infrastrukturen und auf die Menschen werden durch digitale Simulationen analysiert. Die Ergebnisse helfen Sicherheitsbehörden sowie den Betreibern von Kritischen Infrastrukturen, ihre Einsatzplanung für Notfälle zu optimieren. SIRIOS-Geschäftsführer Daniel Hiller erklärt das Konzept – und warum er kein Prepper ist.

„Die Algorithmen, mit denen sich Gesichter fernsteuern lassen, sind echtzeitfähig.“ Deepfakes heißen immer realistischer wirkende Film- oder Audioaufnahmen, die mit Hilfe Künstlicher Intelligenz manipuliert werden. Nicht nur in Wahlkampfzeiten, auch angesichts unserer zunehmend virtuellen Kommunikation gewinnt das Thema an Brisanz. Denn wenn wir unseren Augen nicht mehr trauen können, ist das Potenzial für gezielte Täuschungen groß – sei es, um die politische Meinungsbildung zu beeinflussen, Leute zu diskreditieren oder auch für Wirtschaftsbetrug. Wie groß die Gefahr heute wirklich ist und wie Deepfakes funktionieren und wie man sie erkennen und sich davor schützen kann, das erklärt im Podcast IT-Forensiker Prof. Martin Steinebach vom Fraunhofer SIT. Prof. Martin Steinebach ist Abteilungsleiter Multimediasicherheit und IT-Forensik am Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT in Darmstadt Mehr Informationen zum Institut unter https://www.sit.fraunhofer.de Mehr zum Thema Deepfakes im Fraunhofer-Magazin 2/2021 https://www.archiv.fraunhofer.de/fraunhofer-magazin_2_2021/#38 (epaper)

Mit ihrer Promotion hat Agnes Bußmann die Grundlagen für eine wirtschaftliche Nutzung von piezoelektrischen Mikropumpen in der Medizin gelegt. Eingesetzt werden diese beispielsweise für die Langzeitdosierung von Medikamenten in der Krebs- und Schmerztherapie, bei Diabetes oder für Organ-on-a-Chip-Anwendungen. Im Podcast beschreibt die frisch gebackene Preisträgerin, wie es ihr mit Hilfe eines interdisziplinären Ansatzes aus Materialwissenschaft, Ingenieurwesen, Elektrotechnik, Physik, Chemie und Medizin gelungen ist, die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen und die Marktreife zu beschleunigen. Weiterführende Links: Fraunhofer-Institut für Elektronische Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT: https://www.emft.fraunhofer.de/ MEMS-Linie des Fraunhofer EMFT: https://www.emft.fraunhofer.de/de/technologien-mikroelektronik-mikrosystemtechnik/mems-linie.html Studie zur optimierten Insulindosierung mit Mikropumpen: https://www.emft.fraunhofer.de/de/projekte/studie-optimierte-insulindosierung-mikropumpen.html

Digitale Zwillinge und das industrielle Metaverse – das sind aktuell zwei große Schlagworte in der IoT-Branche, die ganz neue Möglichkeiten von der Fertigung bis hin zum Bau großer Anlagen versprechen. Die Software instant3Dhub des Fraunhofer-Spin-offs Threedy GmbH unterstützt unterschiedliche Anwendungen im Bereich des Visual Computing und macht die Nutzung von 3D-Daten unter dem Motto »Any Data. Any Device. Any Size« deutlich einfacher. Threedy wurde 2020 aus dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung in Darmstadt ausgegründet und im März 2023 mit dem Fraunhofer-Gründerpreis ausgezeichnet. CEO und Co-Founder Christian Stein spricht im Podcast unter anderem über die Besonderheiten der entwickelten Technologie und gibt Tipps für junge Gründerinnen und Gründer.

Sich aus einer Organisation ausgründen und mit der eigenen Idee selbständig machen, erfordert Mut und birgt Risiken. Wer diesen Schritt allerdings wagt und ein erfolgreiches Unternehmen aufgebaut hat, möchte selten zurück. Einer davon ist Dr. Karsten Schmidt. Nachdem er fünf Jahre für Fraunhofer tätig war, hat er sich im Mai 2019 mit der Ampeers Energy GmbH, einem Unternehmen, das Softwarelösungen für Firmen aus dem Bereich dezentral erzeugter Energie anbietet, selbständig gemacht. Was es auf dem Weg in die Selbständigkeit zu beachten gilt, wie er von Fraunhofer unterstützt wurde und was er Menschen rät, die ebenfalls ein eigenes Unternehmen gründen wol-len – das hat er uns in dieser Folge unseres Fraunhofer-Podcasts verraten. Veröffentlicht: November 2020

Mit dem Leuchtturmprojekt Smart Hospital hat sich Nordrhein-Westfalen vorgenommen, das Land in eine Spitzenposition im deutschen und europäischen Gesundheitssektor zu bringen. Im Kern geht es darum, mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz das Krankenhaus von morgen zu gestalten. Wie kann Künstliche Intelligenz die Arbeit von Ärzten und Pflegepersonal unterstützen – und wo sind die Grenzen digitaler Helfer? Diese und andere Fragen klären wir heute im Fraunhofer-Podcast. Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS https://www.iais.fraunhofer.de/ Weiterführende Informationen aus dem Fraunhofer IAIS: https://www.iais.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/presseinformationen-2021/presseinformation-210225.html https://www.iais.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/healthcare-analytics/digitalisierung-medizinischer-einrichtungen.html Zum Projekt Smart Hospital: https://smarthospital.nrw/ https://www.ki.nrw/flagships/smart-hospital/

Egal ob man Weihnachtsmusik wunderbar oder furchtbar findet – selbst völlig unmusikalische Zeitgenossen können in der Regel ein Weihnachtslied von einem Musikstück ohne Jahreszeitenbezug unterscheiden. Für eine Künstliche Intelligenz ist dieser Unterschied allerdings schwieriger herauszuhören als man denkt. Wir haben am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT nachgefragt, was Musik eigentlich weihnachtlich macht. Und so viel sei schon verraten: Ein Algorithmus, der Weihnachtsmusik analysieren kann, kann noch viel mehr!

Müssen wir uns Sorgen um die Stromversorgung im kommenden Winter machen? Schließlich ist Energie infolge des Kriegs in der Ukraine und ausbleibenden Gaslieferungen knapp. Gleichzeitig nehmen Cyberangriffe auf die Netze der Energieversorger zu. Diese haben ihre Schutzmaßnahmen in den letzten Jahren verbessert und investieren in die Sicherheit ihrer IT. Forschende am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Institutsteil Angewandte Systemtechnik (AST) haben jetzt ein System entwickelt, bei dem Künstliche Intelligenz hilft, die Cyberangriffe frühzeitig zu erkennen und schnell Gegenmaßnahmen einzuleiten. Fraunhofer-Experte Steffen Nicolai erklärt, wie Künstliche Intelligenz hilft, Cyberattacken noch schneller zu erkennen – und warum Resilienz eine immer größere Rolle spielt. Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Institutsteil Angewandte Systemtechnik AST https://www.iosb-ast.fraunhofer.de/

Als Projektleiterin im iCAIR®-Konsortium (Fraunhofer International Consortium for Anti-Infective Research) forscht Dr. Jana Führing am Fraunhofer ITEM an neuen Medikamenten zur Behandlung von infektiösen Atemwegserkrankungen ausgelöst durch Bakterien. Aber auch Pilze und Viren gehören zur Forschungsarbeit von iCAIR®. Seine Erfahrungen und Know-how aus diesen Arbeiten setzt das Konsortium nun bei der Entwicklung eines Medikaments zur Behandlung von COVID-19, das durch das Coronavirus SARS-CoV-2 ausgelöst wird, ein. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Identifizierung von geeigneten Wirkstoffen bereits zugelassener Medikamente (Repurposing), dem Wirksamkeitstest, z. B. mit innovativen Präzisionslungenschnitten, sowie der inhalativen Verabreichung als gezielte Behandlungsmethode bei Lungeninfektionskrankheiten.

Wasser, Wind, Sonne, Biomasse – Erneuerbare Energie spielte bei der Energiewende eine zentrale Rolle auf dem Weg zur Erreichung der Klimaziele. Neue Energiearten werden ins deutsche Stromnetz eingespeist, um den steigenden Energiebedarf zu decken – nicht zuletzt verursacht durch wachsende Elektromobilität, d.h. steigende Zahl an Elektroautos. Für mehr Verlässlichkeit bei der Einspeisung und für eine effiziente Planung und Distribution wird ab dem 1. Oktober 2021 im Rahmen des so genannten Redispatch 2.0 ein neuer Standard eingeführt, mit dem Versorger Engpässe und Überlasten vermeiden sollen. Eine große Herausforderung für die rund 900 Versorger in Deutschland. Das Fraunhofer IOSB-AST beschäftigt sich seit Jahren mit Softwarelösungen für eine bessere Energieplanung. Im Podcast erläutert Sven Möller, Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Kognitive Energiesysteme, Arbeitsgruppe Energieinformatik, am Fraunhofer IOSB-AST in Ilmenau, wie das deutsche Stromnetz funktioniert, wie man die neuen Energiearten am besten einspeisen kann und wie die Energiewende gelingen kann. Weitere Informationen: Softwarelösung fürs Energiemanagement EMS-EDM-PROPHET https://www.edm-prophet.de/ Pressemitteilung Redispatch 2.0: https://www.edm-prophet.de/pdf/FhG_AST_Redispatch_zweipunktnull_final.pdf Produktblatt Redispatch 2.0: https://www.edm-prophet.de/pdf/210604_RD_20_FhG_IOSB_AST_final.pdf

Unsere Mobilität strukturiert sich neu und wird differenzierter. Dabei stellen sich drängende Fragen: Wie werden wir uns in Zukunft fortbewegen? Wie können wir Mobilität klimafreundlich gestalten? Und: Wie verändern neue Mobilitätskonzepte unsere Städte? In dieser Podcastfolge geht es um wegweisende Lösungen und Konzepte für die Mobilität der Zukunft. Prof. Uwe Clausen spricht über verkehrsrelevante Forschung, die großen Trends Digitalisierung und Nachhaltigkeit sowie autonomes Fahren, Elektromobilität, Wasserstoff-Antriebe, die Verkehrsinfrastrukturen in der Stadt der Zukunft und vieles mehr.

Für ihr speicherbasiertes Schnellladesystem, das E-Autos selbst bei schwachem Stromnetz in Minutenschnelle auflädt, sind ADS-TEC Energy und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE für den Deutschen Zukunftspreis 2022 nominiert. Im Podcast erklären Thomas Speidel und Stefan Reichert, wie die ChargeBoxen funktionieren und welches Potenzial sie über das Laden hinaus für das künftige Energiesystem haben.

Quantencomputer könnten uns zukünftig helfen, unsere Welt noch besser zu verstehen. Vor allem in Verbindung mit Künstlicher Intelligenz bietet die Technologie ein riesiges Potenzial, das sich schon in wenigen Jahren auf viele Bereiche unserer Gesellschaft aus-wirken könnte. Mit der so genannten Quanten-KI rücken bessere Logistikkonzepte, größere Fortschritte in Medizin und Chemie oder genauere Prognosen im Finanzsektor in greifbare Nähe. Überall dort, wo es digitalen Computern heute sehr schwer bis unmög-lich ist, optimale Lösungen in vertretbarer Zeit zu finden, könnten Quantenalgorithmen in kürzester Zeit Antworten finden. Eine Studie der Fraunhofer-Allianz Big Data & KI beleuchtet nun die Forschungsfelder und Anwendungen der Quanten-KI. (Veröffentlicht: August 2020)

Was sind die großen Trends in der Fertigung von Prozessoren und Speichermodulen? Wie schaffen es Halbleiterhersteller, die immer höheren Anforderungen an die Rechenleistung zu bewältigen? Wie innovative Fertigungsprozesse die Halbleiter fit für die Zu-kunft machen, erforscht das Center Nanoelectronic Technologies (CNT) am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS. Dr. Wenke Weinreich leitet das CNT. Im Interview spricht sie über die großen Trends der Halbleiterfertigung - und was man beachten muss, wenn man einen Reinraum betritt.

Werbebanden am Spielfeldrand beim Fußball gibt es schon seit Jahrzehnten. Aktuell sehen alle Zuschauer am Fernsehen und im Stadion dieselbe Werbung – egal von wo auf der Welt sie zuschauen. Das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS hat eine Technologie entwickelt, die es ermöglicht individualisierte Bandenwerbung zu schalten. Das heißt, wir in Deutschland können andere Werbeinhalte auf den Banden sehen, als die Zuschauer in England, den USA oder in China. Wie das funktioniert und wann die Technik eingesetzt werden kann, erklärt Ulrich Nütten vom Fraunhofer IAIS.

Dr. Annelie Schiller vom Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM wurde für ihre Erkenntnis, dass sich Objekte in Bewegung mittels digitaler Holographie vermessen lassen, mit dem zweiten Platz des Hugo-Geiger-Preises ausgezeichnet. Bisher hat man angenommen, dass Objekte vollständig ruhen müssen, um sie mikrometergenau vermessen zu können. Durch die Forschungsergebnisse ihrer Dissertation versprechen sich Industrie und Wirtschaft neue Innovationsschübe. In welchen Wirtschaftszweigen ihre Erkenntnisse Anwendung finden und was sie jungen Menschen rät, die ebenfalls in der Wissenschaft Karriere machen möchten, hat sie in dieser Podcastfolge erzählt.

Batterieforschung ist essenziell, wenn es darum geht die ambitionierten Ziele der Klimaschutzpolitik zu erreichen. Vor diesem Hintergrund haben vor wenigen Wochen die Bauarbeiten an der Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle in Münster begonnen. Bereits jetzt arbeiten und forschen an dem Standort Mitarbeitende unter anderem an Materialien, Zellkonzepten und Produktionsprozessen. Im Fraunhofer-Podcast spricht der geschäftsführende Leiter der Fraunhofer-FFB Prof. Jens Tübke über aktuelle Projekte und die Batterieforschung der Zukunft. Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB https://www.forschungsfertigung-batteriezelle.fraunhofer.de/

Seit dem Sommer fährt im norwegische Stavanger die weltweit erste emissionsfreie, elektrisch betriebene Hochgeschwindigkeitsfähre im Linienbetrieb. Die Medstraum – so heißt diese Elektro-Passagierfähre – ist erst vor wenigen Wochen als Schiff des Jahres 2022 ausgezeichnet worden und überhaupt in vielerlei Hinsicht einzigartig. Dr. Christoph Jürgenhake vom Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM erklärt im Fraunhofer-Podcast, wie das Baukastenprinzip der Medstraum die Entwicklungszeit neuer Fährprojekte um 70 Prozent reduzieren kann und erzählt, wie es sich anfühlt auf der eigenen Entwicklung durch den Fjord zu fahren. Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM https://www.iem.fraunhofer.de/ Pressemitteilung: https://www.iem.fraunhofer.de/de/newsroom/presse-und-news/gruene-schifffahrt-emissionsfreie-faehren-70-prozent-schneller-entwickeln.html Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO https://www.iao.fraunhofer.de/

Gerade in der Produktion ist Zeit Geld, dennoch haben viele Produktionsbetriebe eine Effizienz von kaum mehr als 60 Prozent. Hier setzt das selbstlernende Assistenzsystem MADDOX an, das von einem Spin-off des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV entwickelt worden ist. Gründer und CEO des Spin-offs Peerox, Andre Schult erzählt im Fraunhofer-Podcast gemeinsam mit Rica Bönsel von Fraunhofer IVV über die Meilen- und Stolpersteine einer erfolgreichen Transfergeschichte und die entscheidende Rolle des Fachbereichs Ingenieurpsychologie. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV https://www.ivv.fraunhofer.de/ Peerox GmbH https://peerox.de/ Erklärvideo: https://youtu.be/gJ-bks0E4Z8

Serviceprozesse im Maschinen- und Anlagenbau laufen oftmals nicht effizient ab. Techniker müssen weit reisen, um Probleme an Maschinen und Anlagen zu beheben. Eine innovative Lösung bietet die oculavis GmbH mit Datenbrillen, Augmented Reality und der Remote Service Plattform oculavis SHARE an, die die digitale Steuerung von Service-, Wartungs- und Instandhaltungsprozessen weltweit ermöglicht. oculavis ist ein Spin-off des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT, das 2016 gegründet wurde. Die drei Gründer können auf langjährige Erfahrung im Maschinenbau zurück-blicken und transformieren heute mit Ihrer Lösung Abläufe im Kundenservice. Im Podcast gibt Martin Plutz, Gründer und Geschäftsführer, Einblicke in die Lösung, wie die Idee dazu entstanden ist und wie er den Weg zum eigenen Unternehmen erlebt hat.

Wie klingt eigentlich ein kaputtes Zahnrad? Die Forschungsgruppe Industrial Media Applications am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT kann solche und ähnliche Fragen beantworten. Denn akustisches Monitoring kann Firmen dabei helfen, Fehler in der Produktion zu hören, noch bevor schwerwiegende Folgen auftreten. Dafür verleiht der wissenschaftliche Gruppenleiter Sascha Grollmisch nicht nur der Künstlichen Intelligenz Ohren, sondern forscht auch an virtuellen Tönen. In Zukunft soll es so möglich sein, auch Bauteile, die es noch gar nicht gibt nach Fehlern abzuhören – mit Tönen, die es genau genommen auch noch gar nicht gibt. Wie haben nachgefragt – und natürlich nachgehört – wie das genau funktioniert. Weitere Podcasts des Fraunhofer IDMT: Last Christmas? Weihnachtslieder als Stresstest für Künstliche Intelligenz https://open.spotify.com/episode/5Yp1Ej95lUDdJhPV5XIJTk KI im Ohr: https://open.spotify.com/episode/36YeDcXugBXD06qPj7MT1p?si=lbXe8mAwSva4l_Vi5gMWwQ Wenn Drohnen drohen: https://open.spotify.com/episode/5ibnDSxShysd58J1RLnGq0?si=ufNwdUhaQaCaTaHUuqtrxA Fraunhofer IDMT - Geschäftsfeld Industrial Media Applications https://www.idmt.fraunhofer.de/de/business_units/ima.html Fraunhofer IDMT https://www.idmt.fraunhofer.de

Ausgründungen aus Wissenschaft und Forschung, sogenannte Spin-offs, bereichern den Markt mit innovativen Technologien und sorgen so einen schnellen Transfer von Forschungsergebnissen. Das Fraunhofer-Venture-Team unterstützt die Forscherinnen und Forscher bei der Ausgründung und der Realisierung ihrer Geschäftsidee. Doch die Venture-Spezialisten Thomas Doppelberger und Florian Ascherl gehen noch weiter. Im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts CoLab bringen sie externe Gründer und Start-ups mit Fraunhofer-Forschenden zusammen. So können Start-ups, die eine gute Geschäftsidee haben, brandneue Technologien aus der Forschung und das Know-how der Fraunhofer-Expertinnen und -Experten nutzen. Im Podcast erzählen Thomas Doppelberger und Florian Ascherl wie genau die Zusammenarbeit mit den Start-ups funktioniert – und warum die Familie der Gründer eine wichtige Rolle spielt. Fraunhofer Venture https://www.fraunhoferventure.de/de/angebote/colab.html

Dr. Miriam Strangl über unerwünschte Gerüche in recyceltem Kunststoff.

Die Dynamik der Corona-Pandemie hat uns sehr deutlich gezeigt, wie verwundbar unsere komplexe und vernetzte Welt ist und wie schlecht wir auf solche Situationen vorbereitet sind. Wie können Unternehmen und Gesellschaften in Zukunft Krisen besser meistern und an ihnen wachsen? Der Schlüssel dafür ist Resilienz. Dr. Alexander Stolz vom Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, erklärt, was wir aus der Corona-Zeit in puncto Widerstandsfähigkeit lernen können und wie der Spagat zwischen Effizienz und Resilienz gelingt. (Veröffentlicht: Juli 2020)

Ein Forschenden-Team hat ein Bakterium gefunden, das multiresistente Keime erfolgreich attackiert. Als Antibiotikum könnte Darobactin beispielsweise Patientinnen und Patienten mit Lungenerkrankungen helfen. Ein Team des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME in Gießen war an der Entdeckung und Erforschung des Bakteriums beteiligt. Im Podcast erzählt Prof. Till Friedrich Schäberle, Leiter der Abteilung Naturstoffforschung am Fraunhofer IME, warum es so schwierig ist, multiresistente Keime zu bekämpfen und wie der neue Hoffnungsträger der Medizin wirkt. Der Fraunhofer-Podcast geht damit in eine Sommerpause. Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME https://www.ime.fraunhofer.de/

Mitten in den kältesten Wochen des Jahres widmen wir uns im Fraunhofer-Podcast heute ausführlich dem Thema Wärme und Heizen. Denn: 56 Prozent der Energie, die wir in Deutschland verbrauchen, verwenden wir für Wärmezwecke. Vor dem Hintergrund der geplanten Energiewende liegt hier eine gigantische Aufgabe, die auch eng mit dem Strukturwandel in Deutschland verbunden ist. Professor Rolf Bracke steht leitet die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG in Bochum und Cottbus – und hält bei der Wärmeforschung der Fraunhofer-Gesellschaft die Fäden zusammen. Er sagt, die Energiewende muss eigentlich eine Wärmewende sein und beschreibt, wie in vielen Teilen Deutschlands alte Bergbaustrukturen für zukunftsweisende Geothermie-Projekte genutzt werden können.

Die Übertragung von Viren durch Aerosole ist seit der Covid-19-Pandemie zum Thema in unserem Alltag geworden. In der Forschung sind die extrem kleinen Teilchen, bei denen es sich um heterogene Gemische aus festen oder flüssigen Schwebeteilchen in einem Gas handelt, schon lange Gegenstand. Die Ausbreitung von Aerosolen in Räumen ist gerade für hoch frequentierte Großraumbereiche relevant, für die es gilt, Lösungen zur Verringerung der Viruslast in der Luft zu erarbeiten, um die Ansteckungswahrscheinlichkeit über Aerosole zu minimieren. Prof. Dr. Gunnar Grün erforscht am Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP in verschiedenen Projekten Hygienekonzepte für diverse Raumsituationen. Dabei spielen Luftreinigungssysteme im Moment eine entscheidende Rolle. Er berichtet im Podcast über die verschiedenen Technologien und gibt einen Einblick in das Projekt zur Erforschung und Detektion der Aerosolverbreitung in Räumen zur Pandemie-Bekämpfung im Rahmen des Fraunhofer Anti-Corona-Programms, seiner Rolle im »Expertenkreis Aerosole« des Wissenschaftsministeriums Baden-Württemberg und erzählt, wie die Covid-19-Pandemie seine Arbeit beeinflusst hat.

Das Corona-Virus und die Krankheit COVID-19 haben in den letzten Wochen unser tägliches Leben massiv verändert. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in aller Welt arbeiten in einem Wettlauf mit der Zeit daran, neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln. Dabei werden Unmengen von Daten aggregiert, die ein einzelner Mensch gar nicht mehr aufnehmen kann. Kann hier Künstliche Intelligenz helfen, Wissen aus diesen Daten zu gewinnen und so schneller zu neuen Erkenntnissen zu gelangen? Diese Frage steht heute im Mittelpunkt dieses Fraunhofer-Podcasts mit Falko Kötter vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO. (Veröffentlicht Mai 2020)

Die Corona-Warn-App ist seit Mitte Juni zum Download verfügbar. Sie soll Nutzer besonders schnell informieren, wenn sie sich für einen bestimmten Zeitraum in der Nähe einer Corona-infizierten Person aufgehalten haben. Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS steht den App-Entwicklern SAP und Telekom beratend zur Seite. Vor allem bei Fragen zur Bluetooth-Low-Energy-Technologie, die der App zu Grunde liegt, unterstützt Fraunhofer als kompetenter Partner. Steffen Meyer ist bei den Gesprächen mit den App-Entwicklern regelmäßig mit dabei. In diesem Podcast gibt er Einblicke und Einschätzungen zur Corona-Warn-App und erklärt die Funktionsweise von Bluetooth-Low-Energy. (Veröffentlicht Juni 2020)

Kaum eine Produktionslinie kommt ohne den Einsatz von Robotern aus. Industrieroboter unterstützen den Menschen, indem sie Lasten tragen, Bauteile schweißen oder einfache Produktionsschritte ausführen. Die Rolle des Menschen hat sich innerhalb von Industrie-produktionen geändert – vom Arbeiter zum Aufseher. Titanilla Komenda von Fraunhofer Austria ist Expertin auf dem Gebiet der Robotik. In unserem Podcast erklärt sie, warum der Mensch aus Produktionen nicht wegzudenken ist und wo Roboter noch großes Ent-wicklungspotential haben. Außerdem spricht sie über ein Forschungsprojekt von Fraun-hofer Austria, bei dem sie und ihr Team an Lösungen arbeiten Ausfälle von Industriero-botern vorherzusehen und so zu verhindern.

Mobile Raumluftfilter sollen die Covid-19-Viren aus der Luft holen. Zum Schuljahresanfang stehen diese auch in vielen Klassenzimmern. Wie funktionieren die Geräte? Und was muss man beim Einsatz beachten? Darüber spricht Prof. Dr. Gunnar Grün, Stv. Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP im Podcast. Grün koordiniert auch das Projekt AVATOR. Darin erforscht das Fraun-hofer IBP gemeinsam mit 14 weiteren Fraunhofer-Instituten, wie sich Aerosole in Innenräumen ausbreiten und entwickelt Hygienekonzepte für unterschiedliche Anwendungsfälle. Zu den Zielen von AVATOR gehört auch die Verringerung der Infektionsgefahr durch SARS-CoV-2.

Halbleiterprodukte werden heute in fast allen Branchen verbaut. Als Prozessor, Speichermodul, Grafik- oder Audio-Chip stecken sie in Computern genauso wie in TV-Geräten, Smartphones oder Autos. Doch zurzeit sind die Halbleiter knapp. Die Chiphersteller können die steigende Nachfrage nicht mehr bedienen, Unternehmen müssen ihre Produktion drosseln, weil Chip-Lieferungen ausfallen. Automobilhersteller wie Daimler oder VW melden Kurzarbeit an. Halbleiterexperte Prof. Hubert Lakner, Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS, erklärt die Ursachen des Chipmangels, die Fehler der Autobranche und wie lange die Lieferkrise noch dauern wird.

Die Begriffe DNA und RNA kennen viele Menschen schon aus dem Biologieunterricht. Dass RNAs auch als Wirk- und Impfstoffe eingesetzt werden können, war vor der Corona-Pandemie jedoch den wenigsten bekannt. Aber was genau steckt dahinter? Weiß auch jeder, welche Eigenschaften Ribonukleinsäure hat und warum gerade RNA-Moleküle die Entwicklung eines Impfstoffs gegen COVID-19 in ungewöhnlich kurzer Zeit ermöglicht haben? In der Wissenschaft ist das Potenzial von RNAs schon seit 30 Jahren kein Geheimnis mehr. Doch nicht nur in der Impfstoffentwicklung spielt die RNA-Forschung eine Rolle. 00:00 Hoffnungsträger RNA 01:29 Was ist RNA? 02:16 Wie funktioniert RNA? 03:18 Was ist mRNA, MessengerRNA? 04:42 Wie lässt sich RNA gegen Krankheiten einsetzen? 07:07 Die Hoffnungen in RNA sind berechtigt 08:29 RNA universell einsetzbar 10:03 Grundlagenforschung und angewandte Forschung 12:01 RNA gegen Krebs und Herzkreislauferkrankungen 16:14 Translation und automatisierte Medikamentenentwicklung Prof. Dr. Dr. med. Thomas Thum, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM (Hannover), arbeitet mit so genannten miRNAs – nicht-kodierenden RNA-Molekülen, deren Rolle bis vor einigen Jahren noch völlig unklar war. Mit seinem Team hat er neue therapeutische Angriffspunkte identifiziert und darauf aufbauend RNA-basierte Therapien für Patienten mit Herzinsuffizienz entwickelt und diese bereits erstmals klinisch erprobt. miRNAs haben großes Potenzial für die Entwicklung neuer diagnostischer Biomarker und Therapien – nicht nur für Herz-Kreislauf- sondern auch viele andere Erkrankungen. Warum die RNA-Forschung nicht nur Hoffnungsträger für den medizinischen Fortschritt, sondern gleichzeitig ein hervorragendes Beispiel für die Translation vom Labor zur Therapie ist, erläutert Prof. Thum im Fraunhofer-Podcast. Der mit dem Paul-Martini-Preis ausgezeichnete Kardiologe forscht seit Jahren an Therapien mit Hilfe von RNA und hat diese bereits erfolgreich gegen Herzinsuffizienz eingesetzt. FuE-Schwerpunkte von Prof. Thomas Thum https://www.item.fraunhofer.de/de/angebot/neue-institutsleitung-fraunhofer-item-2021.html Prof. Thum erhält Paul-Martini-Preis Neue Behandlung bei chronischer Herzschwäche: Institutsleiter des Fraunhofer ITEM erhält Paul-Martini-Preis 2021 https://www.item.fraunhofer.de/de/presse-medien/presseinformationen/institutsleiter-thum-erhaelt-paul-martini-preis-2021.html Website Fraunhofer ITEM https://www.item.fraunhofer.de/

Christian Zacherl, Lebensmitteltechnologe am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, forscht seit mehr als 10 Jahren an pflanzlichen Alternativen für tierische Produkte wie Fleisch, Fisch und Milch. In dieser Folge des Fraunhofer-Podcast spricht er vor allem über die Fleischalternativen, die Nachteile der industriellen Fleischproduktion und ihre Folgen, über nachhaltigen Fleischkonsum, Rohstoffe und sogar den Welthunger. Der Fleischkonsum und die Fleischproduktion sind ein breites Feld mit vielen zusätzlichen Seiteneffekten mit Auswirkungen auf Mensch, Tier und Umwelt. Weitere Informationen zur Arbeit von Christian Zacherl am Fraunhofer IVV unter https://www.ivv.fraunhofer.de/de/lebensmittel.html oder im Fraunhofer-Magazin unter https://www.archiv.fraunhofer.de/weiter_vorn_3_2020/#36

In Zeiten der Corona-Pandemie sind Hightech-Beatmungsgeräte in einigen Ländern ein knappes Gut. Oft können Patienten nicht mehr beatmet werden, weil solche Geräte fehlen. Um diesen Engpass einzudämmen, hat das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU innerhalb von sieben Tagen ein 3D-gedrucktes Notfallbeatmungssystem entwickelt. Wie das Gerät funktioniert, wann und wo es eingesetzt werden kann, und was die schlimmen Bilder aus Italien und Spanien mit dieser Entwicklung zu tun haben, erklärt Dr. Ronny Grunert vom Fraunhofer IWU in diesem Podcast. (Veröffentlicht Mai 2020)

Ein Fraunhofer-Forscher hat eine Vision: Wassersport soll plastikfrei werden! Mit »ecoSUP« möchte er ein ökologisches Stand-up-Paddle-Board – aus vollständig nachwachsendem Material - entwickeln. Der holzbasierte Leichtbau-Werkstoff würde Wassersport umweltverträglicher machen und der gesamten Branche eine neue Perspektive geben. Dabei hat das Projekt Signalwirkung für die Biöokonomie in Deutschland, denn Christoph Pöhler verwendet für das ecoSUP als Hauptbestandteil Balsaholz aus ausgemusterten Rotoblättern von Windkraftanlagen. Dieses Holz kann nicht nur in Paddle-Boards eingesetzt werden, sondern in unterschiedlichen Bereichen vom Flugzeugbau, über Schiffsbau bis hin zum Hausbau. So kommen die Rotorblätter wieder in den Wirtschafstkreislauf und können zur Produktion nachhaltiger Produkte eingesetzt werden. Veröffentlicht am 8. Dezember 2020

Die Investitionen in die Schlüsseltechnologie Quantencomputing weltweit sind groß, die Hoffnungen riesig. Im Fokus unseres 100. Podcast stehen die Menschen, die diese Zukunftstechnologie gerade in die Anwendung bringen. Was macht die Arbeit einer Quantenforscherin, eines Quantenforschers aus? Welche Voraussetzungen braucht man dafür? Und welche Möglichkeiten gibt es, sich in dem Bereich aus- oder weiterzubilden? Dazu sprechen wir mit zwei jungen Quantenexperten von Fraunhofer und IBM. Die beiden Organisationen hatten 2021 gemeinsam den ersten Quantencomputer seiner Art in Deutschland installiert, der Wirtschaft und Wissenschaft als Forschungsplattform zur Entwicklung neuer Anwendungen dient.

Immer wieder müssen Lebensmittel zurückgerufen werden, weil Fremdkörperrückstände aus der Produktion hineingeraten sind. Um diese aufzuspüren, hat das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR in Wachtberg bei Bonn das Gerät SAMMI entwickelt. Durch die Verwendung von Hochfrequenztechnik kann es Fremdkörper, die nicht elektrisch leitfähig sind, sichtbar machen – zum Beispiel Kunststoffe, Holz oder Glas. Sven Leuchs vom Fraunhofer FHR spricht in dieser Folge über die Technik, die hinter SAMMI steckt, in welchen Lebensmitteln am häufigsten Fremdkörper vorkommen und welche Schritte das Projektteam für das Jahr 2021 geplant hat. Veröffentlicht: Januar 2021

Wie hat sich die Umweltbelastung in Deutschland in den letzten Jahrzehnten verändert? Welche Umweltgifte finden sich in Wasser und Boden? Mit Hilfe der Umweltprobenbank werden diese Fragen beantwortet. Die Archive mit Umwelt- und Humanproben aus fast vier Jahrzehnten liegen in der Verantwortung von zwei Fraunhofer-Instituten. Am Fraunhofer IME in Schmallen-berg lagern bei minus 130 Grad Celsius die Proben aus der Umwelt, die regelmäßig analysiert werden. www.ime.fraunhofer.de #WeKnowHow

Ob Lastwagen, Pkw oder Fahrräder: Bislang kommt kein Fahrzeug ohne Gummireifen aus – mit einem großen Anteil an Naturkautschuk. Der hochwertige Rohstoff ist begehrt, aber rar. Und die Gewinnung aus dem Kautschukbaum in tropischen Gebieten belastet oft die Umwelt. Die Wurzel des Russischen Löwenzahns kann hier eine regional anbaubare und nachhaltige Alternative bieten. Darüber spricht im Podcast Dr. Christian Schulze Gronover, Gruppenleiter im Bereich Bioökonomie und Nachwachsende Rohstoffe am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME in Müns-ter. Seit fünfzehn Jahren forscht er an der Latex-Gewinnung aus der Wur-zel von Russischem Löwenzahn. Für das aktuelle Gemeinschaftsprojekt „Nachhaltige Reifen durch Löwenzahn“ wurde er gemeinsam mit der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster und dem deutschen Reifen-hersteller Continental für den Deutschen Zukunftspreis 2021 nominiert. Webseite des Instituts: https://www.ime.fraunhofer.de Löwenzahn - Die neue Kautschukquelle: https://www.ime.fraunhofer.de/de/Forschungsbereiche/MB/funktionelle_und_angewandte_genomik/Isoprenoide/loewenzahn_die-neue-kautschukquelle.html Deutscher Zukunftspreis: https://www.deutscher-zukunftspreis.de/

Inkubatoren in der Geburtsstation müssen regelmäßig desinfiziert werden, um die Frühchen vor Infektionen zu schützen. Dies geschieht bisher mit chemischen Desinfektionsmitteln. Im Forschungsprojekt NeoUVDes setzen Fraunhofer-Forschende UVC-Licht ein, um die Inkubatoren zu reinigen. Thomas Westerhoff, Spezialist für Smarte UV-Systeme am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, erklärt, wie die Technik funktioniert und welche Vorteile sie hat.

Die Explosion von Sprengsätzen zieht in der Regel einen erheblichen Schaden an Personen, Gebäuden oder der Natur nach sich. Doch nicht immer explodieren Sprengsätze so wie sie es sollen – zum Glück. Eine Straftat besteht aber trotzdem. Um in diesen Fällen das Strafmaß festzulegen, muss berechnet werden, wie hoch der Schaden der Explosion gewesen wäre. Damit beschäftigt sich das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI in einem Verbundsprojekt. Dr. Katharina Roß vom Fraunhofer EMI spricht in dieser Folge über die Software-Simulation von Sprengsätzen, die Unterteilung in verschiedene Gefahrenstufen und wie sie persönlich mit Nachrichten über Terroranschläge umgeht. Veröffentlicht: Dezember 2020

Private Online-Einkäufe tragen maßgeblich zu hohen Treibhausgas-Emissionen bei. Um das zu ändern, ist es entscheidend, dass Verbraucher ihr Konsumverhalten verändern. Suchmaschinenanbietende, Preisvergleichsportale und Online-Shops spielen hier als »Informationsbroker« und »Gate-Keeper« zwischen dem Handel und Verbrauchern eine zentrale Rolle. Jedoch werden Nachhaltigkeitsaspekte von Produkten im Online-Handel bislang kaum kommuniziert. Das Projekt »KI4NK« zeigt, wie Künstliche Intelligenz helfen kann, das zu ändern und dadurch nachhaltigen Konsum zu ermöglichen.

Sauberkeit und Hygiene sind Grundvoraussetzungen in Produktionsanlagen von Lebensmitteln. Um diese zu gewährleisten müssen Anlagen regelmäßig gereinigt werden. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Dresden hat einen mobilen Reinigungsroboter entwickelt, der Verschmutzungen wie Fette und Öle effizient beseitigen kann. Max Hesse vom Fraunhofer IVV erklärt, wie der Roboter selbständig Verschmutzungsgrade erkennt, wie das Gerät die richtige Reinigungsrezeptur gegen dagegen findet und warum trotz aller Technik der Mensch bei Reinigungsarbeiten nicht gänzlich ersetzt werden kann. Veröffentlicht: November 2020

Per Frühwarnsystem Pandemien oder Wetterextreme erkennen und deren Entwicklung prognostizieren – das ist das Ziel des Projekts DAKI-FWS (Daten- und KI-gestütztes Frühwarnsystem zur Stabilisierung der deutschen Wirtschaft für bedrohliche Krisensituationen). Forschende entwickeln in diesem Projekt neue Verfahren, indem sie krisenspezifische Daten mit gesellschaftlich relevanten Daten (z.B. Mobilfunk-, Verkehrs-, Wetter- und Klimadaten) zusammenführen. So soll ein KI-gestütztes Frühwarnsystem entstehen, um Pandemieausbrüche und Klimaextreme wie Hochwasser, Stürme, Hitzewellen, Dürren frühzeitig zu erkennen und den Verlauf vorherzusagen. Dadurch können Experten entsprechend frühzeitig wirtschaftliche Entscheidungen treffen und Wertschöpfungsketten länger aufrechterhalten werden. Dr. Jackie Ma vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik Heinrich-Hertz-Institut HHI erklärt in diesem Podcast wie das System funktioniert und wie es in künftigen Krisen eingesetzt werden kann.

Das Thema Künstliche Intelligenz (KI) findet im schulischen Kontext bisher kaum Platz. Um das zu ändern, können Schülerinnen und Schüler auf der Fraunhofer-Programmierplattform »Open Roberta Lab« künftig im Bereich der KI experimentieren. In der aktuellen Folge des Fraunhofer-Podcast sprechen wir über den Informatikunterricht der Zukunft und darüber, wie es gelingen kann, im Schulunterricht Künstliche Neuronale Netze zu programmieren. So viel sei schon mal verraten: Unsere Interviewpartnerin Dr. Carmen Köhler, Projektleiterin am Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS, hat selbst einen eher ungewöhnlichen Weg von der Schule bis in die Forschung genommen. Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS: https://www.iais.fraunhofer.de/ Zur Roberta-Initiative: https://www.roberta-home.de/ Weiterführende Projekt-Links: https://ki-berufsausbildung.de/ http://ai4schools.de/ https://ki-campus.org/courses/kischule © Foto: Google Zukunftswerkstatt

In Spinnengift steckt viel, meist noch unterschätztes Potenzial für die Medizin. Aus seinen Bestandteilen lassen sich nicht nur vielversprechende Wirkstoffkandidaten, etwa für Schmerzmittel oder Antibiotika entwickeln, sondern auch wirksame Bioinsektizide. Dr. Tim Lüddecke erklärt im Podcast das Potenzial der kleinen, heimischen Spinnen, wie sich die Toxine gewinnen und entschlüsseln lassen und wie das Gift in größeren Mengen hergestellt werden kann. Tim Lüddecke ist Biochemiker und Zoologe und leitet am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME in Gießen die Arbeitsgruppe Animal Venomics. Mehr Informationen: Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME www.ime.fraunhofer.de Schauen Sie sich unbeding noch dieses Video an! https://youtu.be/BWkCNfI7SPI (Achtung! giftige Tiere!) Blog von Tim Lüddecke https://evo-tox.com/

Energie ist unverzichtbar. Aber begrenzte Flächen und knappe Ressourcen verursachen politische Abhängigkeiten. Dr. Markus Feifels Lösungsansatz: Seine neuartige III-V-Mehrfachsolarzelle auf Silizium verbindet hohe Wirkungsgrade mit einem kostengünstigen Materialieneinsatz am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Dafür erhielt er den 1. Platz des Hugo-Geiger-Preises 2021.

Gewerbegebiete, Handwerksbetriebe und lärmende Fabriken liegen fast immer außerhalb der Stadt. Doch neuartige Konzepte und umweltfreundliche Technologien lassen die Industrie umdenken. Damit wird die Rückkehr der Betriebe in die Stadt plötzlich wieder denkbar. Forschende und Stadtplaner sprechen von der Vision der Ultraeffizienzfabrik. Entwickelt wird das Konzept am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA gemeinsam mit dem für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und dem für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB. Dr.-Ing. Ekrem Köse, Gruppenleiter industrielle Wärme- und Kälteversorgung am Fraunhofer IPA in Stuttgart, erklärt, wie sich die Ultraeffizienzfabrik realisieren lässt – und wie die Menschen im Stadtviertel davon profitieren.

Mehr als zwei Milliarden Tassen Kaffee werden weltweit jeden Tag getrunken. Übrig bleibt der Kaffeesatz, der häufig in den Müll wandert. Dabei kann der vermeintliche Abfall auf verschiedene Arten wiederverwendet werden. Das Fraunhofer UMSICHT entwickelt eine doppelte Verwertungsstrategie für industriellen Kaffeesatz. Dr. Inna Bretz, Leiterin der Abteilung »Zirkuläre und Biobasierte Kunststoffe« am Fraunhofer UMSICHT, verrät im Podcast, was daraus alles entstehen kann. https://www.umsicht.fraunhofer.de/ https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/projekte/inka-kaffeesatz-als-rohstoff.html

Das Fraunhofer IPT hat zusammen mit anderen Instituten und dem Partner German Edge Cloud die Fraunhofer Edge Cloud (FEC) entwickelt. Damit wollen sie Unternehmen zeigen, wie sie mit lokalen Cloud-Systemen ihre Maschinen und Anlagen überwachen und Sensorinformationen austauschen können. In der Produktion sind Cloud-Technologien noch nicht sehr verbreitet. Einerseits weil Unternehmen zögern, ihre wertvollen Maschinen- und Fertigungsdaten außerhalb des eigenen Unternehmens zu speichern. Zum anderen, weil die herkömmliche Technik nicht in der Lage ist, Daten in Echtzeit hin und her zu schicken. Pierre Kehl vom Fraunhofer IPT erklärt in dieser Podcast-Folge warum Unternehmen von der FEC profitieren und wie sie sich von anderen Anbietern abhebt.