Zukunftsthemen am Fraunhofer IIS

Quantencomputing, Künstliche Intelligenz oder Neuromorphe Hardware – das Fraunhofer IIS bearbeitet viele spannende Zukunftsthemen. In Kurzvorträgen geben Forscherinnen und Forscher Einblicke in den Stand der Forschung.

19:00-19:25 Uhr

In diesem Vortrag geht es um Quantencomputer, also Rechner, die sich spezielle Eigenschaften der Quantenmechanik zunutze machen. Quantencomputer haben über viele Jahre hinweg eher ein theoretisches Dasein gefristet. Diese theoretischen Überlegungen haben gezeigt, dass viele Probleme aus der Industrie wie Materialforschung oder Optimierung möglicherweise viel schneller gelöst werden könnten, als mit den Computern, die wir heute zur Verfügung haben. Mittlerweile gibt es mehrere erfolgsversprechende Kandidaten für eine Realisierung und somit stehen Quantencomputer schon bald an der Schwelle zur technischen Anwendung. Seit etwa drei Jahren boomt das Thema einer »neuen Art des Rechnens« geradezu. Warum das so ist und worin das enorme Potential dieser neuen Technologie steckt, erfahren Sie bei uns!

19:30-19:55 Uhr

In der Welt des »Internet of Things« kann alles digital vernetzt werden - und zwar nicht nur Dinge, bei denen man es erwartet wie z.B. in der Industrie, sondern auch Dinge, die wir schon seit Jahrzehnten und Jahrhunderten einsetzen wie Schrauben oder Flanschverbindungen. Insbesondere bei sicherheitsrelevanten Gebäuden wie Brücken, Gerüsten oder auch Windkraftanlagen kann es schnell unter Belastung zu notwendigen Wartungs- und Reparaturarbeiten kommen - auch außerhalb eines Inspektionsturnus. Hier kann die intelligente Schraubverbindung Abhilfe schaffen und die Sicherheit erhöhen. Sie überwacht und überträgt die Daten eines Sensors drahtlos und energieautark an eine Basis- und Servicestation. Das funktioniert auch dort, wo keine Mobilfunk-Infrastruktur verfügbar ist. Dabei misst ein Sensorsystem die Druckdifferenz auf die Schraubverbindung und ermittelt, ob sich z.B. die Schraube gelöst hat.

20:00-20:25 Uhr

Technologietransfer bei der LZE GmbH am Beispiel der Intelligenten Schraube

Mehr als 1100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter erarbeiten am Fraunhofer IIS erstklassiges Wissen und entwickeln viele bahnbrechende Technologien. Doch damit die Gesellschaft davon profitieren kann – und aus einer Invention eine Innovation wird –, müssen diese ihren Weg in die Wirtschaft finden. Während Fraunhofer diese Aufgabe im Rahmen von industrienahen Forschungs- und Lizenzierungsprojekten wahrnimmt, unterstützt die LZE GmbH diesen Prozess durch die Entwicklung von kommerziell einsatzfähigen B2B-Produkten und -Dienstleistungen. Als »Kommerzialisierungs-Arm« des Leistungszentrums Elektroniksysteme, einer gemeinsamen Initiative der Fraunhofer-Gesellschaft, ihrer Institute IIS und IISB und der FAU Erlangen-Nürnberg, identifiziert sie potente Spitzentechnologien, gleicht diese mit Kundenbedarfen ab und entwickelt daraus fertige Lösungen. Diese können Unternehmen schnell und einfach im Online-Shop der LZE GmbH erwerben und in ihre eigene Wertschöpfung integrieren. Welche Schritte dafür notwendig sind, um Technologien in neue Produkte und Dienstleistungen zu überführen und diese erfolgreich am Markt zu platzieren, erklärt Susanne Reichel in diesem Vortrag am Beispiel der intelligenten Schraubverbindung.

20:30-20:55 Uhr

Grüner Wasserstoff ist der wichtigste Energieträger für eine nachhaltige Energiewirtschaft. Er wird Öl, Gas und Kohle in vielen petrochemischen und Verbrennungsprozessen ablösen. Seine Herstellung und Nutzung ist aber auch eng mit der Erzeugung und Nutzung elektrischer Energie verknüpft. Solarzellen liefern elektrische Energie für die Elektrolyse, und Antriebe können sowohl batterieelektrisch als auch mit Stromerzeugung aus Brennstoffzellen realisiert werden. Heizungen könnten in Zukunft mit Wasserstoff anstelle von Erdgas betrieben werden. In diesem Vortrag werden beispielhaft Perspektiven für den Einsatz von Wasserstoff in Verbindung mit elektrischer Energie vorgestellt. Wir zeigen auf, dass je nach Randbedingungen unterschiedliche Alternativen für Transport, Speicherung und Nutzung von Energie präferiert werden müssen.

21:00-21:25 Uhr

»Ersetzt KI bald den Arzt?« Die Antwort lautet »Nein!« Aber sie kann dem Arzt oder der Ärztin assistieren. Wir zeigen dazu anschauliche, von uns entwickelte Beispieltechnologien, die Biopsien auswerten, verhindern, dass Polypen während der Darmspiegelung übersehen werden oder helfen, die Krankheitsursache schneller zu erkennen und den zukünftigen Verlauf der Krankheit einzuschätzen.

21:30-21:55 Uhr

Wer Schach spielen kann, muss intelligent sein - oder? Zumindest aus Sicht der Künstlichen Intelligenz können wir heute sagen, dass das so nicht stimmt. Denn bereits 1995 schlug der Schachcomputer Deep Blue den damaligen Weltmeister. Doch noch heute, ein Vierteljahrhundert später, sind unsere Computer und Roboter eigentlich ziemlich dumm. Manche Probleme wie beispielsweise das Schachspielen fallen unseren Computern besonders leicht, während andere wie beispielsweise das Greifen von Objekten oder das Verstehen von Sprache immer noch eine große Herausforderung darstellen. Wenn wir also von intelligenten Robotern träumen, die nicht nur Schachzüge beherrschen, sondern auch die Figuren bewegen und sich mit ihrem Gegenüber unterhalten können, dann braucht es dafür auch eine ganz neue Art von Computerchips! In diesem Vortrag erfahren Sie, wie Ingenieure sich heute von der Natur inspirieren lassen, um diese KI-Chips von morgen zu entwickeln.

22:00-22:25 Uhr

Mit regenerativen Energiequellen Informations- und Kommunikationstechnik betreiben? Das geht! Wie, das erläutert unser Spezialist für Energy Harvesting und energieeffiziente Systeme, Dr. Peter Spies. Um kleine elektronische Verbraucher z.B. in der Sensorik zu versorgen, nutzen wir Energien aus der Umwelt wie z.B. Temperaturunterschiede oder mechanische Bewegung wie Druck, Vibration oder Photovoltaik. Energy Harvesting macht Kabel zur Stromversorgung oder das Nachladen von Batterien in mobilen Geräten überflüssig. Interessante Einsatzgebiete ergeben sich bei der Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) in den Bereichen Industrie, Smart City und Smart Home.

22:30-22:55 Uhr

mioty-Funktechnologie im Einsatz für eine ressourcenschonende Landwirtschaft

Ressourcenschonender Umgang ist uns allen in Zeiten des spürbaren Klimawandels ein Anliegen. Klimatische Veränderungen betreffen hierbei vor allem die Landwirtschaft, aber auch Städte und unsere ganze Umwelt und Lebensqualität. Mit dem Einsatz intelligenter Sensorsysteme kann hier Abhilfe geschaffen werden. So ist der dosierte Einsatz von Wasser, Dünge- und Spritzmitteln schnell und präzise zu jeder Zeit möglich. Wie so ein System funktioniert, erläutern unsere Wissenschaftler live anhand von CO₂-Daten, Druck- und Temperaturveränderungen. Verfügbare und regionale Sensordaten über den Bodenaustrocknungsgrad und die Bodentemperatur auch in verborgenen Schichten ermöglichen in geeigneter Zusammenführung mit Wetterinformationsdaten sowie weiteren relevanten lokalen Daten eine gezielte Bewässerung und Düngung und können nicht nur auf dem Feld, sondern auch in Grünanlagen der Stadt gezielt wichtige Ressourcen schonen.