Mit dem Fraunhofer IIS auf dem Weg zur digitalen Souveränität Europas

Die Entwicklung von Technologien, Dienstleistungen und Standards, bei denen europäische Werte eine hohe Priorität haben, ist für uns sehr wichtig. So machen wir Europa unabhängiger von anderen globalen Playern und stärken die europäische Wettbewerbsfähigkeit. Zudem sichern wir die Resilienz kritischer Infrastrukturen und ermöglichen selbstbestimmtes Handeln. Im Folgenden nehmen die drei Institutsleiter Stellung zu Fragen der digitalen Souveränität.

Wo liegen die Stärken Europas bei der Digitalisierung?

Alexander Martin: Europa orientiert sich beispielsweise mit der europäischen Datenstrategie daran, Daten innovativ, verantwortungsvoll und gemeinwohlorientiert zu nutzen. Am Fraunhofer IIS entwickeln wir digitale Technologien, denen europäische Werte und Regelungen wie z. B. Datensicherheit, Transparenz, Nachhaltigkeit und EU-Rechtsstandards zugrunde liegen. Solche Regularien erfordern im ersten Schritt Zeit und bedachte Planung, steigern aber auf lange Sicht das Vertrauen in die Digitalisierung.

Sind Digitalisierung und Nachhaltigkeit ein Traumpaar?

Alexander Martin: Digitalisierung trägt natürlich zunächst zu einer Erhöhung des CO2-Ausstoßes bei. Digitalisierung kann aber auch helfen, Nachhaltigkeit zu fördern. Wir gestalten den gesamten Lebenszyklus unserer Technologien umwelt- und ressourcenschonend. So entwickeln wir z. B. energieeffiziente Elektronik und Rechner-Hardware (Green ICT) und forschen an datensparsamen und energieeffizienten Algorithmen für Signalverarbeitung und KI. Wir betrachten Daten wie einen wertvollen Rohstoff und sorgen dafür, dass ihre Erzeugung, Übertragung und Speicherung energieeffizient ablaufen kann (eResourcing).

So helfen unsere Lösungen, Partnern und Kunden stets Auskunft über ihre aktuellen Kennzahlen geben zu können – etwa für die Nachhaltigkeitsberichterstattung – und im ökonomischen, ökologischen und sozialen Sinne nachhaltiger zu wirtschaften.

Auch bei unseren Entwicklungen im Bereich Sprachtechnologien geht es um Datensouveränität. Womit beschäftigt sich das Fraunhofer IIS hier genau?

Bernhard Grill: Bereits seit über 20 Jahren beschäftigen wir uns mit Sprachtechnologien. Angefangen bei der Entwicklung der AAC-Kommunikationscodecs und des Standards EVS, der verpflichtender Sprachcodec im 5G-Netz ist, bauen wir heute unsere Aktivitäten in Richtung Sprachsignalverarbeitung und Sprachassistenzsysteme aus. Eine zentrale Komponente ist das Projekt SPEAKER, das vom Bundeswirtschaftsministerium im Rahmen des KI-Innovationswettbewerbs gefördert wird. Unter der Leitung des Fraunhofer IIS und des Fraunhofer IAIS entwickeln die Konsortialpartner eine deutsche Sprachassistenzplattform, die den Anwendern Datenhoheit garantiert.

Was ist das Ziel dieser deutschen Sprachassistenzplattform?

Bernhard Grill: Ziel ist es, Infrastruktur, Technologiebausteine und Standards für sprachgesteuerte Dialogsysteme für den Business-to-Business-Einsatz bereitzustellen, die den europäischen Standards der Datensicherheit entsprechen. Ob Gesundheitssektor, Finanzwesen oder Industrie: Solche Sprachassistenten bieten für viele Unternehmen wichtige Zukunftsperspektiven.

Setzt ein Unternehmen heute einen fertigen Sprachassistenten zur Arbeitserleichterung ein, bekommt es leider häufig eine »Black Box«, bei der völlig unklar ist, wo die Sprachaufnahmen gespeichert werden, wie und wo die Daten verarbeitet werden und wer eventuell sonst noch Zugriff auf teils sensible Informationen erhält.

Als Erweiterung zu SPEAKER entsteht im Forschungsprojekt »OpenGPT-X« ein großes und damit leistungsfähiges KI-Sprachmodell für Europa. Mit OpenGPT-X werden intelligente Sprachanwendungen geschaffen, die Unternehmen europaweit über die dezentrale Cloudlösung GAIA-X zur Verfügung stehen. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt, das vom Fraunhofer IAIS und vom Fraunhofer IIS geleitet wird. Zusätzliche Komponenten der Sprachverarbeitung werden in dem vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie geförderten Zentrum für Digitale Signalverarbeitung mittels Künstlicher Intelligenz (DSAI) entwickelt.

Nicht zuletzt gilt es, in der technologischen Souveränität insgesamt und speziell im Bereich der Mikroelektronik voranzukommen. Was tragen das Fraunhofer IIS und die Fraunhofer-Gesellschaft dazu bei?

Albert Heuberger: In der Mikroelektronik liegen die Stärken Deutschlands und Europas vor allem in den Bereichen Chip-Design, Photonik, Packaging sowie in der Leistungselektronik. Das Fraunhofer IIS und die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) leisten hier wichtige Beiträge in der Forschung, beim Design, bei der Unterstützung von Partnern bei Small Volume Production und bei der Entwicklung von Elektroniksystemen. Wir wollen auf EU-Ebene und nationaler Ebene in neuen Programmen für Forschung und Infrastrukturen für die Mikroelektronik dazu beitragen, langfristig wieder mehr Souveränität zu gewinnen.

Wie gelingt es konkret, der Industrie den Zugang zur Mikroelektronik zu erleichtern?

Albert Heuberger: Wir unterstützen unsere Auftraggeber bei der Entwicklung von Schaltungen bis hin zu kompletten Elektroniksystemen und versorgen sie mit unserer Virtual Foundry auch mit Chip-Prototypen und kleinen Stückzahlen. Für Test und Erprobung kann unsere leistungsfähige Infrastruktur genutzt werden. Über unser Leistungszentrum Elektroniksysteme machen wir Technologien direkt für unsere Kunden verfügbar.

Welche Stärken kann Fraunhofer hier einbringen?

Albert Heuberger: Verlässlichkeit von Mikroelektronik wird immer wichtiger, da wir uns als Gesellschaft immer stärker auf Elektroniksysteme verlassen. In einer international arbeitsteiligen Fertigung von Mikroelektronik ist der Zugang der Industrie zu vertrauenswürdiger Elektronik erschwert. Dieser Zugang wird aber in der Zukunft eine wichtige Rolle für innovative Produktentwicklungen und deren Vermarktung spielen. Wir bündeln die Kräfte von Fraunhofer in diesem Bereich im bayerischen Zentrum für vertrauenswürdige Elektronik – Trusted Electronic Bayern (TrEB).

Welche Rolle spielen der Nachwuchs und die Ausbildung in diesem Zusammenhang?

Albert Heuberger: Souveränität bedeutet auch die Kompetenz, wesentliche Teile einer komplexen Technologie zu beherrschen und solche Fähigkeiten für unsere Auftraggeber vorzuhalten. Dafür brauchen wir die besten Köpfe. Zum Beispiel für die Entwicklung von Halbleiter-Chips bilden wir Spezialkräfte für angewandtes Chip-Design aus. Sie arbeiten am Fraunhofer IIS unter sehr guten Bedingungen an Basistechnologien für die Digitalisierung wie Künstlicher Intelligenz oder Funkkommunikation.