Längst sind Digitale Zwillinge State of the Art für die Entwicklung und das Monitoring industrieller Prozesse. Vergleichsweise neu allerdings ist die Idee, Digitale Zwillinge auch zur Ermittlung und Verminderung des ökologischen Fußabdrucks von Maschinen und Geräten zu nutzen. Im Projekt EcoTwin will das Fraunhofer IEM diesen bislang eher theoretischen Ansatz auf die Praxis vorbereiten. Gelingt das, dann könnte ein grüner Digitaler Zwilling den Energieverbrauch und den Materialeinsatz in Betrieben künftig deutlich reduzieren.

5G Bavaria wird gefördert vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie. In anderen Bundesländern gibt es Initiativen mit ähnlichen Ansätzen, unter anderem das Open Testbed Berlin, in dem das Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI involviert ist. Über 5G Bavaria werden 5G-Testumgebungen angeboten, mit denen Unternehmen die neuen Funktionalitäten ihrer Produkte umfangreich evaluieren können. Der entscheidende Vorteil: Die Industrie erhält schnell wichtiges Feedback über ihre Anwendung im Zusammenhang mit 5G.

Patient*innen, die an seltenen Erkrankungen leiden, stellen Ärzt*innen häufig vor Rätsel. Nicht nur weisen sie kaum bekannte Krankheitsbilder auf, sie nennen darüber hinaus auch noch für ihr Leiden uncharakteristische Symptome. Im Projekt SATURN entwickeln die Forscher*innen deshalb ein KI-gestütztes Diagnosesystem, das basierend auf den Krankheitsdaten vorheriger Patient*innen Verdachtsdiagnosen stellt.  Mehr zum Thema erfahrt ihr in der neuen Folge von »Fraunhofer InnoVisions: Nachgeforscht«.

Optische Sensorik am Auto ist mittlerweile kein Novum mehr. Mit Fahrerassistenzsystemen ist vieles heutzutage schon möglich – selbst (teil)autonomes Fahren. Doch was den Fahrzeugen bislang nahezu in Gänze fehlt, ist ein akustischer Sinn, ein vorausschauendes Hören. Gerade das könnte zu einem erheblichen Mehrwert an Sicherheit und Zuverlässigkeit führen. Ein Team von Wissenschaftler*innen am Fraunhofer IDMT arbeitet schon seit Jahren an der Entwicklung von intelligenten akustischen Sensorsystemen, die mit dem Projekt »The Hearing Car« nun erste prototypische Anwendung finden.

Der Nutzen von Künstlicher Intelligenz für alle ökologischen und gesellschaftlichen Bereiche ist so umfassend, dass KI die Informationstechnik auch in den kommenden Jahren dominieren wird. Allerdings ist hoch entwickelte KI auch extrem rechenintensiv. Und mit jeder neuen Schicht an Neuronen für einen komplexeren Einsatz steigt der Energieverbrauch weiter stark an. Im Projekt EEAI suchen Forscher*innen des Fraunhofer HHI nach Möglichkeiten, den Energiebedarf zu drosseln. Erste Ergebnisse zeigen nun, dass sie fündig geworden sind und enorme Einsparpotenziale ausgemacht haben.

Das Lernlabor Cybersicherheit vermittelt in Seminaren die neusten Erkenntnisse zur digitalen Sicherheit. Dazu vereinen die Expert*innen diverser Fraunhofer-Institute und Fachhochschulen ihr Wissen und bieten Seminare zu verschiedensten Themen der IT-Sicherheit.

Mit dem Ziel, eine individuellere Behandlung von Parkinsonpatienten zu ermöglichen, untersucht das Projekt DIGIPD die Qualität bestehender digitaler Technologien und Geräte im Gesundheitsbereich. Prof. Holger Fröhlich vom Fraunhofer SCAI erklärt, wie dieser »Qualitätscheck« für Medizintechnik funktioniert und welche Erkenntnisse wir im kommenden Jahr erwarten können.

Die Elektrifizierung der Mobilität und Logistik darf nicht am Ufer halt machen. Dafür wurde im Rahmen des Konsortialprojekts »TrAM«, an dem das Fraunhofer IEM mitwirkt, die erste elektrische Hochgeschwindigkeitsfähre der Welt entwickelt, die nun in den Fjorden von Norwegen verkehrt und als »Ship of the Year 2022« gekürt wurde. Durch den Einsatz von vor-zertifizierten Modulen können an örtliche Anforderungen angepasste Versionen der grünen Fähre deutlich schneller zu Wasser gelassen werden – volle Fahrt voraus für den emissionsfreien Personen- und Gütertransport auch auf Wasserwegen.

Über 200 Millionen Kühlschränke werden pro Jahr weltweit verkauft, von den bereits installierten Geräten ganz zu schweigen. Die hundert Jahre alte Kompressortechnik verlässt sich meist auf schädliche Kühlmittel, die energieintensiv verdichtet werden müssen, um Wärme abzutransportieren. Da bedeuten selbst kleine Effizienzgewinne enorme Ersparnisse. Mit dem magnetokalorischen Kühlsystem »MagMed« hat ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPM eine disruptive Technologie entwickelt – für eine Zukunft, in der Wärme und Kälte überall ressourcen- und umweltschonend bereitgestellt werden kann.

Wenn es so weitergeht, dann sind die Fahrenden an den Stromtankstellen schneller geladen als der Akku ihres E-Mobils: Die Ladeinfrastruktur ist intransparent, das Bezahlen umständlich und die Grundversorgung mit Schnelllade-Energie ist immer schwerer zu gewährleisten. Keiner der Versorger, Netzbetreiber oder Stromverkäufer weiß, wann wo wer wie viel Strom bereitstellen kann. Dieser Flickenteppich und der fehlende Informationsaustausch aller Beteiligten könnte die Elektromobilität sogar ausbremsen. Ein Konsortium arbeitet daran, die Knoten zu entwirren und das Laden zukunftssicher zu gestalten.