Die Landwitrtschaft steht vor großen Herausforderungen. Wie können zum Beispiel die Einhaltung von Umweltschutzauflagen und die Steigerung der Produktivität für eine wachsende Bevölkerung bewältigt werden? Acht Fraunhofer-Institute forschen gemeinsam an nachhaltigen und ressourceneffizienten Grundlagen für eine produktive digitale Landwirtschaft. Im Leitprojekt „Cognitive Agriculture“, kurz COGNAC, werden technikübergreifende Lösungen entwickelt.
Wer von A nach B das Auto stehen lässt und dafür die U-Bahn nimmt, erspart sich nicht nur den Stau oder die Parkplatzsuche. Er spart auch rund zwei Drittel CO2-Emissionen ein. Um mittel- und langfristig Klimaneutralität zu erreichen, muss allerdings auch der Schienenverkehr noch grüner werden. Ein wichtiger Hebel dafür ist die weitere Erhöhung der Energieeffizienz. Bei der Nürnberger U-Bahn berechnet nun ein Softwaretool, wie die automatisierten Züge mit möglichst wenig Stromverbrauch fahren. Entwickelt wurde es mit Unterstützung des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS.
Jährlich werden im Rostocker Fracht- und Fischereihafen rund 400.000 Festmeter Holz verladen – und das rund um die Uhr. Dabei ist es nicht ungewöhnlich, dass einzelne Holzstämme verloren gehen. Das birgt jedoch ein erhebliches Sicherheitsrisiko für den Schiffsverkehr auf der Warnow. Um jenes Risiko bestmöglich zu minimieren, hat die Rostocker Fracht- und Fischereihafen GmbH in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD ein akustisches Warnsystem entwickelt und getestet.
Um Klima- und Umweltziele zu erreichen, reicht es nicht nur Maßnahmen gesetzlich zu verankern. Vielmehr muss ihre Umsetzung und Einhaltung als gesamtgesellschaftliche Arbeit betrachtet werden. Dazu gehört auch, die selbst gesteckten Ziele mit den nötigen Datengrundlagen zu unterfüttern und zu überwachen. Dafür braucht es Plattformen des Austauschs und der Nutzbarmachung von Datensätzen – sogenannte Datenräume. Im Zuge des »European Green Deal« soll ein interoperabler, grüner Datenraum entstehen.
Wer Maschinen und autonom fahrende Transporter einsetzt, muss sich darauf verlassen können, dass sie jederzeit funktionieren. Zur Zuverlässigkeitsanalyse und Fehlersuche wird deshalb die FMEA-Methode genutzt. Allerdings werden die Ausfallwahrscheinlichkeiten der Bausteine hier nur qualitativ erfasst. Die neue Software proSVIFT unterstützt Experten künftig effektiver bei der Suche nach den Ursachen eines möglichen Defekts, weil sie mit quantitativen Beschreibungen arbeitet. Sie bringt damit erstmals die quantitative Modellierung von Ausfallwahrscheinlichkeiten aus der Theorie in die Praxis.
Wissenschaftler*innen verschiedener Fraunhofer Institute arbeiten schon heute an den Mobilfunkstandards von morgen. Im multidisziplinären Projekt »6G SENTINEL« werden die Grundlagentechnologien für die nächste Generation von Mobilfunknetzen unter Verschneidung verschiedenster Expertisen erarbeitet. Denn 6G soll vielschichtige technologische Horizonte eröffnen. Nicht nur zusätzliche Frequenzflexibilisierungen, sondern auch bewegliche 3D-Netze und umgebungserfassende Sensorfunktionen sollen zu einem integralen Bestandteil von zukünftigen Kommunikationsnetzwerken werden. Doch derlei technische Möglichkeiten erfordern die vorangehende Erarbeitung ihrer Ermöglichungsbedingungen.
Der Informationshunger von Smart Cities und intelligenten Fabriken ist gigantisch. Sensoren stillen diesen Bedarf millionenfach. Und das jeden Tag. Aber die Daten müssen auch für alle beteiligten Domänen tatsächlich nutzbar sein. Nötig sind dafür offene Standards für die jeweiligen Schnittstellen und eine Server-Software, die eine sichere und leistungsstarke Verteilung gewährleistet. Für beides ist das Fraunhofer IOSB mitverantwortlich. Im Interview erklärt Projektleiter Philipp Hertweck die Vorteile des hier entwickelten »Fraunhofer Open Source SensorThings API Servers FROST®«.
Die Idee ist naheliegend, die Folgen aber sind oft abwegig: Wer nach dem Gießkannenprinzip arbeitet, verschwendet Mittel, die an anderer Stelle sinnvoll genutzt werden könnten. Forscher*innen am Fraunhofer IIS arbeiten trotzdem mit einer Art Gießkanne. Ihre ist allerdings intelligent, sodass sie sowohl das nach ihr benannte Prinzip als auch dessen negative Folgen nicht ihr Eigen nennt. Wer mit ihr arbeitet, benetzt ausschließlich diejenigen Pflanzen, die Nährstoffe oder Pflanzenschutzmittel tatsächlich brauchen.
Im Projekt DAMA entwickeln Forscher*innen einen Assistenten, der den Datenverkehr aller Geräte im Smarthome nach individuell einstellbaren Kontext-Leveln reguliert. Nutzer*innen von Sprachassistenten, Überwachungsgeräten oder beispielsweise auch smarten Kühlschränken können dann selbst entscheiden, wann welche Informationen genutzt und »nach außen« gegeben werden. Im Interview erklärt Projektleiter Christopher Ruff vom Fraunhofer IAO, wie das funktioniert und warum Anwender*innen von dieser Informationstransparenz profitieren – ohne selbst in komplexe Prozesse eingreifen zu müssen.
Mit VR-Brille und der entsprechenden virtuellen Welt wirken nicht nur Quests eines Computerspiels nahezu realistisch. Das immersive Erleben virtueller Räume bietet auch der Berufsausbildung und Trainings-on-the-Job richtungsweisendes Potenzial, und das reicht von der Einübung von Routinen bei der Bedienung von Maschinen bis zum lebensrettenden Verhalten in Gefahrensituationen. Noch sind VR-Trainings allerdings selten. Der Grund: Bisher war das Erstellen virtueller Trainingsszenarien Aufgabe von extra dafür geschulten Spezialist*innen. Das aber hat sich jetzt geändert.
