Sensorik

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.

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.

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.

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.

Schneller mobil surfen: Die Bundesnetzagentur konstatiert dem Mobilfunkstandard der fünften Generation eine Netzabdeckung von aktuell über 50 Prozent. Die Telekom wirbt sogar damit, dass bei ihr mehr als neunzig Prozent der Deutschen 5G nutzen können. Dennoch ist die Infrastruktur noch weit davon entfernt, die Möglichkeiten des neuen Funkstandards auszuschöpfen. Vor allem für Anwendungen in den Bereichen IoT, Smart City und Industrie 4.0 müssen Verfahren und Geräte erst noch entwickelt und getestet werden. Das Open Testbed Berlin bietet ab sofort ideale Voraussetzungen dafür.

Roboter schweißen unermüdlicher als Menschen, aber ihre Qualität vor Ort in Echtzeit einschätzen können sie bislang noch nicht. Das wollen Forscher*innen vom Fraunhofer IDMT und ihre Partner nun ändern mit dem Projekt »AKoS«, einem neuartigen Verfahren zur akustischen Kontrolle von Schweißnähten. Das System hört wie eine erfahrene Schweißer*in genau den Prozessgeräuschen zu und die KI beurteilt sofort, ob die Naht ordentlich geschweißt wurde und den zukünftigen Belastungen standhalten wird.

Das vom Fraunhofer IOSB entwickelte modulare und intelligente Spektrometersystem »SmartSpectrometer« schrumpft das typische Laborspektrometer auf die Größe eines Würfelzuckers. Mit KI-Unterstützung werden die Messdaten direkt am miniaturisierten Sensor verarbeitet, was eine Überwachung von qualitätsrelevanten Materialparametern vor Ort und in Echtzeit ermöglicht. Für die Zukunft wäre sogar die Integration in Smartphones denkbar.

Es herrscht Dürre in Europa, Getreide wird knapp und die Weltbevölkerung wächst. Eine Vielzahl an Krisen verlangt in jüngster Zeit nach effektiven Lösungen aus der Nahrungsmittelindustrie. Die Digitalisierung der Landwirtschaft leistet dazu einen wichtigen Beitrag, denn digitale Daten bieten Einsichten beispielsweise über Bodenbeschaffenheit, Pflanzenzustände und Wasserkreisläufe. Darauf basierend können Landwirt*innen wichtige Entscheidungen treffen und so ihre Nahrungsmittelerträge potenzieren. Wie der Klimawandel sich auf dieses Industriefeld auswirkt und was in der Digitalisierung der Landwirtschaft besonders beachtet werden muss, erfahrt ihr in der neuen Folge des Wissenschaftspodcasts »Fraunhofer InnoVisions: Nachgeforscht«.