Software Engineering

Im Jahr 2021 haben IT-Security-Spezialist*innen mehr als 20.000 Schwachstellen bei der Sicherheit von Softwareprodukten aufgespürt und dem Bundesamt für IT-Sicherheit (BSI) gemeldet. Das ist Rekord und insofern erfreulich, als die gefundenen Fehler mit Programmupdates beseitigt werden können. Andererseits aber zeigt die Entwicklung, dass viele Fehler erst gefunden werden, wenn die Software bereits veröffentlicht ist. Das soll sich nun ändern: Neue Testmethoden sollen die Suche nach Schwachstellen deutlich vereinfachen und Gefährdungen bereits während der Softwareentwicklung finden.

Maschinelles Lernen ist zum Zugpferd für die industrielle Produktion geworden. Dank des Einsatzes von ML werden Prozesse deutlich effektiver und ressourcensparender. Nun sollen die Systeme durch den ergänzenden Einsatz von Quantencomputern auf ein neues, deutlich höheres Niveau gehoben werden. Ein Problem aber bleibt: Vorbereitung und Implementierung von ML überfordern viele mittelständische Unternehmen. Eine Developer Suite soll genau das ändern. Im Interview erklärt Projektleiter Daniel Pranjic vom Fraunhofer IAO, wie das funktionieren kann. ​

Die Digitalisierung hält zusehends auch in der Landwirtschaft Einzug. Denn neben intelligenten Systemen, wie etwa autonomen Aussaat- und Bewässerungsrobotern, hochmodernen, GPS-gesteuerten Traktoren und anderen Maschinen, ist es vor allem Software, die eine Schlüsselrolle zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit unter immer steigenden Anforderungen an Produktivität und Nachhaltigkeit darstellt. Mit dem Forschungsprogramm »Smart Farming« des Fraunhofer IESE gelingt der Transfer von digitalen Lösungen aus dem Labor auf das Feld.

Sind die Apps und Webdienste, die wir täglich verwenden, wirklich unbedenklich? Natürlich gehen wir davon aus, dass Entwickler*innen und anbietende Unternehmen das sicherstellen. Andererseits aber sind Security-Analysen äußerst aufwendig. Im Prinzip kann in jeder Zeile des Quellcodes ein Programmierfehler stecken. Und manchmal öffnet erst das Zusammenspiel der Softwarebausteine eine Schwachstelle. Moderne, automatisierte Codescans aber können derartige Sicherheitslücken schnell finden. Und sie helfen den Programmierer*innen auch dabei, die Fehler auszumerzen – bevor sie Schaden anrichten.

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.

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.

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.

Vor über einem Jahr, im Juli 2021, wurde das Ahrtal von einem heftigen Unwetter getroffen. Die Flutwelle hat damals nicht nur Häuser, Autos und Brücken zerstört, sie hat auch die Strom- und Mobilfunkmasten mit sich gerissen. Die dadurch fehlenden Kommunikationstrukturen stellten eine der größten Herausforderungen an diesen Tagen dar: Ohne Internet ist es schwer, einen Lageplan zu erstellen und so eine Übersicht über die Gesamtlage zu gewinnen. Am Fraunhofer FKIE entwickeln die Mitarbeitenden eine Plattform, mit deren Hilfe in der Akutphase einer Katastrophe ein lokales Lagebild aufgebaut werden kann. Mehr dazu hört ihr in der neuen Folge von Fraunhofer InnoVisions: Nachgeforscht.

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«.

Die erneuerbaren Energien liefern bereits mehr als vierzig Prozent des gesamten Stromverbrauchs Deutschlands. Der Stromertrag aus Wind und Sonne aber ist hoch volatil. In Stromnetz steht damit zeitweise deutlich mehr Energie zur Verfügung, als gleichzeitig verbraucht wird. Droht in Netzabschnitten eine Überlastung, müssen Anlagen meist noch abgeschaltet werden. Ein Flexibilitätsdatenregister soll Maßnahmen wie diese künftig verhindern: Der Strombedarf von Haushalten und Unternehmen könnte gezielt vor allem dann gedeckt werden, wenn genügend Grünstrom verfügbar ist.​