Biointelligenz, Robotik, KI und die Zukunftsenergie

Heute startet das Stuttgarter Wissenschaftsfestival. Einen Schwerpunkt bildet die »Bio‐Intelligenz«. Passend dazu veranstaltet das Fraunhofer IPA nicht nur einen Kongress, sondern zeigt auch mehrere Exponate beim Tag der offenen Tür des Stuttgarter Fraunhofer-Campus. Diese und weitere Meldungen hier gesammelt – für den schnellen Überblick.

Die Chancen der Kreislaufwirtschaft nutzen

Schluss mit Raubbau, Wegwerfartikeln und Müllbergen: Kreislauffähige Produkte sind reparaturfähig und werden am Ende ihrer langen Nutzungsperiode zu neuwertiger Ware weiterverarbeitet oder recycelt. Wie diese Produkte beschaffen sind und wie die Kreislaufwirtschaft funktioniert, erklärt Chantal Rietdorf im Interview.

Die Energiewende spielerisch erleben

Was passiert, wenn Wind und Sonne weniger Strom produzieren als gerade benötigt wird? Wie gleichen Städte und Unternehmen die Schwankungen beim Stromangebot aus? Wie lässt sich ein Blackout verhindern? Mit dem Online-Spiel »SynErGame« macht ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA die Energiewende erlebbar.

Eine Vision soll Wirklichkeit werden

Ein Forschungsteam des Fraunhofer IPA hat eine Ultraeffizienzfabrik ersonnen, also eine Fabrik, die weder Abfall noch Abwasser oder Abluft verursacht. Ein mobiler Demonstrator soll das Konzept nun in der Industrie bekannter machen sowie zeigen, wie es praktisch umgesetzt werden kann und welchen Nutzen es Unternehmen bietet.

Kommunikation lebender Zellen mit der Technik

»Sagt die Zelle zur Technik …« – nein, dies ist nicht der Anfang eines Witzes, sondern beschreibt ein recht neues Forschungsgebiet namens »Biointelligenz«. Diese kann unter anderem dabei helfen, personalisierte Arzneimittel deutlich kostengünstiger zu produzieren und Prothesen über Muskelkontraktionen zuverlässiger anzusteuern.

Vorgestellt! Ein Tag mit… Sonja Ziehn

Wasserstoff aus Küchenabfällen: Sonja Ziehn geht am Fraunhofer IPA der Frage nach, wie wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll die sogenannte Dunkel-Photosynthese ist, bei der Bakterien organische Reststoffe zu Wasserstoff zersetzen. »interaktiv« hat die Wissenschaftlerin einen Tag lang begleitet.

Wie nachhaltig ist mein Unternehmen?

Für Unternehmen ist es von entscheidend, ihre Produktionsprozesse nachhaltig und klimaneutral zu gestalten. Oft fehlt aber der Überblick über alle Ansatzpunkte. Das Fraunhofer IPA bietet Industriekunden eine Lösung an, mit der sie die Nachhaltigkeitsleistung ihres Unternehmens bewerten und verbessern können.

Verschiedenste Datenquellen können verwendet werden

Die Wertstromanalyse läuft seit über 40 Jahren gleich ab und ist bis heute zutiefst analog. Ein Forschungsteam von der Abteilung Fabrikplanung und Produktionsmanagement am Fraunhofer IPA überträgt sie nun ins digitale Zeitalter. Wie das geht und was das bringt, erklärt Yannick Mayer im Gespräch mit »interaktiv«.

Besser gründen mit Fraunhofer

Andreas Traube und Tobias Brode verbindet die Leidenschaft für Unternehmertum in und außerhalb der Forschung, als Mentor oder Partner in Ausgründungsprojekten. Florian Semle sprach im Auftrag von Fraunhofer Venture mit ihnen über ihren Werdegang und die Chancen, die Fraunhofer-Technologie Gründern bietet.

Kontaktlinse fürs Ohr

Um Hörgeschädigten ein besseres Leben zu ermöglichen, hat das Start-up Vibrosonic eine neuartige Hörhilfe entwickelt, deren Lautsprecher direkt auf dem Trommelfell aufliegt. Die Klangqualität dieser Hörkontaktlinse® übertrifft die bisheriger Hörsysteme. Vibrosonic ist eine Ausgründung des Fraunhofer IPA und der Universitäts-HNO-Klinik Tübingen.

Die Gewebemühle

Mit einer automatisierten Miniatur-Mühle für empfindliches Zellgewebe lassen sich lebende Zellen aus einer Gewebeprobe herauslösen. Die Technik wurde am Fraunhofer IPA entwickelt. Dieses mittlerweile an das Start-up Fast Forward Discoveries GmbH auslizenzierte Verfahren schafft eine wichtige Voraussetzung für die personalisierte Medizin.

Filigrane Kabelmontage mit Robotern

Montageautomatisierung ist ein zentrales Thema am Fraunhofer IPA, denn der Robotereinsatz ist hier gerade bei kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) noch recht gering. Dies zu ändern ist das Ziel von Cellios, einer Ausgründung des Fraunhofer IPA. Das Team möchte die Kabelmontage auch für kleine Losgrößen wirtschaftlich umsetzbar machen.

»Mit positiver Eigendynamik und Flow«

In den vergangenen Monaten hat das Fraunhofer IPA seine Strategie überprüft und neu definiert sowie im Rahmen seines Leitbilds über seine Mission und Vision nachgedacht. Interaktiv sprach mit den Institutsleitern Thomas Bauernhansl und Alexander Sauer über Mission und Vision des Fraunhofer IPA und das, was sie persönlich antreibt.

Wissenstransfer für Praktiker

Seit 2016 ist das Fraunhofer IPA Schirmherr der Lernreise. Über die Erfahrungen der ersten beiden Lernreisen zum Thema Industrie 4.0 hat »interaktiv« bereits berichtet. Im Herbst 2023 ging die dritte zu Ende und die vierte startete. Zeit, zurückzublicken und nach vorn zu schauen.

»Wir halten, was wir versprechen«

Als Abteilungsleiter Energie und Umweltschutz im Bereich Immobilienmanagement der BMW Group weiß Hans Seiler, wo die grüne Transformation bereits wirkt und wo es noch viel zu tun gibt. Er und Sabine Zelch, die die Nachhaltigkeit in der Produktion verantwortet, setzen gemeinsam mit dem Einkauf und der Planung die Strategie des...

Einheitliche Standards für Industrie 4.0

Der standardisierte Informationsaustausch über Unternehmensgrenzen hinweg ist Voraussetzung für Industrie 4.0 und kollaborative Wertschöpfungsnetzwerke. Praxisnah umgesetzt wird dieser Austausch im Projekt »InterOpera«. Dachuan Shi vom Kompetenzzentrum DigITools am Fraunhofer IPA gibt einen Einblick in die laufende Forschungsarbeit.

»Auf die Themen fokussieren, die wirklich wichtig sind«

»Lerne zu verlernen und neu zu lernen, denn nicht lernen kostet uns die Zukunft«, so Manfred Kirchberger, Werkleiter der factory2be in Karlsruhe, in seinem Vortrag zum Start der Lernreise »Produktion der Zukunft – Die resiliente Fabrik. Sicher, vernetzt, flexibel«, bei der Siemens und das Fraunhofer IPA Schirmherren sind.

Einzigartig (über)leben

Neue Rollenbilder braucht das Land, Menschen sollen zeitgemäß geführt werden und die zukünftigen Unternehmenskulturen müssen fühlbarer werden. Nur damit lässt sich die vielzitierte Innovationskraft wiederbeleben. Davon ist Trendbeobachter Mathias Haas überzeugt. Ein Kommentar.

»Moderne bivalente Anlagen können auch mit Wasserstoff betrieben werden«

Prof. Dr.-Ing. Alexander Sauer leitet das Fraunhofer IPA und verantwortet den Bereich »Ressourceneffiziente Produktion«. Hier geht es entscheidend darum, die Produktion hinsichtlich ihrer Umweltwirkung und insbesondere hinsichtlich ihres Zusammenspiels mit dem zukünftigen Energiesystem zu verbessern. Interaktiv sprach mit ihm über den bivalenten Schmelzofen, eine Beispieltechnologie, mit der Energieflexibilität erreicht werden...

Erfahrungswissen mit Daten kombinieren

Im Gespräch mit Stefan Schwerdtle, Vice President Corporate Quality, und Sebastian Schill, Senior Vice President Global Production Centre Scharnhausen, erfahren wir mehr darüber, wie Daten erhoben, Menschen befähigt und das Unternehmen mit konkreten Maßnahmen nachhaltiger gestaltet werden kann.

Mit Energieflexibilität zur Energiewende

Durch die Energiewende wird sich der Stromverbrauch in Deutschland bis 2045 in etwa verdoppeln. Hinzu kommt, dass Energie aus erneuerbaren Ressourcen nicht immer beliebig verfügbar ist. Unternehmen müssen daher ihre Prozesse so gestalten können, dass sich ihr Energieverbrauch flexibel an das volatile Energieangebot anpasst.

»Wir wollen unsere Kunden begeistern«

Es braucht Mut, Neugierde und Leidenschaft: Mit diesem Plädoyer beendete Johann Soder seinen Abschlussvortrag im Rahmen der Lernreise »Fabrik der Zukunft: Lean, Green, Digital«. Der Visionär und Macher schaut auf spannende Jahre bei SEW-EURODRIVE zurück, gewährt einen Einblick ins Unternehmen und spricht über den Wandel der Arbeits- und Produktionswelt.

Auftragsmanagement im Quick Check

In einem Quick Check ermitteln Hans-Hermann Wiendahl und sein Team die Stärken und Schwächen der Planungs- und Steuerungsprozesse der Auftragsabwicklung und der Lieferkette inklusive der IT-Werkzeuge. Dieser Ansatz bewertete bei der Breyer GmbH Maschinenfabrik Stärken und Schwächen in der Auftragsabwicklung und leitete ein Vorgehen ab, mit dem Breyer seine Planung...

Neues Regelungsverfahren mit Greif- und Bahnplanung für Cobots

Typisches Einsatzszenario für die neu entwickelten Regelungsalgorithmen, in dem ein Roboter in direkter Nähe des Menschen zum Einsatz kommt. (Quelle: ARENA2036/Foto: Rainer Bez) Neues Regelungsverfahren mit Greif- und Bahnplanung für Cobots Damit die Manipulatoren eines Roboters auch in dynamischen Umfeldern ohne Ruckeln und ohne Menschen zu gefährden, eine Greifbewegung ausführen...

»Forschen heißt die Zukunft gestalten«

Die vergangenen zwei Jahrzehnte beschreibt Hans Georg Hagleitner als erfüllt mit Freude und Spaß – Attribute, die in einem hart umkämpften Wettbewerbsumfeld nicht selbstverständlich sind. Attribute, die er auch an die Nachfolgegeneration weitergibt, die bereits heute aktiv die neue digitale Welt mitgestaltet.

KI unter Kontrolle

Produkte, die Künstliche Intelligenz (KI) nutzen, sollen gesetzeskonform entwickelt werden und nachvollziehbare Ergebnisse liefern. Ein Audit des Fraunhofer IPA hat nun einem Produkt der Firma Experian – dem »Fraud Miner« als Teil einer Betrugspräventionslösung – diese Eigenschaften bestätigt.

Vorgestellt! Ein Tag mit… Dennis Bauer

Privat erklimmt er Alpengipfel und beruflich untersucht er, wie die deutsche Industrie mittels künstlicher Intelligenz energieeffizienter und energieflexibler werden kann: Dennis Bauer leitet am Fraunhofer IPA die Gruppe Energieflexible Produktion & Energiedatenanalyse. »interaktiv« hat den Forscher einen Tag lang begleitet.

Lean in der Informationsversorgung

Um Verschwendung zu vermeiden, muss die richtige Information zur richtigen Zeit in der richtigen Form am richtigen Ort vorliegen. Ein Forschungsteam um Silke Hartleif vom Fraunhofer IPA hat nun eine Methode entwickelt, mit der sich eine derart schlanke Informationslogistik verwirklichen lässt.

Leben und forschen in Budapest

Christian Fries von der Abteilung Fabrikplanung und Produktionsmanagement am Fraunhofer IPA lebt und arbeitet derzeit in Budapest. Er unterstützt dort beim Aufbau der EPIC InnoLabs GmbH, die nach dem Vorbild der Fraunhofer-Gesellschaft angewandte Forschung betreiben soll. Nun, gegen Ende seines Aufenthalts, schildert Fries seine Eindrücke.

EXOWORKATHLON auf dem Elbcampus

In der Nähe des Bahnhofs Hamburg-Harburg liegt der Elbcampus, das Bildungs- und Kompetenzzentrum der Handwerkskammer Hamburg. Zum Campus gehört auch die Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt Nord (SLV Nord). Hier findet kommende Woche zum vierten Mal der sogenannte EXOWORKATHLON statt.

Energie für die Fabrik der Zukunft

Im Bereich Ressourceneffiziente Produktion am Fraunhofer IPA betrachten Forscherinnen und Forscher um Professor Alexander Sauer Fabriken ganzheitlich und verbessern sie hinsichtlich ihrer Umweltwirkung sowie ihres Zusammenspiels mit dem zukünftigen Energiesystem. Übergeordneter Ansatz ist dabei die Ultraeffizienzfabrik.

Druckluft energieflexibel erzeugen

Bivalent erzeugte Druckluft reduziert Energiekosten und erhöht die Energieeffizienz der Anlagen. Bivalent bedeutet, dass der Verdichter mit zwei unterschiedlichen Energieträgern betrieben werden kann, nämlich mit dem, der gerade besser geeignet und günstiger ist. Das Fraunhofer IPA und die Universität Stuttgart haben einen Prototyp entwickelt.

Vorgestellt! Ein Tag mit… Yağmur Damla Dokur

Im Zentrum für Biointelligente Produktion bilanziert Yağmur Damla Dokur den CO2-Fußabdruck von Produkten, spürt vermeidbare Emissionen im gesamten Produktlebenszyklus auf und sucht nach Wegen, wie sich Wasserstoff aus biologischen Quellen gewinnen lässt. Dass sie privat fürs Auto brennt, ist dabei kein Widerspruch, sondern ihr Antrieb.

Kein Fehler in der Matrix

Eine Serie von zehn Beiträgen wird sich in den kommenden Monaten der Matrixproduktion widmen. Daniel Ranke stellt dieses flexible, wettbewerbsfähige Produktionssystem, das Resilienz und Wandlungsfähigkeit erhöht, im Folgenden vor und zeigt, wie es helfen kann die Produktivität zu steigern.

Mit autonomen Robotern die Stromkosten senken

Ein Forschungsteam am Fraunhofer IPA entwickelt einen Software-Service zur effizienten Energienutzung in der Produktion. Eine zentrale Rolle spielen dabei die Batterien von Robotern. Mit ihnen lassen sich Verbrauchs-Peaks abpuffern. Eine erste Anwendung für die Energiesynchronisationsplattform der Zukunft.

Transferzentrum 5G4KMU

Um zu erforschen, welche neuen Produkte, Anwendungen und Geschäftsmodelle 5G ermöglicht, sind 5G-Campusnetze in Stuttgart, Mannheim, Reutlingen, Freudenstadt und Karlsruhe eingerichtet worden. Die Zusammenarbeit mit diesem Transferzentrum 5G4KMU ist in geförderten Projekten, sogenannten Quick Checks und Exploring Projects, möglich.

Nicht zögern, sondern machen!

Wem bewusst wird, dass ein Flug von Frankfurt nach New York so viele Emissionen erzeugt wie einer Person in einem ganzen Jahr zur Verfügung steht, versteht, dass klimaschädliches Verhalten seinen Preis hat. Ein Preis, der in Zukunft noch steigen wird. Gerade deshalb ist schnelles Handeln so wichtig.

Make Science Great Again!

Seit dem Ausbruch der Corona-Pandemie sind die Naturwissenschaften in aller Munde. Selbst Menschen, die stolz zugeben, Mathe und Physik in der 7. Klasse abgewählt zu haben, fachsimpeln plötzlich über Exponentialfunktionen und die Höhe der wöchentlichen Inzidenzwerte.