Forscher im Mittelpunkt

Einmal im Jahr lädt die Fraunhofer-Gesellschaft Gäste aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik zu ihrer Jahrestagung ein. Die Feier ist eine gute Gelegenheit, die Menschen kennenzulernen, die hinter der erfolgreichen Arbeit bei Fraunhofer stecken, betont Prof. Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft.

Folie für flexible Photovoltaik

Damit Kartoffelchips frisch beim Verbraucher ankommen, müssen sie gut verpackt sein. Die Kunststofffolie, aus der eine Chipstüte besteht, darf deshalb weder Luft noch Wasserdampf hindurchlassen. Solche Barriereeigenschaften sind nicht nur für Knabberprodukte wichtig. Folien, die 'dicht halten', könnten bald die Herstellung von Dünnschichtsolarzellen revolutionieren.

Klangkunst – Der Künstler, der Klänge an öffentlichen Plätzen pflanzt

Andres Bosshard arbeitet derzeit an einem Kunstprojekt im Innenhof eines Wiener Museums. Hier hat er auch an der Klanginstallation für die Jahrestagung der Fraunhofer-Gesellschaft gefeilt. Zuvor war er nach Nürnberg gefahren, um sich in der Meistersingerhalle umzusehen – und umzuhören.

Fälschungssichere Chips

Auch Computer-Chips verfügen dank individueller Materialeigenschaften über einen »Fingerabdruck«. Forscher nutzen diese einzigartigen Strukturen, um daraus einen geheimen Schlüssel zu erstellen. Bankkarten, Smartphones und Elektronikbauteile lassen sich so effektiv gegen Produktpiraterie schützen – denn den Code auszuspähen, ist praktisch unmöglich.

Mehr Leistung von der Sonne

Manch ein Hausbesitzer sieht in den glänzenden Solarzellen auf dem Dach eine Zusatz-Rente. Die natürlich umso höher ausfällt, je effizienter die Anlage ist. Verluste, gilt es zu vermeiden. Das gelang Heribert Schmidt durch eine neue Art der Schaltung im Wechselrichter.

Die Maschinenflüsterer

Wie sich eine Maschine oder ein Fahrkartenautomat bedienen lässt, erschließt sich oft erst auf den zweiten oder dritten Blick. Das soll sich ändern: Fraunhofer-Forscher entwickeln intuitiv bedienbare Geräte.

Medikamente aus Pflanzen

Am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Oekologie – »IME« – in Aachen wird »Medizin aus Pflanzen« neu definiert. In den Gewächshäusern des Instituts wachsen Pflanzen, die in ihren Blättern so genannte Biopharmazeutika produzieren. Das sind Proteine, also Eiweißstoffe, die man nicht, wie andere Medikamente, chemisch herstellen kann.

Krebsklebstoff mit Superhaftkraft

Der Rankenfuß-Krebs Dosima produziert einen Superkleber, mit dem er sich fest an Treibgut verankert. Forscher versuchen jetzt, die Eiweißstruktur zu enträtseln: Ziel ist es, die Substanz im Labor zu synthetisieren, denn sie ist ein viel versprechender Kandidat für den Einsatz in der Medizin.

Hugo-Geiger-Preise 2011: Nachwuchswissenschaftler mit ausgezeichneten Ideen

Wissenschaftliche Kreativität ist keine Frage des Alters – das zeigen auch in diesem Jahr wieder drei Nachwuchsforscher, deren Arbeiten mit dem Hugo-Geiger-Preis ausgezeichnet werden. Wirtschaftliche Relevanz ist denn auch eines der Kriterien für die Preisverleihung – neben wissenschaftlicher Qualität, Neuartigkeit und Interdisziplinarität.

Weniger Rohstoffe – mehr Gewinn

Die Rohstoff- und Energiekosten steigen rapide an. Längst bestimmen sie maßgeblich den Preis des Endprodukts. Künftig können sich nur Unternehmen auf dem Markt behaupten, die Materialien und Energie effizient nutzen. Neue Technologien und Verfahren helfen, Ressourcen zu sparen.

Optimaler Klang für Telefon und Co.

Die Technologie für hochwertige Audioübertragung heißt Low Delay Advanced Audio Coding, kurz AAC-LD. Entwickelt wurde sie am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen; dem Institut, das besonders durch das mp3-Verfahren bekanntgeworden ist.

Sicher speichern für Jahrhunderte

Reich verzierte Handschriften, alte oder zeitgenössische Gemälde und historische Bücher sind schützenswerte Kulturgüter. Mit Hilfe eines Farbmikrofilm-Belichters ist es möglich, diese schriftlichen Zeugnisse von Kultur und Geschichte für lange Zeit sicher zu archivieren — jetzt auch in Farbe.

Tumorbehandlung mit Schallwellen

Forscher entwickeln eine Software, die Leberkrebs-Therapien mit Ultraschall ermöglichen soll.

Roboter mit Skalpell

Bei schwierigen Operationen entscheidet oft die Geschicklichkeit und Erfahrung des Chirurgen über Leben und Tod. Künftig unterstützen intelligente Maschinen den Arzt. In einem Versuchslabor zeigen Forscher, wie die Arbeit im OP der Zukunft aussehen kann.

Nordseeklima auf Knopfdruck

Auf hoher See sind Windräder besonderen Belastungen durch Salz, UV-Strahlung oder Wellenschlag ausgesetzt. Mit einer neuen Prüfkammer können Fraunhofer-Forscher erstmals in einer Anlage gleichzeitig testen, wie das Hochseeklima und die mechanischen Belastungen Offshore-Materialien schädigen.

Licht steuert Zellen

Die Wunschliste von Ärzten und Patienten ist lang: Wirkungsvollere Medikamente gegen Krebs und andere Krankheiten, besser verträgliche Implantate – und am besten sollen sie alle ganz ohne Tierversuche entwickelt werden. Große Erwartungen sind an zellbasierte Testsysteme geknüpft.

Stromer tanken Erneuerbare

Künftig sollen Elektroautos ausschließlich mit regenerativen Energien fahren. Ein effizientes Netz von Ladestationen ist dafür Voraussetzung.

Energie-Produzent Gebäude

Warme Wohnungen im Winter, angenehm klimatisierte Räume bei Hitze – das kostet Energie. Durch geschickte Planung von Neubauten und gekonnte Sanierung von bestehenden Gebäuden lässt sich der Verbrauch deutlich senken. In Zukunft wird das Haus sogar zum Energie-Produzenten.

Rotorblätter im Härtetest

Windenergieanlagen werden immer größer — sie könnten schon bald einen Rotordurchmesser von 180 Metern erreichen. Dafür benötigt man Prüfanlagen, in denen die riesigen Rotorblätter Belastungstests unterzogen werden.

Sonne als Durstlöscher

Drei Viertel unseres blauen Planeten sind mit Wasser bedeckt, doch sauberes Trinkwasser gibt es vor allem in vielen armen Ländern zu wenig. Ein neues Verfahren soll künftig bei der Wasserversorgung helfen: Es nutzt die Energie der Sonne, um Meerwasser zu entsalzen.

Molke statt Kunststoff

In dem EU-Projekt »Wheylayer« haben Forscher nicht nur ein Biomaterial aus Molkeprotein entwickelt, sondern auch ein wirtschaftliches Verfahren, mit dem sich Multifunktionsfolien industriell herstellen lassen.

Laserscan bei voller Fahrt

Um einen sicheren und zuverlässigen Bahnverkehr zur ermöglichen, müssen in Deutschland ca. 40.000 km Bahnstrecke regelmäßig kontrolliert und gewartet werden. Für die Reisenden kann das unangenehm sein: Ihre Züge werden umgeleitet oder sie müssen auf Busse umsteigen. Dank einer Entwicklung des Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg sind solche Unannehmlichkeiten heute aber deutlich seltener.

Der Katastrophe zuvorkommen

Großunfälle, Extremwetter oder Waldbrände – bei Katastrophen kann eine frühzeitige Warnung helfen, Menschenleben zu retten und die Folgen des Unglücks zu mildern. Dazu müssen aber Rettungskräfte, Behörden und Bürger die richtigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort erhalten. Das neue Frühwarnsystem informiert ganz gezielt.

Abschied vom Jugendwahn

So langsam bekommen auch Unternehmen den demographischen Wandel zu spüren. Die Herausforderung: Ältere Arbeitnehmer müssen körperlich und geistig fit bleiben.

Deutscher Zukunftspreis 2011: Forscherteam gewinnt mit »organischer Elektronik«

Organische Halbleiter sollen in energieeffizienten Flächenleuchten und neuartigen Photovoltaiksystemen umwelt- und ressourcenschonend eingesetzt werden.

Wolken weltweit (Cloud Computing)

Das Rechnen in der Wolke, Cloud Computing, hilft IT-Kosten zu senken. Deshalb mieten auch in Deutschland immer mehr Unternehmen Speicherkapazitäten und Anwendungen bei externen Dienstleistern an. Damit die unter dem Begriff Cloud Computing zusammengefassten Technologien ihr Potenzial richtig entfalten können, gilt es noch einige Herausforderungen zu meistern: Sicherheit, Datenschutz, Offenheit der Plattform sowie die Einhaltung von Gesetzen und Richtlinien müssen gewährleistet sein.

Deutscher Zukunftspreis 2011: Solarforscher nominiert mit »Konzentratortechnologie«

Mit einer speziellen Photovoltaik-Technologie lässt sich Sonnenlicht konzentrieren und höhere Wirkungsgrade erzielen.

Sichere Startbahnen

Flugzeuge verlieren bei Starts und Landungen häufig Bauteile, die den nachfolgenden Verkehr gefährden können. Ein neues Radarsystem soll künftig kleinste Gegenstände auf den Startbahnen entdecken und die Sicherheit an Flughäfen erhöhen.

Blutgefäße aus dem Drucker

Adern lassen sich künftig im Labor herstellen. Die Blutgefäße werden aus flüssiger Tinte gedruckt und mithilfe von Laserlicht ausgehärtet. Die künstlichen Adern sind elastisch und biokompatibel.

Perfekt Hören im Büro

Hintergrund- und Störgeräusche erschweren die Arbeit im Büro – insbesondere bei Telefonkonferenzen – oftmals erheblich. Das betrifft vor allem Menschen mit Hörschäden. Ein Team von Wissenschaftlern geht das Problem jetzt an.

Browsen ohne Hürden

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnologie FIT entwickeln Tools, mit denen sich die Einhaltung von Webstandards überprüfen lässt. Erst allmählich erkennen Unternehmen die Vorteile des barrierefreien Internets.

Mit Software gegen den Missbrauch per Mausklick

Fraunhofer-Forscher haben zusammen mit Fahndern ein automatisiertes Assistenzsystem zur Bild- und Videoauswertung entwickelt, das kinderpornographische Darstellungen selbst aus großen Datenmengen herausfiltert. Es soll die Arbeit der Strafverfolger erleichtern. Aber auch andere Anwendungen sind denkbar.

Kochen ohne Koch

Immer mehr Essen landet im Müll: Fast ein Drittel der verpackten Lebensmittel werden weggeworfen. Wie sich diese Verschwendung von Nahrung und wertvoller Ressourcen in der Verpackung reduzieren lässt, untersuchen Forscher.

Ultrakurze Laserpulse für Wissenschaft und Industrie

Man nutzt Laser nicht nur zum Schweißen, sondern auch zum Schneiden oder Bohren. Ein normaler Laser erhitzt die Werkstücke bei der Bearbeitung. Faserverbundwerkstoffe oder Halbleiter reagieren hier empfindlich. Außerdem leidet unter der Hitze auch die Genauigkeit. Die Lösung: Statt mit einem kontinuierlichen Laserstrahl rückt man den Werkstücken mit extrem kurzen Lichtblitzen zu Leibe.

Chemie aus der Natur

Erdöl ist ein wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie. Doch diese fossile Ressource wird knapp und teuer. Eine alternative Kohlenstoffquelle ist Biomasse beispielsweise aus Holz, Maisstärke, Zuckerrüben oder Pflanzenöl. Auch aus Reststoffen wie Molke oder Krabbenschalen lassen sich Kunststoffe, Lacke und Feinchemikalien herstellen. Wissenschaft und Wirtschaft bauen hierfür neue Prozesse auf. Zahlreiche Verfahren funktionieren schon im Labor oder in Technikumsanlagen.

Funktionale Schichten aus der Plasmadüse

Materialoberflächen können ganz unterschiedliche Eigenschaften haben. Beispielsweise können sie extrem hart und kratzfest sein, so dass man ihnen kaum etwas anhaben kann. Sie können aber auch schmutzabweisend sein, so dass alles an ihnen "abperlt" und man sie seltener reinigen muss. Solche Vorzüge bringen Werkstoffoberflächen aber nicht immer von sich aus mit. Oft muss man nachhelfen.

Leistungsschub für Mikrochips

Die Mikroelektronik hat sich in den vergangenen Jahrzehnten rasant entwickelt. Erkennbar ist das z.B. an der Zahl der Transistoren, die in einem Mikroprozessor stecken. Dank Next Generation Lithografie mit EUV-Strahlung sollen schnellere und leistungsfähigere Chips gefertigt werden. Wesentliche Komponenten haben Fraunhofer-Forscher entwickelt.

Besser Schmieren ohne Öl

Egal ob Türangel, Fahrradkette oder Autogetriebe: Schmieröl sorgt dafür, dass Metallteile geschmeidig aneinander vorbei gleiten können. Das Öl setzt die Reibung zwischen den Metallflächen herab. Mineralöl wird allerdings immer knapper und teurer – also suchen Experten schon lange nach einem Ersatz für diese scheinbar unverzichtbare Schmierstoffbasis. Fraunhofer-Forscher entwickelten einen Kühlschmierstoff auf Wasserbasis.

Waren sicher transportieren

Zu Wasser, zu Land, auf der Schiene oder Straße — überall werden Waren transportiert. Damit sie sicher ans Ziel kommen, brauchen sie unter anderem die richtige Verpackung. Im Labor simulieren Wissenschaftler reale Transportbedingungen.

Wandernde Krebszellen

Viele Krebspatienten sterben nicht am Primärtumor, sondern an Metastasen. Neue Untersuchungen zeigen, dass sich bereits in einem sehr frühen Stadium einer Krebserkrankung Zellen vom Tumor lösen und im Körper streuen.

Daten von der Deckenlampe

Leuchtdioden sind die Beleuchtungstechnik der Zukunft. Aber damit nicht genug. Forscher zeigen, wie sich mit dem Licht auch Informationen übertragen lassen — schnell, zuverlässig und sicher.

Carbon in Serie

Leicht, crashsicher und rostfrei – Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe haben einige Vorteile. In der Formel 1 und in der Luftfahrt ist das teure Material bereits seit Jahren im Einsatz. Doch im Autobau wird es bislang nur selten verwendet. Der Grund: Noch lässt sich der ultraleichte Werkstoff nicht in Serie fertigen und weiterverarbeiten. Das soll sich ändern.

Beton-Recycling

Jedes Jahr fallen mehrere Millionen Tonnen Bauschutt an. Ein effizientes Recycling von Beton aber existiert noch nicht. Forscher arbeiten an neuen Recyclingverfahren.

Grüne Elektronik

In den 1990er Jahren wurde ein Computer im Schnitt sieben Jahre genutzt, mittlerweile ist das bestenfalls noch halb so lange der Fall. Eine Folge: Jeder Deutsche verursacht 20 Kilogramm Elektroschrott im Jahr. Fraun­hofer-Forscher arbeiten daran, dass Elektronik umweltfreundlicher wird.

Giganten des Meeres

Gewaltige Container-Schiffe werden künftig immer mehr Waren über den Seeweg transportieren. Deutsche Häfen sind für diese Entwicklung gut gerüstet. Das ist ein Ergebnis der Studie »Seeschifffahrt 2020«.

Energie ernten

Aus Vibrationen oder Abwärme lässt sich elektrische Energie gewinnen. So werden Sensoren unabhängig vom Stromnetz und der Batterie.

Die Zukunft der Stadt

Mehr als 200 000 Menschen ziehen jeden Tag vom Land in die Stadt. Die Metropolen der Welt wachsen und damit auch die Probleme. Wenn wir künftig in lebenswerten und nachhaltigen Großstädten wohnen und arbeiten wollen, müssen schon heute die Grundlagen dafür gelegt werden.

Männlich, mittelalt und E-mobil

Erstkäufer von Elektroautos sind männlich, zwischen 40 und 50 Jahre alt und leben auf dem Land. Das hat eine Studie ergeben. Doch Stromer sind nicht nur für Privatleute, sondern vor allem für Firmen interessant.

Die Guten ins Töpfchen, die Schlechten...

Wie wird der Wein in diesem Jahr? Wesentlich für den Geschmack ist neben witterungsbedingten Faktoren der Prozess in der Kellerei. In einer Winzereigenossenschaft in Baden-Württemberg wacht jetzt eine optische Sortieranlage über die Qualität der Trauben.

Mit Röntgenblick schnell erkannt

Blitzschnell identifizieren neue hochempfindliche Röntgendetektoren Inhaltsstoffe in Abfall, Wasser oder Böden. Fraunhofer-Forscher haben gemeinsam mit der Ketek GmbH einen mobilen Silizium-Driftdetektor entwickelt.

Solarparks flotter planen

Die Konzeption großer Solarparks zur Stromerzeugung ist noch immer eine Herausforderung. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM haben deshalb gemeinsam mit der Siemens AG eine Software entwickelt, die innerhalb von Sekunden mehrere hundert Entwürfe generiert und vergleicht. Damit findet der Planer in kürzester Zeit seinen perfekten Bauplan.

H.264/AVC: Brillante Videos überall

Mobiles Fernsehen, Filme on Demand, TV in HD-Auflösung oder in 3D, Videokonferenzen – all dies macht das Kompressionsverfahren H.264/AVC möglich. Für ihre Arbeit an dem internationalen Standard waren drei Forscher vom Fraunhofer HHI für den Zukunftspreis 2012 nominiert.

Recycling 2.0 — perfekt getrennt

Etwa 60 Milliarden Tonnen Rohstoffe werden jährlich weltweit verbraucht. Bis zum Jahr 2050 soll sich der Bedarf auf 140 Milliarden Tonnen erhöhen – und das bei endlichen Ressourcen. Ein Weg, um auch künftig genügend Werkstoffe für neue Waren zur Verfügung zu haben, ist konsequentes Recycling. In dem Übermorgen-Projekt »Molecular Sorting« arbeiten Forscher an der Kreislaufwirtschaft der nächsten Generation.

Erneuerbare Energien im Faktencheck

Die Energiewende wird heftig diskutiert. Doch wie viel Strom stammt tatsächlich aus Wind und Sonne? Muss Deutschland künftig elektrische Energie importieren? Antworten auf diese Fragen und weitere wichtige Informationen rund um das Thema erneuerbare Energien liefert eine umfassende Datensammlung.

Sorgfältig geplanter Totalschaden

Sind die neuen Leichtbaufahrzeuge sicher? Was passiert bei einem Unfall mit einem Elektroauto? Diese und viele weitere Fragestellungen untersuchen Forscher in der neuen flexiblen Crashanlage im baden-württembergischen Efringen-Kirchen.

OP der Zukunft

Bei medizinischen Notfällen und Not-OPs muss alles schnell gehen. Da bleibt kaum Zeit für die hochkomplexen Prozesse, die normalerweise mit der Aufnahme von Patienten und Daten verbunden sind. Auf der CeBIT zeigt Fraunhofer Technologien, die Ärzten und Klinikteam helfen, die Abläufe von der Notfallversorgung über die Operation bis hin zur Abrechnung leichter zu organisieren.

E-Government

IT erleichtert nicht nur Behördengängen. Die neue Webanwendung GovData soll auch Informationen aller Verwaltungsebenen in Deutschland auffindbar und nutzbar machen.

Sessel als Fitnesstrainer

Fraunhofer-Forscher stellen auf der CeBIT einen Sessel vor, der das Fitnessstudio per Knopfdruck nach Hause holt. Der GEWOS-Sessel hält Senioren auch in den eigenen vier Wänden fit.

Ideen statt Formeln

Mathematik steckt hinter vielen Alltagstechnologien. Fraunhofer-Forscher haben Lehrmodule entwickelt, die Schülern die Vielfältigkeit dieses Fachs zeigen sollen.

Smart und flexibel fertigen

An die Produktion der Zukunft werden hohe Anforderungen gestellt: Sie muss intelligent, wandelbar, effizient und nachhaltig sein. Ein Schlüssel zum Erfolg ist die smarte und flexible Automatisierung.

App für die Leber-OP

Eine neue Software hilft Chirurgen ­dabei, die Leber präziser und sicherer zu operieren.

Virtuelles Kraftwerk

Der Zusammenschluss vieler kleinerer Stromerzeuger kann weitaus mehr sein als die Summe der Einzelanlagen. Das hat das Fraunhofer IWES in Kassel mit einem virtuellen Kraftwerk gezeigt.

Nicht nur sauber, sondern rein

Oberflächen mit photokatalytischen Eigenschaften bleiben lange sauber. Gleichzeitig können sie die Luft von Stickoxiden und anderen gesundheitsgefährdenden Substanzen reinigen. Die Fraunhofer-Allianz Photokatalyse entwickelt neue Titandioxidverbindungen, Beschichtungsverfahren und -Messtechniken.

Roboter als Retter

Bei Naturkatastrophen, Terroranschlägen und größeren Industrieunfällen brauchen Rettungskräfte rasch Informationen aus den zerstörten Gebieten, um ihren Einsatz planen und möglichst viele Opfer bergen zu können. Künftig sollen sie bei der Lagebeurteilung von vernetzten Robotern und Sensoren unterstützt werden.

Gesundes Saatgut

Um Samen von Schädlingsbefall zu befreien, behandeln Landwirte das Saatgut chemisch. Forscher haben eine Methode entwickelt, die Erreger ohne Umweltbelastung abzutöten. Erste Saatgutlieferanten setzen das chemiefreie Verfahren jetzt kommerziell ein.

Programmiermodell für zukünftige Supercomputer

Der Bedarf an noch schnelleren, noch effektiveren aber auch energiesparenden Computerclustern wächst in jeder Branche. Ein neues, asynchrones Programmiermodell liefert einen entscheidenden Baustein, um die nächsten Supercomputer zu realisieren.

Plasma im Beutel

Mit einer Plasmaschicht versehene Beutel dienen als GMP-Labor zur Kultivierung von Stammzellen. Das Plasma wirkt desinfizierend und verändert die Oberfläche des Beutels so, dass Zellen auf ihr wachsen können – abgestimmt auf den Zelltyp.

Automatisierte Tabakfarm produziert Impfstoffe

Mit Molecular Farming lassen sich Impfstoffe und Therapeutika in Pflanzen produzieren – einfach, schnell und sicher. Erste Schritte zur industriellen Fertigung gelangen einem US-amerikansichen Fraunhofer-Forscherteam: Eine GMP-zugelassene Pflanzenfabrik.

Magnetfeldsensor in 3D

Mit Magnetfeldsensoren lässt sich die Position von Maschinenteilen und Produkten berührungslos und verschleißfrei messen. Mit einer neuen Generation von Hallsensoren gelingt das nun noch exakter und störungsfrei.

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