Forschung erleben – Zukunft hören

Der Fraunhofer-Podcast

Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher berichten über ihre Arbeit.

 

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Dr. Urs Schneider | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Dr. Urs Schneider ist Leiter des Bereichs »Medizin- und Bioproduktionstechnik«. Er ist stellvertretender Leiter des Geschäftsfelds »Medizin- und Biotechnik« und Leiter der Abteilung »Biomechatronische Systeme« am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA.
Dr. Urs Schneider ist Leiter des Bereichs »Medizin- und Bioproduktionstechnik«. Er ist stellvertretender Leiter des Geschäftsfelds »Medizin- und Biotechnik« und Leiter der Abteilung »Biomechatronische Systeme« am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA.

»Wir haben die Vision, das System gemeinsam mit Partnern noch in diesem Jahr verfügbar zu machen. Dafür arbeiten wir mit Hochdruck an der Optimierung der unterschiedlichen Bausteine.«

Ein Thema, das in Corona-Zeiten vor allem Krankenhäuser, Altenheime und Pflegeeinrichtungen beschäftigt: Wie stellt man sicher, dass Patienten, Personal oder Besucher das Virus nicht unwissentlich in solch sensible Einrichtungen einschleppen und dadurch Menschen mit ohnehin geschwächtem Immunsystem gefährden. Dr. Urs Schneider vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA testet aktuell ein neuartiges Messverfahren, das hilft, Corona-infizierte Personen aufzuspüren und dabei auch die Abstandsregel einzuhalten.

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Antiinfektive Therapien

Dr. Jana Führing | Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM

Dr. Jana Führing, ist Biochemikerin am Fraunhofer ITEM und Projektleiterin des internationalen Fraunhofer-Konsortiums iCAIR® zur Entwicklung neuer antiinfektiver Therapien.
Dr. Jana Führing, ist Biochemikerin am Fraunhofer ITEM und Projektleiterin des internationalen Fraunhofer-Konsortiums iCAIR® zur Entwicklung neuer antiinfektiver Therapien.

»Die Entwicklung von Resistenzen stellt eine massive Bedrohung für die weltweite Gesundheit dar. Wir brauchen dringend neue Medikamente, um auch in Zukunft Infektionen unter Kontrolle behalten zu können.«

Als Projektleiterin im iCAIR®-Konsortium (Fraunhofer International Consortium for Anti-Infective Research) forscht Dr. Jana Führing am Fraunhofer ITEM an neuen Medikamenten zur Behandlung von infektiösen Atemwegserkrankungen ausgelöst durch Bakterien. Aber auch Pilze und Viren gehören zur Forschungsarbeit von iCAIR®. Seine Erfahrungen und Know-how aus diesen Arbeiten setzt das Konsortium nun bei der Entwicklung eines Medikaments zur Behandlung von COVID-19, das durch das Coronavirus SARS-CoV-2 ausgelöst wird, ein. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Identifizierung von geeigneten Wirkstoffen bereits zugelassener Medikamente (Repurposing), dem Wirksamkeitstest, z. B. mit innovativen Präzisionslungenschnitten, sowie der inhalativen Verabreichung als gezielte Behandlungsmethode bei Lungeninfektionskrankheiten.

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Antikörper-Testsystem

Prof. Dr. Charli Kruse | Fraunhofer-Einrichtung für Marine Biotechnologie und Zelltechnik EMB

Prof. Dr. Charli Kruse, Leiter der Fraunhofer-Einrichtung für Marine Biotechnologie und Zelltechnik EMB.
Prof. Dr. Charli Kruse, Leiter der Fraunhofer-Einrichtung für Marine Biotechnologie und Zelltechnik EMB. Er ist Mitglied der Sektionen Informatik/Technik und Naturwissenschaften sowie der Sektion Medizin der Universität zu Lübeck.

»Durch ein bestimmtes Verfahren können wir nachweisen, ob ein Mensch das Virus schon einmal gehabt hat und dadurch immun ist oder nicht.«

Mit Hilfe von Testsystemen können Antikörper gegen SARS-CoV-2 im Blut bestimmt werden. Dadurch lässt sich herausfinden, welche Personen bereits die Infektion durchgemacht haben und daher eventuell immun gegen das Virus sind. Die Fraunhofer-Einrichtung für Marine Biotechnologie und Zelltechnik EMB in Lübeck unterstützt die EUROIMMUN AG bei der Produktion eines solches Antikörper-Testsystems, indem sie unter anderem ihre labortechnische Infrastruktur zur Verfügung stellt. Einrichtungsleiter Prof. Dr. Charli Kruse spricht in diesem Podcast über die Funktion des Antikörper-Testsystems, wer sich testen lassen kann und warum Zellkulturen, die außerhalb des Körpers wachsen, eine besondere Bedeutung für die Medizin haben.

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Biotechnologie

Dr. Ole Pless | Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME

Dr. Ole Pless, Senior Scientist am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME in Hamburg mit Fokus auf Zellmodelle mit humanen pluripotenten Stammzellen. Nach seinem Biologie-Studium in Hamburg, Heidelberg und Dundee promovierte er 2007 am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin und der Humboldt-Universität in Berlin.
Dr. Ole Pless, Senior Scientist am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME in Hamburg mit Fokus auf Zellmodelle mit humanen pluripotenten Stammzellen. Nach seinem Biologie-Studium in Hamburg, Heidelberg und Dundee promovierte er 2007 am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin und der Humboldt-Universität in Berlin.

»Wissenschaft stärker in den gesellschaftlichen Mittelpunkt zu rücken, finde ich absolut richtig. Nur wer die Konzepte versteht, kann gestalterisch im gesellschaftlichen Dialog mitwirken.«

Die Biotech-Branche steht seit der Corona-Pandemie im Fokus der Öffentlichkeit. Die Frage nach Impfstoffen und Wirkstoffen gegen die Krankheit lenkt das Interesse auf die Arbeit von Biologen, Chemikern und Virologen. Auch die Filmindustrie bedient sich biotechnologischer Themen – nicht erst seit der Pandemie. Dr. Ole Pless vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie IME am Standort Hamburg und sein Team arbeiten an einem Wirkstoff gegen die Coronavirus-Erkrankung. Da er sich bestens in der Szene auskennt, hat er nebenbei als Berater bei der deutschen Serie »Biohackers« mitgewirkt. Wie der Wissenschaftler die Entwicklung rund um die gestiegene öffentliche Wahrnehmung der Biotech-Branche einschätzt, was es mit der neuartigen Methode der mRNA-basierten Impfstoffe auf sich hat und wie realistisch »Biohackers« wirklich ist – das verrät er in einer neuen Folge unseres Fraunhofer-Podcasts.

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Corona und Mathematik

Prof. Dr. Anita Schöbel | Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM

Professorin Anita Schöbel ist Leiterin des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern.
Professorin Anita Schöbel ist Leiterin des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern.

»Wir haben uns damit beschäftigt, was eine langfristige Strategie im Kampf gegen Corona sein kann. Alle mathematischen Modelle sind sich einig, dass eine Herdenimmunität nicht das Ziel sein kann.«

Mathematik kann bei Fragestellungen mit vielen Unbekannten helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen. Ideal also in der aktuellen Corona-Krise – möchte man meinen – und bis zu einem gewissen Punkt stimmt das auch. Doch im Angesicht der Pandemie stößt auch die Mathematik an die eine oder andere Grenze, sagt Professorin Anita Schöbel, Institutsleiterin des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM.

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Corona-Schnelltest

Erik Jung | Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

Erik Jung ist Diplom-Physiker und Geschäftsfeldentwickler am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM. Gemeinsam mit der Firma Bosch entwickelt er im Rahmen eines EU-Projektes einen Corona-Schnelltest.
Erik Jung ist Diplom-Physiker und Geschäftsfeldentwickler am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM. Gemeinsam mit der Firma Bosch entwickelt er im Rahmen eines EU-Projektes einen Corona-Schnelltest.

»In der jetzigen Krise werden wir mit einer Kombination aus nicht so genauen Schnelltests und einer laborbasierten, genauen Nachverfolgung leben müssen. Die Zukunft liegt im Multiplexing, Testverfahren, die auf mehrere Viren oder mehrere Patienten gleichzeitig testen können. Daran arbeiten wir bei Fraunhofer.«

Wie bringt man Biologie, Biochemie und Mikroelektronik zusammen? Die Antwort ist ein Chip, der unterschiedliche Testproben aus Blut oder anderen Gewebeproben präzise analysieren und eine eindeutige Auskunft über die Bestandteile geben kann, das heißt, das Vorhandensein von Viren oder Antikörpern. Das Fraunhofer IZM hat einen solchen Chip entwickelt, der zum Kernelement eines Testkits gehört, das gerade im Rahmen eines EU-Projekts unter Beteiligung der Firma Bosch für den Einsatz gegen die Corona-Pandemie entwickelt wird.

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Corona-Warn-App

Steffen Meyer | Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS

Steffen Meyer ist Head of Cooperative Systems and Locating Group am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. Bei den Beratungsgesprächen zur Entwicklung der Corona-Warn-App ist er regelmäßig mit dabei und Ansprechpartner Nummer eins für SAP und Telekom bei allen technischen Fragen wie zum Beispiel der Bluetooth-Low-Energy-Technologie.
Steffen Meyer ist Head of Cooperative Systems and Locating Group am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. Bei den Beratungsgesprächen zur Entwicklung der Corona-Warn-App ist er regelmäßig mit dabei und Ansprechpartner Nummer eins für SAP und Telekom bei allen technischen Fragen wie zum Beispiel der Bluetooth-Low-Energy-Technologie.

»Wir nehmen ganz konkret Einfluss auf technische Entscheidungen der Corona-Warn-App.«

Die Corona-Warn-App ist seit Mitte Juni zum Download verfügbar. Sie soll Nutzer besonders schnell informieren, wenn sie sich für einen bestimmten Zeitraum in der Nähe einer Corona-infizierten Person aufgehalten haben. Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS steht den App-Entwicklern SAP und Telekom beratend zur Seite. Vor allem bei Fragen zur Bluetooth-Low-Energy-Technologie, die der App zu Grunde liegt, unterstützt Fraunhofer als kompetenter Partner. Steffen Meyer ist bei den Gesprächen mit den App-Entwicklern regelmäßig mit dabei. In diesem Podcast gibt er Einblicke und Einschätzungen zur Corona-Warn-App und erklärt die Funktionsweise von Bluetooth-Low-Energy.

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3D-gedrucktes Notfallbeatmungssystem

Dr. Ronny Grunert | Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Dr. Ronny Grunert
Dr. Ronny Grunert ist Wissenschaftler am Fraunhofer IWU und technischer Ansprechpartner für die Arbeitsgruppe Next3D, die das 3D-gedruckte Notfallbeatmungssystem entwickelt hat.

»Wir haben die Bilder aus Italien, Spanien und Frankreich gesehen und wollten nicht tatenlos zusehen, sondern selbst agieren und schnell Unterstützung leisten.«

In Zeiten der Corona-Pandemie sind Hightech-Beatmungsgeräte in einigen Ländern ein knappes Gut. Oft können Patienten nicht mehr beatmet werden, weil solche Geräte fehlen. Um diesen Engpass einzudämmen, hat das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU innerhalb von sieben Tagen ein 3D-gedrucktes Notfallbeatmungssystem entwickelt. Wie das Gerät funktioniert, wann und wo es eingesetzt werden kann, und was die schlimmen Bilder aus Italien und Spanien mit dieser Entwicklung zu tun haben, erklärt Dr. Ronny Grunert vom Fraunhofer IWU in diesem Podcast.

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EUV-Lithographie

Dr. Sergiy Yulin & Prof. Andreas Tünnermann | Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF

Dr. Sergiy Yulin ist Senior Principle Scientist am Fraunhofer-Institut für Optik und Fein-mechanik in Jena und arbeitet schon seit fast 30 Jahren an ultrapräzisen Spiegelbe-schichtungen für die EUV-Lithographie. Prof. Andreas Tünnermann ist Institutsleiter des Fraunhofer IOF.
Dr. Sergiy Yulin ist Senior Principle Scientist am Fraunhofer-Institut für Optik und Fein-mechanik in Jena und arbeitet schon seit fast 30 Jahren an ultrapräzisen Spiegelbe-schichtungen für die EUV-Lithographie. Prof. Andreas Tünnermann ist Institutsleiter des Fraunhofer IOF.

»Die EUV-Lithographie wird nicht nur im Bereich der Informationstechnologie neue Möglichkeiten erlauben.«

Ohne Rechenleistung keine Digitalisierung: Heute hat allein ein Smartphone die millionenfache Rechenpower des Computers, der 1969 die erste Mondlandung begleitete. Ermöglicht wird dies durch einen kaum fingernagelgroßen Mikrochip, auf dem sich mehr als zehn Milliarden Transistoren befinden. Neue Technologien wie Künstliche Intelligenz, autonomes Fahren, 5G, Smart Home oder Industrie 4.0 benötigen nochmals deutlich leistungsfähigere Mikrochips. Möglich werden diese durch ein neues Herstellungsverfahren, das die Grenzen der Optik verschiebt und einige Superlative vereint: die EUV-Lithographie, die Chipfertigung mit extrem ultraviolettem Licht. Für seinen maßgeblichen Beitrag an der Entwicklung des Verfahrens ist das Fraunhofer IOF zusammen mit der ZEISS AG und der Trumpf AG für den Deutschen Zukunftspreis 2020 nominiert.

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Gleichspannungswandler

Dr. Stefan Matlok und Dr. Bernd Eckardt | Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB

Dr. Stefan Matlok ist Gruppenleiter DCDC-Wandler am Fraunhofer IISB. Dr. Bernd Eckardt ist Abteilungsleiter Fahrzeugelektronik. Zusammen haben sie den Josef-von-Fraunhofer-Preis 2020 für ihre Entwicklungen einer neuen Generation von Gleichspannungswandlern erhalten.
Dr. Stefan Matlok ist Gruppenleiter DCDC-Wandler am Fraunhofer IISB. Dr. Bernd Eckardt ist Abteilungsleiter Fahrzeugelektronik. Zusammen haben sie den Josef-von-Fraunhofer-Preis 2020 für ihre Entwicklungen einer neuen Generation von Gleichspannungswandlern erhalten.

»Den Gleichspannungswandler werden wir in Zukunft unter anderem bei Nutzfahrzeugen, Zügen und Flugzeugen im Einsatz sehen.«

Für die Energie- und Mobilitätswende spielen Brennstoffzellen eine tragende Rolle. Eine zentrale Herausforderung dabei ist ihre Energieeffizienz – gerade für den Fahrzeugbau. Hierfür müssen die einzelnen Bauteile möglichst leicht und klein sein und dabei einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. Im Fall des Gleichspannungswandlers, der die Spannung der Brennstoffzelle an den Antrieb anpasst und den Energiefluss steuert, galt es bisher als unmöglich, kleinere Geräte mit höherem Wirkungsgrad zu entwickeln. Dr. Bernd Eckardt und Dr. Stefan Matlok vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB haben nun das Unmögliche möglich gemacht und eine neue Generation von Gleichspannungswandlern entwickelt, die eben diese Anforderungen erfüllt. Für diesen Schritt in die Zukunft erhielten die Forscher den Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2020.

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Industrieroboter

Titanilla Komenda | Fraunhofer Austria

Titanilla Komenda ist Robotik-Ingenieurin bei Fraunhofer Austria. Innerhalb ihrer For-schungsgruppe »Advanced Industrial Management arbeitet sie am Schwerpunkt »Mensch-Roboter-Kollaboration«.
Titanilla Komenda ist Robotik-Ingenieurin bei Fraunhofer Austria. Innerhalb ihrer For-schungsgruppe »Advanced Industrial Management arbeitet sie am Schwerpunkt »Mensch-Roboter-Kollaboration«.

»Der Mensch ist aus Produktionen nicht wegzudenken. Er wird nur anderweitig eingesetzt.«

Kaum eine Produktionslinie kommt ohne den Einsatz von Robotern aus. Industrieroboter unterstützen den Menschen, indem sie Lasten tragen, Bauteile schweißen oder einfache Produktionsschritte ausführen. Die Rolle des Menschen hat sich innerhalb von Industrieproduktionen geändert – vom Arbeiter zum Aufseher. Titanilla Komenda von Fraunhofer Austria ist Expertin auf dem Gebiet der Robotik. In unserem Podcast erklärt sie, warum der Mensch aus Produktionen nicht wegzudenken ist und wo Roboter noch großes Entwicklungspotenzial haben. Außerdem spricht sie über ein Forschungsprojekt von Fraunhofer Austria, bei dem sie und ihr Team an Lösungen arbeiten, um Ausfälle von Industrierobotern vorherzusehen und so zu verhindern.

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Künstliche Intelligenz gegen Corona

Dr.-Ing. Falko Kötter | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

Dr.-Ing. Falko Kötter vom Team Angewandte Künstliche Intelligenz am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO.
Dr.-Ing. Falko Kötter vom Team Angewandte Künstliche Intelligenz am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO.

»Die Corona-Krise ist ein Ereignis, das in der Form noch nicht dagewesen ist. Die Künstliche Intelligenz stößt deshalb an ihre Grenzen.«

Das Corona-Virus und die Krankheit COVID-19 haben in den letzten Wochen unser tägliches Leben massiv verändert. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in aller Welt arbeiten in einem Wettlauf mit der Zeit daran, neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln. Dabei werden Unmengen von Daten aggregiert, die ein einzelner Mensch gar nicht mehr aufnehmen kann. Kann hier Künstliche Intelligenz helfen, Wissen aus diesen Daten zu gewinnen und so schneller zu neuen Erkenntnissen zu gelangen? Diese Frage steht heute im Mittelpunkt dieses Fraunhofer-Podcasts mit Falko Kötter vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO.

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Mobiler Reinigungsroboter für Lebensmittel-Produktionsanlagen

Max Hesse | Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Dresden

Max Hesse
© Fraunhofer IVV
Max Hesse ist studierter Maschinenbauer mit Fachrichtung Verarbeitungs- und Verpa-ckungsmaschinen und arbeitet seit 10 Jahren am Fraunhofer IVV in Dresden. Er ist stellvertretender Gruppenleiter für den Bereich Reinigungstechnologie.

»Bei Reinigungsprozessen von Lebensmittel-Produktionsanlagen wird es in den kommenden Jahren auf eine geschickte Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine hinauslaufen.«

Sauberkeit und Hygiene sind Grundvoraussetzungen in Produktionsanlagen von Lebensmitteln. Um diese zu gewährleiten, müssen Anlagen regelmäßig gereinigt werden. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Dresden hat einen mobilen Reinigungsroboter entwickelt, der Verschmutzungen wie Fette und Öle effizient beseitigen kann. Max Hesse vom Fraunhofer IVV erklärt, wie der Roboter selbstständig Verschmutzungsgrade erkennt, wie das Gerät die richtige Reinigungsrezeptur findet und warum trotz aller Technik der Mensch bei Reinigungsarbeiten nicht gänzlich ersetzt werden kann.

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Organotypische Gewebemodelle

Dr. Marco Metzger | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Dr. Marco Metzger ist Leiter des Fraunhofer-Translationszentrums für Regenerative Therapien in Würzburg.
Dr. Marco Metzger ist Leiter des Fraunhofer-Translationszentrums für Regenerative Therapien in Würzburg.

»Die organotypischen Gewebemodelle vom Fraunhofer ISC enthalten wichtige Zelltypen und könnten so in der Wirkstoffentwicklung einen wertvollen Beitrag leisten.«

Das Corona-Virus gehört nun seit Wochen, ja Monaten zu unserem Alltag und schränkt öffentliches Leben und Wirtschaft in bisher unbekannter Weise ein. Und was wir bislang wissen, ist auch: Wir wissen zu wenig über diesen neuartigen Erreger. Auch am Würzburger Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC arbeiten die Forschenden mit Hochdruck daran, diese Wissenslücken zu füllen und Wirkstoffe gegen das Virus zu identifizieren. Das Besondere: Sie arbeiten dabei mit organotypischen Gewebemodellen. 

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Plasmagas zur Dekontamination

Dr. Peter Muranyi | Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV

Dr. Peter Muranyi, Geschäftsfeldmanager am Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV.
Dr. Peter Muranyi ist Geschäftsfeldmanager Lebensmittel am Fraunhofer IVV und ist an der Entwicklung des Dekontaminationsgeräts federführend beteiligt.

»Unser Gerät sieht aus wie von den Ghostbusters, und ist auch für mobile Anwendungen gedacht.«

Plasmagas ist ein beliebtes Mittel in der Industrie, um Oberflächen zu modifizieren und zu beschichten. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV setzt Plasmagas ein, um Schutzkleidung und -masken zu dekontaminieren. Zusammen mit seinen Partnern hat das Verbundteam bereits 2019 eine Dekontaminationsanlage entwickelt, welches ohne gesundheitsgefährdende Chemikalien Schutzanzüge oder Geräte von Rettungskräften desinfizieren kann. Zur Bewältigung der Corona-Pandemie hat das Team seinen Demonstrator umfunktioniert. Dr. Peter Muranyi vom Fraunhofer IVV erklärt in diesem Podcast, warum Plasmagas so gut für die Desinfektion geeignet ist, wie das Gerät während der Corona-Pandemie helfen kann, und warum das Projekt an die Ghostbusters erinnert.

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Quanten-KI

Prof. Dr. Christian Bauckhage | Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS

Prof. Dr. Christian Bauckhage
Prof. Dr. Christian Bauckhage ist Lead Scientist für Maschinelles Lernen am Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS in Sankt Augustin

»Wir nutzen die Vorteile des Quantencomputings, um Probleme des Maschinellen Lernens, zum Beispiel kombinatorische Optimierungsprobleme, viel schneller zu lösen als das heute möglich ist.«

Quantencomputer könnten uns zukünftig helfen, unsere Welt noch besser zu verstehen. Vor allem in Verbindung mit Künstlicher Intelligenz bietet die Technologie ein riesiges Potenzial, das sich schon in wenigen Jahren auf viele Bereiche unserer Gesellschaft auswirken könnte. Mit der so genannten Quanten-KI rücken bessere Logistikkonzepte, größere Fortschritte in Medizin und Chemie oder genauere Prognosen im Finanzsektor in greifbare Nähe. Überall dort, wo es digitalen Computern heute sehr schwer bis unmöglich ist, optimale Lösungen in vertretbarer Zeit zu finden, könnten Quantenalgorithmen in kürzester Zeit Antworten finden. Eine Studie der Fraunhofer-Allianz Big Data & KI beleuchtet nun die Forschungsfelder und Anwendungen der Quanten-KI.

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Resilienzforschung

Dr. Alexander Stolz | Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI

Dr. Alexander Stolz, Abteilungsleiter Sicherheitstechnologie am Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI.
© Fraunhofer EMI
Dr. Alexander Stolz, Abteilungsleiter Sicherheitstechnologie am Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI.

»Resilienz ist kein Zufall – man kann sie strategisch planen und messbar machen!«

Die Dynamik der Corona-Pandemie hat uns sehr deutlich gezeigt, wie verwundbar unsere komplexe und vernetzte Welt ist und wie schlecht wir auf solche Situationen vorbereitet sind. Wie können Unternehmen und Gesellschaften in Zukunft Krisen besser meistern und an ihnen wachsen? Der Schlüssel dafür ist Resilienz. Dr. Alexander Stolz erklärt, was wir aus der Corona-Zeit in puncto Widerstandsfähigkeit lernen können und wie der Spagat zwischen Effizienz und Resilienz gelingt.

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Smartphones und Tablets mit UV-C-Licht desinfizieren

Thomas Westerhoff | Fraunhofer-Institut Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Institutsteil Angewandte Systemtechnik (AST)

Dipl.-Ing. Thomas Westerhoff, Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung Institutsteil Angewandte Systemtechnik (AST) entwickelt ein Gerät zur Desinfektion von Smartphones und Tablets.
Dipl.-Ing. Thomas Westerhoff, Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung Institutsteil Angewandte Systemtechnik (AST) entwickelt ein Gerät zur Desinfektion von Smartphones und Tablets.

»Die Dosis ist das Entscheidende – die Dosis und die Wellenlänge.«

Die Bekämpfung von Bakterien, Viren und Keimen aller Art spielt im Krankenhausbetrieb seit Jahren eine große Rolle und bekommt aus gleich zwei Richtungen eine neue Dynamik: Zum einen entstehen im Zuge der Digitalisierung durch die Benutzung mobiler Geräte neue Infektionsherde, zum anderen stellt die Corona-Pandemie eine besondere Herausforderung für Krankenhäuser und Pflegeeinrichtungen dar, die Verbreitung des gefährlichen Virus zu verhindern. Licht aus UV-C-LEDs ist eine Technologie, die Viren und Bakterien auf Smartphones und Tablets abtötet, wie die Forschung am Fraunhofer IOSB zeigt.

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Spin-off Ampeers Energy GmbH – Dr. Karsten Schmidt

Dr. Karsten Schmidt | Ampeers Energy GmbH

 Dr. Karsten Schmidt
© Ampeers Energy GmbH
Dr. Karsten Schmidt ist Mitgründer und CEO der Ampeers Energy GmbH. Seit rund 15 Jahren ist er in der Energiewirtschaft tätig. Fünf Jahre lang hat er bei Fraunhofer den Bereich Corporate Business Development im Bereich Energie verantwortet, bevor er im Mai 2019 die Ampeers Energy GmbH als einer von Dreien mitgegründet hat.

»Fraunhofer Venture hat uns im Aufbauprozess unseres Unternehmens mit guten Lösungen und kreativen Ideen permanent begleitet.«

Sich aus einer Organisation ausgründen und mit der eigenen Idee selbstständig machen, erfordert Mut und birgt Risiken. Wer diesen Schritt wagt und ein erfolgreiches Unternehmen aufgebaut hat, möchte selten zurück. Einer davon ist Dr. Karsten Schmidt. Nachdem er fünf Jahre für Fraunhofer tätig war, hat er sich im Mai 2019 mit der Ampeers Energy GmbH, einem Unternehmen, das Softwarelösungen für Firmen aus dem Bereich dezentral erzeugter Energie anbietet, selbstständig gemacht. Was es auf dem Weg in die Selbstständigkeit zu beachten gilt, wie er von Fraunhofer unterstützt wurde und was er Menschen rät, die ebenfalls ein eigenes Unternehmen gründen wollen – das hat er uns in dieser Folge unseres Fraunhofer-Podcasts verraten.

www.ampeersenergy.de

Technologietransfer bei Fraunhofer

Fraunhofer Venture

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Stadtentwicklung und Pandemie

Claudius Schaufler | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

Claudius Schaufler
Claudius Schaufler ist Leiter des Teams Smart Urban Environments am Fraunhofer IAO und entwickelt tragfähige Lösungen für den urbanen Wohn- und Lebensraum der Zukunft.

»Wir müssen Städte anpassungsfähiger machen, um auf solche Entwicklungen wie eine Pandemie reagieren zu können.«

Die Städte haben unter dem Corona-Lockdown des Frühjahres 2020 gelitten und sind im November-Lockdown 2020 wieder die Leidtragenden. Volle Einkaufsstraßen, ein vielfältiges und abwechslungsreiches Kultur- und Freizeitangebot, eine einladende Gastronomie sowie das pulsierende Nachtleben – das, was die Stadt ausmacht, ist während eines Lockdowns nicht möglich. Darunter leiden die Städte, die betroffenen Branchen, aber auch die Stadtbewohner. Noch sind die Folgen nicht abschätzbar, doch eines wird deutlich: die Städte wurden nicht dafür gebaut, mit einem Kontaktverbot auszukommen – sie wurden nicht auf eine Pandemie vorbereitet. Claudius Schaufler vom Fraunhofer IAO möchte im Rahmen so genannter Innovationspartnerschaften mit Städten, Kommunen und der Wirtschaft neue Lösungen entwickeln für eine lebenswerte, flexible und am Bedarf des Menschen ausgerichtet Stadt.

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Statistik und Mathematik gegen Corona

Dr. Sascha Feth | Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM

Dr. Sascha Feth
Dr. Sascha Feth bringt als Dozent seinen Seminarteilnehmern die Statistik der Fahrzeu-gentwicklung näher. Deren Rückfragen sind eine der Inspirationen für die Themen dieses Podcasts.

»Um die Gesamtsituation in der Coronakrise besser ein- und abschätzen zu können, braucht es auch die Verwegenheit der angewandten Mathematik.«

Der Mathematiker Dr. Sascha Feth vom Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM hat sich in den vergangenen Wochen intensiv mit der Corona-Krise beschäftigt und sagt: »Um die Gesamtsituation besser ein- und abschätzen zu können, braucht es auch die Verwegenheit der angewandten Mathematik.« Das wollten wir natürlich genauer wissen.

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Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU)

Prof. Dr. Anke Weidenkaff | Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS

Prof. Dr. Anke Weidenkaff
© Fraunhofer IWKS
Frau Prof. Dr. Weidenkaff, Institutsleiterin der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS in Alzenau. Ihre derzeitige Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung nachhaltiger Materialien und die Entwicklung von Prozesstechnologien der nächsten Generation für schnelle und effizient geschlossene Materialkreisläufe.

»Es gibt keine neuen Ressourcen, man kann sie nicht verbrauchen. Man kann Materie immer nur im Kreislauf führen, wir müssen damit haushalten, damit beschäftigt sich Ressourcenmanagement.«

Globale Umwelt- und Entwicklungsprobleme stellen heute eine große Herausforderung dar. Der »Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen« wurde 1992 als unabhängiges wissenschaftliches Beratergremium der Bundesregierung eingerichtet, um Umwelt- und Entwicklungsprobleme zu analysieren, Impulse zu geben sowie Handlungs- und Forschungsempfehlungen zum Globalen Wandel zu erarbeiten. Frau Prof. Dr. Anke Weidenkaff, Institutsleiterin der Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS, gehört seit dem 1. November 2020 zum Beirat. Die Materialwissenschaftlerin spricht in einer neuen Folge des Fraunhofer-Podcasts über Funktion und Aufgaben des WBGU sowie Vorhersagen von Zukunftsszenarien, Ressourcenmanagement und Nachhaltigkeit.

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Aktionsprogramm »Fraunhofer vs. Corona«