Fraunhofer-Jahresbericht-2019

Fraunhofer-Jahresbericht 2019

Mission Zukunft: Forschen für nachhaltige Wertschöpfung
Bericht des Vorstands
Der Vorstand
Lagebericht 2019
Bericht des Senats zum Geschäftsjahr 2019
Im Fraunhofer-Senat
Aus der Fraunhofer-Forschung
Motivation Zukunft – Ethik und Verantwortung in der angewandten Forschung
Neue Initiativen und Infrastrukturen
Projekte und Ergebnisse 2019
Auszeichnungen 2019
Visionen für die Welt von morgen
Menschen in der Forschung
Unternehmen im Fraunhofer-Umfeld
Finanzen
Bilanz zum 31. Dezember 2019
Gewinn- und Verlustrechnung für das Geschäftsjahr 2019
Zusammenhang zwischen Gewinn- und Verlustrechnung, Leistungsrechnung und Einnahmen- und Ausgabenrechnung
Leistungsrechnung der Fraunhofer-Einrichtungen
Auszüge aus dem Anhang 2019
Wiedergabe des Bestätigungsvermerks des Abschlussprüfers
Service
Struktur der Fraunhofer-Gesellschaft
Mitglieder, Organe, Gremien
Weitere Initiativen und Forschungsstrukturen
Adressen Deutschland
Adressen International
Impressum

Die Fraunhofer-Gesellschaft Die Fraunhofer-Gesellschaft mit Sitz in Deutschland ist die weltweit führende Organisation für anwendungsori- entierte Forschung. Mit ihrer Fokussierung auf zukunfts- relevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwer- tung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt sie eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Sie ist Weg- weiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz. Mit inspirierenden Ideen und nachhaltigen wissenschaftlich-technologi- schen Lösungen fördert die Fraunhofer-Gesellschaft Wissenschaft und Wirtschaft und wirkt mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft. Interdisziplinäre Forschungsteams der Fraunhofer- Gesellschaft setzen gemeinsam mit Vertragspartnern aus Wirtschaft und öffentlicher Hand originäre Ideen in Innovationen um, koordinieren und realisieren systemrelevante, forschungspolitische Schlüsselprojekte und stärken mit werteorientierter Wertschöpfung die deutsche und europäische Wirtschaft. Internationale Kooperationen mit exzellenten Forschungspartnern und Unternehmen weltweit sorgen für einen direkten Austausch mit den einflussreichsten Wissenschafts- und Wirtschaftsräumen. Die 1949 gegründete Organisation betreibt in Deutsch- land derzeit 74 Institute und Forschungseinrichtungen. Rund 28 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, über wiegend mit natur- oder ingenieurwissenschaftlicher Ausbildung, erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 2,8 Milliarden Euro. Davon fallen 2,3 Milliarden Euro auf den Bereich Vertragsforschung. Rund 70 Prozent davon erwirtschaftet Fraunhofer mit Aufträgen aus der Industrie und mit öffentlich finanzierten Forschungs- projekten. Rund 30 Prozent steuern Bund und Länder als Grundfinanzierung bei, damit die Institute schon heute Problemlösungen entwickeln können, die in einigen Jahren für Wirtschaft und Gesellschaft ent- scheidend wichtig werden. Die Wirkung der angewandten Forschung geht weit über den direkten Nutzen für die Auftraggeber hinaus: Fraunhofer-Institute stärken die Leistungsfähigkeit der Unternehmen, verbessern die Akzeptanz moderner Technik in der Gesellschaft und sorgen für die Aus- und Weiterbildung des dringend benötigten wissenschaft- lich-technischen Nachwuchses. Hoch motivierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf dem Stand der aktuellen Spitzenforschung stellen für uns als Wissenschaftsorganisation den wichtigsten Erfolgsfaktor dar. Fraunhofer bietet daher die Möglich- keit zum selbstständigen, gestaltenden und zugleich zielorientierten Arbeiten und somit zur fachlichen und persönlichen Entwicklung, die zu anspruchsvollen Positionen in den Instituten, an Hochschulen, in Wirt- schaft und Gesellschaft befähigt. Studierenden eröff- nen sich aufgrund der praxisnahen Ausbildung und des frühzeitigen Kontakts mit Auftraggebern hervor ragende Einstiegs- und Entwicklungschancen in Unter- nehmen. Namensgeber der als gemeinnützig anerkannten Fraunhofer-Gesellschaft ist der Münchner Gelehrte Joseph von Fraunhofer (1787–1826). Er war als Forscher, Erfinder und Unternehmer gleichermaßen erfolgreich. Stand der Zahlen: Januar 2020 www.fraunhofer.de

Sehr geehrte Damen und Herren, im Jubiläumsjahr 2019 setzte die FraunhoferGesellschaft ihre erfolgreiche Entwicklung mit neuen Rekordwerten fort. Mit rund 2,8 Milliarden Euro erreichte das Finanzvolumen eine Steigerung von 8 Prozent; die Vertragsforschung allein ist mit einem Ergebnis von 2,3 Milliarden Euro um 6 Prozent gewachsen. Die Basis für diese Erfolge bilden die 28 000 Mitarbeitenden in 74 Instituten und Forschungseinrichtungen, die mit erstklassiger Kompetenz und großem Engagement jeden Tag wissenschaftlich, organisatorisch und administrativ Herausragendes leisten. Dafür bedanke ich mich bei ihnen im Namen des gesamten Vorstands! Wir haben unser Jubiläum unter dem Motto »70 Jahre Fraunhofer. 70 Jahre Zukunft. #WHATSNEXT« an den Instituten ebenso gefeiert wie in der Öffentlichkeit mit unseren Partnern aus Wirtschaft, Politik und Gesellschaft. Wir nutzten die Feier lichkeiten dazu, den Blick auf die Erfolge der Vergangenheit mit den Perspektiven für die Zukunft zu verbinden und stellten unsere Ziele für Deutschland und Europa dar – als Ideengeber, Partner und agiler Akteur, der Chancen frühzeitig erkennt und so Wirtschaft und Politik dabei unterstützt, gesellschafts wie wirtschaftspolitisch entscheidende Themen aufzugreifen und voranzubringen. Fraunhofer trägt als führende Forschungsorganisation steigende Verantwortung im Umfeld von Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft. Wir stellen uns dieser Herausforderung und setzen alles daran, dem damit verbundenen Anspruch an Leistungsfähigkeit ebenso wie an ethisches Agieren und an Integrität gerecht zu werden. Die Ziele unserer Corporate Responsibility unterliegen einer stetigen Weiterentwicklung in den verschiedenen Bereichen. Dazu gehören eine an Mensch und Motivation orientierte Personalpolitik, ein nachhaltiger Ressourceneinsatz wie auch die Einhaltung ebenso wie die Entwicklung von ethischen Normen sowie Sozial und Umwelt standards.

müssen – in globaler Konkurrenz mit großen und ambitionierten Wirtschaftsräumen und bei ständig steigender Innovations geschwindigkeit. Engagement und anhaltende Tatkraft werden uns auch beim Kampf gegen das Coronavirus leiten. Vorstand und Präsidium haben beschlossen, dazu ein nachhaltiges Aktionsprogramm aufzusetzen mit dem erklärten Ziel, Impact und Innovations kraft auch in Zeiten der Krise intensiv voranzutreiben. Durch strategische Vorlaufforschung schaffen wir die Grundlage für den notwendigen Innovationsschub und können in Richtung der Wirtschaft mit Stolz sagen: Fraunhofer sichert weiterhin Wohlstand und Wertschöpfung. Auch in diesem Sinne werden wir in Verantwortung für Deutschland und Europa weiterhin mit sachorientierter Arbeit die Zukunft gestalten. Wir werden gemeinsam mit unseren Kunden und Partnern ebenso wie mit unserem gesamten Kollegium alles daransetzen, auch das Jahr 2020 zu einem nachhaltigen Erfolg zu machen! Ihr Reimund Neugebauer Präsident der FraunhoferGesellschaft Im Bereich der Chancengleichheit geht es uns darum, das Po tenzial kompetenter Forscherinnen noch besser zu integrieren. Im harten globalen Wettbewerb dürfen wir die hier zweifellos vorhandenen großen Talente nicht unberücksichtigt lassen. Darüber hinaus kann eine Wissenschaftsorganisation mit dem Anspruch auf Exzellenz in der Forschung auch auf Menschen aus dem internationalen Raum und deren Potenzial und Kom petenzen nicht verzichten. Unser Ziel ist daher, Englisch als zweite Amtssprache bei Fraunhofer zu etablieren, um inter nationalen Zuwächsen im Kollegium optimierte Bedingungen zu bieten. Die Sicherung nachhaltiger Wertschöpfung bleibt ein vor rangiges Ziel aller unserer Forschungsarbeit, das wir mit zahlreichen einschlägigen Projekten, etwa dem Reallabor für Erzeugung, Transport, Speicherung und Nutzung von regenerativem Wasserstoff, und mit vielen weiteren Initiativen angehen: Dazu gehören die kürzlich erfolgten Gründungen der FraunhoferEinrichtungen für Energieinfrastruktur und Geothermie IEG und für Wertstoffkreisläufe und Ressourcen strategie IWKS sowie die Integration des Internationalen Geothermiezentrums Bochum GZB in Erstere. Zudem wird die thematische Fokussierung der bisherigen Zukunftsstiftung ausgerichtet auf das Prinzip einer werteorientierten Wert schöpfung, wobei die wirtschaftliche Verwertbarkeit hierbei weiterhin im Mittelpunkt stehen soll. Dem Thema Ethik und Verantwortung in der angewandten Forschung widmen wir einen Beitrag in diesem Jahresbericht. Mit dem Projekt Fraunhofer Digital – der durchgängigen und professionellen Digitalisierung und Automatisierung unserer Geschäftsprozesse – wollen wir eine hocheffiziente Adminis tration etablieren und darüber hinaus unsere eigenen Daten für eine vernetzte und noch intelligentere Nutzung erschließen, um sie konsequent zur Nutzung weiterer Geschäfts und Innovationspotenziale einzusetzen. Das Projekt ist eminent wichtig für unsere künftige Leistungsfähigkeit, denn wir werden uns in einem extrem fordernden Umfeld behaupten

BERICHT DES VORSTANDS 8 Der Vorstand Lagebericht 2019 12 38 Bericht des Senats zum Geschäftsjahr 2019 40 Im FraunhoferSenat AUS DER FRAUNHOFER-FORSCHUNG 50 Motivation Zukunft – Ethik und Verantwortung in der angewandten Forschung 60 Neue Initiativen und Infrastrukturen 74 Projekte und Ergebnisse 2019 98 Auszeichnungen 2019 106 Visionen für die Welt von morgen 108 Menschen in der Forschung 122 Unternehmen im FraunhoferUmfeld FINANZEN 128 Bilanz zum 31. Dezember 2019 130 Gewinn und Verlustrechnung für das Geschäftsjahr 2019 132 Zusammenhang zwischen Gewinn und Verlustrechnung, Leistungsrechnung und Einnahmen und Ausgabenrechnung Leistungsrechnung der FraunhoferEinrichtungen 134 139 Auszüge aus dem Anhang 2019 142 Wiedergabe des Bestätigungsvermerks des Abschlussprüfers SERVICE 148 Struktur der FraunhoferGesellschaft 150 Mitglieder, Organe, Gremien 152 Weitere Initiativen und Forschungsstrukturen 158 Adressen Deutschland 160 Adressen International 162 Impressum

DER VORSTAND Nach leitender Tätigkeit in der Maschinenbauindustrie gründete Reimund Neugebauer 1991 das heutige FraunhoferInstitut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU und führte dies in Personalunion mit dem Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse an der TU Chemnitz. In 21 Jahren baute er dies zu einem international führenden Zentrum der Produktionstechnik aus. Prof. Dr. Neugebauer ist Mitglied zahlreicher nationaler und inter nationaler Akademien und Verbände. Seit 2012 ist er Präsident der FraunhoferGesellschaft. Prof. Dr.Ing. habil. Prof. E. h. Dr.Ing. E. h. mult. Dr. h. c. mult. Reimund Neugebauer Präsident, Unternehmenspolitik und Forschung 8

LAGEBERICHT 2019 Strategie und Rahmenbedingungen Profil der Fraunhofer-Gesellschaft Chancen aus Strategischen Initiativen Wissenschaftspolitische Rahmenbedingungen Wirtschaftliche Entwicklung Finanzvolumen Vertragsforschung Zusätzliche Forschungsförderung Ausbauinvestitionen Vermögens und Finanzlage Beteiligungen und Ausgründungen Internationales Schutzrechtsverwertung Aspekte der Corporate Responsibility Verantwortung der FraunhoferGesellschaft Außerordentliche Forschungsprojekte und vorhaben Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Diversity Ressourcen – Mobilität und Abfallaufkommen Risiken und Ausblick Risikomanagement und Risiken Ausblick 14 15 16 18 19 21 21 22 23 24 25 26 27 28 30 32 33 36 1212

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Eckdaten: Entwicklung der Fraunhofer-Gesellschaft 2019 in Mio € Finanzvolumen Vertragsforschung Zusätzliche Forschungsförderung Ausbauinvestitionen Finanzvolumen nach Haushalt Betriebshaushalt darin Personalaufwand darin Sachaufwand darin Rücklagenzuführung 1 Investitionen 2 Projekterträge Vertragsforschung darin Wirtschaftserträge darin Öffentliche Projekterträge 3 Zusätzliche Forschungsförderung Ausbauinvestitionen Ausländische Projektvolumina 4 Patentanmeldungen (Anzahl) 2018 2551 2168 128 255 2551 2106 1362 698 46 445 1677 1486 723 763 60 131 293 612 2019 2760 2295 159 306 2760 2279 1479 769 31 481 1756 1549 724 825 79 128 296 623 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter (Personen) 26 648 27 988 +1340 1 Sonderposten »Rücklage aus Lizenzerträgen für satzungsgemäße Zwecke«. 2 Laufende Investitionen in der Vertragsforschung und in der Zusätzlichen Forschungsförderung sowie Ausbauinvestitionen. 3 Beinhaltet Bund, Länder, EU und sonstige Erträge. 4 Ohne Lizenzerträge und ohne Erträge der selbstständigen Auslandsgesellschaften mit Dritten (2019: 29 Mio €). Veränderung +209 +127 +31 +51 +209 +173 +117 +71 –15 +36 +79 +63 +1 +62 +19 –3 +3 +11 +8 % +6 % +24 % +20 % +8 % +8 % +9 % +10 % –33 % +8 % +5 % +4 % +0 % +8 % +32 % –2 % +1 % +2 % +5 % 13

STRATEGIE UND RAHMENBEDINGUNGEN Profil der Fraunhofer-Gesellschaft Die FraunhoferGesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. wurde 1949 gegründet und betreibt als gemeinnütziger Verein anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung zum Nutzen der Wirtschaft und zum Vorteil der Gesellschaft. Die Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommu nikation, Mobilität, Energie und Umwelt. In deutschlandweit 74 Fraunhofer-Instituten und -Einrichtungen erarbeiten rund 28 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ein jährliches Finanzvolumen von 2,8 Mrd €. Davon entsteht mit 2,3 Mrd € ein Großteil im Kernbereich Vertragsforschung. Rund 70 Prozent dieses Bereichs erwirtschaftet Fraunhofer mit Aufträgen aus der Industrie und mit öffentlich finanzierten Forschungsprojekten. Rund 30 Prozent werden von Bund und Ländern als Grundfinanzierung für die Vorlaufforschung bereitgestellt. Auf Ebene der Gesamtorganisation identifiziert Fraunhofer innovative Geschäftsfelder und Technologietrends mit großem Marktpotenzial sowie hoher gesellschaftlicher Relevanz und entwickelt sie über interne Forschungsprogramme weiter. Die einzelnen Fraunhofer-Institute entwickeln ihre Geschäftsfelder und Kernkompetenzen auf Basis ihres un mittelbaren Marktkontakts und ihrer Vernetzung mit der wissenschaftlichen Fachwelt. Sie werden betriebswirtschaftlich als Profitcenter geführt, sind rechtlich aber nicht selbstständig. Zur Abstimmung institutsübergreifender FuEStrategien orga nisieren sich fachlich verwandte FraunhoferInstitute innerhalb der Vertragsforschung in sieben Fraunhofer-Verbünden: – Innovationsforschung – INNOVATION – IUKTechnologie – Life Sciences – Light & Surfaces – Mikroelektronik – Produktion – Werkstoffe, Bauteile – MATERIALS Darüber hinaus kooperieren Institute oder Abteilungen von Instituten mit unterschiedlichen Kompetenzen in Fraunhofer- Allianzen, um ein bestimmtes Geschäftsfeld gemeinsam zu bearbeiten und zu vermarkten. Zum 70. Jahrestag ihrer Gründung kann die Fraunhofer Gesellschaft auf eine erfolgreiche und dynamische Entwicklung ihres FraunhoferModells der angewandten Forschung zurück blicken. Der Impact der FraunhoferGesellschaft ist unbestritten und wurde 2019 in zahlreichen Veranstaltungen zum Jubi läumsjahr von unterschiedlichen Akteuren aus Wissenschaft, Politik und Wirtschaft zum Ausdruck gebracht. 14

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Chancen aus Strategischen Initiativen Die FraunhoferGesellschaft setzt ihr quantitatives Wachstum qualitätsgesichert fort. Das in der Breite und Tiefe stetig wachsende FuEPortfolio bedarf dabei einer zunehmenden Strukturierung, sodass Synergien genutzt und Redundanzen vermieden werden. Im Jahr 2019 hat Fraunhofer dazu auf dem Corporate Level neue Instrumente und Prozesse eingeführt. Ebenso wurden neue und bestehende Transferprozesse in die Wirtschaft noch stärker untereinander verknüpft. Die bereits 2018 eingeführte Agenda Fraunhofer 2022 mit zehn impactstarken Projekten zur Exzellenzsteigerung wurde 2019 durch den Vorstand und das Präsidium evaluiert. Dabei wurden erfolgreich abgeschlossene Projekte wie die Ein führung eines internationalen Mobilitätsprogramms aus der Agenda genommen und einige Projekte hinsichtlich ihrer Zielsetzung angepasst wie z. B. das Projekt »Gendergerechte Exzellenzkarrieren« mit jetzt stärkerem Fokus auf der Ge winnung von Institutsleiterinnen. Auch neue Projekte wurden in die Agenda aufgenommen wie z. B. die kompetenzorientier ten Verbünde (siehe unten). Die Projekte der angepassten Agenda Fraunhofer 2022 werden durch eine Zukunftskom mission, be stehend aus dem FraunhoferVorstand sowie elf Institutsleiterinnen und Institutsleitern, kontinuierlich begleitet. Kern unserer technologischen Einzigartigkeit und Leistungs fähigkeit sind unsere derzeit 74 Institute und Einrichtungen. Kompetenzähnliche Institute vernetzen ihre technologische Alleinstellung im Verbund zu starken und weltweit wett bewerbsfähigen Kompetenzfeldern und portfolios. Ein standardisierter Strategie prozess für die FraunhoferInstitute ist seit über 15 Jahren eingeführt, um die Wettbewerbs fähigkeit jedes einzelnen Instituts zu festigen. Dieser Prozess wurde 2019 zum zweiten Mal umfassend reformiert, um den Entwicklungen im Innen und Außenraum Rechnung zu tragen und Best Practices umzusetzen. So weist der neue Prozess eine stärkere Verzahnung von Zielsetzung und Stra tegieumsetzung auf, er lässt Topdown und Bottomup Ansätze zu und ist kompatibel mit Fraunhoferübergreifenden Aktivitäten. Auf Basis dieser Strategiepläne heben die Ver bünde weitere Synergien und nutzen ihre Ressourcen effizient, um zu bestimmten Themen abgestimmte Verbund strategien zu verfolgen. Die seit 2015 mit außeruniversitären, universitären und In dustriepartnern aufgebauten Leistungszentren haben sich als erfolgreiche organisationsübergreifende Infrastruktur für den Forschungstransfer in Deutschland etabliert. Als Platt formen im Innovationsökosystem setzen sie strukturiert stand ortspezifische Transfer-Roadmaps über vielerlei Transferpfade um. Alle 16 Leistungszentren wurden evaluiert und bei allen wurde eine Verstetigung empfohlen. Eine kumulierte Aus wertung der Leistungszentren ergab die Generierung von 140 Mio € Wirtschaftserträgen und Direktbeauftragungen von mehr als 300 kleinen und mittleren Unternehmen (KMU). Fraunhofer hat 2019 im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ein Gesamtkonzept zum Aufbau einer »Forschungsfertigung Batteriezelle FFB« entwickelt, um den Transfer neuer Batteriezellkonzepte und innovativer Fertigungsverfahren in die kommerzielle Umset zung zu beschleunigen. Die FFB wird eingebettet in das Dach konzept »Forschungsfabrik Batterie«, unter dem das BMBF seine Förderung der Batterietechnologie an verschiedenen Kompetenzzentren und Clustern in Deutschland geordnet hat. Auch beim Aufbau und Betrieb dieses Großprojekts wird Fraunhofer eine aktive Rolle spielen, für deren Förderung das BMBF insgesamt 500 Mio € in Aussicht gestellt hat. Weitere rund 200 Mio € stellt Nordrhein-Westfalen für ein Gebäude in Münster bereit. 15

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Das Portfolio der FraunhoferGesellschaft wird sowohl durch die Dynamik der einzelnen Institute als auch durch die the matische Umwidmung von Instituten oder die Neugründung von Instituten an die Anforderungen aus Wirtschaft und Gesellschaft angepasst. So wurde 2019 die Fraunhofer- Einrichtung für Energieinfrastruktur und Geothermie IEG gegründet. Wesentliche Bestandteile der neuen Einrich tung sind die Integration des Internationalen Geothermie zentrums Bochum (GZB) in die FraunhoferGesellschaft sowie der Aufbau zweier weiterer Einrichtungsteile zu Energieinfra strukturen in Cottbus und zur Sektorkopplung in Jülich. Die Standorte schlagen eine Brücke zwischen den vom Struktur wandel besonders betroffenen Regionen im Westen und Osten Deutschlands. Eine signifikante thematische Neuausrichtung erreichte das bisherige FraunhoferInstitut für Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik ESK, das nun als Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS firmiert. Neuer Schwerpunkt der IKSForschung ist die Absicherung Künstlicher Intelligenz (Safe Intelligence). In neu strukturierten Leitmärkten adressiert Fraunhofer den Forschungsbedarf spezifischer Branchen, um deren globale Wettbewerbsfähigkeit zu steigern und eine Technologiesouve ränität in Deutschland und Europa zu erreichen. Dabei sollen insbesondere bestehende FraunhoferAllianzen zu Leitmärkten weiterentwickelt werden wie z. B. die Arbeitsgruppe Fraunhofer Mobility der Allianz Verkehr oder die Allianz Energie. Das Transferförderprogramm mit der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Förderung trilateraler Kooperationsprojekte zwischen FraunhoferInstituten, In dustriepartnern und Hochschulen ging 2019 erfolgreich in die Projektphase. Es bietet Unternehmen die Möglichkeit, schon früh an neuesten Ergebnissen aus der Grundlagenforschung zu partizipieren und diese gemeinsam mit der Transferexpertise der FraunhoferGesellschaft in die Anwendung zu bringen. Während der maximal dreijährigen Projektlaufzeit entwickeln die Partner in einem gemeinsamen Arbeitsprogramm einen Demonstrator oder Prototypen. Die Vernetzung mit Hochschulen und Universitäten hat Fraunhofer 2019 weiter ausgebaut. So erbrachte das Fraunhofer Personal dort Lehrtätigkeiten von rund 8900 Semesterwochen stunden. Die Lehre geschieht dabei zu etwa drei Vierteln an Universitäten und etwa einem Viertel an Fachhochschulen. Anfang 2018 hat Fraunhofer die Einführung eines SAPSystems beschlossen, das zum einen aus einem »Enterprise Resource Planning (ERP)«Teil zur Abbildung von wesentlichen Geschäfts prozessen besteht und zum anderen aus Komponenten zur »Business Intelligence«, die eine Verknüpfung von Informa tionen und Datenquellen zum »FraunhoferDatenraum« herstellen. Ziel der SAP-Einführung ist, die bestehenden ITStrukturen der FraunhoferGesellschaft an die sich ändern den Rahmenbedingungen der Arbeitswelt anzupassen wie z. B. exponentielles Wachstum von Daten, Vernetzung von Systemen und ITgestützte Zusammenarbeit mit Kunden. Das unternehmensweite Golive wird Anfang 2021 erfolgen. 16

Wissenschaftspolitische Rahmenbedingungen Fraunhofer ist über ihren Präsidenten in den beiden wichtigsten Beratergremien der Bundesregierung zu Forschung & Innova tion vertreten: im Hightech-Forum und im Innovationsdialog. Professor Neugebauer leitet seit Anfang 2019 zusammen mit BMBFStaatssekretär Christian Luft das Hightech-Forum. Das Gremium berät die Bundesregierung, wie die HightechStrate gie 2025 umgesetzt und weiterentwickelt werden kann. Das HightechForum kam 2019 zu drei Sitzungen zusammen, um innovationspolitische Fragen zu diskutieren und veröffentlichte zwei Impulspapiere: »Wege zum 3,5-Prozent-Ziel«, in dem es um Möglichkeiten geht, die FuEAusgaben auf 3,5 Prozent des Bruttoinlandsprodukts zu steigern, und »Soziale Innovationen«, in dem sich das Gremium für einen Innovationsbegriff aus spricht, der technologische und soziale Innovationen als komple metär auffasst und Fördermöglichkeiten nennt. Die resultie renden Handlungsempfehlungen werden mit den Staatssekre tärinnen und Staatssekretären aller Bundesressorts diskutiert. Darüber hinaus trat das Gremium im Rahmen eines parlamen tarischen Abends mit den Abgeordneten des Bundestages in direkten Dialog. Auf der Agenda für 2020 stehen die Bera tungen zu sechs großen Themen bereichen: Agilität des Inno vationssystems, Zukunft der Wertschöpfung, Nachhaltigkeit im Innovationssystem, Innovation und Qualifikation, Biologie und Digitalisierung sowie Offene Wissenschaft und Innovation. Im Rahmen der Beauftragung für die Geschäftsstelle Hightech Forum unterstützt die FraunhoferGesellschaft (Abteilung Wissenschaftspolitik) die Bundesministerien auch bei der Governance der Missionen der HightechStrategie 2025. In einem begleitenden Forschungsprojekt des FraunhoferInstituts für System und Innovationsforschung ISI wird eine Indikatorik und Erfolgsmessung der Missionen durchgeführt. Der Innovationsdialog erörtert als unabhängiges Beratungs gremium der Bundesregierung mit hochrangigen Vertrete rinnen und Vertretern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Ge sellschaft innovationspolitische Zukunftsfragen. Zum dritten Innovationsdialog der 19. Legislaturperiode kamen im Januar 2020 Bundeskanzlerin Angela Merkel und weitere Kabinetts mitglieder mit dem Steuerkreis, dem Professor Neugebauer angehört, zusammen. Zentrales Thema der Dialogrunde waren die »Innovationspotenziale der Quantentechnologien der zweiten Generation«, um über neuartige Anwendungen mit disruptivem Potenzial zu beraten, wie Quantencomputing, Quantenkommunikation und Quantensensorik. Daneben wurde im Rahmen eines Impulspapiers die Agilität des Innovations systems diskutiert. Der nächste Dialog im Juni 2020 wird sich auf »Innovationen für den Green Deal« fokussieren. Professor Neugebauer übernimmt mit drei weiteren Mitgliedern aus dem Steuerkreis die Patenschaft für das vertrauliche vorberei tende Dossier. Fraunhofer begrüßt, dass mit dem Forschungszulagengesetz nun auch in Deutschland ein Instrument geschaffen wurde, Forschung steuerlich zu fördern. Damit findet eine Debatte ein Ende, die über mehr als zehn Jahre lang geführt worden ist. Für Auftragsforschung sieht das Gesetz richtigerweise vor, dass von dieser Förderung der jeweilige Auftraggeber profitieren soll. Hierfür hat Fraunhofer sich während des gesamten Gesetz gebungsprozesses politisch stark gemacht. Nach der neuen Regelung des Gesetzes, das am 1. Januar 2020 in Kraft getreten ist, sind nun grundsätzlich alle gewerblichen Unternehmen, die in Deutschland körperschaftsteuer oder einkommensteuer pflichtig sind, anspruchsberechtigt. Gefördert werden sowohl Eigenforschung als auch Auftragsforschung eines Unterneh mens an Dritte. Im Fall der Auftragsforschung werden pauschal 60 Prozent des vom Auftraggeber gezahlten Entgelts als för derfähige Personalaufwendungen anerkannt. Die betroffenen Unternehmen können sich 25 Prozent der förderfähigen Auf wendungen als »Rabatt« auf die Körperschaftsteuer anrechnen lassen. Die maximal förderfähigen Forschungsaufwendungen sind pro Unternehmen auf 2 Mio € pro Jahr begrenzt. Der maximale Steuerrabatt pro Unternehmen beträgt somit 500 000 € pro Jahr. 17

WIRTSCHAFTLICHE ENTWICKLUNG Finanzvolumen Fraunhofer gesamt in Mio € Finanzvolumen Das Jahr 2019 verlief für Fraunhofer wirtschaftlich erfolgreich. Das Finanzvolumen erreichte knapp 2,8 Mrd € mit einem deutlichen Zuwachs von 8 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Mit einem Anteil von 83 Prozent bzw. rund 2,3 Mrd € umfasst der Bereich Vertragsforschung die Kerntätigkeiten, die zu rund einem Drittel von Bund und Ländern grundfinanziert werden. Dauerhaft angelegte Forschungsleistungen außerhalb dieser re gulären Grundfinanzierung werden ab 2019 als Zusätzliche Forschungsförderung zusammengefasst, die ein Volumen von 159 Mio € erreichte. Die Ausbauinvestitionen lagen bei 306 Mio €. Die drei Bereiche werden in den folgenden Kapiteln näher erläutert. Das Finanzvolumen basiert auf der Leistungsrechnung, die den Anforderungen der Zuwendungsgeber entspricht. Der Betriebshaushalt beinhaltet Personal und Sachaufwendungen im kaufmännischen Sinn sowie die Veränderung des Sonder postens »Rücklage aus Lizenzerträgen für satzungsgemäße Zwecke«. Die Investitionen werden in Höhe der Ausgaben zum Anschaffungszeitpunkt erfasst, sodass kaufmännische Abschreibungen in der Leistungsrechnung nicht enthalten sind. Mit insgesamt 481 Mio € investierte Fraunhofer 8 Prozent mehr als im Vorjahr. Die Investitionsquote, der Anteil aller Inves titionen am Finanzvolumen, lag wie im Vorjahr bei 18 Prozent. Im Betriebshaushalt stieg der Personalaufwand um 9 Prozent auf 1479 Mio €, was durch ein Personalwachstum um 1340 Beschäftigte bzw. 5,0 Prozent sowie eine Tarifsteigerung um durchschnittlich 3,1 Prozent zum 1. April 2019 bedingt war. Der Sachaufwand lag mit 769 Mio € rund 10 Prozent über dem Vorjahr. Die Rücklage erhöhte sich um 31 Mio €. 2760 306 159 2551 255 128 2115 2081 153 127 88 114 2286 173 121 1835 1879 1992 2168 2295 2015 2016 2017 2018 2019 Ausbauinvestitionen Zusätzliche Forschungsförderung Vertragsforschung Finanzvolumen 2019 nach Haushalt in Mio € 2760 1479 481 31 769 Personalaufwand Sachaufwand Rücklagenzuführung Investitionen 18

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Vertragsforschung Erträge in der Vertragsforschung in Mio € Die Vertragsforschung umfasst die Kerntätigkeiten von Fraunhofer und basiert gemäß dem Fraunhofer-Modell auf drei Säulen, die je rund ein Drittel zur Finanzierung beitragen: – Auftragsforschung für die Wirtschaft – öffentlich finanzierte Förderprojekte – grundfinanzierte Vorlaufforschung Der Haushalt der Vertragsforschung wuchs 2019 um 6 Prozent auf 2295 Mio €, wovon 2142 Mio € auf den Betriebshaushalt und 153 Mio € auf Investitionen entfielen. Der Zuwendungs bedarf aus der Grundfinanzierung erhöhte sich um 9 Prozent auf 746 Mio €. Die Grundfinanzierung wird vom BMBF und den Ländern im Verhältnis 90 : 10 bereitgestellt. Neue Ein- richtungen werden in der Regel während einer fünfjährigen Aufbauphase vom jeweiligen Sitzland anschubfinanziert. Die Wirtschaftserträge lagen mit 724 Mio € auf dem Vorjahres- niveau. Die Erträge aus Aufträgen der Industrie stiegen um 1 Prozent auf 617 Mio €. Demgegenüber lagen die Lizenz- erträge mit 107 Mio € um 2 Prozent unter dem Vorjahr. Die öffentlichen Projekterträge stiegen 2019 erneut deut lich an. Insbesondere die Erträge über das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) verzeichneten einen starken Aufwuchs um 28 Prozent auf 194 Mio €. Die Förderung des Bundesforschungsministeriums (BMBF) wuchs um 7 Prozent auf 209 Mio €, die Förderung der Länder stieg ebenfalls um 7 Prozent auf 161 Mio €. Die sonstigen Erträge lagen bei 113 Mio € und beinhalten u. a. Erträge von Stiftungen, Univer sitäten und anderen Einrichtungen der Forschungsförderung. Die EU-Erträge konnten um 4 Prozent auf 95 Mio € gesteigert werden. Mit der Beteiligung am Rahmenprogramm Horizont 2020 gestaltet Fraunhofer den europäischen Wirtschafts und Forschungsraum aktiv mit und nimmt im Ranking der teilneh menden Forschungsinstitutionen, gemessen an der erhaltenen Förderung, den 3. Platz ein. 1835 1879 1992 641 682 711 664 704 755 2295 2168 724 825 723 763 530 493 526 682 746 2015 2016 2017 2018 2019 Wirtschaftserträge Öffentliche Projekterträge Grundfinanzierung Öffentliche Projekterträge 2019 in Mio € 825 209 194 113 95 161 53 BMBF BMWi Sonstige Bundesressorts Länder EU Sonstige 19

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Finanzierungsanteile in % 70,7 % 34,9 % 25,5 % 4,3 % 68,3 % 32,1 % 26,9 % 4,2 % 2015 2016 2017 2018 2019 Projekterträge gesamt 1 Wirtschaft Bund und Länder EU 1 Darin Finanzierungsanteil der Sonstigen Erträge, 2019: 5,1 %. Ausländische Projektvolumina in Mio € 264 275 279 293 296 65 94 72 97 87 88 98 114 84 117 105 106 94 91 95 2015 2016 2017 2018 2019 Kunden und Partner außerhalb Europas Kunden und Partner in Europa Projektförderung EU Der hohe Finanzierungsanteil extern eingeworbener Erträge ist ein Alleinstellungsmerkmal der FraunhoferGesellschaft und eine wichtige Steuerungskennzahl in der Vertragsforschung. Der Finanzierungsanteil wird berechnet als Anteil der Erträge am Betriebshaushalt inkl. kalkulatorische Abschreibungen auf Investitionen (ohne anschubfinanzierte Einrichtungen und ohne Rücklagenveränderung). Durch ein anhaltend starkes bedarfsgerechtes Wachstum der Projekterträge war ihr Finan zierungsanteil bis 2017 kontinuierlich gestiegen und der Grundfinanzierungsanteil tendenziell rückläufig. Dank einer einmaligen, jährlich verstetigten Erhöhung der zur Verfügung gestellten Grundfinanzierung im Jahr 2017 gingen die Finan- zierungs anteile in den darauffolgenden Jahren durch den stra tegischen Einsatz dieser Mittel planmäßig leicht zurück und liegen seit 2018 wieder im Rahmen des FraunhoferModells. Mit einem Anteil von 68,3 Prozent finanziert Fraunhofer weiter hin über zwei Drittel der Vertragsforschung aus exter nen Erträgen. Durch den starken Anstieg der Erträge von Bund und Ländern erhöhte sich deren Finanzierungsanteil auf 26,9 Prozent. Demgegenüber ging der Anteil der Wirtschafts erträge auf 32,1 Prozent zurück. Der internationale Erfolg spiegelt sich im anhaltend hohen Niveau der ausländischen Projektvolumina wider. Im Jahr 2019 erreichten diese mit 296 Mio € (ohne Lizenzerträge) einen Anteil von 19 Prozent an den gesamten Projekterträgen in der Vertragsforschung. 32 Prozent der ausländischen Projekt volumina stammten aus EU-Fördermitteln, 40 Prozent von Kunden und Partnern in Europa und 28 Prozent wurden mit Kunden und Partnern außerhalb Europas generiert. Die in Europa erwirtschafteten Projektvolumina wuchsen um 3 Prozent auf 117 Mio €. Die Projektvolumina außerhalb Europas gingen etwas zurück auf 84 Mio €. Die Schweiz blieb mit 28 Mio € der größte ausländische Markt, gefolgt von den USA mit 26 Mio € und Österreich mit 20 Mio €. Die größten Märkte in Asien waren China mit 18 Mio €, gefolgt von Japan mit 17 Mio €. 20

Zusätzliche Forschungsförderung In der Zusätzlichen Forschungsförderung kamen 2019 neben der etablierten Verteidigungsforschung erstmals das Nationale Forschungszentrum für angewandte Cybersicherheit ATHENE und die Forschungsfertigung Batteriezelle FFB hinzu. In ATHENE forschen die FraunhoferInstitute für Sichere Infor mationstechnologie SIT und für Graphische Datenverarbeitung IGD mit der Technischen Universität Darmstadt und der Hoch schule Darmstadt am Schutz kritischer Infrastrukturen wie Strom und Verkehr sowie der Absicherung von ITSystemen. Neben Informatik und Technik werden interdisziplinäre Fragestellungen aus Rechts und Wirtschaftswissenschaften, Psychologie und Ethik eingebunden. ATHENE wird vom BMBF und von Hessen im Verhältnis 70 : 30 gefördert und startete 2019 mit einem Haushalt von 12 Mio €. Für den Aufbau der FFB entstanden 2019 erste Ausgaben in Höhe von 2 Mio €, die in den kommenden Jahren deutlich ansteigen werden (vgl. Chancen aus Strategischen Initiativen). In der Verteidigungsforschung sind die FuETätigkeiten von sieben FraunhoferInstituten zusammengefasst, die vom Bundesminsterium der Verteidigung (BMVg) eine Grund finanzierung und kontinuierliche Projektförderung erhalten. Ziel der FuETätigkeiten ist es, Menschen, Infrastrukturen und Umwelt bestmöglich vor potenziellen militärischen, technischen, terroristischen, natürlichen und kriminellen Sicherheitsbedro hungen zu schützen. Die Verteidigungsforschung wuchs 2019 um 13 Prozent auf 145 Mio €, was durch den hohen Anstieg der Projektförderung um 28 Prozent auf 77 Mio € zurückzu führen ist. Der Zuwendungsbedarf aus der Grundfinanzierung lag mit 68 Mio € auf dem Vorjahresniveau. Zusätzliche Forschungsförderung in Mio € Ausbauinvestitionen 127 114 121 128 64 49 57 60 159 2 12 77 63 65 64 68 68 2015 2016 2017 2018 2019 Projektförderung FFB (BMBF) Grundfinanzierung ATHENE (BMBF und Hessen) Projektförderung BMVg Grundfinanzierung BMVg In den Ausbauinvestitionen sind Baumaßnahmen sowie die Erstausstattungen mit wissenschaftlichen Geräten und Mobiliar erfasst. Darüber hinaus sind auch die Investitionen in die For schungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) enthalten, die von 11 FraunhoferInstituten und 2 LeibnizInstituten über mehrere Jahre hinweg aufgebaut wird. In Summe beliefen sich die Ausbauinvestitionen 2019 auf 306 Mio €, bei einem deutlichen Zuwachs von 20 Prozent. Der Aufbau der FMD schritt mit Investitionen in Höhe von 84 Mio € weiter fort, wofür Projekterträge in gleicher Höhe resultieren: das BMBF stellt für die FMD insgesamt 350 Mio € bereit, von denen auf Fraunhofer 280 Mio € und auf die beiden Leibniz-Institute 70 Mio € entfallen. Die FMD stärkt mit der MikroelektronikForschung eine deutsche Schlüssel industrie und erneuert deren Geräteinfrastruktur. 21

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Die Investitionen in Bau und Erstausstattung stiegen noch mals deutlich um 34 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Die Baumaßnahmen wuchsen um 55 Mio € auf 187 Mio €, wovon 155 Mio € auf Großbauprojekte und 32 Mio € auf den Kleinbau entfielen. Die Investitionen in die Erstausstattung lagen mit 35 Mio € auf Vorjahresniveau. Großbauten und Erstausstattung werden von Bund und Ländern im Verhältnis 50 : 50 sonder- finanziert. Häufig stellen die Länder zusätzliche Fördermittel aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) bereit, die den Zuwendungsbedarf für Bund und Land gleicher maßen verringern. Die Kleinbaumaßnahmen werden aus der gemeinsamen Grundfinanzierung im Verhältnis 90 : 10 finan ziert. In Summe betrug der Zuwendungsbedarf für Bund und Länder 178 Mio €. Bei den Projekterträgen entfielen 39 Mio € auf EFRE-Mittel der Länder und 5 Mio € auf sonstige Erträge. Ausbauinvestitionen in Mio € 306 255 153 35 118 88 26 62 173 48 27 98 89 34 132 84 35 187 2015 2016 2017 2018 2019 Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) Erstausstattung Baumaßnahmen (Groß und Kleinbau) 22 Vermögens- und Finanzlage Zum 31. Dezember 2019 belief sich die Bilanzsumme auf 3708 Mio € und lag 8 Prozent bzw. 263 Mio € über dem Vorjahr. Die Bilanzsumme entfällt zu 99,6 Prozent auf das in der ordentlichen Rechnung geführte Vermögen und zu 0,4 Prozent auf das Vereinsvermögen. Das Anlagevermögen macht 63 Prozent der Aktiva aus und erhöhte sich um 183 Mio € auf 2319 Mio €. Die Erhöhung ist vor allem dadurch bedingt, dass die Investitionen in die Sach anlagen die darauf entfallenden Abschreibungen überstiegen. Das Sachanlagevermögen stieg um 190 Mio € auf 2250 Mio €. Das Umlaufvermögen macht 35 Prozent der Aktiva aus und erhöhte sich um 91 Mio € auf 1309 Mio €. Der Anstieg ist im Wesentlichen durch gestiegene Ausgleichsansprüche und Forderungen an Bund und Länder aus der institutionellen Förderung und aus Projektabrechnungen (einschließlich Aufträ gen) bedingt. Demgegenüber verringerte sich der Kassenbe stand um 71 Mio € auf 91 Mio € (einschließlich Bankguthaben). Hiervon wurden 50 Mio € als Selbstbewirtschaftungs mittel in das Folgejahr übertragen. Der Bestand an Wertpapieren erhöhte sich um 31 Mio € und entspricht mit 415 Mio € nahezu der Rücklage aus Lizenzerträgen. Das Eigenkapital ging leicht zurück und setzt sich zusammen aus dem nicht zuwendungsfinanzierten Vereinskapital in Höhe von 15 Mio € und den Rücklagen für satzungsgemäße Zwecke in Höhe von 16 000 €. Zum wirtschaftlichen Eigen- kapital zählen darüber hinaus drei bilanzielle Sonderposten: Der Sonderposten Zuwendungen zum Anlagevermögen er höhte sich um 185 Mio € auf 2306 Mio €. Der Sonderposten Rücklage aus Lizenzerträgen für satzungsgemäße Zwecke stieg um 31 Mio € auf 416 Mio €. Der Sonderposten für den Barwert der Teil zahlungen aus einem Patentverkauf betrug 64 Mio €. Ihm stehen auf der Aktivseite sonstige Forderungen in gleicher Höhe gegenüber.

Der Sonderposten »Zur Finanzierung des Umlaufvermögens verwendete Zuwendungen« zählt wirtschaftlich nicht zum Eigenkapital und ist ein Abgrenzungsposten für die zum Bilanz stichtag noch nicht einzahlungswirksamen Erträge abzüglich der noch nicht auszahlungswirksamen Aufwen dungen. Im Wesentlichen entspricht dies der Vorfinanzierung von Projekten, die sich zum Bilanzstichtag auf unverändert 265 Mio € belief. Die Rückstellungen stiegen um 23 Mio € auf 197 Mio €, wovon 42 Mio € auf Rückstellungen mit Laufzeiten von mehr als einem Jahr entfielen. Für Pensions- und Urlaubsrückstel- lungen in Höhe von 81 Mio € wurden auf der Aktivseite Aus gleichsansprüche gegenüber Bund und Ländern angesetzt. Die Verbindlichkeiten erhöhten sich um 26 Mio € auf 441 Mio €. Der Anstieg resultiert im Wesentlichen aus einem Anstieg der Sonstigen Verbindlichkeiten um 29 Mio € auf 36 Mio €, davon aus Steuern 22 Mio €. Verbindlichkeiten mit einer Restlaufzeit von mehr als einem Jahr bestehen nicht. Die FraunhoferGesellschaft als Zuwendungsempfängerin hat aus haushaltsrechtlichen Gründen nicht die Möglichkeit, sich des Kapitalmarkts zu bedienen oder Kreditlinien zu unterhal ten. Die Liquidität ist dennoch durch regelmäßige Geldabrufe von den Zuwendungsgebern im Rahmen der institutionellen Förderung jederzeit gewährleistet. Der Finanzierungsmix in der Vertragsforschung entspricht dem bewährten Fraunhofer Modell und steht auf einem soliden Fundament. Beteiligungen und Ausgründungen Die FraunhoferGesellschaft war zum Bilanzstichtag an insge samt 90 Unternehmen aus den unterschiedlichsten Branchen beteiligt. Bei 64 Unternehmen des Beteiligungsportfolios steht der Technologietransfer in die Wirtschaft im Fokus. Weitere 20 Beteiligungen sind strategischer Natur. Daneben existieren noch sechs verbundene Unternehmen. Im Jahr 2019 gab es eine hohe Dynamik im Beteiligungsportfolio. Insgesamt inves tierte die Fraunhofer-Gesellschaft 3,1 Mio € ins Eigenkapital der Beteiligungen. Es kamen 9 Unternehmen hinzu, bei denen sich die FraunhoferGesellschaft am Grund bzw. Stammkapi tal beteiligt. Demgegenüber wurde bei 9 Unternehmen ein Exit vollzogen. Der Buchwert aller Beteiligungen verringerte sich auf 8,6 Mio € (inkl. Anteilen an verbundenen Unterneh men, Vorjahr 9,3 Mio €). Die Exit-Erlöse aus dem Abgang von Beteiligungen beliefen sich auf 1,1 Mio €. Ausgründungen sind ein integraler Bestandteil der Verwer tungsaktivitäten bei Fraunhofer. Typischerweise unterstützt die FraunhoferGesellschaft über die Abteilung Fraunhofer Venture die Gründerinnen und Gründer bei der Vorbereitung einer Ausgründung. Im Einzelfall übernimmt Fraunhofer im Rahmen des Technologietransfers eine gesellschaftsrechtliche Minderheitsbeteiligung. Im Jahr 2019 unterstützte Fraunhofer Venture 69 neue Ausgründungsprojekte; es gingen 26 Spin offs aus der FraunhoferGesellschaft hervor. Fraunhofer hat sich zum Ziel gesetzt, sowohl die Anzahl der Ausgründungen als auch den Anteil des Wirtschaftsertrags mit Spinoffs am Gesamtwirtschaftsertrag zu steigern. Unterstützt wird dieses Ziel umfangreich mit zielgerichteten Maßnahmen und Pro grammen, die im Rahmen des integralen Ansatzes »AHEAD« inhaltlich gebündelt wurden. 23

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Internationales Die Grundsätze der Internationalisierungsstrategie der FraunhoferGesellschaft sind die wissenschaftliche Wertschöp fung für Fraunhofer und positive Effekte sowohl für Deutschland und Europa als auch das jeweilige Partnerland. Durch die Ko operation mit den weltweit Besten gelingt es Fraunhofer, den globalen Herausforderungen mit zukunftsfähigen Lösungen zu begegnen. Für die Generierung exzellenter wissenschaftli cher Inhalte und die Zusammenarbeit mit attraktiven Partnern im Ausland, hat Fraunhofer diverse Formate entwickelt. Die am stärksten institutionalisierte Form sind die acht recht lich selbstständigen Fraunhofer-Auslandsgesellschaften: – Fraunhofer USA, Inc. – Fraunhofer Austria Research GmbH – Fraunhofer Italia Research KonsortialGmbH – Fraunhofer UK Research Ltd – Fundación Fraunhofer Chile Research – Associação Fraunhofer Portugal Research – Stiftelsen Fraunhofer Chalmers Centrum för Industrimatematik (in Schweden) – Fraunhofer Singapore Research Ltd. Die Auslandsgesellschaften fungieren als Rechtsträger für der zeit 15 Forschungscenter im Ausland. Dies sind langfristig an gelegte, institutionalisierte FraunhoferKooperationen mit ört lichen Universitäten, die eine dauerhafte Forschungstätigkeit im Ausland ermöglichen. Die Auslandsgesellschaften arbeiten nicht gewinnorientiert, sondern gemeinnützig und erhalten im Regelfall Grundfinanzierung vom Sitzland. Die Finanzierung erfolgt analog zum FraunhoferModell. Im Rahmen der Fort schreibung der Internationalisierungsstrategie bekommen die selbstständigen FraunhoferAuslandsgesellschaften eine neue strategische Ausrichtung. Zukünftig steht der verstärkte wis senschaftliche Austausch zwischen den Centern der Auslands gesellschaften und den deutschen FraunhoferInstituten im 24 Vordergrund. Neben den ausländischen Projektvolumina der FraunhoferGesellschaft erzielten die FraunhoferAuslands gesellschaften auf Basis von vorläufigen Zahlen 2019 Projekt volumina mit Dritten in Höhe von 28 Mio €. Davon ent fallen allein 12 Mio € auf die Fraunhofer USA, Inc. Dahinter folgen das Stiftelsen Fraunhofer Chalmers Centrum för Industrimate matik in Schweden und die Fraunhofer Austria Research GmbH mit jeweils 4 Mio €. In den Fraunhofer Innovation Platforms (FIP; ehemals Project Center, FPC) kooperieren FraunhoferInstitute zu einem bestimmten Thema temporär mit einer ausländischen Forschungseinrichtung. Der jeweilige Partner etabliert die FIP unter eigener rechtlicher Hoheit und kooperiert in einem bestimmten Themenfeld eng mit einem FraunhoferInstitut in Deutschland. Die Zusammenarbeit zielt auf gemeinsame For schung, gemeinsame Projekte für Kunden und die Beteiligung an öffentlich geförderten Projekten. Im Jahr 2019 konnten zwei neue FIP in Shanghai eröffnet werden. Das interne Programm ICON (International Cooperation and Networking) ermöglicht die strategische Zusammen arbeit mit exzellenten ausländischen Universitäten und außer universitären Forschungseinrichtungen auf Projektbasis. Über dieses Programm konnten 2019 drei neue Kooperationen mit führenden Exzellenzzentren in der Schweiz, den Niederlanden und Österreich gestartet werden. Das internationale Fraunhofer-Mobilitätsprogramm (Fraunhofer International Mobility Programm, FIM) fördert die internationale Mobilität und Vernetzung der Fraunhofer Mitarbeitenden und unterstützt den Wissenstransfer. Die Besonderheit des Programms: es richtet sich an Mitarbeitende aus allen Bereichen (Wissenschaft, Administration und Tech nik) in allen Karrierestufen. Das Programm durchlief 2019 erfolgreich die Pilotphase und förderte Auslandsaufenthalte für FraunhoferMitarbeitende aus Deutschland an Standorten des weltweiten FraunhoferNetzwerks.

Schutzrechtsverwertung Unter den Forschungseinrichtungen in Deutschland ist Fraunhofer nach wie vor Spitzenreiter bei der Anzahl der Erfindungen, der neu angemeldeten Patente und der Ge samtanzahl der gewerblichen Schutzrechte. Auch im Vergleich zu Industrieunternehmen belegt die FraunhoferGesellschaft eine hervorragende Stellung. In den letzten zehn Jahren gehörte sie stets zu den 10 bis 20 größten Patentanmeldern beim Deutschen Patent und Markenamt. Auch beim Euro päischen Patentamt zählt Fraunhofer zu den aktivsten Patent anmeldern. Im Jahr 2019 meldeten die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Fraunhofer-Gesellschaft 733 Erfindungen an. Es wurden 623 prioritätsbegründende Patentanmeldungen bei den Patentämtern eingereicht; das entspricht mehr als zwei Patentanmeldungen pro Arbeitstag. Der Bestand an aktiven Patentfamilien, die jeweils alle Schutzrechte in unter schiedlichen Ländern beinhalten, erhöhte sich auf 7050. Prioritätsbegründende Patentanmeldungen Um die Verwertung von Schutzrechten kontinuierlich voran zutreiben, werden verstärkt institutsübergreifende Patentport folios gestaltet und ausgewählten Unternehmen angeboten. Daraus ergeben sich zusätzliche Einnahmechancen in Form von Lizenzen und FuEProjekten. Die Verwertung des Intellectual Property (IP) erfolgt in der Regel durch den Abschluss von Lizenzverträgen. Daneben kann IP auch in PatentPools eingebracht werden. Die erfolg reichsten PatentPools beinhalten Patente der Audio und VideoCodierung. Gemeinsam mit weiteren Inhabern stan dardrelevanter Patente aus verschiedenen Ländern werden im Rahmen unterschiedlicher PatentPools gemeinsam weltweit Lizenzen erteilt. Die Verwertung erfolgt dadurch in deutlich mehr als 100 Ländern. Diese Einnahmen werden in die Vorlauf forschung reinvestiert und stärken damit nachhaltig den For schungsstandort Deutschland. Im Jahr 2019 schloss Fraunhofer 444 neue Verwertungsverträge ab, die Gesamtanzahl lag Ende 2019 bei 2654 aktiven Verträgen. Die Lizenzerträge sind gegenüber dem hohen Vorjahresniveau leicht zurückgegangen und lagen 2019 wegen des Auslaufens einiger lizenzierter Patente bei 107 Mio €. 608 602 612 623 506 2015 2016 2017 2018 2019 25

ASPEKTE DER CORPORATE RESPONSIBILITY Verantwortung der Fraunhofer-Gesellschaft Das folgende Kapitel behandelt wesentliche Handlungsfelder der CorporateResponsibilityPolitik der FraunhoferGesell schaft im Rahmen der nichtfinanziellen Berichterstattung. Unter Corporate Responsibility (CR) versteht Fraunhofer die umfassende Verantwortung im Hinblick auf ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Belange. Der Umgang mit Kunden und Kooperationspartnern, Mitarbeiterinnen und Mit arbeitern, Auftragnehmern und Lieferanten ist bei Fraunhofer ebenso wie die Ausrichtung auf Forschung für das Wohl der Gesellschaft und zur Stärkung der deutschen und europäischen Wirtschaft vom »Prinzip der Verantwortung« geleitet. Als weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung trägt die FraunhoferGesellschaft mit nachhaltigen Lösungen zur Zukunftsfähigkeit der Gesellschaft bei. Die Verantwortung der Forschung für eine nachhaltige Ent wicklung im Sinne einer ökologisch intakten, ökonomisch erfolgreichen und sozial ausgewogenen Welt ist auch im Fraunhofer-Leitbild verankert. Dieser Verantwortung fühlen sich die Mitarbeitenden bei Fraunhofer verpflichtet. Dabei geht es nicht nur um technologische Innovationen, denn die großen gesellschaftlichen Herausforderungen verlangen es, umweltbezogene, wirtschaftliche und soziale Aspekte gleicher maßen und immer in Bezug zueinander zu betrachten – diese Denkweise spiegelt sich in den Systemansätzen wider. Auf aktuelle und komplexe Forschungsfragen reagiert Fraunhofer mit strategischen Initiativen, um systemrelevante Lösungen interdisziplinär wie kollaborativ zu erarbeiten. Dabei übernimmt Fraunhofer in Deutschland eine wesentliche Transfer rolle im Wissenschaftssystem und entwickelt Problem lösungen, die über die Anforderungen der Gegenwart hinaus in die Lebenswelten künftiger Generationen reichen. Damit einher gehen zentrale Fragestellungen und anspruchsvolle 26 ethische Prinzipien. Wie beeinflussen technologische Entwick lungen den gesellschaftlichen Wandel? Wie kann der anste hende Strukturwandel hin zu einer nachhaltigen Wirtschafts weise für die Menschen sinnvoll und verträglich gestaltet werden? Inwiefern begründen Künstliche Intelligenz und Automatisierung neue Formen der MenschTechnikInteraktion? Und wie kann mithilfe der Digitalisierung z. B. die Zukunft der Arbeit gestaltet und die Chancengleichheit gefördert werden? Ethik und Verantwortung sind als zentrale Prinzipen in der Organisation von Fraunhofer in Struktur, Arbeitsweise und Mission verankert und werden im diesjährigen Jahresbericht unter dem Motto »Motivation Zukunft – Ethik und Verantwor tung in der angewandten Forschung« in den Mittelpunkt gerückt. Die vielfältigen dort vorgestellten Beispiele aus der FraunhoferForschung sowie die Preisträger der Elevator Pitches zum Thema nachhaltige Wertschöpfung zeigen dies eindrücklich. Auch in der Ausgabe 01/2020 des Fraunhofer Magazins »weiter.vorn« liegt der Fokus auf dem Thema Nach haltigkeit. Hier werden insbesondere FuEVorhaben vorge stellt, die sich mit der Frage nach einem zukunftsfähigen Konzept im Umgang mit Plastik beschäftigen. Die Projekte reichen von neuen Materialien über Stoffkreislaufkonzepte bis hin zu neuen Recyclingverfahren. Darüber hinaus berichtet die FraunhoferGesellschaft über ihre Ziele, Maßnahmen und Daten zu verschiedenen Bereichen ihrer Corporate Responsibility im Rahmen der Nachhaltigkeitsberichterstattung, zuletzt im CRFortschrittsbericht 2018. Ergänzt wurde diese Berichter stattung um eine offizielle Erklärung nach dem Deutschen Nachhaltigkeitskodex (DNK). Darüber hinaus hat sich Fraunhofer mit der Einreichung eines Communication on Engagement (CoE) und der verlängerten Mitgliedschaft beim UN Global Compact im Januar 2019 erneut zur Unterstützung und Umsetzung der zehn Nachhaltigkeitsprinzipien dieses inter nationalen Netzwerks bekannt.

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 auch in Projekten zur Bekämpfung des Klimawandels sowie bei Technologien, die es Drittländern ermöglichen, wichtige Nachhaltigkeitsziele wie beispielsweise Ernährungssicherheit zu erreichen. Ebenfalls 2019 konstituierte sich das Citizen-Science-Netz- werk der FraunhoferGesellschaft. Die 13 teilnehmenden Institute diskutierten ihre Erfahrungen in Bezug auf Chancen und Herausforderungen, die sich in den thematisch und struk turell unterschiedlichen CitizenScienceProjekten der letzten Jahre zeigten. Große Chancen liegen in der Möglichkeit, über diese Projekte wichtige Bedarfe und Anforderungen an Inno vationen aus der Anwendungsperspektive zu formulieren und somit einen individuellen Beitrag zur Arbeit an Lösungen für drängende gesellschaftliche Forschungsfragen leisten zu können. Zu den Herausforderungen gehört, dass die Kommu nikation im Projekt mit verschiedenen Akteursgruppen aufwen dig ist, ebenso wie die Koordination der Projektteilnehmen den. Diese Punkte werden in einem CitizenScienceLeitfaden dargestellt, an dem parallel gearbeitet wird und der nach Fertigstellung offen zugänglich gemacht werden wird. Die Entwicklung weiterer Hilfestellungen für die Arbeit an CitizenScienceProjekten, gekoppelt mit der Möglichkeit des Erfahrungsaustauschs für Fraunhofer, sind die nächsten Ziele des Netzwerks. Außerordentliche Forschungsprojekte und -vorhaben Die Umsetzung der Nachhaltigkeitsprinzipien wird bei Fraunhofer auch durch interne Aktivitäten und außerordent liche Forschungsvorhaben vorangetrieben. Das zeigen beispielhaft die nachfolgenden drei FraunhoferProjekte. Eines der zentralen Klimaschutzprojekte bei Fraunhofer stellt das Forschungs und Infrastruktur projekt »LamA – Laden am Arbeitsplatz« dar. Das vom Bundesministerium für Wirt schaft und Energie geförderte Projekt sieht den Aufbau von ELadeinfrastruktur mit begleitender Forschung vor. Es wird im Rahmen des Sofortprogramms »Saubere Luft 2017 – 2022« gefördert, das sich an Kommunen mit hohen Stickoxidbelas tungen richtet. Ziele des Projekts sind u. a. Beiträge zu einer nachhaltigen Mobilität, die Erarbeitung eines intelligenten Energiemanagements für Elektromobilität, Analyse von ReboundEffekten und der Ergebnistransfer in Wirtschaft und Gesellschaft beispielsweise durch Akzeptanz und Wirkungs analysen. Mit dem Aufbau von knapp 500 Ladepunkten an insgesamt 38 FraunhoferInstituten wurde im November 2019 begonnen. Es wird unter der Rubrik »Projekte und Ergebnisse« noch einmal gesondert vorgestellt. Ein weiteres internes die Forschungs und Entwicklungstätig keiten adressierendes Projekt ist die 2019 durchgeführte WhiteSpotAnalyse mit dem Titel »Globale Nachhaltigkeit als Innovationschance«. Durch Orientierung an den Sustain- able Development Goals (SDGs) der Vereinten Nationen wurden zum einen die Fraunhoferinternen Strukturen und Programme auf sichtbare Bezüge zur Nachhaltigkeit unter sucht und zum anderen relevante Zielländer und Technologie bereiche für nachhaltige Innovationen ermittelt. Die Analyse ergab u. a. ein Entwicklungspotenzial für Forschung und Entwicklung im Bereich Kreislaufwirtschaft oder bei der Trans parenz internationaler Lieferketten. Weiße Flecken zeigten sich 27

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Ein Hauptanliegen der FraunhoferGesellschaft ist die Verant wortung gegenüber ihren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern: Die Arbeitgeberattraktivität wird kontinuierlich weiterentwi ckelt. Förderung, Motivation, Chancengleichheit und Schutz der Mitarbeitenden stehen dabei an erster Stelle. Zum Jahresende 2019 waren bei Fraunhofer 27 988 Mitar beiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt, davon 19 936 wissenschaftliche, technische und administrative Beschäftigte (WTAPersonal), 7517 Studierende sowie 535 Auszubildende. Für das Jahr 2019 entspricht dies einem Zuwachs um 1340 Beschäftigte bzw. 5,0 Prozent. Der Zuwachs an Mitarbeiten den im Jahr 2019 war absolut leicht höher als im Vorjahr, relativ allerdings leicht niedriger (Vorjahr 5,2 Prozent). Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter (Anzahl Personen am Jahresende) 24 084 24 458 452 6554 472 6654 25 327 26 648 474 6888 510 7225 27 988 535 7517 17 078 17 332 17 965 18 913 19 936 2015 2016 2017 2018 2019 Auszubildende Studierende WTAPersonal gesamt 28 Das Personalentwicklungskonzept bei Fraunhofer folgt dem missionsorientierten Ansatz des »Transfers durch Köpfe« und beschreibt dies in dem Grundverständnis »Karriere mit Fraunhofer«. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der individuellen Karriereplanung. Dazu hat Fraunhofer konsequent entlang der Karrierepfade Qualifikationsfelder definiert und Qualifikations themen zugeordnet. Wichtig für die nachhaltige und erfolgreiche Einführung dieser Entwicklungsplanung ist die Unterstützung der Personalent- wicklungsverantwortlichen in den Instituten durch Qualifi zierung sowie der Ausbau des Angebots von Handlungshilfen. Die Weiterentwicklung des Mitarbeitergesprächs zum »Ent- wicklungsgespräch« wurde 2019 weiter verstetigt. Dazu wurden die Qualifizierungsmaßnahmen zum Mitarbeiterge spräch um den Aspekt der Entwicklungsplanung ausgebaut. Die Präsenzschulungen wurden um ein ELearningAngebot für Führungskräfte und Mitarbeitende ergänzt. Zudem wurde die Zielgruppe der Mitarbeitergespräche auf Auszubildende und DualStudierende ausgeweitet. Neben einem Schulungs angebot zur Durchführung der Gespräche mit dieser Ziel gruppe wurden Handlungshilfen erstellt, die den besonderen Rahmenbedingungen von Ausbildung und dualem Studium Rechnung tragen. Die etablierten Karriereprogramme wurden im Jahr 2019 fokussiert weiterentwickelt: Das Programm TALENTA für Wis senschaftlerinnen und weibliche wissenschaftliche Führungs kräfte wurde nach der erfolgreichen Evaluation ausgebaut und um ein spezifisches Mentoring-Angebot erweitert. Um das Netzwerk der »Young Research Class«, in dem Nachwuchs wissenschaftlerinnen und wissenschaftler zu jährlich wech selnden Forschungsthemen zusammengebracht werden, auszu bauen und zu verstetigen, fand 2019 erstmals ein Alumni Treffen der bisherigen Absolventinnen und Absolventen statt. Die 2018 gestartete »Advanced Management Class« adressiert die Leitungsebene 2 und 3 und hat sich im Jahr 2019 etabliert.

Qualifikationsfelder Qualifikationsthemen Wissenschaftliche Qualifizierung FuE-Qualifizierung Promotion Beantragung und Durchführung von Forschungsergebnissen Publizieren Teilnahme an Konferenzen und in Gremien Projektakquise und management Knowhow über Märkte, Kunden und Wettbewerber (Industrie) Marketing & Kommunikation & Präsentation & Verhandlung Unternehmerische Qualifizierung kundenzentrierte Produktentwicklung Unternehmerische Verwertungsstrategien und Geschäftsmodelle Marketing & Vertrieb Personalführung Führungsqualifizierung Fachliche Führung / Themenführerschaft Betreuung von wissenschaftlichem Nachwuchspersonal Auf Basis der positiven Ergebnisse der programmbegleitenden Evaluation wird Fraunhofer das Programm fortführen. Im Rahmen der engen Kooperation mit Universitäten, die we sentlich auf der gemeinsamen Berufung der Institutsleitungen durch die Universitäten und Fraunhofer sowie auf berufenen Führungskräften der Institute basiert, haben Beschäftigte bei Fraunhofer die Möglichkeit, ein Promotionsvorhaben durchzu führen. Den Promovierenden, in der Regel sind dies wissen schaftliche Mitarbeitende, wird eine Mischung aus anwen dungsorientierter Grundlagenforschung, Auftragsforschung und Weiterbildung geboten. Darüber hinaus bietet Fraunhofer eine exzellente Ausstattung, ein offenes, vielseitiges und kreatives Arbeitsumfeld sowie transparente Voraussetzungen für eine erfolgreiche Promotion. meinsam mit Promovierenden, Betreuenden, Institutsleitungen sowie dem WissenschaftlichTechnischen Rat und Gesamtbe triebsrat die Handlungshilfe »Promovieren mit Fraunhofer – Code of Conduct« entwickelt, der ab 2020 angewendet wird. Promotionsstatus Wissenschaftliches Personal in % Durchschnittswert 2016 – 2019 Promoviert Promovierend Nicht promovierend Gesamt Frauen Männer 38,2 22,4 39,4 37,0 25,3 37,7 38,6 21,6 39,8 Um den rund 22 Prozent der Wissenschaftlerinnen und Wissen schaftler bei Fraunhofer, die jährlich an ihrer Promotion arbei ten, einen verlässlichen Rahmen zu bieten, wurde 2019 ge Damit verbunden ist eine Qualifizierungsvereinbarung, die we sentliche Eckpunkte des jeweiligen Promotionsvorhabens konkre tisiert und gemeinsam von den jeweiligen Promovierenden sowie den Betreuenden und der Institutsleitung unterzeichnet wird. 29

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Diversity Diversity Management ermöglicht, Vielfalt produktiv zu nutzen: Gemischte Teams punkten durch hohe Kreativität, Innovationsfähigkeit sowie eine höhere Problemlösefähigkeit und können unterschiedliche Bedarfe und Anwendungs kontexte in Forschung und Entwicklung besser berücksichti gen. Zielsetzung von Diversity Management ist ein Arbeits umfeld, an dem alle Mitarbeitenden gleichberechtigt teilhaben können – ungeachtet von ethnischer Herkunft, Geschlecht, Religion und Weltanschauung, Behinderung, Alter oder sexueller Identität. Biases können bewusst oder unbewusst auftreten. Sie äußern sich meist als Stereotyp oder Vorurteil. Daher steht das Thema Unconscious Bias bei Fraunhofer im Fokus der Maßnahmen der Chancengerechtigkeit und wird über Qualifizierung und Beratung, u. a. in Fraunhoferweiten Großveranstaltungen regelmäßig thematisiert und positiv aufgenommen. Künftig werden verpflichtende Online-Schulungen für Mitarbeitende und Führungskräfte sowie Workshops und Schulungsmodule bei Präsenzveranstaltungen in den Karriereprogrammen von Fraunhofer das Angebot verstärken. Begleitend mit der gesetzlichen Anerkennung des dritten Geschlechts hat Fraunhofer den Leitfaden zur gender gerechten Sprache überarbeitet und Empfehlungen zur sprachlichen Einbindung aller Geschlechtsidentitäten sowie zum geschlechtersensiblen Schreiben für verschiedene Kommunikationsziele und Zielgruppen erarbeitet. Das Förderprogramm Diversity bietet finanzielle Unter- stützung für Institute, die beabsichtigen, Maßnahmen zur Förderung von Diversity zu implementieren. 2019 wurden insgesamt 26 Anträge aus den Instituten gefördert, die ein breites Spektrum an Maßnahmen abdeckten, z. B. MitKind Büros, DiversityTrainings, ein Väterworkshop sowie eine gendergerechte Rekrutierungsoffensive. Erstmals wurde auch ein Antrag zur Internationalisierung gefördert – ein Training zur Förderung von Interkulturalität und Internationalität für alle Beschäftigten und Führungskräfte. Das Thema Gendergerechtes Bauen wurde 2019 in Form einer Checkliste für die Planung und Durchführung von Bau maßnahmen aufgegriffen. Diese enthält besondere Gesichts punkte, die bei der Planung von Neubauten oder Umbau maßnahmen berücksichtigt werden sollten. Fraunhofer ist damit bundesweit eine der ersten Organisationen, die dieses Thema strukturiert in allen Facetten adressiert. Mit dem Fraunhofer FamilienLogo prämiert Fraunhofer herausragende Bedingungen zur Vereinbarkeit von Beruf und Familie an den Instituten. Das Logo hat sich 2019 erfolgreich als Gütesiegel etabliert. Die ausgezeichneten FraunhoferInstitute nutzen es verstärkt für ihren Außenauftritt zur Gewinnung von Talenten. Darüber hinaus wurde 2019 der Rahmenvertrag mit dem pme Familienservice erweitert. Neben den Angeboten der Notbetreuung für Kinder, Homecare / Eldercare und Lebens lagenCoaching hat Fraunhofer ein umfassendes Informations und Weiterbildungsangebot aufgenommen, das auch online zur Verfügung steht. 30

Zum Bilanzstichtag lag die Quote der Schwerbehinderten bei 3,0 Prozent (Vorjahr 2,8 Prozent). Der Schwerpunkt zum Thema Inklusion wird 2020 darauf liegen, die aufgesetzten Maßnahmen wie das Förderprogramm Diversity und den Leitfaden für Führungskräfte weiter bei Fraunhofer zu ver ankern. Hierfür werden Best Practices sichtbar gemacht, zielgruppenspezifische Kommunikationsmaßnahmen ergriffen und für Unconscious Bias sensibilisiert. Zur Steigerung des Anteils an Wissenschaftlerinnen und insbesondere des Anteils von Wissenschaftlerinnen in Füh rungspositionen haben alle FraunhoferVerbünde spezifische Roadmaps entwickelt und jeweils im Präsidium präsentiert. Die daraus entstandene Diskussion sowohl in den Verbünden als auch in jeder Präsidiumssitzung ist ein weiterer Beleg für den hohen Stellenwert, der diesem Thema innerhalb der FraunhoferGesellschaft zukommt. Darüber hinaus strebt Fraunhofer an, den Anteil von Frauen in wissenschaftlichen Gremien und Aufsichtsgremien zu erhöhen. So soll in den Kuratorien der Institute der Frauen anteil von 19,5 Prozent im Jahr 2019 auf 30 Prozent bis Ende 2020 gesteigert werden. Im FraunhoferSenat, dem höchsten Lenkungsgremium, lag der Anteil der Senatorinnen an den gewählten Senatsmitgliedern bei 38,9 Prozent. Um zeitnah mehr weibliche Institutsleitungen zu etablieren, hat der FraunhoferPräsident ein Rekrutierungskomitee gebildet. Ziel ist es, bis Ende 2021 mindestens zehn Wissen schaftlerinnen für die Institutsleitung zu gewinnen und so den Anteil von Frauen in dieser Position zu steigern. Dafür setzt Fraunhofer auf ein professionelles Scouting, das drei Suchstrategien verfolgt: den Aufbau und die Pflege eines Talent Pools durch Active Sourcing sowie Nutzung interner wie externer Empfehlungsnetzwerke, das Einsetzen von divers zusammengestellten Findungskommissionen sowie einen gezielten Einsatz von spezialisierten Personalberatungen für die Suche nach Spitzenkräften aus der Industrie und der Wissenschaft. Der Pool interner Kandidatinnen für eine W2- / W3- Professur konnte durch eine Nominierungsrunde Anfang 2019 um sieben Wissenschaftlerinnen erweitert werden. Zwei Berufungen, mehrere Wissenschaftlerinnen in Verhandlungen mit Universitäten sowie eine Förderung von fünf Kandida tinnen über TALENTA excellence zeigen das Potenzial für das zukünftige Institutsmanagement. 31

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Ressourcen – Mobilität und Abfallaufkommen CO2-Emissionen bei Dienstreisen der Fraunhofer-Beschäftigten in Tonnen Dienstreisen im In- und Ausland sind für die Mitarbeitenden der FraunhoferGesellschaft zur Erfüllung ihrer Forschungsar beiten u. a. durch Konferenzteilnahmen oder Kundenbesuche nötig und nützlich. Die durch Dienstreisen mit der Bahn sowie durch dienstliche Flugreisen anfallenden CO2Emissionen bei Fraunhofer werden jährlich erhoben. Trotz steigenden Mit arbeiterzahlen und wachsendem Forschungsvolumen ist die Zahl der Flugreisen und die dadurch emittierte Menge CO2 erstmals deutlich und noch unter den Wert von 2017 gesunken. Stattdessen angestiegen ist die mit der Bahn zurückgelegte Strecke um 3,6 Mio auf insgesamt 35,8 Mio Personenkilometer im Jahr 2019. Grund hierfür ist u. a. der im April 2019 gefasste Beschluss zur Reduktion der CO2Emissionen von Flugreisen. Ziel ist ein Rückgang der Flüge beispielsweise durch den Umstieg auf die Bahn, wo immer möglich. Bahnfahrten werden durch die Nutzung des Rahmenvertrags Bund / Bahn für Fraunhofer als CO2neutral ausgewiesen. Für das betriebliche Abfallmanagement und die Dokumen tation in Form eines Abfallregisters und jährlichen Berichts sind an den FraunhoferInstituten Beauftragte für das betrieb liche Abfallmanagement bestellt. Aktuelle Gesamtabfallzahlen sind lediglich für 2018 verfügbar. Gemäß diesen fielen im Jahr 2018 an den FraunhoferInstituten 5632 Tonnen nichtgefähr liche und 818 Tonnen gefährliche Abfälle an. Während für die nichtgefährlichen Abfälle ein Rückgang um knapp 70 Tonnen zu verzeichnen ist, sind die gefährlichen Abfälle im Vergleich zum Vorjahr um 200 Tonnen gestiegen. Dies ist großteils durch Forschungsprojekte zu erklären: Die meisten gefährlichen Abfälle fallen projekt bezogen an und sind nicht steuerbar. Zudem beschäftigen sich einige Institute explizit mit der Auf bereitung von gefährlichen Abfällen. Entsprechend werden die Untersuchungsmaterialien als gefährliche Abfälle deklariert, fallen aber nicht originär durch die Forschungsaktivitäten an. 32 10 876 11 128 10 080 9295 9332 0 0 0 0 0 2015 2016 2017 2018 2019 Flugreisen Bahnreisen: CO2neutral durch Teilnahme am Rahmen vertrag Bund / Bahn, laut Angaben der Deutschen Bahn Abfallaufkommen der Fraunhofer-Institute in Tonnen 5702 5632 5255 4200 3274 432 369 607 614 818 2014 2015 2016 2017 2018 Nichtgefährliche Abfälle Gefährliche Abfälle

RISIKEN UND AUSBLICK Risikomanagement und Risiken Im Vergleich zur Risikoberichterstattung des Vorjahres hat sich die Risikosituation – abgesehen von den Folgen des sich derzeit ausbreitenden Coronavirus SARSCoV2 bzw. der Lungenkrankheit COVID-19 – nicht grundlegend verändert. Es wurde im Risikobericht, Stand Januar 2020, weder bei den neuen noch bei den bekannten Einzelrisiken eine kritische Risikolage identifiziert. Aufgrund des Coronavirus SARSCoV2 bzw. der Lungen krankheit COVID-19 können indirekte und direkte Auswir- kungen auf Risiken, wie z. B. Verzögerungen von bestellten Dienstleistungen, Rückgang von Wirtschaftserträgen, Kapital marktrisiken sowie Personal risiken nicht ausgeschlossen werden. Derzeit ist der Umfang der möglichen Auswirkungen jedoch noch nicht abschätzbar. Fraunhofer beobachtet weiter hin intensiv die aktuelle Lage und passt die bereits eingelei teten Maßnahmen laufend an die sich verändernde Situation an, um die FraunhoferGesellschaft und ihre Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bestmöglich zu schützen. Unter dem Begriff Risiko versteht Fraunhofer alle internen und externen Ereignisse und Entwicklungen, die den Erfolg der Gesellschaft gefährden können. Hierzu zählen sowohl direkt monetär ermittelbare als auch qualitative Risiken. Das Risikomanagement bei Fraunhofer verfolgt das Ziel, vorhandene und potenzielle Risiken frühzeitig zu identifizieren und durch geeignete Maßnahmen so zu steuern, dass der Risikoeintritt entweder abgewendet werden kann oder keine Folgen entfaltet, welche die Erfüllung des satzungsgemäßen Auftrags bzw. den Erfolg der FraunhoferGesellschaft gefähr den. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein Risikomanagement system etabliert, das die Anforderungen und die Struktur der FraunhoferGesellschaft berücksichtigt, fortlaufend weiterent wickelt und vom Wirtschaftsprüfer der FraunhoferGesellschaft als geeignet und ausreichend bewertet wurde. Der Regelkreis des Risikomanagements beinhaltet eine jährliche systematische und standardisierte Risikoerhebung mit den Risikoexperten in den Fachabteilungen. Die dabei erhobenen Einzelrisiken inkl. der Maßnahmen werden im Anschluss für die jährliche Berichterstattung an den Vorstand zu den entsprechenden Risikothemen zusammengefasst und priorisiert, wodurch gleichartige Einzelrisiken gesamthaft bewertet werden. Daneben informieren die Fachabteilungen den Vorstand im Rahmen bestehender Berichtswege regelmäßig bzw. anlass bezogen über relevante Risikoentwicklungen. Regelkreis des Risikomanagements Identifikation Monitoring Analyse und Bewertung Steuerung Reporting Verbesserung / Weiter entwicklungsprozess 33

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Das spezifisch für Fraunhofer entwickelte Risikokategorisie rungsmodell bildet den Rahmen für die jährliche Risiko erhebung und den darauf aufbauenden Risikobericht an den Vorstand. Es besteht in der ersten Ebene aus vier Risikofeldern (Geschäftsmodell, Finanzen, Ressourcen und Operatives Geschäft). Auf der zweiten Ebene wurden diesen vier Risikofeldern bisher 19 Fraunhofer-spezifische Risiko- themen zugeordnet. Das Risikofeld Geschäftsmodell umfasst Risikothemen, welche die Fortführung und Weiterentwicklung des Fraunhofer Geschäftsmodells gefährden können. Dies betrifft sowohl wichtige externe Rahmenbedingungen als auch Risiken hinsichtlich der internen Ausgestaltung des Geschäftsmodells. Aus Haftungs und Leistungsrisiken der selbstständigen Auslandsgesellschaften können finanzielle Risiken für die FraunhoferGesellschaft erwachsen. Derzeit steht die Auslandsgesellschaft Fraunhofer USA, Inc. wegen der mut maßlichen Verletzung von Nutzungsrechten in einem Rechtsstreit mit einem USUnternehmen. Im Risikofeld Finanzen stehen Risikothemen im Fokus, die die Finanzierung der Forschungstätigkeit bzw. der Zahlungs fähigkeit bedrohen können. Die institutionelle Förderung durch Bund und Länder stellt für die FraunhoferGesellschaft eine der drei wesentlichen Finanzierungssäulen dar und ermöglicht insbesondere den qualitätsgesicherten Aufbau neuer Forschungsfelder und themen. Um den Anteil der institutionellen Förderung an der Gesamtfinanzierung nachhaltig zu sichern, betreibt Fraunhofer ein vorausschauendes Wachstumsmanagement und wirbt für eine missionsgerechte, erfolgsbasierte institu tionelle Förderung von Bund und Ländern sowie forschungs gerechte Bewirtschaftungsbedingungen. Die aktuell gelten den Bewirtschaftungsgrundsätze erlauben es Fraunhofer, flexibel, effizient und eigenverantwortlich zu agieren. Eine Einschränkung dieser Möglichkeit hätte die Folge, dass die Risiko und Liquiditätsvorsorge und die Anpassungsfähig keit begrenzt werden. Von Bund, Ländern und der EU als CoFinanzierer (EFRE) finanzierte Bau- und Erstausstattungsvorhaben unterliegen Vorgaben hinsichtlich der zeitlichen Mittelverwendung. Deut liche Verzögerungen im Projektfortschritt können zu einem verspäteten Mittelabfluss bis hin zum Verfall der bereitge- stellten Mittel führen. Durch das bei Fraunhofer etablierte Baucontrolling wird der Projektfortschritt von Bau und Erst ausstattungs vorhaben zeitnah überwacht und laufend Mög lichkeiten für eine Beschleunigung der Projektabwicklung untersucht. Des Weiteren setzt sich Fraunhofer für einheitliche und flexible Zuwendungsbedingungen bei Bauvorhaben ein. Das Risikofeld Ressourcen umfasst Risiken, die eine Be drohung der materiellen und immateriellen Ressourcen für eine erfolgreiche Forschungstätigkeit darstellen können. 34

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Lagebericht 2019 Ausblick Angesichts der zum Zeitpunkt der Aufstellung des Lagebe richts nicht abschätzbaren Auswirkungen des Coronavirus SARS-CoV-2 bzw. der Lungenkrankheit COVID-19 auf die konjunkturelle Entwicklung ist für 2020 mit einem rückläu figen Finanzvolumen zu rechnen, das voraussichtlich in einer Bandbreite zwischen 2,5 Mrd € und 2,9 Mrd € liegen wird. Die drei Finanzierungssäulen Grund finanzierung, öffentliche Projektförderung und Auftragsforschung gewährleisten die nachhaltige finanzielle Stabilität der Fraunhofer-Gesellschaft dabei auch in wirtschaftlich unsicheren Zeiten. Die FraunhoferGesellschaft wird auch 2020 die Wirtschaft am Standort Deutschland in allen wesentlichen Forschungs bereichen durch Forschungsdienstleistungen unterstützen und zu gesellschaftlich relevanten Fragen anwendungsorientiert forschen. Durch den ständigen technologischen Fortschritt ergibt sich daraus auch eine stetig wachsende Themenvielfalt. Besonders hervorzuheben ist, dass das FraunhoferInstitut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME jüngst in das Konsortium Exscalate4CoV (E4C) eingebunden wurde, zu dem sich 18 Partner aus sieben europäischen Ländern zusammengeschlossen haben, um Medikamente gegen das neue Coronavirus SARS-CoV-2 zu finden. Das Fraunhofer IME bildet eine entscheidende Schnittstelle zwischen Biologen und Informatikern und leistet einen wichtigen Beitrag für das Wohl der Gesellschaft. Die Sicherung der Intellectual-Property(IP)-Basis (Gesetze, Richtlinien und andere Regularien) zum Schutz des geis tigen Eigentums stellt für Fraunhofer einen kritischen Erfolgs faktor dar und ist Voraussetzung für die Verwertung der For schungsergebnisse. Dies betrifft auch mögliche Änderungen der IP Policies von Standardisierungsgremien (SDO) für stan dardessenzielle Patente. Daher beobachtet und bewertet Fraunhofer Initiativen aus dem regulativen Umfeld im Hinblick auf nachteilige Änderungen der Rahmenbedingungen für die Sicherung und Verwertung von IP. Aus der renditeorientierten Anlage des Vereins und Rückla gevermögens können Kapitalmarktrisiken resultieren. Die Anlagen der FraunhoferGesellschaft sind über einen nach deutschem Recht aufgelegten Wertpapierspezialfonds und Kommanditbeteiligungen gebündelt. Im Rahmen einer breit diversifizierten Anlagepolitik steht die Risikolage wegen der unsicheren Entwicklung an den Geld und Kapitalmärkten unter ständiger Beobachtung. Im Risikofeld Operatives Geschäft sind Risiken zusammen gefasst, die aus den Prozessen in Forschung und Verwaltung bzw. der Durchführung von konkreten Forschungsvorhaben erwachsen können. In Projekten aus der Auftragsforschung mit in und auslän dischen Geschäftspartnern ist Fraunhofer Haftungs und Leistungsrisiken wie Produkthaftung und Gewährleistung ausgesetzt. Bei ausländischen Geschäftspartnern ist Fraunhofer zudem mit der Herausforderung der ausländischen Rechts- ordnung konfrontiert. Diese Themen werden durch geeig nete Haftungsbeschränkungen in den allgemeinen Geschäfts bedingungen bzw. Musterverträgen, der Einbindung von spezialisierten Juristen sowie durch ein abgestuftes Geneh migungsverfahren auf Basis kompetenter juristischer Begut achtungen gesteuert. 36

Die dynamische und bedarfsgerechte Entwicklung des FuE Portfolios ist essenziell für den Erfolg von Fraunhofer. Des halb hat der FraunhoferVerbund Innovationsforschung – INNOVATION einen Foresight-Prozess durchgeführt, um einerseits systematisch neue Technologien zu diskutieren und andererseits auch gesellschaftliche Entwicklungen und deren Verbindungen mit den Bereichen der Technik und Wirtschaft aufzuzeigen. Als Resultat wurden für das Jahr 2020 insgesamt 51 Themen mit großer Relevanz sowie Innovationsdynamik für die angewandte Forschung identifiziert, die nunmehr für die weitere FraunhoferEntwicklung diskutiert werden. Das interne Fraunhofer Corporate Responsibility (CR) Board hat drei Themenfelder zur Umsetzung im Jahr 2020 identifiziert und die entsprechenden internen Akteure zur Umsetzung beauftragt: Dazu gehört die Reduktion der CO2-Emissionen der Fraunhofer-Gesellschaft, die Operatio- nalisierung der Reflexionskriterien für verantwortungsvolle Forschung sowie die Förderung von FuEIdeen und Vorhaben mit gemeinnützigem Charakter, die aufgrund fehlender Rahmenbedingungen derzeit noch nicht von neuen Märkten aufgegriffen werden können. Die Selbstverpflichtung von Fraunhofer für die Fortschreibung des Pakts für Forschung und Innovation 2021–2025 bein haltet u. a. die Zielsetzung, jährlich rund 700 kleine und mittlere Unternehmen (KMU) als neue Kunden zu gewinnen. Dazu werden sowohl die bestehenden Leistungszentren weiter ausgebaut als auch weitere FraunhoferLeitmärkte durch konzertierte Aktionen und Initiativen erschlossen, u. a. durch die Weiterentwicklung der FraunhoferAllianzen. Ebenso ist es ein erklärtes FraunhoferZiel, die Forschung mit gesellschaftlichen Akteuren in der Zukunft zu erweitern. Dazu wird 2020 ein internes Citizen-Science-Netzwerk mit entsprechend erfahrenen FraunhoferForscherinnen und Forschern gegründet, um Lösungen zu den Herausforde rungen solcher Konsortien auszutauschen und damit zu einer Zunahme der Projekte mit Bürgerbeteiligung beizutragen. Die FraunhoferGesellschaft ist mit ihrem dynamischen Forschungsportfolio und einem stabilen Finanzierungsmodell für die Bewältigung der technischen und gesellschaftlichen Herausforderungen hervorragend aufgestellt und positioniert sich auch in Zukunft als Innovationspartner und Impulsgeber für Wirtschaft, Staat und Gesellschaft. Der Vorstand dankt den Mitgliedern, Förderern, Freunden und insbesondere den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der FraunhoferGesellschaft für Ihre Unterstützung und ihren engagierten Einsatz im Jahr 2019. FraunhoferGesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Der Vorstand Prof. Dr.Ing. Reimund Neugebauer Prof. Dr. rer. nat. Ralf B. Wehrspohn Prof. Dr. rer. publ. ass. iur. Alexander Kurz Dipl.Kfm. Andreas Meuer 37

BERICHT DES SENATS ZUM GESCHÄFTSJAHR 2019 Die FraunhoferGesellschaft hat im Jahr 2019 ihre erfolgreiche Entwicklung konsequent fortgesetzt. Ihre Arbeit als Impuls geber und Innovationsmotor für die großen technischen Herausforderungen von Gegenwart und Zukunft hat sie mit neuen Forschungseinheiten und strukturen intensiviert. Damit verbunden war ein Ausbau der Forschungskapazitäten in den wichtigen Bereichen Energietechnik, Ressourcenschonung und Digitalisierung. Das Finanz volumen wuchs um weitere 10 Prozent und folgte damit dem deutlich zunehmenden Bedarf an innovativer Forschung, bei der wirtschaftlicher Erfolg mit dem Ziel der Nachhaltigkeit verbunden wird. Die solide Bilanz der FraunhoferGesellschaft erhielt im ver gangenen Jahr erneut den unein geschränkten Bestätigungs vermerk der Wirtschaftsprüfer. Der Senat nahm im Jahr 2019 die ihm nach der Satzung der FraunhoferGesellschaft oblie genden Aufgaben wahr. Er tagte im Geschäftsjahr 2019 zwei Mal: am 8. Mai im Nemetschek- Haus in München und am 23. Oktober im Fraunhofer-Forum in Berlin. 38

Wesentliche satzungsgemäße Beschlüsse betrafen die Struktur und Vorstandsangelegenheiten der Fraunhofer-Gesellschaft: – Der Senat beschloss, zunächst vorbehaltlich der Mittel entsperrung durch den Haushaltsausschuss des Deutschen Bundestages, einstimmig die Gründung der »Fraunhofer Einrichtung für Energieinfrastruktur und Geothermie IEG« zum 1. Dezember 2019 und die Integration des »Internatio nalen Geothermiezentrums Bochum GZB« zum 1. Januar 2020 im Wege der Einzelrechtsnachfolge in die Fraunhofer Gesellschaft als Teil des Fraunhofer IEG. – Der Senat beschloss einstimmig die Überführung der FraunhoferProjektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS an den Standorten Alzenau (Bayern) und Hanau (Hessen) in eine selbstständige »FraunhoferEinrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS« zum 1. Januar 2020. Der Senat stimmte der Berufung von Prof. Dr. Anke Weidenkaff in die Leitung der neu gegründeten FraunhoferEinrichtung einstimmig zu. – Die Errichtung der FraunhoferEinrichtung »Forschungs fertigung Batteriezelle FFB« in Münster als Teilinstitut des FraunhoferInstituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen wurde ebenfalls zum 1. Januar 2020 im Senat beschlossen. – Der Senat wählte den vom »Senatsausschuss zur Neu und Wiederwahl von Vorstandsmitgliedern« vorgeschlagenen Prof. Dr. Ralf Boris Wehrspohn zum Vorstandsmitglied für den Verantwortungsbereich »Technologiemarketing und Geschäftsmodelle« für die Zeit vom 1. Oktober 2019 bis 30. September 2024. – Der Senat wählte Prof. Dr. Birgit Spanner-Ulmer und Oliver Zipse zu den stellvertretenden Senatsvorsitzenden mit einer dreijährigen Amtszeit ab 1. Januar 2020. Darüber hinaus bedanke ich mich für die Wiederwahl in meine nunmehr dritte Amtszeit als Senatsvorsitzender, mit Wirkung ab 8. Mai 2019, und das mir in dieser Form entgegengebrachte Vertrauen. Im Namen des Senats möchte ich dem Vorstand sowie allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der FraunhoferGesellschaft herzlich für ihr Engagement und die erfolgreiche Arbeit im Geschäftsjahr 2019 danken. Prof. Dr.Ing. Heinz Jörg Fuhrmann Vorsitzender des Senats der FraunhoferGesellschaft 39

IM FRAUNHOFER-SENAT Oliver Blume hatte nach seinem Maschinenbau-Studium bei der Audi AG ein internationales TraineeProgramm absolviert und war in Ingolstadt in verschiedenen Positionen tätig, unter anderem als Leiter des Karosseriebaus für den Audi A3. Außerdem wurde er 2001 im Bereich Fahrzeugtechnik an der Tongji Universität Shanghai promoviert. Spätere Stationen führten ihn zu Seat und zur Volkswagen AG. Im Vorstand der Porsche AG war er zunächst für den Bereich Produktion und Logistik verantwortlich, bevor er 2015 zum Vorstands vorsitzenden berufen wurde. »Wir in der Automobilindustrie sind ein wichtiger Teil unserer Gesellschaft. Wir haben die Verantwortung und Pflicht nachhaltig zu handeln: Und zwar ganzheitlich ökonomisch, ökologisch und sozial.« DR. OLIVER BLUME Oliver Blume ist seit 2015 Vorstandsvorsitzender der Porsche AG. Im Jahr 2018 wurde er zudem in den Vorstand des Volks wagenKonzerns berufen. Der gebürtige Braunschweiger ver antwortet dort die Konzernproduktion und die Markengruppe Sport & Luxus. Beides weiß Blume zu verbinden: Der erste rein elektrische Porsche Taycan wurde 2019 fristgerecht in den Markt eingeführt. Der ESportwagen gilt als technologische Speerspitze des Volkswagen Konzerns und demonstriert, wie sich die deutsche Automobilbranche den Herausforderungen von Elektrifizierung und Digitalisierung stellt. Spitzentechnologie und Wirtschaftlichkeit verbindet Porsche mit nachhaltigem Handeln. Der erste ESportwagen in der Unternehmensgeschichte wird CO2neutral in Zuffenhausen produziert. Porsche verfolgt das Ziel einer ZeroImpact Company. Im Frühjahr 2019 wurde die gemeinnützige FerryPorscheStiftung gegründet, um Projekte für Soziales, Ausbildung und Kultur zu fördern. Verantwortung für die Gesellschaft übernehmen und nachhaltige Werte schaffen sind für Blume eine Einstellung und wesentlicher Verhaltens grundsatz für sein Unternehmen. Der größte Umbau der Firmengeschichte schließt auch den Aufbau einer Ladeinfrastruktur ein: Ionity, ein Joint Venture von BMW, Daimler, Ford und dem Volkswagen Konzern mit Porsche und Audi, hat sich zum Ziel gesetzt, bis Ende 2020 in Europa rund 400 Schnell-Ladeparks entlang wichtiger Hauptverkehrsachsen zu installieren. 40

SABINE HEROLD Sabine Herold, geschäftsführende Gesellschafterin des 1961 gegründeten Hightech Klebstoffherstellers DELO, ist eine bekannte Größe in Deutschlands Wirtschaftspolitik: Die DiplomChemieingenieurin war unter anderem Mitglied des Steuerkreises im Innovationsdialog der Bundesregierung, sie wirkte im Mittelstandsbeirat des Bundeswirtschaftsminis teriums mit und sitzt im Kuratorium des ifoInstituts. Zuletzt gehörte Sabine Herold 2019 der Gründungskommission für die Agentur für Sprunginnovationen an. Die erfolgreiche Unternehmerin stammt aus einer Juristen familie in Fulda. Sie entschied sich für Mathematik und Chemie als Leistungskurse und nahm anschließend ein Studium des Chemieingenieurwesens an der FriedrichAlexanderUniversität Erlangen auf. Danach standen ihr viele Türen offen – auch die der großen Konzerne. Doch weil sie in einer kleinen Orga nisation mehr bewegen konnte, entschied sich Sabine Herold 1989 für DELO – damals noch mit 30 Mitarbeitenden. Be- gonnen hatte sie damals als AnwendungsIngenieurin; 1997 übernahm sie das Unternehmen gemeinsam mit ihrem Mann per ManagementBuyout. Heute zählt der internationale Mittelständler 780 Angestellte und erzielt einen Jahresumsatz von 156 Mio Euro. Mit Spezialklebstoffen und der Lichttechnik zu deren Aushärten ist DELO in vielen Anwendungsfeldern Weltmarktführer: In unzähligen EC, Kredit oder SIMKarten, in Sensoren für Autos sowie Handys steckt ein Tropfen Klebstoff aus Windach bei München, wo der Firmensitz liegt. Immer wieder wird der Mit telständler ausgezeichnet: 2014 mit dem Innovationspreis der Deutschen Wirtschaft, 2016 mit dem ntv Hidden Champion Award. 2019 brach das Unternehmen den Weltrekord für das schwerste mit Klebstoff gehobene Gewicht und wurde als einer von Deutschlands besten Arbeitgebern ausgezeichnet. Sabine Herold ist Mitglied der Präsidien des Bundesverbands der Deutschen Industrie (BDI) und des Verbands der Chemi schen Industrie (VCI). Sie ist Trägerin der Bayerischen Staats medaille für besondere Verdienste um die deutsche Wirtschaft und wurde 2009 mit dem Bundesverdienstkreuz am Bande ausgezeichnet. »Bei DELO geben wir 10 Prozent unserer Investitionen für Digitalisierung aus, das sind 5500 Euro pro Jahr und Mitar beiter. Sorge bereitet mir, dass viele große Investitionen nicht mehr in Deutschland erfolgen. Wir benötigen bessere Rahmenbedingungen von der Politik. Die steuerliche For schungsförderung 2020 ist ein Anfang. Wirkung wird sie aber nur haben, wenn sie unbürokratisch umgesetzt wird.« 43

DR. ROLAND BUSCH Seit 1. Januar 2020 ist Dr. Roland Busch Mitglied im Fraunhofer Senat. Der gebürtige Erlanger ist ein echter »Siemensianer«: Seine berufliche Karriere bei der Siemens AG startete Roland Busch 1994 als Projektleiter in der Zentralabteilung für Forschung und Entwicklung in Erlangen. Spätere Positionen führten ihn nach Regensburg und Shanghai. Er verantwortete unter anderem Entwicklungen der BrennstoffzellenTechnologie, von Infotainment und AutomotiveLösungen sowie für Nah verkehrs und Transportsysteme. Als Manager war er in den Bereichen Prozess, Informations und Qualitätsmanagement sowie für die Unternehmensstrategie tätig. Der promovierte Physiker bekleidet bei der Siemens AG das Amt des Technologievorstands, seit 1. Oktober ist er außer dem Vizekonzernchef: In dieser Funktion zeichnet er für die Implementierung der SiemensStrategie »Vision 2020+« verantwortlich. Eine wesentliche Aufgabe für den Konzern ist die industrielle Digitalisierung. Buschs Verantwortungsbereiche für Corporate Technology und Corporate Development beinhalten die SiemensAktivitäten für das Internet of Things (IoT), die Strategie, für Operations, Nachhaltigkeit und die Portfolio Companies. Ferner ist er zuständig für die Global Business Services. Bei der Siemens Mobility GmbH ist er Aufsichtsratsvorsitzender, bei next47, der SiemensEinheit für StartupEntwicklung, hat Busch die Leitung inne. Im Dezember 2019 übernahm er zudem das Amt des Arbeitsdirektors. Roland Busch ist Mitglied in mehreren Aufsichtsräten, unter anderem bei der OSRAM GmbH, der Atos SE und der European Business School of Management Technology in Berlin. Er ist Mitglied des Hochschulrats der RWTH Aachen, des Universitäts rats der FriedrichAlexanderUniversität ErlangenNürnberg und in der Leitung der »Plattform Industrie 4.0« vertreten, einer Initiative der Bundesregierung. »Forschung und Entwicklung im digitalen Zeitalter muss offen und schnell sein. Aber sie muss auch einen klaren technologischen Fokus haben, um den sich rasant verän dernden Anforderungen im Zeitalter der Digitalisierung Rechnung zu tragen.« 45

B E R I C H T D E S V O R S T A N D S Im Fraunhofer-Senat NATALIE MEKELBURGER Natalie Mekelburger führt das unabhängige Familienunter nehmen Coroplast Fritz Müller GmbH & Co. KG in der dritten Generation. 1928 hatte ihr Großonkel Fritz Müller die Manufak tur für Elektroisoliermaterialien gegründet. Daraus entwickelte sich in 90 Jahren ein Global Player und Technologieführer für technische Klebebänder und Leitungssatzsysteme bis hin zu Hochvoltleitungen für Elektrofahrzeuge. Seit Mekelburgers Einstieg ins Familienunternehmen 1994 hat sich der Umsatz mehr als versechsfacht – auf 500 Mio Euro im Jahr 2018. CoroplastProdukte werden in den verschiedensten Branchen benötigt – in der Automatisierungs und Medizintechnik, im Maschinen und Anlagenbau, bei der Produktion von Möbeln und weißer Ware und in der Bauindustrie. Der Automotive Bereich ist mittlerweile eines der Hauptgeschäftsfelder von Coroplast. Das Umfeld des Unternehmens schätzt Natalie Mekelburger als herausfordernd ein: »Handelskrieg und poli- tische Weichenstellungen im Zuge der Klimadiskussion sind nur zwei der Einflussfaktoren, die in der Automobilindustrie für Umbruch sorgen. Es gibt neue Spieler im Markt und neue Formen der Mobilität zeichnen sich ab.« Die DiplomKauffrau sieht sich als Unternehmerin mit Leib und Seele. 2017 wurde sie von der Prüfungs und Beratungs gesellschaft EY in der Kategorie Industrie zur »Unternehmerin des Jahres« gewählt. Natalie Mekelburger war nach ihrem Studium der Betriebswirtschaftslehre zunächst in einer Unter nehmensberatung tätig, bevor sie bei Coroplast die Leitung von Marketing und Vertrieb übernahm. Seit 2006 hat sie den Vorsitz der Geschäftsführung inne. In den Jahren 2017 und 2018 entwickelte Coroplast gemeinsam mit Porsche Consulting eine zukunftsfähige Unternehmensstruktur. Starkes Wachstum und volatile Bedingungen am Markt sowie in Gesellschaft und Politik gaben dafür den Anstoß. »Wir müssen extrem reaktionsfähig sein und mit der Mo bilität, egal in welcher Form, mitwachsen. Wenn uns das in den nächsten zehn oder 15 Jahren gelingt, haben wir viel erreicht. Dafür müssen wir aber kundenorientiert und flexibel agieren.« 46

MOTIVATION ZUKUNFT – ETHIK UND VERANTWORTUNG IN DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG Das ethis che und verant wor tliche Verhalten von I ns titutionen is t ein er s trangig es g es ells chaf t sp oliti s ches Diskus sions thema g eworden. Auch die Fraunhofer Ges ells chaf t s teht vermehr t im L icht der öf fentlichen Diskussion. Denn sie hat seit ihrer Gründung am 26. Mär z 19 49 bis zur heutigen Zeit eine außerg ewöhnliche Ent w icklung vollzog en. Am Anfang standen einige wenige ehrenamtliche Mitarbeiter, deren Aufgabe es war, Geld zu akquirieren und zum Aufbau einer angewandten, auf Innovationen ausgerichteten Forschung in Deutschland einzusetzen. Heute ist Fraunhofer eine in Deutschland verwurzelte, aber auch international agierende Forschungsorganisation, in der sich 28 000 Menschen mit außergewöhnlichem Engagement der Erfindung und Entwick lung nutzbringender Technologien widmen. Diese beispiellose Erfolgsgeschichte wird von Meilensteinen der angewandten Forschung markiert, die mit dem Namen Fraunhofer verbunden bleiben. Sie haben das Leben fast aller Menschen in der einen oder anderen Form beeinflusst. Zwei Beispiele: mp3, das Kodiersystem für Musikdateien, das mit weniger als 10 Prozent des ursprünglichen Speichervolumens auskommt; es hat die Musikindustrie revolutioniert und findet sich heute in Milliarden von medientauglichen Endgeräten. Und die weiße Leuchtdiode, die nicht nur die Displaytechnik verändert, sondern auch die gesamte Beleuchtungsindustrie mit neuen Optionen geradezu überschüttet hat. Mit vielen solchen Erfolgen und dem kontinuierlichen Wachs tum als Forschungsorganisation stiegen auch Bekanntheit und Wertschätzung von Fraunhofer in Wissenschaft, Politik und Gesellschaft. Wir müssen dem damit verbundenen Anspruch an ethischen Prinzipien und an Integrität im Verhalten gerecht werden und die Struktur, Arbeitsweise und Mission der Organisation entsprechend ausrichten. Wertschöpfung und Wohlstand Für Fraunhofer als gemeinnützige Forschungseinrichtung steht nicht das Streben nach eigenem Profit im Vordergrund, sondern die Sicherung von Wertschöpfung und Wohlstand in Deutschland und Europa. Fraunhofer trägt mit der Weiterent wicklung vielversprechender Technologien nachweislich zum wirtschaftlichen Erfolg der Kooperationspartner und zur Wett bewerbsfähigkeit der Industrie bei. So haben Investitionen in die anwendungsorientierte Forschung signifikant positive Effekte auf die Wirtschaftskraft Deutschlands. Weit über diesen mess baren mikro und makroökonomischen Impact hinausgehend wirkt die FraunhoferGesellschaft jedoch durch ihr strategisches Engagement in übergeordneten, gesellschaftspolitisch rele vanten Fragestellungen. Das verpflichtet zu wissenschaftlich- nüchterner Distanz und rein sachorientierten Beiträgen. Dazu kommt eine uneingeschränkte Ergebnisoffenheit und eine grundsätzliche Ausrichtung der Forschungs und Entwicklungs arbeit auf gesellschaftlich erwünschte Wirkungen. Anwen dungsorientierte Forschung, die nicht nur marktrelevant bzw. induziert ist, sondern auch dem Wohl der Gesellschaft dienen soll, benötigt eine Werteorientierung, die klaren Prinzipien folgt. 51

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Motivation Zukunft – Ethik und Verantwortung in der angewandten Forschung Nachhaltigkeit, Umweltschutz, Dekarbonisierung Die FraunhoferGesellschaft als deutsche Forschungseinrichtung und wesentliches Mitglied des europäischen Forschungsraums fühlt sich dem Leitbild der nachhaltigen Entwicklung und damit auch den Sustainable Development Goals der United Nations verpflichtet. Forschungs- und Kompetenzfelder zielen auf heutige und künftige Bedarfe der Auftraggeber aus Wirtschaft und öffentlicher Hand. Gerade weil sich unsere Forschung auf die Bedürfnisse der Gesellschaft in den Bedarfs feldern Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt ausrichtet, hat unsere Arbeit großen Ein fluss auf das Leben der Menschen. Das Vertrauen von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft motiviert und verpflichtet zu einer dauerhaften Bereitstellung von Wissen, Beiträgen und Lösungen, die dem Menschen dienen. Kontinuierliche Forschungsanstrengungen sorgen dafür, dass Deutschland seine starke Position in wesentlichen Technologielinien wie etwa im Bereich der Materialwissenschaften oder der intelli genten, vernetzten Produktion behält. So ist es Fraunhofer etwa gelungen, sich durch eine frühzeitige strategische Positionierung wissenschaftlich an der Weltspitze im Bereich der Technologien für eine CO2neutrale Wirtschaft zu stellen. Exzellente Forschung bei Solarzellen und Windkraft, Energie und Speichertechnologien, Stromnetzen, Elektromo bilität und Informations und Kommunikationstechnologien werden bei Fraunhofer eng verzahnt. Das fördert die Fähigkeit, auf transnationale Veränderungen ebenso wie auf nationale industriepolitische Entwicklungen rasch zu reagieren und die Energiesystemtransformation zu gestalten. Auch bei mittel bis kurzfristig relevanten Technologielinien, die sich noch in frühen Entwicklungsphasen befinden, erweist sich Fraunhofer als agiler und zuverlässiger Partner für Politik und Wirtschaft. So gelten Wasserstofftechnologien als Schlüssel für den Weg zu einer dekarbonisierten Wirtschaft: Sie ermögli chen die Sektorenkopplung im Energiesystem, bieten Lösungen für nachhaltige Mobilität, industrielle Produktion und Kreis laufwirtschaft sowie die Verknüpfung von Strom, Wärme und Gasnetzen. Daher spielen sie zunehmend eine Rolle in den wichtigen Industrie und Schwellenländer. Im gerade beginnenden weltweiten Markthochlauf übernimmt Fraunhofer als entscheidender FuEPartner eine Führungsrolle bei der potenziellen Gestaltung einer Wasserstoffwirtschaft. Datensouveränität und Sicherheit Initiativ agiert die FraunhoferGesellschaft seit Jahren im branchenübergreifend wichtigen Querschnittsfeld von Daten souveränität und Datensicherheit. So ist Fraunhofer an der von der Bundesregierung vorgestellten GAIAXInitiative über die International Data Spaces (IDS) maßgeblich beteiligt. GAIAX adressiert primär die sichere Datenspeicherung (Data in Rest), während die IDS einen Rahmen für die Datennutzung liefern (Data in Use). Diese beiden Elemente bilden die Grundlage für die European Data Sovereignty Initiative. Mit deren Hilfe kann ein eigener technologiesouveräner Weg für Europa geschaffen werden – ein Meilenstein für die europäische Wirt schaft und Gesellschaft. Technologiewandel erfordert Strukturwandel Am Beispiel der Energiewende und der Digitalisierung wird die Eindringtiefe und Wirkmächtigkeit der systemrelevanten Zukunftstechnologien deutlich – allein die notwendige Sektor kopplung oder die »Datenmedizin« lassen sich nicht auf eine Transformation technischer Systeme reduzieren, sondern gehen jeweils mit einem radikalen Paradigmenwechsel einher. Der tiefgreifende industrielle Strukturwandel durch die Digi 52

talisierung wird ebenso wie die Energie und Mobilitätswende skalenübergreifend auch auf lokaler bzw. regionaler Ebene wirksam. Die deutsche und europäische Industrie wird dadurch stark gefordert: Sie muss sich mit innovativen Produkten, Pro zessen und Geschäftsmodellen im internationalen Wettbewerb behaupten und gleichzeitig ambitionierte Klimaziele erreichen. Gerade im Bereich der energieintensiven Industrie bergen diese Veränderungen hohe Risiken, aber auch Chancen, das Vorbild einer nachhaltigen Industriegesellschaft zu befördern. In den angestoßenen Transformationsprozessen, die tief in die Veränderungen von Traditionen und Konsumverhalten reichen, können ganze Regionen als »Reallabore« zeigen, wie Etappen ziele auf dem Weg zur Klimaneutralität erreicht werden, indem nicht nur die Industrie sich profitabel auf die Zukunft einstellen kann, sondern auch die Bevölkerung einbezogen wird. Gerade Regionen, die vom Kohleausstieg betroffen sind, stehen vor besonderen Herausforderungen – von der Stärkung des Wirt schaftsstandorts und der Schaffung guter Arbeitsplätze bis zum Klimaschutz. Fraunhofer ist in den Regionen als Partner und Schnittstelle zwischen Politik, Wirtschaft und Wissen schaft aktiv. Der Strukturwandel kann auch als Chance begriffen werden, wenn es gelingt, dass strukturpolitische Veränderungen damit einhergehen, die Attraktivität und Innovationsintensität der Region zu stärken sowie auf Qualifizierung und moderne Technologien zu setzen. Damit wird der Schritt vom rück wärtsgewandten zum zukunftsorientierten Diskurs gewagt. Und die Frage aufgeworfen, wie wir in Zukunft leben und arbeiten wollen. Eng damit verbunden ist die Frage nach den technologischen Entwicklungen, die Industrie und Politik in den nächsten Jahren herausfordern werden. Wie können die Wettbewerbsfähigkeit und damit der Wohlstand erhalten bleiben? Foresight und Zukunftstechnologien Um das breite Spektrum der aufkommenden Trends in der anwendungsorientierten Forschung abzubilden, hat Fraunhofer anlässlich des 70JahreJubiläums einen breiten Foresight Prozess durchgeführt. Mikro und Nanoelektronik sowie Künstliche Intelligenz (KI) erweisen sich wenig überraschend als Schlüsseltechnologien mit hoher Relevanz für alle Wirtschafts sektoren. Sie müssen durchgängig mit großem Engagement vorangetrieben werden – hier sind Politik, Forschungsförderung und Wissenschaft gefragt. Auch das Innovationsverhalten der Unternehmen muss sich ändern. Die rückläufigen Innovati onsquoten im deutschen Mittelstand gefährden seine Markt stellung. Fraunhofer bietet mit der Forschungsfabrik Mikro elektronik Deutschland (FMD) gerade kleinen und mittelstän dischen Unternehmen einen einfacheren Zugang zur nächsten Technologie-Generation und ermöglicht einen effizienten Technologietransfer für multifunktionale, energiesparende Sensorik, Kommunikationstechnik oder Leistungselektronik. Ebenso werden die Schlüsseltechnologien der KI, der kognitiven Systeme und der lernenden Maschinen an vielen Fraunhofer Instituten in den verschiedensten Anwendungskontexten eng am praktischen Bedarf der Kunden entwickelt. Die FraunhoferForesightStudie zeigt auch, dass neue Tech nologien wie KlimaEngineering, MenschComputerSchnitt stellen oder die Neuprogrammierung von menschlichen Zellen nach einer umfassenden Begleitung vonseiten staatlicher, gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Akteure im Rahmen von GovernanceProzessen verlangen, um rechtliche oder ethische Fragestellungen frühzeitig aufzunehmen. Quantentechnologien hingegen könnten zum »Game Changer« werden und in vielen Bereichen ungeahnte Chancen bieten: von quantenoptischen Verfahren zur Diagnose von Krankheiten bis zu Quantenpro zessoren, die auf hochkomplexe Optimierungsprobleme etwa im Bereich der vernetzten Verkehrssysteme, der medizinischen Diagnose oder der Simulation von Materialeigenschaften angesetzt werden können – das Potenzial ist gewaltig. 53

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Motivation Zukunft – Ethik und Verantwortung in der angewandten Forschung Perspektivwechsel: Systemforschung Corporate Governance und Zukunftsstiftung Die potenzielle Eingriffstiefe der Technologien in die Gesell schaft und die davon ausgelösten Transformationsprozesse verändern auch das Verständnis von Funktion und Verantwor tung in den Technikwissenschaften. Gemäß ihrer Mission betreibt die FraunhoferGesellschaft angewandte Forschung zum Wohl der Gesellschaft und zur Stärkung der deutschen und europäischen Wirtschaft. Innerhalb dieses sehr breiten Grundauftrags zeichnet sich in den letzten Jahren ein Per spektivwechsel ab: Technologie ist und bleibt der zentrale Schlüssel zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen, als erfolgreicher Ansatz erweist sich jedoch eine stärker problem und lösungsorientierte Arbeitsweise, die sich an klaren gesellschaftlichen Bedarfen ausrichtet. Technologische Innovationen adressieren nur einen Teilbereich – erst in Kombination mit politischen Entscheidungen und Verhaltens änderung wird Wirksamkeit entfaltet, wie die Energiewende, Mobilitätswende, Kreislaufwirtschaft oder Agrarwende verdeutlichen. Die Rolle Fraunhofers ist dabei vermehrt, das Zusammenwirken der relevanten Akteure zu initiieren oder zu stimulieren: Wirtschaft, Wissenschaft, Politik, Fördergeber. Als kompetenter Partner erweist sich Fraunhofer auch im Bereich der Regulierung und Standardisierung bis hin zur Gestaltung eines eigenen technologiesouveränen Wegs für Europa. Der Perspektiv wechsel Richtung Systemforschung erfordert bei Fraunhofer mehr denn je eine flexible Vernetzung der Kompetenzen und Kapazitäten – innerhalb der Organisation und im Wissen schaftssystem. Um organisatorische Veränderungsprozesse aktiv und gemein schaftlich zu gestalten, hat der FraunhoferVorstand bereits 2017 eine Zukunftskommission eingerichtet. Diese Zukunfts kommission hat nun nach zwei Jahren Tätigkeit Ende 2019 Empfehlungen für erforderliche strukturelle Veränderungen eingebracht. Über die Umsetzung wird im Präsidium 2020 ent schieden, eines steht jedoch bereits fest: Der organisatorische Wandel dient in erster Linie dem Ausbau der Themenführer schaft in systemrelevanten Zukunftstechnologien mit hohem Innovationspotenzial für den Standort Deutschland. Neue Anreizsysteme wie die institutionelle Etablierung von virtuellen Instituten wirken gegen traditionelle SiloEffekte, führen aber auch zu einer tiefgreifenden Weiterentwicklung der Corporate Governance mit positiven Effekten: Die Aktivierungsenergie für instituts und organisationsübergreifende Initiativen und Konsortien sinkt, Flexibilität und Geschwindigkeit werden erhöht – alles im Sinne einer Aktivierung der geballten FraunhoferExpertise und kohärenten Kompetenz. Auch die Zugänglichkeit zu Fraunhofer-Forschungsleistungen soll für unsere Auftraggeber deutlich vereinfacht und beschleunigt werden. Verändert werden soll ebenso die Ausrichtung der gemein nützigen Fraunhofer-Zukunftsstiftung: Die Förderung soll künftig ausgerichtet sein an dem Prinzip einer werteorientier ten Wertschöpfung – die wirtschaftliche Verwertbarkeit soll hierbei weiterhin im Mittelpunkt stehen, ebenso das Ziel, mit den Projekten einen Beitrag zur Lösung der globalen gesellschaftlichen Herausforderungen zu leisten. Durch eine kleinformatigere Förderung als bisher soll außerdem ein attraktives Portfolio für künftige FundraisingAktivitäten aufgebaut werden. 54

Leitlinien, Ethikkommission und Verhaltenskodex Als Systemanbieter und Zukunftsgestalter fördert Fraunhofer seit Jahren verstärkt den verantwortungsvollen Umgang mit Forschungsfreiheit und Forschungsrisiken. Je stärker Technik in die Welt des Menschen eingreift, desto bedeutsamer ist die Verantwortung für technologische Entwicklungen, die auch den kulturellen Fortschritt auf nicht kalkulierbare Weise beeinflussen. Im Zuge der Beschäftigung mit einer normativen Werteorientierung stellt sich auch Fraunhofer vermehrt die zentrale Frage nach den Zielen und Werten sozial sinnvollen technischen und wirtschaftlichen Handelns. Das rasch wach sende Wissen und die stetige Verschiebung der Grenzen des technologisch Machbaren stellt die FraunhoferMitarbeitenden zunehmend vor ethische Fragen. Fraunhofer bietet daher den Forschenden seit 2014 eine organisationsweite Ethikberatung, seit 2019 auch die Möglichkeit der Einberufung einer Adhoc Ethikkommission. Bei beiden Maßnahmen geht es nicht um das Erteilen von Voten oder Urteilen, sondern um das Abwägen und argu mentative Untermauern von Positionen entlang normativer Prinzipien. Denn gesellschaftliche Moralvorstellungen sind einem fortwährenden Wandel unterworfen, wie etwa der Umgang mit Genussmitteln oder die Weiterentwicklung der Reproduktionsmedizin verdeutlichen. Die Erfahrungen aus der Massenanwendung von Informationstechnologien zeigen, dass in der Phase der technologischen Entwicklung miss bräuchliche Nutzung nicht immer absehbar ist. Die Tragweite der Auswirkungen und der Bedarf nach Regulierung werden mitunter erst in der Anwendungsphase bewusst. Normative technikethische Ansprüche entstehen in einem System komplexer Wirkungsketten zwischen Politik, Gesellschaft, Gesetzen, Regelungen und im Rahmen einer bestehenden Wirtschaftsordnung. Forschungsorganisationen agieren als Teil des Systems, ihnen wird vor allem eine prospektive Verantwortung zugeschrieben. Die Verantwortung der FraunhoferWissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Bereich der »Wissenschaftsverantwortung und Ethik« ist seit 2015 im FraunhoferVerhaltenskodex festgehalten. Alle Forschenden tragen die individuelle Verantwortung, sich mit ethischen Fragestellung innerhalb des eigenen Forschungsgebiets zu beschäftigen und sich mit den Zusammenhängen technischer, gesellschaftlicher, ökonomischer und ökologischer Systeme und deren Wirkung in der Zukunft auseinanderzusetzen. Prospektive ethische Verantwortung wird in verschiedenster Form wahrgenommen: Durch den Anstoß von innerwissen schaftlichen Debatten werden Konsequenzen fach und kulturübergreifend diskutiert, wie beispielsweise im Bereich der biologischen Transformation oder der MenschMaschine Entgrenzung. Durch transparente Information über den technologischen Stand und die Entwicklungsaussichten wird der Staat in seiner Schutz- und Vorsorgepflicht unterstützt, wie dies etwa in den Themen Sicherheitstechnologien und Autonome Systeme, Robotik und Pflege oder Big Data im Gesundheitsbereich stattfindet. Gerade im Bereich der Einführung medizintechnischer oder informations und kommunikationstechnischer Anwendungen spielt auch das Engagement in Normungsprozessen eine entscheidende Rolle, um Qualitätsstandards zu setzen und »Embedded Ethics« sicherzustellen. Daher wirken unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in vielfältiger Weise aktiv an einer ethisch verantwortlichen Auslegung und Fortschreibung rechtlicher und politischer Vorgaben mit. Aufgrund der fortschreitenden Globalisierung der Forschungs aktivitäten ist das Risiko höher, dass Forschung mit sensiblen ethischen Fragen von FraunhoferInstituten außerhalb der EU in einer Weise betrieben wird, die in Europa bzw. Deutschland unter ethischen Gesichtspunkten ggf. nicht akzeptiert ist. Die Beachtung und Einhaltung außenwirtschaftsrechtlicher Vorschriften hat in diesem Kontext für Fraunhofer höchste 55

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Motivation Zukunft – Ethik und Verantwortung in der angewandten Forschung Fortschritt muss in der gesamten Gesellschaft willkommen sein, es ist unsere Aufgabe, an den Fragen der KISicherheit intensiv zu forschen. Und junge Menschen für Technik zu begeistern – nur so werden diese später durch innovative Geschäftsideen, Startups, Firmengründungen und Spitzenfor schung Impulsgeber für den zukünftigen Wohlstand. Wissenschaftliche Integrität als Basis für Vertrauen FraunhoferWissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten mit vollem Einsatz daran, das Vertrauen von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft weiter zu fördern und gute Beziehungen zu Kunden, Fördergebern und Kooperationspartnern zu erhalten und auszubauen. Basis für dieses Vertrauen bildet wissen schaftliche Sorgfalt beim Experimentieren und beim Veröffent lichen – und damit verbunden die selbstverständliche Einhal tung der Regeln zur guten wissenschaftlichen Praxis. In der FraunhoferGesellschaft sind Regeln und Verfahren für die Institute und Einrichtungen seit vielen Jahren als »Fraunhofer Policy zur Umsetzung wissenschaftlicher Integrität« etabliert. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat 2019 einen neuen Kodex »Leitlinien zur Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis« beschlossen, der sich weit weniger auf die Verstöße und Verfahren bezieht, sondern mehr auf Befähigung und Förderung der Integrität im Sinne eines Berufsethos und einer ethischen Grundhaltung der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler setzt. Fraunhofer wird die Umsetzung der aktualisierten DFGLeitlinien im Rahmen einer Organisations anweisung verbindlich regeln. Priorität. Grundlegende normative Prinzipien, wie etwa die Achtung der Menschenwürde, Solidarität, Autonomie, Teilhabe, Meinungsfreiheit und Demokratie oder Datenschutz und informationelle Selbstbestimmung, finden in allen Forschungs projekten Anwendung, in denen FraunhoferInstitute aktiv sind. Eine Wachstumsregion für Fraunhofer ist derzeit der asiatische Kontinent, speziell Kooperationen mit chinesischen Partnern werden bisweilen kontrovers diskutiert. Fraunhofer stellt durch elektronisch gestützte interne Prüfverfahren sicher, dass internationale Aktivitäten unserer Werteorientierung und unseren Interessen nicht widersprechen. Begeisterung für technischen Fortschritt Eine vorausschauende Beschäftigung mit Risiken trägt auch dazu bei, dass neue Technologien nicht als Gefahr gesehen werden, bevor sie überhaupt zum Einsatz gelangen. Denn eine grundsätzlich konstruktive Offenheit für Zukunftstechnologien ist wünschenswert: Wenn künstliche Intelligenz als nicht beherrschbar wahrgenommen wird und die Angst dominiert, dass KISysteme außer Kontrolle geraten könnten, dann werden wichtige Chancen verpasst. Mit der Etablierung der Wissenschaftskonferenzreihe FUTURAS IN RES hat Fraunhofer eine Plattform geschaffen, um Chancen und Herausforderungen zukunftsweisender Technologielinien interdisziplinär zu diskutieren. Auch FraunhoferInstitute be teiligen sich in vielfältiger Form an Tagungen, Symposien und Diskursen, um die Sorgen der Menschen aufzunehmen – aber auch, um zukunftsorientierte Fragen aufzuwerfen: Wie sieht unser Alltag mit Künstlicher Intelligenz aus? Wie wollen wir das Leben der Menschen und der Gesellschaft als Ganzes verbessern? Um Wirtschaft und Gesellschaft einzubeziehen, ist mehr als eine Kommunikationskampagne nötig. Technischer 56

Korruptionsprävention Als Empfänger öffentlicher Zuwendungen hat die Fraunhofer- Gesellschaft besondere Verantwortung, sich auch bei ge schäftlichen Vorgängen vorbildlich zu verhalten. Das bedeutet insbesondere die Einhaltung von Gesetzen und rechtlichen Vorschriften, aber auch faire Verhandlungen und Vertrags treue. Fraunhofer unterliegt neben speziellen Auflagen auch regelmäßigen externen Kontrollen durch den Bundesrech nungshof und das Finanzamt sowie Prüfungen von Wirt schaftsprüfern. Intern werden gesellschaftsweite Regelungen zentral bereitgestellt, Sensibilisierung und Schulung zu Themen wie Compliance, Korruptionsprävention oder Daten schutz finden regelmäßig statt, die Innenrevision führt themenbezogene Prüfungen durch. FraunhoferFührungskräfte übernehmen eine besondere Verantwortung für den Organisationserfolg und die Gestaltung des Arbeitsumfelds. Sie haben eine Vorbildfunktion bei der Anwendung der Prinzipien zur Korruptionsprävention und wissenschaftlichen Integrität, im Umgang mit Kunden, im Bereich Geheimhaltung oder Ressourcenschonung am Arbeits platz. Darüber hinaus legt der FraunhoferVerhaltenskodex die grundsätzliche Erwartung des Vorstands an das Verhalten von jedem Mitarbeitenden unabhängig von seiner Stellung in der Organisation fest. New Work: Attraktive Arbeitswelt Die Arbeitswelt befindet sich, getrieben durch die digitale Transformation und breite gesellschaftliche wie wirtschaftliche Herausforderungen, in einem großen Veränderungsprozess – und dies in allen Sektoren unserer Wirtschaft. Wir sind kon frontiert mit einer tiefgreifenden Werte und Systemdebatte im Gefolge der Klimadiskussion, erheblichen Veränderungen im Wirtschaftssystem in Zeiten global vernetzter Wert- schöpfungsstrukturen und entscheidender technologischer Transformationen und stehen gleichzeitig vor einem Wandel unserer gesellschaftlichen Strukturen. Fraunhofer steht für angewandte Forschung, Innovations orientierung, Offenheit und einem mit dem Satzungsauftrag verbundenen wichtigen Beitrag für die Wirtschaft und Gesellschaft unseres Landes. Die Organisation arbeitet mit ihrem CRBoard an wesentlichen Fragestellungen der verant wortlichen Forschung, an der Gender Equality, aktuell auch an einer Initiative mit dem Ziel der Klimaneutralität der gesamten FraunhoferGesellschaft. Die damit verbundenen Werte und die Zielrichtung der Arbeit werden von unseren Mitarbeitenden als wesentlicher Teil ihrer Motivation benannt. Bei Fraunhofer zu sein heißt, in einem veränderungsintensiven Tätigkeitsfeld zu arbeiten und dabei auch Herausforderungen an die indivi duelle Entwicklungsfähigkeit bestehen zu müssen. Es heißt aber auch, dass man an der Ausgestaltung der eigenen Arbeit mitwirken kann – bezüglich der inhaltlichen Ausrichtung ebenso wie bezüglich der Fragen, wann, wo, mit wem und mit welchen organisatorischen Abläufen gearbeitet wird. Fraunhofer muss sich die Frage stellen, wie wir mit dem wichtigsten Asset unserer Organisation – dem Wissen in den Köpfen – am besten umgehen und wie wir dieses Wissen möglichst produktiv in nachhaltige Werte verwandeln. Im Rahmen des Projekts New Work@Fraunhofer haben wir die geforderten Handlungsspielräume der Arbeitswelt innerhalb der FraunhoferGesellschaft und die kommenden Herausfor derungen untersucht und formuliert. In darauf aufbauenden Pilotprojekten werden zukunftsweisende NewWorkKonzepte umgesetzt und in ihren Möglichkeiten und Grenzen untersucht. 57

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Motivation Zukunft – Ethik und Verantwortung in der angewandten Forschung Chancengerechtigkeit und Diversity Kommunikation Das Diversity Management bei Fraunhofer zielt darauf ab, ein Arbeitsumfeld zu schaffen, in dem alle Mitarbeitenden gleich berechtigt teilhaben können – ungeachtet von ethnischer Herkunft, Geschlecht, Religion und Weltanschauung, Behinde rung, Alter oder sexueller Identität. Die entstehende Vielfalt kann zusätzlich positive Entwicklungen befördern, denn gemischte Teams punkten durch hohe Kreativität und Innova tionsfähigkeit und eine höhere Problemlösefähigkeit. Auch sind Entscheidungen, die in gemischten Teams getroffen werden, in der Regel tragfähiger. Durch die Wahrnehmung verschiedener Perspektiven lassen sich unterschiedliche Bedarfe und Anwendungskontexte in Forschung und Entwick lung besser berücksichtigen. Auch aus dem zunehmenden internationalen Wettbewerb um herausragende Forschungskräfte und wissenschaftliche Talente ergibt sich die Notwendigkeit, dass Fraunhofer alle fähigen und motivierten Fachkräfte als potenzielle Mitarbeitende ansieht. Wir müssen mit unserem Gesamtangebot auf dem Arbeitsmarkt als Arbeitgeber für die Interessenten so attraktiv wie möglich auftreten. Innovative technologische Entwicklungen brauchen eine begleitende öffentliche Diskussion, in der Chancen und Risiken verhandelt werden. Voraussetzung hierfür ist, dass die Ergebnisse der Wissenschaft verständlich kommuniziert und der Mehrwert der Forschung für die Gesellschaft verdeutlicht wird. Nur wer den strukturellen Wandel durch technologische Entwicklungen erkannt und verstanden hat, kann ihn in ökonomischer, sozialer, politischer und kultureller Hinsicht aktiv mitgestalten. Die öffentliche Kommunikation mit und über Wissenschaft hat in den vergangenen Jahren zugenommen. Wissenschaftskommunikation hat sich entsprechend als wichtige Aufgabe im deutschen Wissenschaftssystem etabliert und professionalisiert. So hat die Wissenschaftskommunikation Aufnahme in den Pakt für Forschung und Innovation gefunden und ist inzwischen ein Auswahlkriterium vieler Forschungs förderentscheidungen. Für eine Forschungsorganisation, die sich eine positive Wirkung auf das Leben der Menschen zum Ziel gesetzt hat, sind Offenheit und der dialogorientierte Kontakt mit der Bevölkerung existenziell. Innovation bedeutet Veränderung, und diese kann in einer Demokratie nur mit Zustimmung der Gesellschaft realisiert werden. Auf die FraunhoferGesellschaft kommt daher in der Wissenschaftskommunikation die Aufgabe zu, der Zivilgesellschaft die Ergebnisse der Wissenschaft verständlich zu vermitteln und den Mehrwert der Fraunhofer Forschung aufzuzeigen. Nur dann werden Bürgerinnen und Bürger zur Beurteilung der wissenschaftlichen Leistungen und ihrer Ergebnisse befähigt, und nur dann wird interessierten Gruppierungen auch eine aktive Mitgestaltung des durch technologische Entwicklungen ausgelösten Strukturwandels ermöglicht. Die Kommunikation erhält daher in allen ihren Ausprägungen eine entscheidende und unentbehrliche Be deutung für die Umsetzung und Wirksamkeit der Forschungs und Entwicklungsarbeit. 58

Die Kommunikation der FraunhoferGesellschaft vermittelt aktuelle Forschungsergebnisse, ordnet technologische Entwicklungen in größere Zusammenhänge ein und informiert die Öffentlichkeit über wissenschaftliche Trends. Komplexe wissenschaftliche Themen erklärt die FraunhoferGesellschaft dabei anwendungsnah, plausibel und nachvollziehbar, um transparent zu informieren und aufzuklären, Akzeptanz zu schaffen und Ängste abzubauen. Mit flexibler und schneller Reaktion auf Anfragen aus Öffentlichkeit und Medien sowie verschiedenen Dialogformaten und Publikationen stellt sich die FraunhoferGesellschaft dieser notwendigen Aufgabe und trägt dabei auch den aktuellen digitalen Trends in der Kommu nikation umfassend Rechnung. Digitalisierung und Künstliche Intelligenz etwa werden in der Öffentlichkeit mit Bezug auf ihre Auswirkungen mitunter kritisch diskutiert; hier obliegt es einer wissenschaftlich und wirtschaftlich erfahrenen Forschungsinstitution wie Fraunhofer, mit Sachinformationen und der ausgewogenen Darstellung von Fakten, Chancen und Notwendigkeiten für die nötige Aufklärung und eine sachliche Diskussion zu sorgen. Eine besondere Rolle spielt dabei auch die deutsche und europäische Politik. Denn hier werden die Stellschrauben für die weitere Entwicklung, Förderung und inhaltliche Ausrich tung der Forschung gestellt. Die FraunhoferGesellschaft hat mit ihrer Ausrichtung auf anwendungsorientierte Forschung, aus der sich direkte Auswirkungen auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt ergeben, eine wichtige Beratungsfunktion, der sie mit aller gebotenen Verantwortung nachkommt. Dazu gehört auch eine initiative Kommunikation mit den entspre chenden Fachleuten und Entscheidungsträgern. Gerade in einer Zeit, in der die politische und gesellschaftliche Diskussion an Kontraststärke gewinnt und in der Folge davon die konsensorientierte Kommunikation leidet, sind politisch neutrale Organisationen wie Fraunhofer prädestiniert, nach bestem Wissen und Gewissen ihren Teil zu einer Versachlichung von Diskussionen und zur Förderung einer konstruktiven Debattenkultur beizutragen. Wir sehen diese Verantwortung nicht nur im Führen von lösungsorientierten Auseinander setzungen, sondern auch in dem Ziel, weiterhin möglichst effizient einen entscheidenden Beitrag zu Wohlstand und Prosperität in Deutschland und Europa zu liefern. Dies in dem Wissen, dass vor allem wohlhabende Gesellschaften in der Lage sind, gesellschaftspolitische Diskussionen ohne Existenz angst und mit der für sinnvolle Ergebnisse nötigen Geduld zum Konsens zu führen. Vor diesem Hintergrund verstehen wir uns – wie schon in der Vergangenheit – zu konsequent umgesetzter parteipolitischer Neutralität verpflichtet. Unsere Ziele sind immer mit dem Wohl aller Menschen und der gesamten Gesellschaft eng verbunden. Mit ihrer Ausrichtung auf die unmittelbar positive Entwicklung von Wissenschaft, Wirtschaft, Arbeitsformen und Lebensweisen nimmt die FraunhoferGesellschaft eine besondere Funktion in Deutschland und Europa ein. Die damit verbundene Verant wortung gehört zu unserem Selbstverständnis als weltweit führende Organisation für angewandte Forschung. Prof. Dr.-Ing. Reimund Neugebauer Präsident der FraunhoferGesellschaft 59

NEUE INITIATIVEN UND INFRASTRUKTUREN Fraunhofer in die Zukunft zu führen ist die Mission der 2017 gestarteten »Agenda Fraunhofer 2022«. Die Roadmap setzt vorrangig auf die Schwerpunkte Nachhaltigkeit der Wissenschaft lichkeit, von exzellenter Vorlaufforschung bis zu Trans ferergebnissen, sowie auf systemrelevante Akquise durch S ynergieeffekte. Zu den Zielen gehören auch internationale Themenführerschaft und Verantwortung für gesellschaftliche Herausforderungen: Klimaschutz mit Energie und Mobilitätswende, der Aufbau einer Wasserstoffindustrie sowie Kreislaufwirtschaft und Digitalisierung der Industrialisierung. Nicht zuletzt geht es darum, Deutschland und Europa wettbewerbsfähig zu halten. Begleitet wurde die Fraunhofer Agenda 2022 in den Jahren 2018 und 2019 durch eine interne Zukunftskommission, um die Struktur des Fraunhofer-Portfolios zu profilieren. Ab 2020 werden deren Ergebnisse implementiert: Beispielsweise werden die Prioritären Strategischen Initiativen (PSI) zu einem noch effektiveren Format weiterentwickelt. Für eine transferorientierte Darstel lung soll das Angebotsportfolio nach außen neu strukturiert werden, um die Leistungsfähigkeit noch sichtbarer zu machen. Auch die Zusammensetzung und Organisation der Verbünde soll angepasst werden, um die wissenschaftliche Exzellenz in den jeweiligen Kompetenzfeldern zu sichern und weiterzuentwickeln. Sonderformate Forschungsfabrik Batteriezellfertigung Unter dem Dachkonzept »Forschungsfabrik Batterie« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) startete im Oktober 2019 die »Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle FFB« in Münster. Sie wird in den nächsten Jahren mit insgesamt 700 Millionen Euro gefördert. Die Einrichtung ist eine Antwort auf das steigende wirtschaftliche Interesse an Deutschland als Technologie und Produktionsstandort für Stromspeicher. Die Forschungsfertigung Batteriezelle intensiviert nicht nur die bereits exzellenten Forschungsarbeiten zur Zellproduktion in Großserie in Deutschland, sie soll insbesondere die Zulieferindustrie stärken: mit innovativen Zellmaterialien, Produktionstechnik für leistungsfähigere Zellkonzepte bis hin zur Messtechnik für die Qualitäts sicherung. Als Teilinstitut des FraunhoferInstituts für Produktionstechnologie IPT wird die Ein richtung mit Partnern und Kunden neue Batteriezellkonzepte umsetzen und zugehörige Ferti gungsverfahren entwickeln. Innovations und Kommerzialisierungsprozesse werden so vorangetrieben und Risiken bei der Überführung neuartiger Zellkonzepte und Produktions- technologien in die Großserienfertigung reduziert. Fraunhofer kooperiert bei der Forschungs fertigung Batteriezelle eng mit der Universität Münster und der RWTH Aachen sowie mit Partnern und Kunden. 60

Next Generation Computing Forschungsimpuls »Smart Ocean« Die Digitalisierung von Gesellschaft und Wirtschaft benötigt neuartige, leistungsfähigere Prozessoren und Systeme. Tech nologien wie Cloud Computing, Künstliche Intelligenz und Machine Learning oder herausfordernde Anwendungen wie Industrie 4.0 und autonomes Fahren erzeugen und verarbei ten immer größere Datenmengen (Big Data). Hier stößt das gängige ComputerReferenzmodell an seine Leistungsgrenze. Für die neuen Technologien sind die Datenmengen sowie der Energieverbrauch zu groß, die Übertragungsraten zu langsam. Zudem erfordern Verfahren wie Cloud Computing, Big Data und 5G Connectivity neue Lösungen der Datensouveränität: Diese reichen von Standardisierungen und Normen, voran getrieben etwa durch die Initiative »Vertrauenswürdige Elektronik – Made in Germany«, bis hin zu einer europäischen Chipsicherheitsarchitektur und produktionskette. Mit Next Generation Computing sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, um große Datenmengen vertrauenswürdig, schneller und energiesparender verarbeiten zu können. Der FraunhoferAnsatz in der Kopplung von vertrauenswürdigen, neuromorphen und Quantencomputersystemen wird beson ders durch die FraunhoferVerbünde Mikroelektronik sowie IUKTechnologie vorangetrieben. Erwartet werden Neuent wicklungen für eine Vielzahl von Branchen, die das Rückgrat von Europas Industrie bilden: Dazu zählen Kommunikations technik, Produktion und Automatisierungstechnik, Automotive, Robotik, der Gesundheitsbereich sowie Handel, Banken und Versicherungen. Als Technologiebasis und gemeinsame Forschungsplattform für Next Generation Computing dient die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD). Mit der Etablierung eines neuen Fraunhofer Cluster of Excellence soll eine nationale Infrastruktur mit Reallaboren entstehen, erste Projekte für eine strategische Zusammen arbeit mit den europäischen Forschungspartnern CEALETI und IMEC konnten 2019 starten. Die Nutzung der Meere unter Berücksichtigung des Ökosys tems Ozean ist für Deutschland und Europa von essenzieller Bedeutung. Auf der Basis neu entstehender Technologien werden weltweit völlig neue Anwendungsszenarien möglich und umgesetzt. Es gilt, die Nutzungspotenziale unter Berück sichtigung der ökologischen Bedeutung der Meere zu heben. Gleichermaßen nimmt der internationale Wettbewerb in der Technologieentwicklung für die Nutzung der Meere vehement zu. Eine zentrale Rolle als Forschungsstandort spielen dabei die Küstenregionen als Naht und Schnittstelle zwischen den Wirtschaftsräumen Meer und Land. Fraunhofer setzt in Ab stimmung mit den Ländern MecklenburgVorpommern und der Freien und Hansestadt Hamburg den strategischen Aus bau ihrer anwendungsorientierten Forschungsaktivitäten an den Standorten Rostock und Hamburg mit »Smart Ocean« um. Ziel ist es, die Leistungsfähigkeit Deutschlands im Bereich maritimer Technologien gezielt zu stärken. Ausbau FraunhoferStandort Hamburg mit Innovationen für Häfen, Schifffahrt, Schiffbau und maritime Logistik am FraunhoferCenter für Maritime Logistik und Dienstleistungen CML: Ziel dieser Forschungsaktivitäten ist die Stärkung des Gesamtsystems der maritimen Wirtschaft mit neuen Technolo gien und Konzepten. Dies beinhaltet die ForschungsSchwer punkte: ressourcenscho nende Schifffahrt, emissionsfreier Waren umschlag, innovative Schiffskonzepte für den Schiffsbau sowie durchgehende Logistik prozesse an der Schnittstelle Hafen. Die wichtigsten Schlüsseltechnologien für das Gesamtsystem der maritimen Wirtschaft liegen in der Digitalisierung. Fraunhofer verknüpft daher das bestehende Anwendungswissen der mari timen Prozessketten in Hamburg mit den neuen Technologien der Digitalisierung und Künstlichen Intelligenz für sichere und intelligente Echtzeitprozesse. Die notwendige Infrastruktur wird zweckmäßig im Schulterschluss zu dem größten deutschen Seehafen angrenzend zum Hamburger Hafen angesiedelt. 61

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Neue Initiativen und Infrastrukturen Ausbau FraunhoferStandort Rostock, »Ocean Technology Campus«: Der »Ocean Technology Campus« umfasst einen Institutsneubau am Rostocker Fischereihafen und ein Unter wassertestgelände, das »Digital Ocean Lab« am künstlichen Riff vor Nienhagen. Dort werden unter Federführung des FraunhoferInstituts für Graphische Datenverarbeitung IGD Meeres und Tiefseetechnologien in der Ostsee erforscht und entwickelt. An dem Leuchtturmprojekt beteiligen sich die Hanse und Universitätsstadt Rostock, Rostock Business, die Landesregierung MecklenburgVorpommern sowie Industrie partner – die FraunhoferGesellschaft hat eine Forschungs gruppe mit den FraunhoferInstituten für Graphische Daten verarbeitung IGD, für Großstrukturen in der Produktions technik IGP, für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB und für Keramische Technologien und Systeme IKTS eingerichtet, um Hochtechnologien mit Meerestauglichkeit zu entwickeln und zu erproben. Anwendungsgebiete sind beispielsweise: Kabelortung, Wartung an OffshoreBauwerken oder die Identifikation und Beseitigung von Munitionsaltlasten. 62 1 Neue Institute und Einrichtungen Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP 2020 blickt das FraunhoferInstitut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP in Rostock auf eine 20jährige Erfolgs geschichte zurück: Im Jahr 2000 zunächst als Fraunhofer Anwendungszentrum gegründet, entwickelte es sich 2017 zur selbstständigen FraunhoferEinrichtung weiter. Dabei konnte sich das Fraunhofer IGP bei der fachübergreifenden Bearbeitung von produktionstechnischen Fragestellungen einen breiten Kundenkreis erschließen. Branchen wie Schiffbau und mariti me Industrie, Stahl und Flugzeugbau, Windenergiesysteme, Energie und Umwelttechnik, Schienen und Nutzfahrzeugbau begegnen bei ihren Materialansprüchen häufig besonderen Herausforderungen. 2020 folgte schließlich die Anerkennung als Institut. Das Fraunhofer IGP wird diesen Schritt im Mai 2020 zusammen mit dem Richtfest für einen zusätzlichen Neubau feiern. Im Neubau des Fraunhofer IGP wird das Zukunftsthema »Werft 4.0« weiter ausgebaut. Das einzige FraunhoferInstitut in MecklenburgVorpommern hat sich u. a. auf Forschung zu Fertigungstechnik und Verfahren sowie Werkstoffen unter Wasser spezialisiert und wird am Ocean Technology Center mitarbeiten. Derzeit ist das Fraunhofer IGP u. a. an der Förder maßnahme »OWSplus – Floating Offshore Wind Solutions« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung beteiligt: In diesem Wachstumskern entwickeln die Bündnispartner Lösungen für die nächste Evolutionsstufe der regenerativen Stromerzeugung.

2 Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS 2 Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastruktur und Geothermie IEG 1 Im Rahmen des Kompetenznetzwerks »Künstliche Maschinelle Intelligenz« des Freistaats Bayern entsteht das Fraunhofer Institut für Kognitive Systeme IKS auf der Basis des früheren FraunhoferInstituts für Eingebettete Systeme und Kommuni kationstechnik ESK. Am Fraunhofer IKS sollen kognitive Systeme, Geräte und Maschinen entwickelt werden, die sicher und zuverlässig sind. Dabei soll die große Ingenieurstradition in Deutschland mit KI verbunden werden: Intelligenz plus Qualität. Die Forscherinnen und Forscher greifen auf ihre Expertise beim Design und Bau von flexiblen sowie hochver netzten und hochzuverlässigen Architekturen zurück, denn das Design von KI für sichere Systeme muss nachvollziehbar und robust sein. Die Fehleranfälligkeit von KI muss mit klassischen Systemen überwacht werden. Aus Kostengründen müssen Systeme dynamisch bleiben, und durch eine Risiko bewertung muss in aktuellen Situationen entschieden werden, wie die Sicherheitskonzepte anzupassen sind. Das Fraunhofer IKS ist ein zentraler Bestandteil des Kompetenz netzwerks »Künstliche Maschinelle Intelligenz« des Freistaats Bayern und wird eng an die Technische Universität und an die LudwigMaximiliansUniversität München angebunden. Ein Neubau des Fraunhofer IKS wird im Zuge der KI-Strategie der Bayerischen Staatsregierung auf dem Forschungscampus in Garching bei München geplant. Zudem ist der Ausbau von »Kognitiver Sicherheit« am FraunhoferInstitut für Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC und von »Digi taler Signal verarbeitung mit KI« am FraunhoferInstitut für Integrierte Schaltungen IIS vorgesehen. In Augsburg und Bayreuth soll die BlockchainForschung der Projektgruppen des Fraunhofer Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT intensiviert werden und in Ingolstadt unter Federführung des Fraunhofer Instituts für Verkehrs und Infrastruktursysteme IVI ein An wendungszentrum »Vernetzte Mobilität und Infrastruktur« entstehen. Die »Kommission Wachstum, Beschäftigung und Struktur wandel« verständigte sich im Frühjahr 2019 auf einen Aus stieg aus der Kohleverstromung. Das deutsche Energiesystem soll künftig weitgehend CO2freie Energie liefern und berück sichtigt neben dem Klimaschutz die Aspekte Versorgungs sicherheit, Wettbewerbsfähigkeit und Sozialverträglichkeit. Um die Energiewende weiter voranzutreiben, wurde Anfang 2020 unter Berücksichtigung vorhandener Expertisen die FraunhoferEinrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG gegründet. Wesentliche Bestandteile sind die Integration des Internationalen Geothermiezentrums Bochum (GZB) sowie der Aufbau zweier Einrichtungsteile zu Energie- infrastrukturen in Cottbus und zur Sektorkopplung in Jülich. Die Standorte schlagen eine Brücke zwischen den vom Struktur wandel besonders betroffenen Regionen im Westen und Osten Deutschlands. Die Fraunhofer IEG wird zudem an den Außen stellen in Aachen/Weisweiler und Zittau forschen. Für die Energiewende müssen die Infrastrukturen der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr gekoppelt werden. Nur so können erneuer bare Energien leichter integriert und CO2Emissionen gesenkt werden. Insbesondere die Geothermie hat das Potenzial, eine zentrale Rolle bei der Energieversorgung der Zukunft zu spielen, denn sie kann die Versorgung von Fernwärme netzen ergänzen. Schwerpunktthemen der neuen Einrichtung sind Energie infrastrukturen und Sektorenkopplung, Wärmebergbau und Speicherung, Bohrlochtechnologien, Georessourcen und die Entwicklung der dafür benötigten Technologiebausteine, Energietechnik sowie CO2Abscheidung. Das Geothermiezen trum Bochum stellt einen Kernbaustein der Fraunhofer IEG dar. In Aachen wird FuE zur Nutzung von Georessourcen sowie thermischer und stofflicher Speicher betrieben, am RWEKraftwerk in Weisweiler ein Großlabor für tiefengeother mische Technologien zur Wärme, Kälte und Stromer zeugung eingerichtet und in Jülich am Open District Hub Research 63

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Neue Initiativen und Infrastrukturen Center werden digitale Lösungen für die Sektorenkopplung auf Quartiersebene entwickelt. In der Lausitz wird ein Ein richtungsteil Energieinfrastrukturen von der Fraunhofer IEG aufgebaut. Im Fokus stehen Versorgungsanlagen und wege für Wärme und Gas. Am Standort Cottbus mit der Außen stelle Zittau wird Infrastruktur für die Kopplung von Wärme, Strom, Gas und Verkehr untersucht und entwickelt. Die BTU CottbusSenftenberg wird dabei ihre umfangreichen wissen schaftlichen Kompetenzen und Erfahrungen im Design und Betrieb großer Kraftwerksanlagen einbringen. Schwerpunkt themen in Zittau sind Energietechnik und Fertigungstechnik für thermodynamische Wandler in Zusammenarbeit mit der Hochschule Zittau/Görlitz. Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS Die bisherige Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS wurde vor acht Jahren unter dem Dach des FraunhoferInstituts für Silicatforschung ISC gegrün det. Mit Senatsbeschluss vom November 2019 wird die Einheit ab 2020 zur selbstständigen FraunhoferEinrichtung für Wert stoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS. Bereits seit April 2019 wird die Fraunhofer IWKS von Prof. Dr. Anke Weiden kaff, die von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich für Fraunhofer gewonnen werden konnte, selbstständig geleitet. Rund 90 Mitarbeitende forschen an den beiden Standorten Alzenau (Bayern) und Hanau (Hessen) an den Schwerpunkten Kreislaufmanagement, Urban Mining, biogene Rohstoffe, Magnetwerkstoffe, Energiematerialien und Rezy klat analytik. In Alzenau werden die Themen Digitalisierung und Ressourcen, darunter Ökonomie und Ökologie in der Kreislaufwirtschaft, ausgebaut. In Hanau werden Rezyklate für Anwendungen aus der Elektromobilität mit den Bereichen Batterien und Brennstoffzellen, Leichtbau, Elektromotoren sowie Hochleistungselektronik mit Industriepartnern aus der Region weiterentwickelt. 64 Initiativen für Künstliche Intelligenz Kompetenzplattform KI.NRW Die enge Kooperation von Wirtschaft, Gewerkschaften und Wissenschaft steht im Vordergrund dieses Netzwerks. Um den direkten Technologietransfer zwischen Forschung und Industrie zu fördern, initiiert KI.NRW mehrere Flaggschiffprojekte und baut Experimentalumgebungen auf, die Raum für explorative Analysen und Untersuchungen bieten: In Vorbereitung sind Vorhaben in den Bereichen Mobilität, Produktion, Circular Economy, Medizintechnik und Digital Farming. Auf europäi scher Ebene kooperiert KI.NRW mit der Initiative »AI4EU – A European AI OnDemand Platform and Ecosystem« unter der Beteiligung von THALES. Ein weiterer Fokus liegt mit dem Lernlabor Data Science auf dem Aufbau von Kompetenzen – in Unternehmen, in der Aus und Weiterbildung und auf gesellschaftlicher Ebene. KI.NRW hat bereits den europaweit ersten Prüfkatalog zur Zertifizierung von KI-Anwendungen erstellt. Das Papier ermöglicht eine sachkundige und neutrale Bewertung von KI, es gewährleistet die technische Zuverläs sigkeit ebenso wie einen verantwortungsvollen Umgang mit der Technologie. Verfasst wurde es von einem Forscherteam der Universitäten Bonn und Köln sowie des Fraunhofer Instituts für Intelligente Analyse und Informationssysteme IAIS in Kooperation mit dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Auch einige Treiber der Initiative »International Data Spaces« sind in NRW ansässig und verfolgen gemeinsam das Ziel eines sicheren Datenraums, der Unternehmen die souveräne Bewirt schaftung ihrer Datengüter ermöglicht. Eine wichtige Zusammenarbeit besteht zudem mit dem Kompetenzzentrum maschinelles Lernen RheinRuhr (ML2R) unter Leitung der Technischen Universität Dortmund und des Fraunhofer IAIS. ML2R ist einer von vier bundesweiten Knotenpunkten für Spitzenforschung und Transfer im maschinellen Lernen.

Fraunhofer-Zentrum für Kognitive Produktionssysteme (CPS) Mit der Gründung des Fraunhofer-Zentrums für Kognitive Produktionssysteme (CPS) entsteht in der Region Chemnitz und Dresden ein interdisziplinärer Innovationsraum, der Maschinen bau mit Produktionstechnik, Mikroelektronik und Informatik verbindet. Ziel ist es, traditionelle mit innovativen Fertigungsverfahren zu koppeln, um beim grundlegenden Strukturwandel der industriellen Wertschöpfungsketten in der internationalen Wirtschaft Schritt zu halten. Gerade für KMU ist das gemeinsame Angebot von Technologie und Systemwissen mit KIWerkzeugen und Algorithmen von großer Bedeutung, um mit neuen Geschäftsmodellen und Leistungsangeboten den Technologiestandort Sachsen weiter zu entwickeln. Flexible Prozessketten sind eine der Grundlagen für den Paradigmenwechsel. Dafür werden z. B. schlaue Mikrosysteme für Geräte und Anlagen benötigt oder digitale Gegenstücke (»Digitaler Zwilling«). Diese digital abzubilden, zu vernetzen und unter Einsatz von kognitiven Produktionssystemen be herrschbar zu gestalten, wird ein Schwerpunkt des Fraunhofer Zentrums. Angesiedelt ist es am Fraunhofer-Institut für Werk zeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz und Dresden. Center for Explainable and Efficient AI Technologies – CEE AI Ergänzend zum Fraunhofer-Zentrum wird das zunächst virtu- elle »Center for Explainable and Efficient AI Technologies – CEE AI« aufgebaut. Thematische Schwerpunkte sind die Berei che »Explainable AI«, insbesondere bei Wissensmodellierung, und »Efficient AI« mit den Stoßrichtungen High Performance Computing, Big Data sowie der effizienten Einbindung von KIAlgorithmen in unternehmenseigene Hardwaresysteme. Mit der Bündelung dieser Forschungsaktivitäten in der Region stärkt das CEE AI u. a. die in Dresden vertretenen Branchen Maschinenbau und Mikroelektronik. Das CEE AI wird gemein sam von der TU Dresden (Exzellenzcluster Zentrum für Taktiles Internet CETI mit weiteren Lehrstühlen) und der Fraunhofer Gesellschaft getragen. Vertreten sind die FraunhoferInstitute für Intelligente Analyse und Informations systeme IAIS, für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, für Integrierte Schaltungen IIS (Institutsteil Entwicklung Adaptiver Systeme EAS) sowie für Verkehrs und Infrastruktursysteme IVI. Forschungs- und Innovationszentrum für Kognitive Dienstleistungssysteme (KODIS) Das FraunhoferInstitut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO gründete auf dem Bildungscampus Heilbronn mit Förderung der Dieter Schwarz Stiftung ein Forschungs und Innovationszentrum für Kognitive Dienstleistungssysteme (KODIS). Mit datenbasierten Geschäftsmodellen, die Kunden einen individuellen Nutzen und Mehrwert offerieren, sollen Antworten auf die bevorstehende Veränderung der Wert schöpfungsketten durch Digitalisierung und KIVerfahren gefunden werden. Neben etablierten Dienstleistungsbranchen wie Handel, Logistik und Energiewirtschaft werden auch produktionsorientierte Dienstleistungen adressiert und nieder schwellige Angebote im Umgang mit Daten und KIVerfahren für die mittelständisch geprägte Unternehmenslandschaft bzw. für familien und inhabergeführte Unternehmen der Region entwickelt. Für den Aufbau eines »Collaborative Service System Engineering and Simulation Lab« (CS3Lab) werden hochperformante Rechnerinfrastrukturen und Visualisierungs technologien in Heilbronn und Stuttgart implementiert, um Prozesse und Entscheidungsmuster komplexer Dienstleistungs systeme zu analysieren, zu simulieren und zu entwickeln. Beteiligt sind die Technische Universität München und die Hochschule Heilbronn. 65

1 und Forschung. Beteiligt sind die FraunhoferInstitute für Intelligente Analyse und Informationssysteme IAIS, für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI, für Angewandte Informationstechnik FIT sowie die Fraunhofer Academy. »What’s the IQ of AI?« – FUTURAS IN RES 1 Bei der zweiten Veranstaltung der Wissenschaftskonferenzreihe FUTURAS IN RES beschäftigten sich 320 hochkarätige interna tionale Experten und Gäste aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft mit der Frage, wie weit fortgeschritten die Ent wicklung von KI ist und welche Verbesserungen und Verände rungen KI für die Zukunft bringen könnte. In fünf Sessions mit Vorträgen, Paneldiskussionen und LiveVotings gaben die rund 30 Vortragenden aus Deutschland, den USA, der Schweiz, Frankreich und Asien Einblicke in den aktuellen Stand der Forschung und Technik. Die nächste Folge von FUTURAS IN RES widmet sich 2020 der Quantentechnologie. A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Neue Initiativen und Infrastrukturen KI-Fortschrittszentrum Lernende Systeme Die FraunhoferInstitute für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO sowie für Produktionstechnik und Automatisierung IPA gründeten das KIFortschrittszentrum »Lernende Systeme«. Das öffentliche geförderte Zentrum soll eine zentrale Anlauf stelle für anwendungsnahe Forschung zu KI für den Mittel stand sein. Es trat Ende 2019 dem Cyber Valley bei, der größten Forschungskooperation Europas im Bereich der KI. Gründungs partner neben Amazon sind Konzerne aus dem Automobil bereich, das Land BadenWürttemberg, die MaxPlanckGe sellschaft mit dem MaxPlanckInstitut für Intelligente Systeme sowie die Universitäten Stuttgart und Tübingen. Unterstützt wird das Cyber Valley zudem von namhaften Stiftungen. KI-Lernlabor für den Mittelstand Drei FraunhoferInstitute in Bonn bauen gemeinsam mit der Fraunhofer Academy ein KIWeiterbildungszentrum am Campus Schloss Birlinghoven auf. Das Lernlabor soll vor allem KMU dabei unterstützen, eigene KI Use Cases zu entwickeln und diese auch mit entsprechenden Qualifizierungen ihrer Mitarbeitenden umzusetzen. Damit KI seinen disruptiven Charakter und den großen wirtschaftlichen Einfluss in Anwen dungen entfalten kann, müssen umfangreiche technische und personelle Ressourcen aufgebaut werden. Das Fraunhofer KI Lab folgt dabei dem Dreiklang Forschung, Schulung, Praxis. Dazu werden drei Research Labs zu »Big Data«, »Predictive Maintenance« sowie »KI on the edge« eingerichtet. Ein berufs begleitendes Weiterbildungsangebot wird stufenweise auf dem bestehenden »Basic Data Scientist« bis hin zum »Senior Data Scientist KI« aufgebaut. Gefördert wird der Aufbau des FraunhoferKIWeiterbildungszentrums durch Mittel aus dem Wettbewerb für KILabore des Bundesministeriums für Bildung 66

2 Initiativen für Datensouveränität International Data Spaces, German Edge Cloud, GAIA-X, European Data Sovereignty Initiative 2 Datengetriebene Produktionsprozesse smarter Fabriken in Echtzeit zu steuern, stellt Unternehmen vor große Heraus forderungen. Deshalb entwickelt Fraunhofer mit Industrie partnern wie der German Edge Cloud GmbH, einem Startup der Friedhelm Loh Gruppe, im gleichnamigen Industrieprojekt »German Edge Cloud« intelligente Lösungen für die Ferti gungsindustrie. Kombiniert werden hier die Vorteile des Cloud Computings, d. h. die maximale Skalierbarkeit bei Rechen und Speicherprozessen, mit den Lösungen des Edge Computings, also der dezentralen Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit. Als Ergebnis dieser Kooperation wurde 2019 die erste Industrial Edge Cloud Appliance »ONCITE« auf den Markt gebracht. Eine der Schlüsseltechnologien ist die von Fraunhofer bereits im Rahmen eines BMBFProjekts entwickelte Software Architektur »International Data Spaces« (IDS), die für die Sicherheit des Datenraums sorgt und den Anwendern die Kontrolle über die eigenen Daten auch beim Austausch mit Partnern erlaubt. In den Startlöchern steht auch die aus dem Projekt entstandene »Fraunhofer Edge Cloud«. An ca. 20 FraunhoferInstituten entsteht so ein einmaliges Netzwerk von Reallaboren für Edge Cloud Computing, das sich als attraktive Plattform für weitere Industriekooperationen eignet. Ein gemeinsamer Schwerpunkt aller Knotenpunkte der German Edge Cloud bzw. der Fraunhofer Edge Cloud wird die 5GFähigkeit für sogenannte Campus Netze sein, d. h., die lokalen Netzwerke werden in der Lage sein, durch Nutzung des kommenden MobilfunkStandards 5G echtzeitfähige Lösungen auch für mobile Anwendungen inner halb der Unternehmensgrenzen anzubieten. Durch die hohe Relevanz und den fortgeschrittenen techno logischen Reifegrad der gemeinsam entwickelten Lösungen konnten Fraunhofer und die German Edge Cloud GmbH au ßerdem maßgeblich das Konzept einer europäischen Lösung für Datensouveränität und verfügbarkeit mitgestalten. Mit dem Ende 2019 beim Digitalgipfel der Bundesregierung in Dortmund vorgestellten Konzept »GAIAX« wollen Vertreter von Bundesregierung, Wirtschaft und Wissenschaft gemeinsam mit weiteren europäischen Partnern eine sichere und vernetzte Dateninfrastruktur schaffen, die digitale Souveränität gewährleis tet und digitale Innovationen mittels Interoperabilität fördert. Das Projekt bildet die Basis eines offenen und transparenten digitalen Ökosystems, in dem Daten und Dienste verfügbar gemacht, zusammengeführt und vertrauensvoll geteilt werden können, um so die einfache Kommerzialisierung digitaler Dienste zu ermöglichen. Auf europäischer Ebene soll GAIAX zudem einen Nukleus für die European Data Sovereignty Initiative bilden: Dieser wird die Aspekte der Souveränität bei Datenspeicherung und nutzung noch um vertrauenswürdige Hardware und physisch abgesicherte Kommunikation mittels Quantentechnologien perspektivisch ergänzen. Rheinisches Revier: Von Braunkohle zu Blockchain Den Aufbau des »BlockchainReallabors im Rheinischen Revier« fördert die Landesregierung NRW seit September 2019. Das Labor soll praxisnahe Anwendungen der BlockchainTechno logie für die im Rheinischen Revier vorherrschenden Anwen dungsbereiche Energie, Logistik und Supply Chain Manage ment, Daseinsvorsorge, Finanzwirtschaft, Industrie 4.0 sowie die zugehörigen Geschäfts modelle erproben. Hierbei kommen neue Technologien und Geschäftsmodelle auf den Prüfstand und werden mit relevanten Akteuren im Land NRW validiert. Das Projektkonsortium besteht aus den FraunhoferInstituten für Angewandte Informationstechnik FIT, für Materialfluss und Logistik IML, für NaturwissenschaftlichTechnische Trend analysen INT, den Universitäten RWTH Aachen und Bochum sowie der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen und der regioiT GmbH. 67

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Neue Initiativen und Infrastrukturen 1 Initiativen für Quantentechnologien 1 Quantum Photonics Labs (QPL) Deutschland ist stark in der Quantenphysik und in den Quantentechnologien der ersten Generation. Dazu zählen etwa Laser, Computer oder Magnetresonanztomographie Geräte. Die zweite Quantenrevolution soll Quanteneffekte mit neuartigen Bildgebungsverfahren und Sensoren nutzen, um physikalische Daten in bisher unerreichter Präzision störungs frei zu erfassen. Für viele Bereiche werden wesentliche bis disruptive Veränderungen erwartet, etwa in der Medizin, sei es durch Geräte, wie z. B. neuartige Navigationssysteme, oder verbesserte Diagnostik, sowie für die Halbleiter fertigung. Mit Quantenkommunikation und computing können Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen sowie Datenschutz und ITSicherheit bis hin zur Abhörsicherheit umgesetzt werden. Nationales Fraunhofer-Kompetenz-Netzwerk Quantencomputing Der Aufbau eines nationalen FraunhoferKompetenzNetz werks mit den FraunhoferInstituten für Angewandte und In tegrierte Sicherheit AISEC, für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, für Intelligente Analyse und Informationssysteme IAIS, für Angewandte Festköperphysik IAF, für Techno und Wirtschaftsmathematik ITWM, für Algorithmen und Wissen schaftliches Rechnen SCAI sowie für Sichere Informations technologie SIT ist geplant. Das Konsortium soll die Themen Quantencom puting, künstliche Intelligenz und ITSicherheit miteinander verzahnen und künftig gemeinsam mit IBM den ersten kommerziellen Quantencomputer in Deutschland betreiben – als offene Forschungsplattform für wirtschafts relevante Fragestellungen. Bereits 2018 beschloss die Bundesregierung das Rahmen programm »Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt«. Teil davon ist eine strategische Initiative des Bundes ministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und der FraunhoferGesellschaft zur Quantenbildgebung und sensorik. Insgesamt elf FraunhoferEinrichtungen arbeiten im Rahmen der Initiative für das Ziel, mehr Forschungswissen aufzubauen und an wendungsnahe Technologien für enge Kooperationen mit der Wirtschaft zu entwickeln. Als Teil dieses Rahmen programms werden die Quantum Photonics Labs (QPL) am Fraunhofer Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena gefördert. Hier entsteht seit Mai 2019 ein Transfer zentrum für universell einsetzbare quantenoptische Technolo gien. Ziel ist es, neue Konzepte für Quantenlichtquellen und Schlüssel komponenten für die Wirtschaft nutzbar zu machen. Die QPL besitzen Modellcharakter für das strategische Ziel einer nationalen Infrastruktur von Applikationslaboren – für und mit Partnern aus Forschung und Industrie. Zusammen mit dem Thüringer Innovationszentrum für Quantenoptik und Sensorik (InQuoSens) waren die QPL ausschlaggebend für die Entscheidung des BMBF, dem Fraunhofer IOF die Koordi nierung der Großinitiative QuNET für ein abhörsicheres Quantennetz zu übertragen. QuNET Ziel von QuNET ist die sichere Kommunikation zwischen Regierungsorganisationen. Darüber hinaus soll das auf sieben Jahre angelegte Vorhaben als zentrale Plattform für den Aufbau einer deutschen Quantenkommunikationsinfrastruktur dienen und wird auch wegweisend für den Aufbau eines Quanteninternets sein. Auf europäischer Ebene verfolgen die Bundesregierung und die »QuNET«-Konsortialpartner das Ziel, einen sicheren europäischen Datenraum zu schaffen. Gleich 68

zeitig soll die Großinitiative den Grundstein für den Aufbau einer einheitlichen und sicheren europäischen Informations und Kommunikationsinfrastruktur legen. Langfristig ist die Verbindung von quantenbasierter Kommunikationsinfrastruktur mit den International Data Spaces geplant, um im europäischen Datenraum Datensouveränität und sicherheit auf höchstem Niveau zu vereinen. Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat sich die FraunhoferGesellschaft mit ihren Instituten für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF (Jena) sowie für Nachrichtentech nik, HeinrichHertzInstitut, HHI (Berlin) mit dem Deutschen Zen trum für Luft- und Raumfahrt sowie dem Max-Planck-Insti tut für die Physik des Lichts (Erlangen) zusammengeschlossen. Auch Industriepartner aus den Bereichen Telekommunikation, System und Komponentenentwicklung, Sicherheit und Satellitenbetrieb sind involviert. So soll ein schneller Transfer der im Projekt QuNET entwickelten Lösungen sichergestellt werden. Im Herbst 2019 startete das in drei Phasen gegliederte Projekt: Zunächst entwickeln die Forscherinnen und Forscher die Hardwarekomponenten, dann erarbeiten sie die techno logischen Grundlagen für einen Mehrbenutzerbetrieb in heterogenen Netzwerken. In der dritten Phase soll gemeinsam mit der Industrie und mit Bundesnetzbetreibern das auf Quantentechnologie basierte Behördennetzwerk implemen tiert werden, mit einer quantensicheren Pilotstrecke zwischen Bundeseinrichtungen. QuantumRISC Mit Quantencomputern wird man aktuelle kryptographische Lösungen zum Schutz von Informationen leichter berechnen können als mit gegenwärtigen Computern. Daher werden neue Schutzmechanismen für Datensicherheit benötigt, die Angriffen mit Quantencomputern standhalten können. In dem neuen Forschungsgebiet der Post Quantum Cryptography (PQC) gehört Deutschland zu den führenden Forschungs standorten. Die entwickelten PQCVerfahren müssen auf ihre Praxistauglichkeit geprüft werden und in bestehende Systeme integrierbar sein. Unter Leitung des FraunhoferInstituts für Sichere Informationstechnologie SIT erforscht ein Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft im Projekt QuantumRISC, wie eingebettete Systeme, insbesondere in autonomen Fahrzeugen, in Zukunft gegen Angriffe gesichert werden können. Dafür entwickeln die Partner spezielle PQCVerfahren mit hohem Sicherheitsniveau, niedrigem Stromverbrauch und geringem Speicherbedarf. Initiativen zur Wasserstoffwirtschaft Wasserstofftechnologien sind ein Schlüssel zur CO2neutralen Wirtschaft: Sie liefern Lösungen für den weiteren Ausbau einer regenerativen Energieversorgung, für klimaneutrale Industrieprozesse und für nachhaltige Mobilität. Für Deutsch land bedeuten sie eine Chance, industrielle Wertschöpfung zu erhalten und Exportchancen zu sichern. Fraunhofer hat daher 2019 ein »WasserstoffNetzwerk« gegründet, um auf industrielle und gesellschaftliche Bedarfe schnell reagieren zu können. Es bündelt die Kompetenzen aus 22 Instituten (Stand 31. Dezember 2019), die über Wissen und Erfahrung entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Wasserstoffwirtschaft verfügen. Zahlreiche Fraunhofer-Institute haben Vorhaben gestartet, um die Praxistauglichkeit der Technologien zu demonstrieren, oder sind in entsprechenden Konsortien enga giert, so etwa in einigen der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Reallabore oder in regionalen Initiativen im Kontext der Bewältigung des Strukturwandels. Das WasserstoffNetzwerk erarbeitete überdies eine »WasserstoffRoadmap für Deutschland« als Diskussionsbeitrag zur Vorbereitung der Nationalen Wasser stoffStrategie der Bundesregierung. 69

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Neue Initiativen und Infrastrukturen HyFab – Forschungsprojekt serientaugliche Brennstoffzellenprodukte Go Beyond 4.0 – ressourcenschonend und kosteneffizient vom Unikat bis zur Serie 1 Um die Klimaschutzziele zu erreichen, ist auch ein Wandel des Verkehrssektors notwendig. Eine wasserstoffbetriebene Mobilität mit Brennstoffstellenantrieb stellt eine Alternative bzw. Ergänzung zu Elektrofahrzeugen mit Batterie dar. Für eine künftige Massenfertigung ist eine Hochskalierung derzeitiger Brennstoffzellen um etwa drei Größenordnungen geboten. Mit dem Projekt HyFab treibt das badenwürttembergische Umweltministerium die Produktionsforschung für Brennstoff zellen mit 7,9 Millionen Euro voran. Dazu definieren die Forschungspartner – das Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff forschung ZSW (Koordinator) und das Fraunhofer- Institut für Solare Energiesysteme ISE – die Qualitätsmerkmale entlang der Prozesskette und entwickeln Schulungs und Trainings pläne sowie Workshops zum KnowhowTransfer in die Wirtschaft. Die Aktivitäten werden mit einem Industrie steuerkreis abgestimmt. HyFab soll Maschinen und Anlagen bauern Möglichkeiten zur Auftrags und Verbundforschung sowie zur Qualitätssicherung eröffnen und so eine künftige Serienproduktion erleichtern. Leitprojekte Mit dem strategischen Instrument der Leitprojekte setzt die Fraunhofer-Gesellschaft Profillinien in ihrem Portfolio. Um den gesellschaftlichen und ökonomischen Herausforderungen zu begegnen, bündeln mehrere Institute ihre Kompetenzen und loten technologische Grenzen in PortfolioForschungsfeldern aus. Rund vier Jahre lang treibt ein wissenschaftliches Konsor tium grundlegende neuartige Ansätze voran, die den Inno vationsvorsprung in Deutschland und Europa sichern helfen. Um der zunehmenden Individualisierung ihrer Produkte auch in Zukunft entsprechen zu können, benötigen Branchen wie Automobilbau oder Luftfahrt neuartige Herstellungsverfahren. Mit massentauglichen digitalen Druck und Laserverfahren können Serienprodukte ressourcenschonend und kosteneffizi ent bei zugleich höherer Taktrate bis hin zum Unikat individuell gestaltet werden. Möglich wird dies durch die Kombination klassischer mit digital gesteuerten Fertigungsansätzen. Dem FraunhoferKonsortium gelang es, mit digitalen Druck und Laserverfahren individuelle Leiterbahnen und Sensorik elemente integriert in Bauteilen herzustellen. So konnte bei einer Autotür ein nachträglicher KabelbaumEinbau eingespart werden. Für die Stromversorgung von kleinen Motoren wie in Seitenfenstern legte ein Industrieroboter Kupferdrahtleitungen samt isolierender Hülle direkt auf das Bauteil ab. Für ein Projekt aus der Luftfahrt baute man verschiedene Sensoren in die faserverstärkten Kunststoffe eines Tragflächenflügels ein: Sie erfassen z. B. Temperatur oder Deformation, sie enthalten Signalleitungen oder sogar Heizstrukturen für eine chemi kalienfreie Enteisung. Die elektronische Zuverlässigkeit der so produzierten Elemente zeigte sich beim Test mit einem Shaker, der das Vielfache der Erdbeschleunigung erreicht. An Go Beyond 4.0 sind die FraunhoferInstitute für Elektronische Nanosysteme ENAS, für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, für Lasertechnik ILT, für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, für Silicatforschung ISC und für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU beteiligt. Das Projekt läuft seit Ende 2016 und widmet sich 2020 insbe sondere der Prozessstabilität und Produktzuverlässigkeit. 70

1 Elektrokalorische Wärmepumpen – prima Klima ohne schädliche Kühlmittel MaNiTU – höchste Umwandlungseffizienz für Solarzellen Mehr als die Hälfte der in Deutschland eingesetzten Gesamt energie entfällt laut Umweltbundesamt auf das Heizen und Kühlen – Trend steigend. Die Energiewende kann nur mit Technologien gelingen, die weniger energieintensiv und klimabelastend sind als die gegenwärtig überwiegenden Aggregate der Kompressortechnologie. Deren Kältemittel sind schädlich für Umwelt und Gesundheit, bergen ein Brandrisiko, sind laut und häufig ineffektiv. Im Leitprojekt ElKaWe setzen sechs FraunhoferInstitute auf den elektrokalorischen Effekt, ein seit den 50erJahren bekanntes physikalisches Phänomen. Für grundsätzliche neuartige Wärmepumpen und Kältemaschinen mit hoher Wirtschaftlichkeit – ohne klimaschädliche Kältemittel und Kompressoren – wird das Konsortium keramische und polymerbasierte elektrokalorische Stoffe aus unbedenklichen und kostengünstigen Ausgangsmaterialien weiterentwickeln. Dabei soll die Effizienz des Heatpipes-Prinzips entscheidend erhöht werden. Ziel des Konsortiums ist es, in vier Jahren einen Demonstrator mit einer Leistung von 100 Watt und einem Temperaturhub von 30 K zu entwickeln. Beteiligt sind die FraunhoferInstitute für Physikalische Messtechnik IPM, für Keramische Technologien und Systeme IKTS, für Angewandte Festkörperphysik IAF, für Angewandte Polymerfoschung IAP, für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF sowie für Organische Elektronik, Elektronenstrahl und Plasmatechnik FEP. Auf die technologische Unterstützung der Energiewende zielt auch das FraunhoferKonsortium im Leitprojekt MaNiTU. Um die Klimaziele zu erreichen, wird der Anteil von Photovoltaik an der Energiegewinnung weltweit ausgebaut werden müssen. Mit einem Paradigmenwechsel bei Technologie und Material wollen sechs FraunhoferInstitute den Wirkungsgrad – und damit auch die Stromgestehungskosten – sowie die Umwelt bilanz der Photovoltaikzellen verbessern. Nicht zuletzt wollen sie Anteile des Photovoltaikmarkts aus Asien zurückgewinnen. Für ihr Vorhaben setzen sie auf die Weiterentwicklung höchsteffizienter Tandemsolarzellen, unter konsequenter Vermeidung kritischer Stoffströme. Diese Zellen nutzen ein größeres Spektrum des Sonnenlichts. Damit werden perspek tivisch auch bislang nicht rentable Flächen wie Autodächer für die Gewinnung von Solarenergie attraktiv. Derzeit erreicht die aufstrebende PerowskitTechnologie im Laborumfeld beeindruckende Fortschritte beim Wirkungsgrad. Der Nachteil: Die dabei verwendeten Materialien für die Absorption des Sonnenlichts bzw. für Kontakt und Passivierungsschichten, insbesondere Blei, sind kritisch für Nachhaltigkeit, Akzeptanz und Marktzugang. Mit materialwissenschaftlichen Methoden werden die FraunhoferInstitute gesundheitlich unbedenkliche Absorbermaterialien identifizieren und konstruieren. Dabei sind eine positive Umweltbilanz, niedrige Kosten und Lang zeitstabilität weitere Kriterien. Beteiligt sind die FraunhoferInstitute für Solare Energiesysteme ISE, für Silicatforschung ISC, für Werkstoffmechanik IWM, für Schicht- und Oberflächentechnik IST und für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS sowie die FraunhoferEin richtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS. Die Zusammenstellung der Institute bündelt das Fraunhofer- Kompetenzportfolio für theoretische und experimentelle Ma terialwissenschaft sowie technologische, wirtschaftliche und ökologische Expertisen zu Solarzellen. 71

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Neue Initiativen und Infrastrukturen SWAP – Produktion optimieren mit hierarchischen Schwärmen Nationale Zentren ATHENE 1 Digitale Produktion mit vernetzten cyberphysischen Systemen und Logistikkonzepten wird nur dann effektiver als die bisheri ge Fertigung sein, wenn die Herstellung von Gütern mit klassischen Bearbeitungsstationen in festgelegter Reihenfolge überwunden wird. Mit der digitalen Transformation, verstärkt durch den Trend der Individualisierung, wird eine hohe Anpassbarkeit der Auslastung erforderlich. Das Konsortium des Leitprojekts SWAP will eine hochflexible und autonome Fertigungsumgebung schaffen: Mit dem Prinzip des hierarchi schen Schwarms lassen sich mobile Fertigungseinheiten, Werkzeuge, Maschinen oder Transportmittel sowie Verbau ungsorte so adaptieren, dass die flexible Produktion in ihrer Prozesskette individuell auf die jeweiligen Erfordernisse reagiert und eigenständig die effizienteste Auslastung findet. Dafür identifizieren die beteiligten Institute Fertigungsansätze, die sich agil auf unterschiedliche Fragestellungen anpassen lassen. Die FraunhoferForschung wird das Prinzip der Schwarm intelligenz um den Ansatz des föderierten Lernens erweitern: Auf der Datenbasis von lokalen EdgeKnoten lassen sich globale KIModelle erstellen, mit der die Dynamik des gesamten Schwarms optimiert werden kann. Durch eine solche wissens basierte, präventive Steuerung (Lernen aus Ähnlichem) können sich resiliente und dynamische Infrastrukturen mit hoher Produktivität und Individualisierung bilden. Beteiligt sind die FraunhoferInstitute für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, für Fabrikbetrieb und automatisierung IFF, für Intelligente Analyse und Informationssysteme IAIS, für Lasertechnik ILT, für Materialfluss und Logistik IML, für Physikalische Mess- technik IPM, für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, für Werkstoff und Strahltechnik IWS sowie für Werkzeugma schinen und Umformtechnik IWU. Das Nationale Forschungszentrum für angewandte Cybersicher heit ATHENE (bisher CRISP) ist das größte Forschungszentrum für Cybersicherheit und Privatsphärenschutz in Europa. In einem einzigartigen Kooperationsmodell von universitärer und außeruniversitärer Forschung erforscht ATHENE Fragestellungen und Probleme zur Cybersicherheit und zum Privatsphären schutz und unterstützt mit den Ergebnissen Wirtschaft und öffentliche Verwaltung sowie Firmengründer und Startups. ATHENE ist eine Forschungseinrichtung der Fraunhofer Gesellschaft unter Beteiligung der Institute für Sichere Infor mationstechnologie SIT und für Graphische Datenverarbeitung IGD sowie der Hochschulen TU Darmstadt und Hochschule Darmstadt. Das Zentrum mit Standort Darmstadt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und vom Hessischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst (HMWK) gefördert. Kompetenzzentrum ROBDEKON – Roboter für die Dekontamination in menschenfeindlichen Umgebungen Alte Deponien sanieren, giftigen Müll sortieren oder kerntech nische Anlagen rückbauen: Die Risiken, denen Menschen bei solchen Aufgaben trotz hoher Sicherheitsmaßnahmen aus gesetzt sind, könnten auf Roboter und autonome Maschinen übertragen werden. Als eines von zwei Kompetenzzentren im Programm »Forschen für die zivile Sicherheit« wurde ROBDEKON im Juni 2019 eröffnet. Dabei konnten bereits mehrere Szenarien gezeigt werden, darunter die computer gesteuerte Grabung eines MiniBaggers. Ein Roboter wählte ein Anlagenteil aus, um es aus mehreren Winkeln zu be trachten, zu reinigen und anschließend zu deponieren. Koor diniert wird ROBDEKON vom FraunhoferInstitut für Op tronik, 72

1 Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Karlsruhe. For schungspartner sind das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das FZI Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) sowie einige Industrieunternehmen. ROBEKON dient als zentrale Anlaufstelle für alle Fragen zur Robotik für Dekontaminationsaufgaben. Deutsches Rettungsrobotik-Zentrum A-DRZ Das Deutsche Rettungsrobotik-Zentrum nahm 2019 als zweites Kompetenzzentrum des Förderprogramms »Forschung für die zivile Sicherheit« (Bundesministeriums für Bildung und For schung) in Dortmund den operativen Betrieb auf. In einem »Living Lab« auf dem ehemaligen Dortmunder Industriegelände PhönixWest wird erprobt, wie Einsatzkräfte bei hochgefähr lichen Rettungsszenarien durch Roboter entlastet werden können. Die Rettungsszenarien sehen die Situationen Feuer, Einsturz und Verschüttung, Detektion von Gefahrstoffen sowie Hochwasser vor. Erstmalig in Deutschland arbeiten im Rettungsrobotik-Zentrum Einsatzkräfte, Forschende und Unternehmen gemeinsam daran, autonom unterstützende Rettungsroboter zu realisieren. Auch eine national wie interna tional agierende RobotikEinsatzgruppe wird aufgebaut. Als versierter Organisator internationaler RobotikLeistungswett bewerbe unterstützt das FraunhoferInstitut für Kommunikati on, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE das Ret tungsrobotik-Zentrum dabei, neuartige Veranstaltungen zu konzipieren, bei denen eine RobotikBedarfs und Leistungs standanalyse erhoben werden kann. 73

PROJEKTE UND ERGEBNISSE 2019 Joseph-von-Fraunhofer-Preis Dentalglaskeramik: Hochfest und schnell einsetzbar 1 Wenn ein Zahnersatz notwendig wird, wünschen sich Patien ten und Zahnärzte ein Produkt, das farbecht und fest ist – und dabei sehr schnell individuell angepasst werden kann. Material, Herstellungsprozess sowie Pilotproduktionslinie für solch einen Zahnersatz aus neuartiger Glaskeramik entwickelten Dr. Bernhard Durschang und Dr. Jörn Probst vom Fraunhofer Institut für Silicatforschung ISC in knapp vier Jahren. Das Projekt reichte von der ersten Lösungsidee über die Material entwicklung bis zur CI-zertifizierten Produktionsanlage – unter Einhaltung aller für Medizinprodukte notwendigen Qualitäts managementVorgaben. Für den Durchbruch der neuartigen dentalen Restaurationsmaterialien brachte das Fraunhofer ISC zwei Erfolgsfaktoren mit: wissenschaftliche Exzellenz bei der Entwicklung neuer Glasmaterialien sowie die ingenieur technische Innovation beim Bau einer Glasschmelz und Guss anlage zur Produktion dentaler Glaskeramikblöcke. Die neue Entwicklung bietet gleich mehrere Vorteile im Ver gleich zu herkömmlichen Dentalkeramiken: Die Farbe und Transluzenz des Zahnersatzes lässt sich optimal an die Zähne des Patienten anpassen – und so schnell und individuell ein setzen, dass der Patient im Zahnarztstuhl darauf warten kann. Trotz des höheren Glasphasenanteils zeigten sich die neu entwickelten Glaskeramiken hinsichtlich der chemischen Be ständigkeit mindestens ebenbürtig und in den mechanischen Eigenschaften sogar deutlich überlegen, sodass sich das Material auch für Ergänzungen an Backenzähnen eignet. Seit 2013 sind die ersten neuartigen Glaskeramiken der Unter nehmen DeguDent und VITA unter den Produktnamen Celtra® Duo bzw. Celtra® Press oder Suprinity® bei vielen Zahnärzten im Einsatz. GESUNDHEIT UND UMWELT 74

1 Alternative bei Antibiotika-Resistenzen An multiresistenten Krankheitserregern sterben heute jährlich etwa 700 000 Menschen weltweit. Der jüngste Bericht zur Lage von AntibiotikaResistenzen vom Frühjahr 2019, beauf tragt von den Vereinten Nationen und der Weltgesundheits organisation, warnt vor den Entwicklungen der nächsten Jahr zehnte – sollten keine nationalen Maßnahmen ergriffen werden. Bereits 2015 verabschiedete das Bundeskabinett eine nationale AntibiotikaResistenzstrategie, die von mehreren Bundes ministerien koordiniert wird. Ein Ansatz besteht darin, die klassische Antibiotikatherapie in der Patientenversorgung mit der noch heute im osteuropäischen Raum verbreiteten Be handlung durch Bakteriophagen zu flankieren. Dabei handelt es sich um Bakterien-Viren, die hochspezifisch Stämme einer bestimmten Bakterienart erkennen, befallen und zerstören. Im Gegensatz zu Antibiotika können Phagen mutieren – und sind damit anpassungsfähig wie ihre Wirte, die Bakterien. Als aktive pharmazeutische Wirkstoffe müssen sie hochspezifisch gegen die jeweilige Bakterienart sein und als Arzneimittel zugelassen werden. Das BiotechnologieTeam des FraunhoferInstituts für Toxiko logie und Experimentelle Medizin ITEM ist an Forschungs projekten in verschiedenen Konsortien beteiligt. 2019 starteten zwei Vorhaben: Mit Förderung aus dem Innovationsfonds des gemeinsamen Bundesausschusses hat ein medizinischwissen schaftliches Team die Herstellung von individuell abgestimmten Phagenpräparaten für Krankenhausapotheken begonnen. Damit werden mit multiresistenten Erregern infizierte OP- Wunden an Armen und Beinen behandelt. Zusammen mit einem Pharmahersteller entwickelt das Team einen Inhalations cocktail aus drei BakteriophagenStämmen gegen das multi resistente StaphylokokkenBakterium MRSA. Da der gefürch tete »Krankenhauskeim« häufig auf gesunden Menschen vorkommt, bergen klinische Eingriffe ein hohes Infektionsrisiko. Durch eine Vorbehandlung mit Bakteriophagen könnte dies verhindert werden. Kooperationspartner in beiden Projekten ist das Leibniz-Institut DSMZ – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH. Weniger und besseres Fett für Lebensmittel Jeder fünfte Todesfall weltweit soll in Zusammenhang mit mangelhafter und unausgewogener Ernährung stehen. Zu diesem Ergebnis kam im Frühjahr 2019 eine Studie von »Lancet«, einer der ältesten medizinischen Fachzeitschriften. Brotaufstriche enthalten häufig das ökologisch wie ernährungs- physiologisch bedenkliche Palmfett. Die darin enthaltenen gesättigten Fettsäuren können Blutfette, den Cholesterin Wert und letztlich das Risiko koronarer Herzerkrankungen erhöhen. Als Alternative entwickelt das FraunhoferInstitut für Verfahrens technik und Verpackung IVV Zutaten mit hochwertigen, mehrfach ungesättigten Ölen aus Rapssamen und Sonnenblumenkernen. Damit diese als Fettaustauschstoff verwendet werden können, müssen Funktionalitäten wie Schmelzverhalten oder Viskosität angepasst werden. Diese Aspekte sind auch für die Kundenakzeptanz von hoher Be deutung. Das Entwicklungsteam am Fraunhofer IVV setzt dabei auf die gezielte Kristallisation der Öle, um die Textur anzupassen. Bei einem gleichbleibenden Gesamtfettgehalt lässt sich so eine günstigere Zusammensetzung der Fettsäuren erzielen. Der Reduktion von Fett, etwa in Soßen und Cremefüllungen für Backwaren, widmet sich ein weiteres Projekt des Fraunhofer IVV. Beide Vorhaben sind Projekte innerhalb der Innovations gemeinschaft EIT Food. Dazu arbeiten 50 führende Unterneh men, Universitäten und wissenschaftliche Partner am Wandel der LebensmittelWertschöpfungskette. 75

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 1 Kohlenstoff im Kreis führen 1 Deutschland will bis 2030 den Ausstoß an Treibhausgasen mehr als halbieren und weniger fossile Rohstoffe in die Pro duktion einbringen. Gleichzeitig soll die Wirtschaft weiterhin Arbeitsplätze und Wohlstand sichern. Energieintensive Schlüssel branchen wie Stahl und Chemieindustrie stehen hier vor großen Herausforderungen. Carbon2Chem® ist ein VorreiterVorhaben für die Kohlenstoffkreislaufwirtschaft und wird vom Bundesforschungsministerium (BMBF) gefördert. In einer öffentlichprivaten Partnerschaft arbeiten Stahl und Chemieindustrie mit der Energiewirtschaft sowie mit For schungsorganisationen zusammen, um ein flexibles »Carbon Capture and Utilization (CCU)«Konzept für die kohlenstoff basierte Industrie umzusetzen. 10 Prozent der jährlichen CO2Emissionen aus der deutschen Industrie und dem verar beitenden Gewerbe sollen in Zukunft mit Innovationen aus den sechs Teilprojekten eingespart werden. Eins von ihnen ist die Herstellung von Basischemikalien oder synthetischem Kraftstoff aus dem Hüttengas der Stahlproduk tion. Für Methanol beispielsweise werden Kohlenmonoxid und dioxid sowie Wasserstoff benötigt. Bisher stammt der Kohlenstoff überwiegend aus fossilen Quellen. Seit 2019 wird in einer Pilotanlage am Carbon2Chem®Labor in Oberhausen die großtechnische Umsetzung der Methanolproduktion mit Hüttengas vorbereitet. Dazu müssen neue Anforderungen durch Zusammensetzung, Reinheit und zeitliche Verfügbarkeit von Hüttengasen berücksichtigt werden. Geprüft wird u. a., ob verfügbare Katalysatoren unter den gegebenen Bedingun gen stabil funktionieren. Verfahrenstechnische Simulationen erlauben die Optimierung der Produktion, auch unter Berück sichtigung einer akzeptablen Investition in die vorgeschaltete Gasreinigung. Ab 2020 soll die Pilotanlage von Oberhausen nach Duisburg ins Carbon2Chem®Technikum verlegt werden und dort täglich bis zu 75 Liter Rohmethanol aus Hüttengasen des dortigen Stahlwerks produzieren. Das Carbon2Chem® Labor mit seinen rund 500 Quadratmeter Laborfläche wird von FraunhoferInstitut für Umwelt, Sicherheits und Energietechnik UMSICHT sowie dem MaxPlanckInstitut für Chemische Energiekonversion in Oberhausen gemeinsam betrieben. Abwasser ohne Mikroplastik Mikroplastik ist allgegenwärtig. Klärwerke stehen vor der Herausforderung, die winzigen Partikel sicher und verstopfungs frei aus den Abwässern abzuscheiden. Ein langlebiger Filter, der Mikroplastik robust und effizient vom Abwasser trennt, ist deshalb das Ziel des Vorhabens »SimConDrill«. Zugrunde liegt ein bereits patentierter Zyklonfilter des mittelständischen Unternehmens Georg Klass Filtertechnik, der mit speziellen Metallfolien ausgekleidet wird: Die Projektpartner realisieren mit innovativer Lasertechnik Lochbohrungen mit einem Poren durchmesser unter einem hundertstel Millimeter. Damit können bis zu 10 Mikrometer kleine Partikel auch bei großen Wassermengen effizient herausgefiltert werden. Um den großen Wasserdurchfluss zu bewältigen, muss eine möglichst hohe Porosität erreicht werden – also möglichst viel Filterfläche mit Bohrlöchern versehen sein. Dafür steuern die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des FraunhoferIn stituts für Lasertechnik ILT ihre Expertise an verschiedenen Stellen bei: Ultrakurzpulslaser (UKP) eignen sich für die winzigen Porendurchmesser besonders. Den Bohrprozess werden Ex perten zunächst im Labor entwickeln und anschließend auf die Laseranlage der Firma LaserJob GmbH skalieren. Eine Prozess simulation in Kombination mit der Optimierungssoftware der Firma OptiY GmbH unterstützt die Materialbearbeitung mit UKP beim realitätsnahen Erproben der Prozessparameter im Vorfeld. Nicht zuletzt überwachen die Spezialisten des 76

2 Fraunhofer ILT und der Firma Lunovu GmbH zur Qualitätssi cherung den Bohrprozess: Durch die charakteristische Strah lung – das sogenannte Prozessleuchten – können sie ermitteln, ob auch wirklich alle Löcher richtig durchgebohrt werden. Ein solcher Mikroplastikfilter könnte auch für die Reinigung von Ballastwasser, mobile Anwendungen in Kanalspülwagen oder für Privathaushalte eingesetzt werden. Das Förderprojekt SimConDrill des Bundesministeriums für Bildung und For schung für KMU startete 2019 mit einer zweieinhalbjährigen Laufzeit. Katalysatoren fürs Klima 2 Um CO2 als Kohlenstoffquelle für die Chemie nutzbar zu machen, entwickelte das Fraunhofer-Institut für Grenz flächen- und Bioverfahrenstechnik IGB verschiedene Materialien, Komponenten und Konzepte: Eine patentierte Katalysator synthese und ein HochdurchsatzScreening für Katalysatorma terialien, elektrochemische Zellen, in denen die Reduktion von CO2 an einer porösen Gasdiffusionselektrode mit Katalysator umgesetzt wird, sowie kombinierte (elektro)chemischbio technologische Prozesse. Die meistproduzierte organische Grundchemikalie, Ethen, konnte bereits erfolgreich aus CO2 hergestellt werden. Ein elektrochemischer Demonstrator mit 130 Quadratzentimeter Elektrodenfläche bringt dies in einem einzigen Prozessschritt zustande. Auch Methanol konnte aus CO2 und elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff gewonnen werden. Diese Plattformchemikalie wird für die Sektorenkopplung immer wichtiger, sei es als Kraftstoffadditiv für Verbrennungsmotoren, sei es als Energie träger in Brennstoffzellen. Mit einer patentierten Methode können die Forscherinnen und Forscher Katalysatoren für die Synthese aus unterschiedlichsten Elementen zusammensetzen und mittels eines HochdurchsatzScreenings optimieren. Als vielversprechendes Material für die Methanolsynthese erwies sich Kupfer. Um die Wertschöpfung zu erhöhen, kann Metha nol in einer anschließenden biotechnologischen Fermentation zu höherwertigen Chemikalien umgesetzt werden, die sich sonst nur über aufwendige, mehrstufige Synthesen gewinnen ließen. Ab 2020 werden mit einer Elektrolyseplattform am Chemie standort Leuna, die gemeinsam vom Fraunhofer-Zentrum für ChemischBiotechnologische Prozesse CBP und vom Fraunhofer Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS betrieben werden, elektrochemische Synthesen in den industrienahen Maßstab skaliert. Das Vorhaben »SynLink« soll zeigen, dass sich mit erneuerbarer Energie aus H2O und CO2 – mittels Adsorption aus der Luft – zunächst Synthesegas und letztlich Methanol und Kraftstoffe herstellen lassen. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. 77

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 KOMMUNIKATION UND WISSEN 78 1 Joseph-von-Fraunhofer-Preis Herausforderung Glasfaserausbau: Schnelles Internet, geplant in wenigen Tagen 1 Bis Ende 2025 soll ganz Deutschland über GigabitNetze versorgt werden, lautet das Ziel der Bundesregierung. Dies ist nur über den Ausbau der Glasfasernetze möglich. Die Trassen planungsprozesse dafür sind sehr aufwendig und wären mit herkömmlichen Verfahren kaum zu bewältigen. Die Deutsche Telekom AG beauftragte deshalb das FraunhoferInstitut für Physikalische Messtechnik IPM mit der Entwicklung einer Applikation: Dafür werden mit einem Messfahrzeug Geo MappingDaten erhoben, die mithilfe einer cloudbasierten Software automatisiert, interpretiert und klassifiziert werden. Prof. Dr. Alexander Reiterer, Dominik Störk und Dr. Katharina Wäschle realisierten dafür erstmals einen effizienten und verlässlicheren digitalen Prozess mit optischer Messtechnik und automatisierter Datenauswertung. Ein Laserscanner erfasst in »Vorausschau« ganze Straßenzüge. Dabei müssen auch gestapelte 3DObjekte sicher aufgelöst werden, etwa eine Hauswand hinter einem Baum. Zusätzlich fließen Daten einer Farbkamera ein. Die cloudbasierte Software wertet die gewonnenen zwei und dreidimensionalen Daten vollautoma tisiert aus. Dabei greift sie auf DeepLearningMethoden in einem tiefen Neuronalen Netz zurück. Trainiert wurde der Algorithmus mit mehr als 30 Objektklassen, darunter Fahr zeuge, Bordsteine, Kanaldeckel, Schilder oder Bäume. Die Software erkennt anwendungsspezifische Objekte und bindet ihre Informationen in digitale Planungskarten ein. Das revolutionäre Tool lässt sich überall einsetzen, wo Objekte und Oberflächen zentimetergenau erfasst und identifiziert werden müssen. Damit kann die Deutsche Telekom Glasfaser trassen nicht nur bis zu 70mal schneller planen als bisher, sondern zudem vollautomatisiert und weit detaillierter. Mehr als 1800 Tiefbauunternehmen in Deutschland werden die Daten, geschaffen durch die FraunhoferProzesskette, künftig für den Ausbau des Glasfasernetzes nutzen.

2 Quantenmagnetometrie für die Medizin 2 Sprachassistenten »made in Germany« Die Entwicklung des weltweit ersten LaserschwellenMagne tometers soll der Wissenschaft neue Türen öffnen: Damit könnten minimale Magnetfelder gemessen werden, die bei spielsweise durch Herz und Gehirnströme oder in Neuronalen Netzen entstehen. MKG (Magnetokardiogramm), MEG (Magnetoenzephalogra phie) und das bildgebende MRT (Magnetresonanztomographie) sind bereits etablierte Verfahren der medizinischen Diagnose und basieren auf Magnetfeldmessung. Mehr Präzision lässt sich derzeit nur mit hochsensitiven Magnetfeldsensoren erreichen, die in der Regel bei extremen Tiefsttemperaturen arbeiten. Damit künftig biologisch verträgliche, ultrasensitive Laser schwellenmagnetometrie bei Raumtemperatur betrieben werden kann, verbindet eine Nachwuchsgruppe am Fraunhofer Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF aktuellste Erkenntnisse der Quantenphysik mit jenen der Materialwissen schaft. Als Lasermedium wollen die Physiker ein Material mit optisch detektierbarer magnetischer Resonanz verwenden, um durch stärkere Signale und höhere Kontraste zu präziseren Messergebnissen zu gelangen. Dafür werden Diamant Laserkristalle mit einer hohen Dichte an atomaren Stickstoff Vakanz-Zentren (kurz: NV-Zentren) entwickelt. 2019 forschten die Wissenschaftler vorrangig an optimierten Laserkristallen – Grundlage für den weltweit neuen Ansatz der Laserschwellenmagnetometrie. In einer zweiten Phase des auf insgesamt fünf Jahre angelegten Projekts sind die Realisierung des Lasersystems und erste Messungen geplant – zusammen mit Medizinern und einem Hersteller von Medizin technikgeräten. Das Vorhaben »DiLaMag« wird im Rahmen des Nachwuchswettbewerbs »NanoMatFutur« durch das Bundesforschungsministerium (BMBF) gefördert. Alexa, Siri und Co. können mehr sein als nützliche Helfer im Alltag, sie eröffnen Unternehmen großes Potenzial, die MenschMaschineInteraktion zu erleichtern und neue Dienst leistungen anzubieten. Mit neuesten Methoden aus dem Bereich »Conversational AI« entwickelte das FraunhoferInstitut für Intelligente Analyse und Informationssysteme IAIS in Kooperation mit dem FraunhoferInstitut für Integrierte Schaltungen IIS und im Kontext des Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies CCIT ein neues Dialogsystem für domänenspezifisches Wissen. Mit Technolo gien des maschinellen Lernens, des Question Answering und intelligenter Wissensvernetzung über Wissensgraphen grenzt es sich von etablierten Diensten ab und ist insbesondere für den Einsatz in der Industrie gedacht. Das System wird für domänenspezifisches Wissen angepasst und für bestimmte Anwendungsfelder trainiert, sei es für den sprachgesteuerten Kundenservice im Callcenter oder zur dialogorientierten Un terstützung für juristische Fragen in Unternehmensberatungen. Es ist dazu in der Lage, komplexere Inhalte zu bearbeiten und semantische Bezüge herzustellen. Für den deutsch sprachigen Raum ist es bei den Aspekten Erkennungsrate und semantische Interpretation führend. In Kooperation mit VW entstand als erster Demonstrator ein virtueller Stadtführer durch Berlin. Dabei beantwortet das Dialogsystem interaktiv Fragen zur Umgebung. Der smarte Sprachassistent im Auto zeigt exemplarisch, wie Unternehmen Dialogsysteme für die intuitive Interaktion mit Technik und für die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle nutzen können. Im Fördervorhaben SPEAKER des Innovationswettbewerbs »Künstliche Intelligenz als Treiber für volkswirtschaftlich rele vante Ökosysteme« des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie bauen das Fraunhofer IIS und das Fraunhofer IAIS diese Technologien weiter aus und arbeiten mit zahlreichen Partnern an einer Sprachassistenzplattform »made in Germany«. 79

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 1 Millionen von Robotern sicher vernetzen 1 Luftfahrtforschung öffnen? Die Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit Europas und die Erschließung des Potenzials der Open Science sind erklärte Ziele der Europäischen Kommission. Als Schlüsselelement der Europäischen Forschungslandschaft hat insbesondere die Luftfahrtforschung wegen ihrer Transdisziplinarität und gesell schaftlichen Relevanz großen sozioökonomischen Einfluss. Mit dem 2019 gestarteten EUProjekt »OSCAR – Open ScienCe Aeronautic & Air Transport Research« leistet Fraunhofer einen wichtigen Beitrag hierzu. Sieben Partner untersuchen im OSCARProjekt, wie sich die Vorteile einer offenen Wissen schaft in der europäischen Luftfahrtforschung und im Transport wesen implementieren lassen. Für die Disziplinen Luftfahrtforschung und Transportwesen, die beim Umgang mit geistigem Eigentum besonders häufig auf Geheimhaltungsvereinbarungen zurückgreifen, ist das Vorhaben ambitioniert. Ziel ist es, die Methoden der Open Science mit den herkömmlichen vertraglichen Regelungen zu harmonisieren. Dazu analysieren die Partner zunächst die Potenziale und Herausforderungen bei der Öffnung von Luft fahrtforschung und Transportwesen. Im zweiten Schritt wird ein »Open Science Code of Conduct« entwickelt, der mit den gängigen Projektverträgen vereinbar ist. Insbesondere in frühen Phasen des Technologiereifegrads wirkt sich der offene Austausch von Wissen gewinnbringend aus. Erstens kann Open Science beispielsweise durch Transparenz oder Nach vollziehbarkeit dazu führen, die Qualität wissenschaftlicher Resultate zu steigern. Zweitens kann Open Science auch dazu beitragen, Innovationszyklen zu verkürzen. Über 3,7 Millionen Industrieroboter werden 2021 voraussicht lich in Fabriken weltweit im Einsatz sein. Dies ist das Ergebnis einer Umfrage der International Federation of Robotics (IFR). Die Vernetzung, Steuerung und Wartung der Roboter stellt die Industrie vor große Herausforderungen. Eine sichere und echt zeitnahe Kommunikation mit und zwischen den Maschinen an den Produktionsstandorten ist dafür essenziell. Eine Lösung bieten lokale und private 5GNetze in Kombination mit Edge ComputingInfrastrukturen. Ein derartiges Anwendungsszenario im Schaltschrankbau reali sierte Rittal gemeinsam mit der German Edge Cloud (GEC) und dem FraunhoferInstitut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS: Dabei steckt ein zweiarmiger Industrieroboter eine Leiteranschlussklemme auf eine Stromschiene und fädelt ein Kabel in die Klemme ein. Gesteuert wird der IndustrieRoboter mittels VirtualRealitySteuergeräten, die über Funkzellen an ein Edgebasiertes 5GKernnetz angebunden sind. Ob die Auf gabe erfolgreich durchgeführt wurde, wird über ein optisches und akustisches Signal gemeldet. Die Netzinfrastruktur basiert auf Open5GCore. Diese Entwick lung des Fraunhofer FOKUS ist eines der weltweit ersten standardbasierten und herstellerunabhängigen 5GKernnetze. Die modulare, virtualisierte Kernnetzsoftware erlaubt eine flexible Kombination von Netzfunktionen für eine optimierte Anwendungsunterstützung auf Edge Clouds, beispielsweise der German Edge Cloud. Durch die softwarebasierte Um setzung können Netzfunktionen dynamisch zu einem indivi duellen, virtuellen Spezialnetz kombiniert werden – je nach benötigter Latenzzeit, Sicherheitsstufe und Anzahl der zu vernetzenden Geräte. Sogar im laufenden Betrieb können die Netzfunktionen je nach Nutzungsverhalten dynamisch ange passt werden. Die Integration verschiedener Zugangsnetz- und BackhaulTechnologien erlaubt darüber hinaus die Anpassung an lokale Anforderungen. 80

Das OSCARProjekt wird vom FraunhoferInstitut für Fertigungs technik und Angewandte Materialforschung IFAM koordiniert. Das Fraunhofer Competence Center Research Services & Open Science am FraunhoferInformationszentrum Raum und Bau IRB in Stuttgart bringt die OpenScienceExpertise in das Projekt ein, analysiert bestehende rechtliche Rahmenbedin gungen und entwickelt den Open Science Code of Conduct. Am Ende des Projekts soll dieser Code of Conduct in der Community der Luftfahrtforschung eingeführt werden. 2 Hugo-Geiger-Preis Entscheidungswege der Künstlichen Intelligenz entschlüsseln 2 Maschinelles Lernen ist eine der häufigsten Methoden, um Maschinen mit Fähigkeiten auszustatten, die dem intelligenten Verhalten von Menschen ähneln. Durch Wiederholen von Aufgaben – mithilfe von Algorithmen – lernen die Maschinen, zuvor definierte Gütekriterien immer besser auszuführen. Eine der Methoden ist das BlackboxModell: Der Algorithmus für das physikalische Modell mit der zu lernenden Problemstellung ist dabei weitgehend unbekannt. Dr. Sebastian Lapuschkin, PostDoktorand am Fraunhofer Institut für Nachrichtentechnik, HeinrichHertzInstitut, HHI, widmete sich in seiner summa cum laude abgeschlossenen Dissertation der Erklärung von Entscheidungsprozessen bei KISystemen in individuellen Modellvorhersagen. Dazu entwi ckelte der Informatiker mit »Layerwise Relevance Propagation (LRP)« eine Methode für die Erklärung von individuellen Modellentscheidungen sowie ein methodisches Gerüst für die systematische Analyse genereller, vom KISystem erlernter Verhaltensweisen und Vorhersagestrategien. Lapuschkin prägte mit seinen Methoden und Techniken den Begriff für »Clever Hans«Verhalten in der KIForschung: Bezeichnet werden damit augenscheinlich korrekte Vorhersagen, die auf Grundlage von nicht beabsichtigten oder inkorrekten Entscheidungs prozessen getroffen werden. Aufgrund ihrer Intransparenz unterlagen BlackboxModelle bisher technischen, ethischen und rechtlichen Einschränkungen – insbesondere bei sicherheits relevanten Einsatzgebieten wie dem autonomen Fahren oder in der (Bio)Medizin. Lapuschkins Techniken erlauben es nun, KI-Entscheidungen zu verifizieren oder zu falsifizieren und machen damit den Weg frei für neue Anwendungsgebiete. 81

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 SCHUTZ UND SICHERHEIT 82 Die Multimedia-Detektive Im Mai 2019 erhielten das Magazin »DER SPIEGEL« und die »Süddeutsche Zeitung« einen verdeckt aufgenommenen Videomitschnitt. Wenige Tage nach dessen Veröffentlichung stürzte Österreich über das »IbizaVideo« in eine Regierungs krise. Die Journalisten standen vor der Frage: Konnten sie die Aufnahme für ihre Arbeit verwenden oder saßen sie gefälsch tem Material auf? Um dies zu klären, wandte sich das Recher cheteam an eine der weltweiten Topadressen: das Nationale Forschungszentrum für angewandte Cybersicherheit ATHENE in Darmstadt, ehemals CRISP, an dem auch das Fraunhofer Institut für Sichere Informationstechnologie SIT beteiligt ist. An der Begutachtung des Videos arbeiteten fünf Spezialisten des FraunhoferInstituts für Sichere Informationstechnologie SIT eine Woche lang: Zunächst wurde das Videomaterial auto matisiert von selbstprogrammierten Algorithmen kontrolliert, um Datenbesonderheiten in Auflösung, Abtastraten und Frequenz verläufen ausfindig zu machen. Zusätzlich prüften sie, ob die Innenaufnahmen der Villa mit Fotos des Anwesens auf Ibiza übereinstimmen. Deshalb vollzog das Gutachter Team die Blickwinkel der Kameras nach und vermaß Gegen stände zum Abgleich. Prof. Dr. Martin Steinebach, Abteilungs leiter für ITForensik und Media Security, macht anlässlich der Ereignisse deutlich, dass Bilder oder Videos im heutigen Informationszeitalter wie Waffen wirken können. Der Informa tiker plädiert dafür, neue Infrastrukturen in den Medien zu verankern: So könnte der digitale Weg von der Aufnahme bis zur Veröffentlichung transparent gestaltet werden.

1 2 Einsatzführungs- und Kommunikationssystem für die Spezialeinheiten der Polizei 1 Am FraunhoferInstitut für Verkehrs und Infrastruktursysteme IVI werden seit 2003 Lösungen für die innere Sicherheit mit dem Schwerpunkt Führungs und Kommunikationssysteme in sehr enger Zusammenarbeit mit den Anwendern entwickelt und unmittelbar in den praktischen Einsatz überführt. Partner und Anwender sind Entscheidungsträger und Einsatzkräfte der Polizei, der Feuerwehr, des Rettungsdienstes und des Katastrophenschutzes. Um die praktischen Herausforderungen der Terrorismus und Kriminalitätsbekämpfung erfolgreich zu bewältigen, wird seit 2013 unter der Leitung von Dr. Kamen Danowski vom Fraunhofer IVI und FrankMichael Löst vom Landeskriminalamt Sachsen das Einsatzführungs und Kom munikationssystem für Spezialeinheiten (SE) der Polizei – »SENetz« – entwickelt. Das SENetz stellt modernste Web und Servertechnologien in Verbindung mit mobilen Applikationen bereit und unterstützt die Spezialeinheiten der Polizei sowohl in Alltagseinsätzen als auch in Großlagen in der Einsatzvorbereitung, der Einsatz führung und kommunikation sowie bei der Dokumentation. Das System bietet Führungsmodule für den Stab und mobile Applikationen für die Einsatzbeamten. Ein wesentliches Merk mal der SENetzTechnologie ist die länder und behörden übergreifende Kommunikation und Koordination im Einsatz. Das System befindet sich seit 2014 in täglicher Nutzung und wird durch das gemeinsame Entwicklungsteam, zu dem Wissenschaftler und Einsatzbeamte gehören, ständig ausge baut. Die Erfahrungen aus der Anwendung und die Analyse zukünftiger Basistechnologien bilden die Grundlage für die wissenschaftlich-technischen Ziele zur stetigen Weiterentwick lung des Systems. Der unmittelbare Praxisbezug und die nachhaltige Entwicklung wurden in einem mehrjährigen Kooperationsvertrag für Forschung und Entwicklung geregelt, dem neben dem LKA Sachsen mittlerweile 18 weitere Sicherheitsbehörden beige treten sind. Infolge der hohen Akzeptanz im Einsatz bei den beteiligten Behörden hat die »Ständige Konferenz der Innenminister und senatoren der Länder« – AK II – Innere Sicherheit 2018 – einstimmig beschlossen, das SENetz als Bundesstandard unter der Leitung des BKA einzuführen und unter dem Namen EKUS weiterzuentwickeln. Auf der Grund lage von Komponenten aus dem SENetz/EKUS entwickelt das Fraunhofer IVI darüber hinaus seit Mitte 2019 in Rahmen einer weiteren mehrjährigen Zusammenarbeit ein neuartiges Führungs und Kommunikationssystem für den Regeldienst der Polizei. Hugo-Geiger-Preis Impfstoffe werden nachhaltiger 2 An gleich zwei Ansätzen für neue Impfstofftechnologien wirkte Dr. Lea Bayer während ihrer Promotion am Fraunhofer Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI mit. Dafür wurde die Molekularbiologin mit dem HugoGeigerPreis ausgezeich net. Mit dem Ansatz eines genetischen Impfstoffs ebnete Bayer den Weg für einen Schutz gegen Infektionen mit dem Respiratorischen SynzytialVirus (RSV): Dabei wird der Impf stoff als DNA per Genfähre in den Körper eingeschleust. Bayer verwendete dazu die Hülle (Capsid) von nichthumanen Papillomaviren. Diese »transportieren« die ImpfDNA in den Körper. Genetische Impfstoffe punkten mit einer kostengüns tigen Herstellung, da der Körper den Impfstoff nach der Ein schleusung selbstständig produziert, sowie mit einer schnellen Anpassungsfähigkeit auf häufig mutierende Pathogene. 83

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 1 An der neuartigen Herstellung von sogenannten Totimpf stoffen wirkte Bayer zudem im Rahmen eines MAVOProjekts zusammen mit drei weiteren Instituten mit. Bislang sind in Totimpfstoffen wie jene gegen Influenza oder Polio Krank heitserreger enthalten, die durch Chemikalien abgetötet werden. Dem Forschungsteam gelang es, Totimpfstoffe z. B. gegen RSV mittels Elektronenbestrahlung chemikalienfrei, schnell und reproduzierbar herzustellen. Dabei brechen beschleunigte niederenergetische Elektronen die DNA bzw. RNA der Erreger auf: Während das Erbgut der Erreger zuver lässig zerstört wird, bleibt deren äußere Struktur intakt. Nur dieser »Rahmen« ist nötig, um im menschlichen Immunsystem die Bildung der passenden Antikörper auszulösen. Dieser Ansatz wurde von der Bill & Melinda Gates Foundation unter stützt. Entsprechende Bestrahlungsanlagen werden nun mit einem Lizenznehmer aus dem Pharmabereich entwickelt. Der genetische Impfstoff wurde erfolgreich patentiert und beide Projekte sind publiziert. Während ihrer Promotion nahm Lea Bayer am FraunhoferFrauenförderprogramm TALENTA speed up teil. Wie man sich vor Lawinen im Cyberraum schützt Die BotnetzStruktur Avalanche (deutsch: Lawine) verursachte weltweit einen geschätzten Gesamtschaden von 100 Millio nen USDollar. Gemeinsam mit Strafverfolgungsbehörden stellte Europol im Mai 2019 in Den Haag das Ergebnis der Er mittlungen aus beinahe 40 Staaten vor: Über zehn Beschuldig te weltweit müssen sich wegen bandenmäßigen Computerbe trugs und Geldwäsche verantworten. Deutlich wurde auch, dass die Behörden die von FraunhoferSicherheitsexperten ein gerichteten AbwehrInfrastrukturen gemeinsam weiter betrei ben müssen. Bei der Analyse und Abwehr von Cyberangriffen hat sich das FraunhoferInstitut für Kommunikation, Informationsverar beitung und Ergonomie FKIE als entscheidender Partner der nationalen und internationalen Ermittlungsbehörden erwiesen: Seit 2012 half die Analyse von Infrastruktur und Schadsoft ware bei der Enttarnung von Avalanche und diente als Basis für die Strafverfolgung. Ein eigens entwickeltes Providerinfor mationssystem extrahierte am Fraunhofer FKIE Opferdaten und versandte rund fünf Millionen Warnhinweise an Provider mit betroffenen Kunden, so dass diese ihre Rechner bereinigen konnten. Das Fraunhofer FKIE agierte dabei im Auftrag des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Vor allem die vom Fraunhofer FKIE entwickelten und betrie benen SinkholeServer samt entsprechender Software trugen und tragen allgemein zum Schutz von Bürgern und Unterneh men weltweit bei: Damit werden Verbindungsanfragen von infizierten Rechnern auf spezielle Server umgeleitet. Zu Spitzenzeiten wurden die Sinkholes des Fraunhofer FKIE von 1,4 Millionen infizierten Systemen pro Stunde kontaktiert. Die interna tionale Zusammenarbeit wird insbesondere bei den Sinkholes fortgesetzt: So wird eine Reaktivierung der Botnetz Struktur durch Unbekannte, die noch im Besitz von Avalanche Programmcode sein könnten, verhindert. Wasserstoff effizient und sicher transportieren 1 Wasserstoff kann ein entscheidender Schlüssel zur Verringe rung des CO2-Ausstoßes sein. Das häufigste und leichteste Element unseres Universums eignet sich, um für die Energie wende die Sektoren Strom, Mobilität, Wärme und Industrie zu verbinden. Wird Wasserstoff mit erneuerbaren Energien und in großen Mengen hergestellt, kann er entscheidend zur Defossilisierung beitragen – nicht nur im (Schwerlast)Verkehr, sondern auch bei den Prozessen der Grundindustrie. 84

2 Um den Energieträger effizient zu speichern und zu transpor tieren, entwickeln die FraunhoferInstitute für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS sowie für Werkstoff mechanik IWM mit den Partnern Hexagon Purus GmbH und RayScan Technologies GmbH sichere und leichte Hochdruck tanks. Die Tanks sollen einem Betriebsdruck bis 1000 bar standhalten, um den Wasserstoff hochkomprimiert zwischen zuspeichern und zu verteilen – mit bis zu 600mal mehr Wasserstoff pro Tank als im unkomprimierten Zustand und doppelt so viel wie in heute üblichen Druckbehältern. Für die lasttragende Struktur des Behälters setzen die Partner auf einen faserverstärkten Hybridverbundkunststoff, der innen einen thermoplastischen, gasdichten KunststoffLiner enthält. An den Enden des Behälters werden MetallElemente auf gebracht. Noch gibt es für einen Betrieb bei 1000 bar offene Fragen: Wie reagieren die Materialien, wenn der Tank befüllt oder entleert wird, wie halten sie extremen Temperatur schwankungen und anderen Belastungen stand? Basierend auf einem Materialverständnis bis hin zur Mikrostruktur der Werkstoffe wollen die Partner ein neuartiges makroskopisches SchädigungsMaterialmodell entwickeln, um das Bauteilver halten verlässlich vorherzusagen. Ziel ist eine 100-prozentige Qualitätsüberwachung mit 3DRöntgenPrüfung, die im späteren Serienfertigungsprozess der KunststoffHybrid Druckbehälter eingesetzt wird. Dieses Vorhaben ist Teil des Innovationsprojekts HYPOS – Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany. Bei diesem Fördervorhaben des Bundesministeriums für Bildung und Forschung arbeiten über 100 Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft daran, die Kosten für Wasserstoff für Chemieindustrie, Raffinerien, Mobilität und Energieversorgung zu reduzieren. Sprengstoffspürhunde im Training 2 Forschung an Explosivstoffen und an deren Detektion zählt zu den Kernkompetenzen des FraunhoferInstituts für Chemische Technologie ICT. Trotz der Weiterentwicklung technischer Systeme haben sich Sprengstoffspürhunde sowohl bei polizei lichen und militärischen Einsätzen wie auch bei privaten Sicherheitsdienstleistern wegen ihrer Mobilität und Zuverlässig keit bewährt. Sie werden daher auch in Zukunft ein wichtiger Bestandteil bei der Detektion von Explosivstoffen bleiben. Im nationalen Förderprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung »EVADEX – Methoden zur standardisierbaren Evaluation von Messsystemen für Explosivstoffspuren« setzten sich die Wissenschaftler am Fraunhofer ICT zuletzt intensiv damit auseinander, wie die Leistungsfähigkeit von technischen Lösungen sowie von Spürhunden für die jeweiligen Anforde rungen in verschiedenen Szenarien evaluiert werden kann. Mit der Erfahrung aus einer Vielzahl von Projekten zur Spreng stoffdetektion entwickelten die Wissenschaftler am Fraunhofer ICT wissenschaftlich evaluierbare Trainingsmethoden für das Gespann von Spürhund und Hundeführer. Das umfassende Angebot enthält verschiedene Versuchsszenarien für typische Einsätze. Dabei werden die Hunde mit reinen, nicht kontami nierten Explosivstoffen sowie mit »Homemade Explosives« genannten Stoffen wie TATP geschult. An Differenzierungs strecken können die Hunde in verschiedenen Schwierigkeits graden auf neue Substanzen konditioniert werden. Aber auch realistische Szenarien an Fahrzeugen, Gepäckablagen und Ähnlichem werden nachgestellt, um Hund und Hundeführer zu schulen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Studien zum Riechvermögen von Spürhunden durchzuführen. 85

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 MOBILITÄT UND TRANSPORT 86 1 Grundgutachten für die Blockchain-Strategie der Bundesregierung Im September verabschiedete die Bundesregierung die im Koalitionsvertrag vereinbarte BlockchainStrategie. Ein darin eingeflossenes Grundgutachten zum Thema Mobilität und Logistik hatte das FraunhoferInstitut für Angewandte Infor mationstechnik FIT im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur erarbeitet. Blockchain ist die prominenteste DistributedLedgerTechno logie (DLT) und wird benutzt, um Transaktionen zu dokumen tieren – auch, aber nicht nur, von Geld. Vereinfacht erklärt werden bei Blockchain Transaktionsdaten mittels kryptogra phischer Verfahren miteinander verkettet. Die jeweils neueste Kopie der Blockchain wird nicht zentral, sondern redundant auf den Computern der unmittelbar Beteiligten abgelegt (peertopeer). Diese Grundstruktur macht die Blockchain Technologie manipulationssicher – nachträgliche Änderungen würden sofort auffallen und sind damit nicht praktikabel. So können Eigentum und Ansprüche (Werte) nachweislich dokumentiert werden. Dies war im »Internet der Informa tionen« und im »Internet der Dinge« nur möglich, wenn man Institutionen wie eine Bank, eine Behörde oder eine andere vertrauensstiftende Instanz einsetzt. Somit ermöglicht die BlockchainTechnologie die Entwicklung zum »Internet der Werte«. Das Grundgutachten behandelt zentrale Fragen wie technische Grundlagen, ökonomische Prinzipien und Daten schutz. Ein Ergebnis: Grundsätzlich kann Blockchain, kombiniert mit weiteren Technologien, Kosten senken sowie die Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit von ganzen Branchen steigern. Chancen eröffnen sich dem Expertenpapier zufolge insbeson dere für Mobilität und Logistik. Untersucht wurden Anwen dungsbeispiele wie Frachtpapiere, elektrisches Laden, Ride sharing oder Platooning.

2 Augen für das autonome Fahren 1 Autonomes Fahren wird mit einem ausfallsicheren Sensor system noch zuverlässiger. Ein Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft entwickelte ein kombiniertes Kamera Radar Modul für eine RundumAbsicherung beim autonomen Fahren. Dessen Reaktionszeiten sind 50mal schneller als gängige Sensorsysteme und 160mal schneller als der Mensch. Das neuartige Elektroniksystem besteht aus Kamera und Radarsensor, kombiniert die Vorteile der optischen Über wachung mit der Radarmesstechnik und nutzt integrierte Signalverarbeitung sowie Machine Learning zur inhaltlichen Auswertung. Die Reaktionsgeschwindigkeit wird dank Sensorfusion und integrierter Signalverarbeitung erzielt: Dabei werden die Daten direkt im bzw. am Modul verarbeitet, gefiltert und verschiedene Verkehrszustände mit neuronalen Netzwerken inhaltlich ausgewertet. An das Fahrzeug werden lediglich Reaktionsanweisungen gesendet, keine Zustands- informationen. So bleibt die BusLeitung des Fahrzeugs frei für wichtige Signale, z. B. ein Kind, das plötzlich auf die Straße rennt. Ziel ist es, diese Kamera-Radar-Systeme künftig flexibel in einem dezentralen Netzwerk miteinander sowie mit GPS und Car2XInformationen verknüpfen zu können. An dem Förderprojekt des Bundesforschungsministeriums (BMBF) waren die Fraunhofer-Institute für Zuverlässigkeit und Mikro- integration IZM sowie für Offene Kommunikationssysteme FOKUS beteiligt. Biomimetischer Synthesekautschuk erreicht die Eigenschaften von Naturkautschuk 2 Wenn besonders hohe Ansprüche an die Zuverlässigkeit und Betriebsfestigkeit von Kautschukkomponenten gestellt werden (beispielsweise in Reifen von Flugzeugen, Baustellenfahrzeugen oder Lkws), ist Naturkautschuk das Material der Wahl: syn thetischer Kautschuk erreichte bisher nicht die exzellenten Eigenschaften des natürlichen Werkstoffs. Grund für die guten Eigenschaften des Naturkautschuks ist seine ausgeprägte Neigung, im gedehnten Zustand zu kristallisieren – unter Belastung kann das Material sich selbst verstärken. Die Versorgungssicherheit dieses natürlichen Rohstoffs ist aller dings durch den Pilzbefall von Kautschukbäumen gefährdet. Eine Optimierung des mechanischen und tribologischen Verhaltens von Synthesekautschuk gelang einem interdiszipli nären FraunhoferKonsortium, das die Entwicklung eines biomimetischen Synthesekautschuks (BISYKA) nach dem Vor bild der Natur vorantrieb: Sie identifizierten biologische Schlüsselkomponenten, optimierten die Synthese von hoch mikrostrukturreinem, funktionalisiertem Polyisopren und testeten die Eigenschaften der hergestellten Mischungen mittels DehnkristallisationsMessungen. Nachdem vergleich bare Ergebnisse zum Naturkautschuk erzielt worden waren, fand eine Maßstabsübertragung zur Herstellung von 30Kilo grammKautschukMustern statt. Damit wurden vergleichend ein Satz BISYKAReifen sowie als Referenz vier Reifen aus Naturkautschuk produziert. Tests des Prüflabors Nord zeigten, dass Reifen aus dem Synthesekautschuk BISYKA den Natur kautschukreifen in den vier Bewertungskriterien Rollwider stand, Trockenhaftung, Nassgriff und Abrieb überlegen waren. Insbesondere das positive Abschneiden bei Rollwider stand und Abrieb ist erfreulich: Die BISYKAReifen führen zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch, haben eine längere Lebensdauer und erzeugen bei gleicher Laufleistung weniger Abriebpartikel. Zudem lässt sich der Synthesekautschuk mit Bestandsanlagen in großtechnischem Maßstab produzieren. Federführend in diesem Projekt war das FraunhoferPilotan lagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ, ein Teilbereich des FraunhoferInstituts für Angewandte Poly merforschung IAP. Beteiligt waren außerdem die Fraunhofer Institute für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME, für Werkstoffmechanik IWM sowie für Silicatforschung ISC. 87

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 88 1 Autoteile aus Biofasern 1 Um CO2 zu reduzieren, müssen Autos Gewicht abspecken. Anforderungen wie verbesserte Sicherheit durch mehr Sensorik oder höhere Reichweiten von Batterien bei EAutos führen jedoch gegenwärtig eher zu schwereren Fahrzeugen. Das FraunhoferInstitut für Holzforschung, WilhelmKlauditz Institut, WKI suchte nach Einsatzmöglichkeiten für Naturfasern und Biokunststoffe – dort, wo die positiven Eigenschaften von Kohlefasern nicht erforderlich sind und die Materialeigen schaften der Naturfasern zum Tragen kommen. Als nachhaltige Alternative über alle Lebenszyklusphasen hinweg wählten sie Pflanzenfasern als Bestandteile von Bioverbundwerkstoffen. Durch den biogenen Anteil verbessern Fasern aus Flachs, Hanf, Holz oder Jute nicht nur die ökologische Bilanz: Sie sind wirt schaftlicher in der Herstellung als Carbonfasern und bieten Vorteile in der industriellen Verarbeitung, z. B. gute akustische Dämpfungseigenschaften und eine geringe Splitterneigung, was bei Unfällen von Vorteil ist. Diese Argumente überzeugten auch Porsche. Seit 2017 erprobten Porsche Motorsport und das Fraunhofer WKI zusammen mit dem Rennteam Four Motors das »Bioconcept Car«. Diese Erfahrungen flossen nun in die Materialentwicklung für die Bauteile des neuen 718 Cayman GT4 Clubsport ein. Es ist das erste in Serie produzierte Auto, das über Karosserieteile aus einem BiofaserVerbundwerkstoff verfügt. Fahrer und Beifahrertür sowie der Heckflügel bestehen aus einem Ver bundstoff. Das duroplastische, polymere Matrixsystem wird mit Naturfasern verstärkt, die sich gut an die Bauteilformen anpassen lassen. Mit 1320 Kilogramm ist der Cayman ein echtes Leichtgewicht. Das Projekt ist Teil des Förderprogramms »Nachwachsende Rohstoffe« des Bundesministeriums für Ernährung und Land wirtschaft über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR).

2 Fördertechnik ade: Revolution des Logistik-Fahrzeugs 2 Laden am Arbeitsplatz Mit dem HighSpeedFahrzeug LoadRunner® erhält die Logistik eine zukunftsfähige Transporttechnologie. Das neuartige Flurfördergerät kann sich hochdynamisch mit bis zu 10 m/s im Schwarm organisieren – sogar zu einem Zug zusammen- gekoppelt. Der LoadRunner® ist vollständig digital eingebettet und kann so die klassische Fördertechnik in Teilen ablösen. Dank Künstlicher Intelligenz ist er in der Lage, selbstständig Aufträge anzunehmen und zu verhandeln. Um das Potenzial der LoadRunner®Technologie voll auszuschöpfen, ist eine offene digitale Infrastruktur nötig, in der die Fahrzeuge über 5G sicher kommunizieren und mittels Blockchain eigenständig PayperUseVerträge abschließen können. Ein Schwarm LoadRunner® wurde im Rahmen des Digital Gipfels 2019 in Dortmund erstmals der Öffentlichkeit vorge stellt. Bei der Informationstour »Digitale Plattformen« zeigte das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML zudem einen biointelligenten Drohnenschwarm. Dieser schafft gewissermaßen die Grundlage, um Hochgeschwindigkeitsan wendungen in der Logistik umzusetzen: Der Drohnenschwarm entwickelt durch maschinelles Lernen in einem hochdynami schen, dreidimensionalen System biointelligente Algorithmen. Diese wiederum übernehmen die effiziente Steuerung von Geräten auf dem Boden. Mit beiden Innovationen, dem LoadRunner® und dem biointelligenten Drohnenschwarm, machte das Fraunhofer IML die Plattformökonomie der Zukunft greifbar: Dort werden sich Fahrzeugschwärme selbst organisieren und mit Menschen, anderen Schwärmen und Plattformen kommunizieren, um ihre Mission zu erfüllen. Auch 2018 überschritten noch 57 deutsche Städte den Luft qualitätsgrenzwert von 40 Mikrogramm Stickstoffdioxid pro Kubikmeter Luft. In Kommunen mit besonders hohen Werten wird an FraunhoferStandorten Ladeinfrastruktur für Elektro fahrzeuge im Rahmen des Verbundprojekts »LamA – Laden am Arbeitsplatz« in signifikanter Höhe errichtet. Das Projekt LamA ist Teil des Sofortprogramms der Bundesregierung »Saubere Luft 2017–2022«. Das FraunhoferInstitut für Arbeits wirtschaft und Organisation IAO leitet das Vorhaben im Auf trag der Fraunhofer-Zentrale. Stuttgart, Freiburg und Dresden bilden die Leuchtturmstandorte im Projekt. Sieben Institute werden hier die Forschungsaktivitäten bündeln und auf Ver besserung zielen. Schwerpunkte sind u. a. sichere ITLösungen zur Umsetzung netzdien lichen Ladens, Auswirkung der Infra strukturbereitstellung auf das Mobilitätsverhalten der Mitarbei tenden und Transfer der Erfahrungen zum Aufbau und Betrieb der Ladeinfrastruktur an Unternehmen und Kommunen. In Summe sollen durch die LamAMaßnahmen jährlich rund 100 Tonnen Stickoxide eingespart werden. Insgesamt werden bis 2022 440 ACLadepunkte (bis 22 Kilowatt) und 44 DC Ladepunkte (bis 150 Kilowatt) an 18 FraunhoferStandorten etabliert. Die Ladeinfrastruktur soll Mitarbeitenden, Dienst wagenflotten sowie externen Dritten zur Verfügung stehen. Die FraunhoferGesellschaft fördert so an ihren bundesweiten Standorten eine umweltverträgliche Weiterentwicklung be trieblicher Mobilitätsoptionen, auch für ihre Mitarbeitenden. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt mit knapp 16 Millionen Euro. Der FraunhoferVorstand unterstützt darüber hinaus ebenfalls mit knapp 600 000 Euro. Arbeitgeber können den Wandel hin zu nachhaltiger Mobilität unterstützen, indem sie nötige Infrastrukturen errichten. Die Umstellung des Fuhrparks auf Elektrofahrzeuge sowie die Be reitstellung einer Ladeinfrastruktur für die Privatfahrzeuge der Mitarbeitenden sind Beispiele dafür. 89

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 PRODUKTION UND DIENSTLEISTUNG 90 1 Joseph-von-Fraunhofer-Preis Jeden Eishockey-Spielzug messbar machen 1 Wie schnell saust der Puck übers Eis? War er im Tor oder nicht? Analysen und Spielauswertungen sind fester Bestandteil von Sportübertragungen. Thomas von der Grün, Norbert Franke und Thomas Pellkofer haben mit einem rund 20-köpfi gen Forschungsteam des FraunhoferInstituts für Integrierte Schaltungen IIS eine speziell an die dynamischen Abläufe im Eishockey angepasste, auf der Laufzeitmessung von Funk signalen basierende Lokalisierungstechnologie entwickelt. Mit ihr lassen sich erstmals vielfältige Spielanalysen in Echtzeit durchführen und anzeigen. Die Besonderheit liegt dabei in der hohen Messrate: So wird die Position des Pucks 2000mal pro Sekunde gemessen. Die Position der einzelnen Spieler ermittelt das System 200mal pro Sekunde. Für das Erfassungssystem bündelte das Wissenschaftlerteam Knowhow der LokalisierungsSystemtechnik, Signalverarbei tung und Funktechnik mit einer spezifischen mikroelektronisch integrierten Schaltung als Herzstück. Es vereint Grundbedin gungen wie Robustheit, Geschwindigkeit und Präzision – trotz beispielsweise starker Interferenz von Funksystemen, wie sie durch interagierende Spieler und mehrere Zehntausend Nutzer von WLAN in den Spielarenen entsteht. Dazu wurde sowohl in das Spielershirt wie auch in den Puck ein Mikrochip inte griert, was sogar in einer Neuentwicklung des Pucks mündete: Das Spielgerät mit dem Mikrochip ist Geschwindigkeiten von bis 160 km/h und Beschleunigungskräften von bis zu 10 000 g gewachsen. Vergleichbar hohe Anforderungen herrschen sonst nur in der Raumfahrt oder in militärischen Systemen. All diese Herausforderungen waren zu bewältigen, um für den Spielbetrieb in großen Sportarenen akzeptiert zu werden. Erstmalig öffentlich eingesetzt wurde die Technologie bei den EishockeySpielen auf dem »2019 Honda NHL AllStar Weekend« im Januar 2019 in San José, USA.

2 Joseph-von-Fraunhofer-Preis Film als neues Erlebnis – lebensechte Personen in virtuellen Welten 2 Joseph-von-Fraunhofer-Preis Weniger ist mehr – Energiesparen bei der Herstellung von Chemikalien Begehbare Filme, Spiele oder Schulungen sowie moderne medizinische Assistenzsysteme: Virtual und Mixed Reality sind auf dem Vormarsch und erlauben es dem Nutzenden, gänzlich in die Szenen einzutauchen. Während die Umgebung bereits sehr realistisch dargestellt werden kann, wirken Personen in solchen VRWelten bislang oft künstlich, ihre Bewegungen unnatürlich. Wer dynamische 3DModelle von Menschen erzeugen und in andere Szenarien einbetten kann, besitzt einen Schlüssel zu diesem Zukunftsmarkt. Ingo Feldmann, Dr. Oliver Schreer und Peter Kauff vom FraunhoferInstitut für Nachrichtentechnik, HeinrichHertz Institut, HHI haben ihn gefunden. Geholfen hat ihnen dabei ihre langjährige Expertise, etwa für 3DRekonstruktionen bei VideokonferenzSystemen. Ihre Arbeiten reichen über die patentierte Software 3D Human Body Reconstruction (3DHBR) hinaus, sie entwickelten eine komplette Produktionsinfra struktur mit Aufnahmestudio. Das Softwaredesign beispiels weise musste so gestaltet werden, dass Datenmengen von bis zu 1,6 Terabyte pro Minute aufgenommen und verarbeitet werden können. 32 hochauflösende Kameras wurden in einer knapp vier Meter hohen LichtRotunde als 16 Stereosysteme angeordnet. Und es entstand ein neues Beleuchtungs konzept, mit dem die Person von allen Seiten gleichmäßig beleuchtet und zudem genau vom Hintergrund freigestellt werden kann. Das erste kommerzielle volumetrische Videostudio auf dem europäischen Festland entstand 2018 im fxcenter auf dem Filmgelände in Babelsberg. Dafür wurde mit dem Studio Babels berg, ARRI, Interlake und der UFA die Produktionsgesellschaft Volucap GmbH gegründet. Hier können Personen und Objek te dreidimensional eingescannt und als Hologramme in virtuelle Umgebungen transferiert werden, wo man sie wie computer generierte 3DModelle von allen Seiten betrachten kann. Die chemische Industrie ist eine der tragenden Säulen der europäischen Wirtschaft und international marktführend. Jedoch: Die energieintensiven Produktionsprozesse von Grundchemikalien für Produkte wie Kunststoffe, Wasch oder Düngemittel machen rund ein Fünftel des europäischen gewerblichen Energieverbrauchs aus. Zudem ist Energie besonders in Deutschland teuer. Bei Veränderungen in den Herstellungsprozessen müssen stets die Qualitätsvorgaben eingehalten werden. Messdaten aus Anlagensensorik sowie die mittlerweile günstig verfügbaren Rechenspeicher und kapazitäten erlauben es, von Prozessen verlässliche Rechenmodelle zu erstellen. Maschinelle Lern verfahren helfen dabei, auf Basis von Betriebsdaten Experten wissen einzubinden und so Modelle für gleichbleibende Produktqualität zu entwickeln. Mit diesem Ansatz hat das Team um Dr. Michael Bortz und Prof. KarlHeinz Küfer vom FraunhoferInstitut für Techno und Wirtschaftsmathematik ITWM eine modellbasierte Toolbox entwickelt. Sie beinhaltet einen hybriden Modellansatz, bei dem Betriebsdaten fehlende physikalische Modellvorstellungen ersetzen. Darauf setzt ein Modul zur mehrkriteriellen Optimierung auf. Das Resultat: Bei einer bestehenden Produktionsanlage konnten bereits Energieeinsparungen im zweistelligen Prozentbereich erreicht werden. Der Chemiekonzern BASF SE sowie das schweizerische Chemie und Pharmaunternehmen LONZA Group AG sehen darin einen immensen Nutzen. Bei der BASF SE steht die Toolbox Hunderten von Prozessingenieuren zur Verfügung und stellt für diese einen disruptiven Fortschritt dar. Dabei ist die Tool box nicht auf die chemische Industrie beschränkt. Sie bringt überall dort Vorteile, wo Prozesse mit einer großen Zahl an Einflussfaktoren gesteuert werden müssen. 91

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 92 1 Sichere Lebensmittel 1 Ob Lebensmittel verdorben oder echt sind, kann ein mobiler FoodScanner prüfen. Das Demonstrationsgerät im Hosen taschenformat misst den Frischegrad von Lebensmitteln – in abgepacktem wie in unverpacktem Zustand. Herzstück des mobilen Scanners ist ein NahinfrarotSensor. Damit lassen sich Reifegrad und Inhaltsstoffe von Nahrungsmitteln ermitteln, auch die Echtheit etwa von Olivenöl oder Lachs kann nachge wiesen werden. Und so funktioniert der Scanner: Verbraucher oder Mitarbeitende aus der Lebensmittelbranche halten das Gerät direkt an die Oberfläche des Nahrungsmittels oder an die Verpackungsfolie, Infrarotlicht trifft auf das Produkt. Der Scanner erfasst das reflektierte Lichtmuster. Durch maschinelles Lernen wurde der Scanner so trainiert, dass er aus dem Verlauf des Spektrums Festigkeit und damit Frische oder auch die Echtheit einordnen kann. Trainiert wurde zunächst mit Tomaten und Fleisch. Der Sensor des Scanners besteht aus kommerziell erhältlicher Hardware und ist dadurch kostengünstig. Der Prototyp um fasst neben dem Scangerät eine App und eine CloudLösung, womit sich die Messergebnisse vergleichen und ablesen lassen. Derzeit ist das Verfahren für homogene Lebensmittel anwend bar. Prinzipiell lässt es sich auch auf andere Fragestellungen übertragen, um Holz, Textilien, Kunststoffe oder Mineralien voneinander zu unterscheiden. Beteiligt sind die Fraunhofer Institute für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, die Hoch schulen Deggendorf und WeihenstephanTriesdorf sowie das Kompetenzzentrum für Ernährung KErn, das zum Ressort des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten gehört. Die Entwicklung ist eine Maßnahme der Förderinitiative »Wir retten Lebensmittel« des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten.

2 Das Dorf als digitales Ökosystem 2 Nachhaltigkeit und Qualität in der Gießerei Das Landleben ebenso attraktiv zu gestalten wie das Leben in »Smart Cities« ist das Ziel des Projekts »Digitale Dörfer«. Als Living Lab des Forschungsprogramms »Smart Rural Areas« starteten im Sommer 2015 drei Verbandsgemeinden in Rhein landPfalz, Eisenberg, Göllheim und BetzdorfGebhardshain, mit verschiedenen Konzepten von moderner Nachbarschafts hilfe. Zwischenzeitlich haben sich viele Gemeinden dem Modell angeschlossen. Aufgrund des modularen Aufbaus können Umfang und Ausgestaltung flexibel auf die Bedürfnisse der Gemeinde zugeschnitten oder um neue Services erweitert werden. Nahezu 100 »Digitale Dörfer« existieren mittlerweile über die ganze Bundesrepublik verteilt. Die so geschaffenen digitalen Ökosysteme verbinden traditionelles Dorfleben mit moderner Technologie. Den Anfang machten die BestellBar und die LieferBar als Nah versorgungsangebote, bis Ende 2019 kamen die Themenfelder Kommunikation und Verwaltung hinzu. Für die Kommunikation unter den Bürgern entstanden z. B. der DorfFunk und die DorfNews, für den Austausch mit Gemeindeverwaltungen ganz neu die LösBar. Sie leitet Vorschläge und Probleme der Bürger an die Verwaltungen weiter. Diese am Fraunhofer Institut für Experimentelles Software Engineering IESE ent wickelten Konzepte und Lösungen zeigen die Chancen einer ganzheitlichen Betrachtungsweise des Themas Digitalisierung im ländlichen Raum auf. Am Konsortium beteiligt sind das Ministerium des Innern und für Sport in RheinlandPfalz, das Fraunhofer IESE, die Entwicklungsagentur RheinlandPfalz e. V. sowie die Verbandsgemeinden BetzdorfGebhardshain, Eisenberg und Göllheim. Energiebedarf und CO2Austoß konnten in der Leichtmetall Gießerei Bad Langensalza reduziert werden. Bis zu 60 Prozent der produktionsbedingten Energiekosten und 80 Prozent der CO2Emissionen können mit modular erweiterbarer Brenner technologie und dezentraler Schmelzeversorgung eingespart werden. Ein neu entwickeltes Brennersystem erzeugt die zum Schmelzen und Warmhalten benötigte Wärmeenergie aus einer effizienten und extrem sauberen Gas-Verbrennung. Damit wird eine Regelgüte und Temperaturhomogenität erzielt, wie sie bisher nur aus elektrisch beheizten Aggregaten bekannt ist. Erstmals wird dabei die anfallende Abwärme prozesssicher wiederverwertet. Dieses Brennersystem bildet das Herzstück eines neuartigen Prozesskonzepts: Das Schmelz gut wird in mobilen Tiegelpfannen eingeschmolzen, trans portiert und an Dockingstationen warmgehalten. Damit ent fallen die bisher notwendigen gefährlichen, energieintensiven und Güte mindernden Umschöpfprozesse zwischen Schmelz aggregat, Transportpfanne und Warmhalteofen. Zugleich können die Qualität der Gussprodukte und die Produktions flexibilität signifikant gesteigert werden. Ein innovatives Sensorsystem überwacht den gesamten Prozess kontinuierlich und bietet so die Voraussetzung für eine künftig automatisierte und dezentrale Prozessführung. Am Förderprojekt »ETAL« des Bundesministeriums für Wirt schaft und Energie (BMWi) waren das FraunhoferInstitut für Fabrikbetrieb und automatisierung IFF, die Magdeburger OttovonGuerickeUniversität, die promeos GmbH sowie die Leichtmetallgießerei Bad Langensalza GmbH beteiligt. Im September 2019 wurde in der Leichtmetallgießerei in Bad Langensalza ein serientauglicher Prototyp installiert, der bereits nachhaltig und digital vernetzt arbeitet. 93

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 ENERGIE UND ROHSTOFFE 94 1 Klimafreundliche Wärmepumpe Mit ihrem geringen CO2Ausstoß zählen Wärmepumpen zu den Favoriten unter den zukünftigen Heizungstechnologien. Die meisten der heute betriebenen Wärmepumpen nutzen noch überwiegend Kältemittel mit fluorierten, umweltschäd- lichen Treibhausgasen. Diese müssen ab 2020 per EUVerord nung (»FGaseVerordnung«) reduziert werden. Die bisher entwickelten Alternativen sind meist giftig oder brennbar, erhöhte gesetzliche Sicherheitsanforderungen machen Hei zungssysteme mit Wärmepumpen teurer. Eine leistungsfähige Sole/WasserWärmepumpe des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme ISE setzt das natürliche Gas Propan als Kältemittel ein. Dessen Treibhauspotenzial ist extrem gering. Zudem benötigt der Prototyp LC 150 nur ein Viertel der Kältemittelmenge, verglichen mit marktüblichen Wärme pumpen. Damit eignet sich die Wärmepumpe für den Innen betrieb in Wohngebäuden – ohne zusätzliche Sicherheits vorkehrungen. Mit nur 150 Gramm Propan erreicht die Pumpe LC150 bereits rund 8 Kilowatt Heizleistung. Damit könnte, überschlägig berechnet, ein Einfamilienhaus mit durchschnitt lichem Heizenergieverbrauch beheizt werden. Eine wesent liche Verbesserung konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erzielen, indem sie für ihren neuartigen Ansatz asymmetrische Plattenwärmeübertrager einsetzen: Aufgrund ihrer Bauweise kommen diese mit weniger Kälte mittel aus. Zudem konnte eine reduzierte Ölmenge im Kom pressor den Kältemittelbedarf deutlich verringern. Das Fraunhofer ISE forscht an der gesamten Wertschöpfungs kette von Wärmepumpen – von Materialien über Komponen ten und Geräteentwicklung bis hin zur Qualitätssicherung und Monitoring im Feld. Das Institut verfügt über ein akkredi tiertes Testlabor »Heat Pumps and Chillers«.

2 Recycling-Batterien für Elektrofahrzeuge 2 Batterien ökologisch und ökonomisch herstellen 1 In Elektrofahrzeugen werden überwiegend LithiumIonen Akkus verbaut. Diese müssen europäische Unternehmen zu großen Teilen importieren. Durch die zunehmende Elektrifi- zierung von Fahrzeugen zeichnet sich zudem eine rasant steigende Anzahl an Altbatterien ab. Ein effizientes Recycling soll es möglich machen, die wertvollen Bauteile und Materialien am Ende des Batterielebenszyklus im Wertstoffkreislauf zu erhalten. Daran arbeiten Forschungs und Industriepartner im Projekt »AutoBatRec2020« (Automotive Battery Recycling 2020). Das Vorhaben ist Teil der Wissens und Innovations gemeinschaft »KIC Raw Materials« des Europäischen Instituts für Innovation und Technologie (EIT). Koordiniert wird das Vorhaben von der FraunhoferEinrichtung für Wertstoffkreis läufe und Ressourcenstrategie IWKS in Alzenau und Hanau. Neben weiteren Forschungspartnern und Unternehmen wie Samsung SDI Battery Systems oder UMICORE sind auch die FraunhoferInstitute für Produktionstechnik und Automatisie rung IPA und für Silicatforschung ISC beteiligt. Ziel ist die Entwicklung effizienter Prozess-Kreisläufe zum Recycling von Traktionsbatterien im Pilotmaßstab – von der Sammlung der Altbatterien über deren Demontage bis zur Abtrennung einzelner Materialfraktionen. Einen Schwerpunkt bilden neuartige, automatisierte Demontage-, Zerkleinerungs- und Sortiertechnologien. Sehr herausfordernd sind die Vielfalt von eingesetzten Materialien, Bauweisen und der erwartete Mengenanstieg von Batteriesystemen im Lebenszyklus. Die neuen Lösungen für Demontageprozesse und recycling gerechtes Design sollen auch Risiken eliminieren, die beim Zerlegen durch den Umgang mit hohen Spannungen sowie brennbaren und gesundheitsschädlichen Bestandteilen be stehen. Die Projektpartner bewerten die einzelnen Verfahren anhand von Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. Durch maß geschneiderte Kombination und Weiterentwicklung entsteht ein ökonomisch vielversprechender Wertschöpfungskreislauf, um alte Batterien von Elektrofahrzeugen wiederzuverwerten. Bisher lassen die großen Autohersteller Batteriezellen meist in Asien herstellen – u. a. aufgrund der dortigen niedrigeren Energie kosten im Produktionsprozess. Damit Batteriezellen der nächsten Generation preisgünstig und umweltschonend in Deutschland hergestellt werden können, haben Forscher am Fraunhofer Institut für Werkstoff und Strahltechnik IWS in Dresden ein neues Transferverfahren zur Trockenbeschichtung entwickelt. Zunächst wird dafür Aktivmaterial mit bindenden Polymeren gemischt. Daraus stellen die Ingenieure in einer Walzanlage einen flexiblen Elektrodenfilm mit hoher Stabilität her, den sie direkt auf eine Aluminiumfolie laminieren. So entsteht eine Batterieelektrode, die ohne ökologisch bedenkliche, Arbeits schutzaufwendige und energieintensive nasschemische Ver fahren mit Pasten und anschließenden Trocknungsprozessen auskommt. Das neuartige Verfahren lässt sich neben konven tionellen LithiumIonenBatterien auch für Festkörperbatterien mit ionenleitenden Feststoffen statt brennbarer Flüssigelektro lyten anwenden. Die eingesetzten Festionenleiter waren mit dem bisherigen nasschemischen Verfahren nicht behandelbar. Auch verarbeiten die Forscher auf diese Weise neue Elektro denmaterialien wie Schwefel. Genau solche Werkstoffe werden für die Herstellung künftiger Batterien mit höherer Energiedichte benötigt. Eine Pilotanlage mit Trockenbeschich tung hat das finnische Batterieunternehmen BroadBit Batteries im Mai 2019 gemeinsam mit dem Fraunhofer IWS in Betrieb genommen. In Espoo im Großraum von Helsinki werden nun neuartige NatriumIonenBatterien hergestellt. Für eine Weiterentwicklung der trockenen Elektrodenbeschichtung im industriellen Maßstab kooperieren weitere Unternehmen im Förderprojekt »DryProTex« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung mit dem Fraunhofer IWS. 95

A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Projekte und Ergebnisse 2019 1 Hugo-Geiger-Preis Ressourceneffiziente Korrosionsschutzschichten 1 Umweltanalytik mit und für die Öffentlichkeit Dr.Ing. Hendrik Sändker entwickelte im Rahmen seiner Pro motion am FraunhoferInstitut für Lasertechnik ILT neuartige Methoden zur Herstellung funktionaler Beschichtungen aus partikulärem Polyetheretherketon (PEEK) mittels Lasertechnik. Der Hochleistungskunststoff PEEK eignet sich noch stärker als Magnesium oder andere Metalle für die Beschichtung von metallischen Bauteilen, wenn zusätzlich zum Schutz vor Ab rieb hohe Beständigkeiten gegen Temperatur und Korrosion erforderlich sind. Solche Anforderungen werden in vielen Branchen benötigt – vom Maschinen und Automobilbau bis hin zu Anlagen für die Gewinnung erneuerbarer Energien. Hendrik Sändker befasste sich mit verschiedenen Verfahrens schritten und arbeitete sich neben den vertrauten Disziplinen Optik und Lasertechnik in die Bereiche Polychemie, metallische Werkstoffe, Simulationsrechnungen auf Basis der Wärmelehre sowie die Analyse und Prüfung funktionaler Schichteigen schaften ein. Der Physiker trug im Rahmen von Förderprojekten mit Industriepartnern wesentlich dazu bei, bedarfsspezifische laserbasierte Herstellungsverfahren zu entwickeln – etwa für temperaturempfindliche Metallbauteile oder für die ortsselek tive Beschichtung. Erstmalig wurde dabei in diesem Anwen dungsfeld ein Zweistrahlverfahren mit unterschiedlichen Laser strahlwellenlängen umgesetzt. Gemeinsam mit Partnern wie Schaeffler, Evonik, Mahle und ELB – Eloxalwerk Ludwigsburg werden die Verfahren in die Industrie überführt. Die Leicht bauagentur BadenWürttemberg zeichnete die Firma ELB für das gemeinsam mit dem Fraunhofer ILT entwickelte Verfahren mit dem ThinKing Community Award 2019 aus. Schnell und unkompliziert den Nitratgehalt im Gemüsebeet ermitteln: Daran arbeiten MikroelektronikExperten der FraunhoferEinrichtung für Mikrosysteme und Festkörper Technologien EMFT zusammen mit Bürgerwissenschaftlerin nen und wissenschaftlern vom FabLab München e. V. im Projekt »Citizen Sensor«. Nitrat ist ein Schlüsselfaktor für gesundes Pflanzenwachstum – doch zu viel davon schadet der Umwelt und belastet das Trinkwasser. Wirklich aussagekräftige Messungen setzen jedoch viel Fachwissen und teures Labor equipment voraus. Mit dem »mobilen Labor« des Citizen SensorTeams soll sich das ändern: Das elektrochemische Messkit liefert einen direkten Wert der Nitratkonzentration im Boden und führt die Anwender in einer integrierten digitalen SchrittfürSchrittAnleitung durch den Prozess – von der richtigen Probennahme bis zur Ergebnisbewertung. Nach ersten Feldtests mit Münchner UrbanGardeningInitiativen im Sommer beschäftigt sich das Projektteam damit, den Mess prozess und die Robustheit des Geräts weiter zu optimieren. Aus sozioökonomischer Sicht und mit Blick auf die Verwertung wird das Vorhaben von Experten des Fraunhofer-Zentrums für Internationales Management und Wissensökonomie IMW sowie des FraunhoferInformationszentrums Raum und Bau IRB begleitet. Citizen Sensor ist eines der 2017 gestarteten 13 Förderprojekte des Bundesministeriums für Bildung und Forschung zur Bürgerforschung. Insgesamt konnten sich fünf FraunhoferKonsortien durchsetzen. Die Begleitforschung soll ermitteln, wo bestehende Verwertungs und Kooperations modelle an Grenzen stoßen und welche Aspekte speziell in der gemeinsamen Forschung mit Bürgerwissenschaftlern berücksichtigt werden müssen. 96

Kopplung von Biogasreforming und CoElektrolyse in einer Hochtemperaturelektrolyse realisiert. Das Verfahrenskonzept wird so ausgelegt, dass der Energiebedarf sowohl aus flexibel anfallender erneuerbarer Energie sowie aus Biogas bezogen werden kann. Neben Wachsen kann in der neuen Anlage auch Methan und synthetisches Öl für die Kraftstofferzeugung hergestellt werden. In einer Kooperation mit einem Kalkwerk soll bis 2021 weiterhin eine Anlage realisiert werden, die unvermeidbares CO2 aus dem Abgas der Kalkherstellung verwendet, um synthetische Wachse etwa für Schmierstoffe zu produzieren. 2 Mit Keramik zu klimafreundlichen Chemierohstoffen 2 Mit keramikbasierten Reaktoren und intelligent gekoppelten PowertoXVerfahren entstand in Dresden eine einzigartig effiziente Laboranlage: Sie demonstriert, wie aus CO2 Chemierohstoffe klimaneutral produziert werden können. Mehrere am FraunhoferInstitut für Keramische Technologien und Systeme IKTS entwickelte keramische Komponenten und Prozesse fließen dabei zusammen: Zunächst wird CO2, das bei spielsweise in der Zement- und Kalkindustrie in großen Men gen anfällt und nicht vermieden werden kann, mit Filterkerzen entstaubt und durch Membranen gefiltert. In einem kerami schen HochtemperaturElektrolyseReaktor wird das Kohlen dioxid bei über 750 °C in Kohlenmonoxid umgewandelt. Gleichzeitig wird im selben Reaktor aus Wasserdampf Wasser stoff erzeugt. Beide Gase zusammen bilden das Synthesegas. Dessen Überführung in chemische Grundstoffe erfolgt in einem FischerTropschReaktor, ebenfalls eine am Fraunhofer IKTS entwickelte Komponente. Durch geschlossene und umweltfreundliche Stoff und Energiekreisläufe wird ein Wir kungsgrad des PowertoXSystems von über 55 Prozent angestrebt. In einem weiteren Projekt in Sachsen wird vom Fraunhofer IKTS gemeinsam mit Industriepartnern an einem Konzept zur Nutzung von Biogas für die Herstellung von Wachsen gear beitet. Die Anlage wird derzeit am Standort in Thallwitz auf gebaut und in Betrieb genommen. Ab 2020 wird die Anlage gemeinsam mit Kooperationspartnern hochskaliert und um die Elektrolyse erweitert. In einem Förderprojekt im Kontext Strukturwandel entsteht ein neues modulares Anlagenkonzept zur Kreislaufwirtschaft. Technologisch wird dies durch die 97

AUSZEICHNUNGEN 2019 ERC Advanced Grant Breiter Einsatz für neuartige Hochleistungsfaserlaser Der Physiker Prof. Jens Limpert und sein Forschungsteam an der FriedrichSchillerUniversität Jena erhielten einen der renommierten »ERC Advanced Grants«. Damit fördert der Europäische Forschungsrat (European Research Council – ERC) in den kommenden fünf Jahren mit fast 2,5 Millionen Euro die Konstruktion eines speziellen Hochleistungsfaserlasersystems. Im Projekt »SALT« (HighFlux Synchrotron Alternatives Driven by Powerful LongWavelength Fiber Lasers) entwickeln Jens Limpert und sein Team frequenzkonvertierte Faserlaser, die kohärente Laser pulse im Infrarot, Terahertz und weichen Röntgenbereich erzeugen und die in gängigen Laserlaboren betrieben werden können. Damit erschließen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Jena breite Anwendungs möglichkeiten, die bislang nur in Hochleistungs teilchen beschleunigern (Synchrotronen) stattfinden können. Mit dem »Advanced Grant« erhält Prof. Limpert nach dem »Starting Grant« (2009) und dem »Consolidator Grant« (2014) bereits die dritte ERCFörderung. Der »ERC Advanced Grant« zählt zu den höchstdotierten Förderungen der Europäischen Union. Prof. Jens Limpert ist einer der beiden Geschäftsführer des »Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources CAPS«. 98

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G ERC Starting Grant Besseres Klima durch Beschleunigung der Energie- und Verkehrswende Prof. Karoline Rogge, stellvertretende Leiterin des Competence Centers Politik und Gesellschaft am FraunhoferInstitut für System und Innovationsforschung ISI, wurde ein »Starting Grant« des Europäischen Forschungsrats (European Research Council – ERC) zugesprochen. Im Project »EMPOCI« (Governing sustainable energymobility transitions) untersuchen Prof. Rogge und ihr Forschungsteam an der University of Sussex, wie die nachhaltige, CO2arme Energie und Verkehrswende beschleunigt werden kann. Der Fokus der Analysen liegt dabei neben Baden Württemberg in Deutschland auf Kalifornien in den USA, Guangdong in China und Schottland in Großbritannien. Gemeinsam mit Akteuren aus Wirtschaft, Politik, Wissenschaft und Gesell schaft sollen transformative Strategien und Politiken zur Förderung klimafreundlicher Innovatio nen erarbeitet werden. Ihr Vorhaben fördert der ERC mit 1,5 Millionen Euro. Die Volkswirtschaftlerin und Geoökologin forscht seit 2004 am Fraunhofer ISI zum Thema Klimapolitik und Innovation. Neben ihren Arbeiten bei Fraunhofer ist sie Professorin für Nachhaltigkeitsinnovation & Politik und stellvertretende Leiterin der Sussex Energy Group am Science Policy Research Unit (SPRU) der University of Sussex, UK. 99

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Auszeichnungen 2019 EARTO Innovation Award Mathematik für die Strahlentherapie Mehr als 20 Jahre Forschung und Anwendung am FraunhoferInstitut für Techno und Wirtschaftsmathematik ITWM stehen hinter der Auszeichnung mit dem »Innovation Award« der European Association of Research and Technology Organisations (EARTO). In der Kategorie »Impact Delivered« setzte sich die interaktive und leicht bedienbare Software zur Entschei dungsunterstützung bei der Erstellung von Behandlungsplänen für die intensitätsmodulierte Strahlentherapie durch. Sie wird aufgrund der Lizenzierung an den Weltmarktführer für Bestrahlungsgeräte, Varian Medical Systems, künftig an über 36 000 Therapieplanungsplätzen weltweit verfügbar sein. Das Optimierungstool des Forscherteams um Prof. KarlHeinz Küfer verkürzt die Dauer der Bestrahlungsplanung um bis zu 80 Prozent, es erleichtert das Finden einer guten Balance zwischen Therapiechance und eventuellen Nebenwirkungen und trägt so letztlich zu verbesser ten Heilungschancen bei. Dahinter steckt die mathematische Methode der mehrkriteri ellen Optimierung, mit der man verschiedene – sogar widersprüchliche – Ziele in Einklang bringen kann. Die Anwendenden berichten von einer 30prozentigen Reduzierung der Strahlendosis für gefährdete Organe und einer verbesserten Tumorabdeckung. 100

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EU-Champions Challenge Digitale Knotenpunkte für Innovation Erstmals maßen sich digitale Knotenpunkte für Innovation (Digital Innovation Hubs) bei einer europäischen Champions Challenge in Madrid. Das »Digital Hub Logistics« holte in beiden ausgelobten Kategorien – KMUOrientierung und Serviceportfolio – den ersten Platz. Das Dortmunder Innovationsökosystem für Logistik ist einer der zwölf von der Bundesregie rung ausgewählten Hubs für die digitale Transformation der Wirtschaft. Es bietet Startup Initiativen den Raum und die Infrastruktur, um digitale Produkte und Geschäftsmodelle zu entwickeln. Neben dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML sind das Fraunhofer-Institut für Software- und Systemtechnik ISST sowie die EffizienzCluster Manage ment GmbH und die Duisburger Hafen AG als Träger des Digital Hub Logistics in Dortmund beteiligt. 101

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Auszeichnungen 2019 Thüringer Forschungspreis Umweltfreundlichere Batterie aus Keramik Den Thüringer Forschungspreis in der Kategorie »Angewandte Forschung« sicherte sich ein Entwicklungsteam des Fraunhofer Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS mit einem preiswerten und umweltfreundlichen keramischen Energiespeicher. Prof. Michael Stelter, Dr. Roland Weidl, Dr. Matthias Schulz, Heidi Dohndorf, Lutz Kiesel, Martin Hofacker und Benjamin Schüssler entwickelten eine keramische Batterie, die vollständig aus unkritischen, einheimischen Rohstoffen wie Kochsalz, Aluminiumoxid und Nickel hergestellt wird. Der stationäre Speicher hat einen hohen systemischen Wirkungsgrad, ist langlebig und so sicher, dass er in Wohngebäuden aufgestellt werden kann. Kern der NatriumNickelChloridBatterie ist ein Festkörperelektrolyt – ein einseitig verschlossenes Rohr aus Spezial keramik. Für die Herstellung entwickelte das Forschungsteam geeignete Pulver und modifizierte den Sinterprozess. Zudem wurde eine komplexe keramische und korrosions stabile Dichtung als dauerhafte Verbindung zwischen metallischer Zellwand und dem Keramik kern modelliert. Vor allem gelang es den Experten, das Zelldesign zu optimieren. Die Speicher kapazität einer Zelle beträgt mit rund 250 Wattstunden fast dreimal so viel wie bei bisherigen stationären Batterien dieses Typs. Ein komplettes Batteriemodul mit 20 solcher Zellen kann dann etwa die Energiemenge speichern, die von der Solaranlage eines Einfamilienhauses an einem sonnenreichen Tag produziert wird. 102

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Förderung durch die Hans-und-Ruth-Giessen-Stiftung Alterserkrankung der Augen regenerativ behandeln Dr. Ina Meiser, Leiterin der Arbeitsgruppe Kyrobiotechnologie am FraunhoferInstitut für Biomedizinische Technik IBMT, erhält für ihr Vorhaben »Anwendungsorientierte Kryokonser vierung zur regenerativen Behandlung von altersbedingter Makuladegeneration (AMD)« eine Förderung von 20 000 Euro durch die Hans und RuthGiessenStiftung. AMD ist eine der häufigsten Augenkrankheiten weltweit und die Ursache vieler Erblindungen. Die Krankheit kann durch lebenslange Medikation verlangsamt, nicht aber geheilt werden. Ina Meiser züchtet aus humanen induziert pluripotenten Stammzellen im Labor funktionale Netzhaut-Zellen, die zur Regeneration der Sehkraft verwendet werden sollen. Die Biologin beabsichtigt, für die zellbasierten Transplantate eine sichere, verlustfreie Langzeitlagerung zu realisieren und so eine Brücke zwischen künstlicher Gewebezüchtung im Labor und der Trans plantation dieser Gewebe im OP schlagen. Ihr therapeutischer Ansatz befindet sich bereits in der Phase von klinischen Studien. Mit dem Förderpreis will Dr. Ina Meiser den Forschungs aufenthalt an einem Partnerinstitut in Frankreich finanzieren, um ihr Netzwerk für künftige- Kooperationen auszubauen. 103

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Auszeichnungen 2019 Argentinischer Staatspreis Hervorragende Ingenieurwissenschaften Prof. Andrés Lasagni, Leiter des Center for Advanced Micro Photonics am FraunhoferInstitut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, und sein Zwillingsbruder Dr.-Ing. Fernando Lasagni, Geschäftsführer am Advanced Center for Aerospace Technologies (CATEC) in Sevilla, wurden für ihre hervorragenden Leistungen in den Ingenieurwissenschaften mit dem Argentinischen Staatspreis »Domingo Faustino Sarmiento« ausgezeichnet. Die beiden Ingenieure stammen ursprünglich aus Argentinien. Mit über 250 wissenschaftlichen Publikationen und über 30 Patenten ist Andrés Lasagni ein international führender Experte für Lasertechnologie. Mit dem direkten Laserinterferenzverfahren ist es ihm mit seinem Team gelungen, verschiedene Materialien mit Geschwindigkeiten von bis zu einem Quadratmeter pro Minute zu verarbeiten – das ist Weltrekord. 104

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Klaus Tschira Boost Fund Grundlagen für besseres Hören Dr. Jan RenniesHochmuth, Gruppenleiter am Oldenburger Teil des FraunhoferInstituts für Digitale Medientechnologie IDMT, erhält eine zweijährige Förderung durch den Klaus Tschira Boost Fund. Dies gewährt Jan Rennies-Hochmuth die finanziellen und zeitlichen Freiheiten, um mit seiner Gruppe insbesondere an Vorlaufforschungsprojekten mit hohem Publikations potenzial zu arbeiten und internationale Kooperationen anzubahnen. Die Forschungsarbeiten zielen auf ein besseres Verständnis davon, wie Sprache unter komplexen Hörbedingungen wahrgenommen wird und vor allem davon, wie Informationen über beide Ohren hinweg verbunden werden. Erkenntnisse mit Probanden zum individuellen Sprachverstehen und zur empfundenen Höranstrengung sollen die Grundlage für verbesserte Vorhersagemodelle und Anwendungen bilden, etwa in Hörgeräten und Kommunika tionssystemen. 105

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VISIONEN FÜR DIE WELT VON MORGEN Ideenwettbewerb »Für eine nachhaltige Wertschöpfung« Plastikfrei gärtnern Nachhaltiges Wirtschaften stand im Fokus des diesjährigen Ideenwettbewerbs auf dem NetzwertSymposium am 18. und 19. Februar 2020. An den zwei Tagen präsentierten 20 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre Lösungen zu Themen wie Ressourcenschonung, Kreislaufwirtschaft, Klima wandel, Energiewende oder Wasserversorgung. Dabei ging es um visionäre Ideen, die zum einen eine werte und zu kunftsorientierte Wertschöpfung und die Wettbewerbsfähig keit der Wirtschaftsstandorte Deutschland und Europa garan tieren und zugleich die Belange von Umwelt und Natur im Blick haben. Sechs Gewinnerteams – je drei an einem Tag – erhielten persönliche Preisgelder im Wert von bis zu 5000 Euro und Anschubfinanzierungen im Wert von 25 000 Euro. Klamotten aus Pilzleder Kleidung, Plastik und Möbel aus Pilzen? – Bei dieser Zukunfts vision bilden Pilze und organische Abfälle wie Sägespäne, Holzreste oder Obstschalen eine nachhaltige und alternative Rohstoffbasis für neuartige Materialien. Dr. Hannes Hinneburg vom FraunhoferInstitut für Angewandte Polymerforschung IAP legt bei seiner Idee das Augenmerk zunächst auf die Herstel lung von Pilzleder. »Pilze wachsen schnell, in nur zwei bis drei Wochen, und benötigen wenig Wasser, Energie und Platz. Pilze bilden deshalb eine kostengünstige und ökologische Alternative zur Kuhhaut«, betonte der junge Wissenschaftler.« Hinneburg will nun die Netzwerkstruktur des Myzels durch Gerbungsverfahren robuster und wasserundurchlässiger machen sowie Farbstoffe und Formen darin einwachsen lassen. Ein Prototyp ist für das nächste halbe Jahr geplant. In Deutschland werden jährlich drei Milliarden Pflanztöpfe aus petrochemisch hergestellten Kunststoffen, vorwiegend als Einwegartikel verwendet. Franziska Saft vom Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS möchte solche Pflanztöpfe, wie sie in der Landwirtschaft in großem Maßstab eingesetzt werden, durch biobasierte Alternativen ersetzen. Die neuen Produkte sollen zu 100 Prozent aus Rest stofffasern bestehen und vollständig biologisch abbau bar sein. Die Wissenschaftler haben dafür eine Technologie ent wickelt, um Fasermaterial, das bisher gelagert und entsorgt werden muss, aufzureinigen und für die stoffliche Produktion wieder zur Verfügung zu stellen. Hochskalierte Sonnenenergie für mehr Biomasse Mehr Algen und folglich auch mehr Wertstoffe, wie z. B. Biokraftstoff, wollen Robert Schreiber aus der Fraunhofer Zentrale und Felix Derwenskus vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB auf viel kleinerer Fläche als sonst üblich gewinnen. Das erreichen sie, indem sie Sonnenenergie über einen Lichtleiter stark bündeln und an Orte führen, an denen diese Energie sonst gar nicht nutzbar wäre, etwa im Keller von Bürogebäuden. Nach den Berechnun gen der beiden Wissenschaftler entsteht dabei eine 20fache Flächenproduktivität gegenüber herkömmlichen Photobio reaktoren. Geplant ist zunächst der Bau eines Demonstrators mit einem Biomassevolumen von rund zehn Litern. Gleich zeitig wollen die Forscher interne und externe Partner für ihr Vorhaben finden. 106

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Energiefischen am Äquator Geht es nach Jan Mohring, werden künftig Tausende Solar pontons zwischen Westeuropa und dem Äquator auf dem Meer treiben, intensiv Sonne tanken und aus Wasser und mitgeführtem CO2 Kraftstoff synthetisieren, um dann mithilfe des Golfstroms wieder zurückzukehren. Eine Vision, die nach Auffassung des Mathematikers vom FraunhoferInstitut für Techno und Wirtschaftsmathematik ITWM einen großen Impact haben würde, da sie Westeuropa von den Abhängig keiten auf den weltweiten Energiemärkten befreien würde. Natürlich erfordert die Umsetzung große Anstrengungen von allen Seiten. So müssen Pontons und Syntheseanlagen sowie Schiffe für den Transport zu Häfen akquiriert werden. »Wir können das Vorhaben nur realisieren, wenn wir uns starke Partner ins Boot holen«, sagt Mohring. Er denkt hier beispiels weise an die Lufthansa oder die Bundeswehr. Für die Planung und wissenschaftliche Begleitung wünscht er sich ein internes Konsortium aus FraunhoferInstituten der Bereiche Energie und Verfahrenstechnik. Nachhaltigkeits-DNA für Produkte Würden Verbraucher eine Waschmaschine kaufen, wenn sie wüssten, dass Kinderarbeit im Spiel ist? – Selbstverständlich nicht, aber vermutlich haben sie es bereits getan, ohne es zu wissen. Denn beim Kauf eines Produkts sind uns viele In formationen unbekannt. Welche Rohstoffe beinhaltet das Produkt? Unter welchen Bedingungen wurden die Metalle gefördert? Estelle Gervais und Shivenes Shammugam vom FraunhoferInstitut für Solare Energiesysteme ISE haben sich zum Ziel gesetzt, Informationen wie Materialverbrauch, Produktionsprozesse und Herkunftsort von Produkten über die gesamte Wertschöpfungskette digital zu erfassen und durch Blockchain zu schützen. Die Vorteile eines solchen Systems sind vielfältig: Endverbraucher profitieren, denn mit diesem Tool können sie sich bewusst für nachhaltige Käufe entscheiden. Gesetzgeber können damit Nachhaltigkeitsstan dards definieren und Industrien verfügen über die komplette Nachverfolgbarkeit des Produkts. Die beiden Forschenden wollen das System nun in Kooperation mit anderen Fraunhofer Instituten zunächst exemplarisch für Photovoltaikmodule entwickeln. Umweltfreundliche Flammschutzmittel Der Einsatz von Kunststoffen ist mit Risiken verbunden. Das zeigen Katastrophen wie beispielsweise der Hochhausbrand von London im Jahr 2017. Aber es gibt Flammschutzmittel, die Kunststoffe schwer entflammbar machen, jedoch schädlich für Mensch und Umwelt sind, wenn sie Halogene und Antimon enthalten. Phosphorhaltige Flammschutzmittel sind eine gute Alternative, werden aber meist nicht biobasiert hergestellt. Dr. Michael Ciesielski vom FraunhoferInstitut für Betriebsfestig keit und Systemzuverlässigkeit LBF will das ändern: Er hat phosphorhaltige Flammschutzmittel erfunden, die biobasiert und unbedenklich sind, aber hocheffizient wirken. Seine Idee ist es, aus Cellulose, einer Phosphorverbindung und Zucker- alkoholen, die mittlerweile sehr kostengünstig am Markt erhältlich sind, neue makromolekulare Flammschutzmittel zu erzeugen. Der Forscher des Fraunhofer LBF hat bereits erste Ergebnisse erzielt und hierzu einen Prozess erfunden, der alle Anforderungen an Nachhaltigkeit und Effizienz erfüllt und zudem Celluloseacrylate als Zwischenprodukte erzeugt, die sich z. B. für Lacke und Beschichtungen eignen. Sein Ziel ist es, die neuen Flammschutzmittel und Celluloseacrylate zu industriellen Produkten zu entwickeln und den biobasierten Anteil in Kunststoffen somit signifikant zu erhöhen. 107107

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G PROF. DR. PHIL. NAT. DR. MED. HABIL. ULRIKE KÖHL Biologin und Medizinerin | Institut sleiterin des Fraunhofer- Institut s für Zelltherapie und Immunologie I ZI in L eipzig | W 3 P rofes s orin und Direk torin des I ns titut s für K linis che I mmunologie an der Univer sit ät Leipzig | Direk torin des Institut s für Zelltherapeutika an der Medizinischen Hochschule Hannover Fast ihr ganzes Leben lang hat sich Ulrike Köhl dem Kampf gegen Krebs gewidmet. Seitdem ihr Bruder bereits als Kind an der Krankheit litt, stand fest, dass sie hier etwas bewirken will. Bis heute ist diese Erfahrung Motivation und Antrieb für Ulrike Köhl, die europäische Krebsforschung voranzubringen. fläche bilden, mit dem sie wie ein Schlüssel ins Schloss an die Krebszelle andocken und sie zerstören.« Bisher funktioniert dieses Verfahren bei zwei häma tologischen Krebsarten sehr gut. Doch Ulrike Köhl arbeitet mit den Forschenden ihres Instituts intensiv daran, es auch für andere hoch aggressive Tumoren nutzbar zu machen. Nach Praktika im Krankenhaus studierte sie zunächst Biologie mit Schwerpunkt Pharmakologie. Weil ihr die Kombination sinnvoll erschien, schloss Ulrike Köhl ein Studium der Medizin an. Für die junge Frau begann eine arbeitsintensive Zeit zwischen Zweitstudium, zwei kleinen Kindern und Teilzeitjob. Doch ihr Ehrgeiz zahlte sich aus. Mit einem PostdocStipen dium der MildredScheelStiftung ging sie 1995 für ein Jahr an das MD Anderson Cancer Center in Houston, wo sie intensiv mit Zell- und Gentherapeutika in Berührung kam. Seitdem stehen Krebsmedizin und Immunologie im Vordergrund ihrer Arbeit. Heute leitet die W3Professorin neben dem Fraunhofer Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI in Leipzig auch noch zwei Institute an der Universität Leipzig und der Medizi nischen Hochschule Hannover (MHH). Ein Herzensprojekt der passionierten Forscherin am Fraunhofer IZI sind »lebende Krebsmedikamente«. Daran hatte sie bereits an der MHH geforscht und dies in Leipzig noch intensiviert. »Unser Immun system schützt uns vor Krankheiten, doch sind die körperei genen Immunzellen manchmal zu schwach, um Krebszellen zu bekämpfen«, erklärt die Expertin. »Bei der CAR-T-Zelltherapie entnehmen wir Patienten Immunzellen und programmieren sie genetisch so um, dass sie einen neuen Rezeptor an der Ober Eine Schwierigkeit bei dieser Gentherapie sind die noch über wiegend manuellen und teuren Herstellungsprozesse. Um mehr Menschen helfen zu können, will die Medizinerin die Produktion automatisieren und flexibler gestalten – in der individualisierten Medizin kein triviales Unterfangen. Doch Ulrike Köhl ist überzeugt: »Das FraunhoferNetzwerk eignet sich mit seinen Kompetenzen in KI, Robotik, Life Science und ITSicherheit sowie seiner Industrienähe wie kein anderes dafür, modulare Produktionsprozesse für CAR-T-Zellen nach In dustrie4.0Prinzipien samt Qualitätskontrolle, Sicherheit und Dokumentation aufzubauen. Es liegt mir sehr am Herzen, dies gemeinsam mit anderen FraunhoferInstituten und exter nen Partnern wie Pharmaherstellern anzustoßen.« Kooperatio nen sind für die ausgeprägte Netzwerkerin enorm wichtig. So sieht sie den Auf und Ausbau eines europäischen Netzwerks für Zell- und Gentherapie als eine weitere Hauptaufgabe. Viel Freizeit bleibt der Forscherin nicht bei ihrem Arbeitspen sum. Deshalb verbindet sie ihre Leidenschaft fürs Radfahren effizient mit ihren täglichen Wegen zur Arbeit und zwischen ihren Instituten: »Das macht meinen Kopf frei.« 109

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Menschen in der Forschung PROF. DR. SCI. RAOUL KLINGNER Diplom Holz wir t I Direktor Forschungsmanagement und governance der Fraunhofer Gesellschaf t, München Unerschrocken, originell und empathisch – das musste Raoul Klingner bereits bei seiner Doktorarbeit sein, für die er sich ein Labor mit Hornissen teilte. Als studierter Holzwirt untersuchte er die perfekte Klimaregulation in den Nestern der Tiere, wah ren Kunstwerken des Holzleichtbaus. Auch bei seiner heutigen Tätigkeit als Direktor Forschungsmanagement und governance der FraunhoferGesellschaft kommen ihm diese Eigenschaften zugute. »In meiner Funktion ist es wichtig, Mut zu haben, neue Wege zu gehen. Ich muss mich schnell in verschiedene Themengebiete einarbeiten, verstehen, wo die Knackpunkte liegen und was die einzelnen Akteure bewegt«, erklärt Klingner. Zu seinen vielfältigen Aufgaben gehört es, den Überblick zu behalten – nicht nur über das, was jedes der 74 Fraunhofer Institute tut, sondern auch über wichtige Entwicklungen in Wirtschaft und Politik. Dafür sucht er so oft es geht das persönliche Gespräch und ist entsprechend viel unterwegs. »Nur so kann man die Institute bei ihrer wissenschaftlichen Ausrichtung kompetent unterstützen und die institutsüber greifende Kooperation koordinieren.« Die Barrieren, die dieser Zusammenarbeit manchmal im Weg stehen, will er verringern. »Wenn wir effektiv zusammenarbeiten, können wir durch unser breites Leistungsspektrum unser Potenzial voll ausschöpfen«, davon ist Klingner überzeugt. Als »alter Hase im Geschäft«, wie er sich selbst mit einem Augenzwinkern bezeichnet, muss er es wissen. Seit 15 Jahren ist er für Fraunhofer tätig, anfangs in der Abteilung »Strategie und Programme«, später als Leiter der »Internationalen Geschäftsentwicklung«, heute als Direktor Forschungsmanagement und governance. Geboren und aufgewachsen ist Raoul Klingner im oberbaye rischen Weilheim. Bereits als Schüler begeisterten ihn natur wissenschaftliche Fragestellungen und Politik. Mit einem Stipendium des parlamentarischen Austauschprogramms des Deutschen Bundestages ging er für ein Jahr an eine Highschool in North Carolina. »Dort habe ich gelernt, mich auf andere Kulturen, Bedürfnisse und Rahmenbedingen einzustellen. Davon konnte ich später bei meiner Arbeit im interkulturellen Kontext profitieren.« Zum Studium ging er nach Hamburg, seine Diplom und Doktorarbeit machte er am EmpaInstitut in Zürich, das zur Eidgenössischen Technischen Hochschule gehört und auf anwendungsorientierte Materialforschung spezialisiert ist. »Als ich dort promovierte, gab es einen Umstrukturierungs prozess am Institut. Fraunhofer galt als großes Vorbild – das weckte mein Interesse.« Als sich nach dem Abschluss seiner Dissertation im Herbst 2005 die Gelegenheit bot, in der Fraunhofer-Zentrale als wissenschaftlicher Mitarbeiter im For schungsmanagement einzusteigen, griff er zu. »Hier konnte ich daran mitwirken, die Rahmenbedingungen für Forschung zu verbessern. Das fand ich sehr attraktiv.« An seinem Erfahrungsschatz im Wissenschafts und Innovations management lässt er seit drei Jahren Studierende der TU Braun schweig teilhaben. Ihnen vermittelt er Fach und Methoden wissen anhand von praktischen Beispielen. »Die Arbeit mit den Studierenden macht mir großen Spaß, sie ist inspirierend und fordernd. Ich lerne vieles dabei.« Im November 2019 wurde Raoul Klingner zum Honorarprofessor ernannt. Dass er selbst nicht mehr im Labor steht und forscht, bedauert er nicht. »Ich bin so intensiv von Forschung umgeben, da vermisse ich nichts. Bei allem, was ich tue, bin ich mir meiner Verantwortung sehr bewusst – glücklicherweise werde ich bei meiner Arbeit unterstützt von einem tollen Team. Ich habe den schönsten Job, den man sich vorstellen kann!« 110

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MARTA GILABERTE BASSET Dok torandin | Mit arb eiterin in der Grupp e Quantenbildg ebung am Fraunhofer I ns titut für A ng ewandte O ptik und F einme chanik I O F in J ena | M. S c., Mas ter in Aerospace S cience and Te chnolog y | B. S c., Bachelor in Phy sik »Chancen ergeben sich daraus, offen für Neues zu bleiben und alle Möglichkeiten in Betracht zu ziehen, die zur eingeschlagenen Richtung passen«, meint Marta Gilaberte Basset. Ein Leitsatz, der sich für die Physikerin und Weltraumforscherin als hilfreich erwiesen hat – für ihr Forschungsgebiet, die Quantenbildge bung, ebenso wie für ihre bisherige Karriere. 2018 ergriff die Juniorwissenschaftlerin die Chance, für ihre Promotion zu ehemaligen Projektpartnern nach Jena zu gehen. So kam sie auch in Kontakt mit dem FraunhoferInstitut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF. Die historische Uni versitäts und Industriestadt, geprägt von Optikindustrie und forschung, bietet viel Natur und insbesondere Wald. Marta Gilaberte Basset mag an ihrem gegenwärtigen Zuhause, dass sie sehr schnell draußen im Grünen ist. Das Meer allerdings fehlt ihr. Denn die Katalanin kam vom ICFO – The Institute of Photonic Sciences in Castelldefels, mit Strand direkt an der Balearischen See gelegen. Im nur wenige Kilometer entfernten Barcelona leitete sie damals zugleich beim Laserhersteller Monocrom die Entwicklungsarbeiten für ein Ra manSpektrographieInstrument, das 2020 auf eine sehr weite Reise gehen soll: Das robuste und besonders miniaturisierte Spektrometer, für dessen Entwicklung Marta Gilaberte Basset bereits damals mit ihren heutigen Kollegen vom Fraunhofer IOF kooperierte, soll bei der ExoMarsMission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) die Oberfläche des roten Planeten analysieren. Nicht in die Weiten des Alls, sondern in die kleinsten Dimen sionen der Quanten führt gegenwärtig die Dissertation der Forscherin. Sie will das Phänomen der Quantenverschränkung für die Bildgebung in der Krebsdiagnose nutzen. Die Theorie dazu hat das Team des Fraunhofer IOF zusammen mit den Wissenschaftlern des renommierten österreichischen Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation entwickelt: Dabei wird ein Laserstrahl in zwei verschränkte Zwillingsstrahlen »aufgespalten«. Während ein Lichtstrahl auf die Probe gelenkt wird, erzeugt der Zwilling deren Bild – ohne je selbst darauf gerichtet worden zu sein. Gelingt dies, können Gewebezellen lange Zeit mit großer Auflösung beobachtet werden, was heute wegen zu großer Schädigung der Zellen nicht möglich ist. Einen ersten Versuchsaufbau für eine solche Quantenquelle konnte Marta Gilaberte Basset bereits auf der LASER World of PHOTON ICS 2019 zeigen. Magisch und faszinierend sei die Quantenwelt für sie, sagt die Promovendin. »Mit unserer bisherigen Vorstellung von Mathe matik und Physik können wir die Quantenwelt nicht erfassen. Dennoch erleben wir im Labor, dass es funktioniert.« Letztlich gehe es darum, die Existenz zweier unterschiedlicher Einheiten zuzulassen. Ein Satz, der auch auf die Richtung zutreffen könnte, die Marta Gilaberte Basset als Wissenschaftlerin eingeschlagen hat, denn die Früchte der Forschungsarbeit sieht die Juniorwissenschaft lerin vor allem in einer breiten Anwendung. Deshalb hofft sie, MedizintechnikHerstellern schnell hochqualitative Diagnose aufnahmen, erzeugt durch Quantenphänomene, liefern zu können. »Es ist erfüllend, eine Erfindung vom Konzept über die Realisierung von Prototypen bis zum Markteintritt begleiten zu dürfen«, findet Marta Gilaberte Basset. 113

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PROF. DR. RER. NAT. MICHAEL STELTER Elek tro chemiker | Stellver tretender I ns titut sleiter des Fraunhofer I ns titut s für Keramis che Te chnologien und Sy s teme I K T S in H ermsdor f und Dresden | Univer sit ät sprofes s or für Te chnis che Umweltchemie Michael Stelter sieht die Dinge gerne im Zusammenhang. Des halb absolvierte der gebürtige Sachse nach seinem Studium der Physikalischen Chemie und Elektrochemie ein Zusatzstudium der Technikfolgenforschung. »Es ist mir sehr wichtig, den Men schen den Nutzen unserer Forschung zu erklären«, sagt der lebhafte 46Jährige. Nicht zufällig liegt sein Forschungsschwer punkt daher bei ressourcenschonenden Energiespeichern und Verfahren. Seit 2005 ist Michael Stelter am FraunhoferInstitut für Kera mische Technologien und Systeme IKTS tätig; dort war er bis 2010 Leiter der Abteilung »Module und Systeme« und von 2010 bis 2013 Leiter des Forschungsfelds »Verfahren und Bauteile«. Seit 2013 gestaltet er als stellvertretender Instituts leiter die Geschicke des mitteldeutschen Werkstoffinstituts und entscheidet mit über die Entwicklung keramischer Hochleis tungswerkstoffe und industrierelevanter Herstellungsverfahren. Gleichzeitig lehrt er als Professor für Technische Umweltchemie an der Universität Jena. Hier liegt der Fokus auf der Entwicklung neuartiger chemischphysikalischer Verfahren in der Wasser reinigung. Der Forscher will Technologien entwickeln, die Wasser als lebenswichtige Ressource behandeln. »Ich wollte nach dem Studium eigentlich nicht mehr in die Forschung«, sagt der zweifache Vater. Er habe keinen guten Eindruck vom deutschen Hochschulsystem in den 90erJahren nach der Wende gehabt. Deshalb begab sich der frischgebacke ne Chemiker damals direkt in die Automobilindustrie, wo er verschiedene leitende Funktionen bekleidete. Bei der Webasto AG in München baute er als Leiter der Arbeitsgruppe »Brenn stoffzellenentwicklung« von 2002 bis 2005 eine Brennstoff zelle, an deren Optimierung er bereits im Studium geforscht hatte. Damals nahm Michael Stelter erstmals Kontakt mit dem Fraunhofer IKTS auf, um gemeinsam eine keramische Brenn stoffzelle zu entwickeln – ein ganz neuer Ansatz. Es kam zu einer Ausgründung bei Webasto, und Michael Stelter, der gerade CTO werden sollte, wurde vom Institutsleiter des Fraunhofer IKTS abgeworben und zum Abteilungsleiter berufen, um dort den Bereich Brennstoffzellenentwicklung aufzubauen. »Man wollte am IKTS komplette Systeme entwickeln und nicht nur mit einzelnen Werkstoffen arbeiten. Das hat mich gereizt.« Seine intensive Arbeit führte im April 2019 zu einer Auszeich nung. So erhielt Michael Stelter zusammen mit weiteren For schenden am Fraunhofer IKTS den Thüringer Forschungspreis für eine keramische Batterie, die vollständig aus unkritischen einheimischen Rohstoffen wie Kochsalz, Aluminiumoxid und Nickel hergestellt wird. Seit November schmückt eine kerami sche Batterie des Instituts die Ausstellung »Energie und Umwelt« im Deutschen Museum in München. »Im Kontext der Energiewende, die Speichermöglichkeiten für alternative Energiequellen fordert, ist die keramische Batterie eine ernst zu nehmende Alternative zur LithiumIonenBatterie«, erläutert der Forscher. Mit Blick auf das Thema Energiewende ist Michael Stelter froh, in der Forschung zu arbeiten: »In der Wissenschaft regieren zum Glück die Fakten und Gesetze der Physik. Da wackeln wir nicht einen Millimeter. Wir entwickeln praktische Lösungen, die funktionieren und Arbeitsplätze schaffen.« 115

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Menschen in der Forschung DR. PHIL. KATHARINA WÄSCHLE I nformatikerin | W is s ens chaf tliche Mit arb eiterin in der Grupp e »M obiles terres tris ches S c anning« am Fraunhofer I ns titut für Phy sikalis che M es s te chnik I P M in Freiburg »Mit jedem Forschungsvorhaben kann man sich einen Ausschnitt der Erkenntnis erarbeiten. Die Ehrfurcht vor der Komplexität der Welt bleibt jedoch bestehen«. Diese von wissenschaftlicher Neugier geprägte Sichtweise bewog die Computerlinguistin und Informatikerin Katharina Wäschle, nach ihrem Masterabschluss mit Auszeichnung im Wissen schaftsbetrieb zu bleiben. Ihren Fokus legte sie dabei auf das maschinelle Lernen: In ihrer Promotionsarbeit untersuchte sie Methoden zur Verbesserung maschineller Übersetzungen. 2019 erhielt die junge Forscherin zusammen mit zwei Kollegen einen JosephvonFraunhoferPreis. Das Team des Fraunhofer Instituts für Physikalische Messtechnik IPM entwickelte ein intelligentes Dateninterpretationstool für die Telekom. Dabei ermöglicht eine neuartige Prozesskette mit Methoden des maschinellen Lernens eine schnellere Trassenplanung für die Verlegung von Glasfaserkabeln. Katharina Wäschle will Vorbehalte gegenüber dem maschi nellen Lernen abbauen und zugleich die Grenzen dieser inno vativen Technologie aufzeigen: »Vermenschlichung und die Vorstellung eines magischen Tools, das alle Probleme löst, sind realistisch betrachtet fehl am Platz.« Gute Ergebnisse könne man durch Genauigkeit erzielen – bei der Problembe schreibung und beim Hinschauen darauf, was und wie solche Systeme wirklich lernen. »Man sollte eigene Annahmen nicht auf das System übertragen und es dadurch überschätzen. Es hilft, sich bewusst zu machen, welchen eng definierten Ausschnitt der Welt ein maschinell trainiertes System betrach ten kann«, rät die Expertin. Im preisgekrönten Projekt für die Telekom findet sich ein gutes Beispiel dafür, wie das System trainiert wurde: Das Aussehen von Bürgersteigen oder Straßenlaternen unterliegt regionalen Variationen. »Also haben wir einen Prozess etabliert, um Un terschiedlichkeiten zu erfassen. Wir haben auf einer Plattform eingetragen, wo in Deutschland sie Abweichungen vom ver meintlich einheitlichen Aussehen von Bürgersteigen, Straßen bahnlinien und Innenstädten kennen. Auf dieser Basis haben wir Routen zusammengestellt, um möglichst viele Varianten zu erfassen. Das hat sehr gut funktioniert. Wir konnten die Erkennungsquote bei einigen Straßensituationen von 10 auf 80 Prozent steigern.« Katharina Wäschle war für das Trassenverlegungsprojekt zum Fraunhofer IPM gekommen. Die Umstellung von Sprach auf Bilderkennung machte ihr wenig Probleme. Auch das sehr diverse Team am Fraunhofer IPM hat ihr das Ankommen erleichtert. »Hier arbeiten vielseitig interessierte Menschen, die über den Tellerrand schauen«, findet die Mutter zweier Töchter. Der Wechsel zu Fraunhofer hat die Wissenschaftlerin mit der anwendungsorientierten Forschung verbunden: »Es steigert meine Motivation enorm, wenn ein Forschungsprojekt zu einem konkreten Nutzen führt.« Wenn sie als Projektleiterin mit einem Kunden zusammenarbeitet, benutzt sie vorzugswei se verlässliche, etablierte Methoden, mit denen die Anwender problemlos umgehen können. Auch wenn dies nicht immer den ganz aktuellen Instrumenten der Forschung entspricht: »Den Zuckerguss für das allerschönste Modell muss ich mir für meine PostdocSeite aufheben«, sagt die Forscherin. Sie ist angekommen bei Fraunhofer: Gleichzeitig für Wissenschaft und Wirtschaft leben geht nicht? – Doch! 116

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PRIV.-DOZ. DR.-ING. OLIVER SCHREER Diplom I ng enieur | P rivatdozent an der Te chnis chen Univer sit ät Berlin | L eiter der Grupp e »I mmer sive M edien und Kommunikation« am Fraunhofer I ns titut für N achrichtente chnik, H einrich H er t z I ns titut, H H I in Berlin Wer seine Leidenschaft zum Beruf macht, erfüllt sich einen besonderen Wunsch. Oliver Schreer hat das geschafft: Schon immer begeistert sich der gebürtige Münchner für Bewegt bilder und seit nahezu 30 Jahren forscht er auf diesem Gebiet. An der TU Berlin untersuchte er als wissenschaftlicher Assistent Verfahren zur Navigation eines autonomen mobilen Roboters mittels StereoKameras. Seit 1998 ist Oliver Schreer am Fraunhofer Institut für Nachrichtentechnik, HeinrichHertz Institut, HHI beschäftigt und hat damit seinen idealen Arbeit geber gefunden: »Das Fraunhofer HHI betreibt Spitzenfor schung und schafft es immer wieder, Prototypen mit Fähig keiten zu entwickeln, die niemand vorher realisieren konnte.« Bei seinem ersten großen Vorhaben am Fraunhofer HHI stand mit dem EUProjekt VIRTUE (2000–2003) für den Elektro ingenieur erstmals das Thema 3DVideokommunikation im Fokus. Dabei wird eine Person mit mehreren Kameras vor einem Display aufgenommen und mithilfe von Algorithmen werden Echtzeit-Ansichten erzeugt, die nicht am Zuschauer vorbei, sondern diesen direkt ansehen und somit Blickkontakt ermöglichen. Sein Spezialgebiet, die 3DVideoanalyse, war geboren. Einen weiteren Meilenstein markiert das Projekt RUSHES (2007–2009) im 6. Forschungsrahmenprogramm der EU. Dies war sein erstes EUProjekt, das er als Koordinator leitete. Hier entstand ein Annotationstool für Bild und Video suchmaschinen. »Das war ein großes und erfolgreiches Grund lagenprojekt mit zwölf Partnern. Darauf bin ich sehr stolz«, sagt der Wissenschaftler. In weiteren Projekten wid mete sich Oliver Schreer dem Einsatz neuer Technologien, wie Echtzeit3DVideo verarbeitung, Gestenanalyse, MenschMaschineInteraktion sowie immersiven Medienanwendungen für Augmented und Virtual Reality. Zudem unterrichtet er seit 2001 Studierende der TU Berlin in den Fächern Stereoanalyse und Bildsynthese. Einen besonderen Höhepunkt seiner Laufbahn markierte die Auszeichnung mit dem JosephvonFraunhoferPreis 2019. Oliver Schreer und seine Kollegen Ingo Feldmann und Peter Kauff erhielten die Ehrung für ihre Forschungsarbeit an der Technologie 3D Human Body Reconstruction (3DHBR), mit der sie die technologischen Voraussetzungen für die Gründung eines volumetrischen Videostudios in PotsdamBabelsberg schu fen. Sich bewegende Personen werden hier von allen Seiten mit 32 Kameras gefilmt und dreidimensional als lebensechte Hologramme in virtuelle Umgebungen integriert. »Das ist ein Paradebeispiel für anwendungsorientierte Forschung mit kommer ziellem Erfolg, den man als Forscher anstrebt«, sagt der Wissenschaftler. Er sieht bereits weitere gesellschaftlich relevante Anwendungsmöglichkeiten für diese Technologie, beispielsweise in der Medizin: »Wenn wir es schaffen, Operationen volume trisch zu erfassen, kann die Chirurgenausbildung künftig virtuell erfolgen und lebende Tiermodelle sind nicht mehr notwendig.« Derzeit treiben den Wissenschaftler zwei große Visionen um: »Ich würde gerne erreichen, dass ein Blinder und ein Taub stummer miteinander in 3D kommunizieren können.« Außer dem hat er sich dem Erhalt des Kulturerbes verschrieben. In einem Kooperationsprojekt mit der Filmgesellschaft UFA wurde vom jüdischen HolocaustÜberlebenden Ernst Grube ein dreidimensionales volumetrisches Video erzeugt und seine Geschichte so für die Nachwelt verewigt. »Es ist mir sehr wichtig, dass meine Arbeit der Gesellschaft einen Nutzen stiftet«, erklärt Dr. Oliver Schreer. 119

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Menschen in der Forschung PROF. DR. MED. DR. RER. NAT. DR. MED. HABIL. GERD GEISSLINGER A pprobier ter A r z t und A p otheker, Fachar z t für K linis che Pharmakologie | Ges chäf t s führender I ns titut s leiter des Fraunhofer I ns titut s für M olekularbiologie und A ng ewandte O ekologie I M E und Direk tor des I ns titut s für K linis che Pharmakologie der Go ethe Univer sit ät in Frank fur t am Main Mathematik, Physik, Chemie und Biologie waren in der Schule die Lieblingsfächer von Gerd Geißlinger. Diese Interessen führ ten ihn zum Studium der Pharmazie. »Das Studium eignet sich sehr gut, um die Grundlagen der Arzneimittelforschung zu lernen und die dafür wichtigen Zusammenhänge zu erkennen. Mir fehlten aber noch die pathophysiologischen Mechanismen und pathologischen Kenntnisse von Krankheiten. Deshalb habe ich ein Zweitstudium der Medizin angefügt«, erzählt der zweifach promovierte Wissenschaftler. Nach seiner Habilitation in Pharmakologie und Toxikologie wollte Gerd Geißlinger zu nächst in die pharmazeutische Industrie gehen. Nach einem halben Jahr am St Vincent’s Hospital in Sydney hat er diese Pläne aber verworfen, weil ihm die Freiheit von Forschung und Lehre an der Universität wichtiger war. Gleich drei Rufe erhielt er – Gerd Geißlinger entschied sich für Frankfurt am Main. »Schon vor 20 Jahren haben wir in Frankfurt mit Unterstüt zung der hessischen Landesregierung und der damaligen Aventis ein interdisziplinäres Zentrum für Arzneimittelfor schung, entwicklung und sicherheit gegründet. Damit wollten wir uns instituts und klinikübergreifend zusammenschließen, um Projekte entlang der Wertschöpfungskette zu bearbeiten«, erläutert der Forscher. Als dann die Frage aufkam, ob man das Netzwerk nicht auch institutionalisieren kann, schien ein Partner aus der angewandten Forschung am geeignetsten. So kam Gerd Geißlinger zu Fraunhofer. Was er an Fraunhofer ganz besonders schätzt, ist die Trans disziplinarität, die es ermöglicht, auch mit Ingenieuren und Informatikern zusammenzuarbeiten. Nur mit solchen Koopera tionsformaten kann nach seiner Überzeugung die Translation neuer, kostenintelligenter Ideen in die Anwendung gelingen. Zusammen mit seinem Team entwickelte er das 4D-Konzept – die Kooperation zwischen den vier Bereichen Drugs, Diagnos tics, Data und Devices. Als Beauftragter für die Gesundheits forschung bei Fraunhofer arbeitet der Forscher auch an der Entwicklung interner Kooperationsmodelle, mit denen das transdisziplinäre Forschungspotenzial noch besser genutzt werden kann. »Wir wollen mit transdisziplinärer Spitzenfor schung den medizinischen Fortschritt zum Wohl des Patienten gestalten und zu einer optimalen Gesundheitsversorgung beitragen. Fraunhofer soll sich zu einem sichtbaren globalen Player in der Gesundheitsforschung entwickeln. Dafür sind wir bestens aufgestellt, dank der transdisziplinären Kooperation der Berufsgruppen, die hinter den 4D stehen – Ärzte, Ingenieure, Informatiker und Naturwissenschaftler«, so Gerd Geißlinger. Für seine exzellenten Forschungsarbeiten erhielt Gerd Geißlinger zahlreiche Auszeichnungen, darunter den Leon Goldberg Award, den Sertürner Preis, den Forschungspreis der Deutschen Schmerzgesellschaft e. V. sowie den Ehrenpreis der deutschen Schmerzforschung. Er ist auch am deutschen Standardwerk »Mutschler Arzneimittelwirkungen« als Mitherausgeber und CoAutor beteiligt. In seiner wenigen Freizeit sucht der zweifa che Familienvater Ausgleich beim Bergwandern und Radfahren. 120

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UNTERNEHMEN IM FRAUNHOFER-UMFELD Die I ns titute der Fraunhofer Ges ells chaf t werden von W ir t s chaf t und Politik als Keimzellen für Unternehmens ansiedlung en und gründung en g es chät z t. V iele Mit arb eiterinnen und Mit arb eiter aus Fraunhofer I ns tituten machen sich mit hier erarb eitetem K now how s elbs t s t ändig. W ir s tellen einig e s olche Unternehmen vor, die im vergang enen Jahr g egründet o der op erativ t ätig w urden. gefunden zu haben. Dies ermöglicht sowohl uns als auch der AMPEERS ENERGY GmbH das Erschließen neuer Märkte und Wachstumschancen«, erklärt Prof. Dr. Peter Bretschneider, Leiter der Abteilung Energie und stellvertretender Leiter des Institutsteils. Im vergangenen Juni konnte das junge Unternehmen eine SeedFinanzierungsrunde mit einem siebenstelligen Investment abschließen. Zu den Geldgebern zählen u. a. die Fraunhofer- Gesellschaft sowie die JostUnternehmensgruppe. Mit dem Investment werden auch die Weiterentwicklung der Produkte sowie der Markteintritt finanziert. Mittelfristig sollen Technolo gien für kognitive Energiesysteme entwickelt und im Markt etabliert werden, die eine hoch automatisierte, sektorenüber greifende und sichere Energieversorgung ermöglichen. AMPEERS ENERGY GmbH Digitale Geschäftsmodelle rund um Sektorenkopplung Die Sektorenkopplung, d. h. die Kopplung von von Strom, Wärme und Mobilität, stellt eine Schlüsseltechnologie in der Energiewende dar. Das im Mai 2019 gegründete Fraunhofer Spinoff AMPEERS ENERGY GmbH bietet B2BKunden inno vative SoftwareasaServiceLösungen rund um die Sektoren kopplung an. Das Leistungsportfolio umfasst ein Quartiers Energiemanagementsystem, eine MieterstromApp sowie eine Softwarelösung für das gesteuerte Laden von EFahrzeugen. Ziel des Start-ups ist es, die dezentrale Energiewende zu einem profitablen Geschäftsmodell für Firmen zu machen. »Wir haben bereits erste Kunden gewonnen und arbeiten mit ihnen an der Realisierung«, sagt Dr. Karsten Schmidt, Gründer und Geschäftsführer beim neu gegründeten Start-up. Ziel gruppen sind u. a. die Wohnungswirtschaft, Energiedienstleis ter und Flottenbetreiber. »Unsere Lösungen helfen diesen Unternehmen, ihr Energiemanagement zu optimieren und Energiekosten zu sparen«, erläutert der ehemalige Mitarbeiter der Fraunhofer-Zentrale. Grundlage ist eine KI-gestützte, vom Institutsteil Angewandte Systemtechnik (AST) des Fraunhofer Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB entwickelte EnergiemanagementPlattform. »Wir freuen uns sehr, einen innovativen, erfahrenen und langfristig orientierten Partner für unser energiewirtschaftliches SoftwareKnowhow 122

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G ermittelt. Anschließend können die Kunden entscheiden, ob sie die Creme mit oder ohne Duft, leicht oder reichhaltig haben möchten. Die Minifabrik beginnt nun, schadstofffreie Inhaltsstoffe wie Hyaluronsäure, Aloe vera und Natriumlaktat zu dosieren und zu homogenisieren. Wenige Minuten später hält man einen kleinen Tiegel mit der persönlichen Creme in der Hand. 30 Milliliter kosten etwa 40 Euro. Eine Minifabrik befindet sich derzeit in einer Douglas-Filiale in Frankfurt, außerdem hat die Marke einen eigenen Store in Berlin. Darüber hinaus verfügen 20 Kosmetikstudios über Messgeräte zur Hautanalyse, deren Ergebnisse an die Produk tionsstätte in Stuttgart übermittelt werden. Hier wird die Creme frisch produziert und anschließend direkt zum Kunden geschickt. Für 2020 ist eine komplette Systempflege geplant mit ProblemSolver, personalisiertem Serum und Reiniger. Perspektivisch möchte Skinmade auch medizinische Salben anbieten, beispielsweise für Diabetes oder Neurodermitis Patienten. Skinmade GmbH Minifabrik für individuelle Kosmetik Es ist der Traum aller Kosmetikforscher und Hautärzte: eine Pflegecreme, die auf den individuellen Zustand der Haut abgestimmt ist. Nun ist Forschenden am FraunhoferInstitut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Koopera tion mit Dermatest der Durchbruch gelungen. Das Spinoff Skinmade hat eine Minifabrik gebaut, die innerhalb weniger Minuten eine individuelle Pflegecreme produziert. »Bei herkömmlichen Pflegeprodukten können einzelne Wirkstoffe für einen Menschen auch mal überdosiert sein und die Haut belasten«, sagt Viktor Balzer, SkinmadeGründer und wissen schaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IPA. Bei Skinmade sind Inhaltsstoffe und Dosierung hingegen auf die individuelle Haut und ihren aktuellen Zustand abgestimmt. Die Creme wirkt somit viel gezielter. Der Erfolg des Konzepts ist auch auf die unkomplizierte Proze dur bei der Hautanalyse zurückzuführen. Eine Kundenberaterin misst die Hauteigenschaften an Stirn, Wange und unterhalb des Mundwinkels. Zunächst wird mit einem Messstift der Feuchtigkeitsgehalt ermittelt, dann mit einem weiteren Gerät der Fettgehalt der Hautoberfläche quantifiziert. Jede Messung dauert maximal 30 Sekunden. Die Ergebnisse erscheinen auf dem Touchdisplay. Abhängig von der Analyse wird nun auto matisch die optimale Pflege für den aktuellen Hautzustand 123

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A U S D E R F R A U N H O F E R - F O R S C H U N G Unternehmen im Fraunhofer-Umfeld PerioTrap Pharmaceuticals GmbH Hochspezifischer Wirkstoff gegen Parodontitis Parodontitis ist eine weit verbreitete Erkrankung. Mehr als die Hälfte der Erwachsenen in Deutschland leiden unter dieser bakteriell verursachten Entzündung des Zahnfleisches. Eine Heilung ist derzeit nicht möglich und die Gabe von Breitband antibiotika bietet keine wirkliche Lösung. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie IZI in der Außenstelle Molekulare Wirkstoffchemie und Therapie entwicklung (MWT) am Standort Halle hat innerhalb eines EUProjekts gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität Krakow und den Zahnmedizinischen Kliniken in Bern einen hochspezifischen Wirkstoff gegen Parodontitis entwickelt und patentiert. Die Markteinführung soll durch das im Jahr 2018 gegründete Startup PerioTrap Pharmaceuticals vorangetrieben werden. An dem Unternehmen haben sich Wissenschaftler aus Halle und die FraunhoferGesellschaft als als Gründungs gesellschafter beteiligt. »Der neue Wirkstoff ist zweifach selektiv, d. h., er wird nur von den krank machenden Keimen aufgenommen und wirkt auch nur bei diesen. Der Organismus wird durch eine lokale Gabe in die Zahntasche nicht belastet und Resistenzentwick lungen werden vermindert«, erklärt Dr. Mirko Buchholz vom Fraunhofer IZI, einer der beiden Geschäftsführer und Gründer von PerioTrap. Für eine optimale Wirkung wurde auch eine erste Formulierungsidee entwickelt: Mit einer Art resorbier barem Stäbchen, das biegsam ist wie ein Faden, wurde ein Testwirkstoff sehr lange – über 42 Tage – freigesetzt. Diese Entwicklung wurde durch ein Projekt des FraunhoferLeis tungszentrums Chemie und Biosystemtechnik zusammen mit dem FraunhoferInstitut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS und den Universitäten Bern und Halle durch das Land SachsenAnhalt gefördert. Bis zur Zulassung und zum Markteintritt ist es jedoch noch ein weiter Weg. Zunächst muss eine präklinische Phase durchlaufen werden. Diese beinhaltet u. a. die Untersuchung auf Giftigkeit und Versuche am lebenden Organismus. Nach Abschluss der Präklinik schließen sich die klinischen Phasen an, um den Wirkstoff in Studien am Menschen zu testen. MonitorFish GmbH Intelligente Überwachung von Aquakulturen In der Aquakultur verlieren die Fischzuchtbetriebe durch schnittlich 40 Prozent der Einnahmen, weil die Fische nicht unter optimalen Bedingungen gehalten werden. Dass das nicht so sein muss, zeigt das im Januar 2019 gegründete Unternehmen MonitorFish. Kerntechnologie ist ein KIge stütztes Kontrollsystem für das Fischwohl in Aquakulturen, das in Zusammenarbeit des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD mit dem Startup entwickelt wurde. Auf Basis von Sensor und Bilddaten werden kritische Fisch wachstumsparameter analysiert und anlagen- und fischspezifi sche Handlungsempfehlungen generiert. »Mithilfe unserer Technologie kann die Fischproduktion verdoppelt werden«, sagt Geschäftsführer und Mitgründer Chaitanya Dhumasker. Ziel ist es, den Fischzuchtbetrieben das Fachwissen in Form von empfohlenen Aufgaben zum frühestmöglichen Zeitpunkt zugänglich zu machen. »Wir sind schneller als die Fischex perten«, so Dhumasker. Katastrophale Fischverluste werden so verhindert und das finanzielle Risiko für Fischfarmer wird reduziert. Optimierte Futter und Düngemittelmengen redu zieren außerdem die Umweltbelastung. 124

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»Psoido bietet die einzige Lösung, wenn ein System die Authentifizierung von Daten verlangt, den Schutz der realen Identität einfordert und gleichzeitig einzigartige IDs für die Datenanalyse benötigt«, legt Geschäftsführer Steffen Holly dar. Einen entscheidenden Antrieb erhielt das Geschäftsmodell der Psoido GmbH durch die Einführung der Datenschutz Grundverordnung (DSGVO) im Mai 2018, mit der die Regeln zur Verarbeitung personenbezogener Daten EUweit verein heitlicht wurden. »Die Unternehmen müssen nun verstärkt ihren Datenschutzpflichten nachkommen. Das befördert unser Geschäft«, sagt Geschäftsführer Steffen Holly. Ausgangspunkt für die Ausgründung war ein Patent des Fraunhofer IDMT. In seiner damaligen Rolle als Geschäftsfeld leiter erkannte Holly das Verwertungspotenzial und bereitete mit Unterstützung von Fraunhofer Venture die Ausgründung vor. »In den Programmen der VentureAbteilung hatten wir die Möglichkeit, Dinge im Vorfeld auszuprobieren, bevor wir uns auf den Markt wagen«, sagt Holly. Schnell wurde klar: Die geeignetsten Partner liegen in den Bereichen Logistik und Mobilität. Für den Start erhielt die Psoido GmbH eine Finan zierung aus dem Fraunhofer TechnologieTransfer Fonds (FTTF). Das Unternehmen plant jetzt die Ausweitung der Software lösung auf neue Geschäftsbereiche, etwa den Einsatz im Banking (Finanzen und Versicherungen). Das Team von MonitorFish wurde 2018 im Rahmen des BMBF Projekts »TechBridge« gefördert. 2019 konnte es außerdem eine Finanzierung des Fraunhofer TechTransferFonds (FTTF) für sich verbuchen. Die Kameratechnik stammt vom Startup, Fraunhofer entwickelte den intelligenten SoftwareAlgorith mus und hat dem Startup eine Lizenz für »underwater image recognition« erteilt. Zurzeit wird der Markteintritt vorbereitet. Um sowohl die Kameras als auch den Algorithmus weiter zu verbessern, werden bei drei Pilotkunden in der Region DACH (Deutschland, Österreich, Schweiz) Tests durchgeführt. Dabei konnte man z. B. feststellen, dass die Fische kein grelles Kame ralicht vertragen. Deshalb wurden die Prozesse angepasst und Rotlicht zum Einsatz gebracht. Aus den Pilotkunden sollen bald echte Kunden werden. Die Aufnahme des »Real Business« ist für Mai 2020 geplant. Psoido GmbH Das Pseudonym wird anonym Die detaillierte Auswertung von Geschäftsdaten ist heute Basis des Erfolgs vieler Unternehmen. Dem stehen jedoch oftmals Erfordernisse des Personendatenschutzes entgegen. Die Psoido GmbH schafft eine Lösung: Das Ende Juni 2019 aus dem FraunhoferInstitut für Digitale Medientechnologie IDMT ausgegründete Startup stellt seinen Kunden eine Softwareas aServiceLösung bereit, die reale von virtuellen Identitäten entkoppelt. Damit sind erstmals differenzierte Datenanalysen ohne Rückverfolgbarkeit zur Datenquelle möglich. Kurzum: Psoido erlaubt den Urhebern von Daten, die Souveränität über diese zu behalten und sie dennoch unkompliziert und schnell zu teilen. 125

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BILANZ ZUM 31. DEZEMBER 2019 FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E. V., MÜNCHEN AKTIVA A. Anlagevermögen € € 2019 € Vorjahr T€ und ähnliche Rechte und Werte Immaterielle Vermögensgegenstände 1. Konzessionen, gewerbliche Schutzrechte 2. Geleistete Anzahlungen Sachanlagen 1. Grundstücke, grundstücksgleiche Rechte und Bauten einschließlich der Bauten auf fremden Grundstücken 2. Technische Anlagen und Maschinen 3. Andere Anlagen, Betriebs und Geschäftsausstattung 4. Geleistete Anzahlungen und Anlagen im Bau Finanzanlagen 1. Anteile an verbundenen Unternehmen 2. Beteiligungen 3. Wertpapiere des Anlagevermögens 4. Sonstige Ausleihungen I. II. III. B. Umlaufvermögen I. II. – erhaltene Anzahlungen 455.865.337,85 – 380.345.242,32 Vorräte 1. Unfertige Leistungen 2. Geleistete Anzahlungen Forderungen und sonstige Vermögensgegenstände 1. Forderungen aus Lieferungen und Leistungen 2. Ausgleichsansprüche und Forderungen 3. Forderungen gegen verbundene Unternehmen 4. Sonstige Vermögensgegenstände an Bund und Länder a) aus der institutionellen Förderung 103.002.368,39 b) aus Projektabrechnungen einschließlich Aufträgen c) wegen Pensions und Urlaubsrückstellungen 80.601.000,00 204.330.271,08 92.782,82 8.486.808,40 9.153.627,75 515.000,00 75.520.095,53 25.452,25 216.125.455,38 III. Sonstige Wertpapiere IV. Kassenbestand, Bundesbankguthaben und Guthaben bei Kreditinstituten C. Rechnungsabgrenzungsposten Treuhandvermögen 128 16.704.768,84 33.440.605,84 50.145.374,68 1.237.237.129,15 494.797.309,62 45.299.141,89 472.927.225,04 2.250.260.805,70 18.248.218,97 2.318.654.399,35 75.545.547,78 91.339.513,30 1.308.790.291,78 80.941.290,43 3.708.385.981,56 21.820.363,23 387.933.639,47 116.378,21 122.417.827,70 726.593.300,76 415.311.929,94 22.685 32.625 55.310 1.223.957 439.935 40.657 355.555 2.060.104 93 9.180 11.336 15 20.624 2.136.038 446.981 – 385.131 61.850 72 61.922 222.741 25.399 146.901 72.324 244.624 13.132 127.762 608.259 384.659 162.500 1.217.340 92.208 3.445.586 33.626

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F I N A N Z E N Vorjahr T€ 15.233 54 15.287 1.222 – 2 1.224 16.511 384.908 2.120.977 265.152 69.486 2.840.523 9.224 164.347 173.571 109.552 187.631 110.068 297.699 1.224 6.384 414.859 122 3.445.586 2019 € 15.355.630,19 415.508.285,76 2.305.946.247,30 265.213.563,44 64.409.844,51 3.051.077.941,01 9.101.000,00 187.408.458,78 196.509.458,78 110.589.737,50 293.909.659,53 650.851,70 35.578.922,28 440.729.171,01 4.713.780,57 3.708.385.981,56 21.820.363,23 33.6260 129 PASSIVA A. Eigenkapital I. II. Vereinskapital Vortrag Jahresergebnis Rücklagen für satzungsgemäße Zwecke Vortrag Entnahme Einstellung B. Sonderposten € 15.287.367,41 52.387,78 € 15.339.755,19 1.223.725,49 1.211.050,49 3.200,00 15.875,00 1. Rücklage aus Lizenzerträgen für satzungsgemäße Zwecke 2. Zuwendungen zum Anlagevermögen 3. Zur Finanzierung des Umlaufvermögens 4. Barwert Teilzahlungen aus Patentverkauf verwendete Zuwendungen C. Rückstellungen 1. Rückstellungen für Pensionen und ähnliche Verpflichtungen 2. Sonstige Rückstellungen D. Verbindlichkeiten a) aus der institutionellen Förderung b) aus Projektabrechnungen 1. Verbindlichkeiten aus Lieferungen und Leistungen 2. Noch zu verwendende Zuschüsse von Bund und Ländern 194.121.057,29 99.788.602,24 3. Verbindlichkeiten gegenüber verbundenen Unternehmen 4. Sonstige Verbindlichkeiten (davon aus Steuern: Mio € 22; Vorjahr: T€ 0) E. Rechnungsabgrenzungsposten Treuhandverbindlichkeiten

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GEWINN- UND VERLUSTRECHNUNG FÜR DAS GESCHÄFTSJAHR 2019 FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V., MÜNCHEN 1. Erträge aus institutioneller Förderung 1.1 1.2 2. Eigene Erträge Bund Länder € € 2019 € Vorjahr T€ 846.646.386,66 157.684.290,51 1.004.330.677,17 768.020 123.336 891.356 Aufträge Aufträge Erlöse aus Forschung und Entwicklung Bund: Projektförderung Länder: Projektförderung Industrie, Wirtschaft und Wirtschaftsverbände Einrichtungen der Forschungsförderung und Sonstige 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2 Sonstige Erlöse 2.3 2.4 Andere aktivierte Eigenleistungen 2.5 2.6 2.7 Summe Zuwendungen und eigene Erträge Sonstige betriebliche Erträge Erträge aus Beteiligungen Sonstige Zinsen und ähnliche Erträge Summe Umsatzerlöse Erhöhung des Bestandes an unfertigen Leistungen 594.856.665,44 22.602.915,75 183.247.347,23 1.874.319,10 724.416.768,22 166.615.723,58 1.693.613.739,32 6.528.275,43 1.700.142.014,75 8.884.447,53 8.963.808,42 33.991.831,40 1.802.769,54 2.001.592,57 55.644.449,46 526.780 14.543 161.994 2.329 691.861 188.249 1.585.756 5.446 1.591.202 29.127 8.179 43.326 4.298 1.233 86.163 2.760.117.141,38 2.568.721 3. Veränderung der Sonderposten Rücklage aus Lizenzerträgen für satzungsgemäße Zwecke Zuwendungen zum Anlagevermögen Einstellung (betrifft Investitionen) 3.1 3.1.1 Einstellung 3.1.2 Verbrauch 3.2 3.2.1 3.2.2 Auflösung (betrifft Abschreibungen) Zur Finanzierung des Umlaufvermögens 3.3 verwendete Zuwendungen Für die Aufwandsdeckung zur Verfügung stehende Zuwendungen und eigene Erträge – 39.357.937,70 8.757.937,70 – 481.058.980,83 291.469.879,70 – 61.590,43 – 220.250.691,56 2.539.866.449,82 – 53.321 7.321 – 444.539 283.185 – 17.597 – 224.951 2.343.770 4. 130

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F I N A N Z E N Übertrag 5. Materialaufwand € € 2019 € Vorjahr T€ 2.539.866.449,82 2.343.770 5.1 Aufwendungen für Roh, Hilfs und Betriebsstoffe 5.2 Aufwendungen für bezogene Forschungs und Entwicklungsleistungen 6. Personalaufwand Soziale Abgaben und Aufwendungen für 6.1 Gehälter 6.2 Altersversorgung und für Unterstützung davon für Altersversorgung: € 60.605.409,15 (Vorjahr: T€ 55.925) 7. Abschreibungen auf immaterielle Vermögensgegenstände des Anlagevermögens und Sachanlagen 8. Sonstige betriebliche Aufwendungen 9. Abschreibungen auf Finanzanlagen und auf Wertpapiere des Umlaufvermögens 10. Zinsen und ähnliche Aufwendungen Summe der Aufwendungen 11. Jahresfehlbetrag (Vj.: Jahresüberschuss) 12. Entnahme aus den Rücklagen 13. Einstellung in die Rücklagen 14. Jahresergebnis 15. Zuführung zum Vereinskapital 201.660.573,05 204.510.501,79 406.171.074,84 1.199.380.852,07 265.919.122,82 1.465.299.974,89 288.293.263,71 372.523.114,87 8.066.293,90 668.190,32 192.046 189.069 381.115 1.108.022 242.160 1.350.182 282.978 324.312 4.452 675 2.541.021.912,53 2.343.714 – 1.155.462,71 1.211.050,49 – 3.200,00 52.387,78 – 52.387,78 – 56 – – 2 54 – 54 – 131

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ZUSAMMENHANG ZWISCHEN GEWINN- UND VERLUSTRECHNUNG, LEISTUNGSRECHNUNG UND EINNAHMEN- UND AUSGABENRECHNUNG Leistungs rechnung € Vereins vermögen € Überleitungs posten € Gewinn und Verlustrechnung € 996.053.877,17 1.706.236.752,01 397.237,70 8.963.808,42 39.845.904,02 2.751.497.579,32 8.276.800,00 – 12.623.012,69 6.131.037,73 1.004.330.677,17 1.693.613.739,32 6.528.275,43 8.884.447,53 8.884.447,53 8.963.808,42 342.762,06 – 2.392.472,57 37.796.193,51 – 30.600.000,00 – 30.600.000,00 – 481.058.980,83 – 481.058.980,83 12.464,92 291.457.414,78 291.469.879,70 – 61.590,43 – 61.590,43 8.276.800,00 2.759.712.788,89 – 8.276.800,00 355.226,98 – 220.201.566,05 2.539.866.449,82 Erträge/Einnahmen Erträge/Einnahmen aus institutioneller Förderung aus Forschung und Entwicklung aus sonstigen Erlösen Erhöhung des Bestandes an unfertigen Leistungen Andere aktivierte Eigenleistungen Sonstige betriebliche Erträge Einnahmen- und Ausgabenrechnung Veränderung der Sonderposten Rücklage aus Lizenzerträgen für satzungsgemäße Zwecke Einstellung in den Sonderposten (betrifft Investitionen) Zuwendungen zum Anlagevermögen Auflösung des Sonderpostens (betrifft Abschreibungen) Zur Finanzierung des Umlaufvermögens verwendete Zuwendungen Veränderung der Ausgleichsansprüche wegen Pensions und Urlaubsrückstellungen Finanzvolumen 132

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F I N A N Z E N Leistungs rechnung € Vereins vermögen € Überleitungs posten € Gewinn und Verlustrechnung € 373.241.585,57 1.478.534.011,33 396.272.263,54 23.917,77 5.640,00 182.139,43 1.298.992,49 32.905.571,50 – 13.239.676,44 288.111.124,28 – 16.313.656,94 406.171.074,84 1.465.299.974,89 288.293.263,71 381.257.599,09 2.541.021.912,53 Aufwendungen/Ausgaben Aufwendungen /Ausgaben Aufwand lt. Gewinn- und Verlustrechnung Materialaufwand Personalaufwand Abschreibungen auf Anlagevermögen Sonstige betriebliche Aufwendungen Veränderung des Sonderpostens Rücklage aus Lizenzerträgen für satzungsgemäße Zwecke 30.600.000,00 – 30.600.000,00 Investitionen (laufende Investitionen und Ausbauinvestitionen) Jahresüberschuss Finanzvolumen 481.064.928,45 – 481.064.928,45 2.759.712.788,89 – 1.155.462,71 – 1.155.462,71 355.226,98 – 220.201.566,05 2.539.866.449,82 133

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LEISTUNGSRECHNUNG DER FRAUNHOFER-EINRICHTUNGEN Aufwendungen Betriebshaushalt Investitionen Erträge Projekterträge Zuwendungsbedarf 1 Kaiserslautern 31.376,7 2.629,9 22.682,7 11.323,9 Dresden 11.999,1 1.828,5 11.913,9 1.913,7 IUKTechnologie IUKGS Berlin 296,5 14,6 103,9 207,1 260.897,8 12.445,4 193.300,4 80.042,7 1 Rundungen erfolgen anhand der Echtwerte. 134 FraunhoferInstitut/ Einrichtung für Verbund IUK-Technologie Algorithmen und Wissen schaftliches Rechnen SCAI Sankt Augustin Intelligente Analyse und Informationssysteme IAIS Kognitive Systeme IKS Kommunikation, Informationsver Sankt Augustin München arbeitung und Ergonomie FKIE Wachtberg Angewandte Informations technik FIT Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC Bildgestützte Medizin MEVIS Digitale Medientechnologie IDMT Experimentelles Software Engineering IESE Graphische Datenverar beitung IGD Offene Kommunikations systeme FOKUS Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB Sichere Informations technologie SIT Software und System technik ISST Techno und Wirtschafts mathematik ITWM Verkehrs und Infrastruktur systeme IVI Geschäftsstelle Sankt Augustin Garching Bremen Ilmenau, Oldenburg 11.341,9 Kaiserslautern 14.531,3 Darmstadt, Rostock 16.352,3 2019 T€ 12.346,2 21.117,6 10.541,3 11.126,0 24.353,9 6.337,0 9.048,1 32.041,0 2019 T€ 612,5 601,3 167,9 587,2 232,7 504,6 858,9 865,3 157,8 238,5 964,7 2019 T€ 2019 T€ 9.323,5 15.717,1 6.836,3 7.058,2 5.815,0 11.876,3 10.128,0 19.973,9 2.985,4 6.923,5 24.944,2 3.635,2 6.001,8 3.873,0 4.655,0 5.759,6 3.159,6 7.083,1 5.245,3 3.509,4 2.363,1 8.061,5 Berlin Karlsruhe, Ettlingen, Ilmenau, Lemgo Darmstadt Dortmund 34.558,7 1.640,5 25.991,0 10.208,2 8.012,5 5.517,6 420,7 119,9 6.568,9 4.458,6 1.864,2 1.179,0

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F I N A N Z E N FraunhoferInstitut/ Einrichtung für Verbund Innovationsforschung – INNOVATION Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Stuttgart NaturwissenschaftlichTechnische Trendanalysen INT System und Innovations forschung ISI Informationszentrum Raum und Bau IRB FraunhoferZentrum für Internationales Management und Wissensökonomie IMW Euskirchen Karlsruhe Stuttgart Leipzig Aufwendungen Betriebshaushalt Investitionen Erträge Projekterträge Zuwendungsbedarf 1 2019 T€ 2019 T€ 2019 T€ 2019 T€ 36.970,2 1.233,6 32.075,8 6.128,0 2.714,6 28.571,3 7.681,7 16,7 620,6 143,6 1.873,7 22.364,3 2.728,4 857,6 6.827,7 5.096,8 8.086,2 564,1 5.265,7 3.384,6 84.024,0 2.578,6 64.307,9 22.294,7 Verbund Life Sciences Biomedizinische Technik IBMT Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB Marine Biotechnologie und Zelltechnik EMB Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Zelltherapie und Immunologie IZI Sulzbach, St. Ingbert 16.811,8 676,3 13.582,8 Stuttgart, Leuna 25.185,3 1.221,4 18.321,7 Lübeck 2.712,7 6,2 1.221,7 3.905,2 8.085,0 1.497,3 Aachen, Schmallenberg Hannover, Braunschweig, Regensburg Freising, Dresden Leipzig, PotsdamGolm 41.800,2 2.761,1 32.457,9 12.103,4 32.473,6 3.673,2 23.357,2 12.789,6 23.885,1 1.259,7 19.720,0 5.424,8 39.924,4 1.857,3 27.507,6 14.274,0 182.793,1 11.455,2 136.168,8 58.079,4 Verbund Light & Surfaces Angewandte Optik und Feinmechanik IOF Lasertechnik ILT Organische Elektronik, Elektronenstrahl und Plasmatechnik FEP Physikalische Messtechnik IPM Schicht- und Oberflächen- technik IST Werkstoff und Strahltechnik IWS Jena Aachen Dresden Freiburg Braunschweig Dresden 36.096,2 42.253,5 6.788,3 8.377,6 32.993,6 33.343,7 9.891,0 17.287,4 24.032,4 19.876,2 12.768,4 31.881,6 1.025,3 568,6 1.387,7 2.924,9 17.335,2 12.836,6 7.093,6 24.590,6 7.722,4 7.608,3 7.062,4 10.216,0 166.908,3 21.072,4 128.193,2 59.787,4 1 Rundungen erfolgen anhand der Echtwerte. 135

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F I N A N Z E N Leistungsrechnung der Fraunhofer-Einrichtungen FraunhoferInstitut/ Einrichtung für Verbund Mikroelektronik Angewandte Festkörperphysik IAF Elektronische Nanosysteme ENAS Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR Integrierte Schaltungen IIS Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS Mikrosysteme und Festkörper Technologien EMFT Nachrichtentechnik, HeinrichHertzInstitut, HHI Photonische Mikrosysteme IPMS Siliziumtechnologie ISIT Zuverlässigkeit und Aufwendungen Betriebshaushalt Investitionen Erträge Projekterträge Zuwendungsbedarf 1 2019 T€ 2019 T€ 2019 T€ 2019 T€ 5.558,8 4.175,8 3.330,2 Freiburg Chemnitz 14.642,8 15.315,8 2.802,1 1.232,8 11.886,1 12.372,7 Wachtberg Erlangen, Nürnberg, Dresden Erlangen Duisburg München Berlin, Goslar Dresden Itzehoe 15.154,1 1.004,8 12.828,6 174.098,7 6.957,8 140.054,1 41.002,3 28.559,4 2.204,7 23.329,3 7.434,9 38.671,6 1.339,4 23.025,1 16.985,9 15.376,7 57.265,7 44.685,9 25.578,5 741,5 10.996,7 5.121,5 5.154,5 1.097,3 1.466,6 48.329,5 31.353,6 17.309,5 14.090,7 14.429,5 9.735,6 Mikrointegration IZM Berlin, Dresden 35.658,3 2.126,1 28.023,3 9.761,0 Geschäftsstelle Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) Berlin 1.966,8 483,6 1.173,4 1.277,1 466.974,2 26.611,0 360.681,9 132.903,3 Verbund Produktion Additive Produktionstechologien IAPT Entwurfstechnik Mechatronik IEM Fabrikbetrieb und automatisierung IFF Gießerei, Composite und Verarbeitungstechnik IGCV Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP Materialfluss und Logistik IML Produktionsanlagen und Hamburg Paderborn Magdeburg Augsburg, Garching 8.937,4 11.805,2 20.260,1 787,1 640,5 489,4 6.163,5 10.620,0 15.641,3 16.147,5 1.805,9 14.656,1 Rostock Dortmund, Hamburg 9.575,9 33.136,6 268,4 1.468,0 7.226,1 26.338,5 Konstruktionstechnik IPK Berlin 20.038,0 2.113,6 13.975,2 3.561,0 1.825,7 5.108,2 3.297,3 2.618,2 8.266,1 8.176,4 Produktionstechnik und Automatisierung IPA Produktionstechnologie IPT Umwelt, Sicherheits und Energietechnik UMSICHT Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU Stuttgart Aachen Oberhausen, SulzbachRosenberg 66.634,5 28.846,0 4.110,3 836,9 55.082,5 21.436,4 15.662,2 8.246,5 45.205,5 4.236,2 39.968,4 9.473,3 Chemnitz 45.477,2 3.500,5 33.789,0 15.188,8 306.063,8 20.256,8 244.897,0 81.423,6 1 Rundungen erfolgen anhand der Echtwerte. 136

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FraunhoferInstitut/ Einrichtung für Verbund Werkstoffe, Bauteile – MATERIALS Angewandte Polymer Aufwendungen Betriebshaushalt Investitionen Erträge Projekterträge Zuwendungsbedarf 1 2019 T€ 2019 T€ 2019 T€ 2019 T€ forschung IAP Bauphysik IBP Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF Chemische Technologie ICT, PotsdamGolm Stuttgart, Holzkirchen 24.146,3 2.421,5 17.802,5 27.773,4 1.070,0 19.786,5 8.765,4 9.057,0 Darmstadt 28.919,8 2.907,9 19.627,9 12.199,8 Teilinstitut für Polymertechnik Pfinztal, Karlsruhe 27.460,1 3.475,5 20.954,0 Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG Energiewirtschaft und Bochum 287,0 0,0 0,0 9.981,6 287,0 Energiesystemtechnik IEE Kassel 26.871,7 1.205,9 22.869,8 5.207,7 Fertigungstechnik und Angewandte Material forschung IFAM Holzforschung, Bremen, Dresden, Stade 52.471,0 4.054,4 41.947,8 14.577,6 WilhelmKlauditzInstitut, WKI Braunschweig 15.980,0 2.838,5 13.863,6 4.954,9 Keramische Technologien und Systeme IKTS Kurzzeitdynamik, Dresden, Hermsdorf 58.204,3 6.115,9 48.469,4 15.850,8 ErnstMachInstitut, EMI Freiburg Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS Halle Mikrotechnik und Mikrosysteme Silicatforschung ISC IMM Solare Energiesysteme ISE Werkstoffmechanik IWM Windenergiesysteme IWES Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP Saarbrücken 14.309,1 629,1 9.315,2 5.622,9 496.966,2 53.367,9 406.233,1 144.101,0 9.047,7 1.237,8 7.054,7 24.071,1 3.447,6 20.200,9 11.383,2 1.306,8 4.620,7 33.474,3 92.433,8 21.742,8 28.390,7 1.037,7 10.396,0 1.040,1 10.183,1 21.266,1 88.394,4 15.247,1 34.812,5 3.230,8 7.317,8 8.069,3 13.245,9 14.435,4 7.535,8 3.761,3 Mainz Würzburg, Bronnbach, Garching, Bayreuth Freiburg, Halle Freiburg Bremerhaven, Kassel 1 Rundungen erfolgen anhand der Echtwerte. 137

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F I N A N Z E N Leistungsrechnung der Fraunhofer-Einrichtungen FraunhoferInstitut/ Einrichtung für Zusätzliche Forschungsförderung 2 ATHENE – Graphische Datenverarbeitung IGD Darmstadt ATHENE – Sichere Informationstechnologie SIT Darmstadt Forschungsfertigung Batteriezelle FFB – Produktionstechnologie IPT Münster Aufwendungen Betriebshaushalt Investitionen Erträge Projekterträge Zuwendungsbedarf 1 2019 T€ 0,0 0,0 2019 T€ 1.369,6 10.558,1 2019 T€ 2019 T€ 1.291,7 9.212,8 2.093,2 78,0 1.345,3 0,0 2.093,2 0,0 Angewandte Festkörperphysik IAF Chemische Technologie ICT, Teilinstitut für Chemische Energieträger Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR Kommunikation, Informations verarbeitung und Ergonomie FKIE Kurzzeitdynamik, Freiburg 16.769,3 3.876,4 11.275,0 9.370,7 Pfinztal Wachtberg 14.483,6 833,1 4.375,0 10.941,8 18.236,2 2.310,1 8.935,6 11.610,6 Wachtberg 27.371,6 2.019,7 15.945,5 13.445,7 ErnstMachInstitut, EMI Freiburg 16.792,5 6.989,1 13.138,6 10.643,0 Naturwissenschaftlich Technische Trendanalysen INT Euskirchen 7.496,6 456,0 3.334,7 4.617,9 Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Teilinstitut Ettlingen Ettlingen 22.438,7 5.182,8 19.931,9 7.689,6 136.186,1 23.090,4 79.029,4 80.247,1 Zentrale Stellen FraunhoferZentrale Institutszentrum Birlinghoven Institutszentrum Stuttgart Zentrale Kosten München Sankt Augustin Stuttgart Ausbauinvestitionen Leistungsrechnung Finanzvolumen 39.625,9 549,8 83,9 137.574,8 2.509,1 46,9 146,2 2.059,2 5.526,9 56,4 8,5 9.531,4 36.608,1 540,3 221,5 130.102,6 305.425,8 127.508,6 177.917,2 177.834,4 310.187,3 142.631,9 345.389,8 2.278.647,9 481.064,9 1.755.443,7 1.004.269,1 2.759.712,8 1 Rundungen erfolgen anhand der Echtwerte. 2 Ohne Vertragsforschung der verteidigungsbezogenen Institute, zzgl. ATHENE und FFB. 138

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AUSZÜGE AUS DEM ANHANG 2019 Für die Abrechnung gegenüber den Zuwendungsgebern wird die Leistungsrechnung der Gesamtgesellschaft durch Neutrali sierung von nicht kassenwirksamen Erträgen und Aufwendun gen zur kameralistischen Einnahmen und Ausgabenrechnung übergeleitet. Die Gewinn und Verlustrechnung enthält diese erfolgswirksamen Veränderungen der Forderungen und Ver bindlichkeiten gegenüber dem Vorjahr sowie die Abschreibun gen. In der Bilanz werden diese Überleitungen unter der Posi tion Sonderposten »Zur Finanzierung des Umlaufvermögens verwendete Zuwendungen« ausgewiesen bzw. im Sonderpos ten »Zuwendungen zum Anlagevermögen« mitberücksichtigt. Im Lagebericht werden die Zahlen der Leistungsrechnung getrennt nach den drei Bereichen Vertragsforschung, Zusätz liche Forschungsförderung und Ausbauinvestitionen erläutert. I. Allgemeine Erläuterungen Die FraunhoferGesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. mit Sitz in München wird im Vereinsregister des Amtsgerichts München unter der Registernummer VR 4461 geführt. Die Aufstellung des Jahresabschlusses zum 31. Dezember 2019 erfolgt freiwillig unter Beachtung der Vorschriften des Handels gesetzbuches für große Kapitalgesellschaften. Die Aufstellung der Gewinn und Verlustrechnung erfolgt nach dem Gesamt kostenverfahren. Kernstück der Rechnungslegung der FraunhoferGesellschaft ist die Leistungsrechnung, aus der sich nach Überleitung der kaufmännische Jahresabschluss ergibt. Die Leistungsrechnung ist den Anforderungen der öffentlichen Zuwendungsgeber in Gliederung und Überleitung angepasst. Sie beinhaltet Betriebs und Investitionshaushalte auf den Ebenen der Institute, der Zentrale und der Gesamtgesellschaft. Die Zahlen des Betriebshaushalts sind im kaufmännischen Sinn als Aufwand und Ertrag dargestellt. Die Investitionen in die Sach und Finanzanlagen hingegen werden in Höhe der Ausgaben zum Zeitpunkt der Anschaffung dargestellt. Ab schreibungen sind daher im Betriebshaushalt nicht enthalten. Jahresabschluss der Fraunhofer-Gesellschaft Gewinn und Verlustrechnung Überleitung auf kaufmännische Rechnungslegung Leistungsrechnung Überleitung auf kameralistische Einnahmen- und Ausgabenrechnung Darstellung der Jahresrechnung der Fraunhofer-Gesellschaft Bilanz Lagebericht Anhang Betriebs und Investitionshaushalt auf Ebene FraunhoferGesellschaft »Finanzvolumen« Einzelabschlüsse der Institute / Zentrale Betriebshaushalt Investitionshaushalt Aufwand (ohne Abschreibung) Ausgaben Ertrag Ertrag 139

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F I N A N Z E N Auszüge aus dem Anhang II. Bilanzierungs- und Bewertungsmethoden Immaterielle Vermögensgegenstände und Sachanlagen sind zu Anschaffungs bzw. Herstellungskosten vermindert um planmäßige, lineare Abschreibungen bewertet. Immaterielle Vermögensgegenstände werden über eine Nutzungs dauer von 3 Jahren abgeschrieben. Institutsbauten auf eigenen und fremden Grundstücken werden wie folgt abgeschrieben: – Zugang vor April 1985 mit 2 Prozent – Zugang zwischen 1. April 1985 und 31. Dezember 2000 mit 4 Prozent – Zugang ab dem 1. Januar 2001 mit 3 Prozent Für bewegliche Sachanlagen wird eine Nutzungsdauer von 5 Jahren zugrunde gelegt. Abweichend davon wird für Kom munikations, Video und Audioanlagen eine Nutzungsdauer von 4 Jahren und bei EDVHardware eine Nutzungsdauer von 3 Jahren unterstellt. Kraftfahrzeuge werden über eine Nutzungsdauer von 4 Jahren abgeschrieben. Die Finanzanlagen sind zu Anschaffungskosten bzw. mit dem niedrigeren beizulegenden Wert angesetzt. Da das Anlagevermögen der Ordentlichen Rechnung zuwen dungsfinanziert ist, erfolgt eine Auflösung des Sonderpostens »Zuwendungen zum Anlagevermögen« in Höhe der Abschrei bungen, sodass die Anpassungen erfolgsneutral sind. Die Bewertung der unfertigen Leistungen erfolgt zu Herstel lungskosten bzw. zum niedrigeren beizulegenden Wert. Die Herstellungskosten umfassen Personal und Sacheinzelkosten, Gemeinkosten sowie Abschreibungen. Die erhaltenen Anzah lungen (einschließlich Umsatzsteuer) sind unter den Vorräten offen abgesetzt. Forderungen aus Lieferungen und Leistungen und sonstige Vermögensgegenstände werden mit dem Nominalwert an gesetzt. Uneinbringliche Forderungen werden zum Stichtag wertberichtigt. Das allgemeine Forderungsrisiko wird durch eine pauschale Wertberichtigung in Höhe von 2 Prozent des Forderungsbestands berücksichtigt. Wertpapiere des Umlaufvermögens sind zu Anschaffungs kosten angesetzt. Die liquiden Mittel sind zu Nominalwerten angesetzt. Geleistete Ausgaben vor dem Bilanzstichtag, die erst nach dem Bilanzstichtag aufwandswirksam werden, werden als Rechnungsabgrenzungsposten aktiviert. 140

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Die FraunhoferGesellschaft nutzt das im Rahmen ihrer Bewirtschaftungsgrundsätze verfügbare Instrument der Rück lagenbildung, um im Wesentlichen die Einnahmen aus der Lizenzierung von AudiocodierungsTechnologien mittelfristig gezielt zur Förderung ihrer eigenen Vorlaufforschung einset zen zu können. Die zur Finanzierung des Anlagevermögens verwendeten Zuwendungen werden dem Sonderposten »Zuwendungen zum Anlagevermögen« zugeführt. Die zur Finanzierung des Umlaufvermögens verwendeten Zuwendungen sind in einem eigenen Sonderposten eingestellt. Die Bewertung der Pensionsrückstellungen bei bestehender Rückdeckungsversicherung erfolgt zum Bilanzstichtag mit den von der Versicherungsgesellschaft ermittelten Aktivierungswer ten. Die Berechnung der Aktivierungswerte erfolgt gemäß Mitteilung der Versicherungsgesellschaft unter Zugrundelegung der »Richttafeln DAV 2004 R«. Eine Anpassung der laufenden Renten sowie der anrechenbaren Bezüge wird nicht zugrunde gelegt. Besteht keine Rückdeckungsversicherung bzw. ist der Erfüllungsbetrag der Pensionsverpflichtung höher als der Aktivierungswert der Rückdeckungsversicherung, wird eine Bewertung in Höhe des Betrags der Pensionsverpflichtung laut versicherungsmathematischem Gutachten vorgenommen. Die Bestimmung des Erfüllungsbetrags der Pensionsverpflichtung erfolgt nach dem Barwertverfahren (Methode der laufenden Einmalprämien). Für die Bewertung wurde ein Rechnungszins aus 10jähriger Durchschnittsbildung von 2,71 Prozent gemäß § 253 Abs. 2 HGB verwendet sowie die »HeubeckRichttafeln 2018 G« herangezogen. Die sonstigen Rückstellungen berücksichtigen alle erkennbaren Risiken und ungewisse Verbindlichkeiten. Die Bewertung der sonstigen Rückstellungen erfolgt gemäß § 253 Abs. 1 HGB mit dem nach vernünftiger kaufmännischer Beurteilung notwendi gen Erfüllungsbetrag. Sonstige Rückstellungen mit einer Lauf zeit von mehr als einem Jahr wurden gemäß § 253 Abs. 2 HGB mit den von der Deutschen Bundesbank im Dezember 2019 ermittelten laufzeitabhängigen durchschnittlichen Marktzins sätzen abgezinst. Die Altersteilzeitrückstellung wurde auf Basis der abgeschlossenen Verträge sowie einer Prognose zukünftig zu erwartender Verträge berechnet. Die Verbindlichkeiten sind mit dem Erfüllungsbetrag angesetzt. Nicht ertragswirksame Einnahmen vor dem Bilanzstichtag wer den als passiver Rechnungsabgrenzungsposten ausgewiesen. Geschäftsvorfälle in fremder Währung werden mit den jewei ligen Sicherungskursen in Ansatz gebracht. Fremdwährungs konten werden im Jahresabschluss mit dem am Bilanzstichtag geltenden Devisenkassamittelkurs umgerechnet. Durchlaufende Posten sind als Treuhandvermögen bzw. Treuhand verbindlichkeiten unter der Bilanz der Fraunhofer Gesellschaft vermerkt. 141

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WIEDERGABE DES BESTÄTIGUNGS- VERMERKS DES ABSCHLUSSPRÜFERS Grundlage für die Wiedergabe des nachfolgenden Bestäti gungsvermerks des Abschlussprüfers ist neben der Bilanz zum 31. Dezember 2019 und der Gewinn- und Verlustrechnung für das Geschäftsjahr 2019 auch der vollständige Anhang 2019 sowie der Lagebericht 2019. »An die FraunhoferGesellschaft zur Förderung der ange wandten Forschung e. V., München Prüfungsurteile Wir haben den Jahresabschluss der FraunhoferGesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., München, – bestehend aus der Bilanz zum 31. Dezember 2019 und der Gewinn und Verlustrechnung für das Geschäftsjahr vom 1. Januar 2019 bis zum 31. Dezember 2019 sowie dem Anhang, einschließlich der Darstellung der Bilanzierungs und Bewer tungsmethoden – geprüft. Darüber hinaus haben wir den Lage bericht der FraunhoferGesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., München, für das Geschäftsjahr vom 1. Januar 2019 bis zum 31. Dezember 2019 geprüft. Nach unserer Beurteilung aufgrund der bei der Prüfung gewonne nen Erkenntnisse – entspricht der beigefügte Jahresabschluss in allen wesentli chen Belangen den deutschen, für Kapitalgesellschaften geltenden handelsrechtlichen Vorschriften einschließlich den ergänzenden Bestimmungen der Satzung und vermit telt unter Beachtung der deutschen Grundsätze ordnungs mäßiger Buchführung ein den tatsächlichen Verhältnissen entsprechendes Bild der Vermögens und Finanzlage des Vereins zum 31. Dezember 2019 sowie ihrer Ertragslage für das Geschäftsjahr vom 1. Januar 2019 bis zum 31. Dezem ber 2019 und – vermittelt der beigefügte Lagebericht insgesamt ein zutref fendes Bild von der Lage des Vereins. In allen wesentlichen Belangen steht dieser Lagebericht in Einklang mit dem Jahres abschluss, entspricht den deutschen gesetzlichen Vorschriften und stellt die Chancen und Risiken der zukünftigen Ent wicklung zutreffend dar. Gemäß § 322 Abs. 3 Satz 1 HGB erklären wir, dass unsere Prüfung zu keinen Einwendungen gegen die Ordnungsmäßig keit des Jahresabschlusses und des Lageberichts geführt hat. 142

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F I N A N Z E N Bei der Aufstellung des Jahresabschlusses sind die gesetzlichen Vertreter dafür verantwortlich, die Fähigkeit des Vereins zur Fortführung der Unternehmenstätigkeit zu beurteilen. Des Weiteren haben sie die Verantwortung, Sachverhalte in Zu sammenhang mit der Fortführung der Unternehmenstätigkeit, sofern einschlägig, anzugeben. Darüber hinaus sind sie dafür verantwortlich, auf der Grundlage des Rechnungslegungs grundsatzes der Fortführung der Unternehmenstätigkeit zu bilan zieren, sofern dem nicht tatsächliche oder rechtliche Gegeben heiten entgegenstehen. Außerdem sind die gesetzlichen Vertreter verantwortlich für die Aufstellung des Lageberichts, der insgesamt ein zutreffen des Bild von der Lage des Vereins vermittelt sowie in allen wesent lichen Belangen mit dem Jahresabschluss in Einklang steht, den deutschen gesetzlichen Vorschriften entspricht und die Chancen und Risiken der zukünftigen Entwicklung zutref fend darstellt. Ferner sind die gesetzlichen Vertreter verant wortlich für die Vorkehrungen und Maßnahmen (Systeme), die sie als notwendig erachtet haben, um die Aufstellung eines Lageberichts in Übereinstimmung mit den anzuwendenden deutschen gesetzlichen Vorschriften zu ermöglichen, und um ausreichende geeignete Nachweise für die Aussagen im Lage bericht erbringen zu können. Der Senat beschließt die der Mitgliederversammlung vorzu legende Jahresrechnung. Grundlage für die Prüfungsurteile Wir haben unsere Prüfung des Jahresabschlusses und des Lage berichts in Übereinstimmung mit § 317 HGB unter Beach tung der vom Institut der Wirtschaftsprüfer (IDW) festgestellten deutschen Grundsätze ordnungsmäßiger Abschluss prüfung durchgeführt. Unsere Verantwortung nach diesen Vorschriften und Grundsätzen ist im Abschnitt »Verantwortung des Ab schlussprüfers für die Prüfung des Jahresabschlusses und des Lageberichts« unseres Bestätigungsvermerks weitergehend beschrieben. Wir sind von dem Verein unabhängig in Überein stimmung mit den deutschen handelsrechtlichen und berufs rechtlichen Vorschriften und haben unsere sonstigen deutschen Berufspflichten in Übereinstimmung mit diesen Anforderungen erfüllt. Wir sind der Auffassung, dass die von uns erlangten Prüfungsnachweise ausreichend und geeignet sind, um als Grundlage für unsere Prüfungsurteile zum Jahresabschluss und zum Lagebericht zu dienen. Verantwortung der gesetzlichen Vertreter und des Senats für den Jahresabschluss und den Lagebericht Die gesetzlichen Vertreter sind verantwortlich für die Aufstel lung des Jahresabschlusses, der den deutschen, für Kapitalge sellschaften geltenden handelsrechtlichen Vorschriften in allen wesentlichen Belangen entspricht, und dafür, dass der Jahres abschluss unter Beachtung der deutschen Grundsätze ord nungsmäßiger Buchführung ein den tatsächlichen Verhältnissen entsprechendes Bild der Vermögens, Finanz und Ertragslage des Vereins vermittelt. Ferner sind die gesetzlichen Vertreter verantwortlich für die internen Kontrollen, die sie in Übereinstimmung mit den deut schen Grundsätzen ordnungsmäßiger Buchführung als not wendig bestimmt haben, um die Aufstellung eines Jahresab schlusses zu ermöglichen, der frei von wesentlichen – beab sichtigten oder unbeabsichtigten – falschen Darstellungen ist. 143

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F I N A N Z E N Bestätigungsvermerk des Abschlussprüfers Verantwortung des Abschlussprüfers für die Prüfung des Jahresabschlusses und des Lageberichts Während der Prüfung üben wir pflichtgemäßes Ermessen aus und bewahren eine kritische Grundhaltung. Darüber hinaus Unsere Zielsetzung ist, hinreichende Sicherheit darüber zu erlangen, ob der Jahresabschluss als Ganzes frei von wesent lichen – beabsichtigten oder unbeabsichtigten – falschen Dar stellungen ist, und ob der Lagebericht insgesamt ein zutref fendes Bild von der Lage des Vereins vermittelt sowie in allen wesentlichen Belangen mit dem Jahresabschluss sowie mit den bei der Prüfung gewonnenen Erkenntnissen in Einklang steht, den deutschen gesetzlichen Vorschriften entspricht und die Chancen und Risiken der zukünftigen Entwicklung zutref fend darstellt, sowie einen Bestätigungsvermerk zu erteilen, der unsere Prüfungsurteile zum Jahresabschluss und zum Lage bericht beinhaltet. – identifizieren und beurteilen wir die Risiken wesentlicher – beabsichtigter oder unbeabsichtigter – falscher Darstellungen im Jahresabschluss und im Lagebericht, planen und führen Prüfungshandlungen als Reaktion auf diese Risiken durch sowie erlangen Prüfungsnachweise, die ausreichend und geeignet sind, um als Grundlage für unsere Prüfungsurteile zu dienen. Das Risiko, dass wesentliche falsche Darstellungen nicht aufgedeckt werden, ist bei Verstößen höher als bei Unrichtigkeiten, da Verstöße betrügerisches Zusammenwir ken, Fälschungen, beabsichtigte Unvollständigkeiten, irre führende Darstellungen bzw. das Außerkraftsetzen interner Kontrollen beinhalten können. Hinreichende Sicherheit ist ein hohes Maß an Sicherheit, aber keine Garantie dafür, dass eine in Übereinstimmung mit § 317 HGB unter Beachtung der vom Institut der Wirtschafts prüfer (IDW) festgestellten deutschen Grundsätze ordnungs mäßiger Abschlussprüfung durchgeführte Prüfung eine wesent liche falsche Darstellung stets aufdeckt. Falsche Darstellungen können aus Verstößen oder Unrichtigkeiten resultieren und werden als wesentlich angesehen, wenn vernünftigerweise erwartet werden könnte, dass sie einzeln oder insgesamt die auf der Grundlage dieses Jahresabschlusses und Lageberichts getroffenen wirtschaftlichen Entscheidungen von Adressaten beeinflussen. – gewinnen wir ein Verständnis von dem für die Prüfung des Jahresabschlusses relevanten internen Kontrollsystem und den für die Prüfung des Lageberichts relevanten Vorkehrun gen und Maßnahmen, um Prüfungshandlungen zu planen, die unter den gegebenen Umständen angemessen sind, jedoch nicht mit dem Ziel, ein Prüfungsurteil zur Wirksam keit dieser Systeme des Vereins abzugeben. – beurteilen wir die Angemessenheit der von den gesetzlichen Vertretern angewandten Rechnungslegungsmethoden sowie die Vertretbarkeit der von den gesetzlichen Vertretern dargestellten geschätzten Werte und damit zusammenhän genden Angaben. – ziehen wir Schlussfolgerungen über die Angemessenheit des von den gesetzlichen Vertretern angewandten Rech nungslegungsgrundsatzes der Fortführung der Unterneh menstätigkeit sowie, auf der Grundlage der erlangten Prüfungs nachweise, ob eine wesentliche Unsicherheit im Zusammenhang mit Ereignissen oder Gegebenheiten be steht, die bedeutsame Zweifel an der Fähigkeit des Vereins zur Fortführung der Unternehmenstätigkeit aufwerfen 144

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Wir erörtern mit den für die Überwachung Verantwortlichen unter anderem den geplanten Umfang und die Zeitplanung der Prüfung sowie bedeutsame Prüfungsfeststellungen, ein schließlich etwaiger Mängel im internen Kontrollsystem, die wir während unserer Prüfung feststellen. Nürnberg, den 23. März 2020 Rödl & Partner GmbH Wirtschaftsprüfungsgesellschaft, Steuerberatungsgesellschaft gez. Vogel Wirtschaftsprüfer gez. Hahn Wirtschaftsprüfer (An dieser Stelle endet die Wiedergabe des Bestätigungsver merks des Abschlussprüfers.)« können. Falls wir zu dem Schluss kommen, dass eine wesent liche Unsicherheit besteht, sind wir verpflichtet, im Bestäti gungsvermerk auf die dazugehörigen Angaben im Jahres abschluss und im Lagebericht aufmerksam zu machen oder, falls diese Angaben unangemessen sind, unser jeweiliges Prüfungsurteil zu modifizieren. Wir ziehen unsere Schluss folgerungen auf der Grundlage der bis zum Datum unseres Bestätigungsvermerks erlangten Prüfungsnachweise. Zu künftige Ereignisse oder Gegebenheiten können jedoch dazu führen, dass der Verein seine Unternehmenstätigkeit nicht mehr fortführen kann. – beurteilen wir die Gesamtdarstellung, den Aufbau und den Inhalt des Jahresabschlusses einschließlich der Angaben sowie ob der Jahresabschluss die zugrunde liegenden Ge schäftsvorfälle und Ereignisse so darstellt, dass der Jahres abschluss unter Beachtung der deutschen Grundsätze ord nungsmäßiger Buchführung ein den tatsächlichen Verhältnissen entsprechendes Bild der Vermögens, Finanz und Ertragslage des Vereins vermittelt. – beurteilen wir den Einklang des Lageberichts mit dem Jahres abschluss, seine Gesetzesentsprechung und das von ihm vermittelte Bild von der Lage des Vereins. – führen wir Prüfungshandlungen zu den von den gesetzli chen Vertretern dargestellten zukunftsorientierten Angaben im Lagebericht durch. Auf Basis ausreichender geeigneter Prüfungsnachweise vollziehen wir dabei insbesondere die den zukunftsorientierten Angaben von den gesetzlichen Vertre tern zugrunde gelegten bedeutsamen Annahmen nach und beurteilen die sachgerechte Ableitung der zukunftsorien tierten Angaben aus diesen Annahmen. Ein eigenständiges Prüfungsurteil zu den zukunftsorientierten Angaben sowie zu den zugrunde liegenden Annahmen geben wir nicht ab. Es besteht ein erhebliches unvermeidbares Risiko, dass künf tige Ereignisse wesentlich von den zukunftsorientierten Anga ben abweichen. 145

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STRUKTUR DER FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT Einrichtungen und Aufgaben Der Vorstand besteht aus dem Präsidenten und weiteren hauptamtlichen Mitgliedern. Zu seinen Aufgaben zählen die Geschäftsführung, die Vertretung der FraunhoferGesellschaft nach innen und außen, die Erarbeitung der Grundzüge der Wissenschafts und Forschungspolitik, die Ausbau und Finanz planung, die Akquisition der Grundfinanzierung und ihre Ver teilung auf die Institute sowie die Berufung der Institutsleiter. Unter dem Dach von Fraunhofer arbeiten 74 Institute und Forschungseinrichtungen an Standorten in ganz Deutsch land. Sie agieren selbstständig auf dem Markt und wirtschaften eigenverantwortlich. Sie sind in sieben thematisch orientierten Fraunhofer-Verbünden organisiert. Deren Ziele sind die fachliche Abstimmung innerhalb der FraunhoferGesellschaft und ein gemeinsames Auftreten am Markt. Die Sprecher der Verbünde bilden zusammen mit dem Vorstand das Präsi dium der FraunhoferGesellschaft. Das Präsidium beteiligt sich an der Entscheidungsfindung des Vorstands und hat ein Vor schlags, Empfehlungs und Anhörungsrecht. Der Senat umfasst etwa 30 Mitglieder; es sind Persönlich keiten aus Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlichem Leben, Vertreter des Bundes und der Länder sowie Mitglieder des WissenschaftlichTechnischen Rats (WTR). Der Senat beruft den Vorstand und legt die Grundzüge der Wissenschafts und Forschungspolitik fest. Er beschließt Errichtungen, Wand lungen oder Auflösungen von Einrichtungen der Fraunhofer- Gesellschaft. Die Mitgliederversammlung besteht aus den Mitgliedern der FraunhoferGesellschaft. Mitglieder von Amts wegen sind die Senatoren, der Vorstand, die Institutsleiter und die Kurato ren. Ordentliche Mitglieder können natürliche und juristische Personen werden, die die Arbeit der FraunhoferGesellschaft fördern wollen. Forscher und Förderer der Gesellschaft können für besondere Verdienste zu Ehrenmitgliedern ernannt werden. Die Mitgliederversammlung wählt die Senatoren, entlastet den Vorstand und beschließt Satzungsänderungen. Der Wissenschaftlich-Technische Rat (WTR) ist ein internes Beratungsorgan. Zu ihm gehören die Institutsleitungen und pro Institut ein vom wissenschaftlichen und technischen Per so nal gewählter Vertreter. Der WTR berät den Vorstand und die übrigen Organe bei Fragen von grundsätzlicher Be deu tung. Er spricht Empfehlungen bezüglich der Forschungs und Perso nal politik aus, nimmt zu Institutsgründungen und schließungen Stellung und wirkt bei der Berufung von Institutsleitern mit. Die Kuratorien sind externe Beratungsorgane der Institute. Sie umfassen Vertreter aus Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlichem Leben. Die etwa zwölf Mitglieder pro Institut werden vom Vorstand im Einvernehmen mit der Instituts leitung berufen. Die Kuratorien beraten die Institutsleitung und den Vorstand in Fragen der fachlichen Ausrichtung und strukturellen Veränderung des Instituts. 148

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S E R V I C E Struktur der Fraunhofer-Gesellschaft PRÄSIDIUM beruft Senat Vorstand berät Wissenschaftlich- Technischer Rat (WTR) wählt entlastet Mitgliederversammlung Verbundvorsitzende stellen 74 Fraunhofer-Institute und -Forschungseinrichtungen stellen 7 Verbünde – Innovationsforschung – INNOVATION – IUKTechnologie – Life Sciences – Light & Surfaces – Mikroelektronik – Produktion – Werkstoffe, Bauteile – MATERIALS organisiert in 7 Verbünden beraten Kuratorien externe Beratungsorgane der Institute Die FraunhoferGesellschaft ist dezentral organisiert, weist aber auch Strukturen auf, die eine strategische Ausrichtung und wirksame Steuerung von zentraler Seite aus möglich machen. Verschiedene Organe und Gremien sorgen unternehmensweit für Koordination, Beratung und Führung. 149

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MITGLIEDER, ORGANE, GREMIEN Mitglieder Senat – Kerstin Grosse – Dr. Manja Schüle Aufsichtsratsvorsitzende der (Wegen Wahl zur Ministerin Die FraunhoferGesellschaft Mitglieder aus Wissenschaft, KOMSA Kommunikation für Wissenschaft, Forschung zählt 1196 Mitglieder, die sich aus 229 ordentlichen Mitglie dern, 959 Mitgliedern von Amts wegen, 1 Ehrensenator und 8 Ehrenmitgliedern zusammen Wirtschaft und öffentlichem Sachsen AG und Kultur des Landes Leben – Prof. Dr.Ing. Heinz Jörg Fuhrmann – Dr. Sabine Herlitschka Brandenburg nur von 1.1.2020 Vorstandsvorsitzende und CTO der Infineon Technologies bis 10.2.2020 Senatsmitglied) – Prof. Dr. Wiltrud Treffenfeldt Vorsitzender des Senats der Austria AG setzen. Einige Mitglieder haben FraunhoferGesellschaft, – Sabine Herold mehrere Funktionen. Vorstandsvorsitzender der Geschäftsführende Mitglieder aus dem staatlichen Bereich Salzgitter AG Gesellschafterin von – Staatssekretärin Susanne – Prof. Dr. phil. habil. Dr.Ing. DELO Industrie Klebstoffe Bowen Ehrenmitglieder Birgit SpannerUlmer GmbH & Co. KGaA Ministerium für Bildung, stellvertretende Vorsitzende – Reiner Hoffmann Wissenschaft und Kultur des – Dr.Ing. Peter Draheim des Senats der Vorsitzender des Deutschen Landes Mecklenburg – Dr. Alfred Hauff FraunhoferGesellschaft, Gewerkschaftsbundes DGB Vorpommern – Dr.Ing. Horst Nasko Direktorin für Produktion und – Dr. Nicola LeibingerKammüller – Staatssekretär Tobias Dünow – Dr. DirkMeints Polter Technik des Bayerischen Vorsitzende der Geschäfts Ministerium für Wissenschaft, – Prof. Dr.Ing. Dr.Ing. E. h. Dr. h. c. Ekkehard D. Schulz Rundfunks – Oliver Zipse führung der TRUMPF GmbH & Forschung und Kultur des Co. KG Landes Brandenburg – Prof. Dr. rer. nat. Erwin Sommer Stellvertretender Vorsitzender – Dr.Ing. E. h. Friedhelm Loh – Staatssekretärin des Senats der Inhaber und Vorsitzender Andrea Franke – Prof. KlausDieter Vöhringer FraunhoferGesellschaft, der Friedhelm Loh Group Sächsisches Staatsministerium – Dr. rer. pol. HansUlrich Wiese Vorstandsvorsitzender der – Pär Malmhagen für Wissenschaft, Kultur und BMW AG Chief Operation Officer von Tourismus – Dr. Oliver Blume ABC Technologies – MinDirig Dr. Ole Janssen Mitglied des Vorstands – Natalie Mekelburger der Volkswagen AG Vorsitzende der Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Vorstandsvorsitzender der Geschäftsführung der (BMWi) Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG Coroplast Fritz Müller – Parl. Staatssekretär – Dr.Ing. E. h. GmbH & Co. KG Thomas Rachel Michael von Bronk – Hildegard Müller Bundesministerium für Bildung – Dr. Roland Busch – Tankred Schipanski und Forschung (BMBF) Chief Technology Officer Mitglied des Deutschen – MinDirig Ralf Schnurr und Mitglied des Vorstands Bundestages, CDU/CSU Bundesministerium der der Siemens AG Bundestagsfraktion Verteidigung (BMVg) 150

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S E R V I C E Mitglieder aus dem Wissen- – Dipl.Ing. Wolfgang Lux Wissenschaftlich- – Prof. Dr.Ing. schaftlich-Technischen Rat stellvertretender Vorsitzender Technischer Rat (WTR) (WTR) des Gesamtbetriebsrats – Prof. Dr. Peter Gumbsch der FraunhoferGesellschaft, Leiter des FraunhoferInstituts FraunhoferInstitut für Der WTR zählt 150 Mitglieder, 85 davon als Mitglieder der WelfGuntram Drossel FraunhoferInstitut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU für Werkstoffmechanik IWM Produktionstechnik und Institutsleitungen und 65 als – Prof. Dr. techn. – Dipl.Ing. Stefan Schmidt Automatisierung IPA gewählte Vertretungen der Dieter W. Fellner stellvertretender Vorsitzender – Staatssekretärin wissenschaftlichen und techni FraunhoferInstitut für Graphi des WTR, Annette Storsberg schen Mitarbeitenden. sche Datenverarbeitung IGD FraunhoferInstitut für Materialfluss und Logistik IML Ministerium für Kultur und – Prof. Dr. Peter Gumbsch Wissenschaft des Landes Vorsitzender des WTR: FraunhoferInstitut für – Prof. Dr. Andreas Tünnermann NordrheinWestfalen – Prof. Dr. Andreas Tünnermann Werkstoffmechanik IWM Vorsitzender des WTR, – Prof. Dr. Martin Stratmann Leiter des FraunhoferInstituts – Prof. Dr.Ing. Albert Heuberger Leiter des FraunhoferInstituts Präsident der MaxPlanck für Angewandte Optik und FraunhoferInstitut für für Angewandte Optik und Gesellschaft zur Förderung Feinmechanik IOF Integrierte Schaltungen IIS Feinmechanik IOF der Wissenschaften e. V. – Prof. Dr. – Dipl.Ing. Dominik Toussaint Ehrensenator Vorsitzender des Präsidium – Prof. Dr.Ing. Dr.Ing. E. h. Dr. h. c. Ekkehard D. Schulz Gesamtbetriebsrats der FraunhoferGesellschaft, Das Präsidium der Fraunhofer FraunhoferInstitut für Gesellschaft besteht aus den Vor HorstChristian Langowski FraunhoferInstitut für Verfah renstechnik und Verpackung IVV Ständige Gäste System und Innovations ständen und den im Folgenden Vorstand – Prof. Dr. Martina Brockmeier forschung ISI aufgeführten acht Vorsitzenden Vorsitzende des Wissenschaftsrates – Staatsminister der FraunhoferVerbünde: – Prof. Dr.Ing. habil. Prof. Dr. Konrad Wolf – Prof. Dr.Ing. Prof. E. h. Prof. E. h. Dr.Ing. E. h. mult. Dr. h. c. mult. – Prof. Dr. Pascale Ehrenfreund Ministerium für Wissenschaft, Wilhelm Bauer Vorsitzende des Vorstands Weiterbildung und Kultur des FraunhoferInstitut für Reimund Neugebauer des Deutschen Zentrums für Landes RheinlandPfalz Arbeitswirtschaft und (Präsident) Luft und Raumfahrt e. V. (DLR) – Staatssekretär Organisation IAO – Prof. Dr. rer. nat. – Prof. Dr.Ing. Jürgen Beyerer Ralf Boris Wehrspohn Dr. Oliver Grundei Kuratorien FraunhoferInstitut für – Prof. Dr. rer. publ. ass. iur. Ministerium für Bildung, Optronik, Systemtechnik und Alexander Kurz Wissenschaft und Kultur des Landes SchleswigHolstein Für die Institute der Gesellschaft sind 838 Kuratorinnen und Bildauswertung IOSB – Dipl.Kfm. Andreas Meuer – Prof. Dr. Karsten Buse Kuratoren tätig; einige davon FraunhoferInstitut für Auflistung der Gremienmitglieder gehören mehreren Instituts Physikalische Messtechnik IPM mit Stand vom 31. Januar 2020 kuratorien zugleich an. 151

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WEITERE INITIATIVEN UND FORSCHUNGSSTRUKTUREN Agenda Fraunhofer 2022 und Zukunftskommission Fraunhofer Strategische Forschungsfelder Im Rahmen der RoadmapEntwicklung »Agenda Fraunhofer 2022« erarbeitete die 2018 eingesetzte Zukunftskommission in einem breiten internen Austausch eine zukunftsfähige Struktur für die FraunhoferGesellschaft. Künftig soll eine klare und in der Komplexität reduzierte Struktur den Anforderungen des globalen Innovationswettbewerbs wie auch den Erwar tungen von Stakeholdern in Wirtschaft, Politik und Wissen schaft gerecht werden. Die Fraunhofer Strategischen Forschungsfelder definieren die systemrelevanten und portfoliobildenden Forschungs schwerpunkte der FraunhoferGesellschaft. Sie entwickeln die bishe rigen Impulse aus den Prioritären Strategischen Initiativen weiter. Unter Berücksichtigung von Relevanz, Strategie und Priorität positioniert sich Fraunhofer mit folgenden interdiszi plinären Forschungsfeldern: – Künstliche Intelligenz – Intelligente Medizin – Quantentechnologien – Wasserstofftechnologien – Next Generation Computing – Bioökonomie – Ressourceneffizienz und Klimatechnologien Impact-Ziele Impact-Ziele sollen Fraunhofer zu einem geschärften Profil bei Politik, Industrie und Gesellschaft verhelfen. Sie adressieren gesellschaftliche und branchenübergreifende Herausforde rungen und zeigen, in welchen Bereichen Fraunhofer durch interdisziplinäre Zusammenarbeit signifikante Lösungen beisteuern kann. – bezahlbare Gesundheit – vollendete Energiewende – Sicherheit und resiliente Gesellschaft – digitalisierte Wertschöpfung – ganzheitliche Kreislaufwirtschaft Bereits ab 2020 werden folgende strukturbildenden Maßnahmen angestoßen: kompetenzorientierte Verbünde, Fraunhofer Strategische Forschungsfelder und leitmarkt orientierte Allianzen. 152

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S E R V I C E Fraunhofer-Verbünde Leitmarktorientierte Allianzen Im FraunhoferModell stehen Verbünde gleichsam für Orte der gemeinsamen Ressourcennutzung und des solidarischen Schulterschlusses. Mission der Verbünde ist es, ihre wissen schaftliche Exzellenz in den jeweiligen Kompetenzfeldern zu sichern und weiterzuentwickeln. In allen Verbünden wird 2020 ein Portfolioprozess angestoßen, in welchem Kompetenzportfolios erfasst und strukturiert dargestellt werden. Auf Basis dieser Ergebnisse werden nötige strukturelle Veränderungen innerhalb sowie eine mögliche Neustrukturierung der Verbünde insgesamt geprüft. Mit diesem Instrument werden Branchen mit hoher Relevanz für die Innovationskraft Deutschlands und Europas adressiert. Additiv zu den Forschungs und Entwicklungsleistungen ein zelner Institute werden künftig leitmarktorientierten Allianzen Systemlösungen und institutsübergreifende Angebote insbe sondere für ausgewählte Branchen – sogenannte Leitmärkte – generieren. Hier werden u. a. Roadmaps zur Umsetzung für den Technologietransfer definiert; zentral ist auch die Ausrichtung an und die Interaktion mit den jeweiligen Industrieverbänden. 2019 waren 22 FraunhoferAllianzen aktiv. Ab 2020 sollen sie grundlegend angepasst werden. Demnach sind Allianzen für folgende Leitmärkte geplant: – Anlagen und Maschinenbau – Bauwirtschaft – Chemische Industrie – Digitalwirtschaft – Energiewirtschaft – Ernährungswirtschaft – Gesundheitswirtschaft – Mobilitätswirtschaft Plattformen, in deren Zentrum bislang keine Branche, sondern ein wissenschaftlichtechnisches Forschungsthema stand, können als ThemenNetzwerke auf Initiative ihrer Mitglieds institute fortgeführt werden. 153

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S E R V I C E Weitere Initiativen und Forschungsstrukturen Fraunhofer Cluster of Excellence Leitprojekte In einer gemeinsamen Forschungsagenda bearbeiten Teams aus mehreren FraunhoferInstituten sechs Fraunhofer Cluster of Excellence in Form von virtuellen Plattformen und mit agilen Strukturen. Mit den Leitprojekten setzt die FraunhoferGesellschaft strategische Schwerpunkte in der Vorlaufforschung. Die Kon sortien aus FraunhoferInstituten und Wirtschaftspartnern setzen wissenschaftlich originäre Ideen schnell in marktfähige Produkte um. – Advanced Photon Sources – Lasersysteme höchster Leistung bei kürzesten Impulsen – Cognitive Internet Technologies – Schlüsseltechnologien für das Kognitive Internet. Mit den Kompetenzzentren Machine Learning, IoTComms, Data Spaces – ImmuneMediated Deseases – Individualisierte Therapie und Diagnostik für Fehlregulationen des Immunsystems – Programmable Materials – Materialien mit reversiblen Funktionalitäten, die Systeme aus Sensoren und Aktoren ersetzen können – Circular Plastics Economy – Wege zu einer wissensbasierten KunststoffKreislaufwirtschaft für Wirtschaft und Gesell schaft – Integrated Energy Systems – System und Marktintegration hoher Anteile variabler erneuerbarer Energien in das Energiesystem Laufende Leitprojekte – Evolutionäre Selbstanpassung von komplexen Produktions prozessen und Produkten – EVOLOPRO – Cognitive Agriculture – COGNAC – Medical Data Driving An Integrated CostIntelligent Model – MED²ICIN – Machine Learning for Production – ML4P – Quantum Methods for Advanced Imaging Solutions – QUILT – Towards Zero Power Electronics – ZEPOWEL – Sensorsysteme für extrem raue Umgebungen – eHarsh – Nächste Generation Additive Manufacturing – Future AM – Digitale Fertigung in der Massenproduktion – Innovation der Serienfertigung mit digitalen Druck und Laserverfahren – Go Beyond 4.0 154

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Abgeschlossene Leitprojekte – Verbrennungsmotor für die Mobilität der Zukunft – neue Antriebe, Kraftstoffe und KI – Strom als Rohstoff – Elektrochemische Verfahren für fluktuierende Energie- und Rohstoffsysteme – Theranostische Implantate – Zulassungsrelevante Entwicklung von Schlüsseltechnologien – Kritikalität Seltener Erden – Effizienz beim Einsatz von strategischen HightechMetallen – Paradigmenwechsel in der Produktionstechnik: Von maximalem Gewinn aus minimalem Kapitaleinsatz zu maximaler Wertschöpfung bei minimalem Ressourcen einsatz – E³Produktion – Elektromobilität – Innovative Technologien und Kompo nenten für Hybrid und Elektrofahrzeuge – Zellfreie Bioproduktion – Eiweiße im industriellen Maßstab ohne Zellen herstellen Kooperationen Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle FFB Die Forschungsfertigung Batteriezelle soll als Entwicklungs zentrum die Produktion großformatiger LiIonenBatteriezellen durch Digitalisierungsansätze modularisieren und zu einer Ablösung der eingeführten starren Fertigungslinien beitragen. Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) Um die Position der europäischen Halbleiter und Elektronik industrie im globalen Wettbewerb zu stärken, kooperieren elf Institute des FraunhoferVerbunds Mikroelektronik mit zwei Instituten der LeibnizGemeinschaft in einer standortübergrei fenden Forschungsfabrik für Mikro und Nanoelektronik. Lernlabore Cybersicherheit Im Lernlabor Cybersicherheit bietet Fraunhofer unter dem Dach der Fraunhofer Academy forschungsnahe Weiterbildung der FraunhoferInstitute in Kooperation mit ausgewählten leistungsstarken Fachhochschulen an. Das Themenspektrum reicht von Industrie 4.0 bis zu kritischen Infrastrukturen, von SoftwareEntwicklung bis zu ITForensik. Max Planck School of Photonics Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat mit den Max Planck Schools eine neue Marke der Graduierten ausbildung ins Leben gerufen. Die Max Planck School of Photonics wird federführend vom FraunhoferInstitut für Optik und Feinmechanik IOF in Jena geleitet. Nationales Forschungszentrum für angewandte Cybersicherheit ATHENE In einem bisher einzigartigen und innovativen Kooperations modell von universitärer und außeruniversitärer Forschung erforscht ATHENE wichtige Fragestellungen und Probleme zur Cybersicherheit und Privatsphärenschutz, entwickelt hierzu Lösungen und unterstützt Wirtschaft und öffentliche Verwal tung sowie Firmengründer und Startups. 155

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S E R V I C E Weitere Initiativen und Forschungsstrukturen Leistungszentren Internationale Initiativen Leistungszentren organisieren an einem Standort themen spezifisch den Schulterschluss der universitären und außer- universitären Forschung mit der Wirtschaft. Die Initiative der International Data Spaces zielt darauf ab, sichere Datenräume zu schaffen, die Unternehmen verschiedener Branchen und aller Größen die selbstbestimmte und sichere Bewirtschaftung ihrer digitalen Datengüter ermöglicht. – Chemie und Biosystemtechnik, Region HalleLeipzig – Digitale Vernetzung, Berlin – DYNAFLEX® – Technologien für die Energie und Rohstoffwende, Oberhausen – Elektroniksysteme, Erlangen – Funktionsintegration für die Mikro/Nanoelektronik, – Dresden/Chemnitz – Integration biologischer und physikalischchemischer Materialfunktionen, PotsdamGolm – Logistik und IT, Dortmund – Mass Personalization, Stuttgart – Nachhaltigkeit, Freiburg – Photonik, Jena – Mobilitätssysteme Karlsruhe – Sichere Intelligente Systeme, München – Simulations und Softwarebasierte Innovation, Kaiserslautern – Smart Production and Materials, Chemnitz – Translationale Medizintechnik, Hannover – Vernetzte, Adaptive Produktion, Aachen Neue Project Center in Schanghai, China 2019 eröffnete Fraunhofer in China zwei Project Center, beide in Kooperation mit der Shanghai Jiao Tong University (SJTU). Das FraunhoferInstitut für Produktionstechnik und Automa tisierung IPA gründete mit der Fakultät für Maschinenbau der SJTU das Fraunhofer Project Center for Smart Manufacturing. Ebenfalls an der Shanghai Jiao Tong University (SJTU) wurde das Fraunhofer Project Center for Urban ECODevelopment 2019 eröffnet. Das FraunhoferInstitut für Bauphysik IBP und die School of Design der SJTU erforschen gemeinsam neue, intelligente und nachhaltige Lösungen für wachsende Metropolen. Neue Project Center in Jerusalem, Israel In Kooperation mit der Hebrew University of Jerusalem wurden im Mai 2019 das Fraunhofer Project Center for Cybersecurity und das Fraunhofer Project Center for Drug Discovery and Delivery gegründet. Die beiden Project Center bündeln die Expertise der israelischen Partner von der Hebrew University of Jerusalem (HUJI) mit den Kompetenzen des Fraunhofer Instituts für Sichere Informationstechnologie SIT bzw. des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bio- verfahrenstechnik IGB. Innovationszentrum »KI4Life« in Klagenfurt Das Innovationszentrum Digitalisierung und Künstliche Intelligenz – KI4LIFE in Klagenfurt unterstützt seit Oktober 2019 Unternehmen in Kärnten bei der Digitalisierung. 156

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Gründung des European Defence Research and Innovation Network – EDRIN Zusammen mit der niederländischen Forschungseinrichtung TNO, den französischen Forschungspartnern ONERA und CEA sowie den Wissenschaftseinrichtungen VTT aus Finnland und FOI aus Schweden initiierte Fraunhofer das European Defence Research and Innovation Network – EDRIN. 5G-Industry Campus Europe Gemeinsam mit Unternehmen und Forschungspartnern E insatzgebiete der neuen Mobilfunktechnologie 5G in der Produktion zu erforschen und praxisnah zu erproben ist das Ziel des 5GIndustry Campus Europe. Weitere Initiativen Industrial Data Spaces – Souveränität über Daten Die Initiative der International Data Spaces zielt darauf ab, sichere Datenräume zu schaffen, die Unternehmen verschie dener Branchen und aller Größen die selbstbestimmte und sichere Bewirtschaftung ihrer digitalen Datengüter ermöglicht. Innovationsnetzwerk Morgenstadt – Impulse für eine lebenswerte Stadt der Zukunft Mit ihrer Initiative »Morgenstadt« unterstützt die Fraunhofer Gesellschaft die Bundesregierung bei der Umsetzung ihres Zukunftsprojekts »Die CO2-neutrale, energieeffiziente und klimaangepasste Stadt«, eines von zehn ausgewählten Pro jekten im Aktionsplan der HightechStrategie 2020. Projektzentren FraunhoferProjektzentren sind interdisziplinäre und an einem Standort fokussierte Aktivitäten mehrerer FraunhoferInstitute. Dadurch soll ein langfristiges Engagement am Standort erreicht werden, um dort ein spezifisches Thema zu verankern. – Leichtbau und Elektromobilität, Wolfsburg – Mikroelektronische und Optische Systeme für die Biomedizin, Erfurt – Projektzentrum für Energiespeicher und Systeme ZESS, Braunschweig 157

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ADRESSEN DEUTSCHLAND Die Fraunhofer-Gesellschaft Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Vorstand Präsident, Unternehmenspolitik und Forschung: Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr.-Ing. E. h. mult. Dr. h. c. mult. Reimund Neugebauer Technologiemarketing und Geschäftsmodelle: Prof. Dr. rer. nat. habil. Ralf Boris Wehrspohn Personal, Recht und Verwertung: Prof. Dr. rer. publ. ass. iur. Alexander Kurz Finanzen und Digitalisierung: Dipl.Kfm. Andreas Meuer Forschungsfelder und Kontaktadressen aller FraunhoferInstitute und FraunhoferVerbünde sowie der Ansprechpartner in der Zentrale sind in englischer und deutscher Sprache über das Internet abrufbar: www.fraunhofer.de Postanschrift Postfach 20 07 33 80007 München Telefon +49 89 12050 Fax +49 89 12057531 info@fraunhofer.de Besucheradresse Hansastraße 27 c 80686 München Historische Fraunhofer-Glashütte Fraunhoferstraße 1 83671 Benediktbeuern 159

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ADRESSEN INTERNATIONAL Fraunhofer International Ansprechpartner in Deutschland FraunhoferGesellschaft, Internationale Forschungsprogramme und Netzwerke Thomas Dickert Telefon +49 89 12054700 Fax +49 89 1205774700 thomas.dickert@zv.fraunhofer.de Hansastraße 27 c 80686 München Ansprechpartner in Brüssel FraunhoferGesellschaft Büro Brüssel Verena Fennemann MBA Telefon +32 2 5064245 verena.fennemann@zv.fraunhofer.de Rue Royale 94 1000 Brüssel, Belgien Die FraunhoferGesellschaft betreibt Tochtergesellschaften in Europa und in Nord und Südamerika. Weltweit bilden Fraunhofer Representative Offices und Fraunhofer Senior Advisors die Brücke zu den lokalen Märkten. Ein Büro in Brüssel fungiert als Schnittstelle zwischen Fraunhofer und den europäischen Insti tutionen. Die Kontaktadressen sind über das Internet abrufbar: www.fraunhofer.de 161

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S E R V I C E Impressum Redaktion Forschungsfelder und Kontakt Anschrift der Redaktion Dr. Martin Thum (verantw.) adressen aller FraunhoferInstitute FraunhoferGesellschaft Markus Jürgens (Bild) und FraunhoferVerbünde sind in Hansastraße 27 c Eva Bachmann Mandy Bartel englischer und deutscher Sprache 80686 München über das Internet abrufbar: Dr. Martin Thum Roman Möhlmann www.fraunhofer.de Kommunikation You can call up the addresses, focal fields of research, and Telefon +49 89 12051367 martin.thum@zv.fraunhofer.de contacts for all Fraunhofer Insti Bei Abdruck ist die Einwilligung tutes and Groups in English der Redaktion erforderlich. or German on the Internet: www.fraunhofer.de © FraunhoferGesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., München 2020 Heike Münch Eva Rathgeber Cornelia Reimoser Tanja Schmutzer Ulla Wolfshöfer Produktion Silke Schneider Gestaltung Markus Jürgens Silke Schneider Layout Christin Schneider 162

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Bildquellen S. 82: Spezialeinsatzkommando Alle übrigen Abbildungen: Titel, Seite 4 / 5, 6 / 7, 52, 55, Sachsen © FraunhoferGesellschaft e. V. 57, 59, 65, 79, 85, 146 / 147: S. 83: Fraunhofer IZI iStock S. 2: Bernhard Huber S. 8: Bernhard Huber S. 9: Bernhard Huber S. 10: Bernhard Huber S. 11: Bernhard Huber S. 39: Salzgitter AG S. 41: Porsche AG S. 42: Jens Schwarz S. 44: Siemens AG S. 84: Fraunhofer IMWS / Andrea Roberto Codrignani S. 86: Fraunhofer IZM / Volker Mai S. 87: Fraunhofer / Till Budde S. 88: Mirko Krenzel S. 89: Fraunhofer IML S. 90: Piotr Banczerowski S. 91: Piotr Banczerowski S. 92: Fraunhofer IVV S. 93: Fraunhofer IESE S. 47: Marcus Simaitis S. 94: Norbert Millauer S. 48 / 49: Shutterstock S. 95: Daimler AG S. 50: unsplash / daniel chen S. 96: Fraunhofer ILT S. 52: Elke Sähn S. 61: Ansichtssache S. 62: Sascha Kreklau S. 63: Andreas Jacob S. 66: Mars Dolschon S. 67: MBWI S. 97: Fraunhofer IKTS S. 98: JanPeter Kaspe / FSU S. 99: Carmele | TMC-Fotografie S. 100: EARTO – European Association of Research and Technology Organisations S. 68: Fraunhofer IOF S. 101: Digital Hub Logistics S. 71: Cornelia Schubert S. 102: Fraunhofer IKTS / S. 73: Fraunhofer SIT / Steffen Walther Catharina Frank S. 103: Fraunhofer IBMT S. 75: Piotr Banczerowski S. 104: TU Berlin / Tobias Ritz S. 76: Fraunhofer UMSICHT S. 105: Fraunhofer IDMT / S. 77: Fraunhofer IGB Hannes Kalter S. 78: Piotr Banczerowski S. 107: www.mueller.photo / S. 80: Fraunhofer FOKUS / Matthias Balk Marc Frommer S. 108 – 121: Oliver Soulas S. 81: Fraunhofer / Marc Müller S. 126 – 127: Shutterstock 163

Fraunhofer-Jahresbericht 2019

Bericht des Vorstands

Der Vorstand

Lagebericht 2019

Bericht des Senats zum Geschäftsjahr 2019

Im Fraunhofer-Senat

Aus der Fraunhofer-Forschung

Motivation Zukunft – Ethik und Verantwortung in der angewandten Forschung

Neue Initiativen und Infrastrukturen

Projekte und Ergebnisse 2019

Auszeichnungen 2019

Visionen für die Welt von morgen

Menschen in der Forschung

Unternehmen im Fraunhofer-Umfeld

Finanzen

Bilanz zum 31. Dezember 2019

Gewinn- und Verlustrechnung für das Geschäftsjahr 2019

Zusammenhang zwischen Gewinn- und Verlustrechnung, Leistungsrechnung und Einnahmen- und Ausgabenrechnung

Leistungsrechnung der Fraunhofer-Einrichtungen

Auszüge aus dem Anhang 2019

Wiedergabe des Bestätigungsvermerks des Abschlussprüfers

Service

Struktur der Fraunhofer-Gesellschaft

Mitglieder, Organe, Gremien

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