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4 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Inhalt 10 Aufbruch nach dem Aus Gerade noch Lockdown, dann die Lockerung: Genau in dieser Umbruchzeit stellte dieses Fraunhofer-Magazin unter erschwerten Bedingungen die Fragen: Was macht die Wirtschaft, die Gesellschaft, was macht Systeme resilienter? Die Antworten gaben Fraunhofer- Forschende wie Dr. Florian Roth (im Foto am Bodensee). 03 06 10 26 32 34 Editorial Kurz gemeldet, Impressum Titel: Krise & Chance – Aufbruch in die resiliente Gesellschaft Resilienz ist kein Zufall. Ein Fünf-Phasen-Plan verhilft zu besseren Entscheidungen in der Krise »Resilienz ist der Schlüssel, um die Vorteile der Globalisierung zu sichern« Gespräch mit Prof. Stephen E. Flynn »Wir müssen die Krise als Weckruf verstehen« Im Interview: Dr. Florian Roth, der Katastrophen- risiken erforscht – und ihre Vorbeugung Auszeit dem Klima zuliebe 26 Millionen Deutsche glaubten, zu wenig Zeit zu haben. Dann war sie plötzlich da. Was tun damit? 38 40 42 46 48 51 »Es geht um Geld und Leben« Harte Entscheidungen in schwierigen Zeiten: Wie die Mathematik helfen kann, erklärt Prof. Anita Schöbel Stimme aus der Wirtschaft Oliver Zipse, Vorsitzender des Vorstands der BMW AG, über Europas Stärken in Zeiten der Krise »Jetzt nicht einfach den Reset-Knopf drücken« Als Krisenmanager hat Ministerpräsident Markus Söder viel Anerkennung bekommen. Das Interview Corona auf der Spur Mehr Schnelligkeit dank digitaler Pathologie Neues Leben trotz Dürre Sommerzeit, Hitzezeit, Trockenheit: Wie Abwasser zum Quell neuer Hoffnungen für Landwirte wird Duft ja, Rauch nein! Grillen liegt im Trend. Und die Schadstoffe? Cover © Philipp Horak, Reto Klar / FUNKE Foto Services, Thomas Meyer / Ostkreuz

6 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Schäden effektiv begrenzen Stürme, Brände, Riffe – kommen die immer größer werdenden Container riesen in Seenot, kann das verheerende Folgen haben. Fraunhofer- Forschende sorgen dafür, dass Einsatzkräfte im Fall einer Havarie schnell und gezielt helfen können. Das zentrale behördliche Meldesystem für den deutschen Schiffsverkehr »National Single Window (NSW)« wird zurzeit von Wissenschaftlern am Fraunhofer-Institut für Kommunika- tion, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE erweitert und verbessert. Hier sind nur allgemeine, meldepflichtige Daten über Kraftstoffe und Gefahrengüter abrufbar, nicht aber, wo sich beispielsweise Gefahrengüter an Bord genau befinden und um was es sich dabei handelt – bei Schiffen mit Ladekapazitäten von bis zu 24 000 20-Fuß-Containern entscheidend zu wissen. Nur so kann das Havariekommando schnell geeignete Maßnahmen einleiten und der finanzielle und ökologische Schaden so gering wie möglich gehalten werden. Das Forschungsprojekt NSW-Plus will allen beteiligten Stakeholdern ermöglichen, relevante Informationen in das Meldesystem einzustellen und abzurufen. Die Fraunhofer- Forschenden haben ein Konzept entwickelt, mit dem die zusammengeführten Daten sinnvoll aufbereitet und gleich- zeitig vor Cyberrisiken geschützt werden können. Ein bereits erstellter Demonstrator mit interaktiver Benutzeroberfläche erlaubt es den Einsatzkräften, das Schiff mit seiner Ladung aus unterschiedlichen Perspektiven (von oben, Bug- / Heck- seite etc.) zu betrachten, durch die Ladeflächen über und unter Deck zu navigieren und dabei wichtige Informationen zu sammeln. Diese können situationsabhängig gefiltert und sortiert werden. Das neue System hat sich bei einer groß angelegten Übung in Cuxhaven bereits bewährt und soll als Blaupause für andere europäische Länder dienen. Dank der innovativen Entwicklung des Fraun- hofer FKIE kann sich das Havariekommando rasch einen guten Überblick ver- schaffen. © ddp images Gefäßstützen intelligent beschichten Stents sollen verengte Blutgefäße weiten. Durch optimierte Beschichtungen machen Fraunhofer-Forschende sie besser verträglich. Stents sind feine, röhrenförmige Geflechte aus Edelstahl, die nach dem Einsetzen aufgedehnt werden. Sie halten die Blut- bahn offen und verhindern so Herzinfarkt oder Schlaganfall. Bei etwa einem Viertel der Patienten treten jedoch durch eine Immunantwort unerwünschte Effekte auf – Entzündungen, eine Abstoßung des Fremdkörpers oder die Anlagerung von Gewebe. Die Folge: Das behandelte Blutgefäß verschließt sich wieder. Um die Verträglichkeit der Stents zu erhöhen, werden sie von Herstellern zunehmend beschichtet, häufig mit Titan- oxinitrid. Die chemische Zusammensetzung der Beschich- tung, Oberflächenrauigkeit, Benetzbarkeit – alles spielt für die Biokompatibilität der Gefäßstützen eine Rolle. »Diese Parameter konnten wir gezielt anpassen, indem wir den Abscheidungsprozess technologisch weiterentwickelt haben«, sagt Dr. Natalia Beshchasna, Leiterin des Verbundforschungs- projekts am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden. Üblicherweise werden die Titanoxinitrid-Schichten mittels Plasma erzeugt. Dafür wird unter Vakuum ein Titantarget mit Argon-Ionen beschossen, wodurch Atome herausgeschlagen werden. Zusätzlich leiten Beshchasna und ihr Team eine Gas- mischung aus Sauerstoff und Stickstoff in die Vakuumkammer ein. Das optimale Mischungsverhältnis, so haben die Wissen- schaftler ermittelt, liegt bei drei (Sauerstoff) zu fünf (Stickstoff). Um zu testen, ob die Beschichtung der Belastung des vor- beiströmenden Blutes standhält, entwickelten die Forsche- rinnen und Forscher ein System, in dem die Stentoberfläche mit künstlichem Blutplasma umströmt wird – und zwar bei unterschiedlichen Temperaturen, Drücken und Strömungsge- schwindigkeiten. Über zwei Monate lang unterzogen sie die Beschichtung dieser Prozedur – mit Erfolg. Die Projektpartner, zu denen neben dem Fraunhofer IKTS auch der polnische Stenthersteller Bolten, die russische Firma VIP Technologies und die University POLITEHNICA Bukarest gehören, planen jetzt die Vermarktung der innovativen Entwicklung.

8 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Wasserroboter soll Ertrinkende retten Bademeister sind in Deutschland rar. Der weltweit erste Wasser- rettungsroboter soll die Lücke schließen. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts Optronik, Systemtechnik und Bildaus- wertung IOSB in Ilmenau entwickelt in Kooperation mit der Bäder Halle GmbH einen schwimmenden Rettungsroboter, der Bademeistern in Zukunft unterstüt- zend zur Seite stehen soll. Die Wissen- schaftler haben mit DEDAVE bereits ein mehrfach prämiertes, autonomes Unter- wasserfahrzeug konstruiert und verfügen im Bereich der Unterwasserrobotik über viel Know-how. Impressum Fraunhofer. Das Magazin, Zeitschrift für Forschung, Technik und Innovation. ISSN 1868-3428 (Printausgabe) ISSN 1868-3436 (Internetausgabe) Herausgeber: Fraunhofer-Gesellschaft Hansastraße 27c, 80686 München Redaktionsanschrift wie Herausgeber Telefon +49 89 1205-1301 magazin@zv.fraunhofer.de www.fraunhofer.de/magazin Kostenloses Abonnement: Telefon +49 89 1205-1301 publikationen@fraunhofer.de Der Wasserrettungsroboter soll zukünftig in Hallenbädern auf dem Beckenboden an einer Dockingstation ruhen. Dort wird er mit Daten versorgt, die Über- wachungskameras an der Decke liefern. Diese beobachten die Schwimmenden und werten die Daten in Echtzeit aus. „Es gibt typische Körperpositionen, an denen man erkennt, dass sich jemand in Gefahr befindet“, erklärt Informatiker Helge Renkewitz, der das Projekt am Fraunhofer IOSB leitet und eng mit dem Wasserrettungsdienst in Halle zusammen- arbeitet. Detektieren die Kameras einen Notfall, wird ein Bademeister in der Nähe alarmiert. Gleichzeitig fährt der Rettungs- roboter zu der Person und hebt diese wieder an die Wasseroberfläche. Termin für erste Versuche im Fraun- hofer-Laborbecken ist im Juli. Im Herbst soll der Roboter in einem Schwimmbad in Halle mit Dummys getestet werden. Sind die Tests erfolgreich, planen die Forscher den Rettungsroboter für den Einsatz in freien Gewässern weiterzuentwickeln. Das bionische Design, das an einen Rochen erinnert, soll den Rettungsroboter schneller und wendiger im Wasser machen. © Wasserrettungsdienst Halle/Saale e.V. Redaktion: Janis Eitner (V.i.S.d.P.), Josef Oskar Seitz (Chef redak tion), Dr. Sonja Endres, Roman Möhlmann Redaktionelle Mitarbeit: Dr. Janine van Ackeren, Marina Babl, Mandy Bartel, Christine Broll, Sirka Henning, Daniela Leitner, Eric Schütz (2issue), Sabine Spin- narke, Mehmet Toprak, Britta Widmann. Layout + Litho: Vierthaler & Braun Titelbild: Philipp Horak für Fraunhofer Druck: H. HEENEMANN GmbH, Berlin © Fraunhofer-Gesellschaft e.V. München 2020 Beim Fieber-Check kann bisher der Mindestabstand nicht eingehalten werden. © istockphoto Gefahrlos messen Ein neuartiges Verfahren hilft, Corona-Infizierte aus sicherem Abstand aufzuspüren. Der »Access Checker« des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA misst Fieber, erhöhten Puls und schnellen Atem ohne denjenigen, der die Messung durchführt, zu gefährden. Der geforderte Mindestabstand von anderthalb bis zwei Metern kann problemlos eingehalten werden. Das Verfahren ermittelt die Körpertemperatur mit einer Thermokamera, die Herz- und Atemfre- quenz mithilfe von Mikrowellen. Ein Radarmodul mit Mikrodopplerverfahren kommt dabei zum Einsatz. Ein Team um den IPA-Mediziner Dr. Urs Schneider beschäftigt sich seit Jahren mit Arbeits- schutz, Medizintechnik, Bildverarbeitung und Objekterkennung. Die Kollegen vom Fraunhofer- Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO sorgten für die ideale Prozessintegration der technologischen Innovation. Im Eiltempo bauten die Fraunhofer-Forscher einen Prototyp und testeten ihn am Haupteingang des Robert-Bosch- Krankenhauses in Stuttgart. Das Interesse an dem mobilen »Access Checker« ist groß. Auch ein Patent ist angemeldet.

- 11 In der Krise nach der Krise & »Will ich, dass alles wieder wird wie zuvor, oder bin ich auch bereit, mich auf etwas Neues einzulassen?« Dr. Florian Roth Dr. Florian Roth erforscht am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsfor- schung ISI Katastrophenrisiken und sucht Lösungen, wie man ihnen am besten vorbeugt. Konjunkturzyklen, so sagt er, sei seine Forschung gewöhnt.

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18 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Krise & Chance ›››Aufbruch in eine resiliente Gesellschaft Nach Lockdown, Bangen und Hoffen wird Aufbruch- stimmung spürbar. Aus der Corona-Schwäche kann neue Stärke werden. Wie können wir in unserer vernetzten Welt Krisen nicht nur meistern, sondern an ihnen wachsen? Text: Mandy Bartel / Fotos: Philipp Horak

20 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 »Resiliente Organisationen verfügen über Redundanzen und breit gestreute Ressourcen, können sich selbst organisieren, rechnen mit Unvorherseh- barem und sind flexibel in ihren Prozessen.« Dr. Florian Roth Der Indikator dafür, ob und wie Organisationen und Gesellschaften kritische Situationen technologisch, sozial und wirtschaftlich souverän meistern, ist ihre Resilienz. »Resiliente Organisationen und Systeme haben gemeinsam, dass sie Wert auf Redundanzen legen, über breit gestreute Ressour- cen verfügen, sich selbst organisieren können, auch mit unvorhergesehenen Ereignissen rechnen, sich auf die eigenen Fähigkeiten und Stärken fokussieren und flexibel in ihren Pro- zessen sind«, fasst Florian Roth, Innovations- und Resilienz- forscher am Fraunhofer Institut für System- und Innovations- forschung ISI in Karlsruhe zusammen (siehe auch Interview S. 32). Dabei kommt es darauf an, nicht einfach wie im Wort- sinn (lateinisch: resilire) an einer Widrigkeit »abzuprallen« und in den ursprünglichen Zustand »zurückzuspringen«. Wenn wir die Widerstandsfähigkeit unseres Systems stärken wollen, müssen wir die Dynamik nutzen und den Sprung nach vorne wagen. »Bounce forward« nennt das Roth. Resilienz ist seit vielen Jahren Forschungsgegenstand der Psychologie und Ingenieurswissenschaften, der Sozial- und Materialwissenschaften, in Ökonomie und Ökologie. Angesichts der Komplexität des Themas kann es helfen, die analytische Vorgehensweise der Ingenieurswissenschaft heranzuziehen. Denn »Resilienz ist kein Zufall – man kann sie strategisch planen«, sagt Alexander Stolz: »Mit dem Ansatz des Resilience Engineering entwickeln wir Maßnahmen und Methoden, um vor, während und nach einer Krise die besten Entscheidungen fällen zu können. Dafür teilen wir ein großes Schadensereignis in fünf Phasen ein, die fließend ineinander übergehen: Prepare, Prevent, Protect, Respond und Recover.« ›Prepare Wie können sich Unternehmen und Staaten vorbereiten? Die erste Voraussetzung ist: Resilienz braucht die richtige Kultur und Akzeptanz. Das gilt für Staaten genauso wie für Unternehmen. Denn Resilienz funktioniert nicht ohne zusätzliche Kosten und Ressourcen. Das ist der Kernkonflikt, vor dem jede Organisation steht, die sich krisenfest machen › Prepare Vorbereiten › Recover Regenerieren › Prevent Vorsorgen Resilienz- zyklus › Respond Reagieren › Protect Schützen will: der Spagat zwischen Effizienz und Resilienz. Sowohl Unternehmen als auch Gesellschaften tendieren dazu, im Normalfall nicht benötigte Strukturen aus Kostengründen abzubauen – seien es Intensivbetten oder die Vorratshaltung an Schutzausrüstung. Doch was Luxus in normalen Zeiten ist, rettet Leben im Ausnahmezustand. Dass Vorsorge immer günstiger ist als eine unvorbereitete Reaktion, zeigten jüngst kaputtgesparte Gesundheitssysteme in Italien, England oder den USA genauso wie zusammengebrochene Lieferketten allerorten. Stolz ist überzeugt: »Dieser Spagat lässt sich am besten meistern, wenn man ein Maß hat, an dem man sieht: So viel Resilienz gewinne ich, wenn ich so viel investiere. Re- silienz muss messbar sein.« Das Resilience Engineering bietet so ein Werkzeug. »Man kann auf einer Leistungs-Zeit-Kurve zum Beispiel den Leistungsabfall eines Unternehmens in einer Krise unter verschiedenen Bedingungen oder Maßnahmen berechnen. Im Vergleich der Ergebnisse zeigt sich dann, welche Option die resilientere ist.« Um das Optimum zu finden, sollten sich Unternehmen neben einer klassischen Stärken-Schwächen-Analyse auch folgende Fragen stellen: In welchem Maß muss ich im Ernst- fall meine Kernfunktionalität aufrechterhalten und welcher Mindesteinsatz ist dafür nötig? Das kann beispielsweise die Ausstattung aller Mitarbeitenden mit Laptops fürs Home- office sein oder die Vorratshaltung wichtiger Produkte. Es ist zu überlegen: Auf welche Zulieferer bin ich angewiesen, welche Alternativen gibt es? Auf welche Ressourcen kann ich zurückgreifen, wo Redundanzen aufbauen? Welche Prozesse

22 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 »Die enge Kooperation mit Zuliefe- rern bis hin zur Teilung von Ressourcen wie Personal und Wissen ist das wirksamste Mittel, um Lieferketten widerstands- fähiger zu machen.« Prof. Julia Arlinghaus Das ist ein Trugschluss. Viel wichtiger ist ein gewisser Grad der Abstraktion.« So ist es für ein Unternehmen zum Beispiel zielführend, sich auf den Fall vorzubereiten, dass 50 Prozent der Belegschaft nicht vor Ort arbeiten können – ob wegen einer Pandemie, eines Unwetters oder Systemausfalls ist dabei nebensächlich. »Wenn man viele Szenarien durchspielt, zei- gen sich oft die gleichen kritischen Punkte«, ergänzt Ingeni- eur Stolz. Dieses Durchdenken der Möglichkeiten ist übrigens auch für jeden Einzelnen ratsam, um vorbeugende Maßnah- men für den Ernstfall zu treffen, empfiehlt Stolz. »Jeder sollte sich fragen: Wie gut bin ich auf einen mehrtägigen Ausfall von Strom- oder Wasserversorgung vorbereitet? Oder: Kann ich mich in einer zweiwöchigen Quarantäne gut versorgen?« Wie können wir unsere Industrie und Lieferketten stärken? Die Pandemie hat gezeigt, wie abhängig wir bei der Versorgung mit wichtigen Gütern sind. Das betrifft nicht nur Medikamente oder Schutzmasken, sondern nahezu jeden Industriezweig. 27 Prozent aller Elektroimporte hierzulande kamen 2019 aus China. Grundstoffe für Antibiotika werden heute fast ausschließlich in der Volksrepublik produziert. Laut einer Befragung des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau VDMA im Mai litt fast jedes zweite Unter- nehmen unter gravierenden Störungen der Lieferketten. Neben behördlich angeordneten Fabrikschließungen fehlten vielerorts Mitarbeitende wegen Krankheit, Quarantäne oder geschlossener Grenzen. Zudem brachten kilometerlange Grenzstaus die Just-in-time-Fertigung schon nach ein, zwei Tagen Verzögerung erheblich ins Stocken. Resiliente Lieferketten sind das Forschungsfeld von Prof. Julia Arlinghaus, die das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg leitet. 2017 führte sie eine Studie zu deren Widerstandsfähigkeit durch. Schon da- mals gaben knapp 57 Prozent der befragten 200 Unterneh- men an, in den vergangenen fünf Jahren massive Störungen in der Lieferkette verzeichnet zu haben, die existenzbedro- hendes Potenzial hatten. Die Warnung wäre wahrnehmbar gewesen. Das Problem liegt vor allem in der Komplexität der Lieferketten, für die es jedoch gleichzeitig gute Gründe gibt: Die Unternehmen konzentrieren sich auf ihre Kernkom- petenzen, vermeiden teure Lagerbestände im Vergleich zu günstigeren Transportkosten und profitieren von der Arbeits- teilung mit Zulieferern. Deshalb ist die Produktionsexpertin überzeugt, dass diese Krise nicht, wie oft heraufbeschworen, das Ende der Just-in-time-Fertigung einläuten, sondern im Gegenteil die Bedeutung der Effizienzsteigerung noch ver- stärken wird. »Eine Rückverlagerung der Produktion wird es nur geben, wenn der Staat dies fordert und fördert und die Kunden bereit sind, für eine höhere Verfügbarkeit mehr zu zahlen. Denn das geht immer einher mit Effizienzverlusten«, sagt die Forscherin und fügt hinzu: »Ich bin überzeugt davon, dass etwa der Klimawandel mittel- und langfristig die Liefer- kettenstrukturen unserer Industrie viel stärker beeinflussen wird als diese Pandemie. In dem Moment, wo wir Umwelt- kosten bepreisen und damit die Transportkosten steigen, werden sich die Lieferketten drastisch verändern.« Kurzfristig werden Unternehmen jedoch mehr in die Trans- parenz der Materialflüsse investieren und in das Werkzeug dafür, die Digitalisierung. Denn häufig wüssten Firmen heute kaum mehr als die Rechnungsadressen ihrer zulie- fernden Betriebe. Diese Transparenz schafft nicht nur einen besseren Überblick, woher die Waren bezogen werden. Sie hilft, Risiken besser zu bewerten. Die Studie hat noch eine weitere Maßnahme aufgezeigt, die Lieferketten resilienter machen kann: Kooperation. Je enger Unternehmen mit ihren Zulieferern zusammenarbeiten und Ressourcen wie Know- how, Personal oder Maschinen teilen, desto weniger anfällig sind sie für Ausfälle. »Dahinter steckt die Idee sich selbst heilender Netzwerke«, erläutert Arlinghaus. »Es kann sogar Sinn machen, in schwierigen Situationen mit der Konkurrenz zusammenzuarbeiten, um ganze Lieferketten zu schützen.« Die Vorteile solcher Kooperation sind klar. Doch die we- nigsten Unternehmen setzen sie konsequent um, wie die Studie ebenfalls zeigt. »Oft scheitert es schlicht am fehlenden Vertrauen oder der Unsicherheit, wer die Koordinatorenrol- le in schwierigen Situationen übernehmen soll«, weiß die Forscherin. Das fragile Gleichgewicht zwischen Kosten und Resilienz von Lieferketten erforscht auch das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern. Die Leitfrage ist: Wie lassen sich mögliche Versorgungslücken kleinhalten bei nur wenig erhöhten Kosten? Mit Algorithmen können die Forschenden eine optimale Balance zwischen Kosten und Risiken in der Lieferkette finden. Miteinbezogen in die Berechnungen werden zum Beispiel Faktoren wie Aus- fallrisiko bestimmter Rohstoffe, alternative Materialien oder eine Lagerhaltung kritischer Produkte. Dabei zeigt sich immer wieder: Bereits mit einem kleinen Kostenanstieg lässt sich viel Risiko umgehen. Was für ein Unternehmen schon herausfordernd ist, wird für ein ganzes Land zur Mammutaufgabe: sichtbar zu machen, wo es zu Lieferschwierigkeiten kommen kann, wenn ganze Regionen oder Länder abgeriegelt werden müssen. Dass Informationen zu Warenflüssen und Lager kapazitäten dezentral und uneinheitlich bei einzelnen Unternehmen liegen, macht es Staaten nahezu unmöglich, sich einen Überblick zu verschaffen und Versorgungsrisiken frühzeitig zu erkennen. Fraun hofer Austria will das ändern: Im Auftrag der österreichischen Regierung vereinheitlichen die Expertinnen und Experten als Unterstützung des Koordinationsstabs des staatlichen Krisen- und Katastrophenschutzmanagements alle wesentlichen Logistikdaten der Kooperationspartner und bereiten sie für Berechnungen auf. Aus den erhobenen Daten erstellen die Forschenden derzeit einen standardisier-

24 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Nicht immer gelingt eine lückenlose Datenerfassung. Wo sich nicht auf vorhandene Daten zurückgreifen lässt, liefert die Mathematik hilfreiche Werkzeuge, um wichtige Fragen zu beantworten (siehe auch Interview auf Seite 38). Im Fall einer Pandemie: Wie wird sich die Infektion ausbreiten und welche Maßnahmen sind angemessen und wirkungsvoll? Eine große Unbekannte in der Corona-Gleichung ist die Dunkelziffer. Sie hilft nicht nur, unterschiedliche Sterblichkeiten zu erklären, sondern auch für Prognosen über die weitere Entwicklung und zu treffende Maßnahmen. Forschende am Fraunhofer ITWM überarbeiteten ein ursprünglich für die Fahrzeugent- wicklung genutztes statistisches Modell, um die Dunkelziffer der Infizierten in unterschiedlichen Ländern zu ermitteln. So ließen die Berechnungen Ende April 298 000 unentdeckte Infektionen in Deutschland vermuten, inklusive 40 Prozent asymptomatischer Fälle. Um die verantwortlichen Stellen bei der Entscheidungs- findung zu unterstützen, entwickelten die Mathematikerinnen und Mathematiker in Kaiserslautern zudem ein spezielles Simu- lationsmodell. Es verwendet zeitlich variable Parameter, die aus den erhobenen Fallzahlen geschätzt und mit weiteren statisti- schen Daten abgeglichen werden. Damit lässt sich die Wirkung von Maßnahmen auf die Infektionsrate beurteilen. Auf diese Weise konnten die Forschenden, gemeinsam mit Max-Planck, Helmholtz und Leibniz, im April anhand unterschiedlicher mathematischer Modellierungen die erfolgversprechendste Strategie in der Pandemie errechnen: die konsequente Eindäm- mung von Neuinfektionen, bis es möglich ist, Kontakte effektiv nachzuverfolgen, und im Anschluss ein adaptives Vorgehen, bei dem neue Fälle rückverfolgt und kontakteinschränkende Maßnahmen nachgesteuert werden können. »Die Grund- voraussetzung dafür, um Resilienz zu vermitteln, erfolgreich umzusetzen und zu kommuni- zieren, ist, sie messbar zu machen.« Dr. Alexander Stolz Carrara & Corona Aus 14 200 Tonnen weißem Carrara-Marmor besteht der schiefe Turm von Pisa. Das 55 Meter hohe UNESCO-Welt- kulturerbe war selten so einsam wie im Jahr 2020 – auch wenn Sanitätsdienste in Schutzkleidung alles getan haben, um auch eine fast menschenleere Piazza dei Miracoli nach Kräften virenfrei zu halten. © Getty Images ›Protect Wie lassen sich wichtige Infrastrukturen schützen? Das Virus hat gezeigt, wie verletzlich unsere Gesellschaft ist. Doch es gibt viel mehr Verwundbarkeiten: Bei kritischen Basisinfrastrukturen wie Energie- und Trinkwasserversorgung, Informations- und Kommunikationstechnologien oder dem Transport- und Verkehrswesen können selbst kleine Störun- gen zu einer Kettenreaktion und damit gravierenden Schäden führen. Da es kaum eine Chance gibt, diese Systeme vor allen denkbaren Bedrohungsszenarien zu schützen, plädiert Alexander Stolz für einen Perspektivenwechsel: »Um Resilienz, flexible Prozesse und Improvisationsvermögen zu trainieren, müssen wir ein gewisses Maß an Unsicherheit zulassen.« An die Stelle von Security by Design muss Resilience by Design treten, um auch für unvorhergesehene Situationen gewapp- net zu sein. Die Fähigkeit, sich selbst helfen zu können, macht Systeme widerstandsfähiger. Wie sich biologische Prinzipien der Selbstheilung auf vernetzte technische Systeme in der Industrie übertragen lassen, erforscht das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM in Paderborn. Nach dem Vorbild der Natur wollen die Forschenden die Autono- mie dieser Systeme durch Integration von Resilienz steigern. Dazu verpassen sie ihnen ein künstliches Immunsystem. »Unsere Forschung konzentriert sich auf die Mechanismen des adaptiven Immunsystems«, erklärt Projektleiter Michael Hillebrand. »Konkret nutzen wir sogenannte dendritische Zellen und die Gefahrentheorie für das Monitoring von auto- nomen Robotern oder Automatisierungsanlagen. Diese Zellen spüren Gefahren in einem System anhand von Signalmustern auf. Da in offenen, autonomen Systemen nicht alle Signale und Reaktionen explizit und a priori programmiert werden können, nutzen wir einen Algorithmus, der gefährliche Muster erkennt. Diese Signale klassifiziert er in bekannt/unge- fährlich, unbekannt oder bekannt/gefährlich. Die Signale sind gekoppelt an einen Monitor, der den Gesundheitszustand der Anlage erfasst. So lernt das System quasi selbstständig online, welche Muster dazu geführt haben, dass zum Beispiel seine Leistungsfähigkeit abnimmt, und reagiert entsprechend. Diese ›Immunantwort‹ erfolgt durch sogenannte T-Zellen, die gleichzeitig lernen, welche Recovery-Operation erfolgreich war.« Auf diese Weise ließe sich auch anderen Systemen die Hilfe zur Selbsthilfe beibringen.

26 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 »Mit einer Cyber-Resili- enz-Strategie helfen wir Organisationen dabei, im Fall eines Cyber- angriffs handlungsfähig zu bleiben.« Kai Pervölz, Fraunhofer IAIS Auch wenn die Pandemie die meisten kritischen Infrastruk- turen wenig beeinflusste: Allein sporadische Schwankungen in den Datennetzen – weil viele von zu Hause aus arbeiteten – ließen so manchen erahnen, was ein tatsächlicher Ausfall der Informations- und Kommunikationsinfrastruktur bedeuten würde. Der Sicherheit von IT-Systemen und Telekommunika- tionsnetzen widmen sich zahlreiche Fraunhofer-Institute. Mit Cyber-Angriffen, physischen oder kombinierten cyber-physi- schen Bedrohungen für aktuelle 4G/LTE-Netze und künftige 5G-Kommunikationsnetze befasst sich etwa das Fraunhofer EMI im EU-Projekt RESISTO. Wichtig ist die Netzresilienz besonders im Hinblick auf das Internet der Dinge, autonome Mobilität und den weiteren Digitalausbau. In einem standar- disierten Prozess identifiziert und bewertet das Expertenteam kritische Punkte und potenzielle Gegenmaßnahmen anhand einer Simulation des Kommunikationsnetzes. Zudem stellen sie den Netzbetreibern Anwendungen als Entscheidungshilfe in einer Benutzeroberfläche zusammen. Einen Resilienzcheck für IT-Strukturen bietet das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informa- tionssysteme IAIS in St. Augustin an: »Dabei geht es um mehr als nur die Sicherheit von IT-Systemen«, betont Kai Pervölz, Geschäftsfeldleiter Präventive Sicherheit. »Mit einer Cyber-Resi lienz-Strategie helfen wir Organisationen dabei, vorbereitet zu sein, um im Fall eines Cyberangriffs weiterhin handlungsfähig zu bleiben.« Dazu analysiert Pervölz‘ Team in einem 360-Grad-Check nicht nur die IT-Architektur und getroffene Sicherheitsmaßnahmen, sondern auch Organisa- tionsstrukturen, Prozesse und die Auswirkungen auf die Wertschöpfungskette. Daraufhin entwickelt es sowohl technische als auch organisatorische Maßnahmen, die von Notfallplänen über Sicherheitskonzepte für kritische Informa- tionswerte und Geschäftsprozesse bis hin zu Kommunikati- onskonzepten für mehr Awareness in der gesamten Organi- sation reichen. Denn der Faktor Mensch spielt in resilienten Systemen eine wesentliche Rolle. »Resilienz ist der Schlüssel, um die Vorteile der Globalisierung zu sichern.« Interview mit Prof. Stephen E. Flynn, Gründungsdirektor des Global Resilience Institute, Northeastern University, Boston, Massachusetts Interview: Mandy Bartel »Wir können noch viel von Entwicklungs- ländern lernen.« Was macht eine Gesellschaft, ein Land resilient? Flynn: Die Resilienz einer Gesellschaft erwächst aus der Widerstandsfähigkeit 1. ihrer Individuen, Familien und Gemeinschaften, 2. ihrer Infrastrukturen und Systeme und 3. einer nachhaltigen, gerechten Wirtschaft. Resiliente Länder können in Krisen auf ein starkes Sozialkapital sowie robuste Infrastrukturen und Systeme zurückgreifen, mit denen sich Funktionen aufrechterhalten oder schnell wiederherstellen lassen. Zudem haben sie ausreichend Ressourcen, um Ver- luste auszugleichen und soziale Sicherung zu gewährleisten. Dabei können Stärken in einem Bereich Defizite in einem anderen ausgleichen. Entwicklungsländer beispielsweise, die über eine starke individuelle und kollektive Resilienz verfügen, sind in der Lage, versagende Infrastrukturen oder knappe Ressourcen auf kreative, kostengünstige Weise zu kompen- sieren. Was dies betrifft, können Industrieländer hier noch viel von Entwicklungsländern lernen. Welche Kompetenzen müssen wir aufbauen, um für kommende Krisen vorbereitet zu sein? Künftig müssen wir die Wissenschaft durch kollaborative Tools mehr vernetzen, um die Ausbreitung von Krankheiten besser zu modellieren und vorherzusagen. Staaten müssen in die gesundheitliche Aufklärung der Bevölkerung investie- ren und die internationale Zusammenarbeit stärken, um die Entwicklung von Tests und Impfstoffen zu beschleunigen. Zudem gilt es, die schnelle Produktion und Bereitstellung von Grundversorgungsgütern dort zu sichern, wo sie dringend gebraucht werden. Viren sind politische Grenzen egal, auch wir sollten diese bei ihrer Bekämpfung außen vor lassen.

28 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Geister & Meister Nicht von Pappe sind die Fans des Fußballbundesligisten Borussia Mönchengladbach. Um die Kulisse aufzuhüb- schen, besetzen sie die Tribüne trotz Stadionverbots mit ihren Fotos. Eine Konstante allerdings bleibt trotz Corona: Schon im Mai wird der FC Bayern München Geistermeister. Und holt die Meisterschaft zum 30. Mal. © Getty Images »In unserem Lab zeigen wir die Vernetzung verschiedenster Systeme, von Feuerwehrleitstellen über Leitstände kritischer Infrastrukturbetreiber bis hin zu Informationssystemen für die Öffentlichkeit. Die zentrale Forschungsfrage ist, wie sich diese dezentralen Lösungen miteinander koppeln lassen und vor allem wie wir die Bevölkerung in die Informationsprozesse einbinden«, erklärt Niklas Reinhardt, Mitarbeiter im Bereich Vernetzte Sicherheit am FOKUS. Dafür spielen nicht nur tech- nische, sondern auch organisatorische und juristische Fragen eine wichtige Rolle. Aus dem Sicherheitslab sind Technologi- en wie das international von Millionen Menschen genutzte Warnsystem KATWARN und das Helfersystem KATRETTER, über das Freiwillige bei einem Notfall die Einsatzkräfte unter- stützen können, hervorgegangen. Die weltweite Ausbreitung des Coronavirus hat gezeigt, wie wichtig einheitliche und abgestimmte Prozesse sind, wenn es ums Krisenmanagement geht. Die EU arbeitet – mithilfe von Fraunhofer – daran, einheitliche europäische Stan- dards im Bereich Disaster Resilience zu schaffen. Im Projekt STRATEGY, das ab September startet, wirkt das Fraunhofer- Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen INT daran mit, die grenzüberschreitende technische und organisatorische Interoperabilität im Katastrophenmanage- ment zu stärken. Dafür werden existierende, in Entwicklung befindliche und ganz neue Standards realitätsnah getestet und evaluiert. Flexibilität ist das Zauberwort in der Response-Phase und wichtiger Erfolgsfaktor von resilienten Gesellschaften. Unternehmen digitalisierten in der Coronazeit in Windeseile ihre Prozesse, sodass die Arbeitnehmerschaft trotz Lockdown arbeiten konnte. Schnapsbrennereien stellten mit ihren Anlagen Desinfektionsmittel her. Bekleidungsunternehmen fertigten Schutzmasken. Autobauer modifizierten ihre 3D- Drucker für die Produktion von Beatmungsgeräten. Im Res- ilience Engineering spricht man von »Generic Capabilities«. Es geht darum, vorhandene Instrumente und Fähigkeiten außerhalb ihrer eigentlichen Zweckbestimmung zu nutzen, um schnell reagieren zu können. Je mehr generische Fähig- keiten und Ressourcen Organisationen zur Verfügung haben, desto agiler können sie eine Resilienz-Strategie umsetzen. Wie die flexible Anpassung oft hochspezialisierter Prozesse gelingt, weiß man am Fraunhofer-Institut für Produktions- technologie IPT in Aachen. Dort hatten die Forschenden vier Wochen Zeit, um gemeinsam mit Partnern für die Moss GmbH eine Produktionsanlage für sogenannte MNS-Masken aufzubauen. Und das zum Großteil aus dem Homeoffice he- raus und in parallelen Arbeitsschritten. 40 000 der dringend benötigten zertifizierten chirurgischen Masken produziert das Unternehmen, das eigentlich großformatige Textildrucke für Werbezwecke herstellt, dort nun täglich. Derzeit befinden sich weitere Anlagen im Bau, die Produktionskapazitäten von mehreren Millionen Masken pro Woche erreichen sollen. Digitales Engineering ist der Schlüssel zu mehr Flexibilität in unsicheren Zeiten. »Wir müssen uns darauf einstellen, die Produktion immer wieder hoch- und runterzufahren, wenn regionale Lockdowns Lieferketten unterbrechen, Personal oder Rohstoffe fehlen«, sagt Julia Arlinghaus. Doch man- che Produktionsstätten können nicht einfach ausgeschaltet werden. Fernwartung ist eine Möglichkeit, um den Betrieb aufrechtzuerhalten. »Wir erstellen einen digitalen Zwilling der Anlage, sodass man im Ernstfall nicht erst eine Bestandsauf- nahme machen muss, sondern alle relevanten Informationen verfügbar hat«, erklärt die Produktionsexpertin. So lässt sich in Echtzeit und ortsunabhängig simulieren, wie man die Produktion effizient umstellen kann. »Die zentrale Forschungs- frage ist, wie sich dezentrale Lösungen miteinander koppeln lassen.« Niklas Reinhardt, Fraunhofer FOKUS

30 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Eine weitere Herausforderung ist es, aus dem Takt geratene Lieferketten wieder in Gang zu bekommen. Durch weltweite Produktionsstopps kam es einerseits zu Materialengpässen, andererseits erhöhten konstant gelieferte, aber nicht weiterver- arbeitete Waren die Bestände hierzulande. Diese asynchronen Supply-Chain-Zustände in der Produktion gilt es nun wieder zu synchronisieren. Im Projekt »Fast Ramp up« hilft das Fraun- hofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML in Dortmund Unternehmen mit einer szenarienbasierten Planung und Steue- rung. »Mit der Toolsuite Order-To-Delivery-NETwork Simulator, kurz ODT NET, können wir Lieferketten- und Ramp-up-Szena- rien simulativ bewerten, sodass die Produktion schnell wieder hochgefahren werden kann«, sagt Projektleiter Marco Motta. Der letzte und nicht minder wichtige Schritt ist es, aus den bisherigen Maßnahmen zu lernen und das Gelernte zu adaptieren – bevor sich nahtlos eine erneute Prepare-Phase anschließt. Dazu ist es wichtig, über alle Phasen hinweg an- fallende Daten und Beobachtungen, die in die Krisenbewer- tung und -bewältigung einfließen, strukturiert zu sammeln und abzulegen. Kein leichtes Unterfangen, da diese Daten sehr divers sind und selten einheitlich oder zentral erfasst werden. Hier können vor allem KI-Methoden wie Machine Learning unterstützen. International sind bereits Aufarbeitungsstudien gestartet, aus denen sich eine erste Bilanz ziehen lässt. So haben im Projekt CoronaNet über 150 Forschende über 18 Zeitzonen hinweg Tausende Maßnahmen, die in über 200 Ländern zur Eindämmung des Virus ergriffen wurden, untersucht und kategorisiert. Unterstützt durch maschinelles Lernen, analysierten sie dafür über 200 000 Nachrichtenartikel und extrahierten daraus 16 verschiedene Maßnahmentypen. In einem Aktivitätsindex verglichen sie zum Beispiel, in welchem Umfang und zu welchem Zeitpunkt die verschiedenen Länder die Maßnahmen einsetzten. Ende April lag Deutschland hier im internationalen Vergleich im Mittelfeld. Auch einige Fraunhofer-Institute haben Forschungsprojekte ins Leben gerufen, um wichtige Erkenntnisse aus den letzten Monaten zu ziehen. So will Alexander Stolz an seinem Institut anhand von Korrelationsmodellen den Einfluss verschiedener Maßnahmen etwa auf den Betrieb kritischer Infrastruktu- ren in ausgewählten Regionen erfassen. Dabei bedienen er und sein Team sich unterschiedlichster Quellen: verfügbare statistische Daten, Informationen von Betreibern und Unter- nehmen, aber auch Pressemeldungen. Diese werden dann so aufgearbeitet und strukturiert, dass sie miteinander korrelier- bar sind. Ein aktuell am Fraunhofer ISI gestartetes Projekt hat das Ziel, die Dynamik von Systemtransformationen konzepti- onell und analytisch zu verstehen und zu gestalten. Die For- schenden entwickeln Konzepte, um Politik und Unternehmen bei der Ausarbeitung von Strategien, die den Wandel von Systemen beeinflussen, zu unterstützen. Noch ist es zu früh für abschließende Beurteilungen. Doch die Erfahrungen aus diesem womöglich größten natürlichen Experiment unserer Zeit, die uns zur Verfügung stehenden intelligenten Analysewerkzeuge, zusammen mit den neu entdeckten Möglichkeiten der Kollaboration und der Flexibilisierung sowie der Besinnung auf unsere Fähigkeiten werden uns nicht nur helfen, gestärkt aus dieser schwierigen Zeit hervorzugehen. Sondern uns auch den nötigen Schwung für die wichtigen Transformationsprozesse geben. Vorausge- setzt, das Umdenken hält an. »In der Resilienzforschung sind wir gewisse Konjunkturzyklen für unsere Forschung gewöhnt. Die Gefahr besteht, dass, wenn die Maßnahmen greifen und die Krise gut überstanden ist, man weitermacht wie bisher«, gibt Florian Roth zu bedenken. »Doch ich bin überzeugt, dass diese Krise noch lange in unserem kollektiven Gedächtnis verankert sein wird. Und mit ihr die Erkenntnis, dass es letz- lich besser ist vorzusorgen, als im Nachhinein die Scherben aufzukehren.« »Wir können Lieferketten- und Ramp-up- Szenarien simulativ bewerten, sodass die Produktion schnell wieder hochgefahren werden kann.« Marco Motta, Fraunhofer IML Supervirus & Superkräfte Schulen zu, Kindertagesstätten verwaist, Familien über- fordert mit Homeoffice und Homeschooling: Da kommt ein Schub an Superkräften recht. Ein Junge betrachtet das Werk von Kai Wohlgemuth, Künstlername »The Uzey«. Der hat von Corona profitiert. Zeitungen weltweit mach- ten seine Arbeiten bekannt. © Getty Images

32 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 »Wir müssen die Krise als Weckruf verstehen« Dr. Florian Roth erforscht am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI in Karlsruhe die Widerstandsfähigkeit von Gesellschaften und Systemen. Wir sprachen mit ihm über Chancen und Risiken der Krise. Interview: Mandy Bartel »Nicht nur zentrale Stellen, auch kleinere Einheiten müssen be- fähigt werden, Entscheidungen zu treffen. Befähigung ist ganz wichtig.« Herr Roth, wie resilient ist man eigentlich als Resilienzforscher? Roth: Zumindest beobachte ich meine eigene Resilienz aufmerksam. Was sind meine Verarbeitungsstrategien? Was meine Ressourcen? Aus welchen Dingen ziehe ich meine Stärke? Will ich, dass alles wieder wird wie zuvor oder bin ich auch bereit, mich auf etwas Neues einzulassen? Ich versuche, möglichst anpassungsungsfähig und flexibel zu bleiben, zum Beispiel in Bezug auf neue Tools und Technologien. Sie haben zum Thema politische Risikoentscheidungs- prozesse in komplexen Handlungskontexten promoviert: Was lässt sich daraus für die derzeitige Situation ableiten? Tatsächlich habe ich mir explizit das Zusammenspiel von parlamentarischer Politik, Medien und Öffentlichkeit ange- schaut – eine Wechselwirkung, wie wir sie in diesen Wochen erleben. Risikoentscheidungen werden unter enormem Zeitdruck getroffen. Fehlentscheidungen haben schwerwie- gende Konsequenzen für die Gesellschaft und den Entschei- dungsträger selbst. Eine Gefahr besteht auch im Effekt der sogenannten versunkenen Kosten: Wenn man sich auf einen Weg festgelegt hat, in den man schon viel investiert hat, ist es schwierig, eine neue Richtung einzuschlagen, auch wenn diese sinnvoller wäre. In die Entscheidungsfindung sollten zudem immer interdisziplinäre Fachexperten eingebunden sein, um die Situation aus unterschiedlichen Perspektiven zu beurteilen. Am Beispiel Mundschutz zeigt sich: Virologen können zwar erklären, wie sich Viren beim Sprechen vertei- len, sozialwissenschaftliche Methoden hingegen helfen, die psychologischen, politischen und gesellschaftlichen Auswir- kungen zu verstehen – zum Beispiel, warum die Pflicht zum Tragen eines Mundschutzes dazu führen kann, dass manche Menschen sich sicherer fühlen und den Mindestabstand nicht einhalten. Wir nennen das Risk Compensating. Wie gelingt erfolgreiche Kommunikation in Krisensituationen? Sie muss transparent und partnerschaftlich sein. Kontraproduk- tiv ist das sogenannte »Nudging«, der Versuch, das Verhalten von Menschen manipulativ in eine bestimmte Richtung zu beeinflussen. Zudem hat sich gezeigt: Es ist wichtig zu wissen, was man will, nicht nur, was man nicht will oder verhindern will. Also eine positive Argumentation erhöht die Akzeptanz. Zentral oder dezentral: Welches System ist in Krisenzeiten besser geeignet? In unserer Gesellschaft ist das Wissen sehr breit verteilt. Das ist ein Vorteil. Da können wir auch aus der Ökologie lernen: Bei der Erforschung von Korallenriffs fand man heraus, dass komplexe, artenreiche Ökosysteme resilienter sind. Auch wenn dies nicht eins zu eins übertragbar ist, zeigt sich: Systeme, die ihre Kapazitäten und ihr Wissen nicht zentrali- sieren, kommen besser mit Krisen zurecht. Denn sie können die Wahrnehmung einzelner Elemente nutzen, um Signale oder Änderungen, die im Gesamtsystem noch unterhalb der Wahrnehmungsschwelle liegen, früher zu erkennen, schneller zu reagieren und Informationsüberlastung zu verhindern. Deshalb ist es wichtig, eine hohe Entscheidungskompetenz im gesamten System aufzubauen. Nicht nur zentrale Stellen, auch kleinere Einheiten müssen befähigt werden, Entschei- dungen zu treffen. Befähigung ist ganz wichtig.

34 Auszeit dem Klima zuliebe Einfach mal nichts tun, das haben wir verlernt. Dabei braucht Nachhaltigkeit Entschleunigung, sind Forscher überzeugt. Text: Dr. Sonja Endres

36 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 »Ich glaube, dass mein Bewusstsein für die Zeit diebe gewachsen ist.« Lorenz Erdmann So fühlen sich heute viele wie in Michael Endes weltbe- rühmtem Kinderbuch »Momo«: Je schneller sie arbeiten, desto weniger Zeit bleibt – ein Hamsterrad, das sich immer schneller dreht und aus dem es keinen Ausweg zu geben scheint. »Das Leben wird voller«, ist auch Lorenz Erdmann überzeugt. Zusammen mit Partnern von der TU Berlin und der Leuphana Universität Lüneburg will er Rosas These jetzt empirisch überprüfen – und untersuchen, welche Auswirkun- gen der Effekt auf Gesellschaft, Wirtschaft und nachhaltigen Konsum hat. Schlafen, Sport machen und ausruhen – das wollten die meisten Dafür entwickeln Erdmann und seine Kollegen ein Simulati- onsmodell, das sie mit Daten aus den Zeitverwendungsstudi- en des Statistischen Bundesamtes, Daten zu CO2-Emissionen, Ernährung, Mobilität, digitalen Medien, E-Commerce etc. füttern. Wichtige Grundlage sind außerdem die Daten aus einer eigens für das Projekt »Zeit-Rebound, Zeitwohlstand und nachhaltiger Konsum (ReZeitKon)« durchgeführten repräsentativen Befragung. Erdmann und sein Team woll- ten unter anderem wissen, womit die Menschen ihre Zeit verbringen, wie stark sie von Zeitnot betroffen sind, wie und was sie konsumieren – und was sie tun würden, wenn sie am Tag eine Stunde mehr Zeit hätten. Die häufigsten Antworten Die Kunst des Zeitwohlstands Das fächerübergreifende Team von ReZeitKon, zu dem Ökonomen, Politikwissenschaftler, Umweltpsychologen, Nachhaltigkeitsforscher, Geistes- und Sozialwissenschaft- ler gehören, entwickelt Handlungsempfehlungen, die den grauen Herren von der Zeitsparkasse aus »Momo« das Handwerk legen und zu mehr Zeitwohlstand verhel- fen sollen. Der ist erreicht, so haben die Wissenschaftler herausgearbeitet, wenn fünf Kriterien erfüllt sind: 1 Das Lebenstempo wird als angemessen emp- funden. 2 Die Zeit ist planbar. 3 Ich kann souverän über meine Zeit entscheiden. 4 Ich habe ausreichend unverplante Zeit für Spontanität. 5 Eigen- und Fremdzeit sind synchronisiert. auf diese offene Frage zeichnen das Bild einer erschöpften Gesellschaft: schlafen, Sport, ausruhen, soziale Kontakte pflegen, lesen. Durchgeführt wurde die Befragung im Februar, noch vor dem Lockdown in Deutschland infolge der Corona-Pandemie. Für das Projekt schuf das Virus ganz neue Möglichkeiten. »Durch Corona gab es eine Systemstörung und wir mussten unseren Alltag verändern. Viele hatten plötzlich wesentlich mehr Zeit«, sagt Erdmann. Spontan schoben die Wissenschaftle- rinnen und Wissenschaftler eine zweite Befragung nach. Sie wollten wissen: Was tun die Menschen mit der gewonnenen Zeit? Erste Ergebnisse zeigen: Schlafen und ausruhen sind von den vorderen Plätzen verschwunden. Stattdessen führen Heimwerken und Gartenarbeit die Liste mit den häufigsten Antworten an. Sind wir damit überfordert, einmal nichts zu tun? »So einfach ist es nicht«, sagt Erdmann. »Wir haben eben unseren Alltag, in dem wir Routinen ausprägen, und die lassen sich nicht so schnell ändern. Es gibt Lebensereignisse, die ein Zeit- fenster öffnen. Routinen werden durchgeschüttelt und neue ausgebildet. So ein Zeitfenster könnte Corona sein.« Aber nicht für alle. Erdmann betont, es sei wichtig, bei der Auswertung der Umfrageergebnisse genau hinzugucken und nach unterschiedlichen Bevölkerungsgruppen, Lebenslagen und -stilen zu differenzieren: »Auf Menschen mit viel Geld und viel Zeit, also die klassischen Privatiers, wirkt sich die Corona-Krise sicher anders aus als auf solche mit wenig Geld und wenig Zeit, also prekär Beschäftigte, mit zwei Kindern und zwei Jobs, die trotzdem kaum über die Runden kom- men. Bei denen ist der Zeit- und Gelddruck extrem hoch. Haben sie durch die Corona-Krise ihre Jobs verloren, vermin- dert sich zwar ihre Zeitnot, aber ihre Geldsorgen verschärfen sich. Solche mit wenig Zeit und viel Geld, gut verdienende Akademiker, denen ihr Beruf sehr wichtig ist, haben jetzt möglicherweise eine Entschleunigung erlebt – allerdings nur, wenn sie keine Kinder zu Hause betreuen mussten.« Auch wenn sich in der Gesellschaft gerade der Umgang mit Zeit ändert: »Mit dem Ausschleichen der Krise wird es starke Bestrebungen geben, wieder in die alten Muster zu fallen«, vermutet Zukunftsforscher Erdmann. Burn-out der Natur Doch damit droht bald die nächste Katastrophe, die Klima- katastrophe. Erdmann und seine Kollegen glauben, dass der Zeit-Rebound-Effekt erhebliche Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit hat – und damit stehen sie nicht allein. Adrienne Goehler vom Institut für transformative Nachhaltig- keitsforschung IASS in Potsdam ist sich sicher: »Nachhaltigkeit braucht Entschleunigung.« Eine Studie an der australischen

38 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 »Es geht um Geld und Leben« Wenn wichtige Entscheidungen bei schwieriger Datenlage getroffen werden müssen, schlägt die Stunde der Mathematik. Prof. Anita Schöbel, Leiterin des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern, freut sich über die wachsende Beliebtheit des Fachs. Wir sprachen mit ihr über Möglichkeiten und Grenzen der Mathematik. Interview: Mandy Bartel »Das Problem ist: Wenn man das Schlimmste verhindert, wissen die Menschen die Anstrengungen nicht zu schätzen.« Wie kann Mathematik helfen, in Krisen fundierte Entscheidungen zu treffen? Wurden aus mathematischer Sicht die richtigen Maßnahmen getroffen? Schöbel: Gerade wenn man viele Unbekannte hat, ist Mathematik ein hilfreiches Werkzeug. Wir analysieren zuerst, welche Daten und Angaben unsicher sind und wie groß der Einfluss dieser Unsicherheiten auf die Lösungsstrategien ist. Dazu können wir mit Modellen der robusten bzw. stochas- tischen Optimierung den besten und den schlimmsten Fall berechnen. Dadurch lassen sich komplexe Probleme viel genauer spezifizieren. Man sieht klarer die Auswirkungen und erhält eine bessere Planungsgrundlage. Im Fall der Pandemie hat zum Beispiel die Dunkelziffer einen erheblichen Einfluss auf die weitere Ausbreitung. Wir konnten berechnen, dass selbst bei sehr hoher Dunkelziffer das Erreichen der Herden- immunität bei einer kontrollierten Durchseuchung zwei bis drei Jahre dauern würde. Es wäre also eine denkbar schlechte Variante, bis dahin zu warten. Stattdessen ist eine schnelle und konsequente Eindämmung der beste Weg. Wie verlässlich sind solche Prognosen? Ein Modell ist nie besser als die Annahmen, mit denen man rechnet. Zudem passiert immer Unvorhergesehenes: Es gibt neue Erkenntnisse in der Medizin, eine höhere Grundimmu- nität als angenommen oder es wird schneller ein Impf- oder Wirkstoff entwickelt. Man kann sagen: Unter den momen- tan getroffenen Annahmen sind die Prognosen durchaus verlässlich. In der angewandten Mathematik versuchen wir ja, fehlende Parameter so zu schätzen, dass sie zum bisherigen Verlauf passen. Dabei ist es ein großes Kunststück, richtig zu modellieren, also mathematische Modelle für ein reales Pro- blem zu erstellen. Leider wird dies an den Universitäten viel zu selten gelehrt. Dort rechnet man mit einem gegebenen Modell und nimmt an, das Modell ist richtig. Die Maßnahmen waren besonnen und richtig. Sie kamen zur richtigen Zeit und waren zum Glück auch nicht so streng wie in anderen Ländern. Das Problem ist: Wenn man das Schlimmste verhindert, wissen die Menschen die Anstrengun- gen nicht zu schätzen. Es ist ja nichts passiert. Es ist schwer, sich vorzustellen, was exponentielles Wachstum wirklich bedeutet – es kann beunruhigend schnell passieren, dass die Intensivbetten eben nicht mehr ausreichen. Bis zu welchem Grad lassen sich die Auswirkungen von Politik in komplexen Systemen berechnen, beispielsweise der Einfluss ihrer Beschlüsse auf die Wirtschaft? Darüber diskutieren wir zurzeit am Institut und auch mit Wirtschaftswissenschaftlern. Leider gestaltet sich das nicht so einfach, epidemiologische und wirtschaftliche Berechnung ei- nander gegenüberzustellen, da es sehr viele kaum abzuschät- zende Faktoren gibt: Wie leistungsfähig ist die Wirtschaft noch bei welcher Härte und welcher Art an Restriktionen? Wie wirken sich Lockerungen auf verschiedene Wirtschafts- zweige aus und wie entwickelt sich der Reproduktionsfaktor, den man dann wieder mit den wirtschaftlichen Faktoren kop- peln müsste. Da gibt es sehr viele Facetten, die eine seriöse Berechnung derzeit erschweren. Lässt sich berechnen, ab wann die Folgen einer Maßnahme schwerer wiegen als das, was man damit verhindern will? Dafür gibt es mathematische Disziplinen. Zum Beispiel be- trachten wir in der multikriteriellen Optimierung verschiedene Zielfunktionen gleichzeitig und finden die beste Kompromiss-

40 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Stimme aus der Wirtschaft Führung, Daten, Innovation — unser Pfad für stärkere Resilienz Europas größte Stärken liegen in den Köpfen der Bürger: in ihrem Forscher- und Pioniergeist, in ihrer Kreativität und in ihren freien Gedanken. Europa kann stärker aus der Krise hervorgehen, wenn wir den größtmöglichen Raum zur Entfaltung erhalten — und wenn mehr in Bildung und Forschung investiert wird. Ein Gastbeitrag von Oliver Zipse, Vorsitzender des Vorstands der BMW AG »Der Digitali- sierungsschub, den die Krise beschleunigt hat, bringt die Gesell schaft in vielen Bereichen spürbar voran.« Corona hat die Uhren auf null gestellt – das öffentliche Leben stand für viele Wochen sprichwörtlich still. Entstanden ist eine Krise in globalem Ausmaß, die nicht nur eine gesund- heitliche Komponente hat, sondern auch eine wirtschaftliche. Der weitere Verlauf der Pandemie ist noch immer ungewiss. Klar ist aber schon jetzt: Die Weltwirtschaft rutscht 2020 in eine tiefe Rezession, der IWF prognostiziert minus drei Prozent. Viele Unternehmen befinden sich in bedrohlicher Schieflage, einige mussten bereits Insolvenz anmelden. Dazu kommen starke regionale Unterschiede, die wir am Automo- bilabsatz ablesen können: Während zum Beispiel in Groß- britannien im ganzen April und bis weit in den Mai hinein fast keine Autos mehr zugelassen wurden, bewegt sich der chinesische Markt für die BMW Group im gleichen Zeitraum bereits wieder über Vorjahresniveau. In dieser Situation stellt sich die Frage, nach welchen Prämissen Unternehmen und ganze Volkswirtschaften gesteuert werden können, um den Weg zurück zu Wachstum und Normalität zu finden. In einer Phase mit harten Einschnitten und hoher Unge- wissheit gewinnen Entscheidungen an Tragweite: Sie sind wichtiger denn je und müssen konsequent getroffen werden. Mit wachsender Unsicherheit steigt dabei auch das Konflikt- potenzial, welcher Weg der richtige ist – oder sein kann. Wer führt, der muss auf unbekanntem Terrain Orientierung geben, Konflikte auflösen und gleichzeitig mehr denn je mit verantwortlichen Entscheidungen in Vorleistung für die zukünftige Entwicklung gehen. Daten als Entscheidungsgrundlage — und die möglichst umfassend Hilfreich dabei sind – und wir haben heute mehr denn je die Möglichkeiten dazu – möglichst umfassende Datengrundla- gen zur Entscheidungsfindung. Bisherige Prognosemodelle zur Marktentwicklung müssen ergänzt werden mit übergrei- fenden Daten wie dem aktuellen Stand der Pandemiefor- schung sowie den Krisenbewältigungserfolgen und Maß- nahmen einzelner Regionen. Live-Daten zu Mobilitäts- und Käuferverhalten, Analytics zu Konsum, Mobilarbeit und Reise- verhalten sowie zur Auslastung des öffentlichen Nahverkehrs geben Anhaltspunkte zur Rückkehr des wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Lebens. Der Digitalisierungsschub, den die Krise beschleunigt hat, bringt die Gesellschaft in vielen Berei- chen spürbar voran, wird uns flexibler und anpassungsfähiger machen und damit zu mehr Resilienz nach der Krise führen.

42 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 »Das Corona- virus ist der Stresstest für unsere Medizin, Wirtschaft - und Gesell- schaft. Und den, finde ich, haben wir gemeinsam bisher gut bestanden.« Markus Söder In der Krise gerne immer einen Schritt voraus: Bayerns Ministerpräsident Dr. Markus Söder, 53, in der Münchner Staats- kanzlei. © Niels Starnick / Bild am Sonntag

44 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 »Wir müssen lernen - und das ist die größte Heraus- forderung -, ein Problem nicht nur isoliert zu sehen, sondern die Problem- lagen vernetzt zu denken. Wir brauchen daher den Ansatz über Technologie und Digita- lisierung, müssen aber auch beim Klimaschutz und bei der Energie be- schleunigen.« Markus Söder 1974 Der kleine Markus im Weihnachtsfoto. Als Schulkind gab es für jede gute Note Süßes, verriet der heutige Ministerprä- sident später. Mit Erfolg: Abi-Note war 1,3. © Instagram Ich habe Verständnis für Demonstrationen. Das Recht auf freie Meinungsäußerung und die Versammlungsfreiheit gehö- ren zu den Grundpfeilern unserer Demokratie. Aber es gibt den klaren Versuch von einigen extremen Gruppen, den verständ- lichen bürgerlichen Wunsch nach mehr Freiheit zu kapern und zu instrumentalisieren. Da werden Ängste geschürt. Warum z. B. redet man von einer Impfpflicht, obwohl noch überhaupt kein Impfstoff existiert. Jeder muss genau aufpassen, dass er sich nicht manipulieren lässt. Den Abstand bei der Demo sollte man nicht nur körperlich, sondern auch geistig halten. Zurück zur Realität. Welche Stärken haben uns in Deutschland geholfen, der Krise vergleichsweise unbeschadet zu begegnen? Wir sind diese Pandemie gemeinsam, ohne Panik, aber mit großem Ernst, angegangen. Dabei waren Bayerns Behörden im Gleichklang mit dem Bund und den anderen Ländern, auch mit unseren Nachbarn im Ausland wie zum Beispiel Österreich. Die Staatsregierung agierte Hand in Hand mit den Kommunen, den Rettungsdiensten und dem medizinischen Personal vor Ort. Jeder hat seine Pflicht getan. Wir haben in maximaler Geschwindigkeit unser Gesundheitssystem hoch- gefahren und gleichzeitig durch entschlossenes Handeln die Infektionen verlangsamt. Das wäre nicht möglich gewesen ohne die große Geduld und Unterstützung der Bevölkerung in ganz Deutschland: Die Bürgerinnen und Bürger in ganz Deutschland haben die Maßnahmen zum Schutz vor Corona großartig mitgetragen – dafür an alle großen Dank. Bilder wie in Italien und Spanien, aber auch USA und Großbritanni- en sind uns so Gott sei Dank erspart geblieben. Häufig ist der Satz zu hören: »Nichts wird mehr sein, wie es war«. Was werden wir verlieren? Die Frage muss doch sein, was wir gewinnen können. Bis wir einen Impfstoff haben, wird unser Alltag nicht einfach so wei- tergehen wie vorher. Wir müssen lernen, mit der Pandemie zu leben. Wir müssen uns fragen, wie wir uns das nächste Mal für eine solche Herausforderung besser wappnen. Und wir müs- sen unsere Lehren aus der Krise ziehen und stärker werden. Wie können wir durch die Krise gewinnen? Wo entstehen neue Chancen, auch um Transformations- prozesse voranzutreiben? Wir müssen in Deutschland einen Technologiesprung schaffen. In den letzten Jahren hat sich ein internationales Ungleichgewicht aufgebaut gegenüber China und den USA – bei der Digitalisierung, bei Robotik und bei künstlicher In- telligenz. Da müssen wir jetzt aufholen – mit einem massiven Hightech-Programm auf nationaler Ebene. Sind Nachhaltigkeit und Wertschöpfung Gegensätze? Beides muss in Zukunft noch enger verzahnt werden. Wir dürfen für die Wirtschaft jetzt nicht einfach den Reset-Knopf drücken, sondern müssen diese Krise auch für die Ökono- mie als Chance nutzen und beschleunigt neue Wege gehen. Wer zum Beispiel sagt, wir brauchen keinen Klimaschutz mehr, wir brauchen nur noch das klassische Wachstum um jeden Preis, wird bald erkennen, dass es in dieser globalisiert veränderten Wirtschaft so nicht einfach zu machen ist. Wir müssen lernen – und das ist die größte Herausforderung –, ein Problem nicht nur isoliert zu sehen, sondern die Problem- lagen vernetzt zu denken. Wir brauchen daher den Ansatz über Technologie und Digitalisierung, müssen aber auch beim Klimaschutz und bei der Energie beschleunigen. Innovationen gelten als der Motor der deutschen Wirtschaft. Wie lässt sich sicherstellen, dass auch in Krisenzeiten Forschung und Entwicklung weiter- getrieben werden? Zum einen ist es angesichts der Exportprobleme wichtig, gerade die Binnennachfrage in Deutschland zu stärken, z. B. über eine Innovationsprämie für emissionsarme Autos. Das setzt für die Autoindustrie weitere Forschungsanreize. Wir wollen außerdem die maximale Forschungszulage ausbauen und weitere Abschreibungsmöglichkeiten schaffen. Wir müs- sen über bürokratiefreie Durchstarterjahre für Unternehmens- gründer nachdenken. Und schließlich die Hightech Agenda in Bayern beschleunigen – und im Bund neu aufsetzen. 1997 Die Politkarriere des Mar- kus Söder nimmt Fahrt auf – wenn auch anfangs mit dem Fahrrad. Bis 2008 war er Vorsitzender des CSU-Kreisverbandes Nürnberg-West. © Instagram 1986 Den Grundwehrdienst leistete Markus Söder beim Transportbataillon 270 in Nürnberg. Später erinnert er sich an »Mängel in der Inneren Führung«. © Instagram

46 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Corona auf der Spur Möglichst schnell muss es gehen von der Entnahme menschlichen Gewebes bis zur Therapie. Mehrere Projekte der Fraunhofer- Institute MEVIS und IIS verschaffen Pathologen einen kleinen Vorsprung in ihrem anspruchsvollen Kampf gegen die Krankheit. Text: Sabine Spinnarke Das Gewebe der Corona-Toten liegt auf fünf Glas- trägern. Diese sind eingepasst in ein Tablett, das Dr. Carol Geppert in den Händen hält. Er ist Oberarzt der Pathologie der Universitätsklinik Erlangen und mustert die hellroten Flä- chen in der feinen Struktur des Lungengewebes. Es sind Öde- me. »Eigentlich sollte hier alles weiß sein«, sagt Dr. Geppert. Als seine Kolleginnen und Kollegen die ersten Corona-Opfer obduzierten, fanden sie Einblutungen in Lunge und Kopf. »Was wir gesehen haben, ist wichtig für die behandelnden Ärzte. Jetzt können sie versuchen, die Gefahr einer gestörten Gerinnungsneigung zu minimieren«, erläutert der Pathologe. An der RWTH Aachen sammelt Prof. Ruth Knüchel-Clarke in einem zentralen Register die Daten aller obduzierenden Pathologien. Vernetzung und Digitalisierung sind zwingende Voraussetzungen, um im Umgang mit neuartigen Viren oder altbekannten Krankheiten global und schnell reagieren zu können – in deutschen pathologischen Instituten aber noch lange keine Selbstverständlichkeit. Dr. Geppert, sein Kollege Prof. Christoph Brochhausen-Delius, stellvertretender Direktor des Instituts für Pathologie der Universität Regensburg, und weitere Kolleginnen und Kollegen arbeiten eng mit den Fraun- hofer-Instituten für Integrierte Schaltungen IIS und Digitale Medizin MEVIS zusammen. Gemeinsam suchen sie nach We- gen in eine digitale Pathologie. »Mit unseren Projekten wollen wir den Workflow im Labor optimieren, die Genauigkeit und Robustheit von KI-Lösungen in der Diagnose erhöhen und die Transparenz und damit Akzeptanz von KI in der Pathologie ver- bessern«, sagt Volker Bruns. Er ist Gruppenleiter Medizinische Bildverarbeitung am Fraunhofer IIS; ein Informatiker, der in den Medizinern ideale Sparring-Partner gefunden hat. Auch Prof. Brochhausen sieht in der interdisziplinären Zusammenarbeit eine Bereicherung: »Manche Wünsche an die KI hielten wir für Traumtänzerei. Doch dann konnte uns das Team um Volker Bruns mit seinem Spezialwissen Lösungsansätze präsentieren.« Bevor ein Pathologe diagnostisch tätig wird, geht das entnommene Gewebe erst einmal ins Labor. Hier ist das Pro- jekt PathoScan angesiedelt. Initiiert hat es der Digitalmikros- kop-Hersteller PreciPoint, wissenschaftliche Partner sind das Fraunhofer IIS, die Technische Universität München und die Regensburger Pathologie. »Das Präparieren im Labor erfor- dert ein hohes Maß an Spezialwissen und manueller Kunst- fertigkeit«, sagt Prof. Brochhausen. Da menschliches Gewebe höchst unterschiedlich beschaffen ist, kann es im Gegensatz zu Blut kaum automatisiert verarbeitet werden. Die von Hand getätigten Schnitte sind maximal fünf Mikrometer dünn – ein Haar misst rund 60 Mikrometer. Den gesamten Workflow vom Probeneingang bis zum Befunden bildet PathoScan ab: Alle Informationen über den Patienten, das Krankheitsbild, die gewünschten Untersuchun- gen werden künftig digital erfasst, ausgewertet und weitere Schritte sogleich automatisiert in Gang gesetzt. »Wenn eine Untersuchung zum Beispiel eine Spezialfärbung erfordert, kann diese sofort vorbereitet werden«, erklärt Prof. Broch- hausen. Ein kleiner Zeitgewinn, denn bisher wurden diese Präparate in die Pathologie zur Befundung nachgereicht. Das System erlaubt es beispielsweise, eine Herzbiopsie schnel- ler durchs Labor zu schleusen als einen Meniskus, dessen Behandlung nicht ganz so zeitkritisch ist. Systeme für den Transport und das Handling der Proben entwickeln PreciPoint und HTI Automation. Mit ihren Mikroskopen und Handling- Einheiten werden alle Proben am Ende der Kette digitalisiert und automatisiert auf Qualitätsmängel hin untersucht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Geräten können ihre Systeme bis zum Schluss die Scan-Reihenfolge je nach Dringlichkeit ändern und defekte Präparate ausschleusen. Für die Alltags- routine ein wichtiger Punkt. Um die Qualität eines Präparates erkennen zu können, trainiert das Team um Volker Bruns ein neuronales Netz. »Die KI lernt nach und nach, selbstständig zu entscheiden, ob das Präparat komplett unbrauchbar, nur unschön oder in Ordnung ist«, so Bruns. Da die Labors der TU München und der Uniklinik Erlangen höchst unterschiedlich sind, wird PathoScan einmal universell einsetzbar sein. Geppert hat in seinem Büro unterm Dach inzwischen einen der Glasträger unter das Mikroskop gelegt. Um ihn herum »Mit unseren Projekten wollen wir die Transparenz und damit Akzeptanz von KI in der Pathologie verbessern.« Volker Bruns, Fraunhofer IIS

48 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Neues Leben trotz Dürre Wasser ist ein knappes Gut. Das machten die vergangenen Hitzesommer deutlich. Speziell aufbereitetes Abwasser kann als neue Quelle dienen — zum Beispiel für den Gemüseanbau. Text: Christine Broll Das Gewächshaus steht auf dem Gelände der Kläran- lage in Wolfsburg-Hattdorf direkt neben dem Reinigungs- becken. Drinnen wachsen die saftig grünen Salatköpfe in langen Plastikrohren in Reih und Glied. Ihre Wurzeln stecken nicht in Erde, sondern in einer besonderen Nährlösung – spe- ziell aufbereitetem Abwasser. In dem vor Kurzem abgeschlossenen Forschungsprojekt HypoWave untersuchte das Fraunhofer-Institut für Grenzflä- chen- und Bioverfahrenstechnik IGB mit elf Partnern die Wie- derverwendung von gereinigtem Abwasser in der Landwirt- schaft. Als das Projekt Ende 2016 startete, ahnte niemand, wie trocken die Sommer 2018 und 2019 werden würden – die Forschung gewann von Jahr zu Jahr an Relevanz. Dass das HypoWave-Gewächshaus auf dem Gelände einer Wolfsburger Kläranlage aufgebaut wurde, hat auch histori- sche Gründe. »Anders als im restlichen Deutschland hat im Raum Braunschweig/Wolfsburg die Beregnung von Feldern mit gereinigtem Abwasser eine lange Tradition«, erklärt Dr. Marius Mohr, Leiter des Innovationsfelds Wassertechnologien und Wertstoffrückgewinnung am Fraunhofer IGB und einer der Initiatoren von HypoWave. Das gereinigte Abwasser wird im Gewächshaus aber nicht direkt genutzt. Denn es könnte Arzneimittelrückstände, Schwermetalle, Industriechemikalien oder pathogene Bakte- rien und Viren enthalten. Um das Abwasser aufzubereiten, testeten die HypoWave-Partner in Wolfsburg-Hattorf verschie- dene Technologien.

50 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Besonders gut bewährt haben sich die Ozonierung und ein Aktivkohle-Biofilter. Bei der Ozonierung werden Schadstoffe und Krankheitserreger durch die Oxidation mit Ozon elimi- niert. Während die Ozonierung bereits heute in Kläranlagen eingesetzt wird, ist die Reinigung mit Aktivkohle-Biofiltern neu. Der Vorteil: In den Filtern können Schadstoffe sowohl adsorbiert als auch biologisch abgebaut werden. schweig analysierten sie die Umsetzung des Konzepts im ländlichen Raum, während sie in einer anderen Fallstudie die Metropolregion Rhein-Main betrachteten. In der belgischen Gemeinde Raeren ging es um den Anbau von Schnittblumen und im Alentejo Portugals um die hydroponische Nutzung von Abwasser mit anschließender Bewässerung von Oliven, Mandeln und Wein. »In dem Salat, der mit Wasser aus dem Aktivkohle-Biofilter be- wässert wurde, konnten wir keine erhöhten Konzentrationen an Arzneimittelrückständen und pathogenen Keimen nachwei- sen«, erläutert Marius Mohr, der mit seinem Team daran arbei- tet, die Abwasserbehandlungsstufen weiter zu optimieren. »Wir konnten keine erhöhten Konzentra- tionen an Arzneimittel- rückständen und pathogenen Keimen nach- weisen.« Wie gut die Salatpflanzen im Gewächshaus gedeihen, hat die Arbeitsgruppe von Dr. Jörn Germer von der Univer- sität Hohenheim untersucht. Dass die Pflanzen nicht in Erde wachsen, war dabei nichts Neues. Denn in der Obst- und Gemüseproduktion wird der Anbau in Nährlösung, die Hydroponik, bereits industriell angewandt. Die Agraröko- logen hatten vor allem die Nährstoffversorgung im Blick. »Abwasser enthält relativ viel Stickstoff und Phosphor, aber vergleichsweise wenig Kalium und Mikronährstoffe wie Zink und Eisen«, hat Germer festgestellt. Daher mussten diese Nährstoffe zugeführt werden. Dr. Marius Mohr, Fraunhofer IGB Während im ersten Versuchsjahr noch ein permanenter Durchfluss durch die Rohre erfolgte, experimentierte das Forschungsteam im nächsten Jahr mit einem Kreislaufsys- tem. Nitrat-Sensoren überwachten dabei kontinuierlich den Stickstoff-Gehalt. Sank dieser unter zehn Milligramm pro Liter wurde das Wasser erneuert. »Damit gelang uns nicht nur eine Produktion auf hohem Niveau«, freut sich Germer. »Stickstoff und Phosphor konnten wir viel weitreichender aus dem Abwasser entfernen als ein konventionelles Klärwerk.« Studien testen Akzeptanz Um die neue Technologie möglichst schnell in die Anwen- dung zu bringen, untersuchten die Forscher in verschiedenen Regionen, wie groß das Interesse und die Akzeptanz sind. Dazu holten sie Abwasserverbände, Landwirte und Vermark- ter an einen Tisch. Im Landkreis Gifhorn nördlich von Braun- Gewächshaus könnte Kläranlage ersetzen Besonders groß war das Interesse in Weißenberge im Land- kreis Gifhorn. Hier war ein Landwirt von dem Projekt so über- zeugt, dass er bereit ist, in ein Gewächshaus zu investieren. Auch der Wasserverband Gifhorn will sich beteiligen. Denn er verspricht sich von dem Projekt eine Kostenersparnis. Bislang wird das Abwasser des rund 500 Einwohner zählenden Orts Weißenberge in eine Klärteichanlage eingeleitet, wo es rund 90 Tage verweilt, ehe es in einen Bach eingeleitet wird. Lang- fristig ist der Anschluss an eine Kläranlage geplant, was hohe Investitionen erfordert. »Gelingt es, die im Ablauf des Klärteichs enthaltenen Nährstoffe im hydroponischen Gewächshaus deutlich zu reduzieren, müsste Weißenberge nicht an eine Kläranlage angeschlossen werden«, erklärt Mohr. Wie das gelingen könnte, will er mit den Partnern vor Ort im Nachfolgeprojekt HypoWave Plus erforschen. »Da die Bauern im Kreis Gifhorn in den vergangenen beiden Sommern nicht wussten, wie sie ihre Felder bewässern sollten, ist das Interesse an der Umsetzung eines solchen Vorhabens deutlich gestiegen«, hat Mohr beobachtet. Im nächsten Frühjahr soll die Wasseraufbereitung aufgebaut und getestet werden, sodass der Landwirt 2022 mit ausreichend Wasser sein Gewächshaus betreiben kann. Er plant, Gurken, Tomaten und Paprika anzubauen. Die Vermarktung ist bereits gesichert. Der örtliche Edeka-Markt ist Partner im Forschungs- antrag und nimmt das Gemüse in sein Sortiment auf. Marius Mohr blickt schon weiter in die Zukunft. Mit dem Leuchtturmprojekt in Weißenberge möchte er die Tech- nologie bekannt machen und neue Interessenten gewinnen. Vom Setzling zum Salat: In dem Kreislaufsystem überwachen Nitrat-Senso- ren den Stickstoff-Gehalt kontinuierlich. Bei Bedarf wird das Wasser erneuert. © ISOE Wikom

52 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 »Unsere Forschungen haben ergeben, dass Gastro- nomiebetriebe technisch nicht ausge- reifte Grill- techniken verwenden.« Dr.-Ing. Mohammad Aleysa, Fraunhofer IBP Immer mehr Gastronomiebetriebe grillen für ihre Gäs- te, zumindest verzeichnen viele Kommunen eine Zunahme der Holzkohlegrills. Doch beim Grillen mit Holzkohle wird die Luft in der näheren Umgebung durch Feinstaub und viele an- dere nicht vollständig verbrannte Abgasbestandteile belastet. Oft stinken den Anwohnern Rauch und Grillgeruch gewaltig. Sie sorgen sich um mögliche gesundheitliche Folgen durch die Luftbelastung. Auch die Angestellten in den betroffenen Gastronomiebetrieben sind bei einer nicht ausreichenden Ab- saugung der Luft dem Grillrauch direkt ausgesetzt. Viele der Gaststätten betreiben keine Abgasreinigungsanlagen, nicht jede Anlage arbeitet sauber. Fürs Fraunhofer IBP nimmt sich Dr.-Ing. Mohammad Aleysa der Sache an. Jahrelanges Know-how in der Entwicklung und Erforschung von Verbrennungstechnologien und Abgas- reinigungsanlagen hat ihn mit seinem Team zu Fachleuten gemacht. Die Testergebnisse, wie sauber die handelsüblichen Anlagen arbeiten, werden Mitte 2021 vorliegen. »Wir ermitteln, wie effektiv die herkömmlichen, auf dem Markt verfügbaren Abgasreinigungssysteme tatsächlich für den Einsatz in Gastronomiebetrieben sind und ob damit eine gute Luftqualität im Umfeld und besonders in Wohngebieten sichergestellt werden kann«, sagt Aleysa. Für die Unter- suchungen hat der Forscher im Labor des Fraunhofer IBP einen gewerblichen Grill mit einer meterhohen fünfstufigen Abgasreinigungsanlage aufgebaut. »Eine solche Anlage steht in unterschiedlichen technischen Konstellationen in vielen Gastronomiebetrieben.« »Bedenkliche Werte« Große Mengen an fettreichem Fleisch landeten für die Expe- rimente auf dem Grill. Neben Stickoxiden und Kohlenstoff- monoxid konnte Aleysa Feinstaub und benzolhaltige sowie polyzyklisch-aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) messen. Viele sind nachweislich gesundheitsschädlich. Sie entstehen hauptsächlich durch eine unvollständige Verbrennung von Fetten und ölhaltigen Marinaden. »Je fettreicher die Spieße

54 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 ULi macht die Meere sicherer Um Minen, Bomben oder Torpedos auf dem Meeresboden gezielt aufzuspüren, ist es entscheidend, ihre typische Form zuverlässig zu erkennen – kein Problem für die innovative Technologie, die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Physikali- sche Messtechnik IPM gemeinsam mit Partnern aus den Niederlanden und Dänemark entwickelt haben. Herkömmliche Messmethoden stoßen bei trübem Wasser an ihre Grenzen. Daher verfolgen die Partner im Forschungsprojekt LU- XOR einen alternativen Ansatz auf Basis von LiDAR-Technologie und automatisierter Objekterkennung mittels Künstlicher Intelligenz. Die Fraunhofer-Forscher ergänzten ihr Unterwasser-LiDAR-System ULi um einen Videomodus, der auch eine flächenhafte Erfassung der Umgebung mit dem Laserscanner ermöglicht. Als Ergebnis liefert ULi 3D-Videodaten sogar im trüben Wasser und in Echtzeit. Jetzt wol- len die Forscher die Technologie in einen automatisierten Prozess überführen, der die Analyse und digitale Bereitstellung von Mess- und Kartierungsdaten der gefundenen Kampfmittel in einer Datencloud umfasst – und die Ber- gung damit sicherer und deutlich kostengünstiger macht. Für ULi gibt es viel zu tun: Auf dem Grund von Nord- und Ostsee liegen große Mengen Weltkriegs- munition, allein in deutschen Gewässern sind es 1,6 Millionen Tonnen. Ihre fortschreitende Kor- rosion setzt nicht nur chemische Stoffe frei, es besteht auch Explo- sionsgefahr. Das führt beim Bau von Windparks, der Verlegung von Unterseekabeln oder Pipelines zu großen Problemen. Saubere Sache: Brems- beläge ohne Kupfer Der Kupferabrieb von Hoch- leistungsbremsen gelangt über die Kanalisation in Gewässer und gilt als hochgiftig. Fraunhofer-Forscher haben zusammen mit dänischen Partnern eine umweltfreundliche Alternative entwickelt. Bremsen mit Sinter-Belägen für Schienen- fahrzeuge, Windkraftanlagen, schwere Baufahrzeuge, höherwertige Motorräder und Mountainbikes haben in der Regel einen Kupferanteil von bis zu 50 Pro- Niederlande Fraunhofer weltweit Malaria frühzeitig erkennen und Leben retten Die mikroskopische Blut- untersuchung ist die tra- gende Säule der Malaria-Diagnose, aber zeitaufwendig und kostenin- tensiv. Die Gesundheitsversorgung in den betroffenen Regionen ist oft mangelhaft, geschultes Perso- nal rar. Genau hierfür bietet das »µSmartScope« des portugiesischen Fraunhofer Center for Assistive Information and Communication Solutions (AICOS) jetzt eine Lösung. Ein multidisziplinäres Team unter der Leitung von Luís Rosado entwickelte ein mobiles, vollauto- matisches, 3D-gedrucktes Mikro- skop, das von einem Smartphone angetrieben und gesteuert wird. In einen Adapter werden Blutaus- strich und Smartphone eingesetzt und mit der eingebauten Kamera vergrößerte Aufnahmen gemacht. Diese Bilder können mithilfe künst- licher Intelligenz aufgearbeitet, analysiert und eine Vordiagnose erstellt werden. Zudem besteht die Möglichkeit, Experten, die nicht vor Ort sind, für eine Ferndiagnose oder Zweitmeinung einzubeziehen. Im Welt-Malaria-Report 2019 verzeich- net die WHO die Zahl der Neu- erkrankungen mit 228 Millionen, die der Todesfälle mit 405 000, davon überwiegend Kinder unter fünf Jahren. Nur etwa jede fünfte Neuerkrankung wird frühzeitig ent- deckt. Dabei kann eine rechtzeitige Diagnose nicht nur einen schwe- ren Verlauf verhindern, sondern auch das Risiko einer Verbreitung verringern. Der Prototyp »µSmartScope« wurde erfolgreich auch bei anderen Erkrankungen wie Gebärmutterhals- krebs oder Leukämie getestet und kann zu einer schnellen, genauen und kostengünstigen Unterstützung für medizinisch unterversorgte Regionen werden. Portugal

56 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Ein Vorteil beim Einsatz von VR-Technologien im Studium: Das Vorstellungsvermögen der angehenden Ingenieure wird gestärkt. © Fraunhofer IAO, Ludmilla Parsyak Lernen in neuen Dimensionen Dank technischer Fortschritte, sinkender Kosten und Corona-Dringlichkeit sind die Chancen für Digitaltechnik in der Bildung so gut wie nie. Für Ingenieursstudierende der Universität Stuttgart wird ab dem Sommersemester 2021 Virtuelle Realität zum festen Bestandteil des Lehrplans. Text: Marina Babl

58 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Moderne Piraten Der deutsche Maschinenbau ist so stark von Produktpiraterie betroffen wie noch nie. Der Schaden beträgt 7,6 Milliarden Euro jährlich, 300 Millionen mehr als noch vor zwei Jahren. Trotzdem wehren sich nur wenige gegen den dreisten Ideenklau. Text: Dr. Sonja Endres Ähnlich, aber nicht gleich: Mehr als die Hälfte aller Plagiate gefährden die Anlage, ein Drittel auch deren Bediener. © picture alliance / Jürgen Lösel

60 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Cape Canaveral in Florida, 30. Mai um 15.22 Uhr Ortszeit: Erstmals seit neun Jahren starten Raumfahrer aus den USA, zum ersten Mal befördert mit Elon Musks SpaceX ein Privatunter- nehmen Astronauten zur Internationalen Raumstation ISS. © Brian Linn / SPACE X

62 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 30 000 Objekte werden vom Space Surveillance Network SSN der USA kontinuierlich überwacht und ihre Bahnen fortlaufend aktualisiert. Bleiben die kreisenden Objekte stets im Blick, lassen sich bei drohender Gefahr rechtzeitig Gegen- maßnahmen einleiten. Satelliten können Ausweichmanöver fliegen, um eine Kollision zu verhindern. Allerdings ver- braucht dies viel Treibstoff – muss der Satellit oft ausweichen, verkürzt das daher seine Lebensdauer und ist mit hohen Kosten verbunden. Sprich: Die Flugbahnen müssen möglichst genau bestimmt werden, um die Zahl unnötiger Ausweich- »Wir können die Entfernung jetzt hundert Mal genauer bestimmen.« Dr. Jens Klare, Fraunhofer FHR Beschädigungen am Welt- raumteleskop Hubble, 1990 ins All geschossen. © ESA Den Weltraum im Blick – mit TIRA und GESTRA Sollen Satelliten und Weltraumschrott im Orbit aufge- spürt und abgebildet werden, braucht man dazu zwei verschiedene Radarsysteme: Eines, das einen großen Raumausschnitt überwacht und alles entdeckt, was sich hindurchbewegt. Und ein zweites, das einzelne dabei gefundene, interessante Weltraumobjekte präzise verfolgt und abbildet. Letzteres kann das europaweit einmalige Weltraumbeobachtungssystem TIRA am Fraunhofer FHR leisten. Um hingegen einen großen Raumausschnitt zu beob- achten, ist ein spezielles Radar mit hoher Reichweite und Strahlagilität nötig, das es jedoch bislang auf deutscher Seite nicht gab. Das Bundeswirtschaftsministerium be- auftragte daher das Fraunhofer FHR, ein solches Phased- Array-Radar aufzubauen. Das Einzigartige an GESTRA: Es ist mobil, kann also an beliebigen Orten aufgestellt werden. Per Schwertransport wurde es am 30. Juni vom Gelände des Fraunhofer FHR in Wachtberg bei Bonn nach Koblenz gebracht, wo es an das Weltraumlage- zentrum der Bundeswehr im niederrheinischen Uedem angebunden und von dort aus ferngesteuert wird. manöver gering zu halten. Nur präzise Daten helfen, die entscheidende Frage zuverlässig zu beantworten: Würde der Satellit auf seiner momentanen Umlaufbahn gegen das Geschoss prallen, oder passt es haarscharf? Das Weltraumbeobachtungssystem TIRA, kurz für »Tracking and Imaging Radar«, des Fraunhofer-Instituts für Hochfre- quenzphysik und Radartechnik FHR liefert diese Antworten. Das System ist einzigartig in Europa – in tausend Kilo metern Entfernung kann es sogar noch Objekte entdecken, die lediglich zwei Zentimeter groß sind. »TIRA kombiniert ein Zielverfolgungsradar und ein Abbildungsradar mit einer hochagilen, 34 Meter großen Parabolantenne«, sagt Dr. Jens Klare, Geschäftsfeldsprecher Sicherheit am Fraunhofer FHR. Anders gesagt: Das riesige Radar kann Satelliten und Welt- raumschrott nicht nur verfolgen, sondern auch Abbildungen davon machen. Nun hat das Forscherteam die Genauigkeit sogar nochmals verbessert: Im EU-Projekt EUSST hat es eine neue Methode entwickelt, um die Bahnen solcher Objekte noch präziser vermessen zu können. »Wir können die Entfernung jetzt rund hundertmal genauer bestimmen als vorher«, bestätigt Klare. Die Wissenschaftler fusionieren die Daten der beiden Radare von TIRA durch hochkomplexe mathematische Methoden. Bislang wurde ausschließlich das Zielverfolgungs- radar für die Bahnbestimmung von Weltraumobjekten ver- wendet. Eine Messkampagne mit dem Weltraumlagezentrum konnte bereits zeigen, dass der Ansatz funktioniert – dafür wurden spezielle Referenzsatelliten mit TIRA beobachtet. Vergleichsmessungen per Laserstrahl lieferten die genaue Position des Satelliten und somit Vergleichsdaten: Der Laser- strahl wurde an Reflektoren, die an den Referenzsatelliten befestigt sind, zurückgestrahlt – über seine Laufzeit lässt sich die Position präzise bestimmen. Für eine generelle Vermes- sung eignen sich diese Lasermessungen jedoch nicht, denn sie funktionieren nur bei wolkenfreiem Himmel. Außerdem müssen Weltraumobjekte für diese sehr genauen Lasermes- sungen mit entsprechenden Reflektoren ausgestattet sein. Hier zeigt sich der entscheidende Vorteil von Radar. Bis Ende 2021 wollen die Forscher die mathematischen Methoden noch verfeinern. Dann soll der neue Modus auch routine- mäßig zur Verfügung stehen. Gezielte Rückführung von Weltraumschrott Besonders problematischer Weltraumschrott sind umher- schwirrende Raketenstufen: Denn sie haben vielfach noch einen Rest Treibstoff im Tank, was immer wieder Explosionen nach sich zieht. Dies löst einen Kaskadeneffekt aus: Statt eines größeren Teils schwebt nun eine Vielzahl an kleineren Fragmenten durch den erdnahen Weltraum – die Wahr- scheinlichkeit, dass ein Satellit von einem solchen Objekt

64 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Handy-Desinfektion: Vorsicht vor Billiggeräten Auf Smartphones vermehren sich Pilze, Bakterien und Viren. UVC-Licht tötet sie ab — viele Bestrahlungsgeräte halten jedoch nicht, was sie versprechen. Text: Dr. Sonja Endres Zur Händehygiene gehört auch das Handy«, mahnte die Techniker Krankenkasse angesichts steigender Corona-Infektionszahlen. Die Forde- rung ist allerdings schwer umzusetzen: Desinfek- tionsmittel zerstören den empfindlichen, ölab- weisenden Schutzfilm der Displays. Dabei legen laut einer Umfrage der Telefónica Deutschland AG von 2019 nur 22 Prozent aller Befragten während ihrer Freizeit das Smart phone länger als 60 Minuten aus der Hand, bei den 18- bis 29-Jährigen waren es sieben Prozent. Im Handel werden Desinfektionsgeräte angebo- ten, die mithilfe von UVC-Licht Keime abtöten. Allerdings wiegen sich ihre Besitzer meist in falscher Sicherheit. »Oft ist die Leistung viel zu gering, um in einer vernünftigen Zeitspanne Smartphones desinfizieren zu können«, warnt Thomas Wester- hoff, der am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Ilmenau die desinfizierende Wirkung von UVC- Licht erforscht. Häufig kommen weitere Mängel hinzu. Dazu gehört eine Auskleidung der Geräte mit Materialien, die nicht UV-reflektierend sind und daher viel Strahlung absorbieren. Oder die Verwendung zu kleiner, leistungsschwacher Quecksilberdampflampen mit einer langen Aufheizphase statt LED. »Manche Geräte strahlen noch nicht mal UVC-Licht aus, sondern nur violettes oder UVA-Licht, das nahezu keine Wirkung hat«, hat Westerhoff festgestellt. Ausnahmslos alle Geräte haben einen großen Makel: Sie messen die wirklich abgegebene Bestrahlungsdosis nicht. »Diese ist aber, neben der Wellenlänge, der entscheidende Parameter für die Effizienz der Desinfektion. Nur durch eine Messung der Bestrahlungsdosis kann sicher- gestellt werden, dass die Strahlungsquelle die volle Leistung erbringt und diese auch auf dem Smartphone ankommt«, betont Westerhoff. Abhilfe schafft ein innovatives UVC-Gerät, das Westerhoff und sein Team gemeinsam mit Ärztinnen und Ärzten des Universitätsklinikums Jena entwickelt haben. Es sieht aus wie eine Mikrowelle – die es aber in sich hat: Bestrahlte Smartphones sind innerhalb weniger Sekunden nicht nur überwiegend keimfrei, sondern nach Krankenhausstandard steril. Auch Tablets haben in dem Gerät Platz. Die notwendige Bestrahlungsdosis ist je nach Erreger unterschiedlich. So sind bei den verbrei- teten Escherichia-coli-Bakterien, die Durch- fallerkrankungen hervorrufen können, bereits zwei bis sechs Millijoule pro Quadratzentimeter ausreichend, um sie zu 99,99 Prozent abzutöten – erst dann spricht der Fachmann von Desinfek- tion. Beim Coronavirus SARS-CoV-1 führt diese Dosis zu einer Inaktivierung von 90 Prozent der Erreger, für eine Desinfektion sind etwa 48 Mil- lijoule nötig. Für das aktuelle SARS-CoV-2 liegen noch keine belastbaren Daten vor. Weil es auch innerhalb eines Erregertyps zu Schwankungen kommen kann, gilt bis dahin: Lieber etwas zu viel bestrahlen als zu wenig. Die optimale Wellenlänge des UVC-Lichts beträgt 265 Nanometer. »Hier ist die Strah- lungsenergie gleich der Bindungsenergie der Nukleinsäure Thymin. Die chemische Bindung des Thymins wird aufgespalten. Die Folge: Be- nachbarte Moleküle ›verkleben‹ miteinander, die DNA ist nicht mehr auslesbar und die Zelle kann sich nicht vermehren«, erklärt Westerhoff. Das Desinfektionsgerät des Fraunhofer IOSB ist mit zwei UVC-LED-Bestrahlungsmodulen (oben und unten) mit entsprechender Wellenlänge ausgerüstet. In nur wenigen Sekunden errei- chen sie eine Bestrahlungsdosis von 80 Milli- joule pro Quadratzentimeter. Das Smartphone liegt dazwischen auf einer UVC-transparenten Quarzglasplatte, durch die das Licht direkt und ungehindert einstrahlen kann. Die Innenwände des Geräts sind hochreflektierend, das Strah- lungsfeld homogen. »So ist gewährleistet, dass jeder Quadratmillimeter des Smartphones die gleiche Dosis abbekommt«, sagt Westerhoff. Der Desinfektionsvorgang wird durch Sensoren überwacht, die die Intensität der Bestrahlung messen, und erst beendet, wenn sichergestellt ist, dass die Mindestbestrahlungsdosis erreicht wurde. Da das UVC-Gerät für den Einsatz in der Klinik entwickelt wurde, wo Smartphones und Tablets vielseitig genutzt werden und von Hand zu Hand gehen, ist es zusätzlich mit einem NFC-Reader ausgerüstet. Er identifiziert das Smartphone, erfasst und protokolliert über einen Sensor die applizierte Dosis. So ist jeder Desinfektionsvorgang nachvollziehbar und indi- viduell zuzuordnen – Sicherheit garantiert. Ein Prototyp des neuen Geräts existiert bereits. Für die kommer zielle Verwertung sucht das Fraun hofer IOSB noch Partner aus der Wirt schaft. Die Forscher haben außerdem eine UVC-Desin- fektionslösung für Rettungswagen entwickelt, mit der sich Keime auf Oberflächen und in der Luft auf Knopfdruck abtöten lassen. Die ersten entsprechend ausgerüsteten Rettungswagen sollen im Herbst auf den Markt kommen.

66 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Sicher leben in der digitalisierten Stadt Städte werden digitaler und damit anfälliger für Cyberattacken und Systemausfälle. Wissenschaftler entwickeln im Nationalen Forschungszentrum für angewandte Cybersicherheit ATHENE Konzepte für mehr Sicherheit. Text: Mehmet Toprak Die Stadtverwaltung von Frankfurt am Main wurde im Dezember letzten Jahres von Schadsoftware lahmgelegt. An-, Ab- oder Ummeldung, Ausweis beantragen, Gewerbeaus- künfte – nichts ging mehr. In kurzen Abständen folgten die Stadtverwaltungen von Bad Homburg, Potsdam, Alsfeld, Brandenburg an der Havel. Die Liste ist lang. »Es gibt großen Nachholbedarf bei IT-Sicherheit in Städten und Kommunen. Die Bedrohung wird in Zukunft noch wachsen«, warnt Dr. Michael Kreutzer vom Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT in Darmstadt. Er und sein Team arbeiten im Nationalen Forschungszentrum für angewandte Cybersicherheit ATHENE an Sicherheits- lösungen zum Wohl von Wirtschaft, Gesellschaft und Staat. ATHENE wurde Anfang 2019 als Einrichtung der Fraun- hofer-Gesellschaft gegründet. Damit wurden verschiedene Forschungskooperationen zur Cybersicherheit in Darmstadt in einem Zentrum zusammengeführt und verstetigt. Neben dem Fraunhofer SIT sind auch das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD, die Technische Univer- sität Darmstadt und die Hochschule Darmstadt an ATHENE »Es gibt großen Nachholbedarf bei IT-Sicher- heit in Städten und Kommunen.« Dr. Michael Kreutzer, Fraunhofer SIT Lieferdrohnen, intelligen- te Verkehrssteuerung, Ausweis per Smartphone beantragen – zwei Drittel aller Bürgerinnen und Bürger fordern mehr Tempo bei der Digitalisie- rung ihrer Stadt, ermittelte 2019 eine Umfrage des Branchenverbandes Infor- mationswirtschaft Bitkom. © istockphoto

68 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Smarte Chips statt bitterer Pillen Nervenaktivität kontinuierlich erfasst, um Abweichungen vom gesunden Gleichge- wicht gegenzusteuern? Science-Fiction wird Realität. © Adobe Stock Bioelektronische Medizin gilt als innovative Therapie gegen chronische Krankheiten wie Arthritis, Lähmungen und Asthma. Die Hoffnungen sind groß. Text: Christine Broll »Hacker machen heute auch vor Medizintechnik nicht halt.« Prof. Klaus-Peter Hoffmann, Fraunhofer IBMT Es klingt wie Science-Fiction. Winzige Implantate, po- sitioniert an wichtigen Schaltstellen des Körpers, erfassen kontinuierlich die Nervenaktivität. Sie sind kabellos vernetzt und vergleichen ständig den Ist-Wert mit dem Soll-Wert. Stellen sie Abweichungen fest, senden sie sofort elektrische Impulse an Gewebe und Nervenfasern, um das gesunde Gleichgewicht wieder herzustellen. Dass diese Vision Wirk- lichkeit werden kann, zeigen die ersten spektakulären Erfolge der bioelektronischen Medizin. In den USA konnten Patienten mit rheumatoider Arthritis bereits durch die Stimulation des Vagusnervs therapiert werden. Elektrozeutika heißen die smarten Implantate. Fraunhofer- Wissenschaftler leisten hier Pionierarbeit. Sie entwickeln nicht nur leistungsfähige Mikroimplantate, sondern auch biologisch abbaubare Elektronik und Nanoelektroden, die mit einzelnen Zellen Kontakt aufnehmen können. Einen gewaltigen Schritt zur Realisierung der Vision macht das Innovationscluster INTAKT, das vom Bundesforschungs- ministerium mit mehr als 13 Millionen Euro gefördert wird. Prof. Klaus-Peter Hoffmann, Leiter der Hauptabteilung Bio- medizintechnik am Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT koordiniert das Konsortium aus 17 Partnern. »Wir entwickeln ein Netzwerk interaktiver Implantate, die im Körper komplexe Funktionen auslösen können«, erklärt Hoffmann. »Sie ermöglichen eine völlig neue Mensch-Tech- nik-Interaktion.« Wie das in der Praxis aussehen könnte, wird in drei Szenarien untersucht. Zur Unterdrückung des Tinnitus wird der Einsatz von Implantaten im Ohr erforscht. Im zweiten Szenario geht es um Patienten, die wegen eines Schlagan- falls oder einer Querschnittslähmung ihre Hände nicht mehr bewegen können. Implantate im Arm sollen die Muskeln so stimulieren, dass die Hände wieder bestimmte Greifbewe- gungen ausführen können. Die Steuerung wird über ein Eye- Tracking-System unterstützt. Im dritten Szenario testet das Forschungsteam, wie Implantate die Darmbewegung wieder normalisieren können. Hier gibt es viele verschiedene Indika- tionen, von chronischer Verstopfung bis hin zur Versorgung von Darmkrebspatienten. Die Implantate werden so groß sein wie eine Zwei-Euro-Mün- ze. Sie enthalten eine winzige Batterie, die von außen durch induktive Energieübertragung aufgeladen wird. Manche Probleme sind menschengemacht. »Hacker machen heute auch vor Medizintechnik nicht halt«, empört sich Klaus-Peter Hoffmann. Um die Sicherheit zu garantieren, ersetzt man die für Angriffe anfällige Funkübertragung durch eine optische Signalübermittlung.

70 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 r u t a r e p m e T e t s h c ö h r u t a r e p m e T e r e l t t i m r u t a r e p m e T e t s g n i r e g Heiße Musik - hier wird sie messbar! Musik ist Energie. Das Fraunhofer- Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden hat sie sichtbar gemacht - als Wärme. Die Instrumente der Berliner Philharmoniker wurden nach dem Spielen aufgenommen mit einer Thermografiekamera „VarioCAM® HD head“ mit drei Objektiven (15, 30 und 60 mm Brennweite). Je nach Material stieg die Temperatur im Konzert um bis zu zehn Grad Celsius. Blechblasinstrumente nahmen die Wärme- energie naturgemäß schneller auf, gaben sie aber auch schneller wieder ab. Üblicherweise beschäftigen sich die Forschenden des IFAM in ihrem wärme technischen Labor eher mit den thermophysikalischen Eigen- schaften verschiedener Verbund- werkstoffe. Immerhin: Auch in dem Thema ist viel Musik. Temperaturskala Bei der Thermografie wird die Intensität der Wärmestrahlung eines Körpers farblich dargestellt. Je nach Strah- lungsintensität verschiebt sich die Skala von der geringsten Temperatur (schwarz) zur höchsten Temperatur (weiß). bis 32 °C Taktstock Heiße Hand zum kühlen Kopf: Auch der Dirigent gibt messbar Energie ab. Fotos: Heribert Schindler in Zusammenarbeit mit Fraunhofer IFAM Dresden © Infografik: 2issue, Quelle: Fraunhofer IFAM Dresden

72 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 5G auf dem Prüfstand Die neue Mobilfunk-Generation 5G soll bis zu 100 Mal schneller als ihre Vorgängerin sein und Übertragungen in Echtzeit erlauben. Unternehmen prüfen in den Fraunhofer-Testbeds, welche Anwendungen mit 5G bald tatsächlich möglich werden – und welche vorerst Zukunftsmusik bleiben. Text: Mehmet Toprak »Wer 5G einsetzt, muss entscheiden, welche Eigen- schaften für die individu- elle Anwendung wichtig sind.« Matthias Schneider, Gesamtprojektleiter Transferzentrum 5G4KMU Mit 5G sind Roboter nicht mehr auf das lokale WLAN-Netz angewiesen. Sie arbeiten ortsunabhän- gig und können sehr viel flexibler genutzt werden. © AUDI AG

74 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 8 Teilprojekte 1 5G-Multisensor: Produktions- prozesse sollen durch Multisen- sorsysteme optimiert werden. Die Sensoren messen beispielsweise Werte wie Temperatur, Beschleu- nigung, Kräfte oder Position von Bauteilen. 2 5G-AE-Sensor: Acoustic Emission Sensoren, die direkt am Bauteil befestigt sind, sollen bei Fräsvorgängen frühzeitig erkennen, wenn das Werkzeug durch übermäßige Belastung oder Verschleiß zu brechen droht. 3 5G-Blockchain: Das Projekt testet, ob ein komplett drahtloses Netzwerk auch für eine Block- chain-Anwendung für Datentrans- aktionen geeignet ist. 4 5G-Logistics: Eine Logistik- Lösung demonstriert, wie mobile Systeme mit 5G-Unterstützung auf dem Werksgelände navigieren können. 5 5G-Robotics: Ein Kontrollsys- tem für mobile Roboter, die sich bei der Zusammenarbeit selbst organisieren und dabei drahtlos mithilfe von Sensorsystemen navi- giert werden. 6 5G-Cockpit: Aufbau einer zentralen Steuerplattform, die Prozesse und Sensoren an unter- schiedlichen Standorten über- wacht. Die Daten werden über eine Cloud-Plattform getauscht. 7 5G-Edge-Cloud: Eine Cloud- Plattform, in der die Analyse der Daten aus der Fertigung mit dem Funknetzwerk verbunden wird. 8 5G-3D-Sensor: Entwicklung eines 3D-Sensor-Systems, das die Geometrie von Werkstücken scannt und kabellos in Robotern oder Werkzeugmaschinen integ- rierbar ist. Beim Testbed des Fraunhofer-Instituts für Arbeits- wirtschaft und Organisation IAO in Stuttgart liegt der Fokus auf Smart Products und Smart Services. »Wir arbeiten an Konzepten, die 5G mit dem Sammeln und dem KI-basierten Auswerten von Daten kombinieren«, sagt Dimitri Evcenko aus dem Team Digital Business Services. Interessant ist 5G für individuelle Daten- dienste, zum Beispiel die vorausschauende Wartung in der Industrieproduktion. »Auf Basis der gesammel- ten Daten prognostiziert die KI dann beispielsweise den nächsten notwendigen Wartungstermin oder den Ausfall eines Verschleißteils«, erklärt Evcenko. Manche Unternehmen zögern trotzdem noch. Das mag daran liegen, dass das Standardisierungs- gremium 3GPP (3rd Generation Partnership Project) weiterhin an den Spezifikationen für 5G arbeitet und immer wieder neue Releases herausbringt. Derzeit ist Release 15 aktuell. Ist der Standard also noch gar nicht fertig? »Mit dem aktuellen Release sind bereits hohe Geschwindigkeiten möglich. Darüber hinaus bildet es die Grundlage für die Echtzeitanbindung mit niedriger Latenz und die Vernetzung sehr vieler Geräte. Die bestehende Infrastruktur kann dann um neue Funktionen in Form von neuer Hardware oder Firmware-Updates erweitert werden«, erklärt Evcen- ko. »Wer jetzt in 5G-Hardware investiert, muss nicht befürchten, dass alle Geräte in zwei Jahren wieder ausgetauscht werden müssen.« Ausreichend Platz für anspruchsvolle Anwendungen Der neue 5G-Standard bietet überdies die Möglich- keit, ein eigenes Mobilfunknetz aufzubauen. Der Frequenzbereich zwischen 3,7 und 3,8 GHz ist für die Industrie reserviert. Unternehmen beantragen bei der Bundesnetzagentur eine Lizenz und bauen dann auf ihrem Werksgelände in Eigen regie ihr Funknetz auf. Was versteckt sich hinter einer Abdeckung, wo ist eine Repa- ratur notwendig? Mit 5G-Netz und Edge Computing können hochauflösende Bilder problemlos auf Datenbrillen gebracht werden. © Bosch Auch der »5G-Industry Campus Europe« in Aachen beschäftigt sich intensiv mit den neuen Möglichkei- ten der 5G-Technik und hat dazu eine Lizenz zum Betrieb des 5G-Netzes erhalten. Niels König vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT koordiniert alle Partner und Einzelprojekte der For- schungskooperation. Mit von der Partie ist auch die RWTH Aachen mit dem Werkzeugmaschinenlabor WZL und dem IT-Center sowie dem Forschungsinsti- tut für Rationalisierung FIR an der RWTH Aachen. Für Netzwerk und Funkausstattung sorgt der schwedi- sche Mobilfunknetzausrüster Ericsson. Der Forschungscampus verfügt über rund 7000 Quadratmeter Hallenfläche. Platz genug, um auch anspruchsvolle Anwendungsszenarien durchzuspielen. Insgesamt acht Teilprojekte sind ge- plant (vgl. Kasten). Die ersten Projekte greifen bereits auf das funktionierende 5G-Netz zu. »Wir haben das Indoor-Netz installiert und die Funkzellen in Betrieb genommen. Im Sommer folgt das ein Quadratkilo- meter große Outdoor-Netz«, sagt König. Ziel ist, die 5G-Technik für ganz unterschiedliche Nutzungsszena- rien zu erforschen und weiterzuentwickeln. Eine entscheidende Rolle bei der Steuerung und Kombination aller Techniken spielt die Software. Im Zeitalter von 5G und Industrie 4.0 sind Schaltschrän- ke mit fest verdrahteter Steuerung bald Geschichte. Maschinen und Fertigungsstraßen lassen sich schnell neu konfigurieren und umprogrammieren. Edge- Cloud und Software-Steuerung machen die 5G- Anwendungen noch flexibler. »Der Charme besteht darin, dass man jede beliebige Anwendung einfach skalieren, schnell anpassen und neu konfigurieren kann«, erklärt Niels König.

76 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Am Windpark-/Elektrolyseur-Testfeld in Bremerhaven wird der Wasserstoff unter hohem Druck in Stahlbehältern zwischengespeichert. Diese Energiespeicher können bei- spielsweise auf Lkw-Trailern weitertransportiert und regional an Verbraucher verteilt werden. Alternativ kann dieser grüne Wasserstoff von einem zweiten vorgeschalteten Zwischen- speicher mit niedrigerem Druckniveau mithilfe von Brenn- stoffzellen wieder rückverstromt und ins öffentliche Netz ein- gespeist werden – auf diese Weise lassen sich nebenbei die Schwankungen bei der Stromerzeugung glätten, wie sie bei Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen unvermeidlich sind. Der Strom stammt ausschließlich aus erneuerbarer Energie, bei der Herstellung entstehen keine Treibhausgase. »Off- shore-Windparks in Kombination mit Wasserstoff-Produktion vor Ort wären ein idealer Baustein, um eine nachhaltige Ener- giewirtschaft zu realisieren«, erklärt Prof. Jan Wenske, Stellv. Institutsleiter und Direktor Technik am Fraunhofer IWES. ten dar (wie etwa Netzentgelte und EEG-Umlage), da die Wirtschaftlichkeit sehr stark vom Strompreis abhängig ist. Weiterhin müssen die Herstellkosten für die Elektrolyseu- re reduziert werden, was durch eine Automatisierung der Fertigung erreicht werden kann.« Darüber hinaus entwickelt das Institut Verfahren, bei denen die Hochtemperaturelektro- lyse von Wasserstoff mit der sogenannten Fischer-Tropsch- Synthese gekoppelt wird. Damit lassen sich unterschiedliche Grund materialien für die chemische Industrie klimaneutral herstellen, beispielsweise synthetische Wachse. Diese werden in der Industrie als Schmierstoff verwendet. Außerdem kann die PtX-Technologie zur Erzeugung synthetischer Kraftstoffe wie Diesel oder Kerosin genutzt werden. Das dazu zusätzlich notwendige CO2 kann aus Industrieabgasen oder aus der Luft gewonnen werden, wodurch ein CO2-Kreislauf entsteht. »Die keramischen Stacks für den Einsatz in der Hochtemperatur- Elektrolyse sind eines unserer Kernthemen«, erklärt Jahn. Bis zu 800 Terawatt- stunden Energie aus Wasserstoff könnte Deutschland im Jahr 2050 benötigen. Studie des Fraunhofer ISE Wasserstoff im Industriemaßstab Besonderer Fokus liegt dabei auf den Elektrolyseuren. Sie müssen so leistungsfähig skaliert werden, dass sie Wasser- stoff im Industriemaßstab herstellen können. Eine Studie des Fraunhofer ISE von 2019 schätzt, dass Deutschland 2050 bis zu 800 Terawattstunden Energie aus Wasserstoff benötigen könnte. An der weiteren Steigerung des Wirkungsgrades und der Langzeitstabilität der Anlagen arbeitet aktuell das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS. Dr. Matthias Jahn, Geschäftsfeldleiter Umwelt- und Verfahrenstechnik, weiß: »Eine wichtige Voraussetzung für die wirtschaftliche Herstellung von grünem Wasserstoff stellen die Rahmenbedingungen bezüglich der Stromkos- Um die Energiewende mittels Hochtemperaturelektrolyse vorantreiben zu können, stehen zukünftig Forschungsaufga- ben wie die Optimierung der Gesamtanlagen sowie die Ver- besserung des elektrischen Wirkungsgrades der Elektrolyseure auf der Agenda. »Das Hochskalieren der Elektrolyseure, die Systemintegration und die Koppelung der Systeme sind noch eine echte Herausforderung«, konstatiert Jahn. Manchmal sind die Probleme ganz trivial. So erklärt Jan Wenske vom Fraunhofer IWES: »Für Unternehmen, die einen Elektrolyseur einsetzen wollen, ist das gar nicht so einfach. Die Lieferzeit für entsprechende Anlagen beträgt derzeit bis zu 15 Monate.« Lange Lieferzeiten sind aber auch ein Indiz für den Bedarf. Grüner Wasserstoff ist mehr geworden als ein umweltfreund- licher Energieträger – er ist ein Hoffnungsträger. Fließschema Elektrolyseur Wasser- reinigung: Damit die Stacks nicht beschädigt werden, muss das zugeführte Trinkwasser vorab von Mineralien ge- reinigt werden. Steuerung: Die Wassermen- ge wird an das zur Verfügung stehende Strom- angebot an- gepasst (Grüner Wasserstoff). Kühler: Hier wird die Wärme, die von den Elekrolyseuren bei der Wasserstoffherstellung erzeugt wird (meist bei 80 °C und ca. 25 % der elektrischen Leistung), an die Umwelt abgegeben. Denkbar wäre auch, damit ganze Wohnquartiere zu heizen. Wasserstoff- reinigung: Aus dem Wasserstoff wird die rest- liche Feuchte abgeschieden. Vor allem für Brennstoffzellen muss Wasser- stoff äußerst rein sein, um sie nicht zu beschädigen. Zellen/Stack: Das Herzstück eines Elektro - lyseurs. In den Stacks wird das Wasser mithilfe von Gleichstrom in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Ein Stack besteht aus mehreren, mitein- ander verbundenen, runden Elektrolysezellen.

78 - Fraunhofer. Das Magazin 2.20 Schnelle Hilfe für Verschüttete Sei es bei Lawinen, sei es bei Erdbeben: Verschüttete müssen schnellstmöglich geborgen werden. Mit neuartigen, mobilen Radargeräten lassen sich künftig hektargroße Bereiche rasch und gründlich durchsuchen. Text: Dr. Janine van Ackeren Einstürzende Häuser sind für Menschen bei einem Erdbeben die größte Gefahr. Dauert die Bergung zu lange, drohen Verschüttete zu ersticken, zu dehydrieren oder an ihren Verletzungen zu sterben. © dpa Mehrere hundert Male bebt die Erde – pro Tag! Die meisten dieser Beben sind nicht allzu stark, andere jedoch entwickeln eine enorme Zerstörungskraft, bringen Gebäude zum Einsturz und lassen Tsunamis entstehen, die ganze Land- striche plattwalzen. Rettungskräfte stehen bei einer solchen Katastrophe einer schwierigen Aufgabe gegenüber: Wo in all den Trümmern befinden sich Verletzte, die dringend Hilfe benötigen? Anhaltspunkte können Radargeräte liefern. Jedoch lassen sich diese bislang nur stationär betreiben. Das System wird also an einer Stelle aufgestellt und kann von dort aus – je nach Radar – etwa zwanzig bis dreißig Meter weit schauen. Zu wenig, wenn es um großflächige Zerstörungen geht. Eine Technologie des Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenz- physik und Radartechnik FHR kann den Suchradius deutlich vergrößern. »Wir haben ein mobiles Radargerät entwickelt, das Puls und Atmung verschütteter Personen bestimmen und sie auf diese Weise orten kann«, erläutert Dr. Reinhold Herschel, Teamleiter am Fraunhofer FHR. »Langfristig könnte eine Drohne, bepackt mit dem Radargerät, die Unglücksstelle abfliegen. So lassen sich selbst hektargroße Bereiche effektiv und schnell durchsuchen.« Das dahinterliegende Prinzip: Das Radargerät sendet eine Welle aus, die an den Trümmerteilen zum Teil reflektiert wird, zum Teil durch sie hindurchgeht – und dann beispielsweise vom Verschütteten zurückgestrahlt wird. Über die Zeiten, die das Signal braucht, um wieder am Detektor des Radarge- räts anzukommen, lassen sich die Entfernungen berechnen. Bewegt sich ein Objekt – hebt und senkt sich etwa die Haut des Verschütteten bei jedem Pulsschlag um einige hundert Mikro meter –, so ändert sich die Phase des Signals. Ebenso bei den Atembewegungen. Da man nur zehn- bis zwölfmal pro Minute Luft holt, das Herz aber durchschnittlich 60 Mal pro Minute schlägt, lassen sich diese Signaländerungen über Algorithmen gut voneinander trennen. Auch den Ort, an dem sich ein Verschütteter befindet, können die Forscher genau bestimmen. Möglich machen es MIMO-Radare, kurz für Multiple Input Multiple Output, die über mehrere Sender und Empfänger verfügen – es lassen sich also verschiedene »Blickwinkel« realisieren, über die dann die genaue Position bestimmt werden kann, an der die Rettungssanitäter nach dem Überlebenden graben müssen. Bewegung und Abstand sind kein Problem Das Besondere an der Technologie: Die Kombination von Bewegung und präziser Lebenszeichendetektion. Die Bewe- gung kann sich dabei zum einen – wie beschrieben – auf eine Drohne beziehen, die das Unglücksgebiet überfliegt. Das Prinzip lässt sich aber auch umkehren: Stellt man das Gerät an eine feste Stelle, lassen sich die Lebenszeichen von Menschen detektieren, die sich im Umkreis des Geräts bewegen. Sinnvoll kann das etwa bei zahlreichen Verletz- ten sein, die beispielsweise nach einem Erdbeben in einer Turnhalle erstversorgt werden. Über das Radargerät lassen sich die Lebenszeichen aufzeichnen und den jeweiligen Ver- letzten zuordnen. Wer braucht die Hilfe am dringendsten? Der Algorithmus schaut dabei vor allem nach Veränderun- gen: Flimmert das Herz? Atmet der Patient sehr schnell? Die verschiedenen Signale können auseinander gerechnet und getrennt dargestellt werden. Und das mit hoher Genauigkeit: Die Pulsfrequenz beispielsweise misst das Radargerät auf ein Prozent genau, wie der Vergleich mit tragbaren Pulsgeräten ergab. Während bei der Suche nach Verschütteten per Radar noch Forschungsbedarf besteht, hat das Forscherteam bei der Lebenszeichendetektion von sich bewegenden Personen bereits erfolgreich Testläufe mit einem Abstand von bis zu 15 Metern durchgeführt. »Selbst hektargroße Bereiche lassen sich effektiv und schnell durchsuchen.« Dr. Reinhold Herschel, Teamleiter »3D-Sensor- systeme« am Fraunhofer FHR

FRAUNHOFER SOLUTION DAYS 2020 #WeKnowSolutions Präsentation. Inspiration. Vision: Das digitale Fraunhofer-Event im Herbst 2020. Freuen Sie sich auf aktuelle Technologie-Highlights, Workshops und Live-Chats mit unseren Expertinnen und Experten. Weil Wissen Perspektiven schafft. Weitere Infos unter: www.fraunhofer.de/solutiondays