Datenökosysteme

Feldbestellung – aber digital!

Die Landwitrtschaft steht vor großen Herausforderungen. Wie können zum Beispiel die Einhaltung von Umweltschutzauflagen und die Steigerung der Produktivität für eine wachsende Bevölkerung bewältigt werden? Acht Fraunhofer-Institute forschen gemeinsam an nachhaltigen und ressourceneffizienten Grundlagen für eine produktive digitale Landwirtschaft. Im Leitprojekt „Cognitive Agriculture“, kurz COGNAC, werden technikübergreifende Lösungen entwickelt.

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Umweltdaten für alle

Um Klima- und Umweltziele zu erreichen, reicht es nicht nur Maßnahmen gesetzlich zu verankern. Vielmehr muss ihre Umsetzung und Einhaltung als gesamtgesellschaftliche Arbeit betrachtet werden. Dazu gehört auch, die selbst gesteckten Ziele mit den nötigen Datengrundlagen zu unterfüttern und zu überwachen. Dafür braucht es Plattformen des Austauschs und der Nutzbarmachung von Datensätzen – sogenannte Datenräume. Im Zuge des »European Green Deal« soll ein interoperabler, grüner Datenraum entstehen.

Neue Perspektiven für die Wertschöpfung der Zukunft

Die Digitalisierung treibt unaufhaltsam die Entwicklung intelligenter und vernetzter Produkte, Dienstleistungen und Produktionssysteme voran. Doch damit entsteht auch eine gewaltige Komplexität und Vernetzung von Technologien, die das Engineering für die Märkte von morgen vor neue Herausforderungen stellt. Die Lösung? Advanced Systems Engineering (ASE): die Integration der vielfältigen Aspekte des Systems Engineerings und des Advanced Engineerings, um die Wettbewerbsfähigkeit in einer sich wandelnden Welt zu sichern und zu steigern.

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Zum Zug kommen

Mehr Güter auf die Schiene bringen: Das Ziel hatten Deutschland und die EU schon vor Jahren ganz oben auf ihre Verkehrsagenda gesetzt. Getan hat sich allerdings zu wenig. In den vergangenen zehn Jahren nahm der Transportanteil auf der Straße weiter zu – von 74 auf 77 Prozent. Mit dem Zug wurde nur rund ein Fünftel der Güter verfrachtet. Ein Team von Fraunhofer-Expert*innen hat nun nicht nur erforscht, warum das so ist, sie stellen auch Konzepte vor, wie ein effizienter, kostengünstiger und ökologischer Warentransport künftig aussehen könnte. ​

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Grüne Informations- und Kommunikationstechnologien

Wer an CO2-Emissionen und den ihrerseits katalysierten Klimawandel denkt, dem schweben vermutlich Dinge wie große Fabriken oder Schiffs- und Flugverkehr vor dem inneren Auge. Doch auch die Tech-Branche, allen voran Anwendungen der Künstlichen Intelligenz, das Internet der Dinge oder auch Rechenzentren tragen einen erheblichen Teil zum klimabelastenden Daten- und Energieverbrauch bei. Im Projekt »Green ICT @ FMD« entwickeln die Forscher*innen deshalb ressourcenschonendere Prozesse für die Herstellung von Mikro- und Leistungselektronik sowie energiesensible Optimierungen auf den Ebenen der Datenverarbeitung und -übertragung. Mehr zum Thema gibt es in der neuen Folge von »Fraunhofer Innovisions: Nachgeforscht«.

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Sharing is caring

Das Arbeiten mit digitalen Technologien wirft beträchtliche Mengen an Daten ab. Was aber tun mit dieser Fülle an häufig ungenutzten Informationen? – Teilen ist eine mögliche Antwort! Denn ein unternehmensübergreifender Datenaustausch kann zu vielerlei wirksamen Vorteilen führen. So lassen sich etwa Produktionsprozesse optimieren, Kosten, Energie und andere Ressourcen einsparen. Ein Team von Wissenschaftler*innen am Fraunhofer ISST und Fraunhofer IAO entwickelt darum konkrete Konzepte für die Umsetzung von Data Sharing in industriellen Datenökosystemen.

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Säulen der Mobilität

Wenn es so weitergeht, dann sind die Fahrenden an den Stromtankstellen schneller geladen als der Akku ihres E-Mobils: Die Ladeinfrastruktur ist intransparent, das Bezahlen umständlich und die Grundversorgung mit Schnelllade-Energie ist immer schwerer zu gewährleisten. Keiner der Versorger, Netzbetreiber oder Stromverkäufer weiß, wann wo wer wie viel Strom bereitstellen kann. Dieser Flickenteppich und der fehlende Informationsaustausch aller Beteiligten könnte die Elektromobilität sogar ausbremsen. Ein Konsortium arbeitet daran, die Knoten zu entwirren und das Laden zukunftssicher zu gestalten.

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Eine smarte Farm

Es herrscht Dürre in Europa, Getreide wird knapp und die Weltbevölkerung wächst. Eine Vielzahl an Krisen verlangt in jüngster Zeit nach effektiven Lösungen aus der Nahrungsmittelindustrie. Die Digitalisierung der Landwirtschaft leistet dazu einen wichtigen Beitrag, denn digitale Daten bieten Einsichten beispielsweise über Bodenbeschaffenheit, Pflanzenzustände und Wasserkreisläufe. Darauf basierend können Landwirt*innen wichtige Entscheidungen treffen und so ihre Nahrungsmittelerträge potenzieren. Wie der Klimawandel sich auf dieses Industriefeld auswirkt und was in der Digitalisierung der Landwirtschaft besonders beachtet werden muss, erfahrt ihr in der neuen Folge des Wissenschaftspodcasts »Fraunhofer InnoVisions: Nachgeforscht«.