Seit 2015 verleiht der Fraunhofer-Verbund IUK-Technologie jährlich den ICT-Dissertation Award. Prämiert werden die herausragendsten Dissertationen aus den Fraunhofer-Instituten, die sich mit innovativen Entwicklungen und Technologien in den Bereichen Informatik, Mathematik oder Naturwissenschaften auseinandersetzen. Die Preisträger*innen des Jahres 2023 sind ehemalige Mitarbeitende des Fraunhofer FIT, des Fraunhofer AISEC und des Fraunhofer IDMT. Alle drei Arbeiten beschäftigen sich mit einem der zukunftsträchtigsten Themenfelder: Künstlicher Intelligenz.

Wie können Lieferdienste in Großstädten emissionsfrei und zugleich kostengünstig, personalentlastend und kundenfreundlich zustellen? Mit dieser Frage beschäftigen sich Rebecca Litauer und Lars Mauch vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO im Forschungsprojekt »GreenPickUp«.

Wer von A nach B das Auto stehen lässt und dafür die U-Bahn nimmt, erspart sich nicht nur den Stau oder die Parkplatzsuche. Er spart auch rund zwei Drittel CO2-Emissionen ein. Um mittel- und langfristig Klimaneutralität zu erreichen, muss allerdings auch der Schienenverkehr noch grüner werden. Ein wichtiger Hebel dafür ist die weitere Erhöhung der Energieeffizienz. Bei der Nürnberger U-Bahn berechnet nun ein Softwaretool, wie die automatisierten Züge mit möglichst wenig Stromverbrauch fahren. Entwickelt wurde es mit Unterstützung des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS.

Jährlich werden im Rostocker Fracht- und Fischereihafen rund 400.000 Festmeter Holz verladen – und das rund um die Uhr. Dabei ist es nicht ungewöhnlich, dass einzelne Holzstämme verloren gehen. Das birgt jedoch ein erhebliches Sicherheitsrisiko für den Schiffsverkehr auf der Warnow. Um jenes Risiko bestmöglich zu minimieren, hat die Rostocker Fracht- und Fischereihafen GmbH in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD ein akustisches Warnsystem entwickelt und getestet.

Im Krisenfall über Bargeld zu verfügen, stellt nicht nur eine wichtige überlebenspraktische Komponente dar. Auch sinkt die Verunsicherung innerhalb der Bevölkerung, wenn die öffentliche Ordnung im Bereich von fundamentalen Finanzdienstleistungen aufrechterhalten bleibt. Doch Bargeldautomaten Krisensituationen mit ausreichend Bargeld zu versorgen, ist bei weitem nicht trivial. Die Arbeitsgruppe für Supply Chain Services des Fraunhofer IIS hat deshalb ein mathematisches Modell entwickelt, welches die Relevanz des Standorts eines einzelnen Geldautomaten in Notlagen bestimmen kann. Auf dieser Errechnungsgrundlage kann dann ermittelt werden, welche Automaten priorisiert mit Bargeld beliefert werden sollen.

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.

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.

Typisch Innenstadt: Der Platz ist knapp– auch für das Parken. Lieferverkehr aber ist unverzichtbar für das urbane Leben. Ausgewiesene Lieferzonen verschaffen den Freiraum, den die Lieferantinnen für ihre tägliche Arbeit benötigen. Sind die Zonen zudem digitalisiert, lassen sich freie Plätze direkt ansteuern. So können Kommunen den Verkehr gezielt lenken sowie Nutzungsregeln und Umweltzonen managen. In einem transnationalen Projekt haben Forscherinnen den Mehrwert eines digitalen Liefermanagements ausgelotet und in Pilotstädten evaluiert.

Kaum jemand hat immer den Ausweis dabei. Das Smartphone aber schon. Allein deshalb wäre es sinnvoll, sich auch mit dem Smartphone identifizieren zu können. Doch so einfach ist das nicht. Weder technisch noch organisatorisch. Im Konsortialprojekt ONCE forschen unter anderem die Fraunhofer-Institute IAO und AISEC an Möglichkeiten zur sicheren Nutzung digitaler Identitäten in der Verwaltung, im Verkehr und in der Hotellerie. Im Interview erklärt Sandra Kostic, Gruppenleiterin am Fraunhofer AISEC im Bereich Usable Security und Privacy, die Hürden und wie sie genommen werden können.

Wer Maschinen und autonom fahrende Transporter einsetzt, muss sich darauf verlassen können, dass sie jederzeit funktionieren. Zur Zuverlässigkeitsanalyse und Fehlersuche wird deshalb die FMEA-Methode genutzt. Allerdings werden die Ausfallwahrscheinlichkeiten der Bausteine hier nur qualitativ erfasst. Die neue Software proSVIFT unterstützt Experten künftig effektiver bei der Suche nach den Ursachen eines möglichen Defekts, weil sie mit quantitativen Beschreibungen arbeitet. Sie bringt damit erstmals die quantitative Modellierung von Ausfallwahrscheinlichkeiten aus der Theorie in die Praxis.