Fraunhofer in Bayern

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1 Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie Fraunhofer in Bayern Angewandte Forschung für die Wirtschaft Life Sciences Produktion IuK-Technologie Mikroelektronik Werkstoffe Baustoffe Institute, Einrichtungen, Arbeits- und Projektgruppen sowie Zentren der Fraunhofer-Gesellschaft in Bayern

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3 Vorworte 2 Joseph von Fraunhofer Forscher Erfinder Unternehmer 4 Fraunhofer-Gesellschaft 6 Bayerische Wurzeln 6 Aufgaben 6 Finanzierung 7 Fraunhofer-Gesellschaft in Bayern 8 Standorte der Fraunhofer-Gesellschaft in Bayern 8 Liste und Standortkarte 10 Vorstellung der Institute, Einrichtungen, Arbeits- und Projektgruppen sowie Zentren 12 Fraunhofer-Gesellschaft International 56 Bild- und Textnachweise 58 1

4 Vorworte Eine konsequente Innovations- und Technologiepolitik ist das Markenzeichen bayerischer Wirtschaftspolitik. Sie hat entscheidend dazu beigetragen, dass Bayern heute zu den weltweit besten High-Tech-Standorten gehört mit exzellenter Forschung und Entwicklung sowie der effizienten Herstellung von hochqualitativen Produkten. Einen besonderen Schwerpunkt lege ich auf Innovationen. Denn Innovationen sind der Schlüssel für internationale Wettbewerbsfähigkeit, sichere Arbeitsplätze, hohe Lebensqualität und große Zukunftschancen bei uns in Bayern. Und Innovationen liefern die Lösungen für gesellschaftliche Herausforderungen wie zum Beispiel die Energiewende. In puncto Innovationen zähle ich auch auf die Fraunhofer-Gesellschaft. Sie ist die größte Einrichtung für angewandte Forschung und Entwicklung in Europa. Nicht ohne Stolz sage ich, dass ihre feierliche Gründung 1949 im Bayerischen Wirtschaftsministerium erfolgte. Die Fraunhofer-Einrichtungen sind in allen bayerischen Regionen vertreten und schieben daher das Innovationsgeschehen im ganzen Land kräftig an. Sie entwickeln Lösungen für heute und morgen, sie finden Antworten auf Fragen der Zukunft, sie sind ein wichtiger Partner für bayerische vor allem mittelständische Unternehmen im Bereich Forschung und Entwicklung. In Zusammenarbeit mit den Unternehmen sorgen sie für einen raschen Technologietransfer. Dadurch entstehen Produkte Made in Bavaria, mit denen unsere Unternehmen im In- und Ausland Erfolge feiern. Die bayerischen Fraunhofer-Standorte sind bei zahlreichen Zukunftstechnologien hervorragend aufgestellt auch dank der Investitionen und Unterstützung seitens der Bayerischen Staatsregierung: Wir investieren seit Jahren kräftig in die Anschubfinanzierung vieler neu gegründeter Projekt- und Arbeitsgruppen, wir beteiligen uns aus Überzeugung an der institutionellen 90:10-Bund-Länder-Finanzierung. Diese Gelder weiß ich bei der leistungsstarken Fraunhofer-Gesellschaft bestens eingesetzt. Diese Broschüre soll Ihnen einen Überblick über das breite Spektrum von Forschung und Entwicklung der Fraunhofer-Standorte in Bayern geben und ein paar Innovationen aus dem Hause der Fraunhofer-Gesellschaft näher bringen. Denn Fraunhofer hat sehr viel mehr Innovationen geschaffen als nur das inzwischen international gebräuchliche mp3-format! Ilse Aigner Bayerische Staatsministerin für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie 2

5 Die Fraunhofer-Gesellschaft wurde im bayerischen Wirtschaftsministerium 1949 gegründet; in Bayern fand sie zudem ihren Namensgeber, den Münchner Forscher und Unternehmer Joseph von Fraunhofer. Auch heute ist dieses Bundesland für die Fraunhofer-Gesellschaft ein zentraler Standort. Acht Institute sowie zahlreiche weitere Forschungseinrichtungen mit fast Mitarbeitenden tragen in Bayern zum Erfolg unserer weltweit bekannten Forschungsorganisation bei. Fraunhofer steht für exzellente Forschung und wirksame Innovationen, für originäre Lösungen und Verfahren, die in der Wirtschaft direkt umgesetzt werden. Angewandte Forschung in Bayern liefert Lösungen für die Herausforderungen unserer Zeit. Einige Beispiele: An der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC in Alzenau wird die Deutsche Phosphor-Plattform koordiniert. Das Netzwerk hat sich zum Ziel gesetzt, dieses wertvolle und gleichermaßen schädigende Element aus dem Wasser zurückzugewinnen. Andere Institute arbeiten an Technologien für die Energiewende. So entwickelt das Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB in Erlangen hocheffiziente Leistungselektronik für die Energienetze von morgen. Im von Bayern geförderten Energieforschungsprojekt SEEDs, an dem neben dem IISB die Fraunhofer-Institute für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen und für Silicatforschung ISC in Würzburg beteiligt sind, wird die gesamte Energiekette analysiert und genutzt. Ein anderes vielversprechendes Projekt ist die Biobatterie des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg. Das innovative Verfahren nutzt umweltfreundliche Technologien zur Speicherung der Energie aus Biomassereststoffen. Ein weiteres Forschungsthema: Zur Datensicherheit entstehen am Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC in Garching bei München umfassende Lösungen, etwa ein Schutz für Produktionsanlagen, um Industriespionage und Sabotage durch unsichere Netze zu verhindern. Komplexe Projekte dieser Art erfordern inter- und transdisziplinäre Zusammenarbeit. Daraus entstehen Lösungen zum Wohl der Menschen, des Standorts und der ganzen Region. So trägt Fraunhofer dazu bei, die Zukunftsfähigkeit Deutschlands und Europas zu erhalten und auszubauen. Prof. Dr.-Ing. habil. Reimund Neugebauer Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft 3

6 Joseph von Fraunhofer Forscher Erfinder Unternehmer Joseph von Fraunhofer ( ) gilt als Begründer der wissenschaftlichen Methodik im Bereich Optik und Feinmechanik, als Schöpfer der deutschen Präzisionsoptik und zugleich als erfolgreicher Unternehmer. Forscher mit Weltgeltung Joseph von Fraunhofer gehört zu den bedeutendsten Forschern der technischen Geschichte. Seine Arbeiten im Bereich der Optik waren bahnbrechend und haben diesen Zweig der Technik nachhaltig beeinflusst. Die Fraunhofer schen Absorptionslinien im Sonnenspektrum sowie die Fraunhofer-Beugung sind Grundlagen der Physik und Optik. Fraunhofer erreichte national und international Anerkennung als Wissenschaftler. Dabei hatte er nur eine Lehre als Glaser erfahren, sich alle wissenschaftlichen Kenntnisse und Fähigkeiten selbst angeeignet. Er starb schon im Alter von nur 39 Jahren. Werdegang des Autodidakten Am 6. März 1787 wurde Joseph Fraunhofer als elftes Kind im niederbayerischen Straubing geboren. Von 1799 bis 1804 absolvierte er eine Lehre beim Spiegelmacher und Zierraten-Glasschleifer Philipp Anton Weichselberger in München, bei dem er anschließend auch als Geselle arbeitete trat Fraunhofer als Optiker in das Mathematisch-mechanische Institut von Reichenbach, Liebherr und Utzschneider ein, zu dem auch eine Glashütte in Benediktbeuern gehörte. Innerhalb weniger Jahre übertrug man ihm die Verantwortung für die Glasverarbeitung, die Glashütte und schließlich das gesamte Mathematischmechanische Institut. Fraunhofers Karriere als Wissenschaftler mündete in den Status eines besoldeten Professors und Konservators des physikalischen Kabinetts der Bayerischen Akademie der Wissenschaften. Im Jahr 1824 ernannte ihn König Max l. Joseph sogar zum Ritter des Civil-Verdienst-Ordens der Baierischen Krone, womit der persönliche Adel verbunden war. Z Z Die von Joseph von Fraunhofer gezeichnete und kolorierte Darstellung des Sonnenspektrums, mit den nach ihm benannten dunklen Linien, belegt die exakte Messtechnik des Wissenschaftlers. 4

7 Systematisches Denken führt zum Erfolg als Unternehmer Neben seinen wegweisenden wissenschaftlichen Erfolgen setzte Fraunhofer auch als Unternehmer und Erfinder neue Maßstäbe. Er leitete die Glashütte in Benediktbeuern und formte sie zu einer modernen Produktionsstätte. Seine Herangehensweise bei der Produktion war damals ein absolutes Novum. Denn er konzentrierte sich auf die gesamte Wertschöpfungskette: von der Forschung und Entwicklung über die Auswahl geeigneter Rohstoffe, über die Entwicklung neuer Werkstoffe, besserer Produktionsschritte und innovativer Produktionsverfahren bis hin zu leistungsstärkeren Endprodukten. Er entwickelte eigene Prüfmethoden und untersuchte systematisch jede einzelne Komponente bei Material, Fertigung und Produkt. So behielt er Qualität, Produktionsleistung und Kosten stets im Griff. ZZDie historische Glashütte vor den Türmen des Klosters Benediktbeuern ZZJoseph von Fraunhofer demonstriert das Spektrometer. Fraunhofer konnte mit diesen tiefgreifenden Verbesserungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette Fernrohre, Ferngläser, Mikroskope und Lupen in einer bis dato unerreichten Qualität herstellen. Vor allem seine astronomischen Fernrohre verfügten über Linsendurchmesser und Abbildungsleistungen, die damals als nicht realisierbar galten. Es verwundert daher nicht, dass seine Fernrohre in die ganze Welt gingen, viele Jahrzehnte unübertroffen waren und in der astronomischen Wissenschaft grundlegende Entdeckungen ermöglichten. Bei der Perfektionierung der Produkte kam ihm seine außergewöhnliche Begabung zugute, sein theoretisches Wissen durch experimentelle Neugier zu erweitern und für neue Produkte und Verfahren zu nutzen. Die Fortschritte bei der Herstellung optischer Instrumente schufen wiederum die Voraussetzung für die weiteren Erfolge seiner wissenschaftlichen Untersuchungen. Wissenschaftliche Forschung und praktische Anwendung befruchteten sich bei Fraunhofer also gegenseitig. ZZJoseph von Fraunhofer in seiner Werkstatt So wurde Joseph von Fraunhofer auch zu einem Begründer der modernen anwendungsorientierten Forschung. Deshalb entschieden sich die Gründer der Fraunhofer-Gesellschaft für diesen herrausragenden bayerischen Forscher und Unternehmer als Namenspatron. 5

8 Fraunhofer-Gesellschaft Bayerische Wurzeln Joseph von Fraunhofer stammte aus Bayern, sein Lebensmittelpunkt war in Oberbayern, v. a. im beschaulichen Klosterdorf Benediktbeuern im heutigen Landkreis Bad Tölz-Wolfratshausen. Aufgrund der bayerischen Wurzeln fand die feierliche Gründungszeremonie der Fraunhofer-Gesellschaft als gemeinnütziger Verein am 26. März 1949 im Festsaal des heutigen Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie durch Vertreter der Industrie und Wissenschaft, des Freistaates Bayern und der gerade entstehenden Bundesrepublik statt. Die Arbeit begann mit nur einem Büro, gerade mal drei Mitarbeitern und vor allem verwaltungstechnischen Aufgaben: Fördermittel von öffentlicher Hand und Mitgliedern sowie Spenden sollten für die wirtschaftsnahe Forschung zur Verfügung gestellt werden. Wirkungsfeld war zunächst vor allem die bayerische Wirtschaft. Entsprechend den Notwendigkeiten der ersten Nachkriegsjahre standen Forschungen auf den Gebieten des Bergbaus, der Hüttentechnik und des Maschinenbaus im Vordergrund. Das erste Institut in Bayern wurde 1956 in München gegründet: das hygienisch-bakteriologische Arbeitsverfahren. Z ZGründungsplakette zur Erinnerung im Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie Aus Anlass des 50-jährigen Bestehens der Fraunhofer-Gesellschaft stiftete der Bayerische Wirtschaftsminister a. D. Dr. Otto Wiesheu 1999 einen jährlich zu vergebenden Wissenschaftspreis, den Hugo-Geiger-Preis 1. Der Preis geht an Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler für eine hervorragende anwendungsorientierte Promotionsarbeit, die sie an einem Fraunhofer-Institut angefertigt haben. Aufgaben Heute ist die Fraunhofer-Gesellschaft die größte Organisation für angewandte Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen in Europa. Sie ist ein ganz wesentlicher Pfeiler in der deutschen Forschungslandschaft mit mehr als Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie fast 70 Fraunhofer-Instituten und Forschungseinrichtungen. Kernkompetenz und Kernaktivität der Fraunhofer-Gesellschaft ist die anwendungsorientierte Forschung zum unmittelbaren Nutzen für die Wirtschaft und zum Vorteil für die Gesellschaft. Im Mittelpunkt der Forschung stehen die Bedürfnisse des Menschen hinsichtlich Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Die Fraunhofer-Institute tragen mit system- und technologieorientierten Innovationen für ihre Kunden zur Wettbewerbsfähigkeit ihrer Region, Deutschlands und Europas bei. Dabei zielen sie auf eine wirtschaftlich erfolgreiche, sozial gerechte und umweltverträgliche Entwicklung der Gesellschaft. 1) Hugo Geiger war der damalige Staatssekretär, unter dessen Schirmherrschaft 1949 die Gründung der Fraunhofer-Gesellschaft im Bayerischen Wirtschaftsministerium stattfand. 6

9 Finanzierung Das Finanzvolumen der Fraunhofer-Gesellschaft beträgt aktuell über 2 Mrd. Euro pro Jahr. Das wichtigste Geschäftsfeld der Fraunhofer-Gesellschaft ist mit etwa 1,7 Mrd. Euro die Vertragsforschung, wie die folgende Abbildung zeigt: 2 Mrd. Euro ca. 70 % Aufträge aus der Wirtschaft öffentlich finanzierte Forschungsprojekte Ausbauinvestitionen 1,7 Mrd. Euro Vertragsforschung Verteidigungsforschung ca. 30 % institutionelle Förderung Z ZEinnahmequellen der Fraunhofer-Gesellschaft Das Leistungsangebot der Vertragsforschung in allen anwendungsrelevanten Kompetenzfeldern richtet sich an die Wirtschaft sowie an Staat und Gesellschaft. Die Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt für ihre Kunden konkret umsetzbare technische und organisatorische Lösungen, bietet innovatives Know-how und trägt zur breiten Anwendung neuer Technologien bei. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen ohne eigene Abteilung für Forschung und Entwicklung profitieren von der Auftragsforschung. Für Kunden aus Unternehmen entwickelt und optimiert die Fraunhofer- Gesellschaft Technologien, Verfahren und Produkte bis hin zur Herstellung von Prototypen und Kleinserien. Insgesamt hat die Fraunhofer-Gesellschaft rund Kunden pro Jahr Industrieund Dienstleistungsunternehmen aus allen Branchen, Großkonzerne ebenso wie kleine und mittlere Unternehmen. Über 50 Prozent der Wirtschaftserträge stammen aus Aufträgen der Fraunhofer-Gesellschaft mit dem Mittelstand. Der hohe Anteil von Aufträgen aus der Wirtschaft stellt ein wesentliches Differenzierungsmerkmal der Fraunhofer-Gesellschaft gegenüber anderen öffentlichen Forschungseinrichtungen dar. Er unterstreicht gleichzeitig die große Bedeutung der Fraunhofer- Gesellschaft für die Unternehmen. Die rund 30 Prozent institutionelle Förderung werden als staatliche Grundfinanzierung bereitgestellt, um Vorlaufforschungsprojekte finanzieren zu können, deren Ergebnisse für Wirtschaft und Gesellschaft in Zukunft relevant sein werden. Sie erfolgt im Verhältnis einer 90:10-Finanzierung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und die Bundesländer. 7

10 Fraunhofer-Gesellschaft in Bayern Mit ihrer klaren Ausrichtung auf die angewandte Forschung ist die Fraunhofer- Gesellschaft heute in Bayern ein zentraler Akteur im Wissenschaftssystem des Freistaates und ein herausragender Innovationspartner für die bayerischen Unternehmen, gerade auch den Mittelstand. Mit neun Instituten, Einrichtungen und Institutsteilen, vier Arbeitsgruppen, elf Projektgruppen und acht Zentren ist die Fraunhofer-Gesellschaft in allen Regierungsbezirken präsent nicht nur in den großen Städten Bayerns, sondern auch im ländlichen Raum. Im Jahr 2003 bezog die Zentrale der Fraunhofer-Gesellschaft ihren 16-stöckigen Neubau in München. Hier sitzen die Verwaltung, die zentralen Dienstleistungen und der Vorstand der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.. Im Jahr 2013 arbeiteten Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Gesellschaft in Bayern (ohne Zentrale; dort weitere 875 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter) und setzten ein Finanzvolumen von rd. 250 Mio. Euro pro Jahr um. Die große Präsenz der Fraunhofer-Gesellschaft im Freistaat ist neben der gemeinsamen Grundfinanzierung von Bund und Ländern das Ergebnis umfassender Projektfinanzierungen des Freistaates und zahlreicher gemeinsamer Sonderfinanzierungen Bayerns mit dem Bund in neue Institutsgebäude und Forschungsanlagen. Fachliche Schwerpunkte der Fraunhofer-Gesellschaft in Bayern sind Mikroelektronik, Leistungselektronik, Elektroniksysteme, IuK-Technologie, Produktionsforschung, Werkstoff- und Baustoffforschung, Energie- und Rohstofftechnologien sowie Life Sciences. Standorte der Fraunhofer-Gesellschaft in Bayern Z Z Zentrale der Fraunhofer- Gesellschaft in München Größter Standort der Fraunhofer-Gesellschaft in Bayern ist die Region Nürnberg. Mit dem größten Institut der Gesellschaft, dem Integrierte Schaltungen IIS, bekannt u. a. für die Entwicklung des mp3-formats, und dem Schwesterinstitut, dem Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB, besteht ein klarer Schwerpunkt in der Forschung bzgl. IuK, Mikro elektronik, Leistungselektronik und Elektroniksystemen. In Nürnberg sitzen auch die beiden Fraunhofer-Arbeitsgruppen Supply Chain Services SCS und System integration effiziente Gebäude. Auch die Region München ist für die Fraunhofer-Gesellschaft bedeutend: Neben der Zentrale der Fraunhofer-Gesellschaft befindet sich hier eine Reihe von Instituten: das Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC in Garching, das Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik ESK sowie das Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising. Daneben gibt es noch die Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper- Technologien EMFT in München, die Fraunhofer-Arbeitsgruppe Mikro- Mechatronik- Zentrum MMZ in Oberpfaffenhofen und die Fraunhofer-Projektgruppe Elektrochemische Speicher ECS in Garching. Sie stehen für höchste Forschungskompetenz in den verschiedenen Bereichen. In Würzburg ist das Silicatforschung ISC beheimatet. Ergänzt wird der Standort Würzburg durch die Fraunhofer-Projektgruppe NanoCT Systeme und das neue Fraunhofer-Translationszentrum Regenerative Therapien für Krebsund Muskuloskelettale Erkrankungen. In Augsburg hat sich der Freistaat Bayern stark engagiert, um Fraunhofer-Aktivitäten anzusiedeln. Die Anschubfinanzierungen des Freistaates in die Fraunhofer-Projektgruppe Ressourceneffiziente mechatronische Verarbeitungsmaschinen RMV und die Fraunhofer-Projektgruppe Funktionsintegrierter Leichtbau FIL waren 8

11 wichtige Starthilfen. Außerdem ist in Augsburg die Fraunhofer-Projektgruppe Wirtschaftsinformatik angesiedelt, die seit Juli 2013 an einem zweiten Standort an der Universität Bayreuth vertreten ist. Alle drei Projektgruppen sollen sich mittelfristig zu eigenständigen Instituten weiterentwickeln. Die Fraunhofer-Gesellschaft ist mit ihren Forschungsaktivitäten auch in anderen bayerischen Städten anzutreffen. So befinden sich in Regensburg die Fraunhofer-Arbeitsgruppe Sensormaterialien und die Fraunhofer-Projektgruppe Personalisierte Tumortherapie. Alzenau ist der bayerische Sitz der Fraunhofer- Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS und in Bamberg gibt es die Fraunhofer-Projektgruppe Informationsdienste für die digitale Welt. Die Fraunhofer-Gesellschaft nutzt auch das Potenzial, das Städte im ländlichen Raum bieten. In Straubing sitzt die Fraunhofer-Projektgruppe Katalytische Verfahren für eine nachhaltige Rohstoff- und Energieversorgung auf der Basis nachwachsender Rohstoffe BioCat. In Bayreuth sind das Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL und die Fraunhofer-Projektgruppe Prozessinnovation angesiedelt. In Sulzbach-Rosenberg befindet sich ein Institutsteil des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und Holzkirchen ist ein Standort für das Bauphysik IBP. Zusätzlich gibt es Fraunhofer-Anwendungszentren in Coburg, Deggendorf, Aschaffenburg und Hof, ein Fraunhofer-Projektzentrum in Prien sowie ein Fraunhofer-Zentrum in Rosenheim. Dort arbeiten ausgewählte Fraunhofer-Institute eng mit Hochschulen für angewandte Wissenschaften zusammen und stärken so die Präsenz von Fraunhofer in ganz Bayern. Die nächste Doppelseite zeigt eine Liste der genannten Fraunhofer-Aktivitäten in Bayern und deren Verteilung in Bayern auf einer Übersichtskarte. 9

12 Fraunhofer-Zentrale in München (Vorstand und Verwaltung) 1 Integrierte Schaltungen IIS (Erlangen, Nürnberg, Fürth) 2 Fraunhofer-Arbeitsgruppe Supply Chain Services SCS (Nürnberg) 3 Fraunhofer-Projektgruppe NanoCT Systeme (Würzburg) 4 Fraunhofer-Projektgruppe Informationsdienste für die digitale Welt (Bamberg) 5 Fraunhofer-Anwendungszentrum Drahtlose Sensorik (Coburg) 6 Fraunhofer-Anwendungszentrum Computertomographie in der Messtechnik CTMT (Deggendorf) 7 ESI-Anwendungszentrum (Nürnberg) 8 Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB (Erlangen, Nürnberg) 9 Silicatforschung ISC (Würzburg) 10 Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS (Alzenau) 11 Fraunhofer-Anwendungszentrum Ressourceneffizienz (Aschaffenburg) 12 Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL (Bayreuth) 13 Fraunhofer-Anwendungszentrum Textile Faserkeramiken (Hof) 14 Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC (Garching) 15 Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper-Technologien EMFT (München) 16 Fraunhofer-Arbeitsgruppe Sensormaterialien (Regensburg) 17 Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik ESK (München) 18 Verfahrenstechnik und Verpackung IVV (Freising) 19 Bauphysik IBP, Standort Holzkirchen (Holzkirchen) 20 Fraunhofer-Arbeitsgruppe Systemintegration effiziente Gebäude (Nürnberg) 21 Fraunhofer-Zentrum Bautechnik (Rosenheim) 22 Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT (Institutsteil Sulzbach-Rosenberg) 23 Fraunhofer-Projektgruppe Ressourceneffiziente mechatronische Verarbeitungsmaschinen RMV (Augsburg) des Fraunhofer IWU 24 Fraunhofer-Projektgruppe Funktionsintegrierter Leichtbau FIL (Augsburg) des Fraunhofer ICT 25 Fraunhofer-Projektgruppe Wirtschaftsinformatik (Augsburg) des Fraunhofer FIT 26 Fraunhofer-Projektgruppe Elektrochemische Speicher ECS (Garching) des Fraunhofer ICT 27 Fraunhofer-Arbeitsgruppe Mikro-Mechatronik-Zentrum MMZ (Oberpfaffenhofen) des Fraunhofer IZM 28 Fraunhofer-Projektzentrum Verkehr, Mobilität und Umwelt (Prien) des Fraunhofer IML Institut Arbeitsgruppe Projektgruppe Zentrum Einrichtung 29 Fraunhofer-Projektgruppe Personalisierte Tumortherapie (Regensburg) des Fraunhofer ITEM 30 Fraunhofer-Translationszentrum Regenerative Therapien für Krebs- und Muskuloskelettale Erkrankungen (Würzburg) des Fraunhofer IGB 31 Fraunhofer-Projektgruppe Katalytische Verfahren für eine nachhaltige Rohstoff- und Energieversorgung auf der Basis nachwachsender Rohstoffe BioCat (Straubing) des Fraunhofer IGB 32 Fraunhofer-Projektgruppe Prozessinnovation (Bayreuth) des Fraunhofer IPA 10

13 Oberpfaffenhofen Garching Freising Holzkirchen Rosenheim Prien Coburg Bamberg Deggendorf Straubing Erlangen Fürth Alzenau Aschaffenburg Nürnberg Sulzbach- Rosenberg Hof REGENSBURG AUGSBURG LANDSHUT WÜRZBURG BAYREUTH ANSBACH MÜNCHEN 14 Ü

14 1 Integrierte Schaltungen IIS Das 1985 gegründete Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen ist heute das größte Institut der Fraunhofer-Gesellschaft. In enger Kooperation mit den Auftraggebern forschen und entwickeln die Wissenschaftler in folgenden Forschungsfeldern: Audio & Multimedia, Bildsysteme, Energie management, IC-Design und Entwurfsautomatisierung, Kommunikation, Lokalisierung, Medizintechnik, Sensorsysteme, Sicherheitstechnik sowie Versorgungsketten und Zerstörungsfreie Prüfung. Leiter des Instituts Prof. Dr.-Ing. Albert Heuberger Integrierte Schaltungen IIS Am Wolfsmantel Erlangen Tel Rund 830 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter arbeiten in der Vertragsforschung für die Industrie, für Dienstleistungsunternehmen und öffentliche Einrichtungen. Das Fraunhofer IIS mit dem Hauptsitz in Erlangen hat weitere Standorte in Nürnberg, Fürth, Würzburg, Ilmenau, Dresden, Bamberg, Deggendorf, Coburg und Waischenfeld. Das Budget von 108 Millionen Euro wird bis auf eine Grundfinanzierung in Höhe von 25 Prozent aus der Auftragsforschung finanziert. Zeit und Raum für neue Ideen: Der Forschungscampus Waischenfeld Ein Ort, um sich mit Kunden, Kooperationspartnern oder als Team für einige Tage zurückzuziehen und Projekte konzentriert vorantreiben zu können das ist der Forschungscampus Waischenfeld. Mitten in der Fränkischen Schweiz gelegen, verbindet er alle Vorzüge der am Fraunhofer IIS gewohnten Ausstattung mit den Vorzügen einer Abgeschiedenheit von der Hektik des Tagesgeschäfts. Der Forschungscampus bietet eine kreative Arbeitsumgebung, in der es möglich ist, unkompliziert und unkonventionell gerade im Rahmen von Projekten wissenschaftlich zu arbeiten, zu forschen, zu testen, zu kooperieren und zu tagen. Forschungsfelder des Instituts Forschungscampus Waischenfeld Audio & Multimedia Das Forschungsfeld Audio & Multimedia beschäftigt sich seit mehr als 25 Jahren mit Audiocodierung und Multimediatechnologie und ist durch seine maßgeb liche Beteiligung an der Entwicklung von mp3 und MPEG AAC bekannt geworden. Die Fraunhofer Audio-Software steckt in mehr als sieben Milliarden Geräten von mehr als Unternehmen. Zu den wichtigsten aktuellen Entwicklungen zählen Fraunhofer Cingo für virtuellen Surround-Sound auf mobilen Geräten, Fraunhofer Symphoria für 3D-Klang im Auto, AAC-ELD für Telefongespräche in CD-Qualität und Dialogue Enhancement, mit dem TV-Zuschauer den Ton individuell anpassen können. Bildsysteme Neue Maßstäbe für professionelle Kamerasysteme, digitales Kino, intelligente Bildverarbeitung und -analyse setzt das Fraunhofer IIS im Forschungsfeld Bildsysteme. Lichtfeldtechnologie, die Mitgestaltung von Kodierverfahren und -standards sowie neue Postproduktionssysteme und Multiview-Kalibrierung sind weitere wichtige Themen. Die Technologien integrieren sich in die Gesamtkette der Medienproduktion und setzen wie zum Beispiel mit der Software easydcp anerkannte Standardlösungen. 12

15 Energiemanagement Im Forschungsfeld Energiemanagement erarbeitet das Fraunhofer IIS Lösungen für die optimale Verteilung von Strom im Smart Grid, dem intelligenten Stromnetz, sowie die effiziente Nutzung von Energie in Gebäuden und Anlagen. Zudem forscht das Fraunhofer IIS an der intelligenten Speicherung in Batterien und den Möglichkeiten des Energy Harvesting. Durch adäquate Informations- und Kommunikationstechnik trägt das Institut zur Umsetzung der Energiewende und der Entwicklung neuartiger Anwendungen mit energieautarken Lösungen bei. 1 IC-Design und Entwurfsautomatisierung Design- und Entwurfslösungen für die sich stets weiterentwickelnden Anforderungen der Industrie erarbeitet das Fraunhofer IIS im Forschungsfeld IC-Design und Entwurfsautomatisierung technologie- sowie herstellerunabhängig. Die Kompetenzen in diesem Bereich machen das Fraunhofer IIS zu einer von Europas führenden IC-Design-Einrichtungen. Der Fokus liegt auf dem Digital und Mixed-Signal Design sowie auf Entwurfslösungen für immer komplexer werdende elektronische und mechatronische Systeme. Kommunikation Das Forschungsfeld Kommunikation bietet ein breitgefächertes Portfolio im Bereich der drahtlosen, leitungsgebundenen und satellitengestützten Technologien. Die Übertragungssysteme des Fraunhofer IIS ermöglichen vor allem eines: globale Kommunikation und Vernetzung und zwar zuverlässig und zu jeder Zeit an jedem Ort. Diese Expertise macht das Fraunhofer IIS zu einem kompetenten Entwicklungspartner für seine Kunden. Das Angebot umfasst die Realisierung und Implementierung von Einzelkomponenten bis hin zu Komplettlösungen für Kommunikationsanwendungen. Lokalisierung Kundenspezifische Lokalisierungslösungen entwickelt das Fraunhofer IIS im Forschungsfeld Lokalisierung. Hierbei werden mehr als zehn verschiedene Lokalisierungstechnologien für Partner und Kunden zu maßgeschneiderten Prototypen und Systemen angepasst, weiterentwickelt und kombiniert. Die Lösungen reichen von drahtlosen Sensornetzen über adaptive Antennen bis hin zur Satellitennavigation und nahtlosen Ortung. Medizintechnik Das Forschungsfeld Medizintechnik bietet Lösungen in den Bereichen medizinische Bildverarbeitung, computer-assistierte Diagnoseunterstützung, Vitalsensorik, Biosignalverarbeitung, medizinische Kommunikation, Studien und Anwendungen sowie Risiko- und Qualitätsmanagement. Das Fraunhofer IIS forscht und entwickelt für die Industrie, ist selbst nach ISO zertifiziert und fördert dadurch den Innovationsprozess für zukünftige Medizinprodukte. Sensorsysteme Im Forschungsfeld Sensorsysteme entwickelt das Fraunhofer IIS komplette Lösungen im Bereich der intelligenten integrierten Sensor-Systeme wie z. B. 3D-Magnetfeldsensorik für robuste Anwendungen, Bild- und Farbsensorik sowie deren Vernetzung auch in schwierigen Funkumgebungen. Diese bilden die Basis für neuartige Informations-, Kommunikations- und Messsysteme sowie darauf aufbauende Lokalisierungssysteme, leistungsoptimierte Systeme und Energy Harvesting. Sicherheitstechnik Kompetenzen für die Bereiche Safety, Security und Verteidigung bündelt das Forschungsfeld Sicherheitstechnik. Sicherheit für Personen steht dabei ebenso im Fokus wie Transportsicherheit in der Logistik und Verteidigung. Das Augenmerk gilt der Verwundbarkeit der komplexen technischen Infrastruktur moderner Industriegesellschaften. Deshalb bietet das Forschungsfeld Lösungen zur vorbeugenden Überwachung wichtiger Einrichtungen für Transport und Verkehr, zur Zugangskontrolle sowie für eine ausfallsichere und stets verfügbare Kommunikation für Einsatzkräfte im Krisenfall. 13

16 1 Versorgungsketten Die effektive, kosteneffiziente und doch nachhaltige Versorgung von Menschen mit Waren, Informationen oder Dienstleistungen verlangt heute universal ansetzende Lösungen, die die Möglichkeiten der gesamten Supply Chain berücksichtigen. Im Forschungsfeld Versorgungsketten analysiert das Fraunhofer IIS deswegen nicht nur das Umfeld, die Geschäfts- und Dienstleistungsprozesse eines Unternehmens, sondern entwickelt auch die geeigneten Smart Object-Technologien wie RFID, drahtlose Sensornetze oder Echtzeitlokalisierungssysteme und bringt sie in die praktische Umsetzung. Zerstörungsfreie Prüfung Das Fraunhofer IIS erforscht und entwickelt im Forschungsfeld Zerstörungsfreie Prüfung effiziente Methoden und Systeme im Bereich der Röntgen- sowie optischen Prüftechnologien. Die Lösungen ermöglichen es, Werkstoffe zu charakterisieren und Bauteile zu prüfen, ohne sie in ihrer Funktion zu beeinträchtigen. Das Fraunhofer IIS prüft alle Skalen, von mikroskopisch kleinen Gegenständen bis hin zu ganzen Fahrzeugen, und bietet optische 2D- und 3D-Mess- und Prüfverfahren, Röntgensensorik und Simulation, Bildverarbeitung, Systementwicklung sowie Applikationen und Ausbildung. Beispiel 1 Beispiel 2 ZZFraunhofer IIS stellt Referenz entwurf für künftigen MPEG-3D-Audio-Standard Der Vorschlag des Fraunhofer IIS für eine neue 3D-Audio-Technologie konnte sich in der MPEG-Standardisierungsorganisation gegen die weltweite Konkurrenz durchsetzen und bildet damit die Grundlage für die Entwicklung des künftigen MPEG-H-3D- Audio-Standards. Dieser Erfolg zeigt einmal mehr, dass die mp3- und AAC- Entwickler in Erlangen zur Weltspitze in der Audiocodierung gehören. Der kommende MPEG-Standard wird die effiziente und flexible Übertragung und Wiedergabe von 3D-Audiosignalen ermöglichen. Davon sollen alle denkbaren künftigen Wiedergabesysteme pro fitieren: 3D-Heimkinosysteme mit Lautsprechern für 22.2-Kanal-Ton, 3D-Audiosysteme im Auto und sogar Tablet-Computer und Smartphones, mit denen über Kopfhörer 3D-Sound wiedergegeben werden kann. ZZFraunhofer Cingo bringt Surround-Klang Eine neue Audiotechnologie der mp3- Erfinder vom Fraunhofer IIS ermöglicht einen realistischen Rundumklang auf Tablets und Smartphones. Fraunhofer Cingo spielt Surround-Material in exzellenter Qualität ab und ermöglicht zudem, dass Stereoinhalte natürlicher klingen und besser zu verstehen sind. Selbst in lauter Umgebung liefern Geräte mit Fraunhofer Cingo einen klaren, räumlichen Klang. Für optimale Klangergebnisse auf Tablets, Smartphones und anderen mobilen Geräten kombiniert Fraunhofer Cingo mehrere Technologien. Diese beinhalten neben virtuellen Rundumklang, dem Herzstück, einen Lautstärkeoptimierer und eine Klangregelung, die dem Gerät und den Kopfhörern angepasst werden können. 14

17 Beispiel 3 ZZMehr Kreativität in der Postproduktion von Filmen Ein am Fraunhofer IIS entwickeltes Kameraarray einer Anordnung von insgesamt 16 Kameras in vier Zeilen und vier Spalten ermöglicht bisher ungeahnten Spielraum in der Postproduktion von Filmen. So können Filmemacher z. B. künftig auch noch im Nachhinein entscheiden, welcher Bereich einer Szene scharf abgebildet sein soll. Oder auch virtuell um eine Szene herumfahren. Für jeden Pixel, den die 16 Kameras aufnehmen, schätzt die Software die Tiefe ab. Sie ermittelt also, wie weit das abgebildete Objekt vom Kameraarray entfernt ist. Aus dieser Tiefeninformation können in der Postproduktion Zwischenbilder errechnet werden, so dass virtuell die Daten nicht nur von vier mal vier Kameras, sondern von 100 mal 100 Kameras vorliegen. Mit seiner Größe von lediglich 30 mal 30 Zentimeter lässt sich das Kameraarray problemlos am Filmset und im Studio einsetzen. Beispiel 4 ZZForscher vom Fraunhofer IIS entwickeln eine neue Generation von 3D-Hall-Sensoren Wissenschaftler des Fraunhofer IIS entwickeln den HallinOne-Magnetfeldsensor, der alle drei Raumachsen eines Magnetfelds erfassen und zusätzlich die exakte Position eines Objekts berechnen kann. Trotz seiner Komplexität lässt sich der HallinOne-Magnetfeldsensor mit Standardprozessen der Halbleitertechnik herstellen das macht ihn kostengünstig. Eines der ersten Unternehmen, die das Potenzial von HallinOne nutzt, ist die Seuffer GmbH. Ihr Sensor verhindert, dass die Waschmaschine unrund läuft und sich beim Schleudern bewegt. Dazu misst ein Sensor in der Waschmaschine die Bewegungen eines Magneten am Laugenbehälter beim Schleudern. Läuft die Trommel unrund, wird sie kurz gestoppt und bewegt sich hin und her, um die Wäsche besser zu verteilen. Aktuell entwickeln das Fraunhofer IIS und Seuffer einen kabellosen Fensterwächter, der den Öffnungszustand eines Fensters erfasst und über ein drahtloses Sensornetz mit Hilfe von Energy Harvesting überträgt. Beispiel 5 ZZFraunhofer Funk- und Ortungstechnologien schützen im Straßenverkehr Das Verbundprojekt Ko-TAG erforscht kooperative Sensortechnologie auf Basis von Funk. Diese Technologie wird u. a. im Hinblick auf den Anwendungsbereich Schutz von verletzlichen Verkehrsteilnehmern untersucht. Im Rahmen dieses Projektes haben Wissenschaftler des Fraunhofer IIS ein kooperatives Transpondersystem entwickelt, das Autofahrer in unübersichtlichen Gefahrensituationen unterstützt. Das System erkennt Fußgänger und Radfahrer, bevor der Autofahrer diese sieht, und warnt ihn vor gefährlichen Situationen. Dazu werden Ortungseinheiten in Fahrzeugen verwendet, die von anderen Verkehrsteilnehmern mitgeführte Transponder abfragen. Die Transponder antworten auf die Abfrage der Ortungseinheiten mit spezifischen Informationen, woraus die Ortungseinheit Kollisionsrisiken berechnen kann und Signal gibt oder das Auto abbremst. Das Fraun hofer IIS steuert zu diesem Projekt ein Winkelmesssystem, Inertialsensorik, die Bewegungsklassifikation sowie ein innovatives Antennendesign bei. 1 15

18 1 Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT, ein Bereich des Fraunhofer IIS Das Entwicklungszentrum Röntgentechnik, ein Bereich des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen in Kooperation mit dem Fraunhofer IZFP in Saarbrücken, ist in den Themen Systementwicklung, Röntgensensorik und Simulation, Computertomographie, Bildverarbeitung, CT und Messtechnik, sowie Applikationen und Ausbildung tätig. Für die zerstörungsfreie Röntgenprüfung bietet das EZRT Forschung und Entwicklung für neue Prüfaufgaben bis hin zu kompletten Röntgeninspektionsprototypen inklusive automatischer Auswertung wie auch die Entwicklung von Einzelkomponenten. Dabei werden alle Teilgebiete beginnend bei der Bilddatenakquisition (Sensorik) über die 2D- und 3D-Computertomographie bis zur vollständig automatisierten Auswertung abgedeckt. Leiter des Bereichs Prof. Dr. Randolf Hanke Mutterinstitut Integrierte Schaltungen IIS (Erlangen) Fraunhofer- Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT Flugplatzstraße Fürth Tel ff/zfp/profil.html Der Grundstein für die Entstehung des heutigen Institutsbereichs EZRT wurde 1997 durch die strategische Verschmelzung der zwei Röntgengruppen an den Fraunhofer- Instituten IIS und IZFP gelegt. Beispiel 1 ZZDiamanten mit Röntgentechnik aufspüren Das EZRT hat einen Demonstrator entwickelt, der Diamanten in Gestein vulkanischen Ursprungs aufspürt. Das Verfahren basiert auf dem Dual- Energy-Röntgen. Dabei werden zwei Bilder desselben Objekts mit zwei unterschiedlichen Röntgenspektren erzeugt. Ein am EZRT entwickelter Algorithmus filtert aus den beiden Auf nah - men die jeweiligen Materialinformationen heraus. Die neue Technologie entdeckt wenige Millimeter große Diamanten in Kimberlitgestein mit Korngrößen bis 50 Millimeter. Zusammen mit dem Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Karlsruhe entwickelt das EZRT derzeit den Demonstrator weiter. Ziel ist ein Prototyp, der das Gestein vollautomatisch prüft. Beispiel 2 Z Z mifitto GmbH revolutioniert den Online-Schuhverkauf mit Technologie von Fraunhofer EZRT Das Unternehmen mifitto GmbH bietet eine individuelle und passgenaue Grö ßenberatung für Schuhhändler an. Kernidee ist, die Fußmaße der Kunden individuell mit den Schuhmaßen abzugleichen, um den Kunden eine genaue Größenempfehlung geben zu können. So können passformbedingte Retouren vermieden werden. Die Technologie dafür hat das Fraunhofer EZRT entwickelt: zum einen für die fotobasierte Fußumriss-Vermessung der Kunden und zum anderen für das 3D-Messverfahren, mit dem die Schuhe exakt vermessen werden können. 16

19 Beispiel 3 Beispiel 4 1 Z Z Inbetriebnahme der weltweit ersten Inline-CT-Serienanlage für die vollautomatische Kolbenprüfung Das Fraunhofer EZRT entwickelte 2014 gemeinsam mit der MAHLE GmbH, einem der größten Hersteller von Kolbensystemen für Verbrennungsmotoren, eine weltweit einmalige vollautomatische 3D-Röntgenprüfung in der Produktionslinie. Dabei wird der Prüfling in der Bewegung auf einem Drehteller durchstrahlt und die innenliegenden Strukturen erfasst: Zum einen wird das Bauteil zerstörungsfrei auf Fehler untersucht. Zum anderen misst und beurteilt das System die Lage des Kühlkanals im Kolben ein Arbeitsschritt, der bislang noch mittels einer Ultraschalluntersuchung umgesetzt wurde. Durch eine Rückkopplung der gewonnenen Informationen über das Gussteil optimiert das System den Gesamtprozess. Die Anlage ermöglicht eine vollautomatische Inline-CT von High-Performance-Kolben in einer Taktzeit von unter 30 Sekunden. Die erste Serienmaschine wurde bereits am MAHLE-Standort Sa luzzo/ Italien in Betrieb genommen. Am Standort Fürth sind zudem Geräte der Superlative zu finden: der größte Computertomograph der Welt, der XXL-CT. Dieser ermöglicht das Röntgen eines Autos oder eines kompletten Seefrachtcontainers. Z Z Röntgen-Technologie DRAGONFLY reduziert die Prüfzeit von Gussteilen um die Hälfte Die neue DRAGONFLY-Technologie des Fraunhofer EZRT senkt die Prüfzeit von Gussteilen gegenüber dem bisherigen Stop-and-Go-Prüfverfahren um bis zu 50 Prozent. Bislang musste der Roboter das Bauteil immer wieder anhalten, um Röntgenbilder zu machen. Durch den Einsatz der DRAGONFLY-Technologie in Kombination mit Hochleistungs-Röntgenröhren der SIEMENS AG ist es nun möglich, hochaufgelöste Röntgenbilder während der Bewegung des Bauteils aus unterschiedlichen Perspektiven zu erstel len, was viel Zeit einspart. Darüber hinaus hat die DRAGONFLY- Technologie als Teil der vollautomatischen 100-Prozent-Röntgenprüfung das Potenzial, den bisherigen Prüfaufbau in der Qualitätssicherung von sicherheitsrelevanten Guss-Bauteilen abzulösen, z. B. im Fahrwerksbereich. Bisher waren mehrere Prüfanlagen innerhalb der Produktionslinie aneinandergereiht. DRAGONFLY kann entscheidend dazu beitragen, den teils erheblichen Aufwand für Wartung, Energie und Personal einzusparen. 17

20 2 Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS Die Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS hat ihren Ursprung im 1995 gegründeten Anwendungszentrum für Verkehrslogistik und Kommunikationstechnik AVK. Die Arbeitsgruppe forscht und entwickelt entlang der gesamten Versorgungskette. Zu den Kernkompetenzen zählen die Entwicklung von Service- Innovationen, Marktanalysen, die Konfiguration optimaler Netzwerkstrukturen, Prozessoptimierung und Benchmarking sowie Smart Object basierte Services und Prozesse. In der weltweit einzigartigen Service-Manufaktur können Dienstleistungen, Geschäftsmodelle und Prototypen vor der Markteinführung im realen Umfeld getestet werden. Im Benchmarking Center Nürnberg BMC betreut seit 20 Jahren ein Stab aus Wissenschaftlern sämtliche Benchmarking-Programme für unterschiedlichste betriebliche Funktionen und Prozesse. In Kooperation mit dem Fraunhofer- Institut für Integrierte Schaltungen IIS erarbeitet die Arbeitsgruppe darüber hinaus auch technologische Lösungen für Anwender, Technologieanbieter und Systemintegratoren. Leiter der Arbeitsgruppe Prof. Dr. Albert Heuberger Mutterinstitut Integrierte Schaltungen IIS (Erlangen) Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS Nordostpark Nürnberg Tel Beispiel 1 Beispiel 2 ZZJOSEPHS Die Service-Manufaktur Das JOSEPHS ist eine Innovations- Erlebniswelt und zugleich ein offenes Labor zur Dienstleistungsentwicklung in der Nürnberger Innenstadt. An diesem Ort können Unternehmen zusammen mit realen Nutzern wissenschaftlich fundiert ihre Service-Innovationen entwickeln und testen. Im JOSEPHS prüfen Kunden in der Testphase befindliche Dienstleistungen und Produkte im realen Umfeld, sodass Unternehmen vor der Markteinführung bereits umfassendes Feedback zu ihren Konzepten erhalten können. ZZBenchmarking Center Nürnberg BMC Seit über 20 Jahren betreut ein Stab aus Wissenschaftlern Benchmarking- Programme in unterschiedlichsten betrieblichen Gruppen wie z. B. in Logistik, Vertrieb und Einkauf. Das SCS-Benchmarking-Center bringt dank langjähriger Erfahrung die nötige methodische Kompetenz für aussagekräftige und belastbare Vergleichszahlen mit. Als wissenschaftliches Institut ist das BMC zu strenger Neutralität verpflichtet und gewährleistet bei sämtlichen erhobenen Daten absolute Diskretion und Vertraulichkeit. 18

21 Fraunhofer-Projektgruppe NanoCT Systeme 3 Die Fraunhofer-Projektgruppe NanoCT Systeme in Würzburg hat das Ziel, bildgebende Laborsysteme zu entwickeln, mit denen selbst kleinste Mikro- und Nanostrukturen zerstörungsfrei analysiert werden können. Vorrangige Themen sind dabei die Nano-CT, Phasenkontrast-Bildgebung, Röntgenmikroskopie sowie Röntgenstreu methoden. Die Projektgruppe arbeitet dabei eng zusammen mit dem Stiftungslehrstuhl für Röntgenmikroskopie LRM der Julius-Maximilians-Universität Würzburg sowie dem Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT in Fürth. Während sich der Lehrstuhl mit der Grundlagenforschung im Bereich der höchstauflösenden Röntgenbildgebung befasst, liegt der Schwerpunkt der Fraunhofer-Projektgruppe im Anwender nahen Einsatz modernster Röntgentechnik für die Entwicklung neuer Werkstoffe und Biomaterialien, neuer Rekonstruktionsmethoden sowie der 3D-Datenanalyse. Beispiel 1 Beispiel 2 ZZIn Würzburg nutzt die Projektgruppe Röntgen-Kleinwinkelstreuung (SAXS), um mesoskopische Materialien auf einer Längenskala von 2 nm bis zu 2 µm zu untersuchen. Hierbei handelt es sich um künstliche (z. B. Nanopulver, Kolloide, Aerogele) oder um natürliche Materialien (z. B. Kollagen, Holz, Perlmutt) in fester oder gelöster Phase. Während bei der Weitwinkelstreuung WAXS Informationen über atomare Gitterabstände, respektive den Strukturfaktor, gewonnen werden, untersucht man mit Kleinwinkelstreuung den Formfaktor, d. h. Partikelform, -größe und Grenzflächen. ZZAuf Basis einer Flüssigmetallanode sind drei Aufnahmeszenarien definiert, für welche jeweils ein dezidiertes Detektor- und Messkonzept existiert: 1. Phasenkontrast CT: Proben von ca. 2 cm Durchmesser können mit bis zu 100 Hz radiografiert werden. Eine solche Fast-CT (z. B. für den Zerfall von Milchschaum) dauert also ca. 10 Sekunden. 2. Schnelle CT: Kleinere Proben von bis zu 1 cm Durchmesser können mit stark verbessertem Bildkontrast und rel. hoher Auflösung (5 10 µm) in 3D abgebildet werden. Beispiel: Lasergeschweißte Komposite. 3. Hochauflösende CT: Mit Hilfe eines hochauflösenden (0.9 µm) Mikroskops können CT Messungen mit sub-mikrometer Auflösung durchgeführt werden. Leiter der Projektgruppe Prof. Dr.-Ing. Randolf Hanke Mutterinstitut Integrierte Schaltungen IIS (Erlangen) Fraunhofer-Projektgruppe NanoCT Systeme Josef-Martin-Weg 63 Campus Hubland Nord Würzburg Tel ncts-info@iis.fraunhofer.de de/institute_einrichtungen/ physikalisches_institut/ lehrstuhl_fuer_ roentgenmikroskopie/lrm/ fraunhofer_projektgruppe/ 19

22 4 Fraunhofer-Projektgruppe Informationsdienste für die digitale Welt Bereits seit 2011 arbeitet das Integrierte Schaltungen IIS sehr eng mit der Otto-Friedrich-Universität in Bamberg zusammen. In enger Kooperation mit dem Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre, insbesondere Supply Chain Management (SCM), forschen die Wissenschaftler an den Themen: Einsatz Cyber-Physischer Systeme CPS in Wertschöpfungsketten, ökonomische Auswirkungen der Digitalisierung von Lebens- und Arbeitswelten, Vorgehensmodelle, Methoden und Marktwissen für die Entwicklung von IT-Services für Logistik und SCM. Gemeinsam mit Lehrstühlen der Bamberger Universität arbeitet das Fraunhofer IIS am Aufbau eines Zentrums für Geschäftsmodelle in der digitalen Welt. Geschäftsmodelle werden hier aus unterschiedlichen Perspektiven im Unternehmen betrachtet. Ziel ist die Unterstützung von Unternehmen bei der Transformation der eigenen Organisation in das digitale Pendant von morgen. Leiter der Projektgruppe Prof. Dr. Alexander Pflaum Mutterinstitut Integrierte Schaltungen IIS (Erlangen) Projektgruppe Bamberg Feldkirchenstraße Bamberg Tel iis.fraunhofer.de Beispiel 1 ZZStudie zu Bedarfen für CPS-basierte Lösungen in der Produktion Im Auftrag des Kompetenzzentrums Mittelstand GmbH wurde gemeinsam von Fraunhofer IIS und der Universität Bamberg eine Studie zu Bedarfen für den Einsatz Cyber-Physischer Systeme (CPS) in der Produktion erarbeitet. Mit CPS sind miteinander vernetzte, eingebettete Systeme gemeint, welche mittels Sensorik die physische Welt erfassen, steuernd bzw. regulierend auf diese einwirken und die daraus gewonnenen Daten in die virtuelle Welt integrieren. Ziel war die Entwicklung einer generischen Anwendungsroadmap für die mittelständische Wirtschaft. Hierzu wurden im Rahmen von Industrie-Workshops Lösungsansätze entwickelt und dokumentiert. Gemeinsam mit Technologie-, Anwendungs- und Marktexperten konnte auf dieser Basis eine Portfolioanalyse erstellt werden. Für die Lösungen wurde eine Umsetzungsreihenfolge erarbeitet. Die Ergebnisse des Projekts stehen Mitgliedern des bayme vbm in Form einer Studie zur Verfügung. Die Unternehmen können auf dieser Basis eine eigene Adoptionsstrategie für CPS-Technologien in den eigenen Prozessen entwickeln. Beispiel 2 ZZEntwicklung eines Vorgehensmodells für den Entwurf CPS-basierter Lösungen in Wertschöpfungsketten Für den Entwurf und die Entwicklung praxisrelevanter CPS-basierter Lösungen sind Vorgehensmodelle sowie passende Methoden und Werkzeuge erforderlich. Der hohe Innovationsgrad, die Vielfalt sich gegenseitig ergänzender grundsätzlich innovativer Technologien einer digitalen Welt erschweren gerade diesen Entwurfsprozess. Am Standort Bamberg des Fraunhofer IIS wurde vor diesem Hintergrund gemeinsam mit Nürnberger Kollegen eine eigene interdisziplinäre Entwurfsplattform entwickelt. Diese hilft dabei, alltägliche Gegenstände mit Intelligenz zu versehen. Ein auf Service Engineering-Ansätzen beruhendes Vorgehensmodell erlaubt, solche Gegenstände in einen Anwendungs- und Lösungsansatz zu integrieren. Mit Hilfe einer Testplattform können diese Lösungen im Anschluss evaluiert und in enger Kooperation mit Umsetzungspartnern realisiert werden. Anwendungsideen, die beispielsweise in der oben zitierten Studie zu CPS-basierten Lösungen in der Produktion entwickelt wurden, können mit Hilfe der Plattform nun einfach und schnell realisiert werden. 20

23 Fraunhofer-Anwendungszentrum Drahtlose Sensorik 5 Das Fraunhofer-Anwendungszentrum Drahtlose Sensorik wird vom Fraunhofer- Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen gemeinsam mit der Hochschule für angewandte Wissenschaften Coburg aufgebaut. Das Anwendungszentrum beschäftigt sich mit der Entwicklung innovativer kundenspezifischer Anwendungen auf Basis neuer drahtloser Sensoren und Sensornetze für die Maschinen-, Bauwerks-, Flächen- und Umweltüberwachung sowie für die häusliche Rehabilitation. Eingebunden in die Kooperation sind die Abteilung Kommunikationsnetze sowie die Abteilung Bildverarbeitung und Medizintechnik des Fraunhofer IIS. Um eine große Praxisnähe sicherzustellen, wird das Fraunhofer-Anwendungszentrum von einem Industriebeirat begleitet. Das Angebot des Anwendungszentrums Coburg an die Wirtschaft reicht von der Beratung, Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten und der Lizenzierung von Schutzrechten und Technologiekomponenten in Form von Hard- oder Software bis zum Bau von produktnahen Prototypen. Beispiel 1 Beispiel 2 Leiter des Anwendungszentrums Prof. Dr. Thomas Wieland ZZDrahtlose Sensornetze eignen sich im Industrieumfeld zur Überwachung von Fertigungsprozessen oder Leitungssystemen. Sensornetze können auch im Sinne des Industrie 4.0 -Gedankens für technische Systeme zur Identifikation und Autokonfiguration von Produktionsmitteln wie Werkzeughalter oder Transportbehälter eingesetzt werden. Diese ermitteln dezentral die aktuellen Eigenschaften der Produktionsmittel und stellen diese drahtlos zur weiteren Verarbeitung in der Prozesskette zur Ver fügung. Mit der s-net -Techno lo gie des Fraunhofer IIS lassen sich solche Aufgaben selbstkonfigurierend und extrem energiesparend lösen. ZZAm Körper getragene, vorzugsweise in Textilien integrierte Sensoren können Patienten beim selbstständigen Durchführen von Rehabilitationsübungen unterstützen, Bewegungsabläufe überwachen, aber auch Vitalfunktionen kontrollieren. Damit kann die Dauer stationärer Reha-Aufenthalte verkürzt werden, um die Rekonvaleszenz stärker ambulant gestalten zu können. Der Patient erhält auch in der vertrauten heimischen Umgebung ausreichend Sicherheit und Betreuung. Mutterinstitut Integrierte Schaltungen IIS (Erlangen) Fraunhofer- Anwendungs zentrum Drahtlose Sensorik Am Hofbräuhaus Coburg Tel thomas.wieland@ iis.fraunhofer.de de/profil/orga/awz/ awzcoburg.html 21