Fraunhofer-Podcast: Forschung erleben – Zukunft hören

Quantum Optics Jena ist das erste Quantentechnologie-Spin-off von Fraunhofer. Mit verschränkten Lichtquanten will das junge Team die Sicherheit der Kommunikation revolutionieren und Quantenkommunikation alltagstaugleich machen. Wie das genau funktionieren kann, welche spukhaften Phänomene der Quantenphysik dahinterstecken und für wen das relevant ist, erklärt Dr. Kevin Füchsel im Podcast.

Ob Lastwagen, Pkw oder Fahrräder: Bislang kommt kein Fahrzeug ohne Gummireifen aus – mit einem großen Anteil an Naturkautschuk. Der hochwertige Rohstoff ist begehrt, aber rar. Und die Gewinnung aus dem Kautschukbaum in tropischen Gebieten belastet oft die Umwelt. Die Wurzel des Russischen Löwenzahns kann hier eine regional anbaubare und nachhaltige Alternative bieten.

Darüber spricht im Podcast Dr. Christian Schulze Gronover, Gruppenleiter im Bereich Bioökonomie und Nachwachsende Rohstoffe am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME in Müns-ter. Seit fünfzehn Jahren forscht er an der Latex-Gewinnung aus der Wur-zel von Russischem Löwenzahn. Für das aktuelle Gemeinschaftsprojekt „Nachhaltige Reifen durch Löwenzahn“ wurde er gemeinsam mit der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster und dem deutschen Reifen-hersteller Continental für den Deutschen Zukunftspreis 2021 nominiert.

Webseite des Instituts: https://www.ime.fraunhofer.de

Löwenzahn - Die neue Kautschukquelle: https://www.ime.fraunhofer.de/de/Forschungsbereiche/MB/funktionelle_und_angewandte_genomik/Isoprenoide/loewenzahn_die-neue-kautschukquelle.html

Deutscher Zukunftspreis: https://www.deutscher-zukunftspreis.de/

"Sprache ist zu komplex und auch zu dynamisch und verändert sich, als dass die Maschinen das komplett fehlerfrei hinbekommen. Wir möchten den Menschen Hilfsmittel an die Hand geben, komplexe Vorgänge mit Sprache der Maschine mitzuteilen und die Maschine in die Lage versetzen, diese komplexen Vorgänge zu verstehen", sagt Dr. Joachim Köhler vom Fraunhofer IAIS im Podcast.

Gesprochene Sprache ist eine der wichtigsten Arten der Kommunikation. Mit der auf dem deutschen Markt führenden KI-basierte Spracherkennungstechnologie kann das Fraunhofer IAIS gesprochene Sprache erkennen, in Text umwandeln und so durchsuchbar machen. Dies zeigt eindrucksvoll die Zusammenarbeit mit der ARD und ihren Sendern. Auch in der Interaktion mit technischen Systemen ersetzt das gesprochene Wort mehr und mehr die Tastatur oder graphische Benutzeroberflächen – Sprachassistenten werden zur Kerntechnologie für die Mensch-Maschine-Kommunikation. Auch hier kommt künstliche Intelligenz zum Einsatz und bietet einen natürlichen Zugang zu Produktangeboten und Dienstleistungen. Experten aus den Bereichen Sprachsignalverarbeitung, Sprachverstehen, künstlicher Intelligenz und Software-Engineering arbeiten derzeit an einer skalierbaren, mehrsprachigen und offenen Sprachassistenzplattform namens SPEAKER für die deutsche Industrie und den deutschen Mittelstand.

Ziel des Projektes ist der Aufbau einer führenden Sprachassistenzplattform „Made in Germany“ für Business-to-Business-Anwendungen (B2B). Die Plattform soll offen, modular und skalierbar sein und Technologien, Dienste und Daten über Serviceschnittstellen bereitstellen. Dazu sollen führende Technologien der Audiovorverarbeitung, Spracherkennung, Natural-Language-Understanding (NLU), Question Answering (QA), Dialogmanagement und Sprachsynthese mittels künstlicher Intelligenz (KI) und Machine Learning zur einfachen und unkomplizierten Nutzung verfügbar gemacht werden.

Webseite des Fraunhofer IAIS https://www.iais.fraunhofer.de

Projekt-Website SPEAKER: https://www.speaker.fraunhofer.de/

Geschäftsfeld Speech Technologies am Fraunhofer IAIS: https://www.iais.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/speech-technologies.html

Dialogsysteme am Fraunhofer IAIS: https://www.iais.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/speech-technologies/dialogsysteme.html

Übersichtsseite zur KI-Forschung am Fraunhofer IAIS: https://www.iais.fraunhofer.de/de/forschung/kuenstliche-intelligenz.html

Eine spannende Innovation aus der Halbleiterfertigung: Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT haben mit Powder MEMS eine Fertigungstechnologie entwickelt, die erstmals dreidimensionale Mikrostrukturen auf einem planen Wafer ermöglicht. Dr. Thomas Lisec und Björn Gojdka erzählen im Podcast, wie Ihnen das gelungen ist und welche Anwendungen damit möglich werden.

Die Preise für Heizöl, Gas und Strom steigen. Das belastet Privathaushalte und die produzierende Industrie. Was sind die Ursachen? Kann man etwas dagegen tun?

Die Antworten auf diese Fragen kennt Dr. Martin Weibelzahl vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik (FIT).

Die Begriffe DNA und RNA kennen viele Menschen schon aus dem Biologieunterricht. Dass RNAs auch als Wirk- und Impfstoffe eingesetzt werden können, war vor der Corona-Pandemie jedoch den wenigsten bekannt. Aber was genau steckt dahinter? Weiß auch jeder, welche Eigenschaften Ribonukleinsäure hat und warum gerade RNA-Moleküle die Entwicklung eines Impfstoffs gegen COVID-19 in ungewöhnlich kurzer Zeit ermöglicht haben? In der Wissenschaft ist das Potenzial von RNAs schon seit 30 Jahren kein Geheimnis mehr. Doch nicht nur in der Impfstoffentwicklung spielt die RNA-Forschung eine Rolle.

00:00 Hoffnungsträger RNA

01:29 Was ist RNA?

02:16 Wie funktioniert RNA?

03:18 Was ist mRNA, MessengerRNA?

04:42 Wie lässt sich RNA gegen Krankheiten einsetzen?

07:07 Die Hoffnungen in RNA sind berechtigt

08:29 RNA universell einsetzbar

10:03 Grundlagenforschung und angewandte Forschung

12:01 RNA gegen Krebs und Herzkreislauferkrankungen

16:14 Translation und automatisierte Medikamentenentwicklung

Prof. Dr. Dr. med. Thomas Thum, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM (Hannover), arbeitet mit so genannten miRNAs – nicht-kodierenden RNA-Molekülen, deren Rolle bis vor einigen Jahren noch völlig unklar war. Mit seinem Team hat er neue therapeutische Angriffspunkte identifiziert und darauf aufbauend RNA-basierte Therapien für Patienten mit Herzinsuffizienz entwickelt und diese bereits erstmals klinisch erprobt. miRNAs haben großes Potenzial für die Entwicklung neuer diagnostischer Biomarker und Therapien – nicht nur für Herz-Kreislauf- sondern auch viele andere Erkrankungen.

Warum die RNA-Forschung nicht nur Hoffnungsträger für den medizinischen Fortschritt, sondern gleichzeitig ein hervorragendes Beispiel für die Translation vom Labor zur Therapie ist, erläutert Prof. Thum im Fraunhofer-Podcast. Der mit dem Paul-Martini-Preis ausgezeichnete Kardiologe forscht seit Jahren an Therapien mit Hilfe von RNA und hat diese bereits erfolgreich gegen Herzinsuffizienz eingesetzt.

FuE-Schwerpunkte von Prof. Thomas Thum

https://www.item.fraunhofer.de/de/angebot/neue-institutsleitung-fraunhofer-item-2021.html

Prof. Thum erhält Paul-Martini-Preis

Neue Behandlung bei chronischer Herzschwäche: Institutsleiter des Fraunhofer ITEM erhält Paul-Martini-Preis 2021 https://www.item.fraunhofer.de/de/presse-medien/presseinformationen/institutsleiter-thum-erhaelt-paul-martini-preis-2021.html

Website Fraunhofer ITEM

https://www.item.fraunhofer.de/

Die Ozeane machen etwa 70 Prozent der Erdoberfläche aus und stellen einen unverzichtbaren Teil des Klimasystems dar. Trotzdem die Meeresforschung eine lange Tradition hat, ist das Wissen noch immer lückenhaft. Heute werden die Meere mit modernster Technik wie Forschungsrobotern oder Unterwasserdrohnen ergründet und die Digitalisierung spielt eine immer wichtigere Rolle. Fraunhofer-Forschende arbeiten daran, Technologien zu bündeln und weiterzuentwickeln, um die Nutzung der Meeresressourcen in Einklang mit dem Schutz der Meeresumwelt zu bringen. Wie die Meeresforschung heute in der Praxis aussieht, welche Herausforderungen und Gefahren Sie birgt, welche Relikte am Meeresgrund zu finden sind und wie ihre Geschichte entschlüsselt und konserviert werden kann, erklärt der Forschungstaucher und Unterwasserarchäologe Dr. Florian Huber in dieser Podcast-Folge.

Eine neuartige Technologie zur Reinigung von Abwässern hat Hans-Jürgen Friedrich, Diplom-Chemiker am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS, entwickelt. Durch eine Kombination aus Elektrolyse und Ultraschall ist das Ver-fahren in der Lage, Rückstände von Medikamenten aus dem Abwasser zu beseitigen. Die Klärwerke können das bisher nur eingeschränkt. Hans-Jürgen Friedrich erklärt, wie die neue Technologie funktioniert - und damit Flüsse, Seen und Grundwasser schützt.

Mp3, AAC, HE-AAC – diese Kürzel stehen für Audiocodecs, mit denen wir unsere Lieblingslieder auf unseren Endgeräten abspielen können. Zum Welt-Musik-Tag reden wir über die technische Seite von Sound und Klang. Thomas Mayenfels vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen spricht über die Relevanz von Audiocodecs, die Bedeutung von mp3 für das Institut und den möglichen kommenden Standard: das MPEG-H-Format.

Der Schutz der Meere ist nicht nur in der „UN-Dekade der Ozeanforschung“ eines der wichtigsten Themen unserer Zeit. Über 12 Millionen Tonnen Plastikmüll gelangen laut WWF pro Jahr in die Weltmeere – ein weltweites Problem für Mensch, Tier und Ökosystem. Am Fraunhofer CML entwickeln Forscherinnen und Forscher in einem internationalen Projekt ein vollautomatisiertes Multirobotersystem, das Müll im Meer sucht und einsammelt. Wie das gelingt, erklärt einer der Projektverantwortlichen für das technische Management, Cosmin Delea vom Fraunhofer CML.