In dieser Folge unseres Podcasts dreht sich alles um die strategische Bedeutung der europäischen Weltrauminfrastruktur IRIS², die Rolle von Satelliten und die Herausforderungen, die durch den rasanten Fortschritt in der Raumfahrttechnologie entstehen. Der Begriff »New Space« steht für eine neue Ära in der Raumfahrt, in der kommerzielle Akteure wie SpaceX, OneWeb oder BlueOrigin die Branche prägen. Doch Europa muss aufholen – und wie das geschieht, darüber sprechen wir heute mit renommierten Expertinnen und Experten der Fraunhofer-Gesellschaft.

Interview 1

Interview 2

Interview 3

Hier geht es zum Artikel zu "New Space" im Fraunhofer-Magazin 3/2023.

In dieser Folge sprechen wir über die Herausforderungen und Chancen der digitalen Transformation im öffentlichen Sektor. Deutschland hat in Sachen Digitalisierung einiges aufzuholen und steht im europäischen Vergleich auf dem DESI-Index nur im Mittelfeld. Gemeinsam mit Experten der Fraunhofer-Gesellschaft beleuchten wir, wie moderne Technologien, wie Künstliche Intelligenz, zur Effizienzsteigerung und Verbesserung der Bürgerdienste beitragen können.

Interview 1:

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Interview 3:

Unser Thema ist brisant: Cyberangriffe auf kritische Infrastruktur. Diese nehmen kontinuierlich zu, werden aufgrund von KI komplexer und heftiger. Das Bundesamt für Sicherheit und Informationstechnik (BSI) hat in seinem Bericht zur Lage der IT-Sicherheit in Deutschland im vergangenen Jahr im Schnitt pro Tag eine Viertel Million neue Schadprogramm-Varianten ermittelt.

Die Energieversorgung steht im Fokus von zwei Forschungsprojekten der Fraunhofer-Gesellschaft: Gasleitsysteme sowie Stromnetze. Dabei gehen beide Fraunhofer-Institute im Kampf gegen Cyberkriminalität unterschiedlichen Lösungsansätzen nach.

Am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung beim Institutsteil Angewandte Systemtechnik IOSB-AST in Ilmenau nähern sich Forschende mit einem algorithmischen Verfahren und präsentieren eine KI-basierte Lösung zur automatisierten Echtzeit-Erkennung von IT-Angriffen in elektrischen Netzen. Dennis Rösch, Gruppenleiter Elektrische Energiesysteme in der Abteilung Kognitive Energiesysteme, erklärt anhand von Netzleitwarten und dem Netzbetrieb, wie Angreifer zuschlagen könnten und wie Fraunhofer diese Attacken rechtzeitig erkennt und verhindern kann.

Zudem bietet das IOSB-AST Trainings für IT-Sicherheitsbeauftragte der Energie- und Wasserversorgung an.

Ein weiteres Forschungsprojekt unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena zielt darauf ab, die Netzwerke von Gasleitsystemen mithilfe moderner Quantentechnologie vor Hackerangriffen zu schützen. Das Projekt heißt MANTIS und ermöglicht selbst dann einen sicheren Austausch von verschlüsselten Informationen, wenn ein Angreifer physischen Zugang zu den Messgeräten hat. MANTIS-Projektleiter Dr. Christopher Spiess erklärt im Fraunhofer-Podcast, wie Verschlüsselungen ablaufen und wie dank der neuen Technologie die Messinformation für Kriminelle unbrauchbar wird. Damit setzt MANTIS neue Maßstäbe in der Quantenkommunikation und bietet auch unter extremen Bedingungen maximale Sicherheit.

Aktuelle Entwicklungen wie die KI-Verordnung der Europäischen Union belegen die zunehmende Bedeutung, starke KI-Lösungen zu entwickeln, denen die Gesellschaft vertrauen kann. Künstliche Intelligenz soll schließlich auch in sicherheitskritischen Systemen eingesetzt werden können, beispielsweise in autonomen Fahrzeugen, in der Produktion oder der Medizin. Deswegen forschen verschiedene Fraunhofer-Institute daran, eine vertrauenswürdige KI aufzubauen.

An einer Zertifizierung für eine absolut vertrauenswürdige KI, einem Gütesiegel made in Germany, arbeitet das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS gemeinsam mit dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) und weiteren Partnern im Projekt „Zertifizierte KI“. Dr. Maximilian Poretschkin, Leiter KI-Absicherung und -Zertifizierung am Fraunhofer IAIS, spricht mit Sven Oswald darüber. Mehr dazu gibt es hier:

https://www.iais.fraunhofer.de/de/forschung/kuenstliche-intelligenz/ki-zertifizierung.html

Am Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE wird eine KI entwickelt, die permanent KI überwacht, ob sie Fehler macht, frei erfindet oder aber Fakten liefert, denen wir vertrauen können.

https://www.iese.fraunhofer.de/de/leistungen/data-analytics/kuenstliche-intelligenz-gefahren.html

Klebstoffe sind fast überall enthalten: in Sportschuhen und Smartphones, in Möbeln und Verpackungen, sogar im Automobilbereich und in der Luft- und Raumfahrt sowie in zukunftsweisenden Technologien, wie zum Beispiel Windrädern und Photovoltaik. Sogar in der Medizin finden sie Anwendung: bei der Entfernung kleinster Überbleibsel von Nierensteinen etwa oder beim Einsetzen von harten Implantaten wie Hüftgelenken oder elastischem Gewebe wie Herzbeutel. Hier stand die Miesmuschel Pate: Was Reeder ärgert, nämlich das Anhaften der Muscheln an die Außen- und Unterseiten von Schiffen, erfreut die Forscher am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam. Die Klebeeigenschaften machen sie sich zunutze, um daraus die “Biotinte” für das Implantat aus dem 3D-Druck herzustellen.

Am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB geht man neue Wege mit nachwachsenden statt fossilen Rohstoffen für Klebstoff: hier nutzen die Forschenden als Ausgangsmaterial Hühnerfedern. Dr. Michael Richter, Abteilungsleiter Bioinspirierte Chemie, und Doktorand Andreas Schieder berichten von biobasierten Angelködern und Veredelungsbändern im Obstanbau sowie Krabbenschalen als zukunftsweisenden Klebstoff.

“Kleben und kleben lassen” ist scherzhaft das Motto von Prof. Dr. Andreas Groß vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen. Der Abteilungsleiter “Weiterbildung und Technologietransfer” hat kurz nach seiner Dissertation vor 40 Jahren am IFAM begonnen und hat vor 30 Jahren ein Personalqualifizierungssystem analog zur Schweißtechnik aufgebaut. Er kennt die Hochleistungstechnologie Kleben von A bis Z, vom Auto bis zur Zahnkrone, von Makro bis Mikro, vom Groben wie in Karosserien bis zum Filigranen wie bei der Entfernung von Nierensteinen.

Hier findet ihr mehr Informationen zu den einzelnen Interviews.

Wie man aus Hühnerfedern Klebstoff gewinnt und in welchen Bereichen biobasierte Klebstoffe vorkommen, könnt ihr hier nachlesen:

Zum Vorgang des Klebens, worin industrielle Klebstoffe zur Anwendung kommen und welche Mythen es über das Kleben gibt, erfahrt ihr hier:

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Wassersparen im Alltag, das ist Ziel des Forschungsprojekts InDigWa (Integrierte Digitalisierung der Trinkwasserversorgung) des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO. Hier wird an echten Wohnquartieren mit echten Bewohnern ausprobiert, wie man Wasser einsparen kann und trotzdem hygienische Standards einhält. Diplom-Soziologin Susanne Liane Buck macht es am Beispiel der Umwandlung von Duschwasser zu Toilettenwasser deutlich.

Abwasser mit all dem Schmutz und den Chemikalien, daran forscht Dr. Marius Mohr beim Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart. Wie man aus ausgefaultem Klärschlamm Stickstoff, Ameisensäure oder Mikroalgen gewinnt, ist Teil des Projekts RoKKA - Rohstoffquelle Klärschlamm und Klimaschutz auf Kläranlagen.

Wasser als Lebensraum für Fische ist das Fachgebiet von Michael Schlachter von der Fraunhofer-Einrichtung für Individualisierte und Zellbasierte Medizintechnik IMTE am Standort Büsum. Im Gespräch mit Sven Oswald schildert der Experte für Fischernährung und -haltung, wie wir 30 Millionen Tonnen Fisch verschwenden, indem wir ihn fangen, zu Fischmehl verarbeiten und an Fische verfüttern. Wie wir das zukünftig verhindern und aus Raubfischen Vegetarier machen können, erklärt Michael Schlachter im Interview.

Hier erfahrt ihr Näheres über die Potenziale einer digitalen Trinkwasserversorgung.

Das Fraunhofer IGB entwickelt Konzepte für eine komplette Umgestaltung von Kläranlagen hin zu Abwasser-Bioraffinerien mit Nutzung von Rest- und Abfallstoffen.

Über Aquakultur und aquatische Ressourcen könnt ihr hier nachlesen.

Der Enkeltrick 2.0, die vorgetäuschte Videokonferenz oder die Beeinflussung der öffentlichen Meinung in Wahlkampfzeiten – Deepfakes sind riskant. Und das für jeden Einzelnen, für Unternehmen und für die Gesellschaft. Die Expertinnen und Experten der Fraunhofer-Gesellschaft verfügen bereits heute über Methoden, Audio- und Videomanipulationen verlässlich zu entlarven – und zwar wiederum mittels KI.

Wie das funktioniert, erklärt der Sicherheitsexperte Dr. Nicolas Müller vom Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC. Mit Annette Weiß spricht er über Sicherheitsprüfungen und Schutzmaßnahmen, um Betrug auszuhebeln, aber auch über die Potentiale der KI im Audiobereich für die Kreativwirtschaft und den Gesundheitssektor.

Prof. Dr. Martin Steinebach vom Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT zeigt auf, wie brandgefährlich Bild- und Videomanipulationen beispielsweise bei politischen Konflikten sind. Der Mediaforensiker erklärt, wie auch hier Algorithmen eingesetzt werden, um gefälschte Bilder und Videos zu erkennen.

Die Links zu dieser Folge:

Hier geht es zur Demo, ob ihr echte von synthetisierten Stimmen unterscheiden könnt:

Mehr zum Thema Deepfakes gibt es im aktuellen Fraunhofer-Magazin ab S. 38:

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