Pressemitteilungen

Gehirn-Computer-Schnittstellen können gelähmten Menschen durch die Steuerung von Exoskeletten einen Teil ihrer Bewegungsfähigkeit zurückgeben. Von der Kopfoberfläche lassen sich komplexere Steuersignale bislang jedoch nicht auslesen, weil herkömmliche Sensoren hierfür nicht sensitiv genug sind. Dieser Herausforderung hat sich ein Verbund aus Fraunhofer IAF, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Universität Stuttgart und weiteren Industriepartnern angenommen: Im kürzlich gestarteten Leuchtturmprojekt »NeuroQ« entwickeln die Projektpartner hochsensitive diamantbasierte Quantensensoren, die es Gelähmten ermöglichen sollen, neurale Exoskelette präziser zu steuern.

Mit einem Umfang von insgesamt mehr als 12 Millionen Euro fördert das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus ab Jahresbeginn 2023 für 15 Monate fünf Verbundforschungsprojekte, die sich im Rahmen des zweiten Förderaufrufs des „Kompetenzzentrums Quantencomputing Baden-Württemberg“ in Zusammenarbeit mit der Fraunhofer-Gesellschaft erfolgreich beworben haben.

Das Projekt »RADIOBLOCKS«, das von JIV-ERIC koordiniert wird und an dem wichtige europäische Forschungsinfrastrukturen für die Radioastronomie beteiligt sind, hat von der Europäischen Kommission 10 Millionen Euro erhalten, um Grundbausteine für technologische Lösungen zu entwickeln, die über den Stand der Technik hinausgehen, ein breites Spektrum an neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen ermöglichen und die wissenschaftliche Wettbewerbsfähigkeit Europas verbessern. Das Projekt »RADIOBLOCKS« wird am 1. März 2023 anlaufen.

Um dem weltweit rasant wachsenden Datenkonsum und dem steigenden Bandbreitenbedarf gerecht zu werden, weicht die Satellitenkommunikation auf höhere Frequenzen aus. Das W-Band (75–110 GHz) eignet sich zwar gut für die Nutzung im Weltraum, allerdings fehlt es bislang an technischen Komponenten. Aus diesem Grund hat das Fraunhofer IAF das Projekt »BEACON« gestartet: Gemeinsam mit Forschenden von RPG-Radiometer Physics soll im Rahmen des ESA-Programms ARTES ein neuartiges W-Band-Empfangsmodul realisiert werden. Das Ziel besteht darin, eine Technologie zu entwickeln, die rauschärmer ist als alle bisherigen W-Band-Verstärkermodule und damit den Transfer extrem hoher Datenraten durch den Weltraum ermöglicht.

Um die in Deutschland vorhandene mikroelektronische Forschung und Entwicklung in Bezug auf Quanten- und neuromorphes Computing zu bündeln und auszubauen, startete die FMD zusammen mit vier weiteren Fraunhofer-Instituten, dem Forschungszentrum Jülich und der AMO GmbH am 1. Dezember 2022 ein gemeinsames Vorhaben: Die »Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland – Modul Quanten- und neuromorphes Computing«. Der dafür benötigte gerätetechnische und strukturelle Aufbau wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Die Früherkennung möglicher Ausfälle und Brände durch die Detektion von überhitzten Bereichen (»Hot Spots«) im Personen- und Gütertransport hat das Potenzial die Sicherheit im Straßen- und Schienenverkehr bedeutend zu erhöhen. Bisherige Ansätze erfüllen die Anforderungen an eine berührungs- und lückenlose thermografische Überwachung von Fahrzeugen jedoch nur unzureichend. Im BMBF-geförderten Projekt »BiCam« erarbeiten das Fraunhofer IAF und die DIAS Infrared GmbH über zwei Jahre ein Outdoor-Kamerasystem, das eSWIR- und NIR-Spektralbereiche verbindet und so erstmals fließenden Verkehr kontinuierlich visuell und thermografisch überwachen kann.

Der 6G-Mobilfunk soll ab 2030 Anwendungen der Künstlichen Intelligenz, Virtuellen Realität und des Internets der Dinge den Weg in den Alltag bahnen. Dafür wird ein wesentlich höheres Leistungsvermögen als das des aktuellen 5G-Mobilfunkstandards benötigt, was neue Hardware-Lösungen erfordert. Auf der EuMW 2022 präsentiert das Fraunhofer IAF daher ein gemeinsam mit dem Fraunhofer HHI entwickeltes energieeffizientes Sendemodul auf GaN-Basis für die 6G-relevanten Frequenzbereiche oberhalb von 70 GHz. Die hohe Leistungsfähigkeit des Moduls wurde am Fraunhofer HHI bereits demonstriert.

Um mit Forschung und Entwicklung zur Verringerung des CO2-Fußabdrucks digitaler Technologien beizutragen, bauen die in der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland kooperierenden Fraunhofer- und Leibniz-Institute gemeinsam ein standortübergreifendes Kompetenzzentrum für eine ressourcenbewusste Informations- und Kommunikationstechnik (Green ICT @ FMD) auf. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das am 1. August 2022 gestartete Vorhaben mit einer Fördersumme von 34 Millionen Euro im Rahmen der Initiative Green ICT, die Bestandteil des Klimaschutzprogramms 2030 der Bundesregierung ist.

NV-dotierter Diamant gehört zu den aussichtsreichsten Materialien für die Realisierung von Quantentechnologien. Bislang ist die Verfügbarkeit in industriegeeigneter Qualität und Quantität jedoch stark eingeschränkt. Im BMBF-geförderten Projekt »GrodiaQ« entwickelt das Fraunhofer IAF daher in Kooperation mit fünf deutschen Industrieunternehmen innovative Prozesse und Anlagen, um die industrielle Nutzung von (111)-orientierten Diamant-Substraten und eine europäische Lieferkette für Quantenbauelemente zu ermöglichen.

Damit die Schlüsseltechnologie Quantencomputing schnellstmöglich Einzug in die deutsche Wirtschaft hält, entwickeln das Fraunhofer IAO und Fraunhofer IAF ihr Quantencomputing-Schulungsprogramm für Teilnehmende aus Industrie und Forschung weiter und beteiligen sich aktiv an dem wachsenden Innovationsökosystem in Ehningen bei Stuttgart.