Wege zur Zukunft
Projekte für
eine bessere
Welt
Zukunft passiert nicht einfach. Sie wird zu großen Teilen so sein, wie Menschen sie erdacht, geplant und gestaltet haben. Das gilt gerade auch für die Zukunft wesentlicher Bereiche: Mobilität, Ernährung und Energieversorgung.
Die ersten Schritte in eine lebenswerte, bessere Welt führen in Testumgebungen, Technologiezentren, Simulatoren und an Trainingsorte. Hier wird geforscht, Neues gewagt und erlernt. Hier werden Dinge erprobt, die zukünftig die Menschen bewegen, den Klimawandel aufhalten, satt machen und uns alle mit grüner Energie versorgen sollen. Gehen Sie mit uns auf den Weg zu vier dieser Orte und ihren zukunftsweisenden Projekten.
Von Null auf 900.
Von 24 auf 1000.
Eine fast luftleere Röhre, in deren Vakuum sich Kapseln mit sehr großen Geschwindigkeiten bewegen: In so einem Hyperloop könnte man etwa zwischen zwei Städten so schnell rasen und reisen, wie sonst nur im Flugzeug. Ingenieurinnen und Ingenieure der Technischen Universität München stellen sich das nicht nur vor. Sie wollen die Vision des Hyperloop als nachhaltiges Mobilitätsangebot Wirklichkeit werden lassen. Nach den Plänen der Forschungsgruppe sollen in nicht zu ferner Zukunft Transport- und Passagierkapseln mit 900 Kilometern pro Stunde Personen und Güter ans Ziel bringen. Die Fahrten im Hyperloop können beispielsweise innerdeutsche Kurzstreckenflüge ersetzen. Betrieben werden sie rein elektrisch und, mit Ökostrom, klimaneutral.
Die Gegenwart des Hyperloop ist 24 Meter kurz. In dieser Versuchsröhre untersucht und testet das Team der TU München den Antrieb, die Schwebetechnik und das Verhalten der Transportkapsel – „Pod“ genannt – im Vakuum. Am 10. Juli 2023 fand dann die erste Fahrt mit dem Pod statt. Mit Erfolg: Die Teststrecke wurde in ein Vakuum versetzt, die Passagierkapsel, besetzt mit Ingenieuren, setzte sich fast schwerelos in Bewegung. Schon bald sollen die Ausfahrten im Hyperloop ein paar Sekunden länger dauern: in einer dann 1.000 Meter langen Röhre.
Die Forschungsgruppe kann nun zeigen, wie künftige Hyperloop-Systeme aussehen könnten. Der Wechsel vom Modellmaßstab auf reale Abmessungen und insbesondere Europas erster Passagiertest unter Vakuumbedingungen sind ein wichtiger Meilenstein, um die Technik bald zu skalieren und längere Testsegmente zu realisieren. Das Team rechnet nicht nur die Antriebstechnik durch, sondern kalkuliert auch die Kosten für einen Regelbetrieb etwa zwischen zwei Ballungsräumen in Deutschland. Die überraschende Erkenntnis: Der Bau des Hyperloop wäre nicht teurer als der einer neuen ICE-Strecke.
Mahlzeiten
aus Molekülen.
Pfirsich-Knoblauch-Eis oder Vegan-Vanilla-Frapucchino: Solche exotischen Genüsse sind nicht gemeint, wenn von „New Food“ die Rede ist. Vielmehr geht es hierbei um völlig neuartige Lebensmittel, proteinreich und nahrhaft, um zukünftig mehr Menschen mit weniger Ressourcen ernähren zu können. New Food basiert auf pflanzlicher, Pilz- und Algenbasis, oder gewonnen aus Fermentation. Auch mit Zellkulturen wird bei New Food experimentiert sowie mit Zutaten aus Insekten.
Vorangetrieben wird das Konzept weltweit von der Ernährungsindustrie. Die sogenannte zelluläre Landwirtschaft soll schon im Jahr 2030 ein Marktvolumen von mehr als 500 Milliarden Dollar erreichen. Ob sich jedoch für das einzelne Unternehmen eine Investition in diese Art der Zukunft lohnt, ist ungewiss. Das Investitionsrisiko minimieren und gleichzeitig die Erfolgschancen innovativer Lebensmittel maximieren: Dafür hat die GEA Group, einer der führenden System- und Technologieanbieter für die Ernährungsindustrie, einen zentralen Hub eröffnet. Das „New Food Application and Technology Center of Excellence” (ATC) will New-Food-Innovationen fördern.
Die Anlage bietet modernste Bioreaktoren und Technologien für die Präzisionsfermentation im Pilotmaßstab. Kunden können das ATC nutzen, um hier ihre eigenen Innovationen weiterzuentwickeln und die Produktion in größeren Mengen zu testen. Gerade die Hochskalierung auf einen industriellen Maßstab, vom Molekül zur Mahlzeit, ist meist der Knackpunkt im New-Food-Segment. Oft gelingt es nicht, erfolgreiche Kleinstmengen aus dem Labor in großen Chargen zu reproduzieren. Das ATC schließt die Lücke zwischen Testlandschaft und Industrie, ohne dass Kunden sofort in Großanlagen investieren müssen.
Die Entwicklungsteams der Nahrungsmittelproduzenten lernen im ATC ihre New-Food-Zellen in allen Prozessstufen kennen. So können die Fermenter- und Bioreaktorsysteme mit nahezu jedem Zelltyp eingerichtet werden. Zellbedingungen werden überwacht, die Reproduzierbarkeit wird bewertet, Effizienzverluste oder -gewinne lassen sich prognostizieren.
Die Nahrungsmittel, die in dieser futuristischen „Testküche“ entwickelt und erstmals produziert werden, sollen dazu beitragen, die Massentierhaltung zu beenden, den Hunger in der Welt zu besiegen und sich auch auf unseren Tellern wiederfinden.
Mit kontinuierlichem Training
zur vertrauenswürdigen KI.
Systeme Künstlicher Intelligenz sind ein globaler Trend. In sämtlichen Lebensbereichen – vom Smartphone, über Industrie- und Büro-Anwendungen, bis hin zum medizinischen Fortschritt werden KI-Lösungen unsere Zukunft bestimmen. Umso wichtiger, dass sie bestimmten Qualitätsnormen entsprechen, verlässlich arbeiten – also vertrauenswürdig sind. Schließlich werden sich nur solche Künstliche Intelligenzen am Markt durchsetzen, denen man vertrauen kann. Die Vorstellung, dass eine KI irgendwann die Kontrolle über die Menschen übernimmt, sollte höchstens in dystopischen Filmen Wirklichkeit werden.
Um die Qualität von KI-Systemen zu fördern und nachweisbar zu machen, haben das Land Hessen und der VDE Ende 2022 den bundesweit ersten „AI Quality & Testing Hub“ eingerichtet. Hier können Unternehmen vor allem aus dem Gesundheits-, Finanz- und Mobilitätssektor Qualitätseigenschaften selbst entwickelter KI-Systeme nachweisen und verbessern. Im November 2023 wurde der Hub in ein Konsortium berufen, das ein freiwilliges KI-Gütesiegel entwickeln wird. Im Rahmen der vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr gestarteten „Mission KI“.
Die Expertinnen und Experten im AI Quality & Testing Hub beraten und unterstützen die Unternehmen bei Anwendungsentwicklung, Tests, Datenverwaltung und Qualitätssicherung. Wesentliches Element ist das kontinuierliche Lernen und die fachliche Weiterentwicklung von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Unternehmenskunden. So wie eine KI mit wiederholtem Training immer besser wird, erhalten auch die KI-Teams selbst kontinuierliche Schulungs- und Trainingsprogramme. Die Inhalte umfassen Grundlagen der KI-Qualität, die technologischen Umgebungen und die aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen. Im Hub kann man sich zudem beraten lassen, ob unternehmenseigene KI-Systeme und Prozesse allen notwendigen Sicherheits- und Compliance-Standards entsprechen. Wer diesen Weg kontinuierlich beschreitet, schafft Vertrauen in die eigenen KI-Entwicklungen. Und sichert sich damit einen Vorsprung für die Zukunft.
Wasserstoff erleben,
Wissen vermitteln.
Das Wasserstoff-Kernnetz kommt: Ein wichtiger Bestandteil auf dem Weg zu einem klimaneutralen Deutschland im Jahr 2045. Dafür wird in Zukunft durch das Rohrleitungsnetz von OGE Wasserstoff transportiert – und das will bestmöglich vorbereitet sein. OGE baut dafür derzeit ein europaweit einzigartiges Schulungszentrum: Die Wasserstoff-Trainingsstrecke am Betriebsstandort in Werne. Die Modellanlage im Maßstab 1:1 bildet mithilfe eines Closed Loop Prozesses technische Aspekte des sicheren und effizienten Fernleitungstransports ab. Dabei baut OGE auf die jahrzehntelangen Erfahrungen mit dem zuverlässigen Transport von Erdgas durch das eigene Rohrleitungsnetz. Viele Prinzipien und Prozesse lassen sich auf das Wasserstoff-Kernnetz übertragen und dort nutzen.
Auf der Trainingsstrecke werden Fachkräfte und Auszubildende von OGE im praktischen Umgang mit Wasserstoff geschult. Später sollen auch Fachkräfte anderer Netzbetreiber vor Ort das notwendige Wasserstoff-Wissen erhalten.
„Wir schulen hier Fachleute von OGE und später auch von anderen Netzbetreibern. Damit sie im praktischen Umgang mit Wasserstoff an Sicherheit gewinnen und zu künftigen Profis für den Betrieb unsers Wasserstoff-Fernleitungsnetz werden.“
Entlang des Closed Loop werden verschiedene Trainingsmodule angeboten:
- Handhabung von Wasserstoff
- Wartung und Instandhaltung
- Maßnahmen im laufenden Betrieb
- Einsatz mobiler Betriebsmittel
- Zukünftige Technologien und Verfahren
Diese Praxisschulungen werden ergänzt von Grundlagenschulungen in Kooperation mit dem DVGW und dem Gas- und Wärme-Institut Essen e. V. (GWI), einem Forschungs- und Dienstleistungsinstitut des deutschen Gasfachs.
„Wir haben Kolleginnen und Kollegen aus der Technik gefragt, was sie wissen müssten und ausprobieren wollen, um das Wasserstoff-Kernnetz betreiben zu können. Auf der Basis haben wir das Design der Trainingsstrecke entwickelt.“
Wer anderen wertvolles Know-how vermitteln will, muss sich zunächst selbst weiterbilden – im Fall der Trainingsstrecke live am Objekt: So wurden bereits die Planungs- und Bauphasen dazu genutzt, die Auslegung, Konzeptionierung und Realisierung von Anlagen und Leitungen für Wasserstoff zu erlernen. Regelwerke, Normen, die verbauten Anlagenkomponenten: Vieles davon war auch für die Erdgas-Profis neu. So müssen die Verdichter und Apparate H2-tauglich sein. Auch verhalten sich Wasserstoff-Moleküle aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften zum Teil deutlich anders als Methan-Moleküle (etwa hinsichtlich ihrer Dichte, dem Verhalten bei Entspannung, sowie ihrer Zündfähigkeit).
Wie das in der Praxis funktioniert und welche technischen und betrieblichen Maßnahmen dafür gebraucht werden: Das wurde bereits in der Engineering-Phase evaluiert und wird in der Inbetriebnahme umgesetzt.
Dieses Wissen wird dann ab Eröffnung weitergegeben. Gleichzeitig werden Erfahrungen mit dem Betrieb der Wasserstoffanlage gesammelt, die in die Workshops und Trainings einfließen. So entsteht ein „Closed Loop“ an Kompetenzvermittlung in Sachen Wasserstoff.
Was beim Hyperloop, im New Food-Labor, dem KI-Zentrum und beim Wasserstofftransport passiert, kann übermorgen unser Leben mitprägen. Richtig vorbereitet, gründlich getestet und umfassend trainiert entsteht hier und anderswo eine Zukunft, der wir positiv entgegengehen können. von vorne ansehen