Mit der Einweihung des ALTMARKTgarten auf dem Dach des Oberhausener
Jobcenters fiel am 26. September 2019 der Startschuss für ein
Leuchtturmprojekt der urbanen Landwirtschaft. Dabei handelt es sich nicht
nur um eine reine Produktionsstätte, die auf über 1000 m² frische und
nachhaltige Lebensmittel für den lokalen Markt liefert. Der ALTMARKTgarten
ist auch ein Ort der Innovation, in dem die Vernetzung von
Gebäudetechnologien, Haustechnik und Lebensmittelproduktion erforscht wird
– und das ist längst nicht alles.

Fraunhofer UMSICHT testet und entwickelt in Oberhausen gemeinsam mit
Unternehmen aus den unterschiedlichsten Branchen neueste Technologien der
gebäudeintegrierten Landwirtschaft. Seit fünf Jahren steht den Forschenden
hierfür ein eigener FuE-Bereich im ALTMARKTgarten zur Verfügung. Ein Fokus
liegt auf den für den Anbau von Pflanzen verwendeten Ressourcen. Denn bei
dem inFARMING®-Konzept, das die Grundlage für das gesamte Vorhaben bildet,
kommen diese Ressourcen direkt aus dem Gebäude: »Es werden zum Beispiel
Wasserströme aufbereitet und für den hydroponischen Anbau verwendet,
ebenso wird die Abwärme zur Versorgung der Pflanzen genutzt«, erklärt
Volkmar Keuter von Fraunhofer UMSICHT.

Was und vor allem wie in dem Dachgewächshaus angebaut wird, hat sich
schnell herumgesprochen, sodass der ALTMARKTgarten mittlerweile
internationale Strahlkraft hat. Wenn es um das Thema gebäudeintegrierte
Landwirtschaft geht, führt kaum ein Weg an dem markanten Gebäude am
Altmarkt vorbei: Kürzlich erst waren Gäste aus Schweden zu Besuch, und
sogar eine australische Delegation hat sich das zukunftsweisende
Agrarkonzept im Detail angeschaut.

Ressourcensparende Dächer aus Glas-Folien

Ein Beispiel für die Forschungsarbeiten vor Ort sind ressourcensparende
Dächer aus einem Glas-Folie-Modulsystem. Herkömmliche Glasdächer haben den
Nachteil, dass sie schwer sind und einen hohen Ressourcenverbrauch haben.
Im Projekt »Light-Light-Roof«[1] hat Fraunhofer UMSICHT zusammen mit der
Wolfgang Block Industrie- und Gartenbau GmbH & Co. KG ein innovatives und
modulares Leichtbausystem entwickelt: eine Kombination aus Glas-Folie-
Modulsystem und einem Innendach aus mobilem, lichtdurchlässigen und IR-
reflektierenden Gewebe. Der Gesamtsystem-Prototyp wurde im FuE-Bereich des
ALTMARKTgarten – einem für die realen Einsatzbedingungen repräsentativen
Umfeld – eingesetzt und im Ganzjahresbetrieb untersucht. Insbesondere
diente eine IoT (Internet of Things) basierte Messtechnik dazu, die
dreidimensionale Temperatur- und Feuchtekartierung des Gewächshausbereichs
durchzuführen.

Alternative Proteinquellen

Ein weiteres Forschungsfeld sind Proteine. Sie sind lebensnotwendig,
gleichzeitig jedoch auf dem Weg, Mangelware in der globalen
Nahrungsmittelversorgung zu werden. Durch extreme Wetterlagen sowie
Belastungen von Böden und Gewässern kann der Mangel in Zukunft noch weiter
ansteigen. Volkmar Keuter: »Ein Lösungsansatz für diese Herausforderung
liegt in der Erschließung neuartiger Proteinquellen als nachhaltige und
massentaugliche Alternative zu tierischen Nahrungsmitteln.« Im Leitprojekt
»FutureProteins« entwickeln sechs Fraunhofer-Institute neue geschlossene
Anbausysteme und Prozesse, mit denen nährstoffreiche Proteine aus
ausgewählten Pflanzen, Insekten, Pilzen und Algen gewonnen und für neue
Produkte genutzt werden können. Die Proteinquellen sollen ganzjährig,
klimaunabhängig und dadurch mit hoher Effizienz und Resilienz verfügbar
sein. Fraunhofer UMSICHT entwickelt und bewertet u. a. die Verfahren zur
Extraktion aus Pflanzen.

Bioökonomie-Revier

Auch im Bereich der Heil- und Medizinalpflanzen wird im ALTMARKTgarten
geforscht. Konkret geht es darum, Arnika effektiver und klimaneutraler
anzubauen. Denn gerade bei den aus Wildsammlungen stammenden Pflanzen
schwankt die Qualität aufgrund variabler Wirkstoffgehalte und
Kontaminationen. Gemeinsam mit weiteren Projektpartnern wählen die
Forschenden von Fraunhofer UMSICHT zum einen ertragreiche Arnikapflanzen
für den Freilandanbau aus, zum anderen entsteht eine sensorgesteuerte
Kultivierung in Indoor-Systemen. Und auch der Ernteprozess wird
betrachtet, sodass mithilfe neuester Technologien gezielt die
wirkstoffreichsten Blüten gewonnen werden können. Das Vorhaben ist Teil
des Projekts »BioökonomieREVIER Rheinland«, das zum Ziel hat, den
Strukturwandel im Rheinischen Revier zu gestalten und Bioökonomie in die
Anwendung zu bringen. Es soll dort eine Modellregion für nachhaltiges
Wirtschaften entstehen.


[1] Geförder durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Gleich 25 Gründungsmitglieder stark ist die neue Nachwuchs-Sektion
innerhalb der Deutschen Schlaganfall-Gesellschaft, die Junge DSG. Diese
nimmt ab sofort ihre Arbeit auf. Ziel der Gruppe ist es vor allem, jungen
Ärztinnen und Ärzten sowie Fachkräften im Bereich der
Schlaganfallbehandlung und -forschung eine starke Plattform und eine
Anlaufstelle zu bieten.

„Wir werden gemeinsam die Aus- und Weiterbildung fördern,
wissenschaftliche Projekte vorantreiben und ein umfassendes Netzwerk für
alle Interessierten aufbauen“, erklärt die gewählte erste Sprecherin, PD
Dr. Carolin Beuker, Oberärztin in der Klinik für Neurologie am
Universitätsklinikum Münster. Gemeinsam setze man sich in der Jungen DSG
dafür ein, die Schlaganfallversorgung in Deutschland weiter
voranzubringen.

Ob durch Fortbildungen, Kongressbeteiligungen oder den direkten Austausch
– die Junge DSG wird zukünftig dafür sorgen, dass die nächste Generation
von Schlaganfall-Experten und -Expertinnen bestens vernetzt und informiert
ist.

Teamwork ist die Zukunft!

„Doch was uns wirklich ausmacht, ist Teamwork“, ist PD Dr. Jochen Sembill,
überzeugt. Der Facharzt in der Neurologischen Klinik des
Universitätsklinikums Erlangen wurde als zweiter Sprecher neues Gesicht
der Jungen DSG. „Bei uns zählt jede Stimme, jede Idee und jedes
Engagement.“ Beuker wie Sembill erklärten, als junge und engagierte
vaskuläre Neurologen die formulierte Vision der Jungen DSG mit vollem
Einsatz vorantreiben zu wollen.

Entsprechend sei jeder Interessierte und jede Interessierte herzlich
eingeladen, ebenfalls Teil dieses Teams zu werden, bekräftigen beide
Sprecher. „Gestaltet gemeinsam mit uns die Zukunft der
Schlaganfallversorgung in Deutschland mit!“, wirbt Sprecherin Carolin
Beuker.

Interessierte dürfen sich gerne direkt an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.
wenden.
Ein nächstes Treffen ist virtuell am Donnerstag, den 10. Oktober 2024, um
17 Uhr geplant.

Mitglieder der Jungen DSG sind aktuell:

•       Dr. Stefanie Balk, Universitätsklinikum Erlangen
•       PD Dr. Carolin Beuker, Uniklinik Münster
•       Norma Diel, Universitätsklinikum Gießen
•       Dr. Tobias Frühwald, Universitätsklinikum Gießen
•       Naomi Giesers, Universitätsklinik Oldenburg
•       Alexandra Gomez Exposito, Universitätsklinikum Tübingen
•       Franziska Hauck, Universitätsklinikum Erlangen
•       Dr. David Haupenthal, Universitätsklinikum Erlangen
•       Dr. Andreas Jooß, Universitätsklinikum Tübingen
•       Danial Kaddar, Universitätsklinikum Ruppin-Brandenburg
•       Dr. Kathrin Kölbl, Universitätsklinikum Erlangen
•       Dr. Domink Lehrieder, Universitätsklinikum Würzburg
•       Dr. Anne Lieb, Universitätsklinikum Tübingen
•       Dr. Alexandra Lucaciu, MHBA, Universitätsmedizin Frankfurt
•       Lena Mers, Universitätsklinikum Erlangen
•       Damjan Mirkov, Universitätsklinikum Heidelberg
•       Dr. Felipe A. Montellano, Universitätsklinikum Würzburg
•       Dr. Marc Schehadat, Charité Berlin
•       Alexander Sekita, Universitätsklinikum Erlangen
•       Marina Seslija, Sana Kliniken Lübeck
•       PD Dr. Jochen Sembill, MHBA, Universitätsklinikum Erlangen
•       Johannes Teller, Medizinische Hochschule Hannover
•       Dr. Benedikt Trauth, Universitätsklinikum Würzburg
•       Christine Vogl, Universitätsklinikum Würzburg
•       Dr. Christoph Vollmuth, Universitätsklinikum Würzburg

Industrie 4.0 hat eine Schlüsselrolle bei der systematischen Sicherung und
Weitentwicklung der Wertschöpfung in Deutschland. Dabei lassen sich
Potenziale zur Überwindung aktueller industrie- und
gesellschaftspolitischer Herausforderungen heben. Im Interview spricht Dr.
Marc Hüske über Nachhaltigkeit, technologische Souveränität,
Interoperabilität und über die Rolle des Menschen. Hüske ist Mitglied im
von acatech koordinierten Forschungsbeirat Industrie 4.0 und Leiter des
Forum Manufacturing-X des VDMA.

Herr Hüske, die Klimakrise macht die Notwendigkeit von Innovationen im
Kontext der ökologischen Nachhaltigkeit bei der Schaffung und Nutzung von
Produkten und Dienstleistungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg
deutlich. Welche konkreten Schritte bzw. Ansätze sind dabei über die
Erforschung und Implementierung von nachhaltigen Industrie 4.0-Lösungen zu
verfolgen?

Die aktuellen Herausforderungen sind immens und angesichts der Klimakrise
sollten wir uns die technologischen Möglichkeiten zunutze machen, die sich
uns durch Digitalisierung und Automatisierung im Hinblick auf ökologische
Nachhaltigkeit bieten – unterstützt durch das exponentiell anwachsende und
uns zur Verfügung stehende Datenvolumen – auch eine Folge der EU-
Datenverordnung. Entlang des gesamten Lebenszyklus von Produkten, also von
der Rohstoffgewinnung bis zum Recycling, werden neue datenbasierte
Geschäftsmodelle entstehen, was nachweislich die Resilienz, Nachhaltigkeit
und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie befördert. Die Folge sind eine
höhere Transparenz, effiziente Ressourcennutzung und die Möglichkeit,
schneller auf Störungen in den Lieferketten zu reagieren. Gerade bei
wichtigen Themen wie Dekarbonisierung oder Kreislaufwirtschaft spielt eine
nachhaltige Prozessoptimierung durch z. B. prozessübergreifende
Regelketten eine große Rolle. Die Implementierung von Industrie
4.0-Technologien hilft beispielsweise auch dabei, durch präzisere
Fertigungsmethoden den Materialverbrauch zu reduzieren. Durch
Geschäftsmodelle, die auf der Bereitstellung von Dienstleistungen anstelle
des Verkaufs von Produkten basieren, kann der Ressourcenverbrauch
reduziert und der Lebenszyklus von Produkten verlängert werden, man denke
nur an bestimmte Leasing- oder Sharing-Modelle. Auch im Bereich
Energieeffizienz und Emissionsreduktion wirken sich beispielsweise
intelligente Energiemanagementsysteme zur Überwachung und Optimierung des
Energieverbrauchs in Echtzeit so aus, dass der Energieverbraucht minimiert
und die Nutzung erneuerbarer Energiequellen maximiert werden kann.

Nationale und globale Einflüsse auf das Wirtschaftssystem haben die
Relevanz von Industrie 4.0 weiter verstärkt. So zeigten unter anderem die
Corona-Pandemie sowie der russische Angriffskrieg gegen die Ukraine in
Verbindung mit der Knappheit wichtiger Ressourcen die Verletzlichkeit
bestehender Wertschöpfungsketten und -netzwerke auf. Gleichzeitig scheint
in verschiedenen Bereichen die technologische Souveränität des deutschen
Wirtschaftsstandorts zunehmend im internationalen Wettbewerb verloren zu
gehen. Wie kann durch Industrie 4.0 die Resilienz der Wertschöpfung sowie
die technologische bzw. strategische Souveränität von Deutschland und
Europa gesteigert werden und welche Rolle spielen dabei interoperable,
digitale Ökosysteme?

Gerade weil die technologische Souveränität ein so wichtiges Thema in der
EU und Deutschland ist, um sich im internationalen Wettbewerb vor allem
gegenüber den USA und China strategisch behaupten zu können, braucht es
Initiativen wie Industrie 4.0 sowie den Aufbau einer europäischen Cloud-
Infrastruktur wie GAIA-X und Datenrauminitiativen wie Manufacturing-X.
Interoperable, digitale Ökosysteme spielen eine ganz zentrale Rolle, wenn
es darum geht, durch Industrie 4.0 die Resilienz der Wertschöpfung und die
Souveränität unseres Wirtschaftsstandortes zu stärken. Kommt es durch
Pandemie, Krieg oder andere äußere Einflüsse zu plötzlichen Veränderungen
bei der Nachfrage und der Ressourcenverfügbarkeit wird den Unternehmen ein
hohes Maß an Flexibilität abverlangt. Durch den industriellen Datenraum,
welcher eine vertrauenswürdige Infrastruktur für das Teilen von Daten
bereitstellt, werden Unternehmen in die Lage versetzt, ihre Lieferketten
und Produktionsprozesse datengetrieben flexibel und schnell anzupassen.
Wertschöpfungsketten werden somit robuster und generell weniger anfällig
für Unterbrechungen, wenn durch Echtzeit-Datenanalyse potenzielle
Störungen frühzeitig erkannt und effizient bewältigt werden können. Mit
Manufacturing-X wird die nahtlose Integration verschiedener industrieller
Systeme über Unternehmens- und Ländergrenzen hinweg ermöglicht, was nicht
nur die Zusammenarbeit, sondern auch neue Geschäftsmodelle und
Wertschöpfungspotenziale fördert. Dies gilt gerade auch im Bereich von
Schlüsseltechnologien wie KI und IoT. Die Datenhoheit bleibt beim
Unternehmen, so dass jedes Unternehmen die vollen Vorteile aus seinen
eigenen Daten schöpfen kann. Offene Standards und Interoperabilität sorgen
dafür, dass die Zusammenarbeit insbesondere innerhalb Europas und mit
internationalen Partnern funktioniert, was Abhängigkeiten reduziert und
die europäische Position im globalen Wettbewerb stärkt, wie auch die
technologische Souveränität.

Im Kontext von Industrie 4.0 wird von Beginn an die optimale Einbindung
und Unterstützung von Menschen durch die entsprechende Gestaltung von
Arbeits- und Produktionsprozessen adressiert. Wie kann auch in Zukunft
konkret sichergestellt werden, dass der Mensch weiterhin im Zentrum dieser
Entwicklung steht?

Das ist ein Blick in die Glaskugel, aber ich bin überzeugt davon, dass
sich Arbeits- und Produktionsprozesse nicht völlig losgelöst vom Menschen
entwickeln werden. Es wird ein wie auch immer gestaltetes Miteinander
geben. Eine Rolle werden sicher Augmented Reality und Virtual Reality
spielen, wenn es um die Interaktion zwischen Mensch und Maschine geht.
Beide Technologien werden dabei helfen, komplexe Prozesse zu visualisieren
und verständlicher zu machen. Ein Einsatz im Bereich von Schulungen oder
bei Service-Mitarbeitern ist hier beispielsweise denkbar. Unerlässlich ist
aber, dass die Beschäftigten über die notwendigen Kompetenzen verfügen, um
mit neuen Technologien wie KI, Robotik und Datenanalytik umzugehen.
Lebenslanges Lernen, Neugier und die Bereitschaft, sich immer wieder auf
Neues einzulassen, gehören dabei zur Grundausstattung. Aufgabe von
Führungskräften ist es, diesen Transformationsprozess konstruktiv zu
begleiten. Produktionssysteme auf der anderen Seite sollten so flexibel
und anpassungsfähig gestaltet sein, dass sie im Hinblick auf sich immer
schneller ändernde Marktbedingungen und Kundenanforderungen entsprechend
ausgerichtet werden können. Durch die Analyse von Daten aus
Produktionsprozessen können Arbeitsabläufe nicht nur optimiert werden,
sondern kann auch dafür gesorgt werden, dass auf die individuellen Stärken
und Schwächen der Mitarbeiter eingegangen wird, was dem Miteinander von
Mensch und Maschine entgegenkommt.

Über den Forschungsbeirat Industrie 4.0:
Der Forschungsbeirat Industrie 4.0 trägt als strategisches und
unabhängiges Gremium wesentlich dazu bei, forschungsbasierte Lösungswege
für die Weiterentwicklung und Umsetzung von Industrie 4.0 aufzuzeigen und
somit Orientierung zu geben – mit dem übergeordneten Ziel, das deutsche
Innovationssystem und die Wertschöpfung zu stärken. Dafür kommen im
Forschungsbeirat aktuell 31 Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft
und Industrie mit ihrem interdisziplinären Expertenwissen zusammen,
formulieren neue, vorwettbewerblich beantwortbare Forschungsimpulse bzw.
-bedarfe, zeigen mittel- bis langfristige Entwicklungsperspektiven auf und
leiten Handlungsoptionen für die erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0
ab. Die Forschung im Bereich Industrie 4.0 fokussiert sich dabei verstärkt
auf Themen wie Nachhaltigkeit, Resilienz, Interoperabilität,
technologische bzw. strategische Souveränität und die zentrale Rolle des
Menschen. Die Arbeit des Forschungsbeirats wird von acatech – Deutsche
Akademie der Technikwissenschaften koordiniert, vom Projektträger
Karlsruhe (PTKA) betreut und vom Bundesministerium für Bildung und
Forschung (BMBF) gefördert.

Biomasse ist ein besonderer Baustein der nationalen Energieversorgung und
nimmt für die wachsende Bioökonomie eine zentrale Rolle mit wachsenden
Nachfragen ein. Im Rahmen der Jahrestagung des Deutschen
Biomasseforschungszentrums (DBFZ) diskutierten am 11./12. September vor
diesem Hintergrund rund 160 Teilnehmende aus Wissenschaft, Wirtschaft und
Politik zum Thema „Multitalent Biomasse: Basisrohstoff, Kohlenstoffträger
und Energieoption“.

In seinem Grußwort zur diesjährigen DBFZ Jahrestagung verwies der
sächsische Staatssekretär für Energie, Klimaschutz, Umwelt und
Landwirtschaft, Dr. Gerd Lippold, darauf, das Wissen über die Endlichkeit
der fossilen Ressourcen sei der zentrale Ausgangspunkt für
Zukunftsstrategien. Die Bioökonomie spiele dabei eine entscheidende Rolle
als Lösungspfad für eine nachhaltigere und zukunftsfähigere Wirtschaft:
„Für Biomasse braucht es eine optimale Kaskadennutzung und kluge Ideen bei
der Nutzung von Resten und der Minimierung von Abfällen. Unser Ziel ist
es, den innovativen Energie- und Wirtschaftsstandort Sachsen mit konkreten
Strategien und Maßnahmenplänen im Rahmen des Energie- und Klimaprogramms
sowie der Rohstoffstrategie weiter zu gestalten und die Potenziale der
Bioökonomie dabei als Standortvorteil zu nutzen“, so Dr. Lippold.

In einer anschließenden Podiumsdiskussion mit Dr. Gerd Lippold (SMEKUL),
Friedrich Nollau (BALANCE Erneuerbare Energien GmbH), Prof. Dr. Nicolaus
Dahmen (Karlsruher Institut für Technologie), Dr. René Backes (DBFZ) und
Prof. Dr. Michael Nelles (DBFZ/Universität Rostock), wurden in Bezugnahme
auf das Tagungsthema verschiedene Herausforderungen in Hinsicht auf die
energetische und stoffliche Biomassenutzung umrissen. Einig waren sich die
Teilnehmenden u.a. darin, dass es bereits regionale Kreisläufe für
Nachwachsende Rohstoffe gibt, die Kunst müsse es nun sein, diese nicht
durch neue Regulatorik zu zerstören. Weitere Themen drehten sich um grüne
Produkte und die Forschungsfrage, wie Biomasse in Systeme überführt werden
kann, die eine kostengünstige und international konkurrenzfähige Nutzung
ermöglichen: „Erdöl ist viel einfacher umzusetzen, und alle Prozesse der
chemischen Industrie sind darauf abgestimmt. Biomasse ist kompliziert –
und bislang fehlen Anreize, sie zu nutzen. Kaskaden werden sich nach
wirtschaftlichen Gesichtspunkten bilden. Beeinflussen können wir es
forschungsseitig über kreative Nutzung von biogenen Abfällen und
Reststoffen– wenn das Abfallrecht es künftig zulässt“, so Dr. René Backes
vom DBFZ.

In insgesamt drei Sessions, vierzehn Fachvorträgen zu den Themen „Zukunft
Biomethan –Entdeckungsreise der Möglichkeiten“, „Biobasierte Lösungen für
negative Emissionen“ und „Biomassekreisläufe“, einer Postersession und
begleitenden Workshops wurde an insgesamt zwei Veranstaltungstagen nicht
nur die große Breite der Anwendungsmöglichkeiten von Biomasse, sondern
auch deren wichtiger Beitrag zum Klimaschutz zum Ausdruck gebracht. In
seiner Präsentation machte u.a. Prof. Dr. Jakob Hildebrandt von der
Hochschule Zittau/Görlitz deutlich, CO2-negative Baumaterialien könnten
dann klimawirksam skaliert werden, wenn faire Wettbewerbsbedingungen
geschaffen werden, welche negative Externalitäten wie graue Emissionen
strikt einpreisen und CDR-Maßnahmen streng verifiziert werden, basierend
auf regionalen Baselines und Additionalitätsnachweisen.

In seinem Abschlussstatement fasste der Leiter des DBFZ-
Forschungsbereiches „Thermo-chemische Konversion“, Dr. Volker Lenz,
zusammen, dass angesichts vieler vorgestellter spannender Anwendungen für
stoffliche, energetische und gekoppelte Produkte und Prozesse aus und mit
Biomasse, wir alle endlich ins „Machen“ kommen müssen: „Wir brauchen mit
einer breiten Vielfalt der wissenschaftlichen Disziplinen einen
konstruktiven Wettbewerb konkreter Umsetzungen, sowohl im regionalen als
auch im nationalen Kontext, der alle beteiligten Akteursgruppen der
Gesellschaft einbindet und der durch vorbildhafte Lösungsbeispiele
Zuversicht schafft.“

Den Preis für das beste wissenschaftliche Poster erhielt Dr. Stefan Lukas
für seinen Beitrag zum Thema „Neuwerg - Das Netzwerk für Nachwachsende
Rohstoffe und Bioökonomie im Land Brandenburg“.

Im Nachgang der Veranstaltung wird ein kostenfrei verfügbarer
Tagungsreader veröffentlicht, in dem alle Abstracts, Präsentationsfolien
sowie Posterbeiträge der Referent:innen nachzulesen sind:
www.dbfz.de/tagungsreader