17.11.2022

Green ICT @ FMD | Den CO2-Fußabdruck digitaler Technologien verringern Newsroom | Projektportraits | Carolin Steinert

Die Digitalisierung durchdringt im Eiltempo unsere Alltags- und Arbeitswelt – ein Trend, der absehbar nicht nachlassen wird. Dabei kann sie einerseits in vielen Bereichen durch eine intelligente Steuerung von Geräten, Anlagen, Prozessen und Netzen einen erheblichen Beitrag zur Energieeinsparung und damit zur Reduktion von CO2-Emissionen leisten. Andererseits wird mit fortschreitender Verbreitung von Sensorik, Elektronik und Künstlicher Intelligenz ( KI Künstliche Intelligenz (KI) ist ein Teilgebiet der Informatik, das sich damit beschäftigt, Maschinen mit Fähigkeiten auszustatten, die intelligentem (menschlichem) Verhalten ähneln. Dies kann mit vorprogrammierten Regeln oder durch maschinelles Lernen erreicht werden.  ) der Energieverbrauch durch die Digitaltechnologien selbst zunehmen.

Um den Ressourcenverbrauch im Internet der Dinge Internet of Things (IoT) oder das Internet der Dinge ist ein Sammelbegriff für Technologien einer globalen Infrastruktur der Informationsgesellschaften, die es ermöglicht, physische und virtuelle Objekte miteinander zu vernetzen und sie durch Informations- und Kommunikationstechniken zusammenarbeiten zu lassen.   ( IoT Internet of Things (IoT) oder das Internet der Dinge ist ein Sammelbegriff für Technologien einer globalen Infrastruktur der Informationsgesellschaften, die es ermöglicht, physische und virtuelle Objekte miteinander zu vernetzen und sie durch Informations- und Kommunikationstechniken zusammenarbeiten zu lassen.  ), in Anwendungen der KI Künstliche Intelligenz (KI) ist ein Teilgebiet der Informatik, das sich damit beschäftigt, Maschinen mit Fähigkeiten auszustatten, die intelligentem (menschlichem) Verhalten ähneln. Dies kann mit vorprogrammierten Regeln oder durch maschinelles Lernen erreicht werden.   sowie in Rechenzentren zu reduzieren, sind erhebliche Fortschritte in der Mikro- und Leistungselektronik, vor allem auch in deren Herstellungsprozessen, nötig.

Deswegen bauen alle 13 in der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland kooperierenden Fraunhofer- und Leibniz-Institute sowie das Fraunhofer ISI ein standortübergreifendes Kompetenzzentrum »Green ICT @ FMD« für eine ressourcenbewusste Informations- und Kommunikationstechnik auf.

 

Aufbauend auf den mit der FMD geschaffenen Angeboten, Strukturen und Kompetenzen lässt sich das geplante Kompetenzzentrum zielgerichtet und effizient umsetzen. Die anwendungsorientierte Forschung im Bereich der Mikroelektronik soll unter dem Label »Green ICT @ FMD« in den kommenden 3,5 Jahren schrittweise und bedarfsgerecht in Bezug auf Ressourcenschonung und eine deutliche Reduktion des CO2-Fußabdrucks in der Weiterentwicklung von IKT-Anwendungen und -Infrastrukturen in Deutschland und Europa ausgebaut werden.

 

Das Kompentenzzentrum bietet erhebliche Vorteile:

  • Green-ICT-spezifische Fragestellungen können abgestimmt und gebündelt bearbeitet werden.
  • Partner in Wirtschaft und Wissenschaft erhalten aus einer Hand ein Angebot technologieübergreifender IKT-Gesamtlösungen mit einem hohen technischen Reifegrad.
  • Die FMD schafft mit ihrem großen Partnernetzwerk die Möglichkeit, eine umfassende systemische Betrachtung und Weiterentwicklung von Green-ICT-Fragestellungen vorzunehmen und dabei, durch die Technologiekompetenzen der beteiligten Institute, die erforderliche fachliche Tiefe bei der Gesamtsystembetrachtung herzustellen.
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»Nachhaltigkeit in der Digitalisierung ist ein wichtiger Baustein zur Erreichung der Klimaschutzziele. Dabei setzen wir schon bei der Elektronik für Informations- und Kommunikationstechnik an. Mit dem Kompetenzzentrum Green ICT @ FMD schaffen wir eine zentrale Anlaufstelle für nachhaltige Elektronik. Das Kompetenzzentrum bei der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland ist Herzstück unserer Initiative Green ICT. Wir stärken damit nicht nur den Klimaschutz, sondern auch unsere Wettbewerbsfähigkeit.«

Bettina Stark-Watzinger, Bundesministerin für Bildung und Forschung

Anwendungs- & systemorientierte Hubs als Ergänzung existierender Forschungsaktivitäten

Eine zentrale Aufgabe des Kompetenzzentrums ist es, die vielfältigen Forschungsaktivitäten und das bereits vorhandene Know-how im Bereich Green ICT in Deutschland zusammenzuführen, bedarfsgerecht weiterzuentwickeln und für die Industrie nutzbar zu machen. An verschiedenen Standorten werden dafür anwendungs- und systemorientierte Green-ICT-Hubs als Ergänzung bereits existierender Forschungsaktivitäten der FMD-Institute und als Grundlage für weitere F&E-Arbeiten eröffnet.

In diesen Hubs werden sämtliche Kompetenzen der FMD-Institute zu den zentralen Fragestellungen grüner IKT-Anwendungen konzentriert. Sie sind für Projektpartner aus Industrie und Wissenschaft die erste Anlaufstelle und stellen so ein besonders niederschwelliges Angebot zur Verfügung.

Die Green-ICT-Hubs sind die entscheidenden Schnittstellen zu den thematisch gebündelten Technologiekompetenzen sowie Test- und Prüfumgebungen.

Umgesetzt werden die Green-ICT-Hubs zu drei thematischen Schwerpunkten, die eine besonders hohe Relevanz für industrielle Partner in Deutschland und Europa haben:

Sensor-Edge-Cloud-Systeme, Kommunikationsinfrastrukturen, Materialien und Prozesse für »Green Production«


Fachkräfte sichern, Nachwuchs gewinnen und Start-ups unterstützen

Die Arbeit des Kompetenzzentrums beschränkt sich nicht nur auf die technologische Seite, sondern versucht, einen Paradigmenwechsel anzustoßen. Dieser beinhaltet die frühzeitige Sensibilisierung von Studierenden für dieses relevante Thema, die Aus- und Weiterbildung bereits im Berufsleben stehender Fachkräfte sowie die besonderen Anforderungen in der Zusammenarbeit mit Start-ups.

Neben den Forschungsaktivitäten in den Green-ICT-Hubs werden im Kompetenzzentrum folgende begleitende Maßnahmen umgesetzt:

  • Die Green-ICT-Studierendenakademie begeistert, sensibilisiert und vernetzt den studentischen Nachwuchs im Bereich nachhaltiger und sicherer Mikroelektronik. Sie inspiriert Studierende, sich intensiv mit nachhaltiger Mikroelektronik der Zukunft auseinanderzusetzen
    und die weitere Umsetzung in Industrie und Wissenschaft aus einem ganzheitlichen Ansatz heraus mitzugestalten.
  • Die Weiterbildungsangebote für Fachkräfte unterstützen die vertiefte fachliche Ausbildung für in Wissenschaft und Industrie dringend benötigte Expertinnen und Experten.
  • Wir fördern die frühzeitige Motivation von Start-ups für eine ressourcenschonende Produktentwicklung einschließlich der Erarbeitung geeigneter Entwicklungspfade. Start-ups werden bei der Gewinnung von Investoren unterstützt, damit sie mit Hilfe der FMD-Technologien ihre Ideen in funktionsfähige Prototypen oder Demonstratoren überführen können.

Green ICT @ FMD auf einen Blick

Projektstart

August 2022

Projektpartner

Fraunhofer EMFT, Fraunhofer ENAS, Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH), Fraunhofer FHR, Fraunhofer HHI, Fraunhofer IAF, IHP: Leibniz Institute for High Performance Microelectronics, Fraunhofer IIS, Fraunhofer IISB, Fraunhofer IMS, Fraunhofer IPMS, Fraunhofer ISI, Fraunhofer ISIT, Fraunhofer IZM

Projektziele

Ziel ist es mit Forschung und Enwicklung vor allem im Bereich der Mikroelektronik einen Beitrag zur Erreichung der Klima- und Energieziele zu leisten und mit nachhaltiger, ressourcenschonender Elektronik den CO2-Fuußabdruck zu verringern.

Hubs

Die anwendungs- und systemorientierten Hubs werden ergänzend zu den bisherigen FMD-Aktivitäten aufgebaut und dienen als Grundlage für weitere Forschungsaktivitäten und als Anlaufstelle für zentrale Fragestellungen grüner ICT-Anwendungen.

Die thematischen Schwerpunkte der Hubs sind:

  • Sensor-Edge-Cloud-Systeme
  • Kommunikationsinfrastrukturen
  • Materialien und Prozesse für »Green Production«

Weiterführende Maßnahmen

  • Green-ICT-Studierendenakademie
  • Green-ICT-Weiterbildungs- und Qualifizierungsprogramm
  • Green-ICT-Modul für Start-ups

Förderung

Das dieser Veröffentlichung zugrunde liegende Vorhaben wurde zum Teil mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter den Förderkennzeichen 16ME0491K, […] gefördert.