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Zukunftscluster „NeuroSys“ und „Wasserstoff“ werden vom BMBF mit bis zu 90 Millionen Euro gefördert
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat jetzt die Gewinner des Ideenwettbewerbs „Clusters4Future“ veröffentlicht. Zu den sieben geförderten Clustern gehören die Anträge Zukunftscluster „NeuroSys – Neuromorphe Hardware für autonome Systeme der künstlichen Intelligenz“ und Zukunftscluster „Wasserstoff“, die beide von der RWTH Aachen und zahlreichen Partnern aus der Region eingereicht wurden und in den nächsten Jahren von der RWTH koordiniert werden. Das BMBF finanziert die Forschungen mit bis zu 90 Millionen Euro. „Clusters4Future“ ist Teil der Hightech-Strategie 2025 der Bundesregierung. Der themenoffene Wettbewerb setzt auf regionale Innovationsnetzwerke, die die Stärken der Akteure verbinden, aufkommende Innovationsfelder erschließen und Lösungen für die Herausforderungen der Zukunft entwickeln.
„NeuroSys – Neuromorphe Hardware für autonome Systeme der künstlichen Intelligenz“
In NeuroSys engagieren sich neben der RWTH das Forschungszentrum Jülich, die AMO GmbH, die IHK Aachen, die Unternehmen AixACCT Systems GmbH, AIXTRON SE, AppTek GmbH, ELMOS Semiconductor SE, RWTH Innovation GmbH und STAR Healthcare Management. Darüber hinaus sind die Start-Ups AiXscale Photonics UG, Black Semiconductor GmbH, Clinomic GmbH sowie Gremse-IT GmbH involviert. Professor Max Lemme vom Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente und Geschäftsführer der AMO GmbH wird die Arbeiten koordinieren. Ziel ist die Entwicklung neuromorpher Hardware für Anwendungen der künstlichen Intelligenz und damit eine technologische Unabhängigkeit Deutschlands und Europas. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung stellt hierfür bis zu 45 Millionen Euro zur Verfügung.
In Europa gibt nur wenige globale Konzerne im Bereich Hard- und Software. Eine technologische Unabhängigkeit ist von strategischer Bedeutung, da künstliche Intelligenz der Baustein für die nächste weltweite Entwicklungsstufe sein wird. Von dieser Schlüsseltechnologie hängt aber nicht nur das zukünftige Wirtschaftswachstum ab, sondern auch die Bewältigung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen wie Klimawandel, Gesundheit, Arbeit oder Mobilität. Künstliche Intelligenz (KI) bringt gleichzeitig neue Herausforderungen, so verursacht das Trainieren großer neuronaler Netze auf Basis moderner Graphikprozessoren (GPUs) mit Deep-Learning-Methoden hohe CO2-Emissionen, die die Klimaproblematik weiter verschärfen. Neuronale Netze auf GPU Basis sind daher ökologisch nicht nachhaltig.
Ressourcenschonende neuromorphe Hardware, die neuronale Netze effizienter gestaltet und Datensicherheit als Designkomponente vorsieht, wird daher zum Schlüssel für den breiten Einsatz von KI. Dies gilt vor allem für Einsatzbereiche in autonomen Fahrzeugen, der Medizintechnik und Sensornetzwerken für intelligente Produktion oder Städteregionen. Neuromorphe Systeme sind den zwei Grundbausteinen des menschlichen Gehirns, den Neuronen und den Synapsen, nachempfunden. Sie können durch die Integration neuer Materialien mit bestimmten Eigenschaften eine ressourcenschonende Vor-Ort-Verarbeitung von Daten ideal leisten. Dies wird unter dem Stichwort „memristiv“ zusammengefasst – aus dem Englischen „memory“ für Speicher und „resistor“ für elektrischer Widerstand.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der RWTH und des Forschungszentrums Jülich konnten bereits die Funktionalität von neuromorphen Bauelementen aus memristiven Materialien nachweisen. Allerdings gibt es weltweit keine Pilotlinien und Produktionskapazitäten zur Herstellung beziehungsweise Integration von neuromorphen Chips im industriellen Maßstab. Auch muss das System aus Hardware, Design, Algorithmen und anwendungsgetriebener Software zusammenwirken, um die großen Vorteile neuromorpher Hardware nutzen zu können. Erforderlich ist daher ein Paradigmenwechsel mit der Chance, in dieser neuen Technologie eine Spitzenposition einzunehmen. NeuroSys will hier die entscheidenden Voraussetzungen erarbeiten.
Neben dem wirtschaftlichen Erfolg sind Aspekte wie der gesellschaftliche Nutzen und die Ethik einer künstlichen Intelligenz zu berücksichtigen. Diese sozio-ökonomischen Rahmenbedingungen sind von essenzieller Bedeutung für neue Technologien, insbesondere mit einer solchen potenziellen Reichweite. Sie werden daher in NeuroSys erforscht, auch um Handlungsempfehlungen für Gesellschaft und Politik zu erarbeiten.
„Der Zukunftscluster ist eine große Chance für die Region Aachen-Jülich, insbesondere im Zusammenhang mit dem Strukturwandel im Rheinischen Revier. Wir treten an, exzellente Wissenschaft in Unternehmen und Start-Ups in der Region zu transferieren. Unsere Vision ist der Aufbau einer Fabrikationslinie in der Region Aachen. Dort soll dann die Co-Integration neuromorpher Funktionen durch neue Materialien in konventionelle Siliziumtechnologie erfolgen", so Professor Lemme.
Kontakt:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Max Lemme
Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente
E-Mail max.lemme@eld.rwth-aachen.de
Telefon 0241/80-20280
„Wasserstoff“ – Innovationsökosystem rund um Wasserstofferzeugung, -speicherung und -nutzung
Die RWTH Aachen und das Forschungszentrum Jülich waren Antragsteller zum Zukunftscluster „Wasserstoff“. Bisher sind 24 Institute der beiden Forschungseinrichtungen involviert, hinzu kommen bereits 47 Industriepartner und 16 weitere Organisationen. Professor Stefan Pischinger vom Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen an der RWTH Aachen ist Koordinator des Forschungsclusters.
Aktuell basiert die Energiewirtschaft größtenteils noch auf limitierten fossilen, kohlenstoffbasierten Energieträgern, deren Nutzung klimaschädliche Emissionen freisetzt. Wasserstoff gilt als Schlüssel zu einer nachhaltigen, CO2-neutralen Energiewirtschaft. Die Bundesregierung hat mit der „Nationalen Wasserstoffstrategie“ den Ausbau der Wasserstofftechnologie festgelegt. Deutschland wird auch hier Energieimporteur sein, könnte aber mit Technologien zur Erzeugung, Speicherung, Verteilung und Nutzung von Wasserstoff eine internationale Spitzenposition erreichen. Voraussetzung ist die Fortführung der Forschung an zukunftsweisenden Wasserstofftechnologien in den genannten Bereichen sowie an nachhaltigen Produktionsprozessen. Im Zukunftscluster wird hierzu ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt.
Die Vision des Zukunftsclusters Wasserstoff ist eine CO2-neutrale Wirtschaft umzusetzen. Dazu gilt es, das sogenannte „Valley of Death“ zu überwinden – das Tal, in dem viele neue Ideen auf dem Weg zur Umsetzung steckenbleiben – und neue innovative Lösungen in marktfähige Technologien zu überführen. Herausforderungen sind, die Material- und Produktionskosten der Technologien zu reduzieren, Lebensdauer und Effizienz zu erhöhen sowie weitere Anreize für Infrastrukturinvestitionen zu schaffen, um die gesellschaftliche Akzeptanz zu stärken.
Im Raum Aachen/Jülich steht eine einmalige High-Tech-Innovationsumgebung entlang der gesamten Wertschöpfungskette zur Verfügung. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der RWTH und des Forschungszentrums Jülich konnten bereits in zahlreichen Großprojekten themenspezifische Wasserstofftechnologien erforschen. Der Zukunftscluster bringt dieses Netzwerk zusammen und in direkten Austausch mit der Industrie. So werden alle Säulen der Wasserstoffwirtschaft adressiert und in der Tiefe und Breite vernetzt: Erzeugung, Speicherung, Verteilung und Nutzung.
In zehn technischen Projekten werden die zentralen Technologien und Innovationen in Zusammenarbeit von Forschung und Industrie vorangetrieben. Die Themen sind unter anderem die Elektrolyseur- und Brennstoffzellentechnologie, wartungsarme, mobile Hochdruckspeicher, hybride Trennverfahren, aber auch der Wasserstoffverbrennungsmotor. Ein elftes Projekt adressiert die innovationsbegleitenden Maßnahmen zur übergreifenden Vernetzung, insbesondere auch in die Gesellschaft.
Im Zukunftscluster wird inter- und transdisziplinär das Forschungsfeld Wasserstoff bearbeitet. Genutzt werden neben der Expertise an der Schnittstelle Technologieentwicklung auch die wirtschaftswissenschaftlichen sowie sozialwissenschaftlichen Aspekte der Entwicklungen.
„Schon heute haben wir über den Zukunftscluster Wasserstoff ein regional geprägtes und schlagkräftiges Netzwerk gebildet. Wir sind begeistert von der Resonanz aus der regionalen und überregionalen Industrie. Das sind die idealen Vorrausetzungen, unsere Vision umzusetzen und eine Modellregion für Wasserstofftechnologien made in Germany zu bilden“, so Professor Pischinger.
Kontakt:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Pischinger
Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen
Center for Mobile Propulsion
Center for Sustainable Hydrogen Systems
E-Mail: pischinger_s@vka.rwth-aachen.de
Tel: 0241/80-48001
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
fachunabhängig
überregional
Forschungsprojekte, Wettbewerbe / Auszeichnungen
Deutsch
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