KI-Forschung an der BTU entwickelt Lösungen für Industrie, Landwirtschaft und Medizin

Dass solche Lösungen nicht nur in den Metropolregionen entstehen, sondern auch in der Lausitz entwickelt werden, zeigt die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (BTU). Nach sieben Jahren Forschung präsentiert sie gemeinsam mit ihren Partnern konkrete KI-Anwendungen, die bereits heute in Industrie, Landwirtschaft und Medizintechnik erfolgreich eingesetzt werden.

Mit dem Abschluss des Projekts “Ko-Innovationsplattform Industrieautomatisierung” (KOI) zieht die BTU eine positive Bilanz: Die an der Universität entwickelten Methoden der Künstlichen Intelligenz wurden erfolgreich in die Praxis übertragen und helfen Unternehmen, Prozesse effizienter zu gestalten, Material einzusparen, Energieverbräuche zu senken und Lieferketten zu optimieren. Gleichzeitig stärkt die Forschung die Innovationskraft der Lausitz und leistet einen wichtigen Beitrag zum Strukturwandel der Region.

Forschung mit messbarem Nutzen

Die entwickelten KI-Verfahren wurden branchenübergreifend erprobt – vom Anlagenbau über die Materialdiagnostik bis zur Medizintechnik, vom regionalen Mittelstand bis zum internationalen Industriekonzern. Die Ergebnisse zeigen den unmittelbaren Nutzen wissenschaftlicher Forschung: In einem Unternehmen konnten elf Prozent unnötige Produktionsläufe identifiziert werden. In einem weiteren Anwendungsfall verkürzten sich Lieferzeiten von mehreren Monaten auf wenige Wochen.

“Die Projektergebnisse zeigen, dass künstliche Intelligenz einen entscheidenden Beitrag zur Wettbewerbsfähigkeit und Zukunftsfähigkeit industrieller Prozesse leisten kann. Heute können wir Lausitzer Unternehmen in Landwirtschaft, Materialdiagnostik, vorausschauender Instandhaltung und in der Medizin mit KI-basierten Lösungen unterstützen”, sagt Prof. Dr.-Ing. Constanze Tschöpe, Leiterin des Fachgebiets Kognitive Materialanalytik an der BTU Cottbus-Senftenberg.

KI für nachhaltige Produktion, Landwirtschaft und Medizin

Die an der BTU entwickelten Technologien wirken weit über klassische Industrieanwendungen hinaus. Sie eröffnen neue Möglichkeiten für eine nachhaltigere Produktion, effizientere Ressourcennutzung und innovative Anwendungen in unterschiedlichen Lebens- und Wirtschaftsbereichen.

Zu den wichtigsten Entwicklungen gehören:

• KI-gestützte Messtechnik zur präzisen Temperaturmessung von Metallschmelzen und damit für energie- und ressourceneffizientere Produktionsprozesse.
• Neue 3D-Druckverfahren, die eine Rückverlagerung von Bauteilproduktionen nach Deutschland ermöglichen und regionale Wertschöpfung sowie qualifizierte Arbeitsplätze in der Lausitz stärken.
• KI-optimierte Prozesse im Bahnbetrieb und in der Materialförderung mit Potenzial für mehr Energieeffizienz und geringere Betriebskosten.
• Neue Verfahren der Materialdiagnostik und Künstlichen Intelligenz, die inzwischen auch Anwendungen in Landwirtschaft, Medizintechnik und der vorausschauenden Instandhaltung ermöglichen.

BTU als wissenschaftliche Treiberin

Die wissenschaftliche Grundlage des Projekts entstand an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg. Forschende verschiedener Fachgebiete entwickelten neue Methoden der Künstlichen Intelligenz, der Materialanalytik und der Datenverarbeitung und überführten diese gemeinsam mit Unternehmen in praxistaugliche Anwendungen. Die BTU übernahm dabei eine zentrale Rolle als Ideengeberin, Forschungsstandort und Innovationsmotor.

Besonders die Fachgebiete Kognitive Materialanalytik unter Leitung von Prof. Constanze Tschöpe sowie die Lehrstühle von Prof. Dr.-Ing. Matthias Wolff und Prof. Dr. Petra Hofstedt entwickelten neue KI-Methoden, darunter Verfahren der symbolischen Künstlichen Intelligenz, die erfolgreich in industriellen Anwendungen erprobt wurden.

Gemeinsam mit den Fraunhofer-Instituten IKTS und IPMS sowie zahlreichen Unternehmen der Lausitz entstanden in insgesamt 13 Teilprojekten mehrere Demonstratoren und innovative Verfahren. Dazu zählen eine diagnostische Toolbox zur Effizienzsteigerung von Fördersystemen, ein simulationsgestütztes 3D-Druckverfahren mit deutlichen Materialeinsparungen sowie neue Tracking-Systeme zur Reduktion von Bauteilschwund bei Stahlkomponenten.

Das Projekt wurde im Rahmen des Förderprogramms “WIR! – Wandel durch Innovation in der Region” durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMTR) gefördert.

Ein starkes Innovationsnetzwerk für die Lausitz

Mehr als 40 Unternehmen und Forschungseinrichtungen arbeiteten im Projekt zusammen. Daraus entstanden 17 neue Kooperationen, vier bereits gestartete Folgeprojekte sowie mehr als 24 wissenschaftliche Veröffentlichungen, Patente, Schutzrechte und Abschlussarbeiten.

“Schauen wir heute zurück auf die Initiative der BTU und regionalen Wirtschaft vor sieben Jahren, so haben wir hier in der Lausitz eine ganze Menge richtig gemacht. Die Ergebnisse zeigen, wie traditionelle industrielle Kompetenzen der Region mit modernen digitalen Technologien verknüpft und weiterentwickelt werden können, um neue Wertschöpfungspotenziale zu erschließen und qualifizierte Arbeitsplätze zu sichern”, sagt Prof. Dr. Hans Rüdiger Lange, Initiator der Ko-Innovationsplattform Industrieautomatisierung.

Forschung geht weiter

Mit dem Abschluss des Projekts endet die Entwicklung nicht. Die an der BTU entstandenen KI-Technologien werden gemeinsam mit Unternehmen in weiteren Forschungs- und Anwendungsprojekten weiterentwickelt. Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse noch schneller in marktfähige Innovationen zu überführen und Lösungen für zentrale gesellschaftliche Herausforderungen bereitzustellen – von einer klimafreundlichen Industrie über ressourceneffiziente Produktionsprozesse bis hin zu neuen Anwendungen in Landwirtschaft und Gesundheitsversorgung.

Damit unterstreicht die BTU Cottbus-Senftenberg ihre Rolle als führende Forschungsuniversität im Strukturwandel der Lausitz und als Impulsgeberin für Künstliche Intelligenz “Made in Brandenburg”.

Projektsteckbrief
Projekt: Ko-Innovationsplattform Industrieautomatisierung (KOI)
Förderprogramm: WIR! – Wandel durch Innovation in der Region
Fördergeber: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMTR)
Projektpartner: Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Fraunhofer-Projektgruppe Kognitive Materialdiagnostik, Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS sowie weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen der Lausitz
Fördersumme: 7 Mio. Euro Fördermittel zzgl. 2,5 Mio. Euro Beiträge der Industrie
Laufzeit: 2019–2026