Transfervorteil:
Räumliche Nähe

„Think globally, act locally“ – dieser Ansatz ist eine Stärke der Clusterverbünde in Deutschland. Sie verbinden die Akteure einer Region entlang einer Wertschöpfungskette und haben globale Märkte im Blick. Innerhalb der Förderinitiative „Internationalisierung von Spitzenclustern“, „Zukunftsprojekten und vergleichbaren Netzwerken“ nutzen die Cluster den Vorteil der „kurzen Wege“ sogar grenzübergreifend. Die Initiative bringt Innovationsregionen weltweit zusammen und stärkt die internationale Wettbewerbsfähigkeit deutscher Clusterverbünde. Einen anderen Ansatz verfolgt die Initiative „Forschungscampus – öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen“. Nach dem „Industry on campus“-Ansatz kooperieren Forschungseinrichtungen und Unternehmen „unter einem Dach“ als gleichwertige Partner. Will man die Hochschulen in ihrer Rolle als Innovationsmotoren stärken, so spielt neben Lehre und Forschung der Transfer von Innovationen als „Dritte Mission“ eine entscheidende Rolle. Dieser Transfer im Sinne eines regionalen Engagements ist eine besondere Stärke der kleinen und mittleren Hochschulen und steht im Fokus der „Innovativen Hochschule“, einer gemeinsamen Initiative des Bundes und der Länder.

Singapur: Industrie 4.0 in Asien

Nicht nur die Produktion von Industriegütern wird immer komplexer vernetzt. Der Einsatz moderner Technologien begegnet uns auch im Alltag: Man steht vor dem Kaffeeautomaten und wartet, aber die digitale Anzeige „Automat defekt, bitte kontaktieren Sie den Kundenservice“ weist darauf hin, dass die Kaffeepause entfällt. Was wäre, wenn die Kaffeemaschine bereits vier Wochen zuvor einen Defekt hätte prognostizieren können? „Predictive Maintenance“ ist eine vorausschauende Methode, mit der bereits frühzeitig ein Verschleiß und Ausfall von wichtigen Ersatzteilen eines Gesamtsystems vorhergesehen werden kann. Sie zählt zu den Schlüsselinnovationen von Industrie 4.0, spart Kosten und eröffnet neue Geschäftsmodelle – insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen. „Die vorausschauende Wartung steht auch im Mittelpunkt in dem Internationalisierungsprojekt in Singapur“, erklärt Stemmler. Die deutschen Partner entwickeln dazu passend eine mobile Software-Datenplattform als Industrie-4.0-Lösung. Singapur bietet in diesem Zusammenhang ideale Rahmenbedingungen, denn die industrielle Produktion ist eine wichtige Säule der Wirtschaft. In dem Stadtstaat steigt das Interesse an Innovationsfeldern wie Smart Factory, Industrie 4.0, Robotics und Automation sowie Additive Manufacturing kontinuierlich. Gleichzeitig gewinnt die Region als Absatzmarkt für deutsche Unternehmen an Bedeutung. „Die Plattform kann aber nicht nur für die vorausschauende Wartung von Maschinen und Motoren eingesetzt werden, sondern auch zum Training und zur Weiterbildung von Mitarbeitern, die die jeweilige Maschine bedienen“, erklärt Stemmler. Was noch abstrakt klingt, funktioniert in Singapur bereits: Projektpartner ist unter anderem ein Automatenhersteller, der in der asiatischen Metropole 143 Essens- und Getränkeautomaten betreibt, die langfristig alle über die mobile Unternehmenssoftware gewartet werden sollen. „Im Moment wird noch ein Prototyp getestet: An einem Versuchsautomaten werden derzeit Lösungen ausprobiert, die laufend evaluiert werden“, so Stemmler. Fällt das Gerät aus, kann der Mechaniker mit dem Tablet vor Ort dreidimensional in Echtzeit nachvollziehen, welche Komponente nicht mehr funktioniert. Gleichzeitig kann sich das Management von außerhalb zuschalten und bei Bedarf Anweisungen und Anleitungen geben.

„In dem FuE-Projekt haben wir mit Singapur eine Partnerregion gefunden, in der komplementäre Kompetenzen vorliegen“, erklärt Stemmler. Zum einen stehe die Gesellschaft der Digitalisierung insgesamt offener gegenüber, mobile Endgeräte als Hilfsmittel gehörten zum Arbeitsalltag und die Infrastruktur sei entsprechend besser ausgebaut. „Zum anderen stellen unsere Anwendungspartner uns große, heterogene und interessante Datenmengen zur Verfügung, die in Deutschland nicht zugänglich sind“, sagt Stemmler.

Bahia, Brasilien: Neue Lösungen für das Energiemanagement

Die Energiewende beschäftigt nicht nur Deutschland: International wird nach innovativen Lösungen gesucht, um Energiegewinnung, -logistik und -nutzung intelligent aufeinander abzustimmen. Die Software-Branche übernimmt in diesem Zusammenhang eine Schlüsselrolle. So auch in einem Projekt in der Region Bahia, in dem zwei öffentliche Einrichtungen ihren Energieverbrauch durch den Einsatz intelligenter Systeme künftig selbst managen wollen, um Ressourcen und Geld zu sparen: die Universitäten Campina Grande und Paraiba. Tatsächlich verfügen die Hochschulen über keinerlei Informationen, welche Institutionen auf dem Gelände viel oder wenig Energie verbrauchen. Herzstück der internationalen Zusammenarbeit ist deshalb die Entwicklung einer Energy Data Platform (EDP), die das Management übernimmt. Die Plattform schafft es, gleich mehrere Anwendungsfälle zusammenhängend abzubilden, darunter den Energieverbrauch von Klimaanlagen auf dem Universitätscampus, die intelligente Steuerung von Straßenlaternen, die Optimierung der Wartungszyklen bei Windkraft- und PV-Anlagen oder die Verbesserung von Erlösmodellen bei der Einspeisung von erneuerbaren Energien aus Microgrids. Die benötigten elektrischen Sensoren entwickeln die Elektrotechniker und Informatiker der Universitäten. „In diesem Zuge entstehen Masterarbeiten und Vorlesungen, die das Thema „Energiemanagement“ noch mehr in den Mittelpunkt rücken“, erklärt Elisabeth Stemmler von der TU Darmstadt, Projektleiterin des SCIKE-Gesamtvorhabens und fügt hinzu: „Internationalisierung im öffentlich-geförderten Verbund ist vor allem für kleinere und mittlere Unternehmen attraktiv, da sie unter dem Dach eines Clusters sichtbarer sind.“ Die Projektbeteiligten stehen im engen Austausch – wöchentlich wird konferiert. „Der Software-Cluster kann in Brasilien seine Kompetenzen in den Bereichen Cross Energy Management, Plattformentwicklung und Cyber Security in realen Testumgebungen erproben und zugleich Erfahrungen sammeln, die aus einem ganz andersartig regulierten Anwendungskontext stammen“, so Stemmler. Die Partner vor Ort wiederum verfügen über spezielle Kenntnisse aus dem brasilianischen Innovationssystem sowie über die Energiemärkte.

Silicon Valley, USA: Weniger Stadtstau durch Verkehrsleitsystem

Im Rahmen von SCIKE Silicon Valley soll eine Plattform für ein Verkehrsleitsystem in der Stadt East Palo Alto entwickelt werden, um den Durchgangsverkehr zu reduzieren. Dort ist das Verkehrsaufkommen seit dem Boom des Innovationsstandortes Silicon Valley so drastisch angestiegen, dass nach Optimierungsrouten im Stadtverkehr gesucht wird, mit denen speziell die Stoßzeiten zu Arbeitsbeginn und Feierabend abgefangen werden können. „Die vorgestellten technischen Lösungen aus dem FuE-Projekt haben bereits so viel Interesse geweckt, dass das deutsch-amerikanische Konsortium San Mateo County und die Stadt Menlo Park für ein neues Projekt gewinnen konnten – das wäre ohne die Sichtbarkeit von SCIKE nicht möglich gewesen“, so die Projektkoordinatorin Stemmler.

Die Idee: Ein Umfeld schaffen, in dem komplexe Forschungsfelder mit hohem Risiko und einem großen Potenzial für Innovationenbearbeitet werden. Im Unterschied zu herkömmlichen Verbundvorhaben arbeiten die Partner zum Beispiel in gemeinsam genutzten Laboren, haben eine gemeinsame Forschungs- und Innovationsagenda beschlossen und eine für sich passende Form für eine langfristige verbindliche Zusammenarbeit gewählt – etwa auf Basis von Kooperationsverträgen in einem Verein oder einer GmbH. Die Arbeiten in einem Forschungscampus können die gesamte Spanne einer Forschungskette – von der Grundlagenforschung bis zur experimentellen Entwicklung – umfassen. Forschungsergebnisse können so frühzeitig für die Entwicklung neuer Produkte, Prozesse und Dienstleistungen genutzt werden.In den neun Forschungscampi arbeiten bereits über 200 Partner zusammen. Rund ein Viertel kommt aus der Wissenschaft und etwa drei Viertel kommen aus der Wirtschaft, darunter 86 kleine und mittlere Unternehmen.

„Diese neuen Strukturen tragen dazu bei, Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft noch stärker miteinander zu vernetzen“, sagt Christiane Püttmann aus vom PtJ-Geschäftsbereich „Technologische und regionale Innovationen“, die einige der Forschungscampi begleitet. Innovationen können nur dazu beitragen, globale Herausforderungen wie den Klimawandel oder die Digitalisierung zu bewältigen, wenn sie von der Gesellschaft akzeptiert werden. Forschung und Entwicklung dürfen nicht an den Menschen vorbeigehen – dies beherzigt zum Beispiel der Berliner Forschungscampus „Mobility2Grid“, der sich mit der Energie- und Verkehrswende beschäftigt. In sechs Themenfeldern und einem Querschnittsfeld stehen nicht allein technische Schwerpunkte im Mittelpunkt, sondern auch die gesellschaftliche Akzeptanz von Technologien, Partizipation sowie Bildung und Wissenstransfer. „Je näher eine Innovation am Alltag der Bürgerinnen und Bürger ist, desto wahrscheinlicher ist die Akzeptanz und desto schneller erreicht die Innovation die Gesellschaft“, sagt Karoline Karohs, stellvertretende Geschäftsführerin vom Mobility2Grid e. V.

Bürgerinnen und Bürger begeistern und Wissenstransfer sicherstellen

Auf öffentlichen Veranstaltungen werden beispielsweise Ergebnisse aus dem Forschungscampus in die Gesellschaft getragen und diskutiert. So findet jährlich ein Symposium statt, das Ergebnisse aus einzelnen Themenfeldern des Forschungscampus in die Öffentlichkeit vermittelt. Bürger-Ausstellungen und andere partizipative Formate ergänzen das Transferangebot. „Aber auch die Aus- und Weiterbildung von Fachkräften ist eine wesentliche Voraussetzung, um die Energie- und Verkehrswende voranzutreiben“, erklärt Dr. Henrike Weber, die das „Mobility2Grid“-Themenfeld „Bildung und Wissenstransfer“ mitbetreut. Der Forschungscampus bietet daher Weiterbildungsmodule an, die von Batteriesystemen über Elektrofahrzeuge bis hin zu innovativen Geschäftsmodellen reichen. „Die individuell zugeschnittenen Angebote nutzen Lehrer genauso wie Unternehmensmitarbeiter“, sagt Weber.

Energiewende studieren

Der Forschungscampus ist unter anderem eng mit der Technischen Universität Berlin verbunden, sodass inzwischen die Energiewende in vier Studiengängen gelehrt wird: „Zielgruppe sind Studierende und junge Berufstätige, die schon einen ersten Abschluss in der Tasche haben und sich weiterqualifizieren wollen“, sagt Weber. Die steigenden Bewerberzahlen belegen: Das Thema kommt gut an.

Kinder erreichen, um die Zukunft zu gestalten

„Wir wollen aber auch Kinder erreichen, denn sie gestalten die Zukunft mit“, so Weber. Die Erfahrung zeigt: Je früher man den Nachwuchs für Energie und Verkehr sensibilisiert, desto eher bleiben die Themen in den Köpfen. So bauen die jungen Gäste aus den fünften und sechsten Klassen bei ihren Besuchen auf dem Campus-Gelände eigene Solar-Rennfahrzeuge, lernen imShowroom für dezentrale Energieversorgung das campuseigene Stromnetz kennen und erleben eine Fahrt mit dem Elektroauto. „Einige der Kinder kommen wieder – und bringen ihre Eltern mit“, sagt Weber. Ein Beispiel, das zeigt: Forschung, Familie und Fortschritt passen gut zusammen.

Bunter Themenstrauß

Die Verkehrs- und Energiewende von „Mobility2Grid“ ist nur eines der Themen aus einem bunten Strauß, der im Zentrum der Forschungscampi steht. Die Entwicklungsperspektiven reichen von der Produktion der Zukunft über neue Wege in der Infektionsdiagnostik bis hin zur Steuerung lebensnotwendiger Infrastrukturen mithilfe der Mathematik. So unterschiedlich ihre Forschungsfelder sind, so einig zeigen sie sich in ihrer Vision: Innovation als Weg und Innovation als Ziel, um die großen Herausforderungen unserer Zeit anzupacken.

An diesem Morgen übersieht der 79-Jährige die Türschwelle zum Badezimmer – und fällt. Panik ergreift den Rentner: „Wie komme ich wieder hoch? Wie schaffe ich es zum Telefon? Und wer kann mir überhaupt helfen?“ Mit innovativen, digital unterstützten Lösungen für solche Szenarien beschäftigt sich das Projekt „Sturzmanagement mit bürgerschaftlichem Engagement“, kurz Stu.bE. Es ist eines von 13 Teilprojekten, die das Vorhaben „münster.land.leben – Gesundheitsversorgung, Teilhabe und Wohlbefinden im ruralen Raum“ an der „Innovativen Hochschule“ Münster bilden. „Diese Aspekte sind aufgrund der Auswirkungen des demografischen Wandels und der Globalisierung in ländlich geprägten Regionen ein echtes Zukunftsthema“, erklärt Carsten Schröder, Vizepräsident für Transfer, Kooperation und Innovation an der FH Münster und Verantwortlicher des Gesamtvorhabens. Mehr als 75 Partner der FH arbeiten in der Region daran, Antworten auf die für das Münsterland drängenden Zukunftsfragen zu finden. Die Bandbreite reicht von Krankenhäusern über Kommunen oder lokale ehrenamtliche Initiativen bis zu internationalen Partnern aus Österreich, den Niederlanden und Großbritannien.

Konkret für das Teilprojekt „Stu.bE“ heißt das: „Wir wollen das Engagement der Bürger in die Gesundheitsversorgung integrieren“, sagt Britta Magers, wissenschaftliche Mitarbeiterin der Hochschule. Die Idee ist, eine systematisch durchdachte Notfallkette zu entwickeln, die von dem Moment des Sturzes bis zur nachbarschaftlichen Hilfeleistung greift – neben der uneingeschränkt (gesundheits-)entscheidenden Rolle von professionellen Dienstleistungsunternehmen und Rettungsdiensten. „Das Wichtige für uns ist, dass wir diese Notfallkette gemeinsam mit den Bürgern der Partnergemeinde und -städte entwickeln. Nur mithilfe dieses Erfahrungswissens lässt sich der Bedarf konkretisieren“, erklärt Magers. Während der Entwicklungsphase der Notfallkette 2019 sorgen engagierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter vor Ort dafür, dass der Innovationstransfer in beide Richtungen – aus der Forschung in die Gesellschaft und aus der Gesellschaft in die Forschung – funktioniert, und dass Berührungsängste zwischen Bürgerinnen und Bürgern und Forschenden erst gar nicht entstehen.  

„Schlauer“ Spiegel gibt persönliches Feedback zu Genuss und Gesundheit

Das transdisziplinäre Teilprojekt „Smart Mirror“ möchte die Gesundheitskompetenz der Bevölkerung im Kreis Warendorf fördern. „Wir wollen die schlauen Spiegel als innovatives Medium einsetzen, um Gesundheitsinformationen anschaulich zu vermitteln“, erklärt Designerin Carina Eckes vom Institut für Gesellschaft und Digitales der FH Münster. Das äußere Erscheinungsbild des Smart Mirrors ähnelt einem Snackautomaten. Sobald eine Person mit dem „Automaten“ interagiert, zeigt sich, dass es um mehr als den schnellen Snack geht – nämlich um Hinweise zum persönlichen „Genusstyp“: Wer sich beispielsweise einen virtuellen Schokoriegel und ähnliche Lebensmittel zieht, erhält lebensstilbezogene Genusstipps, die eine gesündere Ernährung ermöglichen. „Indem der Spiegel zur interaktiven Benutzeroberfläche wird, können die Betrachter selbst erleben, in welchem Zusammenhang das eigene Verhalten zur Gesundheit steht“, erklärt Eckes. Am Ende erhalten Nutzerinnen und Nutzer ihr individuelles Genuss-Feedback: „Wertschätzend und bedürfnisorientiert – ohne erhobenen Zeigefinger“, so die Designerin. Denkbar ist, die Smart Mirrors im halböffentlichen Raum wie Bürgerbüros oder Vereinsheimen einzusetzen.“

Ob „Stu.bE“ oder „Smart Mirror“ – die Projekte verdeutlichen, was für zahlreiche andere Projekte der 48 Innovativen Hochschulen zutrifft: Das hochschulische Engagement im Ideen-, Wissens- und Technologietransfer für die Region beginnt mit einer transdisziplinären, anwendungsorientierten Denkweise, es bringt innovative Ideen zum Einsatz neuer Technologien direkt in die Erprobung in der Praxis und es befördert die Offenheit, den wechselseitigen Wissensaustausch zwischen Hochschule und Region neu zu denken.