Forschungsland Österreich: So forschungsstark ist Kärnten : Forschung in Österreich: So forschungsstark ist der Süden

Es sollte eine der berühmtesten Fehlprognosen der Geschichte werden. Vor rund achtzig Jahren, als die ersten Computer konstruiert wurden, urteilte der damalige IBM-Chef Thomas Watson: "Ich denke, dass es einen Weltmarkt für vielleicht fünf Computer gibt.“ Es kam bekanntlich anders.

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Für die heute erst am Beginn ihrer Entwicklung stehenden Quantencomputer würde wohl niemand eine derart negative Prognose abgeben. Die Meinung der Fachwelt tendiert viel eher zum Gegenteil. Forscher sehen es als eine bloße Frage der Zeit, bis Quantencomputer die Welt erobern.

Einige Parallelen zwischen der Computer-Steinzeit der frühen vierziger Jahre des vorigen Jahrhunderts und der heutigen Arbeit an Quantenrechnern gibt es dennoch. Wie die ersten Ur-Modelle von IBM haben auch die aktuellen Quantencomputer den Nachteil, dass sie unhandlich, schwer zu bedienen und für einen Masseneinsatz noch kaum tauglich sind.

Ein Projekt, an dem der Kärntner Chip-Spezialist Infineon Technologies Austria aus Villach, Joanneum Research und die Universität Innsbruck arbeiten, will einen wichtigen Mosaikstein liefern, um diesen Nachteil zu beheben. Die Forscher der drei Institutionen arbeiten im Rahmen einer Kooperation an Quantentechnologien mit ionenbasierten Prozessoren, die über eine integrierte Optik zur Ansteuerung und Auslesung der Prozessoren verfügen, um damit den Quantencomputer ein Stück näher zur Marktreife zu bringen. Dafür wurde bei Infineon in Villach ein eigenes Quanten-Testlabor eingerichtet.

„Diese Forschungsinitiative beschleunigt die Entwicklung marktfähiger Quantencomputer deutlich. Auf dem Gebiet der Quantencomputer-Forschung herrscht aktuell ein massiver globaler Wettbewerb. Wir haben die Chance, bei diesem zentralen Zukunftsthema ganz vorne dabei zu sein“, umreißt die Vorstandsvorsitzende von Infineon Technologies Austria, Sabine Herlitschka, die Bedeutung des Vorhabens.

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Für Heinz Mayer, den Geschäftsführer von JOANNEUM RESEARCH, ist das Projekt auch ein gutes Beispiel für die immense Bandbreite an Forschungskooperationen, die inzwischen im Süden Österreichs anzutreffen sind: „Wir haben an der Achse Steiermark und Kärnten einerseits disruptive Forschung, mit der wir weit in die Zukunft vorausgreifen und andererseits Projekte, wo die Ergebnisse unmittelbar zur Anwendung kommen, bis hin zur Auftragsforschung.“ Natürlich, erklärt Mayer, beeinflussen die einzelnen Kooperationen auch einander: „Mit der Zeit entstehen so zu bestimmen Themen Forschungscluster, die dann umso effizienter arbeiten können.“

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Die Forschungsinfrastruktur im Süden Österreichs bietet für Unternehmen daher einen wichtigen Anziehungspunkt. Am Institut für Robotik und Flexible Produktion, das am Klagenfurter Lakeside-Technologiepark angesiedelt ist, wird zum Beispiel an einem Thema geforscht, das derzeit für sehr viele produzierende Unternehmen von zentraler Bedeutung ist: an kollaborativen Robotern bzw. den Grundlagen dafür, dass Mensch und Maschine noch besser und sicherer als bisher zusammenarbeiten können.

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Bestanden die frühen Herausforderungen in der Robotik darin, gefährliche oder körperlich sehr anstrengende Tätigkeiten in der Produktion durch Roboter ausführen zu lassen, so ist eines der für Unternehmen heute sehr wichtigen Bereiche die Flexibilisierung. Roboter sollen einerseits lernen, auf sich ständig verändernde Umgebungen angemessen zu reagieren, andererseits sollen sie selbst in ihrer Anwendung vielfältiger werden. „Das spielt vor allem vor dem Hintergrund einer fortschreitenden Automatisierung bis hinunter auf Losgröße eins in der Massenproduktion eine wichtige Rolle“, erklärt Mayer.

Als ein weiteres Beispiel dafür, wie gut die Forschungsachse im Süden funktioniert, nennt er die Arbeit an digitalen Zwillingen, die am kürzlich neu eröffneten Digital Twin Lab von JOANNEUM RESEARCH im Klagenfurter Lakeside Park geleistet wird. Digitale Zwillinge als virtuelle Abbilder realer Welten können zum Beispiel für die Optimierung von Maschinen genutzt werden, indem zunächst eine rein virtuelle Version der Maschine erzeugt wird. Auf dieser virtuellen Anlage können Verbesserungen sehr einfach überprüft werden, bevor man sie auf den realen Maschinen implementiert. Dasselbe Prinzip lässt sich auch beim Training von automatisierten Fahrzeugen anwenden, wo man auf diese Weise einen großen Teil der ressourcenaufwendigen Testfahrten einsparen kann.

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Hoch automatisiertes Fahren ist ohnehin ein wichtiger Forschungsschwerpunkt im Süden. Derzeit wird dort unter anderem daran gearbeitet, die zum Testen und Weiterentwickeln nötigen Daten unserer Verkehrsinfrastruktur zu sammeln und zu interpretieren. Dabei wird nicht nur mit Sensoren gefahren, die auf dem Dach eines Autos montiert sind, sondern auch per Drohne oder zu Fuß aufgenommen. Und wie bei so vielen Projekten funktioniert auch hier die Aufgabenteilung hervorragend: Die Testumgebungen für Fahrzeuge in der Steiermark und für Drohnen im Klagenfurter Lakeside Park wachsen hierbei noch näher zusammen. KI-Methoden zur Datenauswertung werden standortübergreifend entwickelt und die Sensoren werden effizient von Kärnten aus international eingesetzt.

Die Möglichkeit, sich Aufgaben zu teilen, und dadurch viele „Kompetenzzentren“ zu unterschiedlichsten Themenfeldern aufzubauen, von Holz und anderen nachwachsenden Rohstoffen bis zu Künstlicher Intelligenz ist ein wichtiger infrastruktureller Vorteil, den der Süden Österreichs bietet. Für sehr viele technische bzw. technologische Fragen lassen sich hier Experten direkt vor Ort finden.

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Und auch an Nachwuchs fehlt es nicht. Nimmt man Kärnten und die benachbarte Steiermark zusammen, so haben hier sieben relevante universitäre Ausbildungseinrichtungen ihren Sitz: neben der Universität Klagenfurt, der FH Kärnten auch die TU Graz, die MedUni-Graz, die Universität Graz, die Montanuniversität Leoben und die FH JOANNEUM. Unternehmen, die sich in Kärnten ansiedeln, profitieren daher auch von der Möglichkeit, gut ausgebildete Fachkräfte in unmittelbarer Nähe zu rekrutieren. Wenn Graz und Klagenfurt nach der Eröffnung der Koralmbahn noch näher aneinanderrücken, wird dieser Vorteil noch besser nutzbar sein.