Gemeinsam mit dem Fraunhofer KI-Spin-off plus10 und dem Brau- und Getränketechnologie-Lehrstuhl in Weihenstephan der technischen Universität München (TUM) hat der Sondermaschinenbauer für Lebensmittel- und Getränkeverpackungsanlagen BMS ein anwendungsnahes Forschungs- und Entwicklungsprojekt im Herbst 2022 begonnen und sammelt Anwender-Anforderungen und Feedback. Ziel des Projekts MappKIng (KI-basiertes Mapping von Maschinendatenmodellen auf industrielle Software-Applikationen) ist es, am Beispiel der Getränke- und Lebensmittelindustrie, systematisch KI-Werkzeuge für das automatisierte Mapping des verfügbaren Datenraums einer Maschine oder Anlage mit gewünschten produktionsnahen Software-Applikationen zu konzipieren und realitätsnah prototypisch zu erproben. Betreiber solcher Anlagen können sich mit ihren konkreten Anforderungen aktiv einbringen und durch realitätsnahe Erprobungsläufe sowie durch Wissensaustausch profitieren.

Fokus auf KI zur einfachen Einführung von datenintensiven Software-Tools für die Produktion

Neuartige, datengetriebene KI-Ansätze zum Beispiel zur kontinuierlichen und echtzeitnahen Produktionsoptimierung, die auf einer hoch performanten hybriden (Edge-Cloud) IT-Infrastruktur basieren, sind hochgradig effizienzsteigernde, aber zugleich auch höchst anspruchsvolle Software-Tools, die eine komplexe Daten- und IT-Infrastruktur benötigen. Dies bedingt individuelle Anbindungs- und gegebenenfalls Programmierarbeit, die einer einfachen Anwendung gerade in der mittelständisch geprägten Getränkeindustrie entgegenstehen. Dies stellt aktuell noch große Einstiegshürden in die vernetzte, intelligente Produktion dar. 

Ziel des gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsvorhabens MappKIng ist es die initialen Daten- und Software-Konfigurationshürden, die aktuell primär durch viel manuelle Arbeit von Domänen- und Softwareexpert:innen überwunden werden müssen und zudem fehleranfällig sind, systematisch durch Tools basierend auf künstlicher Intelligenz (KI) stark zu vereinfachen oder vollständig abzulösen. 

Der Anwendungsfokus liegt hierbei im ersten Schritt auf automatisierten Getränke- und Verpackungsanlagen im Lebensmittelbereich für die datenintensive Software-Tools zum Beispiel zur situativen Werkerassistenz zwecks Effizienzsteigerung/-Stabilisierung, Asset Management, Condition Monitoring, Predictive Maintenance oder die typische MES-Anbindung genutzt werden sollen.

Der Temperierspezialist Lauda hat sich, gemeinsam mit weiteren Investoren, an dem Start-up Magnotherm beteiligt. Mit der damit abgeschlossenen Finanzierungsrunde über 5 Millionen Euro möchte das Start-up den ersten nachhaltigen Kühlschrank in Serie fertigen. Über ihre Innovationstochter, new.degree, verfolgt Lauda bereits seit der Gründung im Jahr 2019 die Entwicklung des vielversprechenden Start-ups aus Darmstadt. Den langjährigen Kontakt und die soeben getätigte Investition von über 300.000 Euro wollen beide Unternehmen nutzen, um strategische Anknüpfungspunkte für gemeinsame Themen und Projekte zu finden.

Magnotherm wurde unter anderem von den heutigen Geschäftsführern Dr. Maximilian Fries und Timur Sirmann aus der TU Darmstadt heraus gegründet und entwickelt nachhaltige Kühllösungen ohne den Einsatz der industrieüblichen – oft klimaschädlichen – Kältemittel. Das Start-up verwendet ein temperaturaktives, magnetisches Metall, das ein Wassergemisch herunterkühlt. Diese revolutionäre Technologie lässt sich prinzipiell für jede Art der Kühlung einsetzen – und hat damit das Interesse des Weltmarktführers für exakte Temperaturen geweckt: »Geräte von Lauda temperieren Anwendungen und Prozesse in den wichtigen Zukunftsbranchen«, erklärt der für Beteiligungen zustände Geschäftsführer, Dr. Mario Englert. Der Geschäftsführende Gesellschafter, Dr. Gunther Wobser, ergänzt: »Wir wollen mit exakten Temperaturen gemeinsam die Welt verbessern – das ist unsere Vision und das setzen wir täglich konkret um. Zukünftig werden energieeffiziente Systeme benötigt, die Ressourcen schonen und klimaschädliche Emissionen minimieren. Magnotherm geht hier einen entscheidenden Schritt voran, der gut zu unserer Technologiekompetenz als Weltmarktführer passt. Mit unserer Beteiligung legen wir den Grundstein für eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Start-up und Industrie und können voneinander profitieren.«

Rodinger Kunststoff-Technik und die Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung wollen ihre Kompetenzen künftig bündeln. Mit einer Kooperation wollen der Kunststoff-Spezialist und der Forschungs- und Entwicklungsdienstleister Medizin-Start-ups den Transfer von der Idee über die Produktentwicklung bis zur Großserie erleichtern. Medizin-Start-ups stehen traditionell vor zwei großen Herausforderungen: der Produktentwicklung als solcher und der Überführung der Kleinserie in eine effiziente Großserienfertigung. Kosten- und zeitintensive Umstellungen können die Folge sein, wenn nicht von Beginn an die Anforderungen der Serienfertigung berücksichtigt werden. Schwerpunkte der Kooperation sind Testträgersysteme und In-vitro-Diagnostik.

Die Serienfertigung von Beginn an im Blick

Für eine erfolgreiche Überführung in die Großserie ist es von Vorteil, RKT bereits bei der Konzeption und Produktentwicklung durch Hahn-Schickard mit einzubeziehen. Das Forschungsinstitut begleitet bei der Zulassung und Produktion der Kleinserien. Die Übertragung in die Großserie und in industrielle Fertigungsprozesse bei RKT gestaltet sich dadurch unkompliziert. „Unsere Kooperation zielt darauf ab, dem Kunden die gesamte Wertschöpfungskette bis zum serienfertigen Produkt zu ermöglichen“, betont Nils Paust, stellvertretender Institutsleiter bei Hahn-Schickard. „Wenn wir frühzeitig in die Konzeption eingebunden werden, lassen sich Prozesse von vornherein aufeinander abstimmen, vom werkzeuggerechten Design bis zur Wahl der passenden Kunststoffe“, so Andreas Persch, Leiter Vertrieb und Projekte bei RKT. 

Erfolgsprojekt: PCR-Test für den Point-of-Care

Wie eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen RKT und Hahn-Schickard aussehen kann, zeigt das Kundenbeispiel Spindiag. Das Unternehmen ist eine Ausgründung aus Hahn-Schickard in Freiburg und hat einen PCR-Test für den Nachweis von SARS-CoV-2-Erregern direkt am Point-of-Care entwickelt. Aus den von Spindiag vordefinierten manuellen Prozessschritten der Kleinserie hat RKT mit ihrem Know-how zu Produktionstechnik und -effizienz eine industrielle, automatisierte Fertigungslinie aufgebaut. Gemeinsam wird inzwischen am Designtransfer für weitere PCR-Testsysteme für den Nachweis anderer Erreger gearbeitet.

thyssenkrupp Uhde und Idesa Industrial Plants (IDIP) haben ein Memorandum of Unterstanding (MoU) zur Zusammenarbeit bei der Entwicklung und Fertigung von Modulen für grüne Ammoniakprojekte unterschrieben. Das MoU wurde am 23. März 2023 in Essen, Deutschland unterzeichnet. Die Erklärung wird sich auf die Entwicklung eines gemeinsamen Projektes in dem Bereich Planung, Fertigung und Bau von modularen grünen Ammoniakanlagen fokussieren. Die modularen Lösungen basieren auf der uhde Ammoniaktechnologie

Im Rahmen der Absichtserklärung werden die Unternehmen zusammen an der Weiterentwicklung von modularen grünen Ammoniakanlagen arbeiten, die sich in Produktionseinheiten für grünen Wasserstoff integrieren lassen. Die modularen Anlagen werden grüne Ammoniakprojekte, die für den Erfolg der Energiewende entscheidend sind, weiter vorantreiben. 

Die Kooperation der zwei Unternehmen kombiniert das Know-how von IDIP bei der Fertigung von Skids und Modulen mit der Erfahrung von thyssenkrupp Uhde bei dem Engineering und Bau von Ammoniakanlagen, was zu Synergien, Kosteneinsparungen, verbesserter Fertigungseffizienz, erhöhter Wettbewerbsfähigkeit und Risikominderung führt. Gleichzeitig können Kapazitätsengpässe beseitigt und die Lieferketten verbessert werden. Darüber hinaus ermöglicht es thyssenkrupp Uhde, sich auf die steigende Nachfrage vorzubereiten, die im Zuge der für den Erfolg der Energiewende erforderlichen künftigen Großinvestitionen in grüne Ammoniakmärkte kommen wird

Wasserstoff ist ein kritischer Teil der Energiewende, da er Energie für schwer zu elektrifizierende Sektoren wie Langstreckentransport, Chemie, Eisen und Stahl, Raffination, Schiffskraftstoffe, Lkw-Transport und Stromerzeugung liefern kann. Ammoniak ist ein idealer Wasserstoffträger, da es leichter zu komprimieren und zu transportieren ist. Nach der Verschiffung an seinen Zielort, muss das Ammoniak in Wasserstoff gespalten („Cracking“) werden, bevor es in der Energiewert-schöpfungskette verwendet wird. 

Energie produziert aus Wasserstoff erzeugt lediglich Wasser als Nebenprodukt ohne CO2-Emissionen. Da die Industrie weltweit expandiert und eine starke Nachfrage aus Deutschland und anderen europäischen Ländern besteht, wird der beschleunigte Ausbau von grünen Ammoniakanlagen immer wichtiger.