Ausgangspunkt war die Frage, wie Kräfte und Momente auch in beweglichen oder rotierenden Systemen zuverlässig gemessen werden können, ohne dass Kabel, Schleifringe oder mechanisch belastete Leitungen zum Schwachpunkt werden. Gerade in Robotik und Handhabungstechnik verursachen solche Verbindungen zusätzlichen Bauraum, Verschleiß und potenzielle Messfehler. Im Projekt wurde deshalb eine kompakte Sensorlösung mit anwendungsspezifischer Kalibrierung und drahtloser Energie- und Datenübertragung weiterentwickelt. Die Kalibrierung berücksichtigt die konkrete Einbausituation und erlaubt die mehrdimensionale Erfassung von Kräften und Momenten. Gemeinsam mit einem Hersteller von Robotik- und Handhabungstechnik wurden bereits Prototypen für Robotergreifer umgesetzt und beim Industriepartner evaluiert; weitere Unternehmen aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern erproben die Technologie in konkreten Szenarien.

Der Ansatz ermöglicht kompaktere, wartungsärmere und flexiblere Produkte, weil störanfällige Verkabelungen entfallen. Besonders interessant ist die Lösung für Unternehmen aus Robotik, Automatisierung, Werkzeug- und Maschinenbau, Medizintechnik und Fahrzeugtechnik, die Kräfte und Momente direkt in beweglichen Komponenten erfassen oder bestehende Systeme um Zustandsüberwachung und Qualitätskontrolle erweitern möchten.

Viele eingebettete Systeme sollen heute mobil, kompakt und energieeffizient arbeiten, gleichzeitig scheitern neue Anwendungen oft an aufwändiger Verkabelung oder schwer zugänglichen Einbauorten. Ziel des Projekts war deshalb, kabelgebundene Lösungen in robuste drahtlose Embedded-Systeme zu überführen. Dabei wurde nicht einfach ein Funkmodul ergänzt, sondern der geeignete Funkstandard jeweils anhand von Reichweite, Störsicherheit, Datenrate und Energiebedarf ausgewählt und in Proof-of-Concepts erprobt. Ein Beispiel ist die Konzeptstudie für ein bislang kabelgebundenes Lichtzeichensystem in der Veranstaltungstechnik, das auf eine Sub-GHz-Funklösung übertragen wurde. Parallel wird ein medizintechnisches Distraktionswerkzeug um drahtlose Datenübertragung und eine App-Anbindung erweitert.

Der Nutzen liegt in geringerem Installations- und Wartungsaufwand sowie neuen Einsatzmöglichkeiten für mobile, rotierende oder schwer zugängliche Systeme. Zielgruppen sind insbesondere Unternehmen aus Veranstaltungstechnik, Medizintechnik, Maschinenbau, Analytik und industrieller Kommunikation, die bestehende Produkte kabellos weiterentwickeln oder neue vernetzte Funktionen integrieren wollen.

Nitrat ist für die Landwirtschaft ein wichtiger Messwert: Zu hohe Konzentrationen belasten Böden und Gewässer, während eine zu großzügige Düngung zugleich unnötige Kosten verursacht. Motivation des Projekts war daher ein Messsystem, das Nitrat in Wasser und Bodenextrakten automatisiert und möglichst robust bestimmen kann. Entwickelt wurde ein Ansatz auf Basis von UV-C-LEDs, bei dem Störeinflüsse durch organische Bestandteile und Trübungen gezielt kompensiert werden. Zwei Wellenlängen, geeignete Referenz- und Auswerteverfahren sowie automatisierte Probenaufbereitung bilden die technische Grundlage. Die Messdaten können digital erfasst und über eine cloudbasierte Plattform in bestehende landwirtschaftliche Systeme eingebunden werden. Mit einem Anbieter von Umweltmesstechnik, einem potenziellen Vertriebspartner für Messsysteme sowie einem Hersteller von Sensor- und Aktoriklösungen wurden unterschiedliche Wege für gemeinsame Entwicklung, Vermarktung und Integration in bestehende Produktportfolios diskutiert.

Für landwirtschaftliche Betriebe eröffnet die Lösung die Möglichkeit, Düngemittel bedarfsgerechter einzusetzen, Kosten zu senken und Umweltanforderungen besser einzuhalten. Gleichzeitig richtet sich die Technologie an Anbieter von Umweltmesstechnik, Agrartechnologie, Sensordienstleistungen und digitalen Plattformen, die präzise Messdaten in neue Produkte oder datenbasierte Services überführen möchten.

Telemedizinische Anwendungen benötigen mehr als eine reine Videoverbindung: Medizinische Situationen müssen realitätsnah abgebildet, Interaktionen erfasst und neue Bedienkonzepte sicher erprobt werden können. Aus dieser Motivation entstand ein Projekt, das Künstliche Intelligenz mit Virtual Reality, Eyetracking und weiterer Sensorik verbindet. Mithilfe digitaler Patientenmodelle, VR-Brillen sowie spezialisierten Sitz- und Liegemöglichkeiten werden Trainings-, Simulations- und Behandlungsszenarien aufgebaut. Mobile Endgeräte und Eyetracking erlauben es, Nutzerinteraktionen zu untersuchen und intuitive Bedienkonzepte zu entwickeln. Die Zusammenarbeit mit Unternehmen aus User Experience und Medizintechnik ermöglicht praxisnahe Usability-Tests und die gemeinsame Weiterentwicklung konkreter telemedizinischer Anwendungsszenarien.

Der Nutzen liegt in realitätsnäheren Trainings- und Simulationsmöglichkeiten sowie in der Entwicklung standortunabhängiger digitaler Gesundheitsanwendungen. Zielgruppen sind Kliniken, Bildungsanbieter, Medizintechnikunternehmen und KMU, die neue Lösungen für Aus- und Weiterbildung, Rehabilitation oder Telemedizin entwickeln und dabei KI, VR und Sensorik nutzerorientiert einsetzen möchten.

Batteriebrände und Rückrufe zeigen, dass kritische Zustände in Lithium-Ionen-Batterien möglichst früh erkannt werden müssen. Besonders gefährlich ist das thermische Durchgehen, das sich aus Zellfehlern, Überhitzung, Überladung oder Verunreinigungen entwickeln kann. Das Projekt setzt deshalb nicht erst bei der sichtbaren Erwärmung an, sondern untersucht Vorläufer eines kritischen Zustands. Im Mittelpunkt steht die frühzeitige Erkennung von Gasen - insbesondere Wasserstoff - in Kombination mit Temperatur- und Drucksensorik. Die Sensorsignale werden gemeinsam ausgewertet und sollen perspektivisch durch intelligente Algorithmen ergänzt werden, um Fehlalarme zu vermeiden und relevante Abweichungen zuverlässig zu erkennen. Industriepartner bringen dabei Anforderungen an Robustheit, Lebensdauer und Integrationsfähigkeit ein.

Die zusätzliche Sicherheitsebene kann helfen, Gefährdungen zu erkennen, bevor es zu einem unkontrollierten thermischen Ereignis kommt. Davon profitieren Hersteller und Betreiber von Elektrofahrzeugen, stationären Energiespeichern und industriellen Batteriesystemen. Darüber hinaus ist die Sensorik für Unternehmen interessant, die Gas-, Druck- oder Sicherheitslösungen in bestehende Batteriemanagementsysteme integrieren möchten.

Mit der zunehmenden Nutzung von KI in Sensoren und Geräten entsteht ein Zielkonflikt: Je mehr Daten lokal ausgewertet werden sollen, desto höher sind häufig Rechenleistung und Energiebedarf. Gleichzeitig ist es weder wirtschaftlich noch technisch sinnvoll, große Mengen an Rohdaten dauerhaft an zentrale Cloud-Systeme zu übertragen. Das Projekt verfolgt deshalb den Ansatz, relevante Informationen möglichst früh direkt am Sensor zu erkennen. Hierzu wurde unter anderem eine analoge Merkmalsextraktion entwickelt, die Sensorsignale bereits vor einer energieintensiven Digitalisierung auf charakteristische Merkmale untersucht. Ein Demonstrator macht die Funktionsweise für potenzielle Anwender sichtbar und kann sowohl mit Beispieldaten als auch mit realen Sensorsignalen betrieben werden.

Unternehmen können dadurch energiearme Sensorknoten entwickeln, die Daten lokal bewerten und nur relevante Informationen weitergeben. Besonders geeignet ist der Ansatz für Maschinen- und Anlagenüberwachung, Predictive Maintenance, autonome Sensorsysteme und IoT-Anwendungen. Zielgruppen sind Unternehmen, die Echtzeitfähigkeit, geringe Datenmengen und niedrigen Energieverbrauch miteinander verbinden müssen.

Die Nanoporen-Analytik entwickelt sich von der DNA-Sequenzierung zunehmend in Richtung weiterer Moleküle wie Proteine. Damit steigen die Anforderungen an die Elektronik: Beim Durchtritt eines Moleküls durch eine Nanopore verändern sich extrem kleine Ionenströme im Picoampere-Bereich innerhalb sehr kurzer Zeit. Um diese Signale zuverlässig zu erfassen, werden hohe Bandbreite, sehr geringes Rauschen und speziell angepasste mikroelektronische Schaltungen benötigt. Im Projekt werden deshalb ASIC-basierte Stromverstärker und eine Evaluationsplattform aus Chip, Trägerplatine, USB-Anbindung und PC-Software weiterentwickelt. So können Forschungsgruppen und Unternehmen die Technologie frühzeitig in eigenen Experimenten erproben und Anforderungen für spätere Produktlösungen ableiten.

Die Technologie schafft die Basis für kompaktere, schnellere und präzisere Analysegeräte. Zielgruppen sind Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus Biotechnologie, Diagnostik, Medizintechnik und Laboranalytik. Perspektivisch eröffnen sich auch Anwendungen außerhalb der klassischen Molekularbiologie, etwa für dezentrale Analysen oder neue Nachweisverfahren in der Produkt- und Fälschungssicherheit.

In vielen Produktionsumgebungen sind bereits zahlreiche Sensoren vorhanden, ihre Daten bleiben jedoch in unterschiedlichen Protokollen und proprietären Schnittstellen eingeschlossen. Genau hier setzt das Sensor Technology Adapter Gateway (STAG) an: Ziel war eine Integrationsplattform, die die Vielfalt auf der Sensorseite von den übergeordneten IT-Systemen entkoppelt. Unterschiedliche Sensoren werden über Technology Adapter angebunden und in ein gemeinsames Informationsmodell überführt. Auf der IT-Seite stellen Data Consumer Adapter die Daten beispielsweise über OPC UA, MQTT, Datenbanken oder Cloud-Schnittstellen bereit. Neue Protokolle können modular ergänzt werden, ohne bestehende Sensoren oder IT-Systeme grundlegend anzupassen. Dadurch wird aus einer Vielzahl individueller Punkt-zu-Punkt-Schnittstellen eine skalierbare Integrationsarchitektur.

Unternehmen können bestehende Anlagen schneller digitalisieren, Sensorik einfacher nachrüsten und vorhandene Investitionen länger nutzen. STAG richtet sich insbesondere an Industrieunternehmen, Maschinen- und Anlagenbauer sowie Systemintegratoren mit heterogenen Sensorlandschaften, die Daten für MES, ERP, Cloud, Analyse oder andere Industrie-4.0-Anwendungen standardisiert verfügbar machen möchten.

Passwörter und Verschlüsselungsverfahren sind nur so belastbar wie die Schutzmechanismen, die sie in der Praxis umsetzen. Motivation des Projekts war daher, die Widerstandsfähigkeit solcher Verfahren nicht nur theoretisch, sondern unter kontrollierten Bedingungen mit realer Rechenleistung bewerten zu können. Dafür wurde eine verteilte Rechenumgebung aufgebaut, in der die Leistung mehrerer Systeme gebündelt wird. So lassen sich automatisierte Angriffsversuche simulieren, Schwachstellen in Authentifizierungsmechanismen erkennen und unterschiedliche Passwort- oder Verschlüsselungsstrategien vergleichbar untersuchen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf einer reproduzierbaren Testumgebung, aus der konkrete Empfehlungen für sicherere Konfigurationen und Richtlinien abgeleitet werden können.

Unternehmen und öffentliche Einrichtungen erhalten damit eine Grundlage, ihre Passwort-, Authentifizierungs- und Sicherheitsrichtlinien realitätsnäher zu bewerten und gezielt zu verbessern. Gleichzeitig eignet sich der Ansatz für IT-Dienstleister, Cybersecurity-Anbieter und Bildungseinrichtungen, um Schutzmechanismen zu testen, Sicherheitslösungen weiterzuentwickeln und Fachkräfte praxisnah zu qualifizieren.

Mit wachsender Zahl vernetzter Geräte steigt der Aufwand für Updates, Konfiguration und Überwachung erheblich - insbesondere, wenn Geräte über verschiedene Standorte verteilt sind. Das Projekt adressiert diese Herausforderung mit einer cloudbasierten Plattform für das zentrale Gerätemanagement. Endgeräte können registriert, überwacht und aus der Ferne konfiguriert werden; außerdem lassen sich Software- und Sicherheitsupdates, Zugriffsrechte und Gerätezustände zentral verwalten. Der entscheidende Gedanke ist, wiederkehrende Administrationsaufgaben zu standardisieren und einen einheitlichen Überblick über eine heterogene Geräteflotte zu schaffen. Dadurch wird aus vielen einzeln gepflegten Geräten eine zentral steuerbare Infrastruktur.

Der Nutzen zeigt sich vor allem bei großen oder dezentral verteilten Geräteflotten: Wartungsaufwand und Reaktionszeiten sinken, während Betriebssicherheit und Skalierbarkeit steigen. Die Lösung richtet sich an Unternehmen, Betreiber von IoT-Infrastrukturen und Organisationen mit mehreren Standorten, die Geräte über ihren gesamten Lebenszyklus effizient und sicher verwalten möchten.

Die Open-Source-Schulserverlösung linuxmuster.net stellt zahlreiche Dienste für den digitalen Schulbetrieb bereit. Mit zunehmendem Funktionsumfang werden Installation, Aktualisierung und Wartung jedoch komplexer. Ziel des Projekts war deshalb, die bestehende Architektur in kleinere, klar voneinander getrennte Dienste zu überführen. Durch Containerisierung werden einzelne Komponenten modular bereitgestellt und können unabhängig voneinander aktualisiert, skaliert oder ersetzt werden. Abhängigkeiten zwischen Diensten werden reduziert und die technische Bereitstellung wird reproduzierbarer. Damit entsteht eine Architektur, die besser zu modernen Betriebsmodellen passt und Weiterentwicklungen erleichtert, ohne das Gesamtsystem bei jeder Änderung neu aufsetzen zu müssen.

Bildungseinrichtungen und öffentliche Träger profitieren von einfacheren Installations- und Wartungsprozessen sowie einer flexibleren Nutzung vorhandener IT-Ressourcen. Für IT-Dienstleister und Administratoren verbessert die modulare Architektur außerdem Skalierbarkeit und Fehlerbehebung. Zielgruppe sind insbesondere Schulen, Schulträger und Dienstleister, die linuxmuster.net effizient und langfristig betreiben möchten.

High-Performance-Computing-Systeme werden häufig von unterschiedlichen Nutzergruppen und Projekten gemeinsam genutzt. Klassische Container sind zwar ressourcenschonend, bieten aber nicht in jedem Szenario die gewünschte Isolation zwischen Anwendungen. Virtuelle Maschinen isolieren stärker, benötigen dafür jedoch mehr Ressourcen. Das Projekt untersucht deshalb Kata Containers als Verbindung beider Ansätze. Anwendungen werden containerähnlich bereitgestellt, laufen aber in stärker isolierten, virtualisierten Umgebungen. Im Mittelpunkt steht die Frage, ob sich damit HPC-Ressourcen flexibel und effizient verteilen lassen, ohne Anforderungen an Sicherheit und Mandantentrennung zu vernachlässigen. So soll eine technische Grundlage für moderne, gemeinsam genutzte Recheninfrastrukturen geschaffen werden.

Der Ansatz ist besonders für Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Rechenzentren interessant, die Hochleistungsrechner mehreren Teams oder Projekten zur Verfügung stellen. Eine bessere Isolation kann Datenschutz und Informationssicherheit unterstützen, während die flexible Bereitstellung rechenintensive Entwicklungs-, Analyse- und Simulationsprozesse beschleunigt und vorhandene HPC-Ressourcen effizienter nutzbar macht.

Smart-Home-Geräte werden immer stärker miteinander vernetzt, gleichzeitig wächst damit die Angriffsfläche in privaten Heimnetzwerken. Sicherheitsprobleme entstehen häufig nicht nur in einem einzelnen Gerät, sondern im Zusammenspiel von Funkverbindungen, Apps, Cloud-Diensten und lokalen Netzwerkkomponenten. Ziel des Projekts ist es deshalb, typische Angriffsszenarien in kontrollierten Testumgebungen systematisch nachzustellen. Dabei werden technische Schwachstellen in Geräten und Kommunikationswegen identifiziert, ihre Auswirkungen bewertet und geeignete Gegenmaßnahmen abgeleitet. Die Untersuchung betrachtet damit nicht nur einzelne Produkte, sondern die Sicherheitskette eines vernetzten Smart-Home-Systems als Ganzes.

Die Ergebnisse helfen Herstellern und Dienstleistern, Schwachstellen früher zu erkennen und vernetzte Produkte sicherer zu entwickeln. Gleichzeitig können bessere Sicherheitsstandards wirtschaftliche Schäden durch Cyberangriffe reduzieren und die Erfüllung regulatorischer Anforderungen unterstützen. Zielgruppen sind Anbieter von Smart-Home- und IoT-Produkten, IT-Sicherheitsdienstleister sowie Organisationen, die vertrauenswürdige vernetzte Systeme entwickeln oder prüfen.