Kategorie: Laufband

Gold steckt nicht nur in Schmuck, sondern auch in Computern, Handys und anderen Elektrogeräten. Weil die Rückgewinnung bislang aufwendig ist, landen wertvolle Rohstoffe häufig im Elektroschrott. Der Wuppertaler Chemiker Prof. Fabian Mohr erklärt, wie Forschende mit ungefährlichen Substanzen Gold zurückgewinnen und warum Recyclinggold eine umweltfreundliche Alternative zum Abbau sein könnte.

Normalerweise werden bei der Goldgewinnung giftige Substanzen wie Cyanidsalze oder Quecksilber eingesetzt, die die Umwelt sehr belasten. Gold wird aber auch bereits seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts in allen möglichen Elektrogeräten verbaut, die nach ihrer Nutzung zum Elektroschrott gehören. Allein im Jahr 2022 wurden rund 62 Millionen Tonnen Elektromüll produziert, aber nur 22,3 Prozent davon recycelt, weil es bislang an effizienten und nachhaltigen Methoden fehlt. Dabei enthält eine Tonne Elektronikschrott in der Regel einen höheren Goldanteil als eine Tonne Erz. Nun hat ein australisches Forscherteam eine umweltfreundliche Methode entwickelt, um Gold aus Elektroschrott zu recyceln. Der Chemiker Prof. Fabian Mohr von der Bergischen Universität hat sich diese und auch andere Methoden zur nachhaltigen Nutzung von Gold einmal angesehen und sagt: „Das Bemerkenswerte an dieser Methode ist sicherlich, dass Substanzen verwendet werden, die es in großen Mengen günstig gibt und die komplett ungefährlich sind. Die Methode basiert auf einer Alltagschemikalie, die man als Desinfektionsmittel aber auch insbesondere als Substanz kennt, die in Schwimmbädern eingesetzt wird, um das Wasser zu chlorieren, ohne dass man mit Chlorgas arbeiten muss.“ Doch das interdisziplinäre Team der Wissenschaftler der Flinders University in Bedford Park habe darüber hinaus auch ein besonderes Polymer (Polymere sind große, kettenartige Makromoleküle, die aus vielen kleinen, sich wiederholenden Bausteinen, den sogenannten Monomeren, bestehen, Anm. d. Red.) entwickelt, ergänzt der Wuppertaler Forscher, welches die Goldpartikel wie ein Schwamm aufsauge und von den anderen Metallen trenne. Das sei die eigentliche Schwierigkeit beim Recyceln von edlen und unedlen Metallen: die sortenreine Trennung.

Quecksilbermethode eigentlich in fast allen Ländern verboten

Das australische Team umgeht mit dieser neuen Methode das Austreten hochgiftiger Quecksilberdämpfe, die früher immer entstanden. Dazu Mohr: „Man muss sagen, die Quecksilbermethode, um Gold zu gewinnen, ist nicht mehr im industriellen Maßstab anwendbar und in fast allen Ländern verboten. Problematisch ist die Goldgewinnung mit Quecksilber heute in illegalen Minen, die typischerweise in Zentral- und Mittelamerika und in einigen Gegenden in Afrika nach wie vor von Privatleuten angewandt wird.“  Dort komme man günstig an Quecksilber heran und es gäbe auch keine nennenswerten Sicherheitsvorkehrungen. „Besonders Quecksilber in der Gasphase ist für Mensch und Umwelt ein großes Gift“, warnt der Fachmann und erklärt: „In dem Prozess wird die Legierung aus Gold und Quecksilber, ein Amalgam, erhitzt, um das Quecksilber wieder vom Gold zu trennen. Dabei geht Quecksilber in die Gasphase über. Irgendwann gelangt es in die Umwelt, die Gewässer, in die Nahrungskette und schließlich auch in den Menschen.“ Das weltweit dominierende Verfahren im Goldbergbau sei bis heute die sogenannte Cyanidlaugerei. Dabei arbeite man mit der ebenfalls sehr gefährlichen Chemikalie Natriumcyanid, die den wirtschaftlichen Vorteil habe, spottbillig zu sein und in der Natur nicht lange beständig sei. „Wenn ein Cyanidabfall unter Sonneneinstrahlung und Luftkontakt länger herumsteht, wird das sehr giftige Cyanid zum nichtgiftigen Cyanat oxidiert. Und deshalb ist dieser Prozess längst nicht so gefährlich wie das Quecksilber-Amalgam-Verfahren.“

3,9 Milligramm Gold aus 30 Gramm Elektroschrottpulver

Das besonders Nachhaltige bei der Methode der Australier ist, dass sie zur Gold- und auch Kupfergewinnung Arbeitsspeichermodule aus ausrangierten Computern nutzen. Leiterplatten und andere Komponenten aus ausrangierter Elektronik können laut Studie 200 bis 900 Milligramm Gold pro Kilogramm enthalten. Schätzungen der Vereinten Nationen zufolge entspricht der jährliche Anfall an Elektroschrott einer Größenordnung von etwa 125 weggeworfenen Laptops oder PCs pro Sekunde. Im Test lösten die Forscher aus 30 Gramm Elektroschrottpulver 3,9 Milligramm Gold. „Im Hinblick auf die aktuell sehr hohen Goldpreise, werden solche Recyclingmethoden natürlich immer interessanter. Sobald man da mit Substanzen Gold recyceln kann, die preisgünstig erhältlich sind, kann sich das wirtschaftlich lohnen“, erklärt Mohr. Aber in welchen Teilen des Elektroschrotts steckt eigentlich Gold? „Gold hat eine sehr, sehr gute elektrische Leitfähigkeit“, sagt der Chemiker, „d.h. überall da, wo Komponenten miteinander verbunden sind, wo Strom durchgeleitet werden muss, findet man auch Gold. Die goldenen Steckverbindungen von Chips und die Leiterkontakte auf den Platinen sind tatsächlich aus Gold.“

Gold liegt ungenutzt in unseren Schubladen

Da es keinen Unterschied zwischen recyceltem Gold und Minengold gibt, könnte man schon aus rein ethischen Gründen das recycelte Gold favorisieren. Und wenn man dann noch hört, dass gut eine Tonne Gold nach Schätzungen von Experten allein in den ca. 167 Millionen Althandys enthalten ist, die in Deutschland ungenutzt in den Schubladen liegen, sind die Ressourcen für eine Kreislaufwirtschaft eigentlich da. Doch die größte chemische und ökologische Herausforderung ist immer noch die selektive Trennung vom Gold von den über 50 weiteren verbauten Metallen.

Mehr als 50 edle und unedle Metalle in Elektrogeräten verbaut

„Kupfer und Nickel bilden den Hauptanteil der unedlen Metalle in unseren Elektrogeräten, deren Trennung von den edlen Metallen schwierig sind“, sagt Mohr. „In Festplatten sind z.T. noch Platinmetalle, wie Ruthenium enthalten, aber was sicherlich auch eine wichtige Ressource sein wird, ist das Tantal. Tantal ist ein sehr hartes und korrosionsbeständiges Metall, was in jedem der kleinen Kondensatoren, die in elektronischen Komponenten verbaut sind, enthalten ist. Tantal ist zudem ein sehr seltenes Metall, die Vorräte auf der Welt sind begrenzt. Die US-Geological Survey (Wissenschaftliche Behörde des US-Innenministeriums, Anm. d. Red.) schätzt, dass die weltweiten Tantalvorräte noch für 50 Jahre halten. Bevor uns also Gold ausgehen wird, ist das Recyceln von Tantal tatsächlich für die Nachhaltigkeit ein viel interessanteres Thema.“

Die Schweiz experimentiert mit Molke

Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich forschen ebenfalls an der Gewinnung von Gold aus Elektroschrott und haben in diesem Zusammenhang Anfang 2024 eine weitere interessante Methode vorgestellt. Sie nutzten ein Nebenprodukt des Käseprozesses und stellten aus Molke Schwämme her. „Die Wissenschaftler haben aus dem Nebenprodukt der Käseproduktion ein sogenanntes Aerogel hergestellt. Das muss man sich vorstellen wie ein gelatinöses, poröses Material, ähnlich einer festen Götterspeise. Und in diesen Poren können die Goldpartikel aufgefangen und von den anderen Metallen getrennt werden“, erklärt Mohr.

China nutzt chemische Wäsche

Keine Entwicklungen ohne China. Ein chinesisches Forschungsteam hat eine besonders kosteneffiziente chemische Waschmethode entwickelt, durch die das Gold aus alten Mobiltelefonen, Computern und Leiterplatten in weniger als 20 Minuten extrahiert wird. Da der Goldpreis mittlerweile bei über 4.000 US-Dollar pro Unze liegt, wird das Recycling äußerst lukrativ. „Um Gold aufzulösen, braucht man ein Oxidationsmittel und ein Ligand (ein Ligand ist ein Molekül oder Ion, das sich an ein zentrales Zielmolekül bindet, Anm. d. Red.), etwas, was das Gold schnappen kann. Da haben die chinesischen Forscher eine Kombination gefunden, die extrem preiswert ist und tatsächlich sehr gut funktioniert.“

Etablierung neuer Methoden dauern Zeit

„Die Möglichkeit, Substanzen zu finden, die selektiv das Gold auflösen können, hat man auch im industriellen Maßstab versucht weiterzuentwickeln, um eine Alternative zum Cyanid zu finden“, erklärt Mohr, „aber bis dato hat man allerdings noch nichts gefunden, was so preiswert ist.“ Neue Konzepte im industriellen Maßstab bräuchten einfach Zeit, sagt er. „Da muss eine Firma gefunden werden, die mutig genug ist und Geld genug hat, da zu investieren, um diese Methode auszunutzen.“ Was sicherlich passieren könne, sei, dass mit diesen Technologien die Universitäten vielleicht Start-up-Firmen gründeten, die sich mit diesen Technologien speziell um das Recyceln von Gold aus Elektroschrott kümmerten. „Das wird vielleicht nicht eine Methode sein, die im Bergbau verwendet wird, aber für Elektroschrott kann ich mir das sehr gut vorstellen. Sowas fängt immer klein an. Wenn es wirtschaftlich erfolgreich wäre, würde es auch sicher Nachahmer geben. Man muss einfach sehen, wie praktikabel es sich aus dem Labormaßstab in den kleinen industriellen Maßstab übertragen lässt und ob es dann immer noch so effizient und kostengünstig funktioniert.“

Prof. Dr. Fabian Mohr studierte Chemie in Melbourne (Australien) und promovierte ebenda. Nach Stationen in Kanada, den USA und Spanien ist er seit 2014 Professor für Anorganische Chemie in der Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften an der Bergischen Universität.

Quelle: Bergische Universität Wuppertal

Die EU Business Hub @ Semicon Japan 2026 Business Mission, die vom 7. bis 11. Dezember 2026 stattfindet, ist Ihr Tor zur Innovationsspitze Japans.

Bewerbungsschluss: 11. September 2026

Schauen Sie sich unseren EU Info Day – EU Business Hub @ Semicon Japan 2026 noch einmal an , wenn Sie mehr über den Zeitplan dieser Wirtschaftsmission, die Vorteile für ausgewählte Unternehmen, den Bewerbungsprozess sowie Tipps und Tricks für eine erfolgreiche Bewerbung erfahren möchten!

Hier klicken zum Ansehen!

Worum geht es hier?

Der EU Business Hub @ Semicon Japan 2026 wählt bis zu 50 europäische KMU und Start-ups für einen Besuch in Japan aus, um deren Internationalisierung im Halbleitersektor zu fördern. Die ausgewählten Unternehmen stellen auf der Semicon Japan aus , einer bedeutenden internationalen Fachmesse für die Halbleiterindustrie, die jährlich in Tokio stattfindet und über 103.000 Besucher anzieht. Der EU Business Hub stellt den EU-Pavillon auf der Messe zur Verfügung – eine wertvolle Plattform für Unternehmen, um ihre Produkte und Dienstleistungen zu präsentieren, Vorführungen anzubieten, Kontakte zu knüpfen und Kunden zu gewinnen.

Diese Geschäftsreise findet vom 7. bis 11. Dezember 2026 statt und bietet eine hervorragende Gelegenheit zum Networking und zum Austausch mit potenziellen japanischen Geschäftspartnern und Branchenführern. Zahlreiche japanische Unternehmen entsenden Vertreter und stellen auf der Semicon Japan aus. Im EU-Pavillon steht Ihnen ein Team aus Business-Coaches und professionellen Dolmetschern zur Verfügung, um die Produkte und Technologien europäischer Unternehmen zu präsentieren und maximale Aufmerksamkeit bei den Messebesuchern zu gewährleisten. Ein Networking-Event während der Reise bietet zusätzliche Möglichkeiten, Kontakte zu potenziellen Geschäftspartnern und Kunden zu knüpfen.

Diese Geschäftsmission bietet europäischen KMU und Start-ups eine einzigartige Gelegenheit, wertvolle Kontakte zu knüpfen, ihre Lösungen im EU-Pavillon zu präsentieren, langfristige Beziehungen zu japanischen Unternehmen aufzubauen und gemeinsam neue Geschäftswege zu erkunden.

Quelle: EU Business Hub

KI für die sprachgesteuerte Zusammenarbeit im Gewächshaus

In den Gewächshäusern der Zukunft werden Menschen vermehrt mit Roboter arbeiten. Damit diese Vision Wirklichkeit wird, forscht ein Team um Prof. Dr. Maren Bennewitz von der Universität Bonn gemeinsam mit Partnern aus Taiwan auf Basis von Künstlicher Intelligenz an den Grundlagen. Im Projekt „Learning Expert-Guided Crop Intervention through Human-in-the-Loop LLM Robotics“ – kurz AgriLoop – erforschen die Gruppen aus beiden Ländern, wie Gewächshausroboter künftig durch natürlichsprachliche Interaktion enger mit landwirtschaftlichen Fachleuten zusammenarbeiten können. Das Vorhaben wird auf deutscher Seite durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) mit einer Fördersumme von 463.000 Euro für die Bonner Forschung unterstützt. AgriLoop ist ein Partnerprojekt des Exzellenzclusters PhenoRob und im Transdisziplinären Forschungsbereich Sustainable Futures angesiedelt.

Die moderne Gewächshausproduktion steht vor großen Herausforderungen: Fachkräftemangel, wachsende betriebliche Komplexität und der Bedarf an nachhaltigeren Anbaumethoden erhöhen den Druck auf Produzierenden. Zwar können robotische Systeme bereits heute Monitoring- und Eingriffsmaßnahmen unterstützen, doch bislang fehlt ihnen häufig die Fähigkeit, domänenspezifisches Wissen von Pflanzen-Fachleuten strukturiert aufzunehmen und in konkrete Handlungen zu übersetzen.

Mit Kollege Roboter wie mit einem Menschen sprechen

Hier setzt AgriLoop an. Das Projekt entwickelt ein integriertes Human-in-the-Loop-System, das KI-Modelle wie Sprachmodelle, Bild-Sprach-Modelle und Vision-Language-Action-Modelle mit physisch eingebetteter Robotik und 3D-Wahrnehmung von Pflanzenbeständen kombiniert. Fachleute sollen künftig über ein intuitives Interface in natürlicher Sprache Fragen über den Pflanzenzustand stellen, Anweisungen geben und das Verhalten von Gewächshausrobotern gezielt steuern können. Das System verknüpft diese Interaktionen direkt mit rekonstruierten 3D-Gewächshausszenen und übersetzt sie in sichere, ausführbare Roboteraktionen.

Das Vorhaben ist als eng verzahnte deutsch-taiwanesische Kooperation angelegt. Die deutsche Seite bringt Roboterplattformen, Verfahren zur 3D-Wahrnehmung und -Rekonstruktion, reale Gewächshausumgebungen sowie pflanzenbauliche Expertise ein. Die taiwanesischen Partner entwickeln zentrale Komponenten für multimodale Sprachverarbeitung, Dialogsysteme, Command Grounding und das Lernen aus dem Feedback der Fachleute. Die Förderung durch das BMFTR unterstützt damit den Aufbau internationaler Forschungspartnerschaften und den Transfer innovativer KI- und Robotikmethoden in anwendungsnahe Zukunftsfelder wie die intelligente Landwirtschaft.

Ambitionierte Ziele

Am Ende des Projekts soll ein anschaulicher Demonstrator zeigen, wie ein Gewächshausroboter verständlich erklärt werden und gezielt gesteuert werden kann. Dafür entwickeln die Forschenden neue Verfahren, mit denen der Roboter seine Umgebung im Gewächshaus räumlich erfassen und mit gesprochenen oder geschriebenen Anweisungen von Fachleuten verknüpfen kann. So sollen Hinweise wie „Untersuche diese Pflanze genauer“ oder „Entferne dieses Blatt“ künftig in sichere Roboterbewegungen übersetzt werden können.

Außerdem entstehen besonders effiziente KI-Modelle, die direkt auf Roboterplattformen eingesetzt werden können, ohne ständig auf große Rechenzentren angewiesen zu sein. Die im Projekt gesammelten Daten aus der Kommunikation zwischen Menschen und Robotern sollen der Forschung helfen, Agrarrobotiksysteme weiter zu verbessern. Die Ergebnisse können damit sowohl neue wissenschaftliche Erkenntnisse liefern als auch langfristig praktische Anwendungen für eine intelligentere und nachhaltigere Landwirtschaft in Deutschland und Taiwan ermöglichen.

In Bonn werden Prof. Bennewitz und ihr Doktorand Rohit Menon an dem Projekt arbeiten. Außerdem wird eine weitere Doktorandenstelle aus dem Projekt finanziert werden.

Kontakt für die Medien:
Prof. Dr. Maren Bennewitz
E-Mail: maren@cs.uni-bonn.de

Vier Fragen an Maren Bennewitz

Warum verstehen Roboter solche Anweisungen bislang nicht?

Prof. Bennewitz: Menschen verbinden Sprache ganz selbstverständlich mit ihrer Umgebung und mit Erfahrungswissen. Wenn eine Fachkraft sagt: „Entferne dieses Blatt“, erkennt ein Person sofort, welche Pflanze und welches Blatt gemeint sind, und weiß außerdem, wie sie dabei vorgehen muss, ohne die Pflanze zu beschädigen. Für einen Roboter ist das deutlich schwieriger. Er muss die Sprache interpretieren, das richtige Objekt in seiner Umgebung identifizieren, dessen Position räumlich erfassen und daraus eine passende Bewegung ableiten. Bisher arbeiten diese Fähigkeiten – also multimodale KI-Modelle, räumliche 3D-Wahrnehmung und die physische Robotersteuerung – meist isoliert voneinander. Genau hier setzt AgriLoop an und möchte sie zu einem durchgängigen System verbinden.

Wie soll AgriLoop das Problem lösen?

Der Roboter erfasst seine Umgebung mit Kameras und Sensoren, um daraus ein räumliches Modell der Pflanzen im Gewächshaus zu erstellen. Gleichzeitig verarbeitet das System die sprachlichen Anweisungen der Fachleute über ein intuitives Interface. Moderne KI-Modelle – wie Sprach- und Vision-Language-Modelle – führen diese Informationsquellen zusammen: Sie gleichen ab, was gesagt wurde und auf welches konkrete Detail im 3D-Gewächshaus sich die Anweisung bezieht. Aus dieser Verknüpfung soll schließlich eine konkrete und sichere Roboterhandlung entstehen. So könnte aus dem Satz „Untersuche diese Pflanze genauer“ beispielsweise eine gezielte Bewegung des Roboters zu einer bestimmten Pflanze werden.

Warum braucht es den Menschen weiterhin?

Gerade bei der Arbeit mit Pflanzen lässt sich nicht jede Entscheidung im Voraus programmieren. Fachleute verfügen über Erfahrungswissen, das oft von der konkreten Situation abhängt: Wie gesund wirkt eine Pflanze? Welches Blatt sollte entfernt werden? Wo ist besondere Vorsicht nötig? AgriLoop verfolgt deshalb einen „Human-in-the-Loop“-Ansatz. Der Mensch gibt Hinweise, korrigiert den Roboter und bewertet seine Entscheidungen. Der Roboter soll dieses Feedback nutzen, um seine Handlungen besser an die tatsächlichen Anforderungen im Gewächshaus anzupassen. Ziel ist also nicht, menschliches Fachwissen zu ersetzen, sondern es für robotische Systeme nutzbar zu machen.

Was könnte das konkret verändern?

Langfristig könnten solche Systeme Fachkräfte bei zeitaufwendigen oder wiederkehrenden Arbeiten unterstützen – etwa bei der Kontrolle von Pflanzen oder bei gezielten Pflegemaßnahmen. Das wäre besonders dort interessant, wo Arbeitskräfte fehlen oder große Pflanzenbestände regelmäßig überprüft werden müssen. Zugleich könnten präzisere Eingriffe dazu beitragen, Ressourcen gezielter einzusetzen. Bis dahin ist allerdings noch Forschungsarbeit nötig: AgriLoop entwickelt zunächst die Grundlagen und will mit einem Demonstrator zeigen, dass die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter auf diese Weise grundsätzlich funktionieren kann.

Quelle: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Wie viel Kontrolle wollen wir Künstlicher Intelligenz überlassen? Wann vertrauen wir Robotern? Und wie lassen sich digitale Systeme sicher und zugleich verständlich gestalten? Bei der Konferenz Mensch und Computer 2026 diskutieren Fachleute aus Wissenschaft und Praxis aktuelle Fragen der Mensch-Computer-Interaktion. Die größte europäische Konferenz des Fachgebiets bringt vom 30. August bis 2. September über 500 Teilnehmende auf dem Campus Duisburg der Universität Duisburg-Essen zusammen.

Unter dem Motto Transforming Interactions geht es vier Tage lang darum, wie Menschen digitale Technologien nutzen und mitgestalten – und wie diese wiederum Arbeit, Kommunikation und gesellschaftliches Zusammenleben verändern. Gastgeber der Konferenz sind die Informatikprofessoren der Universität Duisburg-Essen (UDE), Stefan Schneegaß und Michael Prilla, sowie Dr. Max Pascher (UDE und TU Dortmund).

„Technischer Fortschritt entfaltet seinen Nutzen erst, wenn er sich an den Bedürfnissen der Menschen orientiert“, betonten Schneegaß und Prilla. „Auf der Mensch und Computer diskutieren wir deshalb nicht nur, was technisch möglich ist, sondern auch, wie digitale Systeme verständlich, zugänglich und alltagstauglich werden.“

Im Hauptprogramm widmet sich eine Session dem Verhältnis von Mensch und KI: Wie glaubwürdig wirkt KI etwa in der Wissenschaftskommunikation? Wie nehmen Menschen die „Persönlichkeit“ von Sprachmodellen wahr? Und führen Unternehmen KI womöglich auch aus Sorge ein, bei der Entwicklung den Anschluss zu verlieren?

Auch Sicherheit und Datenschutz werden betrachtet: Forschende untersuchen etwa, wie Menschen im Smart Home informierte Entscheidungen über ihre Daten treffen können und wie sich IT-Sicherheitsrisiken so vermitteln lassen, dass sie tatsächlich verstanden werden.

Eine weitere Session beschäftigt sich mit der Zusammenarbeit von Menschen und Robotern. Dabei geht es unter anderem darum, wie Vertrauen in Roboter entsteht und ob ein menschenähnliches Aussehen dabei überhaupt hilft. Ein eigenes Panel widmet sich dem Forschungsdatenmanagement in der Mensch-Computer-Interaktion und der Frage, wie Forschungsdaten langfristig zugänglich und wiederverwendbar gemacht werden können. An diesem bundesweiten Vorhaben ist die UDE federführend beteiligt.

In den Workshops werden aktuelle Fragen aufgegriffen: von der Steuerung von Rettungsrobotern und der Verantwortung von KI in kritischen Situationen bis zum Umgang mit Hassrede in sozialen Netzwerken. Auch die Folgen digitaler Selbstvermessung durch Fitnessuhren und Tracking-Apps werden kritisch beleuchtet.

In seiner Keynote am 31. August greift Informationsdesigner Kim Albrecht das Konferenzmotto auf. Der Professor der Folkwang Universität der Künste und Wissenschaftler an der Harvard University zeigt, wie Schnittstellen und Datenstrukturen unsere Arbeit, Kommunikation und Wahrnehmung prägen.

* Die Konferenz Mensch und Computer bringt seit 2001 Wissenschaft, Praxis und Industrie zusammen. Neben Vorträgen und Workshops umfasst das Programm Tutorials, Demonstrationen und Posterpräsentationen.

Weitere Informationen:
https://muc2026.mensch-und-computer.de/

Quelle: Universität Duisburg Essen

Forschende der TU Dortmund, der Universität Paderborn, der Universität Duisburg-Essen und der University of Oxford haben ein neues Verfahren entwickelt, um die innere Struktur von speziellen Gläsern gezielt zu verändern. Die in der Fachzeitschrift „Nature Materials“ veröffentlichte Studie zeigt, wie sich durch den Zusatz eines organischen Moleküls beim Schmelzen die chemischen Bindungen im Material neu ordnen. Das Verfahren senkt die nötige Verarbeitungstemperatur, verhindert die Zersetzung der Substanz und erlaubt die gezielte Einstellung magnetischer und optischer Eigenschaften. Zum Einsatz kommen die speziellen Gläser u. a. bei der Gasspeicherung, in Batterien, bei optischen Anwendungen sowie der Katalyse. 

Gläser mit besonderen Eigenschaften

„Wir haben einen Weg gefunden, die Struktur von Gläsern, die aus sogenannten metallorganischen Gerüstverbindungen oder auch Metal-Organic Frameworks, kurz MOFs, hervorgehen, schon während der Herstellung chemisch umzubauen“, erklärt Prof. Dr. Sebastian Henke von der TU Dortmund, der die Studie geleitet hat. Dafür setzten die Expert*innen 1,10-Phenanthrolin ein. Das Molekül senkt die Schmelztemperatur und ändert gleichzeitig, wie die Metallatome im Glas miteinander verbunden sind. Der große Vorteil: Forschende könnten so Gläser mit magnetischen oder lichtemittierenden Eigenschaften entwickeln, die zuvor unmöglich waren, ohne das Material durch extreme Hitze zu zerstören.

Glas durch chemische Umgestaltung von innen

„Normalerweise entsteht Glas, wenn eine geschmolzene Flüssigkeit schnell abkühlt. Die feste Struktur friert dann ein, ohne dass sich die Atome in einem regelmäßigen Muster anordnen. Bisher mussten Forschende die aus dem Ausgangsmaterial resultierende Chemie dieser Gläser oft hinnehmen“, erklärt Prof. Henke. Das Team hat nun gezeigt, dass das nicht immer der Fall sein muss. Denn MOFs bestehen aus Metallzentren, die durch organische Verbindungen zusammengehalten werden. Diese Strukturen lassen sich durch Zugabe von Phenanthrolin im flüssigen Zustand grundlegend verändern. „Der entscheidende Punkt ist, dass das Molekül nicht einfach als Füllstoff bleibt“, so Prof. Henke weiter. „Es geht eine Reaktion ein. Wir verändern also die Chemie genau in dem Moment, in dem das Material noch flüssig ist.“ 

Der molekulare Schlüssel

Das Phenanthrolin haben die Wissenschaftler*innen schon vor dem Erhitzen mit den Ausgangsmaterialien gemischt. Der Zusatz erfüllt gleich zwei Funktionen: „Als Flussmittel senkt der Stoff die Temperatur, bei der das Material schmilzt, als chemischer Akteur bindet das Molekül direkt an die Metallatome und verdrängt teilweise alte Bindungen. In der flüssigen Schmelze greift das Molekül in die sogenannte Koordinationsumgebung ein. Der Begriff beschreibt, wie viele Nachbarn ein einzelnes Atom umgeben. Dadurch, dass das neue Molekül stärker an die Metallzentren bindet, erhöht sich die Anzahl der Nachbarn“, so Prof. Henke. Der Vorgang initiiert einen kompletten Umbau des Glasnetzwerks. Die Forscher*innen können durch die Dosierung des Moleküls steuern, wie stark dieser Umbau ausfällt.

Kältere Herstellung, stabilere Ergebnisse

Ein praktischer Nebeneffekt des Verfahrens ist die niedrigere Schmelztemperatur. Viele der untersuchten Materialien zersetzen sich sonst, bevor sie zu Glas werden können. Extreme Hitze würde ihre Struktur zerstören und unerwünschte Verunreinigungen erzeugen. „Durch den molekularen Trick schmilzt das Material bei deutlich geringeren Temperaturen und bleibt stabil. In den Untersuchungen an cobalthaltigen Gläsern zeigte sich, dass dieser schonendere Prozess die Entstehung schädlicher Zersetzungsprodukte verhindert“, erklärt Prof. Dr. Matthias Bauer von der Universität Paderborn. Das ist besonders wichtig für funktionelle Eigenschaften: Nur so ließen sich die reinen magnetischen Effekte im Glas nachweisen, die sonst von Verunreinigungen überlagert worden wären.

Messungen bestätigen Hypothese

Um zu beweisen, dass sich die Struktur tatsächlich verändert hat, kamen hochauflösende Messmethoden zum Einsatz. Herkömmliche Röntgenverfahren stoßen hier an ihre Grenzen, da das Glas keine regelmäßige Kristallstruktur mehr aufweist. Prof. Bauer erklärt: „Stattdessen haben wir u. a. Röntgenabsorptionsspektroskopie verwendet. Diese Methode ermöglichte es uns, die unmittelbare Umgebung der Cobaltatome zu untersuchen.“ Die Messdaten bestätigten die Hypothese: Die Atome behalten zwar ihren chemischen Zustand (Oxidationsstufe), aber ihre räumliche Umgebung ändert sich deutlich. Die Bindungen zu den Nachbarmolekülen passen sich dem neuen Molekül an.

Vom Kristall zum funktionalen Bauteil

Die Studie zeigt, dass der Prozess nicht auf eine Materialklasse beschränkt ist. Die Forscher*innen testeten ihr Verfahren auch erfolgreich mit sogenannten carboxylatbasierten Gerüststrukturen. Damit erweitern sich die Möglichkeiten zur Herstellung der Gläser erheblich. Prof. Henke fasst die Bedeutung für die Zukunft zusammen: „Die Schmelze ist kein starrer Zwischenzustand mehr. Sie wird zu einem Reaktionsraum, in dem wir die Struktur programmieren können.“ Diese Kontrolle bietet Perspektiven für künftige Anwendungen. Metallorganische Gläser könnten künftig in der Katalyse, als Sensoren oder in der Optoelektronik zum Einsatz kommen. Da die Metallzentren nun gezielt beeinflusst werden können, eröffnen sich neue Wege für die Entwicklung von Bauteilen, die Licht, Magnetismus oder chemische Reaktionen gezielt steuern.

Zum Paper: www.nature.com/articles/s41563-026-02712-5

Quelle: Universität Paderborn

• 16 Studierendenteams entwickelten Konzepte für ein Kleinflugzeug als fliegenden Versuchsträger.
• Die Flugzeuge sollen neue Luftfahrttechnologien unter realen Bedingungen erproben und ihr Zusammenspiel untersuchen.
• Das Team der TU Berlin gewinnt mit seinem Konzept HYDRA die DLR Design Challenge 2026.
• Schwerpunkte: Luftfahrt, Nachwuchs

Die Jury des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat dem Team der TU Berlin mit seinem Konzept HYDRA den ersten Platz der zehnten DLR Design Challenge verliehen. Bei der Abschlussveranstaltung am 20. August 2026 am DLR-Standort Hamburg-Finkenwerder präsentierten 16 Studierendenteams ihre Entwürfe vor einer Fachjury.

Die Aufgabe: ein vollständig neues Kleinflugzeug entwickeln, das als fliegender Versuchsträger für Technologien der zukünftigen Luftfahrt dienen kann. Das Flugzeug sollte so praxisnah ausgelegt sein, dass es bereits in den kommenden Jahren gebaut und erprobt werden könnte.

Um die Marktreife von Technologien für den Einsatz in kommerziellen Verkehrsflugzeugen ab dem Jahr 2050 voranzutreiben, sollten die Studierenden mit ihrem Konzept eine flexible Forschungsplattform entwerfen, mit der sich unterschiedliche Technologien unter realen Flugbedingungen untersuchen lassen. Dabei galt es, zunächst zukunftsrelevante Technologien zu identifizieren und zu überlegen, wie deren Erprobung im Testflugzeug einen Zusatznutzen bringen kann. Ein modularer Aufbau sollte es ermöglichen, unterschiedliche Systeme und Antriebe mit möglichst geringem Aufwand zu erproben.

Die Wettbewerbsfähigkeit der Luftfahrt in Deutschland und Europa hängt entscheidend davon ab, neue Technologien schnell aus der Forschung in die Anwendung zu bringen. Fliegende Versuchsträger ermöglichen es, innovative Technologien frühzeitig auf hoher Systemebene und unter realen Bedingungen zu erproben. Gleichzeitig brauchen wir hervorragend ausgebildete Nachwuchskräfte, die diese Technologien entwickeln und in die Praxis bringen. Mein Dank und meine Gratulation gelten allen Studierenden sowie dem Organisationsteam für ihr großes Engagement und die starken innovativen Entwürfe der Designteams.Dr. Markus Fischer, DLR-Bereichsvorstand Luftfahrt

Drei Teams ausgezeichnet

Den ersten Platz belegte das Team der TU Berlin mit HYDRA. Besonders überzeugte die Jury die synergetische Auswahl von Technologien. Der modular austauschbare Antriebsstrang lässt eine schnelle Umrüstung zwischen verschiedenen Konfigurationen zu. So entsteht ein durchdachtes Konzept, welches eine zeitnahe Erprobung relevanter Luftfahrttechnologien ermöglicht. 

Auf den zweiten Platz landet das Team der TU Braunschweig mit KANGAROO. Der Entwurf zeichnet sich insbesondere durch die fokussierte Erprobung von Wasserstoffantrieben auf großen Flughöhen und die damit verbundenen Herausforderungen aus.

Den dritten Platz erreichte das Team der RWTH Aachen mit HYDRA-X. Das Konzept setzt einen besonderen Schwerpunkt auf ganzheitliche Flugzeugentwurfsmethoden. Der mitreißende Vortrag des Teams überzeugte die Jury.

HYDRA-X ist ein von Grund auf neu entwickeltes CS-23-Testflugzeug, das den direkten Vergleich einer wasserstoffbetriebenen Brennstoffzelle und einer Wellenleistungsturbine unter realen Flugbedingungen ermöglicht. Beide Antriebsarchitekturen nutzen eine gemeinsame Flugzeugzelle und ein zehnpropelliges Distributed-Electric-Propulsion-System und können über ein zweiachsiges Schienensystem auf standardisierten Racks innerhalb eines Arbeitstages ausgetauscht werden. Besonders hervorzuheben sind die große Cargo Door, die modulare Systemarchitektur sowie austauschbare Flügelspitzen und ein aufklappbarer Bugbereich, die zukünftige Forschungs- und Sensortechnologien ermöglichen. Ein umfassendes Sicherheitskonzept für den LH₂-Betrieb sowie die detaillierte Auslegung von Aerodynamik, Struktur, Mission und Antrieb machen HYDRA-X zu einer vielseitigen Plattform für die experimentelle Validierung zukünftiger Wasserstoffantriebe.

Vom Prüfstand in die Luft

Eine zentrale Herausforderung bei der Entwicklung neuer Luftfahrttechnologien ist der Schritt von Labor- und Bodenversuchen in den realen Flugbetrieb. Der Grund dafür sind technische, regulatorische und wirtschaftliche Hürden. Gerade in der Luftfahrt sind Entwicklungs-, Zertifizierungs- und Erprobungszyklen lang und aufwendig. Fliegende Versuchsträger können hier eine Brücke zwischen Forschung und späterer Anwendung bilden: Mit ihnen lassen sich Technologien im Zusammenspiel testen, Messdaten unter realen Betriebsbedingungen gewinnen und technische Risiken frühzeitig erkennen.

Die Anforderungen orientierten sich an einem realistisch umsetzbaren Forschungsflugzeug und ausreichend Raum für Messequipment und Flugtestpersonal.

Know-how, Kreativität und Teamgeist

Für ihre Konzepte hatten die 16 Teams rund vier Monate Zeit. Dabei durchliefen sie einen Entwurfsprozess, der sich an der Entwicklung realer Flugzeuge orientiert. Erstmals standen ihnen erfahrene DLR-Fachleute als Mentorinnen und Mentoren beratend zur Seite. Die DLR Design Challenge wurde gemeinsam vom DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt und dem DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik ausgerichtet.

Die Design Challenge zeigt sehr anschaulich, was modernen Flugzeugentwurf ausmacht: Eine gute Lösung entsteht nicht durch einzelne innovative Technologien, sondern durch das Zusammenspiel von Aerodynamik, Antrieb, Systemen, Struktur und Betrieb im Gesamtsystem. Die Studierenden müssen diese Zusammenhänge verstehen, bewerten und daraus ein schlüssiges Konzept entwickeln. Genau dieses systemische Denken ist entscheidend, wenn wir die Luftfahrt von morgen gestalten wollen.Dr. Björn Nagel, Direktor des DLR-Instituts für Systemarchitekturen in der Luftfahrt und Mitglied der Jury

Die nächsten Stationen

Für die drei bestplatzierten Teams geht es anschließend zum Deutschen Luft- und Raumfahrtkongress (DLRK 2026) in Aachen. Das Gewinnerteam wird seinen Entwurf darüber hinaus bei der European Aerospace Science Network Conference (EASN 2026) in Toulouse vorstellen.

Die Design Challenge verbindet damit die Erprobung neuer Technologien mit der Förderung des wissenschaftlich-technischen Nachwuchses – zwei wichtige Voraussetzungen für eine wettbewerbsfähige Luftfahrt von morgen.

Quelle: DLR

Die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) ist mit einem Stand auf der Gamescom (Mittwoch, 26. August 2026, bis Sonntag, 30. August 2026) vertreten. Lehrende und Studierende zeigen auf der Computerspiele-Messe in Köln an allen fünf Tagen aktuelle Projekte aus den Bereichen Visual Computing, Games Technology und Autonome Systeme. So sind die Besucherinnen und Besucher etwa eingeladen, sich mit KI-Hilfe in ein Fantasieszenario versetzen zu lassen oder industrielle Robotik kennenzulernen. Interessierte finden das Angebot der Hochschule in Halle 10.1, Stand E-014.

Folgende Projekte zum Anfassen und Ausprobieren gibt es am Stand der Hochschule: 

-AI Character Generator: Künstliche Intelligenz interpretiert ein Foto auf kreative Weise 

-Industrielle Robotik: Roboteranwendungen von der Idee bis zur Inbetriebnahme

-Bauernschach trifft Künstliche Intelligenz: Wie KI spielerisch verstanden werden kann 

-Videospiel Honu: Einblick in die Spieleentwicklung von der Ideen bis zur technischen Umsetzung

-Edutainment-Spiel MyJong: Lernen spielerisch neu gedacht.

Die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg ist eine forschungsstarke Hochschule mit Standorten in Sankt Augustin, Rheinbach und Hennef. In Bonn betreibt sie gemeinsam mit der Universität und der RWTH Aachen das Bonn-Aachen International Center for Information Technology. Die Hochschule bietet in fünf Fachbereichen (Wirtschaftswissenschaften, Informatik, Ingenieurwissenschaften und Kommunikation, Angewandte Naturwissenschaften, Sozialpolitik und Soziale Sicherung) rund 40 Studiengänge an, eingeschrieben sind im Wintersemester 2025/2026 insgesamt 9000 Studierende. Zu den Forschungsschwerpunkten der H-BRS zählen Sicherheitsforschung, Ressourcenschonung und Energieeffizienz, Visual Computing, Life Sciences und Gesundheit sowie KI und Autonome Systeme. 

Die Projekte der H-BRS auf der Gamescom

Quelle: Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

Ihre Arbeit präsentierten die Forscher vom Lehrstuhl für Netz- und Datensicherheit auf der Top-Konferenz USENIX Security Symposium.

Wenn wir uns im Internet bewegen, werden unsere Daten ständig über sogenannte Protokolle ausgetauscht. Diese legen fest, wie diese Kommunikation abläuft und wie Daten sicher, zuverlässig und möglichst schnell übertragen werden. Zu den grundlegenden Protokollen des Internets gehören das Internet Protocol (IP), das Transmission Control Protocol (TCP) und Transport Layer Security (TLS). Vor einigen Jahren begann Google mit der Entwicklung des Netzwerkprotokolls QUIC. Es soll unter anderem den Aufbau von Verbindungen beschleunigen und die Datenübertragung effizienter machen. Seit 2021 ist QUIC standardisiert und findet zunehmend Verbreitung.

Testwerkzeug QUIC-Attacker

Sicherheitsforscher der Ruhr-Universität Bochum haben nun mehrere Sicherheitslücken sowie Abweichungen vom QUIC-Standard in verschiedenen Server-Implementierungen entdeckt. Mithilfe des eigens entwickelten Testwerkzeugs QUIC-Attacker konnten sie Protokollnachrichten gezielt zusammenstellen, verändern und an QUIC-Implementierungen senden. Dadurch ließen sich Verhaltensweisen untersuchen, die mit bisherigen Testwerkzeugen nicht gezielt überprüft werden konnten.

Ihre Arbeit präsentieren die Forscher vom Lehrstuhl für Netz- und Datensicherheit der Fakultät für Informatik und dem Horst-Görtz-Institut für IT-Sicherheit an der Ruhr-Universität Bochum auf der Top-Konferenz USENIX Security Symposium vor, die vom 12. bis 14. August in Baltimore, USA, stattfand. „QUIC verfügt über umfangreiche Sicherheitsmechanismen. Die eigentliche Herausforderung liegt jedoch in der korrekten Umsetzung. Ausgedruckt würden die RFCs rund 250 Seiten umfassen. Sie beschreiben viele neue Komponenten und komplexe Zusammenhänge. Für Entwickler*innen ist es daher anspruchsvoll, alle Vorgaben vollständig und korrekt umzusetzen.“, erklärt PhD Nurullah Erinola, der Mitglied im Exzellenzcluster CASA „Securing the Digital Society“ ist.

Acht Denial-of-Service-Schwachstellen und zwei Injection-Schwachstellen

Im Rahmen ihrer Untersuchung analysierte das Forschungsteam 15 verschiedene Open-Source-Implementierungen von QUIC-Servern. Darunter befanden sich auch Implementierungen großer Unternehmen, beispielsweise XQUIC von Alibaba. Die Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede zwischen den untersuchten Implementierungen. Insgesamt identifizierten sie acht sogenannte Denial-of-Service-Schwachstellen, die sich durch speziell konstruierte Nachrichtenkombinationen ausnutzen lassen und dazu führen können, dass Server abstürzen. Zusätzlich fanden sie zwei Injection-Schwachstellen, bei denen ein Angreifer Protokollnachrichten beim Verbindungsaufbau zwischen einem Client und Server einschleusen kann. Besonders schwerwiegend war eine der beiden Injection-Schwachstellen in Alibaba’s XQUIC. Die Implementierung führte bestimmte vom Standard vorgeschriebene Prüfungen nicht vollständig aus. Dadurch konnte ein Angreifer während des Verbindungsaufbau zwischen einem Client und Server Anwendungsdaten einschleusen. Die Schwachstelle wurde als CVE-2026-6328 erfasst, also in einem standardisierten Verzeichnis zur eindeutigen Identifizierung öffentlich bekannter Sicherheitslücken. Die Schwachstelle wird dabei als schwerwiegend (CVSS 8,3/10) eingestuft.

QUIC Attacker steht als Open-Source-Werkzeug zur Verfügung

Alle entdeckten Auffälligkeiten wurden verantwortungsvoll an die betroffenen Entwicklerteams gemeldet. „Wir haben positives Feedback aus der Industrie erhalten. Die Verantwortlichen waren dankbar, dass wir ihnen geholfen haben, ihre Implementierungen sicherer zu machen“, sagt Erinola. Um die Sicherheit von QUIC-Implementierungen langfristig zu verbessern, stellt das Forschungsteam QUIC-Attacker als Open-Source-Werkzeug bereit. Damit können Entwickler*innen ihre QUIC-Implementierungen gezielt auf ihre korrekte Funktionsweise und mögliche Schwachstellen hin untersuchen. Auch andere Forschungsteams können auf dem Werkzeug aufbauen.

Die Arbeit knüpft an frühere Erfolge des Lehrstuhls für Netz- und Datensicherheit unter der Leitung von CASA-Principal Investigator Prof. Dr. Jörg Schwenk an. Das ebenfalls dort entwickelte Framework TLS-Attacker, ein Open-Source-Werkzeug zur flexiblen Analyse von TLS-Implementierungen, wird seit Jahren in Forschung und Praxis eingesetzt, ist weltweit in der Sicherheitsforschung verbreitet und hat international große Anerkennung erhalten.

Paper: „Breaking the Boundaries: Analyzing QUIC Frame-Packet Interactions With QUIC-Attacker“. Nurullah Erinola, Marcel Maehren, Marcus Brinkmann, and Jörg Schwenk, Ruhr University Bochum

Quelle: CASA: Securing the Digital Society

Weiterführende Studie zum Einsatz von Ethylencarbonat und Fluorethylencarbonat als Lösungsmittelgemisch

Passgenaue Elektrolytformulierungen sind entscheidend, um die kontinuierliche Zersetzung der Aktivmaterialien in Batteriezellen zu verringern und so Kapazitätsverlusten entgegenzuwirken. Insbesondere der gezielte Einsatz von Additiven hilft dabei, unerwünschte Nebenreaktionen innerhalb der Zellen zu minimieren.  Ein Team des MEET Batterieforschungszentrums der Universität Münster hat nun verschiedene Elektrolytformulierungen für Batterien für Hochvoltanwendungen untersucht. Dabei kombinierten die Wissenschaftler unterschiedliche Konzentrationen von Fluorethylencarbonat (FEC) mit Lithiumdifluorophosphat (DFP) und führten anschließend Langzeitzyklen-Untersuchungen durch.

Synergieeffekte durch das Additiv DFP

Mit ihrer Arbeit bauen die Forschenden auf den Ergebnissen einer vorherigen Studie auf. Bei dieser hatten die Wissenschaftler bereits festgestellt, dass Elektrolyte, die zu ähnlichen Teilen aus Ethylencarbonat (EC) und FEC bestehen, bei Hochvoltanwendungen zu einer schlechteren Performanz führen als der standardisierte Elektrolyt basierend auf EC und Ethylmethylcarbonat (EMC). Erst wenn EC komplett durch FEC ersetzt wurde, verbesserte sich die Performanz unabhängig von der Spannung

Um zu prüfen, ob EC und FEC dennoch als Co-Solvens eingesetzt werden können, ergänzte das Team den Elektrolyten in der aktuellen Studie um das Additiv DFP. „DFP wird in der Regel eingesetzt, um das Auflösen von Übergangsmetallen zu verhindern“, erklärt MEET Forscher Nick Fehlings. „Wir haben gezeigt, dass das Additiv in Verbindung mit FEC synergetische Effekte hat und auch die Elektrolytzersetzung verringert. Dadurch ist der Einsatz von EC und FEC als Co-Solvens möglich. Die Kombination erzielte sogar eine bessere Performanz als der Standard-Elektrolyt basierend auf EC und EMC.“

Mithilfe instrumenteller Analytik identifizierten die Wissenschaftler zunächst die während der Zyklisierung entstehenden Alterungsprodukte. Ihre genaue Analyse ergab, dass die Zersetzungsprodukte von FEC und DFP den negativen Effekten der reinen FEC-EC-Kombination entgegenwirken. „Durch die Ergebnisse verstehen wir besser, wie die Elektrolytkomponenten FEC und DFP miteinander interagieren“, resümiert Fehlings. „Solche mechanistischen Erkenntnisse sind essenziell, um Elektrolyte gezielt zu designen und so die Langzeit-Performanz von Batteriezellen für Hochvoltanwendungen zu steigern.“

Gesamte Studie online verfügbar

Die detaillierten Ergebnisse haben die Forschenden Nick Fehlings, Alexandros Tsoufios, Tim Messink, Dr. Simon Wiemers-Meyer und Dr. Sascha Nowak, MEET Batterieforschungszentrum, sowie Prof. Dr. Martin Winter, MEET Batterieforschungszentrum und Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrums Jülich, im Fachmagazin „Small Methods” veröffentlicht.

Quelle: Universität Münster / MEET – Münster Electrochemical Energy

Das neue Whitepaper »Vom starren Ablauf zum hybriden Handlungsraum: Prozessmanagement im Zeitalter agentischer künstlicher Intelligenz« des Fraunhofer FIT zeigt, wie Unternehmen agentische KI in Geschäftsprozesse einbinden können, ohne Kontrolle und Auditierbarkeit aufzugeben. Statt starre Prozessabläufe vollständig vorzugeben, beschreibt es, wie sich kontrollierte Handlungsräume für autonome KI-Agenten gestalten lassen.

Ausgangspunkt ist eine Lücke zwischen Erwartung und Umsetzung: Nach Prognosen von Gartner sollen bis 2028 rund 15 Prozent der alltäglichen Arbeitsentscheidungen autonom durch agentische KI getroffen werden. Zugleich rechnet Gartner damit, dass mehr als 40 Prozent der Projekte mit agentischer KI bis Ende 2027 eingestellt werden – vor allem wegen steigender Kosten, unklaren Nutzens und unzureichender Kontrollmechanismen.

Das Whitepaper »Vom starren Ablauf zum hybriden Handlungsraum: Prozessmanagement im Zeitalter agentischer künstlicher Intelligenz« führt diese Herausforderung auf das Aufeinandertreffen zweier Prozesslogiken zurück: Klassisches, imperatives Prozessmanagement legt Abläufe Schritt für Schritt fest. Agentische Systeme interpretieren dagegen Ziele eigenständig, planen Zwischenschritte und passen ihren Lösungsweg dynamisch an. Als Zielbild beschreiben die Forschenden deshalb hybride Prozessarchitekturen: Deklarative Handlungsräume werden in einen imperativen Rahmen aus verbindlichen Kontrollpunkten eingebettet. Prozessmanagement verliert dadurch nicht an Bedeutung, sondern verlagert seinen Gegenstand vom modellierten Pfad zur definierten Grenze.

»Die entscheidende Gestaltungsfrage lautet künftig nicht mehr, wie der optimale Ablauf aussieht, sondern wo die Grenzen des Handlungsraums verlaufen und an welchen Stellen der Mensch beteiligt sein muss«, sagt Prof. Dr. Maximilian Röglinger, Inhaber des Lehrstuhls für Wirtschaftsinformatik und Wertorientiertes Prozessmanagement an der Universität Bayreuth und stellv. Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT. »So können Unternehmen die Flexibilität agentischer KI nutzen und zugleich Compliance, Verantwortlichkeit und Auditierbarkeit sicherstellen.«

Nicht jeder Prozess benötigt dabei Agentenautonomie. Für stabile, standardisierbare Routineprozesse bleibt klassische Automatisierung häufig die wirtschaftlichere Lösung. Potenzial bieten KI-Agenten vor allem bei wissensintensiven, variantenreichen und dynamischen Aufgaben.

Für die Praxis enthält das Whitepaper einen Entscheidungsrahmen mit sechs Dimensionen – darunter Strukturierungsgrad, Risiko und Governance, Dynamik sowie Wirtschaftlichkeit. Ergänzt wird er durch konkrete Handlungsfelder und fünf Leitfragen zur Bewertung der eigenen Prozesslandschaft. Auch etablierte Rollen verändern sich: Der Process Owner entwickelt sich zum Orchestrator, der Handlungsräume absteckt, Autonomiegrade festlegt und über Eskalationen entscheidet.

Das vollständige Whitepaper steht kostenfrei zum Download bereit:
https://s.fhg.de/Prozessmanagement-im-Zeitalter-agentischer-kuenstlicher-Intelligenz

Quelle: Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT