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Straßen bekommen digitale Zwillinge

KIs sollen auch die Verkehrsflüsse in der "Smart City" steuern. Grafik: Bosch

Grafik: Bosch

Deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligt 22 Millionen Euro für Dresdner Projekte

Dresden, 25. November 2021. Auf der Suche nach Lösungen für den Straßenverkehr der Zukunft wollen Wissenschaftler aus Dresden und Aachen „Digitale Zwillinge“ von Straßen generieren. Für einen entsprechenden Sonderforschungsbereich „Digitaler Zwilling Straße – Physikalisch-informatorische Abbildung des Systems ,Straße der Zukunft‘“ sowie zwei Graduiertenkollegs an der TU Dresden hat die „Deutsche Forschungsgemeinschaft“ (DFG) nun über 22 Millionen Euro Fördergelder zugesagt.

Wissenschaftsminister Sebastian Gemkow vor dem Fraunhofer CNT 2.0. Foto: Heiko Weckbrodt

Wissenschaftsminister Sebastian Gemkow. Foto: Heiko Weckbrodt

Gegen harte Konkurrenz behauptet

Mit dieser Einwerbung habe sich die Forschung im Freistaat „gegen eine harte Konkurrenz durchgesetzt“, lobte der sächsische Wissenschaftsminister Sebastian Gemkow (CDU). Vielversprechend dabei sei auch die überregionale und internationale Zusammenarbeit der beteiligten Institute: „Diese Konzentration der Expertise stärkt die Forschung und wirkt sich positiv auf die Sichtbarkeit des Wissenschaftsstandorts Sachsen aus.“

So etwa kann ein "Digitaler Zwilling" für ein Flugzeug im Supercomputer aussehen. Abb.: DLR, CC3-Lizenz

So etwa kann ein „Digitaler Zwilling“ für ein Flugzeug im Supercomputer aussehen. Abb.: DLR, CC3-Lizenz

Digitale Zwillinge spiegeln Zustand realer Maschinen, Fahrzeuge oder Infrastrukturen

Digitale Zwillinge sind Computermodelle, die eine Maschine, ein Flugzeug oder eben beispielsweise eine Autobahn virtuell nachbilden. Im Idealfall aktualisieren die digitalen Zwillinge mithilfe von Sensornetzwerken auch fortlaufend den Zustand und die Kennwerte ihres realen Zwillings. Mit solch einer besonders komplexen Echtzeit-Überwachung des Zustandes, der Belastung und anderer Kennwerte einer Piste könnte es beispielsweise möglich werden, sich anbahnende Straßenschäden beizeiten zu erkennen und vergleichsweise preisgünstig zu reparieren. Aber auch eine effektivere Auslastung einer Autobahn ist auf diesem Wege denkbar. „In dem ,Digitalen Zwilling Straße’ sollen die Grundlagen für die Analyse und Steuerung der zukünftigen Straße als intelligentes System geschaffen werden, die dann eine effiziente Nutzung der Straßeninfrastruktur ermöglichen und zugleich den Anforderungen an die Mobilität der Zukunft genügen“, heißt es in der Projektbeschreibung. Die Forscher wollen dabei auch ein besonderes Augenmerk auf den Datenschutz von Digitalen Straßenzwillingen sowie auf politische Wünsche nach einer nachhaltigeren Verkehrsinfrastruktur legen.

Projektleiter Prof. Michael Kaliske. Foto: TUD

Prof. Michael Kaliske. Foto: TUD

Die Federführung wird bei Professor Michael Kaliske vom „Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke“ der TU Dresden liegen. Als Partner ist die RWTH Aachen dabei.

Prof. Andreas Fery. Foto: Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden

Prof. Andreas Fery. Foto: Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden

Kolleg 1 nimmt selbstwachsende Elektronik ins Visier

Neben dem Sonderforschungsbereich zum digitalen Straßenzwilling hat die DFG auch Gelder für zwei Graduiertenkollegs bewilligt: Die Studiengemeinschaft „Suprakolloidale Strukturen: Von Materialien zu optischen und elektronischen Bauteilen“ um Professor Andreas Fery vom Leibniz-Institut für Polymerforschung (IPF) Dresden zielt auf Strukturen für Optik, Elektronik und Sensoren, die wie von selbst wachsen. Mit an Bord sind hier neben dem IPF das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), das Kurt-Schwabe-Instituts für Mess- und Sensortechnik in Meinsberg (KSI) und die Universität Leipzig.

Prof. Dr. Dr. Michael Bauer, Foto: MF TUD

Prof. Michael Bauer, Foto: MF TUD

Kolleg 2 fokussiert sich auf affektive Störungen

Das Kolleg „Risikofaktoren und Pathomechanismen von Affektiven Störungen“ wiederum konzentriert sich auf Risikofaktoren, Krankheitsmechanismen, neue Diagnose- und Therapieansätze bei bipolaren Störungen, ADHS und Depressionen. Dabei handelt es sich um eine Studiengemeinschaft der Dresdner Uni unter Leitung von Professor Michael Bauer mit dem „King‘s College London“ – beide Universitäten betreiben bereits einen gemeinsamen „Transcampus“ für länderübergreifende Studien.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: DFG, SMWK

Repro: Oiger, Original: Madeleine Arndt