Biologische Transformation

Biologische Transformation

Als Biologische Transformation bezeichnen wir die zunehmende Anwendung von Materialien, Strukturen und Prinzipien der belebten Natur in der Technik mit dem Ziel einer nachhaltigen Wertschöpfung. Sie wird durch Erkenntnisse verschiedener Disziplinen der Lebenswissenschaften vorangetrieben. Sie ermöglichen ein verbessertes Verständnis biologischer Prozesse. Durch die Digitale Transformation sowie den Fortschritten und der Konvergenz von der Lebens-, Material- und Produktionswissenschaften entstehen völlig neue Möglichkeiten.

Nicht zuletzt führt die Biologische Transformation zu tiefgreifenden gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Veränderungsprozessen – mit nachhaltigen Wachstumsstrategien und dauerhafter Effizienz, die sich auf alle Bereiche der Wertschöpfung auswirkt und zur Entwicklung nachhaltiger Wirtschaftssysteme wie Green Economy, Kreislaufwirtschaft oder Bioökonomie beiträgt. Auf essentielle Herausforderungen heutiger Gesellschaften und – Ressourcen- und Energieverbrauch, Klimawandel und das dauerhafte Verhältnis von Mensch und Natur – können auf diese Weise neue, belastbare Antworten gefunden werden.

Biologische Transformation: Die Natur als Innovationstreiber in Produktion und Technik

Auftakt zur Wissenschaftskonferenzreihe »FUTURAS IN RES«

Salzstreuer nach dem Vorbild von Klatschmohn, Robotergreifarme wie Elefantenrüssel, Kameras wie Insektenaugen – die Natur stand schon Pate für viele Innovationen. Doch die klassische Bionik ist nur die erste Stufe eines weit größeren und umfassenderen Trends. »Unter der Biologischen Transformation verstehen wir die systematische Anwendung und Kombination von Prozessen, Prinzipien und Materialien aus der Natur in der Technik,« erklärt Prof. Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, und ist überzeugt: »Sie wird zu völlig neuen und nachhaltigeren Wertschöpfungs- und Produktionsabläufen führen. Der Fokus auf die Natur als Innovationstreiber wird eine neue Ära einläuten.«

Die Biologische Transformation äußert sich in verschiedenen Ausprägungen: Neben der Bionik, also der Imitation natürlicher Strukturen, gehört auch die Biotechnologie dazu, etwa die Produktion von Pharmawirkstoffen mithilfe von Zellen. Die nächste Stufe ist nun die Biointelligenz, also die Verschmelzung von Biologie und IT, deren erste Anzeichen wir etwa mit maschinellem Lernen und schwarmintelligenten Logistiksystemen schon kennen. Doch das ist nur der Anfang.

Auswirkungen auf Industrie und Gesellschaft

Indem wir von der Natur lernen, können wir Antworten auf die großen Herausforderungen unserer Zeit wie Ressourcen- und Energieverbrauch, Klimawandel oder auch die Resilienz wichtiger Versorgungssysteme finden und gleichzeitig nachhaltiges und effizientes Wachstum fördern. Denn die Biologische Transformation ist eine logische und notwendige Ergänzung zu Digitalisierung und Industrie 4.0. Kurzum: Sie sichert die Nachhaltigkeit des technischen Fortschritts. Aus diesen Gründen hat auch die Politik das Thema auf ihrer Agenda: Die Bundesregierung fördert die Forschung daran langfristig mit dem Ziel, den Ansatz noch besser in die Schlüsselbereiche der Wirtschaft zu übertragen.

Verschiedene technologische Entwicklungen ermöglichen diese neue Denk- und Herangehensweise. Zum einen können biologische Prozesse und Muster durch die Fortschritte in der Digitalisierung, zum Beispiel bessere Rechnerleistungen und neue Algorithmen, immer besser analysiert und verstanden werden. Zum anderen stehen völlig neue Technologien und Vernetzungsmöglichkeiten zur Verfügung. Beides sind wichtige Voraussetzungen für die Biologische Transformation. Und doch wird sie nur gelingen, wenn die Lebens-, Material- und Produktionswissenschaften, die IT sowie andere Disziplinen schon früh zusammenwirken und ihre Erkenntnisse in die Fertigung und weitere wichtige Wirtschaftsbereiche einbringen.

Austausch über Grenzen hinweg

»Durch vernetzte Forschung entstehen völlig neue Denkansätze. Dafür bietet diese neue Initiative die richtige Plattform. Ich hoffe, dass viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie weitere Interessierte dem Ruf der Fraunhofer-Gesellschaft folgen und so neue Ideen und Lösungen für eine ökologisch, sozial und ökonomisch nachhaltigere Zukunft entstehen«, sagt Dr. Georg Schütte, Staatssekretär im Forschungsministerium.

Gebündelt in sechs Fokus-Sessions diskutieren bei »FUTURAS IN RES« internationale Experten und Expertinnen Ideen, Chancen und Herausforderungen zu den Schwerpunkten Industrie 4.0, Bio-Manufacturing, Künstliche Intelligenz, Biotechnologie, Bionik, Kreislaufwirtschaft und Nachhaltigkeit. Fragen, die dabei erörtert werden, sind unter anderem: Welches Potenzial hat »Biology by Design«, um neue, nachhaltige Produktionslösungen zu schaffen? Wie können wir dieses Potenzial für einen effektiveren Umweltschutz, eine nachhaltigere Ressourcennutzung und die Resilienz wichtiger Versorgungssysteme nutzen? Welche Innovationen erlauben zukünftig einen nachhaltigen Umgang mit dem Material Kunststoff? Welche neuen Ansätze bietet die Künstliche Intelligenz, die über eine reine Imitation menschlicher Verhaltensweisen hinausgehen? Und wie gestalten wir die Biologische Transformation der Produktion so, dass sie der Gesellschaft und den einzelnen Menschen zugutekommt?

Über »FUTURAS IN RES« – mit Fraunhofer die Zukunft verstehen

Das Wissen um die komplexen Wirkungen neuer Technologien und disruptiver Innovationen ist erfolgskritisch für ganze Gesellschaften und Volkswirtschaften. Verschiedenste Lebens-, Erfahrungs- und Arbeitswelten verschmelzen künftig immer stärker. Struktureller Wandel durch technologische Entwicklungen muss daher frühzeitig erkannt, verstanden und kommuniziert werden, um langfristige Auswirkungen in ökonomischer, sozialer, politischer und auch kultureller Hinsicht aktiv mitgestalten zu können. »FUTURAS IN RES« ist hierfür das richtige Forum: Ideen treffen auf Lösungen, Entwicklungen treffen auf Befürworter und Mahner, Denker treffen auf neue Fragen. Im Rahmen der neuen Konferenzreihe der Fraunhofer-Gesellschaft können sich Gestalter und Entscheider aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik künftig jährlich schon heute zu den Themen und technologischen Paradigmenwechseln von morgen austauschen. »FUTURAS IN RES« verbindet den Anspruch wissenschaftlicher Exzellenz mit gelebter Internationalität und direktem Blick auf die Wertschöpfung – und bietet mit relevanten Zukunftslösungen einen nachhaltigen Nutzen für Industrie und Gesellschaft.

Konferenz: Biointelligenz

Berlin, Fraunhofer-Forum: 27. Juni 2018

© Fraunhofer IPA

Eine neue Perspektive für nachhaltige Wertschöpfung?

Mit dem BIOTRAIN-Projekt startete am 1. November 2017 eine breit angelegte Voruntersuchung zur Biologischen Transformation industrieller Wertschöpfung. Im Rahmen dieser strategischen Initiative von Fraunhofer werden wirtschaftliche und nachhaltige Lösungen erforscht, für die es einen gesellschaftlichen Konsens gibt. Grundlage ist die Verbindung von Biosphäre und Technosphäre. Dabei soll das Wissen über natürliche Prozesse systematisch angewandt werden, um die Wertschöpfung im Hinblick auf essenzielle Herausforderungen der Gesellschaft zu optimieren.

Ziel des Projekts ist die Analyse des Potenzials und der Bedarfe der Biologischen Transformation für den Wirtschaftsstandort Deutschland. Untersucht wird, welche potenziell gravierenden Veränderungen von Produktionsweisen und deren Rahmenbedingungen sich im Hinblick auf die Realisierung einer kreislaufbasierten, nachhaltigen Wirtschaftsweise ergeben. Darüber hinaus werden Forschungsempfehlungen für die öffentliche Hand erarbeitet. Mitglieder des Projektkonsortiums sind die Fraunhofer-Institute IGB, IML, IPA IWM, IPT und IWU.

Namhafte Interessenvertreter aus Wissenschaft, Industrie, Gesellschaft und Politik sind aktiv in die Projektumsetzung eingebunden. Befragungen herausragender Fachexperten aus unterschiedlichen Bereichen sollen Potenziale der Biologischen Transformation im Hinblick auf makro- und mikroökonomische Herausforderungen ermitteln.

Die Ergebnisse dieser Voruntersuchung werden bei der Konferenz »Biointelligenz - Eine neue Perspektive für nachhaltige Wertschöpfung« am 27. Juni 2018 im Fraunhofer-Forum in Berlin vorgestellt.

Zum Event:

https://www.ipa.fraunhofer.de/de/veranstaltungen/messen/Biointelligenz.html

Programm: 

Flyer

Konferenz: Biological Transformation of Manufacturing

Berlin, AXICA Kongess und Tagungszentrum: 28. / 29. Juni 2018

© GettyImages / Fotolia

Als Europas größte Organisation für angewandte Forschung und etablierter Partner der Industrie ist die Fraunhofer-Gesellschaft bestens aufgestellt, um eine internationale, anregende und kontroverse Debatte über die herausfordernde Querschnittsaufgabe der Biologischen Transformation einzuleiten. »FUTURAS IN RES« ist hierfür das richtige Forum: Ideen treffen auf Lösungen, Entwicklungen treffen auf Befürworter und Mahner, Denker treffen auf neue Fragen. In sechs Fokus-Sessions werden Themen wie Biotechnologie, Biomimetisches Design, Industrie 4.0, Bio-Manufacturing, Künstliche Intelligenz, Resilience Engineering, Kreislaufwirtschaft und Nachhaltigkeit näher beleuchtet. International führende Experten aus verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen und Branchen sind eingeladen, ihre innovativen Ideen zu teilen und Chancen und Herausforderungen interdisziplinär zu diskutieren.

Zum Event:

https://futuras.fraunhofer-events.de/de/conference/

Programm: 

Flyer