Im Projekt AI-DISCO entwickelt das Fraunhofer IPMS Demonstratoren wie z.B. ein miniaturisiertes, KI-gestütztes Nahinfrarot-Spektrometer zur Reifegradbestimmung von Obst. Foto: Fraunhofer-IPMS
Im Projekt AI-DISCO entwickelt das Fraunhofer IPMS Demonstratoren wie z.B. ein miniaturisiertes, KI-gestütztes Nahinfrarot-Spektrometer zur Reifegradbestimmung von Obst. Foto: Fraunhofer-IPMS

Fraunhofer arbeitet in der Lausitz an Mini-Spektrometern

Dresden/Cottbus, 11. März 2026. Handys könnten in Zukunft mit eingebauten Mini-Scannern hinter die schöne Schale fauler Äpfel schauen: Das Fraunhofer-Photonikinstitut IPMS in Dresden und Cottbus arbeitet an winzigen Spektrometern, die mit Infrarotlicht und Künstlicher Intelligenz (KI) die tatsächliche „Gesundheit“ von allerlei Früchten durch bloßes Draufhalten erkennen können. Damit können Bauern schon auf der Plantage erkennen, ob der Apfel gepflückt werden will – und letztlich könnte der Endverbraucher so im Supermarktregal auch getarntes überreifes Obst durchschauen.

Innovationsfabrik an Schnittstelle von KI und Mikroelektronik gestartet

Die Miniaturisierung solcher „NIR-Spektrometer“ gehört zu den Projekten einer neuen „Research and Innovation Factory AI & Microelectronic“ (R+I Factory). Diese ideelle Forschungsfabrik soll eine „bundesweit neuartige, modulare Forschungs- und Innovationsstruktur an der Schnittstelle von Künstlicher Intelligenz und Mikroelektronik“ schaffen, teilt das Fraunhofer-Photonikinstitut IPMS in Dresden und Cottbus mit.

Zum Auftakt gibt es eine „AI-Disco“

Zum Auftakt wollen Forscher aus der Lausitz und ganz Deutschland eine „Edge Cloud AI for Distributed Sensing & Computing“ („AI-Disco“) schaffen. Die Federführung hat das „Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik“ (IHP) in Frankfurt/Oder übernommen. Mit an Bord sind das IPMS, die Uni Cottbus-Senftenberg, das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), das Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) sowie die Industriepartner ABB, Enertrag und Perinet. Ihr Konzept: Intelligente Edge-Knoten verarbeiten Sensordaten direkt dort, wo sie anfallen – lokal, in Echtzeit und ohne unnötige Datenübertragung. So kann das System Energie sparen, Latenzen reduzieren und sensible Daten besser schützen. Nur das Wesentliche wird mit der Cloud geteilt.

Innovationen für die Zeit „nach der Kohle“ in der Lausitz

„Mit AI-Disco führen wir Mikroelektronik und Künstliche Intelligenz gezielt zusammen“, erklärt IHP-Wissenschaftschef Prof. Gerhard Kahmen. „Ziel ist es, technologische Alleinstellungsmerkmale und neue Anwendungspotenziale für die regionale und überregionale Wirtschaft zu schaffen. Gemeinsam mit bereits in der Lausitz verorteten und neu sich dort ansiedelnden Partnern tragen wir mit der R+I Factory zur weiteren Dynamisierung des Forschungsstandorts Cottbus bei.“

Die Fraunhofer-Photoniker bringen in diese Kooperation ihre Expertise in KI-basierter Sensorik sowie neuromorpher Hardware ein. Ziel sei es, energieeffiziente, KI-fähige Hardwarebausteine und anwendungsnahe Demonstratoren für Industrie, Landwirtschaft und Medizintechnik zu entwickeln, kündigt das Institut an. Als Demonstratoren will das Institut Demonstratoren neben dem Obstscanner noch ein brillenbasiertes Ultraschall-„Eye-Tracking“-System für medizinische Anwendungen und die Mensch-Maschine-Kollaboration konstruieren.

Neuartige KI-Beschleuniger brechen mit Von-Neumann-Architektur

Außerdem entwickelt das Institut neuromorphe KI-Prozessoren auf Basis von ferroelektrischen Speichern. Diese neuen Speicher können ähnlich wie die Neuronen im Gehirn Daten sowohl speichern wie auch berechnen. Dieses „In-Memory-Computing“ ist ein Bruch mit bisher üblichen Computern, die Rechenwerke und Speicher strikt trennen. Diese innovativen KI-Beschleuniger wollen die Forscher in „22-nm-FDSOI-Technologie“ im Chipwerk von Globalfoundries Dresden produzieren lassen.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: IPMS, IHP, Oiger-Archiv

Repro: Oiger, Original: Madeleine Arndt