Neue Projekte im April

Wissenschaftliche Vorprojekte

Zur Bewertung von Ergebnissen der Grundlagenforschung bezüglich ihres Marktpotenzials sind wissenschaftlich-technische Vorarbeiten notwendig. Mit der Maßnahme „Wissenschaftliche Vorprojekte (WiVoPro)“ fördert das BMFTR Vorprojekte mit dem Ziel, wissenschaftliche Fragestellungen im Hinblick auf zukünftige industrielle Anwendungen in der Photonik und Quantentechnologie zu untersuchen. Sie sollen die bestehende Forschungsförderung ergänzen und eine Brücke zwischen Grundlagenforschung und industriegeführter Verbundförderung schlagen.

Um die Lücke zwischen kostengünstigen Nanosekundenlaser mit hoher Pulsdauer und teuren, komplexen Pico- und Femtosekundenlaser zu schließen, entwickelt NEPTUNE eine neuen Plattformtechnologie, die auf Anwendungen in der Quantenoptik und Halbleitermetrologie ausgerichtet ist. Mithilfe einer neuartigen Multi-Pass-Zelle, die einen äußerst kompakten Aufbau ermöglicht, können Pulse stark verkürzt und gleichzeitig eine hohe Leistung erreicht werden. So entstehen kostengünstige, kompakte Lasersysteme für Schlüsseltechnologien im Bereich Weißlicht-, VUV- und EUV-Quellen. 

Medizinische Diagnostik und Therapie

Mit der Maßnahme „Photonische und quantenbasierte Technologien für medizinische Diagnostik und Therapie“ fördert das BMFTR Verbundprojekte, die photonische und quantenbasierte Technologien mit Anwendungsperspektiven in der Medizin und der medizinischen Biotechnologie entweder in Kombination mit anderen Verfahren oder als grundlegend neue Methoden erforschen. Sie sollen den bereits erreichten Technologiestand und dessen Anwendungsmöglichkeiten erweitern oder neue grundlegende Kenntnisse erarbeiten. Hier starten zwei neue Projekte:

QUINTESENS entwickelt eine neuartige intraoperative Sensortechnologie, die Photonik zur Lokalisierung mit Quantensensorik zur Funktionalitätstestung und Pelvines Neuromonitoring zur Überwachung von Nerven und Nervenstrukturen kombiniert. Integriert in ein elektrochirurgisches Instrument steht so ein universell einsetzbares, intraoperatives Diagnosesystem für nervenschonende Eingriffe zur Verfügung.

FLUX2026 realisiert ein innovatives optisches Bildgebungssystem zur zuverlässigen intraoperativen Beurteilung der lokalen Gewebedurchblutung. Hierfür werden drei komplementäre Technologien kombiniert: eine spektraladaptive Beleuchtung zur Kontrastverbesserung, eine kamerabasierte Remote-Photoplethysmographie zur Erfassung von Durchblutungsmustern sowie Autofluoreszenz- und multispektrale Analysen zur Gewebecharakterisierung. Das System ermöglicht es, minimalinvasive chirurgische Eingriffe effizienter und zeitsparender durchzuführen sowie postoperative Komplikationen zu reduzieren.

Digitalisierte und automatisierte Produktion

Mit der Fördermaßnahme „Photonik für die digitalisierte und automatisierte Produktion“ unterstützt das BMFTR vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, die dazu beitragen, photonische Verfahren für die Digitalisierung und Automatisierung von Produktionsprozessen nutzbar zu machen. Dies kann entweder durch anwendungsnahe Projekte zum Einsatz photonischer Verfahren oder durch die Erforschung neuer photonischer oder quantentechnologiebasierter Sensorprinzipien erfolgen. 

Um einer Inline-Qualitätsprüfung und Prozessüberwachung in der modernen Fertigung gerecht zu werden, kombiniert PROMETRO multimodale Messtechnik mit maschinellem Lernen in einem kompakten „Fingerabdruck“-Verfahren zur Qualitätsvorhersage. Dabei wird ein Autoencoder mit Messdaten trainiert, um ein generalisiertes Oberflächenmodell zu lernen. Ein mit präzisen Referenzdaten und den korrespondierenden Fingerabdrücken trainiertes Künstliches Neuronales Netz (KNN) extrahiert dann die benötigten Qualitätskennwerte aus den mit dem Inline-Messsystem erfassten Fingerabdrücken der Oberfläche.

Anwendungsorientierte Quanteninformatik 

Das Quantencomputing hat das Potenzial, Berechnungen und Simulationen auszuführen, die von klassischen Rechnern aufgrund von Skalierungseffekten auch in Zukunft nicht gelöst werden können. Kurz- und mittelfristig verfügbare „noisy intermediate-scale quantum computer“ (NISQ) müssen allerdings erst zeigen, bei welchen praxisrelevanten Problemen („Use Cases“) sie einen Vorteil liefern können. Daher unterstützt das BMFTR mit der Maßnahme „Anwendungsorientierte Quanteninformatik“ Projekte, die den Nachweis praktischer Anwendervorteile durch die Nutzung eines Quantencomputers erbringen oder zumindest die Grundlagen hierfür erschließen und die benötigten Ressourcen abschätzen.

QPolyDeg entwickelt Quantenalgorithmen für die Simulation der UV-bedingten Polymerdegradation von industriell relevante Flugzeuglacken. Dazu werden Degradationspfade und relevante Molekülgruppen identifiziert und analysiert sowie geeignete Quantenalgorithmen entwickelt und getestet. Durch die ganzheitliche Herangehensweise kann ein wirtschaftlich relevanter Quantenvorteil für ein konkretes Industrieproblems mit im Ergebnis positiven wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen identifiziert werden.

Alle weiteren gefördeten Projekte finden Sie in unserem Projektatlas.