Deutscher Zukunftspreis 2012 23.11.2012, 19:56 Uhr

Vier Erfindungen buhlen um Gaucks Anerkennung

Vier hochkarätige Forscherteams sind für den diesjährigen Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation nominiert. Im Rennen sind ein Hörgerät für räumliches Hören, ein Radarsys‧tem für den 3-D-Blick auf die Erde, eine Sicherheitstechnologie für besseren Datenschutz sowie ein Verfahren, das Videodaten ohne Qualitätsverlust komprimiert. Am 28. November wird Bundespräsident Joachim Gauck in Berlin die Empfänger des mit 250 000 € dotierten Deutschen Zukunftspreises 2012 der Öffentlichkeit vorstellen.ber

Hörsystem mit integriertem, räumlichen Effekt.

Hörsystem mit integriertem, räumlichen Effekt.

Foto: Werkfoto

Hörsystem mit integriertem, räumlichen Effekt

Das Hörgerät der Zukunft entwickelten Volker Hohmann (v.l.), Birger Kollmeier und Torsten Niederdränk.

Akustik: Ähnlich wie das 3-D-Sehen nur mit beiden Augen klappt, braucht man auch für räumliches Hören zwei Ohren (= binaurales Hören). Erst dann kann man sich in lauter Umgebung auf den gewünschten Schall konzentrieren. Hörgeschädigten aber gelingt dies nicht. Hier setzt das Hörgerät der Zukunft an, das Birger Kollmeier und Volker Hohmann, beide Uni Oldenburg, gemeinsam mit Torsten Niederdränk von der Firma Siemens entwickelt haben.

Den Grundstein für das Hörsystem legte Niederdränk, indem er bei Siemens die technischen Voraussetzungen für die drahtlose Datenverbindung zwischen linkem und rechtem Hörgerät entwickelte. Dafür erarbeitete das Team Rechenverfahren, die den Schall von linkem und rechtem Ohr vergleichen. Nur die „gewünschten“Schallanteile werden an die Ohren weitergeleitet, nachdem sie von Nachhall und störenden Schallquellen befreit wurden.

Das erste binaurale Hörgerät brachte Siemens 2004 auf den Markt. Inzwischen arbeiten alle Hörgerätehersteller weltweit an solchen Systemen. Mittlerweile interessieren sich auch die Hersteller von Smartphones und Unterhaltungselektronik für diese Entwicklung. ber

Satelliten im Formationsflug gewähren 3-D-Blick auf die Erde

Schickten Radaraugen ins All: Manfred Zink (v.l.), Alberto Moreira und Gerhard Krieger vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.

Radartechnik: Geodaten sind die Basis für neue Wirtschaftszweige, und sie versprechen Milliardenumsätze. Techni‧ken, die Alberto Moreira, Gerhard Krieger und Manfred Zink am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen entwickelt haben, eröffnen jetzt neue Dimensionen für die Fernerkundung aus dem All: Radarsatelliten im Forma‧tionsflug ermitteln ein dreidimensionales Abbild der Erde. Zudem liefert eine digitale Radarantenne die vierte Dimension, die Zeit. Das Gesamtsystem könnte künftig dynamische Prozesse auf der Erdoberfläche global und in Echtzeit erfassen.

Das DLR-Team hat eine völlig neue Satellitenmission vorgeschlagen, konzi‧piert und deren Umsetzung geleitet. Denn Tandem-X ist ein Fernerkundungssystem, bei dem die Radarsensoren auf zwei bis zu 500 m voneinander entfernten Satelliten verteilt sind. Dadurch lassen sich präzisere Informationen über die Topografie und vertikale Struktur der Erdoberfläche gewinnen als je zuvor. Ziel des Projekts ist ein globales Höhenmodell mit bisher unerreichter Qualität und Auflösung, das zudem vonseiten der Herstellungskosten konkurrenzlos günstig ist.ber

Sicherheitstechnik für eine vernetzte Welt

Vier Erfindungen buhlen um Gaucks Anerkennung

Vier Erfindungen buhlen um Gaucks Anerkennung

Das menschliche Erbgut diente Marcus Janke (v.l.), Stefan Rüping und Andreas Wenzel bei der Entwicklung ihrer Sicherheitstechnologie für Chips.

Mobiles Bezahlen mit Kreditkarten oder Smartphones, IT-Dienstleistungen wie Cloud-Computing, elektronische Ausweisdokumente oder Infrastruktureinrichtungen wie intelligente Stromnetze (Smart Grids): All diese Anwendungen stellen hohe technische Anforderungen an den Datenschutz. Chips auf Basis der Sicherheitstechnologie Integrity Guard von Infineon helfen, solche Anwendungen abzusichern.

Das Infineon-Entwicklerteam Stefan Rüping, Marcus Jahnke und Andreas Wenzel wählte einen ganz neuen Ansatz. Er basiert auf digitaler Sicherheit: Als Inspiration für das Konzept diente die DNA einer menschlichen Zelle. Die Idee dahinter: Jede biologische Zelle ist vergleichbar mit einem „sicheren Computer“, der Erbinformationen sicher speichern und sicher verarbeiten muss.

Mit dem Integrity Guard werden erstmals in der Geschichte der Sicherheits‧chips auch im „Herzen“ des Chips, dem Prozessorkern, sensible Daten über den gesamten Datenpfad nur noch verschlüsselt verarbeitet. Gelingt es einem Angreifer tatsächlich, die im Prozessorkern verarbeiteten Daten auszulesen, erhält er verschlüsselte Informationen, mit denen er nichts anfangen kann.ber

Codierung der Videodaten bringt beste Bildqualität auch aufs Handy

Bewegte Bilder in höchster Auflösung bringt die Forschungsarbeit zur Datencodierung von Detlev Marpe (v.l.), Thomas Wiegand und Heiko Schwarz auf nahezu alle Anwendungen digitaler Videos.

Fast alle Anwendungen digitaler Videos – Film und Fernsehen sowie Anwendungen für Handy und Internet – benötigen eine effiziente Übertragung der Signale. Das gelingt nur mit Codierung und entsprechender Komprimierung der Rohdaten. Ziel der Schlüsseltechnologie „Videocodierung“ ist bestmögliche Bildqualität bei gegebener Bitrate. Die von Detlev Marpe, Heiko Schwarz und Thomas Wiegand am Heinrich-Hertz-Institut in Berlin erforschten Innovationen in der Videocodierung und deren Umsetzung in der Standardisierung haben entscheidend dazu beigetragen, brillante Videos überall zu ermöglichen. Videosignale können mit weitaus höherer Effizienz als zuvor übertragen werden und erschließen völlig neue Anwendungen.

Das derzeit effizienteste und am stärksten verbreitete Format für die Videocodierung ist H.264/AVC. Der Standard ist für alle gängigen Auflösungen, Qualitäten und Bitraten geeignet. Die Anwendungen schließen Mobilfunk, HDTV, Videokonferenzen, 3-DTV, Blu-ray-Disc sowie Dienste wie Video on Demand, IPTV oder videobasierte Sicherheits- und Medizintechnik ein.

Von Bettina Reckter

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