Im Labor der Zukunft

Schnellere Handys und besseres Bild: Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut treibt Innovationen in der digitalen Welt voran. Trotz seiner 90 Jahre eilt es seiner Zeit so immer ein Stück voraus

Prof. Dr. Thomas Wiegand © Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut

In einem Hochhaus am Einsteinufer und einem Bürohaus am Salzufer ist die Zukunft tägliche Routine: Arbeitsalltag für die Elektrotechniker*innen, Informatiker*innen, Mathematiker*innen und Physiker*innen, die hier an den Grundlagen dessen forschen, was das Leben der Menschen schon in wenigen Jahren verändern wird. Diese Zukunft beginnt mit imposanten Kolonnen rätselhafter Formeln und Zahlen, ähnlich wie sie sich auf einer Tafel im Büro von Professor Thomas Wiegand dicht an dicht drängen. „Das ist eine mathematische Methode, mit der wir ermitteln, wie wir Videodaten am effektivsten komprimieren können“, sagt Wiegand. Der 47-Jährige ist einer der beiden Leiter des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts, einer Art Zukunftslabor digitaler Technik, das auf eine fast 90-jährige Geschichte zurückblickt. Geduldig versucht er, dem technischen Laien die zurückliegenden und laufenden Projekte seines Institutes zu erklären, „letztendlich aber“, sagt Wiegand mit einem Wink auf die vollbeschriebene Tafel, „basiert Wissenschaft auf den Ideen der Forschenden.“ Vieles, was die Forscher*innen des Institutes im Auftrag von Unternehmen überall auf der Welt in den vergangenen Jahren mitentwickelten, hat in Charlottenburg seinen Anfang genommen und ist heute technischer Standard: die mobile Datenübertragung wie das 4G unserer Handys etwa, oder die Umwandlung von Bilddaten in Bits und Bytes, wie sie zunächst in HD-Geräten und heute in 4K-Geräten und DVB-T2 eingesetzt wird. Die wissenschaftlichen Arbeiten sind schon mit sehr vielen Preisen geehrt worden. Mehr als Lorbeeren für Vergangenes interessiert Wiegand aber Künftiges. Schaut er von seinem Schreibtisch aus auf die Antenne auf dem gegenüber liegenden Hochhaus des Fraunhofer HHI, hat er eines seiner laufenden Projekte vor Augen.

Die Zukunft der Mobilkommunikation heißt 5G und dieser neue Standard soll es ermöglichen, sehr große Datenmengen, also das 1000-fache im Vergleich zu 4G, dem heutigen Mobilfunkstandard, zu übertragen. „Wir planen hier ein Innovationscluster zu 5G zu bilden, das ein eigenes Testfeld betreibt und an einer Funkinfrastruktur arbeitet, die auch die Straßenlaternen rund um den Campus der Technischen Universität Berlin mit einbezieht“, sagt Wiegand. Nach der ersten Testphase könnten schon im kommenden Jahr digitale Start-ups der City West von dieser neuen Generation digitaler Funktechnik profitieren. „Wir sitzen hier im Herzen der Digitalisierung“, sagt Wiegand. „Wir bauen die optischen Technologien für das Backbone des Internets, übertragen Daten mit 5G, komprimieren Videos oder arbeiten an Technologien für virtuelle Realität.“ Dass das Institut dabei weltweit ganz vorne mitmischen kann, zeigen die Erfolge, von denen Wiegand erzählt: „Jedes zweite Bit im Internet berührt eine unserer optischen Komponenten oder ist mit dem von uns mitentwickelten Videostandard formatiert.“

Ein weiteres Thema am Fraunhofer HHI ist das vieldiskutierte Forschungsfeld Maschinelles Lernens und künstliche Intelligenz. So werden in der Zukunft viele Entscheidungen durch Computer gefällt, die mithilfe von tiefen neuronalen Netzen eine Krebsdiagnose stellen, das selbstfahrende Auto steuern oder einen Kredit gewähren. Damit diese wichtigen Dinge nicht im Dunklen bleiben, haben die Forscher*innen ein Verfahren zur Erklärung der Entscheidungsprozesse von tiefen neuronalen Netzen entwickelt. So ist das Institut im Bereich der digitalen Transformation international führend und wendet sich Zukunftsfragen zu, die auch die Gesellschaft nachhaltig verändern werden.

Fraunhofer HHI
Kluge Köpfe 2017