Sparsamkeit und Effizienz im Umgang mit wertvollen Halbleitern

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Die Herstellung von Siliziumcarbid ist extrem energieaufwändig und teuer. Für viele Anwendungen ist es aber unverzichtbar. Ein neues CD-Labor soll nun den Umgang mit Siliziumcarbid revolutionieren.

(red/mich/cc) Für elektronische Halbleiter-Bauteile wird meistens Silizium als relativ kostengünstiges Material verwendet. Silizium ist jedoch nur im Bereich relativ niedriger elektrischer Spannungen einsetzbar, bei hohen Spannungen geht es leicht kaputt. Andere Materialien wie etwa Siliziumcarbid haben bei höheren Spannungen wesentliche Vorteile, sie sind stabiler und gleichzeitig auch energieeffizienter. Die Herstellung von Siliziumcarbid benötigt allerdings extrem viel Energie und ist daher auch sehr teuer.

Ein nachhaltigerer Umgang mit aufwändigen Ressourcen
Die TU Wien hat nun einen Weg aufgezeigt, dieses Problem zu lösen. Mit einer speziellen Ätz-Technik kann aus einer Siliziumkarbid-Scheibe, einem so genannten Wafer, bis zu 20 Schichten hergestellt werden und die lassen sich dann alle für die Herstellung elektronischer Bauteile verwenden. Um diese Innovation nun im Detail und anwendungs- bzw. wirtschaftsorientiert auszuarbeiten, wurde wiederum zusammen mit Wirtschaftspartnern ein neues Christian-Doppler-Labor (CDL) eröffnet, das “CD Laboratory for Sustainable Silicon Carbide Technology“.

Wie in der Programmlinie der Doppler-Labors generell vorgesehen, so wird auch dieses Labor von der Industrie unterstützt. Die Unternehmen Umicore und die EV Group (EVG) übernehmen diesen Part und das Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft verantwortet die CDL-Programmlinie seitens der öffentlichen Hand. „Fortschritte in der Halbleitertechnologie, wie dieses CD-Labor sie anstrebt, stärken die führende Rolle des Wirtschaftsstandortes Österreich. Parallel wird durch die Forschungsarbeiten ein nachhaltigerer Umgang mit stofflichen Ressourcen ermöglicht“, sagt Martin Kocher, Arbeits- und Wirtschaftsminister.

Gewaltiger Energiebedarf
Computerchips arbeiten nur mit kleinen Spannungen und winzigen Stromstärken. Oft muss man aber mit elektronischen Bauteilen auch hohe Ströme kontrollieren – etwa in Ladestationen für Elektroautos oder in Umrichtern, die den Strom von Photovoltaik- oder Windkraftanlagen an die Netzfrequenz anpassen. „Bei Spannung über 650 Volt ist Siliziumcarbid eigentlich das optimale Material“, erklärt Georg Pfusterschmied, der Leiter des neuen CD-Labors. „Allerdings ist seine Herstellung heute extrem teuer und alles andere als nachhaltig“.

Interessant ist, dass ein Großteil des Siliziumcarbids eigentlich gar nicht verwendet wird. „Man muss die Siliziumcarbid-Wafer in einer gewissen Mindestdicke herstellen, weil sie sich sonst technisch einfach nicht verarbeiten lassen“, sagt Georg Pfusterschmied. „Aber die elektronischen Bauteile, die am Ende entstehen, sind meist viel dünner. Bei vielen elektronischen Bauelementen wird ein Großteil des Materials bisher während der Herstellung entfernt und bleibt ungenutzt.“

Programmlinie der CD-Labors auch international ein Best-Practice Modell
An der TU Wien wird das Siliziumcarbid nun durch ein spezielles Ätzverfahren in eine poröse Struktur umgewandelt, ähnlich wie ein Schwamm, mit winzigen Löchern auf einer Größenskala von Nanometern. Passiert das exakt kontrolliert, so kann die poröse Schicht dann abgelöst werden. Und wird diese poröse SiC Folie dann erhitzt, reorganisieren sich die Atome und fügen sich wieder zu einem vollständigen Einkristall ohne Löcher zusammen – nun aber mit einer viel geringeren Dicke als vorher.

Mit dem übriggebliebenen Siliziumkarbidmaterial des Wafers kann dieselbe Prozedur wiederholt werden und so lassen sich von einem Siliziumcarbid-Wafer nach heutigem Stand bis zu 20 dünne Folien ablösen – und die können dann alle für die Herstellung von Bauteilen genutzt werden. Das neue CD_Labor wurde am 2. März 2023 offiziell eröffnet. In CD-Labors arbeiten führende Forscher mit innovativen Unternehmen zusammen. Die seit vielen Jahren vom Wirtschaftsministerium getragene Programmlinie der Christian Doppler Forschungsgesellschaft gilt auch international als Best-Practice-Beispiel.

Das nachgewiesene Chaos auf der Nanometer-Skala

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Chemische Reaktionen zeigen manchmal räumlich-zeitliche Schwankungen und laufen dann nicht nur stationär in eine Richtung. Die TU Wien erforscht nun derartige Übergänge zum chaotischen Verhalten bis hin zu etwaigen biologischen Anwendungen.

(red/mich) Chaotisches Verhalten sind normalerweise von großen Dingen bekannt, etwa dem Wetter, von Asteroiden im Weltraum, die von mehreren großen Himmelskörpern gleichzeitig angezogen werden, oder auch von schwingenden Pendeln, die miteinander gekoppelt werden. Auf atomaren Größenordnungen hingegen stößt man normalerweise nicht auf Chaos – dort überwiegen fast immer andere Effekte.

An der TU Wien konnten nun erstmals klare Anzeichen von Chaos auf der Nanometer-Skala nachgewiesen werden – und zwar bei chemischen Reaktionen auf winzigen Rhodium-Kristallen. In der analysierten chemischen Reaktion wird mittels eines Edelmetall-Katalysators Sauerstoff mit Wasserstoff zu Wasser. Das ist auch das Grundprinzip einer Brennstoffzelle.

Von inaktiv zu aktiv und wieder zurück
Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt dabei von äußeren Bedingungen wie Druck oder Temperatur ab. Unter bestimmten Voraussetzungen zeigt diese Reaktion allerdings ein oszillierendes Verhalten, obwohl die äußeren Bedingungen konstant sind. „So ähnlich wie ein Pendel von links nach rechts schwingt und wieder zurück, oszilliert die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen kaum wahrnehmbar und hoch - und damit das katalytische System zwischen inaktiv und aktiv hin und her“, erklärt Günther Rupprechter vom Institut für Materialchemie der TU Wien.

Ein Pendel ist ein klassisches Beispiel für etwas Berechenbares – wenn man es ein bisschen stört oder es zweimal auf leicht unterschiedliche Arten in Bewegung setzt, verhält es sich danach im Großen und Ganzen gleich. Es ist in gewissem Sinn das Gegenteil von einem chaotischen System, bei dem minimale Änderungen der Ausgangsbedingungen zu höchst unterschiedlichen Ergebnissen im Langzeitverhalten führen. Ein Paradebeispiel für ein solches chaotisches System sind mehrere Pendel, die mit elastischen Schnüren miteinander verbunden sind.

Zweimal exakt gleiche Anfangsbedingungen sind unmöglich
„Grundsätzlich legen Naturgesetze natürlich immer noch exakt fest, wie sich die Pendel verhalten“, sagt Yuri Suchorski von der TU Wien. „Könnten wir ein solches gekoppeltes System aus Pendeln zweimal exakt auf dieselbe Art starten, würden sich die Pendel beide Male genau gleich bewegen.“ Doch in der Praxis ist das unmöglich: Man wird beim zweiten Mal nie perfekt dieselbe Ausgangssituation herstellen können, wie beim ersten Mal – und schon ein winziger Unterschied in der Ausgangslage bewirkt, dass sich das System später völlig anders verhält als beim ersten Mal.

Das ist der berühmte „Schmetterlingseffekt“, wo winzige Unterschiede in den Anfangsbedingungen zu sehr großen Unterschieden im Zustand zu einem späteren Zeitpunkt führen.Etwas ganz Ähnliches konnte nun anhand von chemischen Oszillationen auf einem Rhodium-Nanokristall beobachtet werden. „Der Kristall besteht aus vielen verschiedenen winzigen Oberflächen-Facetten, ähnlich einem geschliffenen Diamanten, nur viel kleiner, in einer Größenordnung von Nanometern“, sagen Maximilian Raab und Johannes Zeininger von der TU. „Auf jeder dieser Facetten oszilliert die chemische Reaktion, aber die Reaktionen auf benachbarten Facetten sind miteinander gekoppelt“, so die Umsetzer des Experiments.

Umschalten von Ordnung zu Chaos
Das Kopplungsverhalten lässt sich nun aber auf bemerkenswerte Art steuern, indem die Menge an Wasserstoff verändert wird. Zunächst dominiert eine Facette, dann schließen sich die anderen Facetten an und oszillieren im selben Takt mit. Mit einer höheren Wasserstoff-Konzentration wird die Situation komplizierter. Unterschiedliche Facetten oszillieren mit unterschiedlichen Frequenzen, ihr Verhalten ist aber periodisch und gut vorhersagbar. Wird dann allerdings die Wasserstoff-Konzentration noch weiter erhöht, bricht diese Ordnung plötzlich zusammen. Das Chaos gewinnt, die Oszillationen werden unvorhersehbar, winzige Unterschiede in der Anfangssituation führen zu völlig unterschiedlichen Schwingungsmustern.

„An der Chaostheorie wird seit Jahrzehnten geforscht, es ist auch bereits gelungen, diese an chemische Reaktionen in größeren Systemen anzuwenden. Unsere Studie ist nun der erste Versuch, das umfassende Wissen aus diesem Bereich auf die Nanometer-Skala zu übertragen“, sagt Günther Rupprechter. „Winzige Abweichungen in der Symmetrie des Kristalls können darüber entscheiden, ob sich der Katalysator geordnet und vorhersagbar oder ungeordnet und chaotisch verhält. Das ist für unterschiedliche chemische Reaktionen wichtig – und vielleicht sogar für biologische Systeme“, so der TU Wien Experte.

„Diversität ist bei uns ein belegter Erfolgsfaktor“

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Anlässlich des Weltfrauentages holt Infineon Österreich zehn Managerinnen des Unternehmens vor den Vorhang. Basis für ihren Job rund um Innovation und Technologie und Mitarbeiterführung war eine Ausbildung im MINT-Bereich.

(red/czaak) Erneuerbare Energien, eine umweltgerechte Mobilität, Energieeffizienz oder der sichere Datentransfer in einer zunehmend vernetzten Welt. Digitale Technologien und spezielle elektronische Anwendungen helfen quer durch Wirtschaft und Gesellschaft bei vielen Herausforderungen und (Konsum)Wünschen.

Für die Entwicklung der dazu nötigen Innovationen und Lösungen braucht es Fachkräfte und hier vor allem auch TechnikerInnen mit MINT-Ausbildungen. Bei Infineon als international führendes Halbleiterunternehmen finden Frauen mit Expertise aus den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) ein ideales Umfeld. Das zeigt auch die aktuelle Vorstellung von zehn weiblichen Führungskräften anläßlich des Weltfrauentages.

„Diversität ist bei Infineon seit Jahren ein belegter Erfolgsfaktor. Frauen leisten wesentliche Beiträge, um etwa technische Lösungen für den Klimaschutz und die Energiewende zu erarbeiten“, sagt Sabine Herlitschka, Vorstandsvorsitzende Infineon Technologies Austria AG. „Mit dem Sichtbarmachen ihrer Leistungen wollen wir mehr junge Frauen für eine technische Ausbildung und Karriere begeistern“, unterstreicht die Chefin von Infineon Österreich.

Tanja Zimmermann und Elisabeth Edlinger
Eine leitende Führungskraft von Infineon ist Tanja Zimmermann (55) in der Produktion in Villach. Die promovierte Physikerin leitet ein 200-köpfiges Team für Operations, Prozesstechnik und Instandhaltung, wo es um die die Fertigung von weltweit gefragten Energiesparchips geht.

Elisabeth Edlinger (43) kam von der HAK-Matura über den Tourismus in die Technik. Nach dem FH-Studium „Systems Engineering“ kam sie 2016 über ein Praktikum zu Infineon. Berufsbegleitend folgte noch der Master in „Industrial Engineering & Management“. Heute leitet Edlinger eine Abteilung, die die Prozesse von rund 200 Anlagen in der Halbleiterfertigung optimiert.

Nicole Rikmanspoel und Chiara Egarter
Nicole Rikmanspoel (51) leitet das Qualitätsmanagement in Linz. Mit ihrem Team verantwortet die Chemikerin die Qualität für die weltweit vertriebenen Radarchips für Fahrerassistenzsysteme wie Radarsensoren als Abstandsregeltempomat, beim Spurwechsel oder als automatisches Notbremssystem.

Chiara Egarter (20) steht für die Kombination von Lehre und Studium. Parallel zur Doppellehre „Prozesstechnik und Elektrotechnik“ studiert sie „Systems Engineering“ an der Fachhochschule. „Ich kann Handwerk und digitales Wissen verbinden und verdiene mein erstes Geld, während ich studiere“, so Egarter.

Rabia Dogan und Alexandra Schlemitz
Rabia Dogan (35) ist Leiterin „Digital Design Automotive Radar Development” in Graz. Nach dem Studium Elektronikingenieurwesen und Führungskräfteausbildungen arbeitete sie im belgischen Mikroelektronik-Zentrum IMEC und in der Halbleiterindustrie. 2018 startete sie bei Infineon und aktuell leitet Dogan das digitale Designteam für Radartechnologien für automatisierte Fahrassistenzsysteme und autonomes Fahren.

Alexandra Schlemitz (31) ist nach HAK-Matura und Infineon-Einstieg 2012 nun Teamleiterin „File Sharing Solution & IT Innovationsmanager“ in Klagenfurt. Mit ihrem global aufgestellten Team kümmert sie sich um Datenmanagement-Lösungen und als Innovationsmanagerin fördert und unterstützt sie innovative Köpfe aus den Reihen der IT.

Jo-An Barcelita und Silvia Larisegger
Jo-An Barcelita (44) ist Teamleiterin für „Test Engineering“ in Villach. Sie hat Elektronik und Kommunikationstechnik an der Universität von San Carlos (Philippinen) studiert und startete 2006 bei Infineon in Villach im Automotive Bereich. Jetzt leitet Barcelita in der Sparte „Power & Sensor Systems“ ein Testteam für Gleichspannungswandler in Telekommunikationsanwendungen, Stromverteilungsnetzen, Automobil- und Consumer-Elektronik-Geräten.

Silvia Larisegger (37) arbeitet am Kompetenzzentrum Automobil- und Industrieelektronik (KAI GmbH), einer Tochter von Infineon Austria. Sie sitzt an der TU Wien und leitet dort eine Forschungsgruppe im Bereich Elektrochemie und Analytik.

Alina Absmeier und Barbara Winkler - und Sabine Herlitschka
Alina Absmeier (43) ist Modul-Leiterin in der Produktion in Villach. Nach dem Doktorat in der Technischen Chemie in Wien und Erfahrungen in der Industrie kam sie 2007 in die Infineon-Chipproduktion nach Villach.

Barbara Winkler (48) ist Senior-Projektleiterin „Power & Sensor Systems”. Nach dem FH-Abschluss Elektronik startete sie 2004 bei Infineon im Automotive Bereich. Seit 2022 ist sie Projektleiterin in der Hochfrequenz-Kommunikation im Geschäftsbereich „Radio Frequency & Sensors“. Hier werden Chips zum schnellen Datentransfer in 5G-Telekommunikationsnetzen und auch integrierte Sendemodule basierend auf dem neuen Halbleitermaterial Galliumnitrid entwickelt. „Wir wollen mehr junge Frauen für eine technische Ausbildung und Karriere begeistern. Es geht um wirklich attraktive Berufschancen“, so Sabine Herlitschka, Vorstandsvorsitzende der Infineon Technologies Austria AG.

Entspannung bei Fachkräftemangel und Produktionsketten

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Zu Jahresbeginn meldeten weniger deutsche Betriebe einen Mangel an Fachkräften. Weiter entspannt hat sich auch der Materialmangel in der Industrie, so die jüngsten Umfragen des deutschen ifo-Instituts.

(red/cc) Im Jänner gaben rund 44 Prozent (43,6) der Unternehmen an, von Fachkräftemangel beeinträchtigt zu werden, nach rund 46 Prozent (45,7) im letzten Oktober. Das Allzeithoch bei diesem Thema war im Juli 2022 mit fast 50 Prozent (49,7) erreicht worden. Die Situation hat sich also nun über einen Zeitraum eines halben Jahres entspannt. Allerdings „bleiben die Sorgen der Unternehmen, passende Fachkräfte zu finden, weiterhin groß“, sagt Stefan Sauer, Experte beim Münchner ifo-Institut.

Am stärksten betroffen sind weiterhin viele Dienstleister. In der Rechts- und Steuerberatung sowie der Wirtschaftsprüfung waren es über 75 Prozent (75,2). In den Bereichen Einlagerung, im Verkehrsbereich und in den Architektur- und Ingenieurbüros klagen etwas mehr als die Hälfte der Unternehmen über Fachkräftemangel und hier hat die Knappheit weiter zugenommen.

Metallerzeugung und -bearbeitung sowie Hersteller von Datenverarbeitungsgeräten
Im Verarbeitenden Gewerbe sind weniger Firmen von fehlenden Fachkräften beeinträchtigt. 16,4 Prozent der Unternehmen aus der Chemischen Industrie meldeten einen Mangel, nach 19,6 im Oktober. In der Metallerzeugung und -bearbeitung waren es 23,6 Prozent, nach 45,2. Die Hersteller von Datenverarbeitungsgeräten waren mit 59,5 Prozent dagegen so stark wie noch nie eingeschränkt, so die ifo-Erhebungen.

Ein anderes relevantes Thema in der Wirtschaft ist der Bereich Produktion bzw. die dafür nötigen Materialien und auch hier entspannt sich die Lage. Im Februar berichteten 45,4 Prozent der befragten Firmen von entsprechenden Problemen. Das ist die niedrigste Zahl seit April 2021. Im Januar waren es noch 48,4 Prozent, so das hier ebenso erhebende ifo-Institut.

Entspannung bei energieintensiven Branchen wie Papier, Kunststoff und Glasherstellung
„Es gibt im Moment keine Anzeichen, dass sich die Materialengpässe wieder verschärfen könnten“, sagt Klaus Wohlrabe, Leiter der ifo Umfragen. „Viele Unternehmen können aber die Produktion immer noch nicht wie gewünscht hochfahren“, so Wohlrabe. Engpässe bei Rohstoffen und Vorprodukten gibt es in Maschinenbau, Elektroindustrie und in der Automobilbranche.

Weiter entspannt hat sich die Lage in der Chemie und gleiches gilt auch für andere energieintensive Branchen wie Papier, Kunststoff, sowie Glasherstellung, wo die Anteile nunmehr unter 20 Prozent liegen. Das Papiergewerbe gehört mit rund 9 Prozent zu den Branchen, die gegenwärtig am wenigsten betroffen sind, so das ifo-Institut.

Die spannende Woche des noch spannenderen Gehirns

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Im Rahmen der weltweiten Veranstaltungsreihe „Woche des Gehirns“ gibt es auch wieder an der Med Uni Innsbruck faszinierende Einblicke in die aktuellen Trends der neurowissenschaftlichen Forschung.

(red/mich) Beeinflussen Darmkeime unser Gehirn? Gibt es ein Gewitter im Gehirn? Wie manipulierbar ist unser Gehirn? Mit diesen und weiteren spannenden Fragen beschäftigen sich unterschiedliche Fachexperten der Medizin Uni Innsbruck auch heuer wieder anlässlich der weltweiten Woche des Gehirns vom 13. bis 17. März (Brain Awareness Week).

Neue Therapieansätze brauchen Kenntnisse über Funktionsweise
Die neurowissenschaftliche Forschung bildet einen besonderen Schwerpunkt an der Medizinischen Universität Innsbruck. „Wir wollen auf die Bedeutung der neurowissenschaftlichen Forschung aufmerksam machen. Nur wenn wir die Funktionsweise des Gehirns genau verstehen, können wir neue Therapieansätze finden und die Prävention, etwa von neurodegenerativen Erkrankungen, verbessern“, sagt Christine Bandtlow, Vizerektorin für Forschung an der Medizin Uni Innsbruck.

Spannend informatives und allgemein verständliches Vortragsprogramm
Für den aktuellen Durchgang wurde neuerlich ein spannendes, informatives und allgemein verständliches Vortragsprogramm auf die Beine gestellt, das interessierte Laien wie auch Schulklassen ansprechen soll. Die Vorträge finden von Montag bis Freitag (13. Bis 17. März 2023), jeweils um 19:00 im Großen Hörsaal des Kinder- Herzzentrums statt. Der Eintritt ist frei, der Zugang barrierefrei möglich. Für Interessierte, die nicht zu den Vorträgen kommen können, gibt es einen Livestream (siehe Link).

Personalisiertes Kundenservice in Echtzeit

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Salesforce mit neuen Funktionalitäten bei bestehender Kontaktcenter-Anwendung. KI gestützte Automation erweitert Prüfungsvorgänge bei Identität, Verfügbarkeit oder Servicediensten. Integration von WhatsApp soll noch persönlichere Betreuung ermöglichen.

(red/cc) Aktuelle Erhebungen zeigen, dass mittlerweile über fünfzig Prozent der Konsumenten ihre Geschäfte bevorzugt ausschließlich oder überwiegend online abwickeln. Rund drei Viertel der Verbraucher geben an, dass sie Unternehmen mit schnelleren Services treu bleiben, selbst wenn das mit neuen Kosten verbunden ist. Umgekehrt sagen über neunzig Prozent der MitarbeiterInnen von Dienstleistungsunternehmen, dass digitale Dienste die Servicemöglichkeiten erweitern und verbessern – und das wiederum Ressourcen optimiert, Geld einspart und Freiräume für Innovationen schafft.

Automatisierung, KI und Analytics für besseren Kundenservice
Salesforce ist ein international führender Spezialist für cloud-basiertes Kundenbeziehungsmanagement (CRM). Der US-Konzern unterhält seit zwei Jahren auch eine eigene Niederlassung in Österreich und baut seine Innovationen rund um das Thema interaktive Kundenbetreuung laufend aus. Ein wesentliches Element ist dabei die Personalisierung mit der abteilungsübergreifenden Nutzung letztaktueller Kundeninformationen. Aktuell erweitert der IT-Dienstleister nun die Funktionalitäten der bestehenden Kontaktcenter-Anwendung.

Der aktuelle Fokus richtet sich dabei primär auf Telekomanbieter, die Lösung ist aber grundsätzlich auch für Unternehmen mit einer großen Kundenzahl einsetzbar. Ein Bestandteil der neuen Funktionen sind sogenannte Einstein Conversation Insights, die Service-Teams mittels KI einen vollständigen Überblick über die Vorgänge im (jeweiligen) Contact-Center ermöglicht. Inkludiert sind hier auch proaktive Benachrichtigungen über etwaige Probleme wie Ausfälle oder unzufriedene Kunden.

Automatisierte Workflows berücksichtigen auch regional unterschiedliche Regularien
Im Einzelnen beinhalten die neuen Funktionen eine raschere Identitätsüberprüfung mittels automatisierten Workflows, die etwaig auch regional unterschiedliche gesetzliche Vorschriften berücksichtigen können, sowie einen sogenannten Action Launcher, wo Administratoren gängige Prozesse wie z.B. Prepaid-Aufladungen oder Adressänderungen adaptieren können.

Ebenso enthalten ist eine datengestützte Prognose-Funktion für den Lieferbereich (Order Fulfillment Date Predictions), etwa um voraussichtliche Liefertermine zu empfehlen. Zudem können auch Aufträge identifiziert werden, die sich aufgrund von Problemen wie einer falschen Adresse verzögern könnten. Servicemitarbeiter können dies dann korrigieren und ein neues Lieferdatum mithilfe von KI-basierten Erkenntnissen vorschlagen.

Salesforce und WhatsApp
Beim Thema WhatsApp baut Salesforce seine schon länger bestehende Partnerschaft mit der Kommunikationsplattform nun weiter aus. Konkret geht es auch hier um neue Funktionalitäten und Dienste wie etwa WhatsApp for Service. Im Fokus steht die weitere Personalisierung im Kundenservicebereich bzw. die Intensivierung der Kundenbindung. Beispielsweise automatisieren KI-gesteuerte Chatbots Administration und Routineanfragen.
Innerhalb der Messaging-App können wiederum vielseitige Konversationen mit Audio- & Videodateien, Listen, Stickern oder Emojis geführt werden. Bei der Funktion „WhatsApp for Marketing“ können Marketing- oder Servicemitarbeiter dann direkt über WhatsApp mit den KundInnen in Kontakt treten und hier vielseitige wie gezielte Werbenachrichten versenden, die auf den individuellen Interessen und Bedürfnissen der Kunden basieren.

Neue Methoden im Kampf gegen Viruserkrankungen

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Proteine sind wichtige Bestandteile und Produkte in der Pharmaindustrie. Ein neues CD-Labor an TU Wien soll nun die Herstellung ökonomisch wie ökologisch optimieren. Boehringer Ingelheim ist Industriepartner beim vom BMAW unterstützten Labor.

(red/czaak) Bestimmte Proteine zählen zu den wichtigsten Produkten der Pharmaindustrie. Dazu gehören Insulin oder auch Interferone, die etwa gegen Diabetes, Krebs oder auch gegen Viruserkrankungen eingesetzt werden. Bei der künstlichen Herstellung solcher Proteine gibt es immer wieder Probleme, da diese zunächst falsch „gefaltet“ sind. Statt eines funktionsfähigen Proteins entsteht ein sogenanntes „Einschlusskörperchen“, das in mühsamen und teuren Arbeitsschritten erst in die korrekte Form gebracht werden muss.

CD-Labore als erfolgreiche Programmlinie des BM für Arbeit und Wirtschaft
Aktuell wurde nun an der TU Wien ein neues Christian-Doppler-Labor (CD-Labor) eröffnet. Boehringer Ingelheim RCV ist der Industriepartner und das Labor wird auch in gewohnter Form (CD-Programmlinie) vom Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft (BMAW) unterstützt. Im Fokus der angewandten Forschungen stehen diese Einschlusskörperchen und das Thema, wie sie sich am effizientesten in die richtige Form bringen lassen. Zielsetzung ist einmal, den Prozess genau zu verstehen und als Computermodell nachzubilden.

Final soll eine raschere, ökologischere und kostengünstigere Herstellung dieser Proteine ermöglicht werden. „Dieses CD-Labor soll die Produktion bestimmter Biopharmazeutika gezielter, effizienter sowie nachhaltiger machen und damit kürzere Entwicklungszeiten, umweltfreundlichere Prozesse und preislich günstigere Medikamente ermöglichen“, unterstreicht Martin Kocher, Bundesminister für Arbeit- und Wirtschaft.

Der richtige Code in einer falschen Form
Grundsätzlich sind Proteine immer aus denselben Bausteinen aufgebaut – aus Aminosäuren, deren Abfolge vom Code der DNA vorgegeben wird. Ein maßgeschneidertes Protein herzustellen ist mittlerweile technisch relativ einfach. Bei einem Mikroorganismus, wie etwa das Bakterium E. coli, wird seine DNA geändert, sodass es das gewünschte Protein erzeugen kann und dann auch die Aminosäuren-Abfolge produzieren, aus denen zum Beispiel das menschliche Insulin besteht.

Das heißt aber noch lange nicht, dass dabei das gewünschte Produkt entsteht: „Es kommt auf die Komplexität und dreidimensionale Struktur des Proteins an“, erklärt Oliver Spadiut, Professor am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der TU Wien und Leiter des neuen CD-Labors. „Wenn sich das Protein falsch faltet, entstehen Einschlusskörperchen als mehr oder weniger funktionsunfähige Knäuel aus Aminosäuren“, so Spadiut.

Wie die Entwirrung eines Wollknäuels zu einem geraden Faden
Die Forscher müssen dann die in diesen Einschlusskörperchen gefangenen Aminosäureketten erst umbauen. Dafür wird es mit Chemikalien zunächst entwirrt – so ähnlich, als würde ein Wollknäuel zu einem geraden Faden ausgewickelt werden. Im nächsten Prozessschritt faltet sich das Protein wieder zusammen und kann seine endgültige, sodann korrekte und medizinisch gewünschte Form einnehmen.

Die technischen Herstellungsparameter spielen in der Pharmaindustrie eine wichtige Rolle. „Hier ist man aber oft auf Versuch und Irrtum angewiesen. Man weiß aus Erfahrung, wie man den Prozess steuert, um einigermaßen gute Ergebnisse zu erzielen – aber ein umfassendes, fundamentales Verständnis fehlt noch“, so Oliver Spadiut.

Aufwandsschonende und kostengünstigere Pharmaprodukte
Dieser Umstand erschwert dann entsprechend auch die Verbesserung der Prozesse und das soll sich nun durch das neue CD-Labor ändern. Im ersten Schritt sollen Oliver Spadiut und Team nun den Weg vom Einschlusskörperchen zum funktionstüchtigen Protein genau analysieren, am Computer einen sogenannten „digitalen Zwilling“ dieses Prozesses erstellen und so die optimale Prozesssteuerung herausfinden.

Umweltunterstützend soll der Prozess dadurch mit weniger Chemikalien auskommen und überhaupt ressourcenschonender werden. Das ist dann auch gut für die Industrie, wo neue Prozesse dann schneller und zuverlässiger entwickeln werden können, weil die optimale Strategie schon am Computer sichtbar wird. Und final es ist auch gut für das Gesundheitssystem, da die so entstehenden Pharmaprodukte kostengünstiger und schneller auf den Markt kommen können.

Künstliche Intelligenz als Chance

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Jeder zweite Mensch setzt mittlerweile Künstliche Intelligenz (KI) im Alltag ein. Mehrheit glaubt an nachhaltige Veränderung der Gesellschaft. Deutscher Bitkom-Verband fordert im Rahmen von Studie Leitlinien für KI-Einsätze.

(red/czaak) Chatbots antworten druckreif auf alle gestellten Fragen oder eine Applikation (App) malt ein Bild nach Anweisung und im gewünschten Stil. Sehr viele Menschen nutzen und probieren schon länger aus, was Künstliche Intelligenz mittlerweile tatsächlich leisten kann. Rund drei Viertel der Deutschen (73 Prozent) sind inzwischen der Meinung, dass KI eine Chance ist. 24 Prozent verbinden KI mit Gefahr.

Hohe Erwartungen in der Bevölkerung an KI
Das ist das Ergebnis einer Umfrage unter 1.007 Personen (ab 16 Jahren) in Deutschland im Auftrag des Digitalverbands Bitkom. „Wir erleben bei der Künstlichen Intelligenz gerade einen historischen Moment: Erstmals sprechen Computer wirklich unsere Sprache und wir müssen nicht mehr die Sprache der Computer lernen, um sie zu verstehen oder anzuleiten“, sagt Achim Berg, Präsident von Bitkom. „Künstliche Intelligenz wird die Technologie des Jahres 2023 und in den kommenden Jahren die Welt stärker verändern, als es große Innovationen wie das Smartphone getan hat.“
Achtzig Prozent der Deutschen sind überzeugt, dass KI die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft stärken wird – vor drei Jahren lag der Anteil noch bei 66 Prozent. Zwei Drittel (66 Prozent) wünschen sich heute, dass KI genutzt wird, wenn die Technologie ihnen konkrete Vorteile bringt, etwa in der Medizin oder im Verkehr. Und rund die Hälfte gibt an, bereits heute im Alltag regelmäßig Produkte und Dienste wie etwa KI-gestützte Sprachassistenten zu nutzen.

Leitlinien für den Einsatz von KI
Umgekehrt fürchtet rund ein Drittel (35 Prozent), dass der Mensch durch Maschinen entmündigt wird. 2020 waren das noch höhere 46 Prozent. 26 Prozent meinen, dass KI die großen Erwartungen nicht erfüllen wird. Und knapp neunzig Prozent wünschen sich aber zugleich, dass KI-Software in Deutschland besonders gründlich geprüft und erst nach Zulassung in Geräten genutzt werden darf. Ein Drittel ein Verbot von KI in bestimmten Anwendungsbereichen. „Wir brauchen Leitlinien für den Einsatz von KI und die müssen so ausgestaltet werden, dass der Nutzen von KI maximiert und Risiken minimiert werden“, so Berg vom Bitkom-Verband.

Weitere Ergebnisse der Bitkom-Studie zeigen, dass die meisten Menschen meinen, dass Künstliche Intelligenz unsere Gesellschaft in den kommenden Jahren spürbar verändern wird. 28 Prozent meinen, die Veränderungen sind bereits feststellbar, 30 Prozent erwarten das in den kommenden fünf Jahren, 13 Prozent in den nächsten zehn und 11 Prozent in den nächsten 20 Jahren. Nur 8 Prozent rechnen damit frühestens in mehr als 20 Jahren und gerade einmal 4 Prozent glauben, dass KI die Gesellschafft nie spürbar verändern wird.

Prozessoptimierung und massives Umsatzwachstum

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622 Milliarden Euro an Umsatzwachstum für Europäische Unternehmen durch Digitalisierung und über drei Prozent mehr EU-BIP innert der nächsten fünf Jahre, so Ergebnisse einer internationale Studie im Auftrag von Ricoh Europe.

(red/mich/cc)Zwei Drittel aller Geschäftsführer reduzieren aufwändige manuelle Arbeiten als Teil ihrer digitalen Transformation. Und Europäische Unternehmen, die Software für die Automatisierung administrativer Aufgaben implementiert haben, konnten im Vorjahr ihre Produktivität um 14 Prozent steigern. Das sind zwei zentrale Ergebnisse einer aktuellen Studie von Ricoh Europe, die final eine mögliche Steigerung des Bruttoinlandsproduktes in Europa durch den digitalen Wandel innerhalb der nächsten fünf Jahre um 3,4 Prozent berechnet.

Arbeitnehmer verbringen ein Drittel des Tages mit Administration
Dieses Wachstum entspricht einer Gesamtsumme von 622 Milliarden Euro. In der von den Dienstleistern Opinium durchgeführten und von CEBR im Auftrag von Ricoh Europe ausgewerteten Studie wurden 6.000 Beschäftigte und 1000 Entscheidungsträger in United Kingdom, Irland, Frankreich, Deutschland, Italien, Holland und Spanien befragt. Die Befragten geben an, dass Geschäftsführer die negativen Auswirkungen der zeitintensiven Aufgaben auf die Mitarbeitenden erkennen und 76 Prozent sehen die Automatisierung administrativer Aufgaben als einen zentralen Bestandteil ihrer Digitalisierungsstrategie.

Da ein durchschnittlicher Arbeitnehmer derzeit fast ein Drittel (30 %) seines Tages mit administrativen Aufgaben verbringt, sollten Unternehmen die Umsetzung ihrer Pläne für die Automatisierung beschleunigen, wenn sie die für die persönliche Weiterentwicklung essentielle Produktivität und das Engagement der Mitarbeitenden fördern wollen. Grundsätzlich wünschen sich MitarbeiterInnen Technologien, die ihren Arbeitsalltag vereinfachen, damit sie mehr Zeit für ihre eigentlichen Aufgaben aufwenden können.

Investitionen in gewünschte Tools und Systeme steigern Arbeitsmoral
Knapp zwei Drittel (64 Prozent) sind der Meinung, dass sie einen größeren Mehrwert für ihr Unternehmen schaffen könnten, wenn sie Zugang zur richtigen Technologie hätten. Von diesen 64 Prozent befürworten 78 Prozent den Einsatz von Tools zur Automatisierung als Mittel zur Reduzierung von administrativen Aufgaben, die manuell bewältigt werden müssen. Europäische Unternehmen, die Automatisierungssoftware implementiert haben, konnten im Schnitt einen Produktivitätszuwachs von 14 Prozent verzeichnen.

Die Studie zeigt außerdem auf, dass gesteigerte Investitionen in die von den Mitarbeitern gewünschten Tools und Systeme die Arbeitsmoral steigern und die Fluktuation senken können. Nach eigenen Angaben sind Mitarbeiter in europäischen Unternehmen, die Investitionen in Automatisierungstools getätigt haben, zufriedener und werden mit hoher Wahrscheinlichkeit länger im Unternehmen arbeiten. Von allen betrieblich getätigten Investitionen ging die Einführung von Automatisierungstools mit der geringsten Mitarbeiterfluktuation einher, 17 Prozent gegenüber durchschnittlich 19 Prozent bei anderen Systemen.

Wettbewerbsfähig bleiben und Talente binden und nachhaltiges Wachstum
„Die Chance, Wachstum in Millionenhöhe zu generieren, darf in der aktuellen Zeit, die von einer stagnierenden Wirtschaft und Einbußen in der Produktivität geprägt ist, nicht ungenutzt bleiben. Es ist ermutigend zu sehen, dass Geschäftsführer dies anerkennen und Maßnahmen zur Verschlankung der Arbeit, zur Automatisierung von Kernprozessen und zur Reduzierung administrativer Aufgaben in digitale Transformationsstrategien einbeziehen“, sagt Nicola Downing, CEO von Ricoh Europe.

Und: „Der Schritt von der Intention zur Umsetzung muss jedoch schneller erfolgen. Die Beschäftigten sind bereit, die Potenziale der Automation anzunehmen und sie erwarten sogar aktiv von den Arbeitgebern, diese bereitzustellen. Die Beschleunigung des digitalen Wandels und die Bereitstellung von Tools, die es Mitarbeitern ermöglichen, effektiver und produktiver zu arbeiten, sind unerlässlich, damit Unternehmen wettbewerbsfähig bleiben, ihre Talente an sich binden und nachhaltiges Wachstum erreichen“, betont Downing von Ricoh Europe.