Chip Happens– kleine Dinge, die alles verändern Archiv

Wie können Mikroelektronik und neue Agrartechnologien dazu beitragen, unsere Lebensmittelversorgung auch unter schwierigeren Bedingungen zu sichern? Im Staffelfinale von »Farm to Fork« geht es um intelligente Bodenanalyse, energieautarke Sensoren und Vertical Farming. Drei Ansätze, die Landwirtschaft präziser und ressourcenschonender machen können.

Martin Maiwald, Leiter des Laser Sensors Lab am Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik FBH , erklärt, wie Raman-Spektroskopie und speziell entwickelte Halbleiterlaser-Chips Böden direkt auf dem Acker analysieren können. Präzise Informationen über den Zustand des Bodens helfen dabei, Wasser und Nährstoffe gezielter einzusetzen.

Dr. Peter Spies vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS zeigt, wie Energy Harvesting Sensoren unabhängig von Batterien und Stromanschlüssen machen kann. Energie aus Licht, Wärme oder Bewegung versorgt autarke Messsysteme, die Umweltdaten erfassen und zusammen mit KI neue Möglichkeiten für eine effizientere Landwirtschaft schaffen.

Dr. Jan-Gerd Frerichs, CTO von Orbifarm, spricht über Indoor und Vertical Farming. In kontrollierten Anbausystemen lassen sich Licht, Wasser, Nährstoffe und Klima gezielt steuern. So können Lebensmittel unabhängiger von Wetter und äußeren Bedingungen produziert werden. Langfristig könnten solche Systeme auch für Grundnahrungsmittel wie Weizen interessant werden.

Zum Abschluss der Staffel geht es um die Frage, welchen konkreten Beitrag Mikroelektronik zur Ernährungssicherheit leisten kann und wo technologische Lösungen an ihre Grenzen kommen.

Wie verändern 3D-Lebensmitteldruck, kultiviertes Fleisch und Mikroelektronik die Lebensmittelproduktion? In Folge 9 von »Chip Happens – Farm to Fork: Mikroelektronik in Food & Farming« spricht Sven Oswald über neue Technologien für personalisierte Ernährung und die Produktion von Lebensmitteln aus Zellkulturen.

Prof. Dr. Dorothee Volkert von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg erklärt, wie 3D-gedruckte Lebensmittel Menschen mit Kau- und Schluckbeschwerden unterstützen können. Pürierte Speisen lassen sich damit wieder in appetitliche Formen bringen und gezielt an individuelle Ernährungsbedürfnisse anpassen. Besonders für ältere Menschen kann das bei der Prävention von Mangelernährung eine wichtige Rolle spielen.

Prof. Dr. Petra Kluger vom Fraunhofer IGB und der Universität Stuttgart gibt Einblicke in die Forschung zu kultiviertem Fleisch. Sie erklärt, wie Fleisch aus Zellkulturen entsteht und welche Rolle Bioreaktoren, Sensorik, Mikroelektronik und automatisierte Prozesse dabei spielen.

Eine Folge über 3D-Food-Printing, kultiviertes Fleisch, Biotechnologie und die Frage, wie neue Produktionstechnologien unsere Lebensmittel der Zukunft verändern können.

Wie können Wearables, Ernährungstracking und künstliche Intelligenz dabei helfen, unser Essverhalten und wichtige Körperwerte besser zu verstehen? In Folge 8 von »Chip Happens – Farm to Fork: Mikroelektronik in Food & Farming« spricht Sven Oswald über intelligente Sensoren, digitale Ernährungsanwendungen und kontinuierliche Glukosemessung.

Dr. Maren Podszun vom Institut für Ernährungswissenschaften der Universität Hohenheim erklärt, wie Ernährungstracking per Smartphone funktioniert, wie KI Lebensmittel und Nährwerte auswertet und wie Biomarker künftig sogar den Ernährungsstatus von Babys anzeigen könnten. Dabei gilt: Nicht jeder Mensch braucht Tracking. Die Daten sollen Orientierung bieten, ohne Ernährung zu pathologisieren.

Prof. Can Dincer von der Technischen Universität München zeigt, wie Glukosesensoren arbeiten, warum sie Menschen mit Diabetes entlasten und welche Rolle Mikroelektronik bei der kontinuierlichen Überwachung von Körperwerten spielt.

Eine Folge über Wearables, KI in der Ernährungswissenschaft, Glukosemessung und die Grenzen digitaler Gesundheitsdaten.

Kochen war noch nie so einfach – oder so intelligent. In Folge 7 von Chip Happens – Kleine Dinge, die alles verändern nimmt Sven Oswald euch mit auf eine Reise durch die Geschichte der smarten Küche: von Dosensuppe und Tütengerichten über die ersten Mikrowellen mit Sensorik bis hin zu den hochvernetzten Küchen von heute.

Welche Sensoren stecken eigentlich in Geschirrspülern, Backöfen, Kochfeldern, Dunstabzugshauben und Kühlschränken? Wie erkennen moderne Geräte Verschmutzungen, Feuchtigkeit, den Garzustand oder sogar den Inhalt des Kühlschranks? Und wie arbeiten diese intelligenten Helfer künftig zusammen, damit aus einzelnen smarten Geräten ein echtes vernetztes Küchensystem wird?

Im zweiten Teil der Folge blickt Sven Oswald gemeinsam mit Thomas Ramge, Bestsellerautor sowie KI- und Robotikexperte, in die Zukunft des Kochens. In China bereiten Roboter bereits heute frische Gerichte zu, während intelligente Sensoren, Kameras und künstliche Intelligenz jeden Arbeitsschritt überwachen. Gemeinsam diskutieren sie, wie Robotik und Mikroelektronik unsere Küchen verändern werden – und warum der Roboter vielleicht schon bald die Zwiebeln schneidet, während wir uns entspannt zurücklehnen.

Eine Folge über intelligente Haushaltsgeräte, vernetzte Küchen und die spannende Frage, wie viel Technik wir uns beim Kochen eigentlich wünschen.

Wie lassen sich Lebensmittel, Getränke und Verpackungen entlang der Lieferkette zuverlässig zurückverfolgen? In Folge 5 von „Chip Happens – Kleine Dinge, die alles verändern“ zeigt Sven Oswald, wie RFID-Technologie, Mikroelektronik und intelligente Verpackungen für transparente Mehrwegsysteme und mehr Produktsicherheit sorgen.

Ingo Pankoke von der Versuchs- und Lehranstalt für Brauereiwesen in Berlin (VLB Berlin) erklärt, wie RFID-Chips Bierfässer, Getränkekästen und andere Mehrwegverpackungen eindeutig identifizieren. So lassen sich Kreisläufe besser organisieren, Ressourcen sparen und gesetzliche Vorgaben dokumentieren.

Marc Hunsänger von König & Bauer Vision & Protection zeigt, wie moderne Drucktechnologien, Steganografie und digitale Sicherheitsmerkmale Lebensmittel, Kosmetik und andere Produkte vor Fälschungen schützen. Verbraucherinnen und Verbraucher können die Echtheit ausgewählter Verpackungen sogar per App überprüfen.

Eine Folge über Rückverfolgbarkeit, nachhaltige Verpackungskreisläufe und Technologien gegen Produktfälschungen.

Wie sorgen Sensoren, Funktechnologien und Mikroelektronik für eine effizientere und nachhaltigere Lebensmittelproduktion? In Folge 5 der Staffel »Farm to Fork: Mikroelektronik in Food & Farming« blickt Sven Oswald hinter die Kulissen vernetzter Produktionsprozesse und der digitalen Backstube.

René Dünkler vom Fraunhofer IIS erklärt, wie die Funktechnologie mioty große Sensornetzwerke über weite Entfernungen energieeffizient, sicher und zuverlässig verbindet. An Beispielen aus Landwirtschaft und Lebensmittelproduktion zeigt er, wie vernetzte Sensoren Bewässerung steuern, Qualität sichern und Prozesse überwachen.

Mit Malte Pfahl, Gründer und Geschäftsführer von BackOfficeDigital, geht es um datenbasierte Produktionsplanung, intelligente Ofensteuerungen und Robotik im Bäckerhandwerk. Die Folge zeigt, wie digitale Technologien Abläufe verbessern und Ressourcen sparen, ohne das traditionelle Handwerk zu ersetzen.

Musik: Ausschnitt aus „Sonne über Sylt“, mit freundlicherGenehmigung des Sylter Shanty-Chor unter Leitung von Horst Henningsen. MehrInformationen: www.sylter-shanty-chor.de

In Folge 4 der Staffel »Farm to Fork: Mikroelektronik in Food & Farming« geht es in den modernen Kuhstall: Wie verändern Melkroboter, Sensorik, Echtzeitdaten und Künstliche Intelligenz die Milchviehhaltung?

Caroline Smitt, Milchbäuerin aus Niedersachsen, gibt Einblicke in ihren digitalisierten Hofalltag. Dort erfassen Melkroboter und intelligente Sensorsysteme laufend Daten zu jeder einzelnen Kuh: Milchleistung, Fressverhalten, Wiederkauverhalten, Aktivität und weitere Gesundheitsindikatoren. So können Auffälligkeiten früh erkannt werden, oft noch bevor Krankheiten sichtbar werden. Für Caroline Smitt ist klar: Mikroelektronik im Stall bedeutet nicht nur effizientere Arbeit, sondern vor allem mehr Tierwohl.

Auch die Forschung arbeitet an neuen Lösungen für eine präzisere und tiergerechtere Nutztierhaltung. Dr. med. vet. Gundula Hoffmann, Veterinärmedizinerin am Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB), erklärt, wie intelligente Sensorsysteme direkt am oder sogar im Tier eingesetzt werden können. Sie erfassen Daten wie Körpertemperatur, Atmung, Wasseraufnahme oder Wiederkauverhalten und verbinden diese mit Stallklima-, Umwelt- und KI-Analysen.

So entstehen digitale Frühwarnsysteme für die Landwirtschaft, die Landwirtinnen und Landwirte rechtzeitig auf gesundheitliche Veränderungen, Hitzestress oder mögliche Krankheiten aufmerksam machen.

Eine Folge über Smart Farming, Precision Livestock Farming, Sensoren im Kuhstall, Tierwohl durch Mikroelektronik und die Frage, wie digitale Technologien die Milchviehhaltung präziser, nachhaltiger und tiergerechter machen können.

Themen der Folge:

Mikroelektronik in der Landwirtschaft, Melkroboter, Sensorik im Kuhstall, Tierwohl, Milchviehhaltung, Precision Livestock Farming, Smart Farming, Künstliche Intelligenz, digitale Frühwarnsysteme, Hitzestress, Krankheitsfrüherkennung, Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie.

Wie kann moderne Technik helfen, Ernten zu schützen und Landwirtschaft präziser zu machen? In dieser Folge von „Chip Happens: Farm to Fork“ spricht Sven Oswald mit Joachim Rukwied, Präsident des Deutschen Bauernverbandes, über Sensorik, Satellitendaten und Künstliche Intelligenz in der Landwirtschaft.

Rukwied erklärt, wie digitale Technologien Landwirtinnen und Landwirte dabei unterstützen, Dünger und Pflanzenschutzmittel gezielter einzusetzen, Erträge zu stabilisieren und Ressourcen zu schonen. Axel Weckschmied zeigt ein konkretes Beispiel aus dem biologischen Pflanzenschutz: Mit Spezialdrohnen bringt sein Team Trichogramma-Schlupfwespen auf Maisfeldern aus, um den Maiszünsler ohne chemische Mittel zu bekämpfen.

Duong Bao Trung vom Fraunhofer EMFT gibt Einblicke in gedruckte Elektronik direkt auf Pflanzenblättern. Hauchdünne leitfähige Strukturen können Feuchtigkeit und den Gesundheitszustand von Pflanzen erfassen. Axel Weckschmied (HEXAPILOTS GmbH) zeigt, wie biologischer Pflanzenschutz mit Drohnentechnologie funktioniert: Mit Spezialdrohnen bringt sein Team Trichogramma-Schlupfwespen auf Maisfeldern aus, um den Maiszünsler gezielt und ohne chemische Mittel zu bekämpfen.

In Folge 2 der vierten Staffel von Chip Happens geht es auf den digitalen Acker: Wie arbeitet moderne Landwirtschaft heute schon mit autonomen Maschinen, KI, Sensorik und Satellitendaten?

Marie Saudhof, Junglandwirtin und Betriebsleiterin eines 400-Hektar-Hofs, gibt Einblicke in ihren Alltag zwischen selbstfahrenden Traktoren, Feldrobotern, satellitengestützter Präzisionslandwirtschaft und KI-gestützten Agrarbriefings. Sie zeigt, wie digitale Technologien dabei helfen, Arbeitsabläufe zu erleichtern, Wasser und Betriebsmittel gezielter einzusetzen und Erträge besser im Blick zu behalten.

Auch Benedikt Loepp vom Fraunhofer IMS spricht über den nächsten Schritt für Smart Farming. Im Forschungsprojekt FarmScan entwickelt sein Team biologisch abbaubare Sensorsysteme, die direkt im Boden verteilt werden und Daten zur Bodenfeuchte erfassen. Kombiniert mit KI, Drohnen und Sensornetzwerken können solche Technologien Landwirtinnen und Landwirten künftig ein genaueres Bild ihrer Felder liefern.

Eine Folge über den digitalen Acker, autonome Landwirtschaft, intelligente Sensorik und die Rolle von Mikroelektronik für eine präzisere, effizientere und ressourcenschonendere Lebensmittelproduktion.

Wie helfen Mikrochips, Sensoren und Künstliche Intelligenz dabei, unsere Lebensmittel zu produzieren? Sven Oswald spricht mit Lea Fließ vom Forum Moderne Landwirtschaft und Benedikt Loepp, Leiter der Produktgruppe „AI for Agrifood“ am Fraunhofer IMS, über Smart Farming, Automatisierung und digitale Technologien in Landwirtschaft und Lebensmittelproduktion.

Sie erklären, wie Daten und Mikroelektronik dabei helfen, Erträge zu sichern, Ressourcen gezielter einzusetzen und Risiken auf Feldern, Höfen und in Ställen zu reduzieren. Joachim Rukwied, Präsident des Deutschen Bauernverbandes, ordnet ein, welche Bedeutung die Digitalisierung für Landwirtschaft und Ernährungssicherheit hat.

Die Folge zeigt, wo Mikroelektronik bereits heute entlang der Lebensmittelproduktion eingesetzt wird und welche Aufgaben sie künftig übernehmen kann.

Vertiefende Analyse zu Mikroelektronik, Sensorik und Künstlicher Intelligenz in Landwirtschaft und Lebensmittelproduktion:

https://fmd-insight.de/news/360-mikroelektronik/chip-happens-podcast/chip-happens-podcast-staffel-4-folge-1-kein-essen-ohne-mikroelektronik/

Wie beeinflusst Raumfahrt eigentlich unsere Medizin auf der Erde. Genau darum geht es in dieser Folge von Chip Happens!. Forschung unter extremen Bedingungen im All liefert immer wieder Erkenntnisse, die später auch im Alltag eine Rolle spielen.

Volker Schmid vom Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt e.V. erklärt, warum viele medizinische Entwicklungen ohne Experimente im Weltraum nicht möglich wären. Es geht um neue Einblicke in den Stoffwechsel und um Verfahren, die helfen können, Krankheiten früher zu erkennen.

Jürgen Drescher zeigt, wie sich über die Netzhaut Rückschlüsse auf das Gehirn ziehen lassen. Dieser Ansatz könnte die Diagnostik in Zukunft verändern. Thomas Berger beschäftigt sich mit der Strahlenbelastung im All und entwickelt Lösungen, die auch auf der Erde genutzt werden können.

Hanns Christian Gunga erklärt, wie sich die Körperkerntemperatur ohne Eingriff messen lässt und warum das nicht nur für Astronautinnen und Astronauten wichtig ist, sondern auch bei Krankheiten wie Malaria helfen kann.

Die letze Folge dieser Staffel macht deutlich, wie eng Raumfahrt und Medizin miteinander verbunden sind und warum der Blick ins All oft neue Ideen für die Gesundheitsversorgung auf der Erde liefert.

Stress begleitet uns jeden Tag. In dieser Folge von Chip Happens! geht es darum, was in unserem Körper passiert und wie Mikroelektronik helfen kann, Stress frühzeitig zu erkennen.

Dr. Magnus Heier, Neurologe und Medizinjournalist, erklärt, warum Stress zunächst eine wichtige Funktion erfüllt. Als Teil eines uralten Notfallprogramms macht er uns kurzfristig leistungsfähiger. Problematisch wird es, wenn dieser Zustand anhält und langfristig die Gesundheit belastet.

Doch wie lässt sich Stress messen, wenn er so individuell ist. Genau daran arbeitet Dr. Diana Maier vom Fraunhofer ENAS. Mithilfe von Mikroelektronik und Sensorik sollen künftig nicht nur klassische Werte wie Puls oder Bewegung erfasst werden, sondern auch biochemische Marker wie das Stresshormon Cortisol. Ziel ist eine kontinuierliche und alltagstaugliche Messung.

Im Fokus steht die Entwicklung von Wearables, die verschiedene Daten zusammenführen und daraus ein Gesamtbild der Belastung ableiten. So könnte ein individueller Stresswert entstehen, der hilft, Risiken früh zu erkennen und besser mit Belastung umzugehen.

Diese Folge zeigt, wie Mikroelektronik dabei helfen kann, innere Zustände sichtbar zu machen und Stress besser zu verstehen, bevor er zum Problem wird.

Prothesen können heute weit mehr als nur ersetzen. In dieser Folge von Chip Happens! geht es darum, wie moderne Technik Bewegungen unterstützt und Schritt für Schritt natürlicher macht.

Michael Friedrich Russold, Forschungsleiter beim Prothetikhersteller Ottobock, erklärt, wie heutige Prothesen funktionieren. Sie sind komplexe mechatronische Systeme, die mit Sensoren und Mikroelektronik arbeiten. Bewegungen werden analysiert, vorhergesagt und so umgesetzt, dass sie möglichst flüssig und stabil ablaufen.

Besonders deutlich werden die Herausforderungen bei Arm und Handprothesen. Hier müssen feinste Muskelsignale erkannt und in präzise Bewegungen übersetzt werden. Oft geschieht das noch in einzelnen Schritten. Ziel ist es, diese Steuerung so intuitiv zu machen, dass sich die Prothese wie ein Teil des eigenen Körpers anfühlt. Dazu gehört auch Feedback, also die Fähigkeit, Druck oder Bewegung wieder wahrzunehmen.

Gleichzeitig blickt die Forschung nach vorn. Es geht um Signale, die direkt im Körper erfasst werden, und um biohybride Ansätze mit im Labor gezüchteten Muskeln, die technische Systeme antreiben können.

Diese Folge zeigt, wie sich die Verbindung zwischen Mensch und Maschine verändert und wie Technologie dazu beitragen kann, Beweglichkeit und Lebensqualität zu verbessern.

Unsere Sinne sind Hightech. In dieser Folge von Chip Happens! geht es um Hören und Sehen und darum, wie Mikroelektronik diese Fähigkeiten unterstützt und teilweise sogar zurückbringen kann.

Dr. Florian Denk, Physiker und Leiter Forschung am Deutschen Hörgeräte Institut, erklärt, was moderne Hörgeräte heute leisten. Sie verstärken nicht einfach nur Geräusche, sondern analysieren Schall in Echtzeit, filtern Sprache aus Hintergrundlärm und passen sich individuell an den Hörverlust an. Damit werden sie zu komplexen Systemen, die direkt am Ohr arbeiten.

Noch einen Schritt weiter geht die Forschung bei Implantaten. Prof. Karsten Seidl vom Fraunhofer IMS beschreibt, wie Cochlea Implantate bereits geschädigte Hörstrukturen umgehen und wie Retina Implantate in Zukunft blinden Menschen wieder erste Seheindrücke ermöglichen könnten. Grundlage dafür sind miniaturisierte Elektronik und intelligente Signalverarbeitung.

Diese Folge zeigt, wie nah Technik und Wahrnehmung inzwischen zusammenrücken und wie Mikroelektronik dabei hilft, Sinne zu unterstützen und neu zugänglich zu machen.