Dr. Markus Schwaderlapp
Senior Vice President, Deutz AG

ist Senior Vice President Research & Development bei der DEUTZ AG. In seiner derzeitigen Position ist Dr. Schwaderlapp verantwortlich für Forschung und Entwicklung von Diesel- und Gasmotoren, Elektro- und Hybridantrieben sowie digitalen Lösungen. Vor DEUTZ war er 25 Jahre in verschiedenen Funktionen für die FEV GmbH in Aachen tätig. Die letzten 10 Jahre als Executive Vice President verantwortlich für Engineering weltweit und Vertrieb in Europa und Südamerika. Die Ausbildung von Dr. Schwaderlapp in Deutschland beinhaltete einen Master-Abschluss in Werkstofftechnik an der RWTH Aachen und einen Doktortitel (Dr. Ing.) In Maschinenbau an der RWTH Aachen.

Roby Stancel
Partner, Innovation and Technology, VCI, Cofounder der Design Thinking  Methode bei ID

Roby verbindet seit 25 Jahren die Räume des Designdenkens und der Geschäftsstrategie. Mit mehr als hundert Kunden in Dutzenden von Branchen ist er ein Pionier des Designdenkens, ein Vordenker und häufiger Redner über Innovation und die Verbindung von Unternehmens- und Start-up-Welt durch kulturelle Transformation und Ausrichtung, Risikokapital und die Quantifizierung des Innovationswerts für Dienstleistungen, Prozesse und Produkte, insbesondere komplexe, mit besonderer Expertise in allen Bereichen der Mobilität, Ressourcen und Energie.

Rainer Vehns
Gründer und Vorstand, codecentric

Als Gründer und Geschäftsführer des Softwareentwicklungs- und Technologieberatungsunternehmens codecentric AG ist Rainer Vehns unter anderem für das Vorantreiben der digitalen Innovationsagenda des Unternehmens verantwortlich.

Prof. Dr. Karsten Lemmer

Im Vorstand des DLR ist Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer verantwortlich für die Bereiche Energie und Verkehr. Der Elektrotechniker arbeitete an der Universität und in der Bahnindustrie, bevor er 2001 als Institutsdirektor ins DLR kam.

Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer vertritt die Bereiche Energie und Verkehr im Vorstand des DLR. Er verantwortet die strategische Ausrichtung und Weiterentwicklung der Forschungsarbeiten von rund 1200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die mit einem breiten Spektrum an Kompetenzen zur Energie- und Verkehrsforschung beitragen.

Karsten Lemmer (Jahrgang 1964) war nach dem Studium der Elektrotechnik als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Akademischer Rat an der Technischen Universität Braunschweig tätig, wo er 1994 auch promovierte. Im Anschluss leitete er vielfältige nationale und internationale Forschungs-, Beratungs- und Industrieprojekte. 1997 wechselte er zur Siemens AG als Leiter für europäische Projekte und später Director New Business Development. 2001 kam er nach einer gemeinsamen Berufung mit der Technischen Universität Braunschweig ins DLR als Gründungsdirektor des Instituts für Verkehrssystemtechnik, in dem heute über 170 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter forschen. Im März 2017 übernahm er im DLR die Aufgabe als Fachvorstand für Energie und Verkehr.

Welche Anwendungen und Einstiegszenarien sind denkbar, um Wasserstoff Ökosysteme zu gestalten und schrittweise aufzubauen? Wie können Sie skaliert werden? Und welche Rolle spielt zugleich die Digitalisierung bei der Skalierung von H2-Ecosystemen?

Wasserstoff kann über Brennstoffzellen die Mobilität befördern und künftig als Basis für synthetische Kraft- und Brennstoffe genutzt werden oder einen Beitrag zur Dekarbonisierung im Wärmemarkt leisten. Als Energiespeicher kann mit Wasserstoff angebotsorientiert und flexibel erneuerbare Energie gespeichert und für eine bedarfsgerechte Versorgung von Verbrauchern genutzt werden. Bislang sind wenige Wasserstofftankstellen verfügbar und auch die Herstellkosten des Wasserstoffs sind noch zu hoch.

Wie sehen innovative Werkzeuge, neue digitale, nachhaltige Geschäftsmodelle und Wertschöpfungen in Handwerksbetrieben aus? Wie können sie dabei unterstützt werden, ihre Serviceleistungen effizienter und nachhaltiger als bisher erbringen zu können?

Maßgeschneiderte, innovative und digitale Technologien (Robotik, Virtual Reality, neue Wartungsmodelle auf Basis von Big Data) im Handwerk müssen vorangetrieben werden: Handwerksbetriebe sehen die Digitalisierung als große Herausforderung bzw. deren Bewältigung als problematisch an.

Digitale Strukturen zur innerbetrieblichen Verwaltung werden zwar in vielen Unternehmen genutzt, andere wesentliche Bereiche der Digitalisierung spielen im Handwerk allerdings noch kaum eine Rolle – so z. B. in der Leistungserbringung, Automatisierung oder Vernetzung innerhalb und außerhalb von Unternehmen. Die Nutzung von Produkt-, Kunden- oder Umgebungsdaten (Internet der Dinge, Cloud Computing, KI, Big Data, etc.) kann als Chance zur Erschließung neuer Geschäftsfelder wahrgenommen werden.

Wie kann eine voll funktionsfähige und umfassende Smart-Home-Lösung ermöglicht werden, die alle Aspekte wie Hausautomation, Überwachung der Gesundheit, Sicherheit und des häuslichen Umfelds der Bewohner berücksichtigt. Und wie kann dabei zudem die Privatsphäre und Sicherheit der Datenplattformen sichergestellt werden?

Neuartige Technologien, visionäre Produkte und wirtschaftliche Dienstleistungen werden gesucht, die die Lebensqualität und gesellschaftliche Teilhabe von Personen mit kognitiven, sensorischen und motorischen Einschränkungen verbessern können. Wichtige Ziele sind dabei Mobilität, Gesundheit, geistige & körperliche Fitness, Aufrechterhaltung sozialer Beziehungen sowie ein sicheres und unabhängiges Wohnen. Es sind insbesondere Systemlösungen gefragt, die betroffenen Personen im Alltag ein selbstständiges und selbstbestimmtes Leben im eigenen Zuhause und auch außerhalb ermöglichen. Um dem wachsenden Bedarf an Gesundheitsdiensten für ältere Menschen gerecht zu werden, ist es wichtig, erschwingliche, unauffällige und benutzerfreundliche Gesundheitslösungen zu entwickeln.

Smart Homes, die umweltfreundliche und tragbare medizinische Sensoren, Aktoren sowie moderne Kommunikations- und Informationstechnologien enthalten, können eine kontinuierliche Fernüberwachung der Gesundheit und des Wohlbefindens älterer Menschen zu geringen Kosten ermöglichen. Das Gesundheitspersonal kann den allgemeinen Gesundheitszustand älterer Menschen in Echtzeit verfolgen und Feedback und Unterstützung von entfernten Einrichtungen geben. KI-Technologien ermöglichen es den Smart Homes durch kontinuierliches Lernen und Bewerten der physiologischen und Verhaltensmuster der Insassen sowie der häuslichen Umgebung Vorhersagen, Empfehlungen und Entscheidungen über die Gesundheit, Sicherheit und den Schutz der Insassen zu treffen.

Wie sieht ein bedarfsorientiertes Mobilitätssystem für einen schnellen, sicheren, zuverlässigen, komfortablen und umweltgerechten Personenverkehr aus?

Bevölkerungswachstum, zunehmende Urbanisierung und Megacities erfordern neuartige Mobilitätssysteme, damit Menschen und Güter schnell, sicher, zuverlässig, komfortabel und umweltgerecht an ihr Ziel gelangen.

Die Kombination von bedarfsorientierten Mobilitätsangeboten mit dem öffentlichen Personennahverkehr wird einen wichtigen Beitrag für eine Mobilitätswende leisten. Shuttles, beispielsweise verknüpft mit dem Straßenbahnnetz, können perspektivisch automatisiert betrieben werden. Diese Kombination aus bedarfsorientierten Mobilitätsangeboten – inklusive Bike- und Car-Sharing – und der Automatisierung ist somit mit interessanten Geschäftspotenzialen verbunden.

Wie sieht die Fabrik der Zukunft aus, wenn wir die Cradle2Cradle-Vision, also in kompletten (Produkt-) Kreisläufen zu denken, konsequent im Blick haben? Wie sehen dann unsere Produkte aus? Wie können Digital Twins dabei ausgestaltet werden und zur Nachhaltigkeit beitragen?

Keine Substanzen werden mehr für die Produktion und die Produkte verwendet, die weder die menschliche Gesundheit noch die Umwelt schädigen. Alle Materialien sind in kontinuierlichen, natürlichen oder in geschlossenen technischen Kreisläufen integriert. In Zyklen werden gleiche Produkt reproduziert, ohne Verlust ihrer Integrität oder Qualität. Um diesen Ansatz automatisiert durchführen zu können und gleichzeitig Nachhaltigkeitspotenziale neuer Geschäftsmodelle über den gesamten Systemlebenszyklus zu erschließen, sind durchgängig digitale Modelle sinnvoll. So können Produkte nicht nur vor der Nutzungsphase effizient entwickelt und optimiert werden.

In der Nutzungsphase können „smarte“ Produkte kontinuierlich Informationen über sich selbst und ihre Umgebung erfassen, speichern und punktgenau kommunizieren, um z.B. rechtzeitig den Austausch eines defekten Moduls veranlassen zu können. Das Konzept des digitalen Zwillings verfolgt den Ansatz, Produkte, Objekte, Systeme und Prozesse auf digitaler Ebene zu spiegeln. Die auf das Bauteil wirkenden Kräfte wie Temperatur, Druck, Zug, Vibration und Reibung mit Sensorik werden in Echtzeit erfasst, übertragen und verarbeitet. Durch den permanenten Abgleich von realer Komponente und digitaler Kopie gelingt eine immer realistischere Simulation der Wirklichkeit. Um ein Produktionssystem oder einen Produktlebenszyklus ganzheitlich virtuell abzubilden, müssen die Insellösungen verschiedener Anbieter aufgebrochen und die Schnittstellen echtzeitfähig an eine gemeinsame Softwareplattform angebunden werden. Das vernetzte Produktions- und Life-Cycle-System gleicht einem biologischen Nervensystem.

Wie können Patientinnen und Patienten in ihrem gewohnten und privaten Umfeld kostengünstig die bestmögliche medizinische Versorgung erhalten und eine hohe Lebensqualität beibehalten?

Patienten wollen eine bessere Behandlung und mehr Lebensqualität. Intelligente Pillen, intelligente Spritzen, elektronische Gesundheitsversorgung usw. sind einige der häufigsten Arten von intelligenten Gesundheitsprodukten. Sie liefern zusammen mit der Telemedizin und Wearables mit größeren KI-Fähigkeiten genaue Daten zu den Patienten und helfen sie besser zu behandeln.

Digital und computergestützt rückt das smarte Krankenhaus den Menschen in den Mittelpunkt. Homecare-Produkte werden zweifellos weiter zunehmen, da Patienten mehr Komfort und Kontrolle über ihren Gesundheitszustand suchen und Krankenhäuser das Einsparen von Ressourcen erzielen, indem sie Patienten andere neue Wege zur Behandlung zur Verfügung stellen.

Wie können wir Wertschöpfungsketten – „vom Acker bis auf den Teller“ – in Zeiten der Digitalisierung neu denken und ökologisch nachhaltig gestalten?

Bis 2050 wird die Weltbevölkerung auf rund neun Milliarden Menschen wachsen. Ausreichend Lebensmittel zu produzieren wird zur globalen Herausforderung. Zunehmende Wetterextreme wie Dürren und Überschwemmungen, begrenzte Anbauflächen und veränderte Ernährungsgewohnheiten sowie der hohe Wettbewerbsdruck machen diese Aufgabe noch anspruchsvoller. Landwirte müssen eine fortschreitend wachsende Weltbevölkerung ernähren – und dabei die knappen natürlichen Ressourcen bestmöglich schonen.

Mit Sensoren im Stall und Drohnen auf dem Acker ist die digitale Revolution im vollen Gange. Automatisierung und Vernetzung sowie intelligente Maschinen können Prozesse in der Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion vereinfachen und revolutionieren.

In welchen Anwendungschancen können neue Hightech-Materialien z.B. aus der Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau, im Bauwesen, in der Medizintechnik oder im Sport- und Freizeitbereich smart eingesetzt werden?

Funktionale oder funktionsintegrierte Materialien sind in zahlreichen Branchen eine bedeutende Triebkraft für Innovationen. Typische Anwendungsbereiche sind beispielsweise im Mobilitätssektor zu finden. Aber auch der Maschinenbau, das Bauwesen, die Medizintechnik, der Sport- und Freizeitbereich besitzen einen zunehmenden Bedarf an ultraleichten oder funktionalen Materialien.

Werkstofflösungen mit offensichtlichen Nachhaltigkeitsqualitäten werden in Zukunft um Lösungen mit smarten Funktionen ergänzt. Enormes Potenzial besitzen ebenso Kombinationen mit digitalisierten Produkten und Anwendungen, die Ressourceneffizienz in verschiedenen Anwendungen enorm steigern können.