Konnektivität ist ein Megatrend unserer Zeit. Ohne die digitale Vernetzung abseits von Raum und Zeit wäre vieles von dem, was für uns heute normal ist, kaum vorstellbar. „Connected Intelligence“ bedeutet, dass viele intelligente Systeme im Hintergrund zusammenwirken. „Wenn etwa Drohnen bei der Versorgung von Erdbebenopfern helfen oder Päckchen ausliefern, wirkt da ein komplexes System von Systemen zusammen“, sagt Bernd Finkbeiner, Faculty am CISPA Helmholtz-Zentrum für Informations­sicherheit und Professor für Informatik an der Universität des Saarlandes. „Die Drohnen treffen Entscheidungen und tauschen sich aus, etwa bei Informationen über Wetter oder zur Boden­beschaffenheit.“ Das muss auf eine zuverlässige Art und Weise geschehen, damit beispielsweise der Ausfall einer bestimmten Kommunikations­verbindung nicht das Gesamt­system betrifft. „Cybersicherheit und die Verbindung mit Künstlicher Intelligenz sind heute ganz zentrale Themen“, sagt Finkbeiner. In den geopolitisch unsicheren Zeiten, in denen wir leben, sei Cybersecurity noch wichtiger geworden. Das CISPA hat sich dabei zu einem der weltweit führenden Kompetenzzentren für die Sicherheit von Betriebssystemen und Hardware, insbesondere bei der Erkennung und Abwehr von Cyberangriffen entwickelt. Obwohl noch ein junges Forschungszentrum, ist das CISPA in diesem speziellen Bereich der Cybersecurity weltweit führend. Das belegt auch der eigens für das CISPA aufgesetzte Risikokapitalfonds des international agierenden Nachhaltigkeitsfonds Sustainable & Invest GmbH aus Frankfurt. Das private Risikokapital von bis zu 50 Millionen Euro ermöglicht es jungen Unternehmerinnen und Unternehmern im Saarland, ihre innovativen Ideen voranzutreiben. „Für uns ist es wichtig, nicht nur Grundlagen­forschung zu betreiben, sondern auch in die Wertschöpfung zu dringen“, sagt Finkbeiner. 

Wissenschaft und Industrie arbeiten nahtlos zusammen

Denn nur wenn Wissenschaft, Forschung und Industrie nahtlos zusammenwirken, können exzellente Lösungen entstehen, die dann für nachhaltige Sicherheit sorgen, sei es in Flugzeugen oder in IT-Netzwerken von Unternehmen, Be­hörden, Kraftwerken oder Krankenhäusern. Wie ein solches Cluster mustergültig funktioniert, beweist das Saarland. Mit seiner Bündelung von Wissenschaft und Technologie auf kleinster Fläche setzt man hier auf technologische Ex­zellenz in Megatrends wie Konnektivität und Künstlicher Intelligenz. Auf dem CISPA Innovation Campus in St. Ingbert entsteht in den kommenden Jahren ein Ballungs- und Kristallisations­zentrum für Ausgründungen und Ansiedlungen namhafter roßunternehmen in den Bereichen Informatik, Cybersicherheit und verwandten Themen.

Das CISPA liefert Gründerinnen und Gründern perfekte Arbeitsbedingungen und den Unternehmen wissenschaftliches Know-how, Reputation und Fachkräfte. Im Gegenzug kann das CISPA seine Forschung in die Anwendung bringen. „Für die Region wird durch die entstehenden Arbeitsplätze Wohlstand und Wertschöpfung generiert“, sagt CISPA-CEO und Gründungsdirektor Professor Michael Backes. Die IHK Saarland prognostizierte jüngst in einer Studie für die Zukunft allein durch die zu erwartenden CISPA-Ausgründungen regionalwirtschaftliche Effekte von 133 Millionen Euro jährlich. Backes hat sich nicht weniger vorgenommen, als das CISPA zu einem „schlagenden Herzen des Strukturwandels im Saarland“ zu machen.  

Rückenwind von der Stanford-Universität

Die ambitionierten Pläne verwundern nur auf den ersten Blick. Denn wie sonst kaum in Deutschland wirken industrielle Produktion, Wissenschaft und Politik so eng zusammen wie im Saarland. An Themen wie Konnektivität und Künstlicher Intelligenz, die heute mit ChatGPT ihren „iPhone-Moment“ haben, forscht man an der Saar bereits seit Jahren. Als Produktions- und Autoland ist es im Saarland seit Langem sinnvoll, sich intensiv mit KI zu beschäftigen. Bei der Vernetzung von Maschinen, Geräten und Sen­soren, die unter dem Stichwort „Industrie 4.0“ eine Erfolgsgeschichte der Wirtschaft in Deutschland darstellt, war das Saarland Pionier. Und so findet sich hier eine in seiner Dichte rare Kombination von exzellenten Unternehmen und Forschungseinrichtungen mit Kompetenzen in den Bereichen Hardware, Software und Konnektivität – also den wesentlichen Treibern für die Realisierung von Industrie-4.0-Konzepten. 

Für Exzellenz auf Top-Niveau sorgt dabei das CISPA-Stanford-Programm. Die kalifornische Elite-Universität hat Absolventen wie die Google-Gründer Larry Page und Sergey Brin, Netflix-Gründer Reed Hastings und Elon Musk hervorgebracht. „Im Rahmen des CISPA-Stanford Center for Cybersecurity forschen und lehren CISPA-Forscher als Gastprofessoren in Stanford“, sagt Finkbeiner, der selbst 2003 an der Stanford-Universität promovierte. „Unsere Forscher bleiben dort für zwei Jahre und kehren dann als Gruppenleiter ans CISPA zurück.“

Datenanalyse mit KI beschleunigen

Firmengründungen im Tech-Bereich sind im Saarland häufig Spin-offs aus Universitäten. Ein Beispiel ist Natif.ai. Das Startup analysiert mit Hilfe von KI-Modellen Daten von Banken, Anwaltskanzleien und Versicherungen extrem schnell und genau. „Wir haben es uns auf die Fahne geschrieben, die Welt vom Papierkram zu befreien“, sagt Natif-ai-Co-Gründer Manuel Zapp, der 2014/15 am Deutschen Forschungs­zentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Saarbrücken zu einer sehr spannenden Zeit tätig war, wie er bekennt. „Die CEOs der DAX-Konzerne wollten damals wissen, wie wir KI für ihre Unter­nehmen verfügbar machen können. Die einen wollten Insights aus ihren Bestandsdaten, die anderen wollten automatisieren. Und dabei waren in 90 Prozent aller Fälle Dokumente in­volviert.“ Diese Dokumentenprobleme zu lösen, war die Gründungsidee von Natif.ai. Zapp nennt ein Beispiel, wie dabei der Einsatz von KI hilft: „Einer unserer Kunden ist eine Anwaltskanzlei, die einen Berg von Versicherungsdaten hat, wie Schadensgutachten, Restwert eines Autos nach einem Schadensfall oder den Wieder­be­schaf­fungswert. Wir machen die Daten aus diesen Dokumenten für die Automatisierung verfügbar.“

Dabei hilft Natif.ai eine Technologie, die sich Deep OCR nennt. „Dokumente kommen bei uns auch mal als PDF an“, sagt Zapp. „Wenn man den Text aus den Dokumenten verfügbar machen will, funktioniert das unter Zuhilfenahme klassischer Technologien nur mäßig. Mit Deep Learning kann man solche Dokumente nicht nur viel prä­ziser und korrekter auslesen, sondern schafft auch einen Datengrundstamm für das Training weiterer Modelle.“

Software bringt Licht in die „Black box“ KI

KI vertrauenswürdig zu machen, ist das Ziel des Saarbrücker Startups QuantPi, das 2020 von KI- und Business-Fachleuten des CISPA und der Universität des Saarlandes gegründet wurde. Vertrauen in KI entsteht nur, wenn deren Entscheidungen für den Menschen nachvollziehbar bleiben. Häufig ist KI aber heute noch eine „Black Box“, weil kaum jemand weiß, was die KI gelernt hat und wie sie zu ihren Vorhersagen gelangt ist.

Die von QuantPi entwickelte Software setzt genau da an und will Entscheidungsprozesse von KI-Systemen nachvollziehbar und transparent machen. Die Software analysiert und überwacht KI-Modelle von Unternehmen und Institutionen und stellt klar, welche Daten und Kriterien in eine von einer KI getroffenen Entscheidung geflossen sind. Die Responsible-AI-Plattform von QuantPi soll zum sicheren und selbstbestimmten Zusammenleben von Menschen mit intelligenten Maschinen beitragen und Gefahren abwehren. In der langen Phase der Forschung und Entwicklung bis hin zur Marktreife stand dem Team der CISPA Incubator zur Seite, sowohl inhaltlich als auch bei der Beschaffung von Mitteln aus dem Programm StartUp­Secure des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BmBF). So ist QuantPi bereit für ein Thema, das in naher Zukunft wohl genau solche Wellen schlagen wird wie KI: die Quantencomputer.

Ein Brutkasten für Innovation und Unternehmergeist

1 Bitahoy: Mit KI gegen Cyber-Angriffe

Große Unternehmen, insbesondere solche, die zur kritischen Infrastruktur gehören, geraten zunehmend ins Visier von Hackerinnen und Hackern. Die Systeme dieser Unternehmen müssen permanent kleine und große Attacken analysieren und abwehren, was ein aufwendiger und teurer Prozess ist. 

Bitahoy hat eine Lösung entwickelt, wie Unternehmen diesen Prozess mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) automatisieren können – und nebenbei auch noch ein weiteres Problem lösen. „Es gibt einen großen Fachkräftemangel in diesem Bereich, dem wir mit unserer Software entgegenwirken können“, sagt Roman Tabachnikov, einer der drei Gründer von Bitahoy. Das Tool von Bitahoy analysiert bestehende technische Daten aus verschiedenen Geschäftsbereichen, Prozessen und Dokumenten. Die KI kann dann basierend auf ihren Vorkenntnissen Vorfälle priorisieren und Empfehlungen für Entscheidungen bezüglich des Sicherheitsmanagements der Firma abgeben. Dabei werden auch rechtliche Rahmenbedingungen und Voraussetzungen einbezogen. 

Das Startup Bitahoy konzentriert sich derzeit vor allem auf Finanzinstitutionen wie Regionalbanken und andere Unternehmen der kritischen Infrastruktur. Mittelfristig soll die KI-Lösung aber auch für kleinere Unternehmen zur Verfügung stehen. „Das wird in Zukunft immer mehr gebraucht werden, in allen Bereichen“, ist sich Roman Tabachnikov sicher.

2 Cysmic: Blutanalyse aus der Espressomaschine

Erysense sieht ein bisschen aus wie eine bekannte Espresso-Kapsel-Maschine, kann aber so viel mehr: Das Gerät ist ein Minilabor samt Mikroskop, das den Blutfluss im Körper des Menschen simuliert, dabei rote Blutzellen analysiert und so unter anderem die Qualität von Blutkonserven überprüfen kann.

Dahinter steckt ein ganzes Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die größtenteils von der Universität des Saarlandes stammen. Sie haben einen Kunststoffchip ent­wickelt, der winzige Mikrokanäle enthält, und ein Verfahren, rote Blutzellen auf diesen Kanälen zu analysieren. Rote Blutzellen sind in der Lage, sich stark zu deformieren, um Sauerstoff in jeden Winkel des Körpers transportieren zu können. Sind sie geschädigt, gelingt das weniger gut. 

Dank Cysmics Verfahren können Auffälligkeiten im Blut frühzeitig festgestellt werden. „Das befähigt uns, Qualitätskontrollen von Blutkonserven durchzuführen“, sagt Dr. Stephan Quint, einer der Gründer von Cysmic. Die große Hoffnung dabei: Aktuell müssen alle nicht eingesetzten Blutkonserven nach 42 Tagen entsorgt werden – auch wenn diese noch länger halten würden. Mithilfe von Erysense können Blut­­­konserven hingegen spenderspezifisch bewertet werden. „Wir hoffen, so bis zu 20 Prozent mehr Blut im Markt halten zu können“, sagt Quint.

3 IS Predict: KI-Vorreiter aus Saarbrücken

Effiziente Prozesse für Mensch, Maschine, Material und Energieeinsatz zu gestalten – so lautet das Ver­sprechen des auf KI spezialisierten Softwareunternehmens IS Predict aus Saar­brücken. „Unser Ziel ist es, uns als Vorreiter für innovative und leistungsstarke KI-Lösungen zu etablieren“, sagt Britta Hilt, Managing Director und Co-Founder des 2010 gegründeten Unternehmens. Das Saarland habe ein attraktives Umfeld für das damalige KI-Startup geboten, so Hilt. „An der Uni in Saarbrücken gibt es seit vielen Jahrzehnten das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), das weltweit einen guten Ruf hat.“ Es gebe zahlreiche Hilfestellungen bei einer Gründung. Zudem nutze IS Predict heute als erfolgreiches Unternehmen diverse Forschungskoope­rationen. Dabei könne jeder Partner seine spezifische Expertise einbringen.

An der Saar förderten einst Zehntausende Bergleute jenen Rohstoff, der in Dutzenden Hochöfen im Saarland zu Eisenerz und Roheisen verhüttet wurde. Das Saarland war das Land von Stahl und Kohle. Seit über einem Jahrzehnt sind die Gruben geschlossen und deutlich weniger Hochöfen als zu Hochzeiten in Betrieb. Doch im Wandel lag eine Chance und die saarländische Stahlindustrie nutzte sie. Mit innovativen Technologien gelang es ihr, die Produktivität enorm zu steigern, wettbewerbsfähig zu bleiben und Standorte zu erhalten. 

Heute ist sie als heimischer Zulieferer für den Maschinenbau und die Autoindustrie, für Produzenten von Windrädern und vielen anderen Produkten gut positioniert. Nun schickt sich die Stahlindustrie an, den nächsten Entwicklungsschritt zu tun: die Transformation zum grünen Stahl. Es ist ein großes und komplexes Projekt, das sich auf das gesamte Saarland auswirken wird – und neue Chancen bringt.

Seit Jahrtausenden verhütten die Menschen Eisenerz bei hohen Temperaturen und unter Zusatz von Kohle. Auch wenn sich die Herstellung technologisch in vieler Hinsicht weiterentwickelt hat, ist ein Aspekt geblieben, der heute nicht mehr akzeptabel ist – der hohe Ausstoß an Treibhausgasen. Innerhalb der industriellen Fertigung ist die Stahlindustrie für ein Viertel der CO₂-Emissionen weltweit verant­wortlich und für nahezu ein Zehntel der Gesamtemissionen. Doch die Stahlhersteller unter dem Dach der SHS – Stahl-Holding-Saar, die Saarstahl AG und die Dillinger Hütte, wollen das schon bald ändern. Denn Stahl bleibt ein Zukunftsstoff, aber seine Produktion muss nachhaltiger erfolgen.

Weg von der Kohle, hin zum Wasserstoff: Investitionen in Höhe von 3,5 Milliarden Euro sorgen an den Standorten in Völklingen und Dillingen dafür, dass die Geschichte der Stahl­herstellung im Saarland neu geschrieben wird. In Dillingen sollen die klassischen Hochöfen ab 2027 durch eine sogenannte Direktreduktionsanlage zunächst ergänzt und später ersetzt werden. Solche Anlagen brauchen keine Kohle und stoßen auch kein Kohlendioxid mehr aus. Denn um den in Eisenerz und Eisenschrott gebundenen Sauerstoff herauszulösen, also zu reduzieren, wird dort in Zukunft Wasserstoff eingesetzt. Auch um die Hitze zu erzeugen, die zum Einschmelzen des Eisens nötig ist, wird keine Kohle mehr verbrannt. Dazu dienen in Zukunft elektrisch betriebene Öfen, die ebenfalls ab 2027 in Völklingen und Dillingen gebaut werden. Dank des Einsatzes der beiden Techniken sollen jährlich bis zu 3,5 Millionen Tonnen CO₂-armer Stahl hergestellt werden. Da bei jeder Tonne herkömmlich produzierten Stahls die eineinhalbfache Menge an CO₂ anfällt, werden damit 4,9 Millionen Tonnen CO₂ ein­gespart. Damit wird eine komplett neue grüne Wertschöpfungskette geschaffen. Und diese Investitionen sorgen dafür, Tausende Ausbildungs- und Arbeitsplätze im Saarland zu erhalten. 

Der emissionsfrei erzeugte Wasserstoff, der für die grüne Stahlproduktion benötigt wird, ist allerdings noch nicht zu wettbewerbsfähigen Preisen verfügbar. Dies ist die entscheidende Voraussetzung dafür, dass die Transformation in zweifacher Hinsicht nachhaltig gelingt: in öko­­logischer wie ökonomischer. Deshalb baut die Stahlindustrie gemeinsam mit den lokalen Ener­gie­versorgern die Produktion direkt vor Ort im Saarland auf. Und sobald ein geplantes europäisches Wasserstoffnetz verfügbar ist, wollen sich die saarländischen Hersteller daran anschließen.

Die grüne Stahlherstellung ist ein wichtiger Schritt für das Saarland und darüber hinaus. Denn Stahl ist die Basis für zwei noch größere, gesamtgesellschaftliche Projekte: die Energie- und die Mobilitätswende. Für Elektroautos und öffentliche Verkehrsmittel, für Windkraftanlagen, Solarparks und moderne Gebäude liefert die saarländische Stahlindustrie essenzielle Produkte in hoher Qua­lität. Und das in Zukunft CO₂-neutral. Der technologische Vorsprung kann sich als der nächste Exportschlager des Saarlandes entpuppen.

Saarländische Starthilfe für Partnerschaften im Silicon Valley

Das Silicon Valley ist das internationale Epizentrum für Innovation und Fortschritt und bekannt für die enorme Dichte an technologieaffinen Startups und Wag­nis­kapitalgebern. Wer also am Puls der Zeit sein will, kann die maßgebende Inno­vationskraft dieses Ökosystems nicht ignorieren. Erste Kontakte mit potenziellen Partnern zu knüpfen, ein solides Netzwerk aufzubauen und schließlich gemeinsame Projekte anzustoßen ist für Unternehmen und Forschende aus Deutschland jedoch ein aufwen­diges Unterfangen. Um Interessierten aus dem Saarland die ersten Schritte zu erleichtern, hat das Bundesland in San Francisco eine eigene Repräsentanz etabliert. So wirbt Julian Bartsch seit einigen Jahren als offizieller Vertreter des Saarlandes im Silicon Valley für die innovative Region und ist für Interessierte zugleich erster Ansprechpartner vor Ort. Über erste Erfolge kann Bartsch schon berichten: „Einige saarländische Startups haben hier schon Investoren für sich gewonnen oder konnten sich für attraktive Accelerator-Programme qualifizieren.“  

Andere nennen es Onboarding – hier heißt es Saarlanding

Der Mangel an Fachkräften ist auch im Saarland eine der größten Herausforderungen unserer Zeit. Deshalb ist Kreativität gefragt: Mit der außergewöhnlichen Recruiting-Aktion „Saarland Experience“ zeigen Politik und Wirtschaft, wie vielfältig und spannend das Leben und Arbeiten im Saarland ist. Im eigens dafür konstruierten Tiny House übernachten High Potentials direkt vor den Türen saarländischer Top-Arbeitgeber. Dort können sie erste Einblicke in ihre neue Arbeitswelt gewinnen, lernen in einem individuellen Rahmenprogramm Land und Leute kennen und tauchen ein in das ganz besondere „Saarvoir-Vivre“.