Themenbezeichnung:

Allgemeine elektrotechnische Themen mit Normungsbezug

Themenbeschreibung:

Die Elektrotechnik ist ein schier endlos erscheinendes Themengebiet, da die Elektrifizierung in immer mehr Anwendungsgebiete vordringt. Aber auch bei den neuen Themenfeldern verliert die klassische Elektrotechnik keineswegs an Bedeutung, weil sie die Grundlage all dieser Fortschritte darstellt. Es ist daher ausdrücklich erwünscht, auch Themenvorschläge einzureichen, die nicht unter die genannten Themenfelder fallen.

Themenbezeichnung:

Kreislaufwirtschaft in der Elektrotechnik / Obsoleszenzmanagement

Themenbeschreibung:

Die Kreislaufwirtschaft ist ein weit gefasstes Themenfeld, in dem nicht nur soziale und wirtschaftliche Aspekte eine Rolle spielen. Sie hat die Umstellung der Wertschöpfung zum Ziel – weg von der linearen Wegwerfgesellschaft hin zum zirkulären Modell. Zirkuläres Wirtschaften bedeutet, Rohstoffe so lange und häufig wie möglich zu nutzen und natürliche Ressourcen im Idealfall in Kreisläufen zu führen, ohne neue Ressourcen zu verbrauchen. Auch bei elektrotechnischen Produkten gilt: Reduce, Reuse, Recycle.

Ein weiteres Element der Nachhaltigkeit ist es, den Lebenszyklus von Produkten deutlich zu verlängern. Dies lässt sich durch solide Konstruktion und eine dem Produkt implementierte Reparierbarkeit erreichen. Schlüssel dazu ist das Obsoleszenzmanagement, das darauf abzielt, die Lebensdauer eines Produkts durch rechtzeitige Information der Kunden über abgekündigte Produkte und Suche nach Substituten, nachhaltiges Design, Bauteilauswahl, Ressourcen- und Rohstoffeinsatz zu verlängern.

Themenbezeichnung:

Mensch-Maschine-Schnittstelle / Human Machine Interaction / Brain Computer Interface

Themenbeschreibung:

Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interaction) bestimmt die Art und Weise, wie Mensch und Maschine unmittelbar miteinander kommunizieren, wie der Mensch seine Anweisungen an die Maschine übermittelt und in welcher Form diese die Anweisungen ausführt und die Ergebnisse ausgibt. Hierzu gehören neben klassischen Ein- und Ausgabemedien heute zunehmend Sprach- und Gestensteuerung sowie das Brain Computer Interface (BCI). Ein BCI ermöglicht ohne Aktivierung des peripheren Nervensystems, wie z. B. die Nutzung der Extremitäten, eine Verbindung zwischen Gehirn und Computer.

Titelbezeichnung:

Grüner Wasserstoff

Themenbeschreibung:

Wasserstoff – insbesondere, wenn er grün ist – wird als Energieträger der Zukunft gehandelt. Das leichteste und am häufigsten vorkommende Element im Universum hat eine – bezogen auf die Masse – etwa dreimal so hohe Energiedichte wie flüssige und gasförmige fossile Energieträger. Derzeit vor allem im Mobilitätssektor im Gespräch, könnte Wasserstoff künftig auch für die stoffliche Nutzung – insbesondere in energie- und CO₂-intensiven Anwendungsfeldern wie der Stahl- und Chemieindustrie – sowie in Raffinerien und der Logistik zum Einsatz kommen.

Zur Herstellung von atomarem Wasserstoff gibt es eine Reihe von Verfahren. Große Hoffnung wird derzeit auf die Wasserelektrolyse gesetzt: Wasser wird in einem Elektrolyseur unter Einsatz von elektrischem Strom in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Die Herausforderung besteht darin, genügend „grünen“ Strom bereitzustellen und das Verfahren über Skalierungseffekte und sinkende Preise wettbewerbsfähig zu machen.

Themenbezeichnung:

Biosensorik

Themenbeschreibung:

Biosensoren werden beispielsweise beim Monitoring von Krankheiten, der Detektion von krankheitserzeugenden Mikroorganismen und von körperlichen Vitalwerten, dem Erkennen von Biomolekülen und Toxinen in der Umwelt und Lebensmitteln oder zur Erhebung von Umweltparametern eingesetzt. Sie detektieren biologische, chemische oder physikalische Reaktionen und wandeln diese in elektrische Signale um. Sie bestehen unter anderem aus bio-aktiven Komponenten (Biorezeptoren), physikalischen Sensoren (Transducer) zur Umwandlung der Signale in elektrische Signale, sowie Detektoren und Verstärker. Der Fokus bei allen Biosensoren liegt auf einer kostengünstigen und stabilen Produktion. Sie müssen dabei hoch-selektive und hoch-sensible Fähigkeiten aufweisen sowie die Eigenschaft, dass die aufgenommenen Daten reproduzierbar sind.

Weiterführende Informationen:

• Normungsroadmap Industrie 4.0

Themenbezeichnung:
Informationssicherheit

Themenbeschreibung:
Sicherheitsstandards bilden die Grundlage für Datensicherheit und Datenschutz u. a. im Smart Grid. Sie sorgen für ein dediziertes Sicherheitsniveau auf technischer, organisatorischer und prozesstechnischer Ebene. Dieses ist wiederum für Elektrofahrzeuge von hoher Wichtigkeit, da durch deren Kommunikation im Smart Grid Unmengen an Datenströmen entstehen. Dasselbe gilt für die Informationsströme im Smart Home, in dem sämtliche Geräte miteinander vernetzt sind und kommunizieren.
Daher ist das Ziel, das allgemeine Sicherheitsniveau in Systemen und Netzwerken der Informationstechnik zu erhöhen, wie auch die Entwicklung zukunftsweisender Technologien zu befördern.

Weiterführende Informationen:

• Cyber Security – VDE
• Cyber Security im Smart Home – VDE

Themenbezeichnung:
Künstliche Intelligenz/Autonome Systeme/Robotik

Themenbeschreibung:
Der Begriff „Künstliche Intelligenz“ bezieht sich im allgemeinen Verständnis auf eine Maschine, die kognitive Funktionen nachbilden kann, wie zum Beispiel Lernen oder Problemlösungen finden. Die Allgegenwart verbundener Geräte, die miteinander kommunizieren können, erhöht die Anzahl von Gateways, die potenzielle Systembrüche ermöglichen, sowohl zu Hause als auch in einer Fabrik oder einem Auto. „Deep Learning“ (auf deutsch etwa „tiefgehendes Lernen“) nennt sich die neueste KI-Technologie, die Anwendung in der realen Welt findet. Sie spiegelt die neuronalen Netze des menschlichen Gehirns wider, um Transistorverbindungen herzustellen, die abhängig davon, ob Daten korrekt interpretiert werden, gestärkt oder geschwächt werden können.

Weiterführende Informationen:

• Symposium Ethik in der Technik
• Strategie der Bundesregierung für Künstliche Intelligenz (KI) – VDE
• KI in Deutschland im Jahr 2025 (VDE, PDF)

Themenbezeichnung:

Datenkopplung zwischen Sektoren

Themenbeschreibung:

Es ist die Verantwortung der heutigen Gesellschaft, die Welt für die künftigen Generationen lebenswert zu erhalten. Energiewende, Umweltschutz und Versorgung aller gelingen jedoch nur dann, wenn ein globales Optimum über alle Bereiche durch deren sektorübergreifende Vernetzung zu realisieren ist. Schlüssel dafür sind einheitliche und interoperable Daten- und Informationsmodelle sowie deren kommunikationstechnische Kopplung. In vielen Sektoren existieren bereits Datenmodelle in unterschiedlichen Formaten. Die Herausforderung besteht in deren Vereinheitlichung, Verknüpfung und Durchgängigkeit.