Yenilikçi ve küresel ağa sahip

Hava yastığı, MP3 formatı, kuantum bilgisayarı ya da yeşil hidrojen... Fraunhofer Topluluğu, buluşları ve anahtar  teknolojileri araştırmalarıyla on yıllardır dünya çapında  tanınıyor.

RACER
Fraunhofer IGCV mit Airbus

Fraunhofer Topluluğu’nun ne denli büyük olduğunu insan anca eline bir haritayı aldığında fark ediyor. Topluluğun her yerde olduğunu söylemek hiç de yanlış olmayacaktır: Almanya’da Kuzey Denizi kıyısı yakınlarındaki Itzehoe kentinde ya da ülkenin en güneyinde, Alplerin görülebildiği Yukarı Bavyera’daki Holzkirchen’de. 2022 yılında sadece Almanya’da topluluğa bağlı 76 enstitü ve şube bulunuyor. Bunların dışında topluluğun hemen hemen tüm kıtalarda bağlı kuruluşları bulunuyor: ABD ve Brezilya’nın yanı sıra Güney Afrika, İsrail, Çin ve Hindistan’da. Küresel düzeyde bir ağa sahip olan Fraunhofer Topluluğu (FHG), uygulamalı araştırma alanında Avrupa’daki en büyük kuruluş. Yapı fiziğinden veri işlemeye, fotovoltaikten, biyomedikal uygulamalara, mekatronikten polimer araştırmalarına topluluğun aktif olmadığı bilimsel ya da teknik bir konu hemen hemen yok gibi.

Topluluğa dahil olan enstitüler tarafından gerçekleştirilen buluşların çoğu dünyaca ünlü buluşlar: örneğin hava yastığı ya da müziği küçük dosyalara sıkıştırmak için kullanılan ünlü MP3 formatı. MP3 formatı, Erlangen’deki Fraunhofer Entegre Devreler Enstitüsü IIS’de icat edildi. 80’li yıllardaki bu gelişme için araştırmacılar, net ritmi ve sadeliği nedeniyle Suzanne Vega’nın ünlü “Tom’s Diner” şarkısını kullandılar. Şarkı, ilk sıkıştırılmış şarkı oldu. Beyaz LED de Fraunhofer araştırma dünyasının dünyaca ünlü buluşlarından biri. Bu buluş öncesinde beyaz ışık oluşturmak için mavi, yeşil ve kırmızı LED’lerden gelen ışığın karıştırılması gerekiyor, bu da, LED yapımını karmaşık ve pahalı kılıyordu. 1995 yılında, Freiburg’daki Fraunhofer Uygulamalı Katı Hal Fiziği Enstitüsü’ndeki (IAF) araştırmacılar, ilk kez saf beyaz ışık yayan tek bir elektronik çip yaptı. Böylelikle LED devri başlamış oldu, bugün milyonlarca ofis ve ev LED’lerle aydınlatılıyor.

Sayıları yaklaşık 30.000’i bulan çalışanın bu yaratıcılığının nereden geldiğini Fraunhofer Topluluğu (FHG) Başkanı Reimund Neugebauer şöyle açıklıyor: “Geleceğe yönelik anahtar teknolojilere odaklanıyoruz. Bunu yapmak için de büyük pazar potansiyeli ve toplumsal önemi olan yenilikçi iş alanlarını ve teknoloji trendlerini sürekli olarak değerlendiriyor ve önceliklerimizi buna göre ayarlıyoruz.” FHG’de şu anda üzerinde çalışılan en önemli alanlar arasında biyoekonomi, akıllı tıp, kuantum teknolojileri, yapay zeka ve iklim teknolojileri yer alıyor. Neugebauer, enerji temininin gelecek için son derece önemli olduğunu vurguluyor: “İstediğimiz kadar kuantum bilgisayar üretelim ya da yüksek performanslı bilgi işlem merkezleri kuralım, güvenli ve bağımsız bir enerji teminini sağlayamazsak, bu gelişmeler bizi hiçbir yere götürmez. Başka bir ifadeyle, enerji politikamızın ve enerji teminine yönelik çözümlerimizin daha da geliştirilmesi gerekiyor.” Neugebauer’e göre amaç, Avrupa Birliği’ndeki komşularımızla birlikte bir enerji bağımsızlığının sağlanması.

Geleceğin konusu hidrojen

Tam de bu nedenle hidrojen şu sıralar güncel bir konu. Fraunhofer Hidrojen Ağı sözcüsü Mario Ragwitz’in bildirdiğine göre şu an 35 enstitü bu konuda araştırma yürütüyor. Ragwitz şöyle diyor: “İşin en güzel yanı, hidrojen üretiminden nakliyeye ve ürünün tüketicilere varmasına kadar değer zincirinin tamamını ağımızla kapsıyor oluşumuz.” FHG’nin sudan hidrojen üretiminin optimize edildiği elektroliz laboratuarları bulunuyor. Topluluğun ayrıca, hidrojeni elektriğe dönüştüren yakıt hücrelerinin daha da geliştirilmesi için çalışmaların yürütüldüğü laboratuarları da bulunuyor.  Ekipler, yakıt hücreleri üretiminin nasıl otomatikleştirilebileceği konusunda da araştırmalar yapıyor. Zira bunlar hala genelde manuel üretiliyor. Hidrojenin gelecekteki kitlesel kullanımı için bu uygulama çok pahalı ve yavaş. Chemnitz’deki Fraunhofer Takım Tezgahları ve Şekillendirme Teknolojisi Enstitüsü IWU, çözüm geliştirmek için olağanüstü bir araştırma cihazı yarattı: Silberhummel isimli bir araba. 1940’da tasarlanmış fakat asla gerçekleştirilmemiş bir yarış arabası tasarımına dayanıyor. Araştırmacılar bu arabayı yeniden canlandırarak yeni bileşen ve konseptleri test edebilecekleri bir yakıt hücresi tahrikiyle donattı.

Almanya’nın sahip olduğu en önemli hammadde, geçmişte de bugün de halkının yaratıcı ruhu. Burada geliştirilen çözüm ve yenilikler, refahımıza önemli katkılar sağlıyor, ayrıca bunlar küresel değer zincirleri üzerinde gözle görülür bir etkiye sahip ihracat başarıları.

Fraunhofer Baþkaný Reimund Neugebauer

Enerjide dönüşüm uygulamalarına hidrojen nerede katkı sağlayabilir? Doğrudan uygulamaya yönelik bu tür sorular Fraunhofer araştırmacılarının sürekli üzerinde düşündüğü konular. Mario Ragwitz hidrojenin, neredeyse hiç yeşil alternatifin olmadığı ve karbondioksit emisyonlarının büyük ölçüde azaltılabileceği yerlerde kullanılmasının mantıklı olduğu görüşünde. Burada, her şeyden önce kimya ve çelik endüstrileri, ayrıca da deniz ve hava trafiği ve ağır yük taşımacılığı söz konusu oluyor. Örneğin çelik endüstrisinde bugün, pik demirin eritilmesinde çok yüksek miktarda kömür kullanılıyor. Çelik şirketi Salzgitter AG ve diğer ortaklarla birlikte FHG, SALCOS projesi çerçevesinde hidrojenin yakıt olarak kullanıldığı bir yöntem geliştiriyor.

Mario Ragwitz’in özellikle üzerinde durduğu bir konuysa hidrojenin kullanımıyla ilgili: “Hidrojen ekonomisinin işleyebilmesi için gazı taşıyabiliyor olmamız gerekiyor.” Fraunhofer Topluluğu olarak bu konuda yetkin olduklarını, gerek altyapı planlaması gerekse de malzeme bilimi açısından tüm becerilere sahip olduklarını ifade ediyor.

FHG son 10 yıl içerisinde, Alman Patent ve Marka Dairesi’ne en çok patent başvurusunda bulunan ilk 10 ila 20 arasındaki kuruluş arasında yer aldı. Patentlerin çoğundan yıllar içerisinde çeşitli iş konseptleri ortaya çıktı, çok sayıda yeni şirket kuruldu.  2022’nin başında FHG’nin 86 şirkette hissesi bulunuyor. Fraunhofer Topluluğu’nun yıllık araştırma hacmi yaklaşık 2,9 milyar avroya ulaşıyor, bunun 2,5 milyar avroluk büyük bir kısmı, kurumun temel alanı olan sözleşmeli araştırma alanında gerçekleştiriliyor.

Sanayi ile yakın ilişki içinde olma, sadece finansman açısından önemli değil. Araştırmacıların uygun çözümler bulabilmek için sanayi ortaklarının ihtiyaçlarını ayrıntılı bir şekilde tanıyabilmeleri de önem arz ediyor. Örneğin, Augsburg’daki Fraunhofer Döküm, Kompozit Malzeme ve İşleme Teknolojileri Enstitüsü IGCV, Airbus ile birlikte, saatte 400 kilometre hızla uçması amaçlanan ve buna rağmen ekonomik olabilecek yüksek hızlı helikopter Racer’ı geliştiriyor. Geleneksel helikopterler saatte yalnızca 230 ila 260 kilometre hız yapabiliyor. Enstitü, Racer helikopterinin parçalarını hafif, karbon elyaf takviyeli plastikten üretiyor. Üretimde sıra dışı olansa, karbon elyafın manuel olarak değil, bir robot tarafından katman katman döşeniyor olması. Bu da üretimi hızlandırıyor.

Araştırmacılar, çok  megavatlı bir laboratuarda, sabit bir güç kaynağını sağlayacak koşulları  araştırıyor.
Araştırmacılar, çok megavatlı bir laboratuarda, sabit bir güç kaynağını sağlayacak koşulları araştırıyor.
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Dünya genelinde bir ağa sahip

Fraunhofer Topluluğu 26 Mart 1949’da kuruldu. Kurulduğunda sadece 103 üyesi vardı. Günün birinde ne kadar büyüyeceğini o zaman kimse hayal edemiyordu. Bugün, topluluk sadece Almanya’da değil, aralarında ABD, Şili ve Singapur’un da bulunduğu yabancı ülkelerdeki sekiz şubesiyle dünya çapında faal. Uluslararası projeler günlük işleyişin ayrılmaz bir parçası. FHG ayrıca bir dizi Avrupa Birliği projesinde de yer alıyor. Bu projelerden biri, diğer ülkelerden ortaklarla birlikte organik atıklardan nasıl karbon elyaf elde edilebileceğinin araştırıldığı GreenCarbon projesi.

Uluslararası işbirliğine bir diğer örnek, kuantum teknolojisinin geliştirilmesi üzerine olan QuTech projesi. Fraunhofer bu projede, Hollanda muadili araştırma şirketi TNO ve TU Delft ile işbirliği yapıyor. Kuantum teknolojisi şu an Fraunhofer’deki en önemli araştırma alanlarından biri. Tüm dünyada birtakım görevleri geleneksel bilgisayarlardan çok daha hızlı gerçekleştirecek olan kuantum bilgisayarın geliştirilmesi üzerinde çalışılıyor. Böyle bir bilgisayarın karmaşık matematik problemlerini çözebiliyor olması amaçlanıyor. Kimya ve ilaç şirketleri bu bilgisayar sayesinde karmaşık yeni moleküler yapıları geliştirebilir ve araştırabilir olacak. Kuantum iletişimi ise, verilerin bilgisayar korsanları tarafından ele geçirilip geçirilmediğini otomatik olarak algıladığından banka ve sigorta şirketlerindeki veri transferini güvence altına almak için uygun bir teknoloji.

30.000 çalışana sahip Fraunhofer’de araştırmacılar dünyanın dört bir yanında geleceğin anahtar teknolojileri üzerine çalışıyor.

Öncü teknoloji ürünü kuantum bilgisayarlar

Fraunhofer’de bu konuda şu an sayısız temel atılıyor; bunlardan biri de IBM ile girişilen bir işbirliği çerçevesinde gerçekleşiyor. Kuruluş 2019 yılında IBM ile birlikte, laboratuar ortamı dışında kullanılabilecek özellikteki ilk kuantum bilgisayar olan Q System One’ı sundu. Yedi Fraunhofer enstitüsünden oluşan bir konsorsiyum bilgisayarı Almanya’da birkaç aydır işletiyor. Berlin’deki Fraunhofer FOKUS’un müdürü Manfred Hauswirth, bilgisayarın hangi uygulamalar için uygun olduğunu tespit etmek istediklerini ifade ederek şöyle diyor: “Zira bu bilgisayarın geleneksel bilgisayarların yerini tamamen almayacağı kesin, kuantum bilgisayarı özel karmaşık sorunları çözecek.” Hauswirth’in ifade ettiğine göre kuantum bilgisayarını günlük hayatta programlayabilmek ve kullanabilmek için her şeyden önce doğru algoritmaların geliştirilmesi gerekiyor. Enstitü müdürü kuantum bilgisayarını kullanıma hazır hale getirmenin, sayısız ortağın birlikte çalışmasını gerektiren dev bir iş olduğunu belirtiyor.

Alman Kanser Araştırma Merkezi’yle işbirliği:  Kuantum bilgisayarın  tedaviler için verileri  değerlendirmesi  planlanıyor.
Alman Kanser Araştırma Merkezi’yle işbirliği: Kuantum bilgisayarın tedaviler için verileri değerlendirmesi planlanıyor.
Schwerdt/DKFZ

Jena’daki Fraunhofer Uygulamalı Optik ve Hassas Mühendislik Enstitüsü IOF’nin müdürü Andreas Tünnermann, “Almanya’da bunun için çok iyi bir konumdayız” diye vurguluyor. “Buraya özgü bir durum, yeni teknolojilerin gelişiminin ortak araştırmalarla uzun yıllar boyunca desteklenebiliyor olması.” Tünnermann bunun özellikle de başarısı henüz öngörülemeyen teknolojiler için geçerli olduğunu ifade ediyor. Küçük ve orta ölçekli şirketler tek başlarına böyle bir riski alamazken kamu desteği sayesinde araştırma kurumlarıyla birlikte çalışabiliyorlar. FHG bugüne kadar sayısız ortak projede yer aldı. Tünnermann, bu tür ortak projelerin yıllarca sürebildiğini, proje süresinin on yılı aşabileceğini ve harika sonuçlara ulaşılabileceğini ifade ediyor.

Bu dayanıklılık ve azim sayesinde, topluluğun 1949’daki kuruluşundan bu yana geçen 70 yılı aşkın süre içinde sayısız Fraunhofer fikri başarıya ulaştı, örneğin, geliştirilmesi uzun yıllar almış ama en nihayetinde küresel bir standart olarak kabul edilmiş MP3 formatı gibi.

© www.deutschland.de

You would like to receive regular information about Germany? Subscribe here: