Anwendungsfelder und Leitthemen am Fraunhofer ITWM

Strategische Forschungsfelder

Die großen Herausforderungen unserer Zeit verlangen nach innovativen Lösungen, die wissenschaftliche Exzellenz, technologische Souveränität und gesellschaftlichen Nutzen verbinden. Mit unseren Leitthemen bündeln wir die Kompetenzen des Fraunhofer ITWM in den Schlüsseltechnologien der Zukunft und schaffen die Grundlage für nachhaltige Innovationen in Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft.

Unsere Forschung reicht von nachhaltiger Mobilität, intelligenten Produktionssystemen und resilienten Infrastrukturen über daten- und wissensbasierte Biotechnologie bis hin zu sicheren Finanzsystemen und einer handlungsfähigen Gesellschaft.
 

Unsere Methoden und Einbettung am Standort

Dabei verbinden wir mathematische Modellierung, Simulation, Künstliche Intelligenz, Optimierung sowie moderne Mess- und Prüftechnik zu praxisnahen Lösungen für komplexe Fragestellungen.

Als Teil der Fraunhofer-Gesellschaft leisten wir einen Beitrag zu den Zielen der Hightech Agenda Deutschland und unterstützen den Transfer von Forschungsergebnissen in die Anwendung. Gemeinsam mit Unternehmen, Start-ups, Hochschulen und öffentlichen Einrichtungen entwickeln wir Innovationen, die Wertschöpfung schaffen und die Wettbewerbsfähigkeit stärken. Gleichzeitig prägt das Fraunhofer ITWM als eines der größten Forschungsinstitute für industrielle Mathematik den Wissenschaftsstandort. 

Unsere Leitthemen entstehen nicht isoliert, sondern im engen Austausch mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und Gesellschaft. Eine besondere Rolle spielt dabei das Leistungszentrum Simulations- und Software-basierte Innovation, das die Zusammenarbeit von Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Unternehmen am Standort Kaiserslautern stärkt und den Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Praxis beschleunigt. Gemeinsam mit unseren Partnern in der Science and Innovation Alliance Kaiserslautern (SIAK) gestalten wir eine bundesweit einzigartige Innovationslandschaft für digitale Technologien, Simulation, Künstliche Intelligenz und datenbasierte Anwendungen. So leisten wir einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung des Innovationsstandorts Rheinland-Pfalz und zur Sicherung technologischer Exzellenz in zentralen Zukunftsfeldern.

Unsere aktuellen Leitthemen

 

Smarte und flexible Energiesysteme

In vielen Projekten und Bereichen beschäftigen wir uns damit, unser Leben nachhaltiger und umweltfreundlicher zu gestalten.

 

Automobilindustrie und Mobilität

Wir unterstützen die Fahrzeugindustrie umfangreich von der Simulation von Reifen, Kabeln oder Schläuchen bis hin zur Fahrsimulation, der Betriebsfestigkeit oder der Auswertung von Last- und Umgebungsdaten.

 

Entscheidungsunterstützung in Life Sciences und Gesundheit

Wir nutzen mathematische Methoden in vielen medizinischen Bereichen und verbessern so die Heilungs- oder Überlebenschancen von Patientinnen.

 

Daten- und wissensbasierte Biotechnologie 

Wie lassen sich Prozesse in Biotechnologie und Life Sciences modellgestützt beschleunigen und absichern? Unsere Überblicksseite zeigt wie wir Unternehmen unterstützen.

 

Zukunftssichere Finanz- und Vorsorgesysteme

Unsere Finanzmathematik bündelt ihre Forschung in den Schwerpunkten Kapitalmarkt- und Versicherungsmathematik sowie finanzmathematische Optimierung.

 

Textilien

Wir nutzen mathematische Methoden für eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten in der Texilindustrie: von Materialsimulation über die Optimierung von Spinnprozessen zur Qualitätsbeurteilung von Leder.

Unsere Methoden

Wir verbinden mathematische Modellierung, Simulation, Künstliche Intelligenz und Hochleistungsrechnen, um komplexe Fragestellungen aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft zu lösen. Mit wissens- und datenbasierter Modellierung, hybrider Simulation und wissenschaftlichem Rechnen, Optimierung und Entscheidungsunterstützung, Digitalen Zwillingen und Umgebungsmodellen, domäneninformierter KI, Simulation und agentischer KI, Next Generation Computing sowie individuellen Mess- und Prüftechnik entwickeln wir fundierte, praxisnahe und nachhaltige Lösungen für Industrie und Gesellschaft.

 

Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen

In unserer Forschung befassen wir uns mit der Architektur und Weiterentwicklung Neuronaler Netze und setzen diese Methoden systematisch in Anwendungsprojekten um.

 

KI-Initiative Rheinland-Pfalz

KI-Lotsin für Mobilität

Unsere Institutsleiterin Prof. Dr. Anita Schöbel ist vom Ministerium für Wissenschaft, Weiterbildung und Kultur zur KI-Lotsin für Mobilität ernannt worden.

 

Quantencomputing

Die Fraunhofer-Gesellschaft baut ein nationales Kompetenznetzwerk des Quantencomputings auf. Auch in unserem Institut gibt es ein Kompetenzzentrum, das unsere Aktivitäten bündelt. Der Schwerpunkt liegt auf HPC Quantencomputing.

 

Next Generation Computing

Next Generation Computing schafft die technologische Grundlage, um große Datenmengen zu verarbeiten, komplexe Simulationen durchzuführen und KI-Verfahren effizient für industrielle und gesellschaftliche Anwendungen einzusetzen.