NEO2019: TechnologieRegion Karlsruhe

Der NEO2019 geht an KI-gestützte Augmented-Reality-Brille „HoloMed“

Die TechnologieRegion Karlsruhe hat zum zehnten Mal den Innovationspreis NEO verliehen. Der mit 20.000 Euro dotierte NEO2019 wurde am 23. Oktober 2019 im ZKM | Zentrum für Kunst und Medien dem Entwicklungsteam von „HoloMed“ überreicht, das durch Künstliche Intelligenz (KI) und Augmented-Reality (AR) Chirurgen im Operationssaal unterstützt. Die KI stellt mit Daten aus Computertomografie (CT) und Magnetresonanztomografie (MRT) tief liegende Körperstrukturen in einer AR-Brille dar. Das erweist sich etwa bei Gehirn-Operationen als nützlich, denn „HoloMed“ zeigt Führungskanal und Zielbereich der chirurgischen Instrumente präzise an. Dieses einfach zu bedienende und kosteneffiziente System eignet sich für finanzschwache Krankenhäuser in Schwellenländern ebenso wie zur Kostensenkung im westlichen Gesundheitswesen.

„Welch tolle und wichtige Auszeichnung für unsere Idee und unser Team!“, freute sich Prof. Dr. Björn Hein über den NEO2019. Er ist Professor an der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft und gehört zur Forschungsgruppe des KIT, die „HoloMed“ im Verbund mit mbits imaging GmbH, Universitätsklinikum Ulm und User Interface Design GmbH entwickelt hat. „Der Gewinn bestätigt uns in der Annahme, dass wir hier auf dem richtigen Weg sind und ein für die Gesellschaft relevantes Produkt entwickeln. Natürlich hoffen wir nun auf die Strahlkraft dieses Preises, um das Interesse von möglichen Investoren zu wecken“, so Professor Hein weiter.

Der Aufsichtsratsvorsitzende der TechnologieRegion Karlsruhe GmbH und Oberbürgermeister der Stadt Karlsruhe Dr. Frank Mentrup zeigte sich bei der Preisverleihung froh, dass Deutschland und Europa die Entwicklungen in der KI mitbestimmen. „Hier wird der Schutz des Menschen und seiner Daten in den Vordergrund gestellt und KI als Optimierungsinstrument zum Nutzen der Menschen eingesetzt. Wenn Sie so wollen, findet die soziale Marktwirtschaft hier ihre Fortsetzung.“

Auch Physikerin und Raumfahrt-Expertin Laura Winterling betonte in ihrer Laudatio, dass Künstliche Intelligenz dem Menschen dienen solle: „Das Wichtigste an der KI bleibt die Menschlichkeit. Das Siegerprojekt besticht durch eine überragende Kombination aus lösungsorientierten Denkprozessen und anwenderfreundlichem Mehrwert mit grandiosen Ergebnissen – von Menschen für Menschen.“

Einen Rekord von über 300 Besuchern aus Wirtschaft, Politik, Forschung und Kommunen erreichte die von Alex Hofmann (SWR) moderierte Preisverleihung, die im Rahmen und in Kooperation mit dem Kongress „New Work Evolution“ stattfand: In Video-Clips stellten die Finalisten ihre Wettbewerbsbeiträge zum Thema „Künstliche Intelligenz für die Arbeitswelt von Morgen“ vor: Neben „HoloMed“ waren der Videosensor „Patronusens“ zur altersgerechten Alltagsunterstützung (Inferics GmbH) zu sehen, die simultane Übersetzungstechnologie „Lecture Translator“ (kites GmbH), ein Jät-Roboter, der Unkraut automatisch erkennt (Naiture GmbH & Co. KG) sowie „Neo“, der digitale Assistent für Business-Prozesse (Neohelden GmbH).

Im Sommer hatte eine fachkundige Jury aus Dr. Guido Glania (IHK Karlsruhe), Prof. Dr. Thomas Hirth (KIT), Matthias Hornberger (Cyberforum), Stefanie Nauel (Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz), Prof. Dr. Jivka Ovtcharova (KIT), Prof. Dr.-Ing. Franz Quint (Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft), Frank Roth (AppSphere AG), Prof. Dr.-Ing. Stephan Schenkel (DHBW Karlsruhe) und Dr.-Ing. Thomas Usländer (Fraunhofer IOSB) über 30 Bewerber hinsichtlich ihrer überzeugenden Leitidee, generellen Marktfähigkeit sowie globalen Relevanz geprüft. Vier von fünf Favoriten des bundesweit ausgeschriebenen Innovationspreises kommen aus der TechnologieRegion Karlsruhe. „Künstliche Intelligenz ist hier zu Hause und prägt technologische Entwicklungen zum Nutzen der Menschen weltweit. Unser Gewinner ‚HoloMed‘ zeigt, wie stark auch die Medizintechnik in der TechnologieRegion Karlsruhe ist“, resümierte Jochen Ehlgötz, Geschäftsführer der TechnologieRegion Karlsruhe GmbH.

Für den NEO2020 im nächsten Jahr kündigte er das Wettbewerbsthema „Bioökonomie“ an.

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Ausschreibung und Vergabeverfahren

Die Ausschreibung

Für den NEO-Award konnten sich marktfähige Produkte und Dienstleistungen aus allen Bereichen der Arbeitswelt bewerben, solange sie auf Künstlicher Intelligenz basieren. Ob Produktion oder Administration, ob Unterstützung am Arbeitsplatz, auf dem Weg zu Arbeit oder im HomeOffice – Künstliche Intelligenz ist bereits vielfach im Einsatz. Der NEO2019 soll ihnen helfen, ihre erprobte Innovation sichtbarer und einem breiteren Publikum zugänglich zu machen.

Der NEO2019 - Innovationspreis der TechnologieRegion Karlsruhe will mit einem Preisgeld von 20.000 Euro Lösungen sichtbar machen, bei denen Unternehmen bereits Produkte oder Dienstleistungen mit Künstlicher Intelligenz auf den Weg gebracht haben, die im Einsatz ihre Tauglichkeit bewiesen haben.

Überzeugende Leitidee

Gesucht wurden Entwicklungen, denen eine überzeugende Leitidee zugrunde liegt. Die Innovation sollte einem breiten Publikum vermittelbar sein und einen wichtigen Beitrag zur Lösung aktuell bedeutsamer Fragestellungen liefern. Eine reine Grundlagenforschung sollte nicht Gegenstand der Bewerbung sein.

Marktfähigkeit

Wir haben uns über Einreichungen gefreut, die auf ein marktfähiges Produkt oder eine Dienstleistung zielen. Produkte oder Dienstleistungen, die seit Jahren üblich sind oder bereits angewendet werden und im allgemeinen Bewusstsein keine Neuerung mehr darstellen, sollten nicht Thema der Bewerbung sein.

Globale Relevanz, Internationalität

Gesucht wurden Innovationen, die eine globale Relevanz erwarten lassen und die eine internationale Dimension entweder in ihrer Entstehung oder in ihrer Anwendung aufweisen. Produkte und Dienstleistungen, deren Bedeutung regional begrenzt ist, spricht der Award in diesem Jahr nicht an.

Das Vergabeverfahren

Die Ausschreibung erfolgte zweistufig. Die Teilnehmer konnten sich bis zum 20. Mai 2019 mit einer Kurzbeschreibung bei uns bewerben. Nach einer Vorauswahl unserer Jury wurden für zehn Bewerbungen weiterführende Ausarbeitungen angefordert. Von diesen Einreichungen nominierte die Jury schließlich fünf Arbeiten für die Preisvergabe.

Teilnahmebedingungen

Teilnahmeberechtigt waren alle Personen, Wissenschaftseinrichtungen, Institutionen, Unternehmen und Vereine aus Deutschland.

Jury und Preisverleihung

Die Jury

Der Innovationspreis bietet objektive Rahmenbedingungen: Eine hochkarätige Fachjury mit Vertretern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik hat fünf Arbeiten aus den Einsendungen nominiert und den Preisträger ermittelt.

Jurymitglieder:

Dr. Guido Glania
Hauptgeschäftsführer der Industrie- und Handelskammer Karlsruhe
Prof. Dr. Thomas Hirth
Vizepräsident für Innovation und Internationales am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Matthias Hornberger
Vorstandsvorsitzender CyberForum e.V.
Stefanie Nauel
Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz
Referat Grundsatzfragen der Innovations- und Clusterpolitik, Innovationsförderung
Prof. Dr. Dr.-Ing. Dr. h. c. Jivka Ovtcharova
Institutsleiterin am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen (IMI)
Prof. Dr.-Ing. Franz Quint
Prorektor der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft
Frank Roth
Vorstand AppSphere AG
Prof. Dr-Ing. Stephan Schenkel
Rektor der DHBW Karlsruhe
Dr.-Ing. Thomas Usländer
Leiter der Abteilung Informationsmanagement und Leittechnik am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB)

Die Preisverleihung

Im Rahmen der Preisverleihung wurden alle nominierten Arbeiten präsentiert und der Preisträger des NEO2019 – Der Innovationspreis der TechnologieRegion Karlsruhe bekannt gegeben. Der Preis ist mit 20.000 Euro dotiert und wurde am 23. Oktober 2019 im ZKM | Zentrum für Kunst und Medien im Rahmen und in Kooperation mit der New Work Evolution 2019, Süddeutschlands Leitkongress für digitale Arbeitswelten, verliehen.

Die Nominierten

Für den NEO2019, der zukunftsweisende KI-Entwicklungen für die Arbeitswelt von morgen prämiert, waren diese fünf Einreichungen nominiert:

Die Inferics GmbH gibt mit dem videobasierten 3D-Sensor „Patronusens“ Antworten auf aktuelle Fragen wie den Pflegenotstand: Mittels Künstlicher Intelligenz und digitaler Bildverarbeitung analysiert er das Verhalten von Personen in einem Raum und erkennt ihre Bedürfnisse. So wird das Gebäude intelligent und kann etwa in Pflegeheimen oder Kliniken gestürzte Personen erkennen. Gebäude werden mit dieser Technik sicherer, Banken hilft sie bei der Vermeidung von Vandalismus oder Geldautomaten- Sprengungen, auch Diebstahlerkennung im Einzelhandel ist möglich. In Japan ermöglicht das Sensorsystem bereits platzgenaue Online-Reservierungen im Restaurant.

Die Arbeit von Medizinern möchte das am Karlsruher Institut für Technologie mitentwickelte System „Holo- Med“ optimieren. Durch KI-gestützte Augmented Reality erstellt es aus computertomografischen Aufnahmen des Patienten ein Modell und bildet darauf tief liegende, nicht sichtbare Strukturen im Körper topografisch genau ab. Dies kann etwa bei der Ventrikelpunktur hilfreich sein, einem der häufigsten neurochirurgischen Eingriffe bei Hirnblutung oder Schlaganfall, die den Druck im Gehirn reduziert. Nur 60 Prozent der freihändig durchgeführten Einstiche erreichen eine optimale Katheter-Position, KI könnte die Eingriffspunkte und den Zielbereich visualisieren und so Chirurgen bei der Operation unterstützen.

Einen wichtigen Beitrag zur Überwindung von Sprachbarrieren leistet die automatische Simultanübersetzung der Firma kites GmbH, die gesprochene Sprache kostengünstiger übersetzt, als menschliche Dolmetscher. Sie transkribiert und übersetzt gesprochene Vorträge automatisch in Echtzeit, später können in einem Archiv auch mehreren Sprachen abgerufen werden. Das System ist der weltweit erste kommerziell verfügbare automatische Dolmetscherdienst und eröffnet in unserer globalisierten Gesellschaft vor allem kleinen und mittleren Unternehmen bessere Chancen in der internationalen Wirtschaftswelt.

Den Innovationsstandort Deutschland durch nachhaltige Produktion von Lebensmitteln voranbringen möchte die automatisierte Unkrautentfernung der Firma Naiture GmbH & Co. KG. Das System basiert auf den drei Technologien Künstliche Intelligenz (KI), Robotik und Big Data und soll chemische Pflanzenschutzmittel ersetzten, indem der Nachbau des menschlichen Gehirns lernt, Nutzpflanzen von Unkräutern zu unterscheiden. Das maschinelle Lernen wurde in den letzten fünf Jahren mit großen Datenmengen darauf trainiert, jetzt sollen Roboter-Assistenten mittels KI das Unkraut punktgenau ohne jegliche Chemie vernichten und in der Biolandwirtschaft die manuelle Arbeit der Erntehelfer übernehmen. Damit wird eines der größten ökologischen Probleme in der Landwirtschaft angegangen, denn die Langzeitfolgen von Pflanzenschutzmitteln sind nicht absehbar.

Einen digitalen Assistenten fürs Büro hat die Neohelden GmbH entwickelt: Ihr „Neo“ kommuniziert mit B2B-Nutzern ähnlich wie Siri oder Alexa im privaten Umfeld. Er macht KI nutzbar, ohne dass ein Unternehmen hier über technisches Know-how verfügen muss. Die Anwendung steuert digitale Business-Prozesse, filtert Informationen aus Software-Tools, Apps oder Maschinen und Anlagen heraus und sortiert sie nach Relevanz und Dringlichkeit. Der digitale Assistent kann individuell für verschiedene ITSysteme oder Maschinen konfiguriert werden und danach Routine-Aufgaben übernehmen, sodass jeder Mitarbeiter einen persönlichen Assistenten bekommt und mehr Zeit für wertschöpfende Aufgaben hat.