Transformative Technologies

Technologische Fortschritte bieten neue Lösungen für aktuelle Probleme und können uns so den Nachhaltigkeitszielen (Sustainable Development Goals, SDGs) näher bringen. Dazu gehören neuste Entwicklungen in den Bereichen Hochpräzisions- und verteilten Messsystemen, Datenanalysetechnologien und autonomes Handeln in der Robotik, die uns eine detailliertere Sicht auf unsere Umwelt und die Entwicklung neuer Modellierungsansätze ermöglichen. So lässt sich die Ressourcennutzung durch verbesserte Planung und Monitoring effizienter gestalten. Neue prozessbasierte und datengetriebene Ansätze können immer mehr neue und diverse Informationstypen integrieren und damit eine Modellbildung fördern, die uns das grundlegende Verständnis von Natur- und Gesellschaftsphänomenen erleichtert. Dadurch können schädliche Auswirkungen frühzeitig erkannt und vermieden werden.

Ein zentraler Aspekt dieses Querschnittsbereichs ist die Überwachung und Steuerung von landwirtschaftlichen Systemen über verschiedene räumliche und zeitliche Dimensionen hinweg – von einzelnen Pflanzen über Felder bis hin zu ganzen Regionen. Dabei kommen Boden- und Luftfahrzeuge sowie Fernerkundungssatelliten zum Einsatz, die umfangreiche Datensätze generieren. Auf Basis solcher Daten können autonome Roboter automatisiert eingreifen und so den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduzieren oder Anbausysteme mit diverseren Feldstrukturen effizient und nachhaltiger bewirtschaften. Daraus ergeben sich neue Ansätze in der Pflanzenproduktion mit gesteigerter Widerstandsfähigkeit gegenüber Krankheiten und dem Klimawandel, größerer Artenvielfalt und effizienterer Ressourcennutzung. Ähnliche Fortschritte bei Technologien und Methoden zur Beobachtung des Erdsystems, insbesondere des globalen und regionalen Wasserkreislaufs, tragen zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen des Klimawandels bei.

Darüber hinaus birgt die Entwicklung innovativer biologisch verträglicher Materialien großes Potenzial, die künftigen Auswirkungen des Menschen auf die Umwelt zu verringern. Dieser interdisziplinäre Forschungsbereich umfasst neue Techniken zur Entwicklung biologisch sicherer Produkte, Abfallvermeidung, Erhöhung des Anteils erneuerbarer Rohstoffe und Energiequellen sowie der Reduktion toxischer Substanzen.

Neue Technologien befassen sich auch mit den gesellschaftlichen Veränderungen, Risiken und den daraus resultierenden Herausforderungen im Hinblick auf eine langfristige Nachhaltigkeit. Dazu gehört die Automatisierung verschiedener Aufgaben in einer alternden Gesellschaft, etwa in den Bereichen Gesundheitsfürsorge, Personentransport und Servicerobotik, ebenso wie Techniken zum Schutz der Privatsphäre in einer zunehmend digitalen und vernetzten Gesellschaft.