19.09.2024
KÜNSTLICHE INTELLIGENZ

Aithyra: Wien erhält neues Institut für KI in Biomedizin

Michael Bronstein aus Oxford wird das neue Aithyra-Institut der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) leiten. Boehringer Ingelheim Stiftung fördert das Vorhaben mit 150 Mio. Euro.
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Aithyra, KI Insitut, Biomedizin
(c) ÖAW/Natascha Unkart - Michael Bronstein, Gründungsdirektor Aithyra und Anita Ender, Geschäftsführerin.

Die Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) baut ihren Schwerpunkt in den Life Sciences weiter aus und eröffnet mit einer Förderung in Höhe von 150 Millionen Euro der Boehringer Ingelheim Stiftung (BIS) ein Institut für Künstliche Intelligenz in der Biomedizin. Das neue Institut mit dem Namen Aithyra soll über die Entwicklung KI-gestützter Forschungsansätze revolutionäre Fortschritte in der Biomedizin erzielen. Und durch die Mithilfe der KI gewonnenen Erkenntnisse zur Förderung der menschlichen Gesundheit beitragen.

Die BIS und die ÖAW konnten Michael Bronstein, DeepMind Professor an der Universität Oxford, als Gründungsdirektor des Instituts gewinnen. Geschäftsführerin wird Anita Ender.

Aithyra am Vienna BioCenter Campus

Die für die Unterbringung notwendigen Mittel werden zu zwei Dritteln aus Mitteln vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung sowie zu einem Drittel durch eine Förderung der Stadt Wien getragen. Die Neuerrichtung eines Gebäudes, in dem auch das Institut final untergebracht wird, übernimmt im Auftrag der Stadt die Wirtschaftsagentur Wien. Aithyra wird in einem neu zu errichtenden Gebäude am Vienna BioCenter Campus (VBC) in Wien-Landstraße angesiedelt.

“AI wird die biologische Revolution des nächsten Jahrzehnts antreiben. Das langfristige Ziel ist es, die menschliche Gesundheit zu verbessern. Aithyra wird dazu beitragen, das Beste aus der Welt der akademischen Forschungslandschaft, der Wirtschaft und der Startups zu verbinden, indem es einen Mix aus Expert:innen aus der KI und den Lebenswissenschaften zusammenbringt. ,We will make Aithyra the place where magic happens'”, sagt Bronstein.

150 Millionen für 12 Jahre

Die Boehringer Ingelheim Stiftung mit Sitz in Mainz fördert die Gründung und den operativen Betrieb des Instituts wie erwähnt mit 150 Millionen Euro für die kommenden zwölf Jahre. Das gilt als die größte, private Forschungsförderung, die es in Österreich je gab.

Gemeinsam mit der ÖAW will sie mit dieser Initiative ein in Europa einmaliges Exzellenz-Institut etablieren, in dem Forschende aus dem Bereich der KI und der biomedizinischen Forschung von Beginn an ihre jeweilige Expertise kombinieren.

Das Aithyra-Institut als “erstes seiner Art in Österreich und in Europa” soll zudem die besten Forschungsansätze aus der Welt der Academia, forschender Unternehmen und Startups vereinen und sich mit universitären und außeruniversitären Wissenschaftseinrichtungen im In- und Ausland eng vernetzen.

Aithyra: Neue Wege der Kooperation

Konkretes Ziel ist es, ein tieferes Verständnis von biomedizinischen Zusammenhängen zu erlangen, um Erkrankungen besser zu verstehen, schnellere und zuverlässigere Diagnosen zu ermöglichen sowie Therapieentwicklungen für derzeit unheilbare Krankheiten zu unterstützen.

“KI- und Life Sciences-Expert:innen wollen im Institut auf eine neue Weise eng zusammenarbeiten: KI-Forschende sind von Anfang an in die biomedizinische Forschung, in Experimente und in die Auswertung der Daten miteinbezogen – und nicht wie bisher üblich erst im Anschluss”, heißt es per Aussendung. Die Ergebnisse und Daten werden künftig für alle Forschenden weltweit nach dem Open-Access Prinzip zugänglich sein.

Name aus der griechischen Mythologie

Gründungsdirektor Michael Bronstein hat Informatik studiert und am Technion – Israel Institute of Technology in Haifa promoviert. Bevor er Professor in Oxford wurde, hatte er eine Professur am Imperial College London sowie Gastprofessuren in Stanford, am MIT und in Harvard inne. Und hat mehrere Startups gegründet. Er erhielt zudem in seiner Laufbahn bisher fünf Grants des European Research Council (ERC).

Um den “zukunftsgewandten Charakter des Instituts zu unterstreichen”, haben die Projektpartner beschlossen, auch für die Namensfindung einen innovativen Ansatz zu wählen. Sie haben den Namen in Zusammenarbeit mit einer KI entwickelt.

Um den Geist von KI und Biomedizin zu verkörpern, wurde die griechische Mythologie als Inspiration herangezogen und mit den Zielen des neuen Instituts verknüpft – und Aithyra war geboren. Laut der von der KI generierten Hintergrundgeschichte ist sie die Tochter von Athene, der Göttin der Weisheit, und Asclepius, dem Gott der Medizin, und ist somit Schutzpatronin und Quelle der Inspiration.

“Aithyra wird neue Impulse für exzellente Wissenschaft setzen und schafft Freiräume sowie beste Bedingungen für herausragende Forschende”, sagt Christoph Boehringer, Vorsitzender der Boehringer Ingelheim Stiftung. “Damit geht die Boehringer Ingelheim Stiftung den nächsten Schritt in ihrem Engagement für exzellente Grundlagenforschung in Medizin, Biologie, Chemie und Pharmazie.”

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OVE, LCM
(c) OVE/Fürthner - (v.l.) Johann Hoffelner, Josef Passenbrunner und Hubert Mitterhofer von LCM.

Seit August des heurigen Jahres hat das LCM mit Johann Hoffelner einen neuen CEO – brutkasten berichtete. Rund drei Monate später darf man sich über den OVE Innovation Award freuen.

Pankl Turbosystems beschäftigt sich mit Brennstoffzellen-Luftversorgungssystemen (FCAS – Fuel Cell Air Supply) sowie mit elektrisch unterstützten Abgasturboladern (EAT – Electrically Assisted Turbocharger) für Kleinserien. Weil aber Turbosysteme technologisch extrem anspruchsvoll sind, setzt die Mannheimer (Deutschland) Firma bei der Optimierung spezieller Komponenten auf externe Entwicklungspartner.

LCM mit Neuauslegung des E-Motors

“Die Elektromotoren für den Antrieb der Verdichterräder sind das Herzstück in FCAS-Systemen. Mit der kompletten Neuauslegung dieses Elektromotors hat LCM einen unentbehrlichen Beitrag zum gelungenen Innovationssprung und Wettbewerbsvorsprung geleistet”, erklärt Pankl Turbosystems-Geschäftsführer Gerhard Krachler.

Konkret hat es neun Monate gedauert, bis das LCM-Team rund um Hubert Mitterhofer und Josef Passenbrunner die ersten Funktionsmuster für den Elektromotor lieferte. Diese erfüllten die Erwartungen von Pankl und liefern Drehzahlen von bis zu 140.000 U/min und eine Nennleistung von 22kW. In diesem Sinne könnte ein FCAS von Pankl Turbosystems, in dem ein von LCM ausgelegter Motor arbeitet, schon bald bei einem Stratosphärenflug an Bord sein, heißt es.

Im Auftrag der britischen Stratospheric Platforms Ltd, eines Herstellers von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, hat Pankl gemeinsam mit weiteren internationalen Unternehmen an der Entwicklung eines unbemannten Zero-Emission-Flugobjekts gearbeitet: “Selbst wenn dieses Projekt noch in einem sehr frühen Stadium ist, unterstreicht es die enorme Dynamik in der Brennstoffzellen-Technologie”, so Krachler weiter.

“Begrenzter Bauraum”

So unterschiedlich die Einsatzgebiete der FCAS sind, haben sie doch eine Gemeinsamkeit: Der Bauraum ist immer extrem begrenzt. Mithilfe der LCM-Software-Plattform “SyMSpace” konnte aus dieser Not eine Tugend gemacht werden. Damit wurden alle Komponenten – von der Baugröße des Motors über die Materialauswahl bis zur Dimensionierung jedes Bauteils – so aufeinander abgestimmt, dass die errechnete Motorauslegung nicht mehr verbessert werden kann, wie es in einer Aussendung heißt.

“Aus mehreren tausenden Varianten entsteht auf diese Art ein Elektromotor in der geforderten Baugröße, der in der Simulation 97 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Es lässt sich kein Parameter weiter verbessern, ohne einen anderen zu verschlechtern”, erklären Passenbrunner und Mitterhofer.

Welches enorme Potential Brennstoffzellen haben, unterstreicht auch das Projekt SkalTABs (skalierbares Thermomanagement und Antriebsstrang für Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge). In dem vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekt arbeiteten mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) neben Infineon, GreenIng, AVL LIST und MACCON auch Pankl Turbosystems zusammen.

Das Ziel war es, für mittelständische Unternehmen und Fahrzeughersteller mit kleineren Stückzahlen einen Baukasten für verschiedene Leistungsstufen eigener Brennstoffzellensysteme zu erforschen: “Selbstverständlich war auch unser gemeinsam mit LCM entwickeltes FCAS mit an Bord”, sagt Krachler. Weitere Förderprojekte für Antriebssysteme im Megawatt-Bereich werden gerade vorbereitet.

Award für LCM mit Signalwirkung

Dass LCM und Pankl Turbosystems für ihr Projekt mit dem OVE Innovation Award ausgezeichnet werden, hat für Hoffelner Signalwirkung. Gerade bei nicht-fossilen Antriebtechnologien sei Reichweite das entscheidende Kriterium: “Reichweite ist immer eine Frage der Effizienz. Je effizienter Antriebsysteme arbeiten, desto mehr Reichweite ist möglich. Mit der Zusammenarbeit am FCAS haben wir die Grenzen des Möglichen gemeinsam ein wenig verschoben”, sagen Hoffelner und Krachler.

Bernhard Jakoby, OVE-Juryvorsitzender und Vorstand des Instituts für Mikroelektronik und Mikrosensorik an der Linzer Johannes Kepler Universität (JKU), begründet die Entscheidung LCM zu prämieren wie folgt: “Das ausgezeichnete Projekt zeigt wieder einmal, dass es in Österreich gelingt, innovative Technologien aus der Forschung in die Praxis zu bringen und am Weltmarkt zu etablieren.”

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