26.08.2025
KI

Neuromorphic Computing: JKU, SAL und SCCH machen KI effizienter und schneller

Neuromorphic Computing ist eine neue Technologie, um Künstliche Intelligenz (KI) zu verbessern. Das Ziel ist es, KI energiesparender und schneller zu machen. Seit drei Jahren arbeiten das Institut für Signalverarbeitung der Johannes Kepler Universität Linz (JKU), die Silicon Austria Labs (SAL) und das Software Competence Center Hagenberg (SCCH) dafür eng zusammen.
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Neuromorphic
© JKU Lunglmayr - (v.l.n.r.) Thomas Buchegger (SAL), Bernhard Moser (SCCH/JKU), Michael Lunglmayr (JKU).

Das menschliche Gehirn verarbeitet Informationen nicht als Bits, sondern nutzt Impulse (kurze elektrische Signale oder Spikes). Entscheidend ist dabei, wann so ein Impuls auftritt – denn der exakte Zeitpunkt überträgt die eigentliche Information. Dadurch kann das Gehirn mehr und komplexere Informationen pro Signal transportieren, als ein digitales Bit, das nur „0“ oder „1“ kennt. Die Zeit zwischen den Spikes enthält deutlich mehr Informationsgehalt, und das macht diese Methode effizienter für bestimmte Aufgaben – zum Beispiel um Muster oder Abläufe in Echtzeit zu erkennen. In der Technik werden solche Konzepte im „Neuromorphic Computing“ (NC) durch sogenannte Spiking Neural Networks (SNN) nachgebildet.

„Unser Ziel ist es, Systeme zu entwickeln, die biologische Strukturen und Prozesse nachbilden – mit minimalem Energiebedarf und maximaler Reaktionsfähigkeit“, erklärt Bernhard A. Moser, Technology and Innovation Manager am SCCH. „Einsatzbereiche sind u. a. Robotik, Medizintechnik oder Umwelt-Monitoring.“

Vorurteile bei Neuromorphic Computing

Trotz des zunehmenden Interesses an Neuromorphic Computing halten sich, laut den Forschern, nach wie vor einige hartnäckige Vorurteile, wie z.B. dass man teure, spezielle Hardware brauche, dass es langsamer sei als klassische Verfahren oder dass es an industrieller Reife fehle. „Wir zeigen, dass viele dieser Annahmen überholt sind. Erstens bietet NC nicht nur enormes Potential im Hinblick auf Energieeffizienz, sondern auch in Sachen Geschwindigkeit. Zweitens demonstrieren wir, dass NC keineswegs auf spezielle analoge Hardware beschränkt ist, sondern auch gewinnbringend auf Standard-Hardware-Plattformen eingesetzt werden kann“, sagt Thomas Buchegger, Standortleiter von SAL in Linz.

Eine neue Studie scheint das an einem Beispiel aus der Medizin zu bestätigen: Forschende der Johannes Kepler Universität (JKU), der SAL, des SCCH und der TU Graz haben gemeinsam untersucht, wie sich EKG-Daten effizienter erfassen und verarbeiten lassen. Dabei konnten sie über 80 Prozent der Datenmenge einsparen, ohne dass die Qualität der Analyse leide – mit weniger Speicherbedarf bei gleicher Genauigkeit.

Weltrekord und Patent

Seit Beginn ihrer Kooperation konnten die Partner zudem einige Erfolge erzielen:

Weltrekord
Mit einem neuen Demonstrator haben Forschende erfolgreich gezeigt, wie man sogenannte Spiking Neural Networks (SNN) – eine besondere Art von künstlichen neuronalen Netzwerken – besonders schnell auf gängigen FPGA-Systemen betreiben kann. FPGA steht für „Field Programmable Gate Array“ und beschreibt einen flexiblen, anpassbaren Computerchip, der häufig in der Technik eingesetzt wird.

„Mit unserem Verfahren können wir über 2,5 Millionen Bilder pro Sekunde verarbeiten – das ist mehr als 100 Mal schneller als bisherige Systeme mit der gleichen Hardware und den gleichen Daten“, erklärt Michael Lunglmayr vom Institut für Signalverarbeitung der JKU. „Zudem arbeitet unser System sehr energiesparend und erreicht eine Effizienz von mehr als drei Millionen Bildern pro Sekunde pro Watt.“

Patent angemeldet
Eine neue Erfindung zur besonders energiesparenden Datenerfassung wurde zudem bereits zum Patent angemeldet. Dabei kommen neuromorphe Prinzipien zum Einsatz, die von der Funktionsweise des menschlichen Gehirns inspiriert sind.

Organisation eines internationalen Wettbewerbs
Im September 2025 findet in Alaska die wichtige IEEE-Konferenz zur Bildverarbeitung (ICIP) statt. Dabei organisiert das Forschungsteam einen internationalen Wettbewerb unter dem Motto „Wenig Energie, hohe Geschwindigkeit“. Ziel ist es, die besten Lösungen für eine besonders sparsame und schnelle KI zu finden.

Moser dazu: „Wir freuen uns sehr auf die Challenge. Die große Resonanz aus der Fachwelt zeigt, wie viel Kreativität und Innovationsgeist in diesem Bereich stecken.“

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(c) StartUp Burgenland
(c) StartUp Burgenland

Die Gründungszahlen gingen in den meisten österreichischen Bundesländern laut aktuellem Austrian Startup Monitor zuletzt zurück oder stagnierten. Große Ausnahme ist ausgerechnet das Bundesland mit der geringsten Bevölkerungszahl: Gerade in den vergangenen Krisenjahren stieg die Zahl der Neugründungen im Burgenland um nicht weniger als 65 Prozent.

Heute sind es insgesamt rund 90 Startups – und diese weisen laut Monitor noch eine weitere Besonderheit auf: Das Burgenland ist auch österreichweiter Spitzenreiter bei Profitabilität. Mehr als 60 Prozent der Startups im östlichsten Bundesland sind demnach bereits profitabel oder haben den Break-even erreicht.

StartUp Burgenland: 50 Startups seit dem Start 2021

Doch wie kommt es zu dieser Dynamik entgegen des österreichweiten Trends? Der Gründergeist hat sich in den vergangenen Jahren nicht zufällig im Burgenland etabliert. „Es gab früher keine Anlaufstelle, kein strukturiertes Programm. Wer hier gründen wollte, ist nach Wien oder Graz ausgewichen – oder hat es alleine versucht“, sagt Michael Sedlak. Er ist Leiter von StartUp Burgenland, das genau diesen Umstand in den vergangenen Jahren geändert hat.

Die Zahlen sprechen dabei für sich. Seit dem Start 2021 gingen durch die Inkubator- und Accelerator-Programme mehr als 50 Startups. 70 Prozent davon schafften den Markteintritt und schufen damit 129 Arbeitsplätze. Sie kommen auf eine Gesamtkapitalisierung von 10,7 Millionen Euro. Und dieser Impact zeigt sich auch in der Zufriedenheit der Teilnehmer:innen: 95 Prozent der Alumni empfehlen die Programme von StartUp Burgenland weiter.

CRANii: über Ärtztepraxen zu den Patient:innen

Eine der aktuellen Teilnehmer:innen ist Christiane Hofer-Marbet. Sie hat mit ihrer Schwester Katharina Koller-Hofer das Startup CRANii gegründet. Das app-gestützte Therapiekonzept für Kopf- und Kieferbeschwerden, vor allem die kraniomandibuläre Dysfunktion (CMD), bietet Patient:innen strukturierte Kieferphysiotherapie für zuhause. „Für die Patienten ist es oftmals schwierig, Therapieplätze zu finden, weil es zu wenige Spezialisten in dem Bereich gibt und es natürlich auch eine Kostenfrage ist. Wir haben eine Software entwickelt, bei der die Patienten an die Hand genommen werden, um zu Hause die Übungen gemeinsam mit uns zu machen“, erklärt Hofer-Marbet gegenüber brutkasten.

(v.l.) Die Therapeutinnen und Schwestern Christiane Hofer-Marbet und Katharina Koller-Hofer haben CRANii gegründet | (c) CRANii

Gerade erst vor wenigen Wochen gelauncht, führt der Weg zu den Patient:innen für CRANii über einen B2B2C-Ansatz, konkret über die Kooperation mit Ärztepraxen und Reha-Kliniken. „Momentan bedienen wir Reha-Kliniken, Zahnarztpraxen und HNO-Praxen österreichweit und weiten nun auf die Orthopädie und Neurologie aus.“ Dabei strecke man schon jetzt in der Launch-Phase die Fühler im gesamten DACH-Raum aus und führe etwa bereits Gespräche in der Schweiz.

„Wir sind Therapeutinnen und hatten von BWL am Anfang null Ahnung“

Nicht nur bei der Entwicklung dieser Go-to-Market-Strategie holte sich CRANii Unterstützung von StartUp Burgenland. „Ich glaube, ohne die Hilfe wären wir nicht da, wo wir heute stehen“, sagt Hofer-Marbet. „Wir kommen eigentlich nicht von der unternehmerischen Seite. Wir sind Physiotherapeutinnen und hatten von BWL am Anfang null Ahnung“, so die Gründerin. „Seit wir dabei sind, ist es krass: Unser Coach Felix Lenhard geht den Business-Plan Schritt für Schritt mit uns durch, wir sind in Coachings mit Silicon-Valley-Investoren und haben es jetzt drauf, auf Deutsch und auf Englisch aus dem Stegreif zu pitchen.“

Man habe angetrieben durch den zweiten Coach, Michael Sedlak, auch an Messen und Kongressen teilgenommen, man schätze die Struktur des Programms und: „Das Netzwerk, das uns an die Hand gegeben wird, ist einfach gigantisch“, so Hofer-Marbet.

„Die meisten Leute wollen etwas von dir, wenn sie dir so ein Netzwerk vermitteln.“

Diesen Aspekt betont auch Edris Paknehad: „Felix [Anm. Lenhard], Michael [Anm. Sedlak] und Raphaela [Anm. Graf] haben mir in Eins-zu-Eins-Betreuung überall geholfen, wo ich nicht weitergekommen bin, und wenn sie es selbst nicht wussten, haben sie immer Leute gefunden, die mir helfen konnten. Die meisten Leute wollen etwas von dir, wenn sie dir so ein Netzwerk vermitteln. Sie nicht.“

Edris Paknehad | (c) PAK Immo

Mit seinem E-Learning-Startup PAK Immo hat Paknehad bereits das Accelerator-Programm von StartUp Burgenland durchlaufen. Das Unternehmen hat mit seiner E-Learning-Plattform für die Befähigungsprüfung zum Baumeister eine Nische gefunden, die es erfolgreich besetzt. „Die Baubranche in Österreich ist extrem altmodisch. Man redet die ganze Zeit von Digitalisierung, etwa mit BIM [Anm. Building Information Modeling], aber was die Bildung angeht, ist alles sehr veraltet“, erklärt der Gründer.

PAK Immo: effizient genutzte Fahrzeit

So habe man für besagte Befähigungsprüfung bislang einen Kurs in Präsenz belegen müssen, der zwischen 15.000 und 18.000 Euro kostet. „Dabei ist man in dem Beruf zeitlich extrem eingeschränkt. Wenn man auch noch eine Familie hat, kann man sich unmöglich drei- oder viermal in der Woche in einen Kurs setzen. Das war auch bei mir damals der Fall. Ich habe viel Geld bezahlt und 70, 80 Prozent des Vorbereitungskurses verpasst. Ich dachte mir: Das muss besser gehen!“ PAK Immo biete mit seinen Kursen nicht nur einen um mehrere Tausend Euro günstigeren Preis. „Bei uns kann man die Inhalte anhören, wie einen Podcast. Ich sitze etwa auch heute vier Stunden im Auto, weil die Baustelle zwei Stunden Autofahrt entfernt ist. Das ist bezahlte Arbeitszeit und man kann sie gleichzeitig nutzen, um zu lernen“, so Paknehad.

Auch er bekam von StartUp Burgenland nicht nur Coachings, Netzwerk und Sichtbarkeit, sondern auch Unterstützung bei sehr konkreten Tasks, erzählt der Gründer: „Was mir besonders geholfen hat: Ich hatte am Anfang kein eigenes CRM-System. Hier wurde mir geholfen, eines aufzubauen – davor war das eher ein Chaos.“

„Du brauchst kein Silicon Valley. Du brauchst ein funktionierendes Ökosystem.“

Auch Paknehad betont die Struktur des Programms, die besonders am Anfang geholfen hat. Seitens StartUp Burgenland hat man diese zuletzt übrigens noch stärker individualisiert. Seit diesem Jahr gibt es keinen Batch-Betrieb und keinen fixen Zeitrahmen mehr, dafür zu 100 Prozent individuelle Begleitung. „Dein Fahrplan, dein Tempo“, fasst Michael Sedlak zusammen. Und er verrät das Erfolgsrezept des Programms: „Du brauchst kein Silicon Valley. Du brauchst ein funktionierendes Ökosystem. Und das gibt es im Burgenland.“

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