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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Das Helferline-Führungsteam (vl.) Janko Glavić (CTO) und die beiden Gründer Clemens Schmidgruber (CEO) und Alexander Niederhofer (COO) | (c) Helferline
Das Helferline-Führungsteam (vl.) Janko Glavić (CTO) und die beiden Gründer Clemens Schmidgruber (CEO) und Alexander Niederhofer (COO) | (c) Helferline

Wer zuhause technischen Support, etwa mit Internet, TV oder Smartphone braucht, bekommt vom Wiener Startup Helferline innerhalb weniger Stunden eine:n Techniker:in aus seinem flächendeckenden Netzwerk vermittelt. Das ist bereits seit der Gründung vor etwas mehr als zehn Jahren so, in denen mehr als 100.000 Personen das Service nutzten.

Zu diesem B2C-Angebot kam schon bald nach dem Start eine B2B2C-Schiene dazu. Mit A1, Magenta und Drei setzen die drei großen heimischen Mobilfunker ebenso bereits seit Jahren im Service auf Helferline, wie etwa MediaMarkt, Emporia, die Uniqa oder Assa Abloy.

„Wir hatten viele harte Jahre. Jahre, in denen wir uns kein Gehalt ausgezahlt haben“

Doch die betriebswirtschaftliche Realität hinter den großen Namen und beachtlichen Zahlen war über lange Zeit hinweg weniger rosig, wie die beiden Gründer, Clemens Schmidgruber und Alexander Niederhofer, im Gespräch mit brutkasten im Büro im 9. Wiener Bezirk erzählen. „Wir hatten viele harte Jahre. Jahre, in denen wir uns kein Gehalt ausgezahlt haben und in denen wir das Glück hatten, dass auch unsere Mitarbeiter so sehr an die Idee geglaubt haben, dass sie mehrmals längeren Verzögerungen beim Gehalt zugestimmt haben“, sagt Schmidgruber.

„Wir konnten auch nicht, wie andere Tech-Unternehmen, Corona mitnehmen. Auf uns hat sich das negativ ausgewirkt, die Nachfrage nach Vor-Ort-Service ist zurückgegangen“, ergänzt Niederhofer. Und Jahre der Dauerkrise hätten ihre Spuren hinterlassen. „Die Belastung ging bei mir bis zum Burnout. Und irgendwann sind wir an den Punkt gekommen, an dem wir gesagt haben: Wenn es zu Weihnachten immer noch so aussichtslos ist, hören wir auf.“

Das war vor rund zwei Jahren. Mittlerweile schreibt das Unternehmen monatlich sechsstellige Gewinne. Was ist also in der Zwischenzeit passiert?

Eine Reihe von Gamechangern

„Wir haben damals bei einem Event Hansi [Anm. Hansmann] getroffen und sehr offen mit ihm über die schwierige Situation gesprochen. Ihm hat die Idee immer noch gefallen, er hat Potenzial gesehen und meinte, man kann immer noch was machen“, erzählt Schmidgruber. Schließlich stieg das Hansmann Family Office über einen Secondary in das Unternehmen ein. „Wir haben davor oft versucht, Kapital zu raisen, sind aber gescheitert. Die Zahlen haben nie entsprechend ausgesehen, wir hatten kein Hockeystick-Wachstum. Aber Hansi ist jemand, der Chancen erkennt und einfach anpackt, und hatte damit – wie so oft – den richtigen Riecher. Das hat uns den Atem gegeben, doch noch weiterzumachen“, sagt Niederhofer.

Doch das war nicht der einzige Gamechanger für Helferline. „In den letzten Jahren haben alle direkten Konkurrenten in Mitteleuropa aufgegeben bzw. ihr Geschäftsmodell geändert, dadurch mussten alle Firmen mit Bedarf an Vor-Ort-Service zu uns“, so Niederhofer. Und dieser Bedarf bestehe durchaus. „Über Jahre hinweg haben die Anbieter immer mehr auf Plug & Play und do it yourself gesetzt und den Field Service abgebaut. Das hat sich als nicht richtig herausgestellt. Der Bedarf ist weiterhin da – auch in der Telekom-Branche. Auch 2026 kennen sich immer noch nicht alle mit Technik aus“, sagt der Gründer.

O2 wird zum großen Hebel

Und ein Großauftrag in genau diesem Bereich war es schließlich auch, der bei Helferline zum großen Hebel wurde. „Ende vergangenen Jahres haben wir mit einem riesigen Projekt für O2 begonnen. Der Anbieter schenkt jedem Neukunden einen Helferline-Einsatz – und das bei zehntausenden Neukunden im Monat“, erzählt Schmidgruber. Niederhofer ergänzt: „Mit diesem Angebot will O2 sich vom Wettbewerb absetzen und die Nummer 1 im Bereich Kundenzufriedenheit werden.“

Helferline habe die Aktion unter anderem einen Auftritt in deutschlandweiten TV-Spots und indirekte Werbung auf der Titelseite der Bild-Zeitung gebracht. Die Kapazitäten in kurzer Zeit für einen derartigen deutschlandweiten Auftrag auszubauen, sei aber alles andere als einfach gewesen, erzählt Schmidgruber und zeigt auf den „Schlachtplan“, der zur Erinnerung noch immer an der Bürotür im 9. Bezirk hängt: „Wir haben ja ein Freelancer-Modell. Wir mussten innerhalb weniger Wochen hunderte neue Techniker rekrutieren, onboarden und auf die Plattform bringen, um das Projekt abbilden zu können.“

Niederhofer führt aus: „Es war letztlich ein großer Team-Effort: Wir haben jede Menge Growth Hacks genutzt, haben Techniker als Promotoren an technische Unis geschickt, jedes schwarze Brett genutzt, Flyer verteilt und sogar Bierflaschen beklebt.“ Die teuerste Maßnahme sei das Engagement der größten deutschen Tech-Influencer gewesen. „Die haben uns dann auch über Nacht tausende Bewerbungen gebracht“, erklärt Niederhofer.

Doch bei diesem einen Großauftrag sollte es nicht lange bleiben. Gerade als das O2-Projekt in trockenen Tüchern war, sei bereits der nächste gekommen, erzählen die Gründer – und zwar auf ungewöhnliche Weise. „Es kam eine Mail an Alex [Anm. Niederhofer] herein, die auf den ersten Blick extrem nach Spam aussah“, erzählt Schmidgruber. Niederhofer führt aus: „Da schreibt jemand, der meint, er arbeitet bei Starlink und sie suchen jemanden, der die Installation für die Starlink-Satellitenschüsseln in ganz Europa übernimmt.“

Entgegen des ersten Impulses habe man die Mail ernstgenommen. „Wir haben uns gefragt: Ist es realistisch, dass unsere Techniker in Zukunft Sat-Schüsseln installieren, obwohl wir zu dem Zeitpunkt noch niemanden hatten, der das machen konnte? Sollen wir uns das trauen?“, erzählt Schmidgruber. Die beiden haben die Frage mit Ja beantwortet – ohne zu ahnen, was auf sie zukommen wird. Die Kooperation mit dem Musk-Unternehmen war von Anfang an nicht mit den europäischen Kooperationspartnern vergleichbar.

Niederhofer bringt ein Beispiel: „In einem Call wurde kurz darüber gesprochen, ob wir theoretisch die Logistik für Ersatzteile übernehmen könnten und wer unser Logistikpartner sei. Ein paar Tage später ruft mich unser Logistiker aus Deutschland an: Drei LKWs von Starlink stehen vor der Halle und wollen jetzt tonnenweise Hardware ausladen. Ohne jede Vorankündigung. Es gab zu dem Zeitpunkt weder einen Vertrag noch sonst etwas Schriftliches. Wir haben das dann mit den Amerikanern geklärt, die Ware übernommen und ein paar Tage später die erste Installation durchgeführt.“

Kurios sei auch gewesen, wie Helferline zu dem Auftrag kam: „Die amerikanischen Mitarbeiter haben einfach bei Claude eingegeben, welches Unternehmen im DACH-Raum diese Montagen am besten durchführen könne – und Claude hat geantwortet: Helferline“, erzählt Niederhofer. Das Service lief an. „Mittlerweile installieren wir in Deutschland und Österreich vierstellig Starlink-Schüsseln pro Monat – und es könnte bald fünfstellig werden“, sagt Schmidgruber. Und inzwischen installiert man schon erste Starlink-Antennen in Frankreich und den Niederlanden.

„Das war noch lange nicht alles“

Und die Welle an neuen Aufträgen reiße seitdem nicht ab. Weitere, teilweise noch größere Projekte seien bereits in der Pipeline oder unterschrieben und werden gerade vom mittlerweile 40-köpfigen Team umgesetzt. „Wir mussten so viele Hürden überwinden und sind einfach nur dankbar, dass wir jetzt eine so positive und spannende Zeit erleben dürfen“, sagt Niederhofer. Und Schmidgruber verspricht: „Aber das war noch lange nicht alles.“

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