Sprecher: Prof. Alexander Schlaefer, schlaefer(a)tuhh.de
Stellv. Sprecher: Prof. Alexander Kölpin, alexnader.koelpin(a)tuhh.de / Prof. Christian Renner, christian.renner(a)tuhh.de
Cyber-Physical-Systems (CPS) und Medizintechnik sind wichtige Zukunftsfelder, die voneinander profitieren. Dabei sind CPS ein wichtiger Treiber der Digitalisierung, während viele Bereiche in der Medizintechnik noch am Anfang der digitalen Entwicklung stehen. CPS sind vernetzte informationsverarbeitende Systeme, die mit ihrer umgebenden physischen Umwelt in direkter Wechselwirkung stehen. Über Sensoren nehmen CPS Umgebungsinformationen auf, verarbeiten diese rechnergestützt, und beeinflussen ihre Umwelt über Aktoren wiederum. CPS befinden sich also in einer kontinuierlichen Regelschleife und müssen in vielen Anwendungsgebieten zeitkritische und sicherheitsrelevante Berechnungen tätigen sowie domänenübergreifend mit anderen technischen Systemen oder dem Menschen kommunizieren.
CPS stellen heutzutage weltweit die Grundlagentechnologie für viele "smarte" Produkte und Anwendungen dar. So sind sie beispielsweise unverzichtbar in den Bereichen der Medizintechnik, Mechatronik, Robotik, Fahrzeug- oder Flugzeugbau, Industrie 4.0 oder der Automatisierungstechnik.
Die Forschung der TUHH zu CPS zeichnet sich dadurch aus, dass sie sämtliche relevanten Aspekte umfasst: von den Sensoren und Aktoren, der Hardware und Vernetzung hinweg über die Software eines CPS bis hin zu deren realen Anwendungen und ihrer Zertifizierung.
Im Bereich der Medizintechnik werden beispielweise für die medizinische Rehabilitation und Diagnostik spezialisierte CPS zur direkten robotischen Interaktion mit dem Menschen- in komplexe Regelschleifen eingebunden. In der Medizintechnik generell gehört der Digitalisierung in Kombination mit klassischen elektrotechnischen, mechanischen und biotechnologischen Ansätzen die Zukunft, um die Gesundheitsversorgung einer alternden Gesellschaft zu gewährleisten. Die Herausforderungen und Chancen hierbei sind groß, da viele medizinische Fachdisziplinen gerade erst beginnen, sich mit dieser Thematik zu befassen. Zukünftige Verbesserungen in der Medizintechnik, Diagnostik und Patientenversorgung bedürfen noch mehr der gemeinsamen Anstrengungen aller Fachdisziplinen. An der TUHH sind diese Kooperationen seit mehr als 20 Jahren gelebte Praxis, welche sich in gemeinsamen Forschungsprojekten mit dem Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) und industriellen Partnern ausdrückt.
