Funktechnologie mioty®: Preisgekrönt und standardisiert

Sei es in Industriehallen, sei es auf dem Acker: Überall dort, wo dezentral Milliarden von kleinsten Datenmengen erhoben und gesammelt werden müssen – und das effizient, sicher und kostengünstig –, ist die Funktechnologie mioty® hilfreich. Kein Wunder, dass die Entwicklung nicht nur standardisiert, sondern auch preisgekrönt wurde.

Geht es um Klimaneutralität, ist meist die Rede von erneuerbaren Energien, Wasserstoff und Elektromobilität. Doch ist ein solcher Kraftakt hin zur Null-Emissions-Gesellschaft nur mit zahlreichen technologischen Bausteinen zu schaffen. Ein solcher ist mioty®: Daten mehrerer Tausend bis hunderttausend Sensorknoten pro Quadratkilometer lassen sich damit verlustfrei über eine einzige Sammelstelle übertragen – damit können vielzählige Anwendungen zur Zustandsüberwachung und Fernwartung effizient und zuverlässig umgesetzt werden. Mittlerweile sind dreißig Patentfamilien angemeldet, ein Start-up ist initiiert, die Technologie international standardisiert, eine Industrie-allianz gegründet, ein Patentpool aufgesetzt und erste Lizenzverträge sind geschlossen. Stellvertretend für das 30-köpfige Entwicklungsteam erhielten Dr. Gerd Kilian, Josef Bernhard und Prof. (Univ. Navarra) Michael Schlicht den Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2021. Im Interview verraten die Forscher, was hinter der Technologie steckt und worin sie ihr Erfolgsgeheimnis sehen.

Mit mioty® lassen sich kleine Datenpakete verlustfrei übertragen. In welchem Kontext ist das wichtig?

Michael Schlicht: Das große Schlagwort lautet Internet der Dinge, auch IoT genannt. Kurz gesagt werden dabei über Sensoren kleine Datenmengen erfasst, die sporadisch per Funk an eine Zentrale übertragen und ausgewertet werden. Durch mioty® können erstmals mehrere Hundert Datenpakete zur gleichen Zeit gesendet werden. Bei einer Bandbreite von nur 200 Kilohertz überträgt mioty® am Tag über drei Millionen Datenpakete robust an eine einzige Sammelstelle. Und das so energieeffizient, dass die Batterien bis zu 20 Jahre durchhalten.

Josef Bernhard: Überall dort, wo viele kleine Objekte energiesparend und sicher über viele Jahre vernetzt werden müssen, leistet mioty® einen unschätzbaren Nutzen.

Die Funktechnologie mioty® hat sich zum internationalen Standard gemausert, es wurden bereits erste Lizenzverträge in Millionenhöhe geschlossen – um nur einige Eckpunkte zu nennen. Wie lautet das Rezept dieses Erfolgs?

Michael Schlicht: Was ganz wichtig ist in so einem Projekt und was für fast alle Projekte von Fraunhofer gilt: Wir sind niemals allein auf der Welt – stattdessen sind wir Teil einer Wertschöpfungskette, Teil eines Ökosystems. Als Partner, die mit exzellenter Wissenschaft punkten können, machen wir solche Ökosysteme möglich. In diesem Fall haben wir das auch über die Vergabe von Softwarelizenzen an Gerätehersteller und die internationale »mioty alliance«, die derzeit 30 Mitglieder wie Texas Instruments und Diehl umfasst, getan.

Was ist nötig, um die Herausforderungen auf einem solchen Entwicklungsweg zu lösen?

Josef Bernhard: Nötig sind auf jeden Fall Agilität und Hartnäckigkeit. Und beides haben alle bei uns im Team beigesteuert – nur so konnte aus einer ersten Idee ein marktfähiges, lizenzfähiges Produkt werden.

Gerd Kilian: Das Wichtigste bei mioty® war und ist die Zusammenarbeit! Ohne das tolle Team wäre das alles nicht möglich gewesen, eben weil das Thema so vielschichtig ist. Beteiligt waren sowohl Nachrichten-, Hochfrequenz- und Digitalschaltungstechniker als auch Softwareentwickler, Geschäftsentwickler und Projektleiter – und zwar an verschiedenen Standorten des Fraunhofer IIS.

Sie drei haben für die Entwicklung von mioty® stellvertretend für das gesamte Team den Fraunhofer-Preis erhalten. Wie sah Ihre Zusammenarbeit aus?

Gerd Kilian: Neben den vielen technischen Disziplinen, die man braucht, sind auch die Vermarktung und die Standardisierung enorm wichtig. In diesem inhaltlichen Dreigespann finden wir uns gut wieder. Michael ist in der Vermarktung am stärksten vertreten, bei der Standardisierung übernimmt Josef die Führung, und von der wissenschaftlichen Seite war ich vielleicht etwas prägender. Aber nichtsdestotrotz sind wir alle Wissenschaftler und reden gemeinsam mit potenziellen Kunden …

Josef Bernhard: … und jeder hat – trotz dieser Aufteilung – von der Disziplin des anderen sehr wohl Ahnung.

Worauf sind Sie stolz?

Michael Schlicht: Wir sind stolz, dass unsere Idee zu mioty® nicht in der wissenschaftlichen Schublade hängen geblieben ist, sondern dass wir es geschafft haben, sie zu einer Produktfamilie zu entwickeln und sogar zum ETSI-Standard werden zu lassen – also zu einem Standard des European Telecommunications Standards Institute. Kurzum: auf die Entwicklung der ersten standardisierten Low-Power-Wide-Area-Kommunikationslösung, die auf unserem Übertragungsverfahren, dem Telegram Splitting, basiert, das für eine zuverlässige Datenübertragung sorgt. Zwar ist die Anfangsidee bei uns entstanden, motiviert war sie aber aus dem Ökosystem, sprich aus der Anwendung heraus.

Welche gesellschaftliche Relevanz hat mioty®?

Josef Bernhard: Die Vielfalt der Anwendungen, die die Technologie bedienen kann, ist enorm: Von industriellen Anwendungen, smarten Städten, Nachhaltigkeit, Agrarindustrie, Frühwarnsystemen über Zustandsüberwachung – eigentlich kann die Technologie in allen vertikalen Märkten eingesetzt werden. Wichtig ist vor allem, dass wir anderen erlauben – jenseits unserer eigenen Vorstellung –, selbst auf der Anwendungsseite kreativ zu werden. Eine vielversprechende Anwendung von mioty® liegt beispielsweise in der Landwirtschaft, insbesondere zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks.

Gerd Kilian: Die optimierte Bewässerung ist da ein leicht verständliches Beispiel. Einerseits möchte man die Pflanzen nicht vertrocknen lassen, andererseits verbraucht zu viel Bewässerung Ressourcen und schwemmt Düngemittel ungenutzt aus. Ist bekannt, in welchem Zustand der Boden ist, lassen sich große Mengen an Düngemittel und Wasser einsparen. Genau dies ermöglicht mioty®.

Josef Bernhard: Der Trend zur Digitalisierung ist nicht zu übersehen. Da spielen Kommunikationsthemen, energieeffiziente und -autarke Lösungen und IoT-Plattformen eine wichtige Rolle. Es ist daher hoch spannend, wie sich das in den nächsten Jahren entwickeln wird.