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    Künstliche Intelligenz und Simulation als Innovationstreiber in der Biotechnologie
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    Branche & Markt

    Künstliche Intelligenz und Simulation als Innovationstreiber in der Biotechnologie

    Beim Workshop „KI und Simulation in der Biotechnologie“ am Fraunhofer ITWM in Kaiserslautern diskutierten Experten aus Wissenschaft, Industrie und
    Veröffentlicht
    14. November 2025
    Lesezeit
    4 Minuten
    Rubrik
    Branche & Markt

    Der rheinland-pfälzische Wissenschaftsminister Clemens Hoch eröffnete die Veranstaltung. In seinem Grußwort betonte er die Exzellenz des Landes Rheinland-Pfalz in der künstlichen Intelligenz sowie in der Biotechnologie. Beides seien Zukunftsfelder mit großem Potenzial. „Ziel ist es, die Grundlagenforschung und den Transfer in die Anwendung noch stärker zu vernetzen und Schnittstellen noch enger miteinander zu verknüpfen“, so Minister Hoch. Mit diesem Fokus nutzten die über 60 Teilnehmer aus Wissenschaft und Industrie die Gelegenheit zum fachlichen Austausch in Vorträgen und Diskussionsrunden. Die Vorträge der Experten spannten den Bogen von industrieller Biotechnologie über biodruckbasierte Anwendungen bis hin zu datengetriebener Prozessoptimierung. Es wird deutlich: Es besteht ein großes Potenzial darin, das Training von datenbasierten Lernverfahren und das Fachwissen über biologische Zusammenhänge und biotechnologische Produktionsprozesse weiter zu verknüpfen.

    Der Workshop „KI und Simulation in der Biotechnologie“ wurde vom Leistungszentrum Simulations- und Software-basierte Innovation gemeinsam mit den Fraunhofer-Instituten für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM sowie dem Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM organisiert, unterstützt vom Ministerium für Wissenschaft und Gesundheit Rheinland-Pfalz.

    Visionen von Künstlicher Intelligenz in der Biotechnologie

    In der Podiumsdiskussion brachten Minister Clemens Hoch, Thomas Reith von Boehringer Ingelheim, Prof. Dr. Roland Ulber von der RPTU Kaiserslautern-Landau, Dr. Eva Wilke von der BASF, Prof. Dr. Michael Maskos vom Fraunhofer IMM sowie Prof. Dr. Blaeser von der TU Darmstadt ihre unterschiedlichen Perspektiven ein. Moderiert wurde die Diskussion von Prof. Dr. Michael Bortz vom Fraunhofer ITWM. Eva Wilke von der BASF nannte verschiedene Entwicklungen und Ansätze, die sie für die Zukunft der Chemieindustrie für besonders wichtig hält. Dazu gehöre unter anderem, dass grüner Kohlenstoff wettbewerbsfähig wird und die Gentechnikgesetze vereinfacht werden. Prof. Ulber von der RPTU griff das Thema „grüner Wasserstoff“ auf. Hinsichtlich der Wettbewerbsfähigkeit des Standorts Deutschland sieht Thomas Reith, Standortleiter von Boehringer Ingelheim in Biberach, die Notwendigkeit, die großen Unternehmen, den starken Mittelstand Deutschlands, die Forschung sowie die Start-up-Szene zu verbinden. Auf die Start-up-Szene ging auch Prof. Dr. Blaeser, Professor an der TU Darmstadt und Gründer der Unternehmens Black Drop Biodrucker ein: Die dynamische Start-up-Branche in Deutschland mit ihren vielen Ideen zeige, wie Grundlagenforschung und Transfer jetzt schon stärker zusammenwachsen.

    Die Teilnehmenden der Podiumsdiskussion sind sich einig: Künstliche Intelligenz sei ein Werkzeug, mit dem Prozesse besser und schneller werden und das neue Erkenntnisse möglich macht. In der Biotechnologie sehen sie in der Verbindung mit Künstlicher Intelligenz große Potenziale. Dabei sei es von zentraler Bedeutung, dass KI und die Biotechnologie zum Wohl von Menschheit, Gesellschaft und Umwelt eingesetzt wird.

    Pharma

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    Die Entwicklung von Nanomedikamenten beschleunigen

    Ein Beispiel für die erfolgreiche Verbindung von Künstlicher Intelligenz und Biotechnologie ist das vom Land Rheinland-Pfalz geförderte Projekt “Smart-Form – Smarte, KI-gestützte Formulierungsentwicklung für effektive Nanotherapeutika“. In enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IMM entwickelt das Fraunhofer ITWM eine innovative Plattform zur Optimierung von Formulierungsprozessen für Nanomedikamente. Ziel ist es, durch den gezielten Einsatz von KI die Entwicklung wirksamer und nachhaltiger Arzneiformen zu beschleunigen und zu verbessern. Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Stärkung der Arzneimittelsouveränität in Deutschland und fördert zugleich die Nachhaltigkeit in der pharmazeutischen Produktion.

    Bislang erfolgt die Entwicklung nanotherapeutischer Formulierungen überwiegend manuell im Trial-and-Error-Verfahren. Smart-Form baut hierfür eine Labortechnologie auf, die Rezepturen kontrolliert und parallel herstellen kann, während verlässliche Messdaten die Produktqualität sichern.

    Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Verständnis neuer Materialien: Ihre physikochemischen Eigenschaften werden erfasst und in KI-Modelle überführt, um Interaktionen und Wirkmechanismen auf molekularer Ebene vorherzusagen. Trotz kleiner Datenmengen ermöglichen spezialisierte Algorithmen präzise Vorhersagen – unterstützt durch Nutzerwissen, effiziente Versuchsplanung und mechanistische Simulationen. Dabei bringt das Fraunhofer IMM seine Expertise in der Mikromischertechnologie ein, die zentral für die kontrollierte Herstellung von Nanoformulierungen ist.

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    Langfristig verfolgt Smart-Form die Vision einer personalisierten und ressourcenschonenden Medizin. Durch ein besseres Verständnis der Biodistribution sollen Wirkmechanismen und Wirksamkeit individueller Nanotherapeutika künftig genauer vorhergesagt werden. Das Projekt trägt damit zur Arzneimittelsouveränität Deutschlands sowie zu einer nachhaltigen pharmazeutischen Produktion bei. Gefördert wird es vom Ministerium für Wissenschaft und Gesundheit Rheinland-Pfalz; die Laufzeit erstreckt sich vom 1. August 2024 bis 31. Dezember 2025.

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