Der großflächige Stromausfall, der Spanien und Portugal Anfang Mai für einen Tag in Atem hielt, zeigt eines ganz deutlich: Komplexe vernetzte Systeme sind anfällig für Störungen. „Und das gilt nicht nur für Stromnetze, sondern Lieferketten, Logistiknetze oder das Internet der Dinge“, sagt Andreas Kercek. Als Forschungsmanager der Lakeside Labs befindet er sich an vorderster Front der Bemühungen, die vielen unterschiedlichen vernetzten Systeme, die unser Leben durchdringen, sicherer zu machen. Oder um seine Worte zu verwenden: robuster und resilienter.
Mit ihm arbeitet ein internationales, 20-köpfiges Forschungsteam, das Expertisen in Physik, Mathematik, Informatik, Informations- und Kommunikationstechnik sowie Robotik und maschinelles Lernen einbringt. Als Forschungseinrichtung, von Beginn an im Lakeside Park angesiedelt, arbeiten die Lakeside Labs eng mit den Unternehmen und Hochschulen in der unmittelbaren Nachbarschaft zusammen.
Umso passender, dass das zentrale Forschungsinteresse bei den Lakeside Labs der Schwarmintelligenz gewidmet ist: Das Konzept, dass Gruppen von Individuen durch Zusammenarbeit intelligente Entscheidungen treffen können, schaut man sich aus der Natur ab: „So wie sich Bienenschwärme, Ameisen oder Fischschwärme selbst organisieren, kann das auch für die künstlich geschaffenen vernetzten Systeme des Menschen von Vorteil sein. Die Vorgänge aus der Natur lassen sich mathematisch abbilden, die daraus entstehenden Algorithmen in der Technik anwenden“, sagt Claudia Prüggler, die Geschäftsführerin der Lakeside Labs.
Nicht nur Stromnetze lassen sich so besser für die Herausforderungen der Energiewende rüsten, auch Produktionsbetriebe können von der Schwarmintelligenz profitieren. Ein konkretes Projekt der Lakeside Labs läuft in Kooperation mit dem Computerchiphersteller Infineon in Villach: „Dort werden in unzähligen Produktionsschritten vielseitige Produkte hergestellt. Die Abläufe sind dabei äußerst komplex, sodass sie mit Standardmethoden kaum zu planen sind. Auch herkömmliche Optimierungsmethoden stoßen hier an ihre Grenzen und benötigen für ihre Berechnungen viel zu viel Zeit“, sagt Kercek.
Zielführender sei es, sich von zentralen Entscheidungsinstanzen zu verabschieden, und stattdessen die einzelnen Akteure im System – beim Chiphersteller etwa die Produktionsmaschinen – mit ihren Nachbarn kommunizieren zu lassen. „So werden Entscheidungen aufgrund der Situation in der nächsten Umgebung getroffen, das System kann flexibel auf Störungen reagieren“, so Kercek. „Auch ein Ameisenhaufen hat keinen Masterplan – und funktioniert trotzdem.“