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7. Innovationslounge Digital

KI braucht Robotik & Robotik braucht KI

Wissenschaft und Management im Dialog

In Zusammenarbeit mit Fraunhofer Alumni: Strategische Anwendungen von KI und Robotik

24. Juli 2025

Die Verschmelzung von Künstlicher Intelligenz und Robotik verändert Wertschöpfungsketten, Geschäftsmodelle und ganze Branchen – schneller und tiefgreifender als je zuvor. Die Innovationslounge Digital am 24. Juli 2025 widmete sich der wechselseitigen Verstärkung von Künstlicher Intelligenz und Robotik und ihrem strategischen Nutzen für Wirtschaft, Industrie und Gesellschaft. Expert:innen aus Forschung und Praxis beleuchteten Chancen, Risiken und Zukunftsszenarien – von Simulationen im „industriellen Metaverse“ über modellfreies Greifen bis zu Fragen gesellschaftlicher Akzeptanz, Regulierung und geopolitischer Abhängigkeiten.

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Sehen Sie sich die Videoaufzeichnung mit den wichtigsten Learnings an:

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„KI ist mehr als eine technologische Erweiterung. Sie ist ein Katalysator für die digitale Transformation.“

Prof. Dr. Axel Müller-Groeling

Vorstand, Fraunhofer-Gesellschaft im Bereich Forschungsinfrastrukturen und Digitalisierung

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Veranstaltung

Digital via Livestream

24. Juli, 17:00 Uhr bis 19:15 Uhr

Moderation: Fraunhofer-Gesellschaft, Viktor Deleski

17:00 Uhr Begrüßung durch Fraunhofer-Vorstand Prof. Dr. Axel Müller-Groeling und Atreus Partner und Mitglied des Executive Board Dr. Christian Frank
17:15 Uhr Vortrag Dipl.-Ing. Richard Bormann: “AI Bin Picking & Industrial Metaverse – Handhabungsrobotik für Produktion, Intralogistik, Warenlager und Einzelhandel”
17:35 Uhr Vortrag Prof. Dr. Norbert Elkmann: “Aktuelle Trends und Entwicklungen in der Robotik: welche neuen Möglichkeiten eröffnen sich durch die KI”
17:55 Uhr Vortrag Leon Valentin Siebel-Achenbach: “Bio-inspirierte Roboter in der industriellen Anwendung”
18:15 Uhr Vortrag Dr. Matthias Hentschel: “KI-Einsatz in autonomen, mobilen Robotersystemen”
18:35 Uhr Podiumsdiskussion, Fragen aus Publikum und Live-Chat

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Thema

Unsere Experten bieten Ihnen umfassende Einblicke in das facettenreiche Themengebiet »Robotik und KI. Inzwischen ermöglicht Künstliche Intelligenz auch in der Robotik völlige neue Anwendungen, die mit herkömmlichen Programmierungen nicht umsetzbar sind. So werden immer mehr Roboter in den Bereichen wie Medizin, Life-Science oder im Zusammenhang mit kritischen Infrastrukturen eingesetzt. Hinzu kommt der Einsatz in der Pflege, etwa um Personen mit physischen und kognitiven Einschränkungen zu assistieren oder Pflegepersonal zu entlasten.

Dafür müssen künftige Roboteranwendungen und Roboter flexibel einsetzbar und schnell programmierbar sein. Auch hier kann KI eine Rolle spielen. Roboter werden immer mehr mit visuellen oder taktilen Sensorsystemen ausgerüstet. Darüber lernen sie selbständig, in welcher Umgebung sie sind. Durch KI und den Aufbau von Erfahrungen können Roboter selbständig Handlungen planen und selbständig ausführen. Natürlich sollen solche Systeme auch einfach zu bedienen sein.

Freuen Sie sich auf inspirierende Vorträge.

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Innovation

Unternehmen durch innovative Zeiten zu führen, erfordert sturmerprobte Profis mit Power und Fingerspitzengefühl.

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Die wichtigsten Erkenntnisse aus der Diskussion in 9 Thesen:

1. KI ist Treiber der digitalen Transformation.

Fraunhofer-Vorstand Prof. Dr. Axel Müller-Groeling betont, dass KI längst mehr sei als ein Optimierungswerkzeug: „Sie ist ein Katalysator für die digitale Transformation.“ Entscheidend sei das Zusammenwirken mit Robotik, um Anwendungen zu ermöglichen, die rein mechanisch nicht umsetzbar wären. Moderne Systeme wandelten sich von „starren Maschinen“ zu „autonomen Systemen, die aus Erfahrung lernen und komplexe Handlungen selbstständig ausführen können.“ Deutschland und Europa verfügten mit Maschinenbau-Know-how, proprietären Daten und KI-Expertise über Wettbewerbsvorteile – müssten aber strategisch handeln, um technologische Unabhängigkeit zu sichern: „Die Diskussion um europäische KI-Souveränität ist nicht akademisch, sie ist aktuell und dringlich.“ Müller-Groeling verweist auf die Gefahr, dass Einschränkungen im transatlantischen Austausch den Vorsprung gefährden könnten.

2. Der Schlüssel zum Erfolg: Flexibilität statt Massenautomatisierung.

Richard Bormann leitet ein Forschungsteam am Fraunhofer IPA. Er beschreibt den Wandel der Produktions- und Logistikprozesse: „Heutzutage haben wir kleine Volumina bei gleichzeitig hohem und variantenflexiblem Produktmix.“ Klassische Hardwarelösungen stießen hier an ihre Grenzen, weshalb KI-Lösungen unverzichtbar seien. Das Ziel dabei: Prozesse flexibel automatisierbar halten und zugleich effizient umsetzen. Durch physikalische Simulationen im industriellen Metaverse könne man „das System durch Simulation sich selbst einrichten lassen und dann direkt auf dem echten Maschinenprozess einsetzen.“ So würden Stillstandszeiten reduziert und die Anpassungsfähigkeit bei Produktwechseln erhöht. Wichtig sei auch die einfache Bedienbarkeit: „Ich möchte das möglichst einfach als Werker umstellen können, ohne den Experten anzurufen.“

3. Simulation und KI verkürzen Entwicklungszyklen.

Bormann hebt hervor, dass vollständig mit simulierten Daten trainierte Systeme „in Realität sofort funktioniert“ hätten – auch in ungeplanten Szenarien. Modellbasiertes Greifen nutze CAD-Daten, modellfreies Greifen hingegen handle unbekannte Objekte allein anhand von Sensordaten. Der Trend gehe klar zum „universellen Vielzweck-Roboter für Handel und Produktion“. Norbert Elkmann, Abteilungsleiter Robotersysteme am Fraunhofer IFF, ergänzt: „Der Roboter muss Erfahrungswissen sammeln können.“ Simulationen erlaubten realistische Tests, ohne teure Prototypen zu bauen. „Eine solche Simulation dauert einen halben Tag mit 1.000 Robotern, das geht relativ schnell.“ Bormann und Elkmann betonen, dass KI-gestützte Simulationen den Weg zur autonomen Handlungsfähigkeit ebnen.

4. Menschliche Akzeptanz entsteht durch Bioinspiration.

Leon Valentin Siebel-Achenbach vom Fraunhofer IML erläutert, warum der Fraunhofer-Transportroboter evoBOT^® gezielt bio-inspirierte Elemente nutzt: „An bio-inspiriert geht im Grunde nichts vorbei, gerade in der menschlichen Interaktion.“ Humanoide mit 16 Freiheitsgraden seien für viele industrielle Anwendungen „völlig over-engineered, unfassbar teuer und im Grunde nicht anwendbar.“ Stattdessen setze man auf spielerisches Design und Bewegungen, die „überhaupt keine Hemmungen, keine Angst“ erzeugten. Der evoBOT^® habe „weit über 150 Millionen Klicks erreicht – das zeigt, dass wir coole, spannende Sachen machen können.“ Internationale Auftritte führten zu Kooperationen, etwa in Korea, wo Regelungen und Gesetzgebungen angepasst würden, um Innovation zu fördern.

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5. Robotik ist hochkomplex – ihr Durchbruch kommt nicht über Nacht.

„Die Vision, schon nächstes Jahr hunderttausende humanoide Roboter zu sehen, würde ich bremsen,“ sagt Norbert Elkmann vom Fraunhofer IFF. Viele Montagearbeiten seien „für Menschen konzipiert, und das wird sich nicht so schnell ändern.“ Räder statt Beine seien aber oft „standfester, sicherer und wirtschaftlicher.“ Auch die Kosten und Wirtschaftlichkeit würden in der Euphorie häufig ignoriert. Siebel-Achenbach betont, dass „Humanoide nicht alles 1:1 so tun müssen, wie wir es tun“ – oft seien alternative, effizientere Lösungen möglich. Richard Bormann unterstreicht zudem die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Robotikunternehmen und Anwendern: „Reinigungsrobotik ist sehr komplex.“

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6. Sicherheit und Regulierung wirken als Innovationsbremse.

Sicherheitsauflagen, rechtliche Fragen und Haftungsrisiken bremsen den Einsatz von Robotern im öffentlichen Raum, warnt Norbert Elkmann. Datenschutzanforderungen wie die DSGVO stellten in Europa zusätzliche Hürden dar. Siebel-Achenbach fordert Testumgebungen, „wo wir klein anfangen können, bevor wir das Große denken.“ Er sieht Potenzial, gewisse Risiken zu akzeptieren, da Roboter „in vielen Fällen sicherer arbeiten als Menschen – alleine schon durch Emotionen.“ Auch Szenarien eines Roboteraufstands gegen die Menschheit (wie in dem Film „I, Robot“) erscheinen den anwesenden Experten unwahrscheinlich. Insgesamt seien kleine, iterative Schritte entscheidend, um Innovation trotz regulatorischer Einschränkungen voranzubringen.

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7. KI ist Werkzeug, nicht Selbstzweck.

Dr. Matthias Hentschel ist Geschäftsführer eines Unternehmens für kundenspezifische Anwendungen etwa in der Automatisierungstechnik. Hentschel Systems entwickelt selbst keine KI, sondern integriert bestehende Modelle, um die Umgebungswahrnehmung von Robotern zu verbessern. Gerade im Außenbereich mit extremen Bedingungen wie Hitze, Nässe, Schlamm oder Rauch sei robuste Sensorik entscheidend. Beispiele wie Keypoint Detection, ursprünglich aus der Sportanalyse, ermöglichten nicht nur präzisere Navigation, sondern auch Bewegungen und Gesten anlernen. Hentschel warnte vor Ressourcenbeschränkungen: „Mobile Systeme haben immer Einschränkungen – limitiertes Bordsystem, Wärmeabfuhr, Energieversorgung.“

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8. Strategische Allianzen sind auch international dringend notwendig.

Das internationale Rennen um Robotik ist offen. Richard Bormann hebt die Stärke anderer Länder hervor: „Dänemark hat starke Robotikzentren, die sind superinnovativ.“ Frankreich und Spanien seien ebenfalls gut aufgestellt, auch Indien ein Riesenmarkt. Leon Siebel-Achenbach sieht zudem wachsendes Potenzial in Japan, während Elkmann zugleich auf die anhaltende Abhängigkeit von amerikanischer Basistechnologie hinweist. Hier könne Europa auch nicht mehr aufholen: „Der Drops ist gelutscht.“ Michael Hentschel verweist allerdings auf Initiativen wie die der Schwarz-Gruppe, die „nicht alle auf amerikanische Technologie setzen.“

9. KI braucht Robotik – und umgekehrt

Für Norbert Elkmann ist Robotik die Königsdisziplin, um KI zu demonstrieren: Es ist besser, wenn der Roboter Aktion zeigt als wenn eine KI juristische Texte analysiert oder in einem Bild eine Katze entdeckt.“ Bormann ergänzt: „Wenn KI wirklich die Welt verstehen soll, muss sie auch Physik verstehen, Erfahrungswissen verarbeiten.“ Hentschel ergänzt praktische Beispiele: Ein Gabelstapler mit Sensorik könne durch KI sukzessive dazulernen. Bormann stellte zugleich infrage, ob es ein end-to-end Foundation Model brauche, das alles weiß – oft genüge es, spezialisierte Module zu kombinieren. Die Kombination aus physischer Interaktion und KI-gestützter Verarbeitung wird den größten Mehrwert schaffen, sind sich die Experten einig.

Unsere Speaker

Dipl.-Ing. Richard Bormann, M. Sc., leitet das Forschungsteam Handhabungsprozesse und Dexterity am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Nach dem Diplomstudium der Kybernetik an den Universitäten Magdeburg und Stuttgart, sowie dem Masterstudium in Informatik am Georgia Institute of Technology, Atlanta, war er als Projektleiter für Bildverarbeitungs- und Greiftechnologien für zahlreiche nationale und internationale Forschungs- und Industrieprojekte zu Roboterlösungen für Logistik und Handhabung, professionelle Reinigung und Pflegeunterstützung am Fraunhofer IPA verantwortlich. Die aktuellen Arbeitsgebiete seines Forschungsteams liegen in den Bereichen Roboterperzeptions-, Greifplanungs- und Handhabungslösungen für Anwendungen in Produktion und im Warenlager bezüglich Bin Picking, Bin Packing, Kommissionieren, Palettieren und mobilen Handhabungsrobotern.

Prof. Dr. techn. Norbert Elkmann schloss 1993 sein Studium als Dipl.-Ing. für Maschinenbau, Schwerpunkt Automatisierungstechnik, an der Universität Bochum ab und ist seit 1993 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IFF angestellt.1999 promovierte er an der Technischen Universität in Wien. Seit 1998 leitet er die Abteilung Robotik und Handhabungstechnik am Fraunhofer IFF in Magdeburg, im Jahr 2005 übernahm er die Leitung der Abteilung Robotersysteme. Seit 2015 ist er Honorarprofessor an der Fakultät für Informatik auf dem Gebiet der Assistenzrobotik an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Aktuell sind 28 wissenschaftliche Mitarbeiter in der Abteilung Robotersysteme tätig. Das Forschungsinteresse gilt Assistenz- und Servicerobotern, der sicheren Mensch-Roboter-Kollaboration und der mobilen Manipulation sowie Ki in der Robotik. Prof. Elkmann leitet als Projektkoordinator zahlreiche Industrie- und öffentlich geförderte Projekte der Grundlagen- und Angewandten Forschung. Er hat bisher mehr als 70 Publikationen veröffentlicht, ist Mitautor des Springer Handbook of Automation und hält zahlreiche Patente aus dem Bereich der Robotik und Sensorik.

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Whitepaper

Robotik und KI: Die Zukunft von Wirtschaft und Industrie

Robotik und künstliche Intelligenz transformieren Geschäftsmodelle, automatisieren Prozesse und beschleunigen Innovation. Unternehmen, die diese Technologien gezielt einsetzen, erhöhen Effizienz, senken Kosten und sichern sich in Märkten einen Vorsprung.

Mehr erfahren

Leon Valentin Siebel-Achenbach ist am Fraunhofer IML in Dortmund in leitender Funktion tätig und entwickelt dort Technologien an der Schnittstelle von Robotik, IoT und Automatisierung. Sein Fokus liegt auf der Frage, wie sich komplexe Systeme intelligent, effizient und sicher in moderne Arbeitsumgebungen integrieren lassen.

Ein besonderer Fokus seiner Arbeit liegt auf der Entwicklung des evoBOT^® – einem autonomen, selbstbalancierenden Roboter, der das Potenzial hat, Logistikprozesse grundlegend zu verändern. Das System basiert auf einem bioinspirierten inversen Pendelkonzept, das dem evoBOT^® nicht nur außergewöhnliche Beweglichkeit und Tragkraft verleiht, sondern auch eine völlig neue Interaktionsqualität zwischen Mensch und Maschine ermöglicht.

Leon Siebel-Achenbach hat das Projekt von der technischen Konzeption über die Integration in reale Logistikprozesse bis hin zur internationalen Präsentation maßgeblich mitgestaltet. Bei der FTE Global 2023 in Los Angeles und FIX 2024 in Daegu, Südkorea präsentierte er das System einem internationalen C-Level-Publikum und positionierte den evoBOT^® als Schlüsseltechnologie für die autonome Materialflussautomatisierung der nächsten Generation.

Mit seiner Kombination aus tiefem technischem Verständnis und strategischem Weitblick zählt Leon Siebel-Achenbach zu den Impulsgebern für eine neue Ära der flexiblen, autonomen und menschenzentrierten Logistik.

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Podcast

Mission: Machen! – Episode 28

Prof. Dr. Norbert Elkmann und Helmut Schmid sind beide Robotik-Pioniere. Im Podcast skizzierend die beiden die aktuellen Entwicklungen und Herausforderungen in der Robotik und Automatisierung. Sie diskutieren technologische Trends, regulatorische Hürden, den Einfluss von KI sowie die Bedeutung von Innovationskultur und interdisziplinärer Zusammenarbeit. Praxisbeispiele …

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Dr.-Ing. Matthias Hentschel ist ein erfahrener Top-Manager im Bereich der Automatisierungstechnik und Robotik. Nach seinem Studium der Elektrotechnik mit Schwerpunkt Automatisierungstechnik und Mechatronik an der Leibniz Universität Hannover (2000-2006) promovierte er zum Dr.-Ing. mit dem Schwerpunkt Langzeitnavigation mobiler Roboter in veränderlichen Umgebungen (2006-2012). Während seiner Promotionszeit arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Systems Engineering, Fachgebiet Echtzeitsysteme. Seit 2012 ist er Geschäftsführer der Hentschel System GmbH (gegründet 1976), einem hochspezialisierten Unternehmen für kundenspezifische Anwendungen in den Bereichen Automatisierungstechnik, Messelektronik, Datenerfassung und Steuerungstechnik.

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