Veröffentlicht: November 2025
Thüringen steht vor der Herausforderung, seine Innovationskraft in einem von technologischen, gesellschaftlichen und geopolitischen Umbrüchen geprägten Umfeld zukunftsfähig zu gestalten und die zur Verfügung stehenden Mittel und Potenziale so effektiv wie möglich zu nutzen. Die Frage, wie Zukunft aktiv gestaltet werden kann, ist für Verantwortungsträger in Politik, Wirtschaft und Wissenschaft von zentraler Bedeutung, da eine Prioritätensetzung erfolgen muss. In einer Zeit tiefgreifender technologischer und gesellschaftlicher Transformationen dient strategische Vorausschau der Generierung von Orientierungswissen über mögliche künftige Entwicklungen. Innovativ Thüringen hat im Jahr 2024 einen Foresight-Prozess gestartet, der systematisch, datenbasiert und partizipativ zentrale Zukunftsthemen für die thüringische Innovationspolitik identifiziert und Folgewirkungen antizipiert. Dieser Prozess soll jährlich wiederholt werden. Foresight (Strategische Vorausschau) bezeichnet einen systematischen, wissensbasierten Prozess zur Antizipation möglicher Zukunftsentwicklungen, um frühzeitig Orientierungswissen für strategische Entscheidungen zu generieren und gestaltbare Handlungsoptionen aufzuzeigen. Ziel des Prozesses in Thüringen ist, relevante Trends zu identifizieren, um langfristige Weichenstellungen auf einer belastbaren Wissensgrundlage vorzunehmen und zukünftige Entwicklungspfade für die thüringische Innovationslandschaft zu öffnen.
Im Rahmen der Regionale Innovationsstrategie für intelligente Spezialisierung und wirtschaftlichen Wandel in Thüringen (RIS Thüringen) bildet Foresight ein zentrales Element der Governance und Weiterentwicklung. Die strategische Vorausschau ermöglicht es, technologische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Zukunftstrends systematisch zu identifizieren und in strukturierte Innovationspfade zu überführen. Durch den Einsatz von Foresight-Instrumenten werden frühzeitig Handlungsfelder sichtbar gemacht, in denen Thüringen vorhandene Stärken mit aufkommenden Chancen koppeln kann. Damit trägt Foresight innerhalb der RIS dazu bei, Innovationspotenziale nicht nur reaktiv zu adressieren, sondern proaktiv zu erschließen und resiliente Strategien für Forschung, Entwicklung und Wertschöpfung zu gestalten.
Der vorliegende Bericht gibt einen Überblick über den Foresight-Prozess und die Ergebnisse des ersten Foresight-Zyklus, der von Juni 2024 bis Juni 2025 von Innovativ Thüringen als Schulterblick mit dem Institut für Innovation und Technik (iit) in der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH durchgeführt wurde und nunmehr kontinuierlich fortgeführt wird.
Im Rahmen der Scanning-Phase wurden relevante Datenquellen systematisch durchsucht, inhaltlich aufbereitet und thematisch verdichtet, um erste Entwicklungslinien und Schwerpunkte zu identifizieren. Die daraus hervorgehenden Themencluster wurden schrittweise konsolidiert, qualitativ analysiert und entlang definierter Relevanzkriterien von Experten bewertet. Auf Basis dieser Bewertung wurden zentrale Schlüsseltrends abgeleitet, die im anschließenden Trendworkshop vertiefend diskutiert und im Hinblick auf ihre strategische Bedeutung für Thüringen eingeordnet wurden.
Die fünf im Trendworkshop identifizierten Fokustrends wurden zur vertieften Analyse und Diskussion im Rahmen der Antizipationsphase in zwei halbtägigen Workshops ausgearbeitet. Ziel war es, potenzielle mittel- bis langfristige Auswirkungen relevanter Veränderungen zu strukturieren und daraus erste Implikationen für den Innovations- und Wertschöpfungsstandort Thüringen abzuleiten. Eingeladen waren einschlägige Expertinnen und Experten des Thüringer Innovationssystems sowie die Spezialisierungsfeldmanager von Innovativ Thüringen, um ein breites fachliches Spektrum und praxisnahes Wissen sicherzustellen.
Der erste Antizipations-Workshop im Januar 2025 widmete sich der Analyse von Zukunftstrends im Bereich Gesundheitstechnologien und Gesundheitswirtschaft. Die Arbeit erfolgte in zwei Gruppen: (1) KI-gestützte, robotische und immersive Technologien für personalisierte Gesundheit mit dem Potenzial, durch kollaborative Robotik und immersive Anwendungen eine individualisierte und wirksame medizinische Versorgung zu ermöglichen, sowie (2) eHealth: KI zur Vorhersage, Diagnose, Behandlung & Prävention von Krankheiten mit dem Ziel, die Gesundheitsversorgung durch vorausschauende Analyse, präzise Diagnostik und maßgeschneiderte Präventionsstrategien zu transformieren.
Der zweite Antizipations-Workshop im Februar 2025 und konzentrierte sich auf Schlüsseltechnologien der industriellen Wertschöpfung. In drei Gruppen wurden bearbeitet: (1) Kontext-sensitive Sensorik für adaptive Systeme in Produktion, Verkehr, Robotik und Energieversorgung, (2) Intelligente Bildverarbeitung für adaptive Systeme als Grundlage für autonome, reaktive und lernfähige Systeme sowie (3) Quantenbasierte & neuromorphe Technologien für Computing und Sensorik mit disruptivem Potenzial für vielfältige Anwendungsfelder.
Für die Workshops wurden gezielt zwei komplementäre Foresight-Methoden ausgewählt: (1) Futures Wheel und (2) die Visual Roadmap. Die Kombination beider Ansätze verbindet exploratives Denken unter Unsicherheit mit einer strukturierten Ableitung konkreter Entwicklungspfade.
Gerade für den Thüringer Foresight-Prozess und die hier ausgewählten fünf Fokustrends erwies sich die Kombination dieser beiden Methoden als besonders geeignet. Zum einen erlaubte das Futures Wheel, unter den Bedingungen hoher technologischer Dynamik und strategischer Unsicherheit einen breit angelegten Möglichkeitsraum zu erschließen und dabei auch überraschende oder gegenläufige Entwicklungspfade sichtbar zu machen. Zum anderen stellte die Visual Roadmap sicher, dass diese explorativ identifizierten Pfade in eine kohärente Zukunftsarchitektur überführt werden konnten – mit klaren Zeithorizonten, kritischen Meilensteinen und benannten Handlungsfeldern. Die Methoden ergänzten sich somit ideal: Die Stärken des Futures Wheels in der kreativen, divergenten Ideengenerierung und der Identifikation systemischer Wechselwirkungen wurden mit den Stärken der Visual Roadmap in der konvergenten Strukturierung, Priorisierung und Operationalisierung verbunden. Dadurch konnte nicht nur die Komplexität der Fokustrends angemessen abgebildet, sondern auch eine direkte Anschlussfähigkeit an strategische Entscheidungs- und Umsetzungsprozesse in Thüringen geschaffen werden.
In beiden Workshops diente das Futures Wheel am Vormittag zur Erkundung möglicher Wirkungsketten. Am Nachmittag wurde mit der Visual Roadmap auf Basis einer wünschenswerten Zielvorstellung im Sinne eines Backcasting-Ansatzes erarbeitet, welche Technologien, Produkte und Services sowie welche politischen, gesellschaftlichen und infrastrukturellen Rahmenbedingungen bis 2035 geschaffen werden müssten, um diese Pfade zu realisieren.
Die Ergebnisse des ersten Foresight-Zyklus von Innovativ Thüringen und dem Instituts für Innovation und Technik (iit) in der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH werden folgend aufgeführt und im Details dargestellt. Kapitel 4 gibt eine Übersicht zu den Fokusthemen, die den gesamten Foresight-Prozess, inklusive Antizipationsworkshop, durchlaufen haben. In Kapitel 5 werden weitere relevante Zukunftsthemen adressiert.
Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über alle Trendthemen aus Zyklus I: 20 Themen wurden im Trendworkshop 2024 bearbeitet. Davon wurden fünf für die Antizipationsworkshops ausgewählt.
| Thema | Foresight-Prozess |
|---|---|
| KI-gestützte, robotische und immersive Technologien für personalisierte Gesundheit | Trend- und Antizipation-Workshop |
| eHealth-Systeme auf KI-Basis | Trend- und Antizipation-Workshop |
| Kontext-sensitive Sensorik | Trend- und Antizipation-Workshop |
| Intelligente Bildverarbeitung für adaptive Systeme | Trend- und Antizipation-Workshop |
| Quantenbasierte und neuromorphe Technologien | Trend- und Antizipation-Workshop |
| Kommerzialisierung und Technologisierung der Weltraumforschung | Trendworkshop |
| Neue Ansätze zur Bewältigung von Umwelt- und Gesundheitsherausforderungen | Trendworkshop |
| Ganzheitliche Ansätze zum integrierten Energiemanagement | Trendworkshop |
| Fortschrittliche Materialien und Technologien für Energie- und Informationssysteme | Trendworkshop |
| Intelligente Städte mit Fortschritten in Infrastruktur, KI und Cybersicherheit | Trendworkshop |
| Fortschrittliche Autonomie- und Sicherheitsstrategien für unbemannte Flugsysteme | Trendworkshop |
| Nachhaltige und energiesparende integrierte Wärme-/Kältesysteme | Trendworkshop |
| KI-, IoT- und Modellierungstechnologien für Landwirtschaft, Umweltmonitoring und Ressourcenmanagement | Trendworkshop |
| Synergistische Digital Twins und IoT-Systeme | Trendworkshop |
| Personalisierte Medizin: Diagnostik, Therapien & Gesundheitsstrategien | Trendworkshop |
| Multimodale KI-Anwendungen und Sprachverarbeitung der neuen Generation | Trendworkshop |
| Innovative Therapieplattformen & Biomimetik für personalisierte Medizin | Trendworkshop |
| Biotechnologische Innovationen und Genomik zur Verbesserung der Lebensqualität | Trendworkshop |
| Internet of Vehicles (iov), intelligente Verkehrssysteme und Cybersicherheit | Trendworkshop |
| Multimodale Interaktionen und Embodiment in Hybridumgebungen | Trendworkshop |

Die personalisierte Gesundheitsversorgung steht an der Schwelle zu einer fundamentalen Transformation. Neue Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI), Robotik sowie immersive Technologien wie Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) eröffnen vielversprechende Perspektiven, um medizinische Rehabilitation und Versorgung individueller, effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Im Zentrum dieses Trends steht die Verknüpfung von datengestützten Entscheidungsgrundlagen mit Präzisionstechnologien und immersiven Therapieformen. Thüringen kann in diesem Kontext eine Vorreiterrolle übernehmen, indem es seine technologischen und wissenschaftlichen Stärken mit einer patientenzentrierten Innovationskultur verknüpft.
Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologien sind vielfältig: KI ermöglicht eine automatisierte Analyse von Gesundheitsdaten, wodurch personalisierte Therapiepläne und Ernährungs- und Lebensstilberatungen erstellt werden können. Robotik unterstützt insbesondere in der Rehabilitation, bspw. durch robotergestützte Physiotherapie oder feinmotorische Übungen bei neurologischen Krankheitsbildern. Immersive Technologien wie VR-basierte Exergames steigern nicht nur die Motivation von Patienten, sondern verbessern auch gezielt das Gleichgewicht, die Fitness und das Schmerzmanagement der Nutzer. Zudem eröffnen Tele-Rehabilitation und Telepräsenzrobotik neue Möglichkeiten für eine ortsunabhängige Versorgung und gleichsam eine intensivere Patientenbegleitung.
Neben diesen technischen Chancen gilt es jedoch auch, zentrale Herausforderungen zu adressieren. Die Entwicklung und Implementierung KI-gestützter, robotischer und immersiver Technologien erfordert ein hohes Maß an Zuverlässigkeit, Präzision und fortlaufender Kalibrierung, um Vertrauen in die Technologie und damit einhergehend ein hohes Akzeptanzniveau bei den Zielgruppen (Ärzte und Patienten) zu erreichen. Zentrale Voraussetzung dafür sind umfassende Datenschutz- und Datensicherheitsmaßnahmen, da in diesem Anwendungsfeld sensible Gesundheitsdaten verarbeitet werden.
Für den Trend KI-gestützte, robotische und immersive Technologien für personalisierte Gesundheit lautete in der qualitativen Analyse die Annahme, dass ein privates Technologieunternehmen im Jahr 2026 in Weimar ein Reallabor für KI-basierte Robotik im Gesundheitswesen eröffnet, mit Schwerpunkt auf kollaborativen Robotern zur Unterstützung medizinischen Personals bei Operationen und Pflegeaufgaben. Ein Reallabor ist ein testräumlicher Ansatz, in dem technologische Innovationen unter realen Bedingungen gemeinsam mit Praxisakteuren erprobt und weiterentwickelt werden.
Im Rahmen des Futures Wheels wurde mit der Annahme eines Reallabor in Weimar gearbeitet (s. o). Ziel war es, auf Basis dieser Annahme den Möglichkeitsraum zukünftiger Entwicklungen systematisch zu erschließen. Dabei wurden drei zentrale Entwicklungspfade identifiziert, die unterschiedliche Potenziale und Herausforderungen für den Standort Thüringen aufzeigen. Entwicklungspfade, die im Rahmen des Futures Wheels identifiziert wurden:
Im Rahmen der qualitativen Weiterentwicklung der im „Futures Wheel“ gewonnenen Erkenntnisse zur Annahme eines verstärkten Einsatzes von Robotik und KI in Thüringen wurden von den Experten drei Geschäftsmodelle identifiziert, mit denen im Jahr 2035 voraussichtlich wirtschaftlicher Erfolg generiert werden kann. Die Visual Roadmap zeigt den Zusammenhang zwischen (i) Anwendungen und Geschäftsmodellen, (ii) erforderlichen Technologien und (iii) gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, die zur Erreichung eines für den Innovationsstandort positiven Zielpunkts erforderlich sind. Der Zeithorizont spannt sich von 2025 bis 2035.
| Entwickelte Geschäftsmodelle: | Produkte & Dienstleistungen: |
|---|---|
| Robotersysteme für Pflege und Gesundheit Ein zukunftsweisendes Geschäftsmodell wurde im Bereich intelligenter Robotersysteme für die häusliche Pflege identifiziert. Dazu zählen unter anderem superleichte, bewegungsunterstützende Exoskelette sowie neue Robotersysteme, die pflegerische Aufgaben übernehmen oder ergänzen. Diese Technologien adressieren den demografischen Wandel und die zunehmende Nachfrage nach individueller Betreuung im häuslichen Umfeld. |
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| Schulungs- und Weiterbildungszentren Ein weiteres Geschäftsmodell könnte durch spezialisierte Informations- und Schulungszentren entstehen, die sich auf Robotik- und KI-Anwendungen im Gesundheits- und Logistikbereich konzentrieren. Kliniken und andere Einrichtungen können dort gezielt ihre Mitarbeitenden an neuen Technologien schulen lassen, wodurch nicht nur die Technikakzeptanz, sondern auch deren effiziente Integration in bestehende Abläufe gefördert wird. |
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| Modulares Baukastensystem für Robotik & KI Schließlich könnte ein offenes Baukastensystem, das unterschiedliche Komponenten aus den Bereichen Robotik und Künstliche Intelligenz verschiedener Anbieter integriert, ein mögliches skalierbares und anpassungsfähiges Geschäftsmodell sein. Dies würde die passgenaue Konfiguration technischer Systeme je nach Einsatzgebiet ermöglichen – sei es in der Pflege, der Logistik oder der Produktion – und eröffnet neue Marktpotenziale für Thüringer Unternehmen. |
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Für die erfolgreiche Entwicklung und Markteinführung dieser Geschäftsmodelle und dazu erforderlicher Technologien, Produkte und Dienstleistungen sind grundlegende strukturelle und systemische Voraussetzungen erforderlich. Politisch-strategische Steuerung und Koordination: Eine zielgerichtete Entwicklung erfordert klare politische Steuerung und institutionelle Koordination. Landesministerien, die LEG als Wirtschaftsförderung des Landes und fachspezifische Interessensverbände müssen gemeinsam eine strategische Vision verfolgen. Durch eine abgestimmte Schwerpunktsetzung können so Ressourcen gebündelt und zielgerichtete Investitionen sowie Fördermaßnahmen etabliert werden. Hochschulen sind dabei zentrale Partner in Forschung, Ausbildung und Technologietransfer. Bildung, Fachkräfte & Qualifizierung: Der Aufbau eines zukunftsfähigen Ökosystems für Robotik und KI erfordert gut ausgebildete Fachkräfte. Dazu müssen Curricula an Berufsschulen, Hochschulen und in der beruflichen Weiterbildung modernisiert werden. Besonders wichtig sind interdisziplinäre Kompetenzen in den Bereichen Robotik, Softwareentwicklung, Pflege und Medizintechnik. Forschungseinrichtungen sollten thematisch und infrastrukturell auf robotische und KI-Anwendungen ausgerichtet werden. Rechtliche & regulatorische Grundlagen: Für die Marktfähigkeit und Sicherheit robotischer Systeme sind verlässliche rechtliche Rahmenwerke unerlässlich. Dazu zählen europaweit abgestimmte Haftungsregeln, regulatorische Standards für den Einsatz sensibler Technologien sowie einheitliche Zertifizierungsprozesse. Diese Vorgaben schaffen Vertrauen bei Nutzern, Entwicklern und Investoren – und ermöglichen grenzüberschreitende Skalierung. Ökosystem und Netzwerkbildung: Ein leistungsfähiges Innovationsökosystem lebt von funktionierenden Netzwerken. Bestehende Kompetenzzentren, wie im Bereich KI und Medizintechnik, müssen vernetzt, Synergien gezielt gefördert und technologische Offenheit institutionell verankert werden. Cluster- und Netzwerkorganisationen, wie OptoNet e.V. oder medways e.V. spielen hier eine zentrale Rolle als Brückenbauer zwischen Forschung, Industrie und Anwendung.
Für die erfolgreiche Entwicklung und Markteinführung der antizipierten Geschäftsmodelle und dazu gehöriger Produkte und Dienstleistungen sind folgende technologische Voraussetzungen erforderlich:
| Technologische Voraussetzung | Herausforderungen |
|---|---|
| Sensorik und Körpersignalverarbeitung Ziel ist die hochpräzise Erfassung physiologischer Zustände des menschlichen Körpers im Alltag, in der Pflege oder im OP. Zum Einsatz kommen verschiedenartige Sensoren (z.?B. optisch, bioelektrisch, mechanisch), die Körpersignale und Vitalparameter in Echtzeit erfassen. | Zuverlässigkeit unter realen Bedingungen (z.?B. Feuchtigkeit, Bewegung), Miniaturisierung, energieeffiziente Datenübertragung, hohe Datenrate bei begrenzter Bandbreite. |
| Motoriksysteme und Aktorik für Medizinrobotik Mechanische Präzision, adaptive Bewegungsführung und biomechanische Kompatibilität stehen im Zentrum dieser Schlüsseltechnologie. Sie ermüglicht OP-Assistenzsysteme, Exoskelette oder robotergestützte Pflegehilfen. | Dynamikanpassung an menschliche Bewegungsmuster, Materialermüdung, Zertifizierung von sicherheitskritischen Antriebssystemen. |
| Rechenleistung & Embedded Hardware für Edge-KI für KI-gestützte medizinische Systeme braucht es leistungsfähige, miniaturisierte Hardware (z.?B. spezialisierte Chips für Bildverarbeitung, Sensorfusion, ML-Algorithmen). Diese leistungsfähige Hardware bildet das Rückgrat für Echtzeitfähigkeit medizinischer Assistenzsysteme. Dabei sind spezialisierte Chips (z.?B. ASICs, RISC-V) entscheidend | Thermische Effizienz, Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb, Sicherheitsanforderungen bei körpernahen Systemen. |
| Methodik & Softwareentwicklung für medizinische Geräte Medizinsoftware erfordert hohe Standards in Bezug auf Zuverlässigkeit, Nachvollziehbarkeit und Regulierung. Neben Applikationsentwicklung sind generische Methoden entscheidend, bspw. algorithmische Validierung, Explainable AI, semantische Datenannotation. Ziel ist insofern die Entwicklung insbesonderer KI-basierter Software mit hoher Verlässlichkeit. | Zulassungsverfahren nach MDR/IVDR, Modellrobustheit unter Bias-Bedingungen, Black-Box-Verhalten bei Deep Learning. |
| KI-basierte Robotersysteme für medizinische Operationen Hier verbinden sich KI, Sensorik, Motorik, Bildverarbeitung und Steuerungstechnik zu autonomen oder teilautonomen robotischen Systemen. KI-Algorithmen analysieren Bild- und Sensordaten in Echtzeit und unterstützen die Entscheidungsfindung. | Sicherheitszertifizierung, Haftungsfragen, Grenzbereich zwischen Assistenz und Autonomie sowie Zulassungsfragestellungen für hochautomatisierte Systeme, ethische und rechtliche Abgrenzung von Assistenz und Autonomie. |
| AR/VR/XR für Schulung und Interaktion XR-Technologien erweitern die Interaktion mit medizinischen Systemen. Sie kommen in der Schulung von Klinikpersonal, der Patientenaufklärung sowie der Fernassistenz zum Einsatz, z.?B. durch virtuelle Schulungen, interaktive Assistenz oder Fernberatung. Im Fokus steht dabei auch die Weiterentwicklung immersiver, intuitiv nutzbarer Schnittstellen. | Ergonomie, Akzeptanz und Usability in medizinischen Kontexten, Echtzeitfähigkeit bei hoher Datenkomplexität, Integration mit klinischen Routinen. |
| Lizenzierung & Patentierung im MedTech-Bereich Um wirtschaftliche Verwertung sicherzustellen, sind Schutzrechte und rechtssichere Lizenzmodelle erforderlich. Besonders wichtig ist dies für KI-Methoden, da hier häufig keine materielle Komponente vorliegt. | Schnelligkeit und Internationalität von Patentverfahren, Schutz nicht materieller Innovationen (Software, Algorithmen). |
Ausgehend von diesem Möglichkeitsraum könnte Thüringen im Jahr 2035 entweder durch ein modulares Baukastensystem für Robotik- und KI-Produkte oder durch ein international ausgerichtetes Schulungszentrum im Bereich KI-gestützter Robotik wirtschaftliche Wertschöpfung generieren. Um dieses Ziel zu erreichen, ist Folgendes von zentraler Bedeutung: aus den Fehlern der Vergangenheit lernen und die bestehenden Unternehmen im Sinne einer aktiven Industriepolitik bedarfsorientiert unterstützen, Datenräume und Schnittstelleninfrastruktur schaffen sowie den Instituten und Unternehmen die erforderlichen Rahmenbedingungen zur Verfügung stellen.
Die Visual Roadmap zur Zukunft von KI-gestützten, robotischen und immersiven Technologien für personalisierte Gesundheit skizziert den Weg Thüringens hin zu einem hochvernetzten Versorgungs- und Technologiestandort. Zentrale Rolle spielen dabei robotische Systeme für die medizinische Versorgung, die Pflege und Logistik sowie immersive Technologien wie AR, VR oder XR, die neue Möglichkeiten für Schulung, Fernunterstützung und Entscheidungsassistenz eröffnen. Die Weiterentwicklung von Sensorschnittstellen, Softwareintegration, Navigationstechnologien und aktiven Systemen bildet die Grundlage für zukunftsfähige Anwendungen in Echtzeitumgebungen.
Die Anwendungsmöglichkeiten reichen von robotischer Assistenz im OP-Saal und der Pflege über simulationsgestützte Trainingsformate bis hin zu neuartigen Dienstleistungsangeboten im Gesundheitsbereich. KI-basierte Dienstleistungen, modulare Baukastensysteme für medizinische Robotik und neue Geschäftsmodelle zur Kombination von Technologie und personalisierter Versorgung gewinnen zunehmend an Bedeutung. Dabei eröffnen sich auch neue Rollen für potenzielle Versicherungsanbieter, die KI-gestützte Risiken absichern könnten. Die Roadmap macht deutlich, dass für eine nachhaltige Einführung dieser Technologien geeignete regulatorische, technologische und organisatorische Rahmenbedingungen erforderlich sind. Standards müssen weiterentwickelt, Weiterbildungssysteme angepasst und digitale Infrastrukturen ausgebaut werden. Es ist daher sinnvoll, durch eine gezielte Abfrage im Netzwerk von Innovativ Thüringen zu prüfen, welche Akteure aus Wissenschaft und Industrie sich bereits in relevanten Standardisierungsgremien auf nationaler und europäische Ebene einbringen. Es ist aus anderen Bundesländern bekannt, dass Unternehmen und Forschungseinrichtungen häufig nicht über die erforderlichen Ressourcen verfügen, um sich mit ihrem Know-how und zum Wohle der heimischen Innovationslandschaft stark in Normungs- und Standardisierungsprozessen einzubringen. Daher könnte es sinnvoll sein, gezielt relevante thüringische Stakeholder zu identifizieren, die vonseiten der Landesregierung eine Förderung erhalten, um hier Personalressourcen bereitzustellen. Um eine hohe Kohärenz der Aktivitäten thüringischer Akteure zu erzielen und Partikularinteressen auszugleichen, kann es darüber hinaus sinnvoll sein, einen ständigen Fachdialog zum Thema „Standards made in Thüringen“ zu etablieren, in dem sich die in Standardisierungsgremien mitwirkenden Akteure aus dem Freistaat gemeinsam mit der Landesregierung kontinuierlich austauschen und gemeinsame Zielstellungen diskutieren. Die Zusammenarbeit zwischen Ministerien, Universitäten, Wirtschaftsförderern wie LEG sowie Forschungsplattformen wie OptoNet e.V. oder medways e.V. wird als zentraler Hebel gesehen, um gemeinsame Ziele umzusetzen. Gleichzeitig braucht es transparente Prozesse für Bürgerbeteiligung und gesellschaftliche Akzeptanz.
Fachkräfte sind ein kritischer Erfolgsfaktor. Es bedarf neuer Qualifikationsprofile, insbesondere an den Schnittstellen zwischen Technik, Pflege, Softwareentwicklung und Medizin. Schulungszentren, Reallabore und Plattformen zur Aus- und Weiterbildung müssen daher systematisch mitgedacht und institutionell verankert werden. Auch die Frage nach lokalem Training von Robotern, digitaler Unterstützung im Alltag und Inklusion verschiedener Nutzergruppen wird immer relevanter. Bezogen auf eine vorausschauende Veränderung von Jobprofilen könnte es sinnvoll sein, mittels vorausschauender Analyse künftiger Kompetenzanforderungen an der oben beschriebenen Schnittstelle gezielt abzuschätzen, welche Berufsbilder sich in den kommenden fünf bis zehn Jahren entwickeln könnten. Dies würde es der Landesregierung und der Weiterbildungslandschaft im Freistaat erleichtern, frühzeitig erforderliche curriculare, didaktische und kapazitive Veränderungen voranzutreiben.

Der Einsatz von KI in eHealth-Systemen markiert einen tiefgreifenden Wandel im Gesundheitswesen. Durch die intelligente Auswertung von Patientendaten können Krankheiten früher erkannt, Diagnosen unterstützt und individuelle Therapiepläne entwickelt werden. Präventive Maßnahmen lassen sich gezielter anstoßen, während der Zugang zu medizinischer Versorgung verbessert und medizinisches Personal durch automatisierte Routinetätigkeiten entlastet wird. Diese Technologien schaffen nicht nur Effizienzgewinne, sondern eröffnen neue Perspektiven für eine personalisierte, präzisere und umfassendere Versorgung. Konkrete Beispiele für KI-basierte eHealth-Systeme reichen von KI-gestützter Analyse medizinischer Bilddaten (bspw. Röntgenaufnahmen oder MRT-Scans) über digitale Gesundheitsanwendungen (DiGA), die Patienten in der Bewältigung chronischer Erkrankungen unterstützen, bis hin zur Ausweitung telemedizinischer Beratungen. Auch elektronische Patientenakten und Gesundheitskarten sind wesentliche Bausteine einer digital vernetzten, KI-gestützten Gesundheitsversorgung.
Diese Entwicklungen reichen in die gesamte Wertschöpfungskette des Gesundheitswesens hinein. Sowohl stationäre Einrichtungen als auch ambulante Praxen und Pflegedienste für die Häuslichkeit sowie Kommunen und ihre Gesundheitsämter könnten als Nutzer dieser Technologien unmittelbar berührt sein. Zentrale Akteure in der Weiterentwicklung dieser Technologien sind einerseits Unternehmen der Medizintechnik, der Softwareentwicklung und der Datenanalyse, andererseits Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Weiterbildungsinstitutionen, die den notwendigen Wissenstransfer und die Ausbildung zukünftiger Fachkräfte sichern.
Insbesondere in Thüringen eröffnen sich durch diese Technologien Chancen, die über rein technologische Aspekte hinausgehen. Es ist denkbar, dass regionale Versorgungsunterschiede ausgeglichen werden könnten, dass die medizinische Versorgung in ländlichen Räumen besser angebunden und gleichzeitig neue Geschäftsmodelle für Unternehmen erschlossen würden. Unternehmen und Forschungseinrichtungen im Freistaat verfügen bereits heute über zentrale Kompetenzen in der Medizininformatik, der KI-Entwicklung oder auch der Versorgungsforschung.
Für die qualitative Analyse des Trends wurde die Annahme zugrunde gelegt, dass bis Ende 2035 60 Prozent der Krankenhäuser und Arztpraxen in Thüringen KI-basierte Diagnosesysteme einsetzen. Im Januar 2025 wurden im Rahmen eines Expertenworkshops mithilfe des Futures Wheels mögliche zentrale Entwicklungspfade des Trends identifiziert und unter Einsatz der Visual Roadmap ein Zukunftspfad entwickelt, der beschreibt, wie ein für den Innovationsstandort Thüringen positiver Zielpunkt im Jahr 2035 erreicht werden kann.
Im Rahmen des Futures Wheels wurde mit der Annahme gearbeitet: „Bis Ende 2035 setzen 60 Prozent der Krankenhäuser und Arztpraxen in Thüringen KI-basierte Diagnosesysteme ein.“ Ziel war es, auf Basis dieser Annahme den Möglichkeitsraum zukünftiger Entwicklungen systematisch zu erschließen. Dabei wurden drei zentrale Entwicklungspfade identifiziert, die unterschiedliche Potenziale und Herausforderungen für den Standort Thüringen aufzeigen. Im Ergebnis wurden drei zentrale Entwicklungspfade identifiziert:
Im Rahmen der qualitativen Weiterentwicklung der im Futures Wheel gewonnenen Erkenntnisse zur Annahme, dass bis Ende 2035 60 Prozent der Krankenhäuser und Arztpraxen in Thüringen KI-basierte Diagnosesysteme einsetzten, wurden von den Experten drei Geschäftsmodelle identifiziert, mit denen im Jahr 2035 voraussichtlich wirtschaftlicher Erfolg generiert werden kann. Die Visual Roadmap zeigt den Zusammenhang zwischen (i) Anwendungen und Geschäftsmodellen, (ii) erforderlichen Technologien und (iii) gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, die zur Erreichung eines für den Innovationsstandort positiven Zielpunkts erforderlich sind. Der Zeithorizont spannt sich von 2025 bis 2035.
| Entwickelte Geschäftsmodelle: | Produkte & Dienstleistungen: |
|---|---|
| Datenverwalter/Datentreuhänder Ein zukunftsträchtiges Geschäftsmodell ergibt sich im Bereich der Datentreuhänderschaft im Gesundheitswesen. Datentreuhänder übernehmen eine vermittelnde Rolle zwischen datenhaltenden Einrichtungen (z. B. Kliniken, Labore), anwendungsorientierten Akteuren (etwa Start-ups oder Versorgungsplattformen) und regulatorischen Instanzen. Sie schaffen Vertrauen durch rechtssichere Datenverwaltung, Einwilligungsmanagement und datenschutzkonforme Zugriffsstrukturen. |
|
| KI-basierte Auswertung medizinischer Bilddaten Ein weiteres Geschäftsmodell liegt in der Entwicklung und Anwendung von KI-Systemen zur medizinischen Bilderkennung. Dabei geht es nicht nur um Diagnostikunterstützung, sondern auch um Mustererkennung, Frühwarnsysteme und strukturierte Dokumentation. Die Geschäftschance liegt in der Kombination hochspezialisierter Bildanalyseverfahren (z. B. für radiologische, dermatologische oder histologische Daten) mit lernfähigen KI-Algorithmen, die sich an neue Daten anpassen.Für Thüringer Unternehmen und Forschungseinrichtungen ergeben sich hier Potenziale in der Produktentwicklung, in der Dienstleistung (z. B. als zertifizierte Softwareanbieter) sowie in klinischen Partnerschaften mit bildgebenden Fachabteilungen. |
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| Integrierte Gesundheitsmodelle – Medizin trifft IKT Langfristig entsteht ein skalierbares Geschäftsmodell durch die Integration medizinischer Versorgung mit Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT). Hier werden Gesundheitsleistungen, Therapievorschläge, Patientendaten und Versorgungsketten intelligent vernetzt. Dieses Modell zielt auf eine kontinuierliche, personalisierte und ressourcenschonende Gesundheitsversorgung – sowohl im stationären als auch im ambulanten Kontext.Thüringer Unternehmen, die technische Infrastruktur, medizinisches Fachwissen und digitale Service-Logik miteinander verbinden, können sich in diesem Feld als Systemintegratoren oder Plattformanbieter positionieren. |
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| Therapieorientierte KI-Systeme und Entscheidungsunterstützung Dieses Geschäftsmodell basiert auf digitalen Assistenzsystemen für personalisierte Therapiewahl, z. B. in der Onkologie oder bei seltenen Erkrankungen. Anbieter entwickeln algorithmische Vorschlagssysteme, die Ärzte mit aktuellen Therapieempfehlungen unterstützen. |
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| Regionale Versorgungspartner und Gesundheitsinfrastruktur-Anbieter Ein Geschäftsmodell, das auf eine stabile, flächendeckende medizinische Versorgung mit regionaler Verankerung abzielt. Ziel ist der Aufbau von Netzwerkstrukturen, Versorgungslösungen und Innovationszentren im ländlichen Raum – gestützt durch digitale Systeme. |
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Die Einführung KI-gestützter Gesundheitsanwendungen vollzieht sich in mehreren Etappen. Gesellschaftliche, regulatorische und institutionelle Bedingungen entwickeln sich dabei mit. Entlang des Zeitverlaufs lassen sich zentrale Voraussetzungen identifizieren, die schrittweise geschaffen werden müssen. Akzeptanz bei Schlüsselakteuren sichern: Bereits in der Frühphase ist entscheidend, dass zentrale Akteure im Gesundheitssystem die Potenziale neuer Technologien erkennen und sich aktiv in deren Entwicklung und Testung einbringen. Die Akzeptanz bei Lead-Anbietern, also bei großen Kliniken, forschenden Unternehmen oder Krankenkassen, wirkt als Katalysator für Markteintritt, Anschlussfähigkeit und Investitionssicherheit. Frühzeitige Beteiligung sichert zudem Relevanz und Praxisnähe der entstehenden Lösungen. Datenkooperation ermöglichen: Der Zugang zu hochwertigen klinischen Daten bleibt einer der zentralen Engpässe für die Entwicklung lernfähiger Systeme. Deshalb ist die Bereitschaft zur Datenteitung, insbesondere durch Krankenhäuser, Labore und Forschungspartner, eine wichtige Grundlage. Sie setzt Vertrauen in Governance-Strukturen voraus: Datenschutz, Zweckbindung und Sicherheit müssen verlässlich geregelt sein, damit Innovation und Verantwortlichkeit Hand in Hand gehen. Qualität dynamischer Systeme absichern: Mit wachsendem Einsatz von KI in klinischen Prozessen müssen auch die Bewertungsmaßstäbe weiterentwickelt werden. Klassische Prüfkriterien greifen zu kurz, wenn Systeme auf wechselnden Daten basieren oder kontinuierlich lernen. Entsprechend sind neue Qualitätsanforderungen zu definieren, die sowohl technische Robustheit als auch ethische und klinisch-praktische Aspekte integrieren, ohne Innovation zu blockieren. Kassenzulassung als systemische Brücke gestalten: Innovationen entfalten erst dann ihre Wirkung, wenn sie in die Regelversorgung gelangen. Dafür ist die Kassenzulassung ein struktureller Schlüsselmoment: Sie entscheidet über Verfügbarkeit, Skalierung und Refinanzierung. Bewertungs- und Erstattungsverfahren müssen deshalb an die Eigenschaften digitaler Medizin angepasst werden – etwa hinsichtlich Algorithmendynamik, Nachvollziehbarkeit und Validierbarkeit. Diversität methodisch verankern: Zuverlässige KI in der Medizin darf nicht auf Durchschnittsdaten basieren. Die gendergerechte Probenahme sowie die Repräsentation von Kindern und Jugendlichen ist daher kein Randthema, sondern ein methodischer Anspruch an Chancengleichheit und klinische Präzision. Studien, Trainings- und Validierungsprozesse müssen systematisch Diversität berücksichtigen, um Verzerrungen zu vermeiden und adäquate Diagnosen und Therapieempfehlungen zu gewährleisten. Technologieakzeptanz gesellschaftlich stabilisieren: Letztlich hängt die flächendeckende Einführung KI-basierter Systeme von ihrer hohen Akzeptanz im Alltag ab. Diese entsteht nicht durch Technik allein, sondern durch verständliche Kommunikation, erklärbare Entscheidungswege und erlebbare Verbesserung der Versorgung. Eine partizipative Entwicklungskultur, transparente Nutzungsketten und ethische Reflexion sind dabei entscheidende Faktoren für Vertrauen und Nutzungsoffenheit.
Für die erfolgreiche Entwicklung und Markteinführung der antizipierten Geschäftsmodelle und dazu gehöriger Produkte und Dienstleistungen sind folgende technologische Voraussetzungen erforderlich:
| Technologische Voraussetzung | Herausforderungen |
|---|---|
| Biomarkerintegration und Screeningtechnologien Zur frühzeitigen Erkennung individueller Gesundheitsrisiken und zur präziseren Diagnostik bedarf es integrierter, multimodaler Verfahren zur Erkennung und Kombination biologischer Marker. Die Integration verschiedener Biomarker ermöglicht eine tiefergehende Interpretation molekularer und bildgebender Diagnostik, insbesondere bei komplexen Krankheitsbildern. Auch das Screening als populationsbasierte Früherkennung profitiert von automatisierten Analyseverfahren und prädiktiven Modellen. Aufgrund des Erfordernisses zur Datenteilung Datenintegration würde die Rolle von Datentreuhändern an Relevanz gewinnen. | Standardisierung von Probenahme- und Auswertungsprozessen, Validierung prädiktiver Marker, Skalierbarkeit für breite Anwendung. |
| Datentechnologien für sichere und adaptive Informationsverarbeitung Die zunehmende Vernetzung im Gesundheitssystem erfordert technologische Lösungen zur sicheren, datenschutzgerechten und anpassungsfähigen Informationsweitergabe. Federated Learning als technologische Lösung für Datenteilung ermöglicht das Trainieren von KI-Modellen, ohne dass sensible Patientendaten zentralisiert werden müssen. Ergänzend dazu ist Differential Privacy eine Schlüsseltechnologie zur Absicherung personenbezogener Informationen, die auch bei wiederholter Nutzung statistisch nicht rückverfolgbar sind. | Rechenaufwand dezentraler Lernverfahren, Absicherung verteilter Infrastrukturen, technische Komplexität bei Bereitstellung in Krankenhaussystemen. |
| Multimodale Bildgebung und interpretierbare KI Für eine präzise und zuverlässige medizinische Diagnostik ist die multimodale Bildgebung zentral – also die Kombination verschiedener Bildgebungsverfahren (z. B. MRT, CT, Ultraschall) und diagnostischer Datenquellen. Zur klinischen Akzeptanz solcher Systeme sind Erklärbarkeitslösungen unerlässlich, die Entscheidungsfindungen nachvollziehbar machen – insbesondere bei KI-gestützten Analysen. Sie bilden die Grundlage für Vertrauen und ärztliche Rückversicherung. | Daten-Alignment unterschiedlicher Quellen, Echtzeitverarbeitung großer Datenmengen, Integration in klinische Workflows. |
| Biotechnologische Therapien und Testsysteme Mit dem Fortschritt in regenerativer Medizin rücken stammzellbasierte Therapien in den Fokus – sowohl in der personalisierten Onkologie als auch in der Gewebe- und Organregeneration. Parallel dazu steigt der Bedarf an humanrepräsentativen Tests, die die physiologische Realität besser abbilden als klassische Tiermodelle. Solche Systeme nutzen z. B. Organ-on-a-Chip-Technologie oder KI-gestützte Zellkulturanalysen. | Standardisierung biologischer Materialien, ethische Zulassung, Langzeitverläufe. |
| Technologieakzeptanz durch nutzerzentriertes Design Um technologische Systeme nachhaltig in der Versorgung zu verankern, ist deren Bedienbarkeit und Alltagstauglichkeit entscheidend. Usability und UX-Design sichern, dass medizinisches Personal wie auch Patienten neue digitale Anwendungen effektiv und ohne Barrieren nutzen können. Sie sind damit mehr als „Oberfläche“ – sondern integraler Bestandteil medizinischer Qualität. | Interdisziplinäre Entwicklungsprozesse, Variabilität medizinischer Nutzungsszenarien, Akzeptanz heterogener Nutzergruppen. |
Basierend auf diesem Möglichkeitsraum könnte Thüringen im Jahr 2035 zum Leitanbieter für personalisierte Medizin werden. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es von zentraler Bedeutung, dass geeignete Rahmenbedingungen geschaffen werden. Dazu zählen zuverlässige Datensicherungssysteme, Dateninfrastrukturstandardisierungen, Zertifizierungen sowie Awareness und Akzeptanzprogramme für die Bevölkerung. Die Visual Roadmap zu eHealth in Thüringen beschreibt ein ambitioniertes Zukunftsbild einer digital gestützten, personalisierten und vernetzten Gesundheitsversorgung. Zentrale Rolle spielt dabei der intelligente Einsatz von KI-Technologien, etwa für Bildauswertung, Therapieempfehlungssysteme oder multimodale Diagnostiklösungen. Technologische Grundlagen wie Datenmanagementsysteme, Softwareentwicklung für die klinische Anwendung, Testplattformen oder die Integration verschiedener Biomarker bilden das Fundament einer zunehmend datenbasierten Versorgung.
Ein zentrales Ziel ist der Aufbau neuer Anbieterstrukturen, die Genomik, KI und Medizintechnik vereinen und durch vertrauenswürdige Dateninfrastrukturen gestützt werden. Damit entstehen auch neue Rollen im System, bspw. für Datentreuhänder, kuratierende Institutionen oder Unternehmen, die klinische Daten analysieren und validieren. Diese Akteure agieren in enger Abstimmung mit Ärzten, kassenärztlichen Vereinigungen und Kliniken und Patienten. Zukünftig werden Testentwicklung, Zertifizierung und Anwendung über Plattformen organisiert, die sowohl medizinische Expertise als auch digitale Systemkompetenz bündeln. Angesichts der Komplexität und hohen Ambition der beschriebenen, möglichen zukünftigen Entwicklung sollte geprüft werden, ob die Landesregierung oder Innovativ Thüringen gezielt einen crosssektoralen Dialogprozess initiiert, der die zuvor beschriebenen Stakeholder inkludiert und in dem gemeinsam über erforderliche Maßnahmen diskutiert wird, wie diese Entwicklung angereizt werden kann. Dabei kann es nicht nur darum gehen, was Politik tun kann, sondern darum zu identifizieren, welche Beiträge jeder Stakeholder zu dieser Gesamtvision beitragen kann und wird. Der Dialogprozess könnte durch eine vorgeschaltete Machbarkeitsstudie für den Aufbau einer entsprechenden Anbieterstruktur und vertrauenswürdiger Dateninfrastruktur im Freistaat unterstützt werden.
Im Mittelpunkt steht dabei der Mensch, sowohl als Nutzer neuer Systeme als auch als Teil eines integrativen Versorgungsmodells. Aspekte wie erklärbare KI, Datenschutz, geschlechtersensible Probenahme und benutzerfreundliches Design fließen zunehmend in die Entwicklung ein. Gleichzeitig entstehen neue Anforderungen an Aus- und Weiterbildung. Künftige Fachkräfte müssen sowohl technologische als auch medizinische Kompetenzen vereinen können. Entsprechende Ausbildungsformate und gezielte Weiterbildungsangebote zu maschinellem Lernen und Gesundheitstechnologien werden notwendig.
Politisch und strukturell braucht es ein koordiniertes Vorgehen, von ressortübergreifenden Förderstrategien über spezielle Programme zur Translation bis hin zur frühzeitigen Einbindung der Krankenkassen in Genehmigungs- und Markteintrittsfragen. Der Aufbau digitaler Versorgungsstrukturen im ländlichen Raum, die Entwicklung vertrauenswürdiger Datenplattformen und die Positionierung Thüringens als Modellregion für eine datengestützte, personalisierte Medizin bilden zentrale Eckpfeiler dieses Zukunftsbildes. Es sollte geprüft werden, ob der Aufbau eines Trusted Data Centers die entscheidende Basis für den Aufbau einer Modellregion sein kann. Das Trusted Data Center könnte ausgehend von seiner Funktion für den Gesundheitssektor auch branchenübergreifend und als skalierbare Lösung gedacht werden. Das Zentrum sollte nicht nur als reine Infrastruktur zur Bereitstellung von Rechenleistung und Speicherkapazitäten dienen, sondern als institutionelle Plattform, die spezielles Know-how zur Zusammenführung und Nutzung sensibler Gesundheitsdaten bereithält. Wesentlich ist die Implementierung fortschrittlicher Anonymisierungstechnologien, um den sicheren und datenschutzkonformen Umgang mit personenbezogenen Informationen zu gewährleisten. Dieses Zentrum könnte nicht nur als zentrale Ressource für die sichere Datenverarbeitung fungieren, sondern auch als koordinierende Instanz für eine föderale KI-Architektur im Gesundheitswesen auftreten. Indem es die Interoperabilität von Datensystemen fördert und als Plattform für den Austausch und die Analyse von Gesundheitsdaten dient, könnte es eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung einer datengestützten, personalisierten Medizin spielen und zugleich Thüringen als Vorreiterregion für vertrauenswürdige Gesundheitsdateninfrastrukturen etablieren.
eHealth ist kein Randthema, sondern ein strategisches Handlungsfeld für medizinische Qualität, wirtschaftliche Entwicklung und gesellschaftliche Teilhabe. Thüringen kann hier eine Vorreiterrolle einnehmen, wenn es gelingt, Technologie, Vertrauen, Kompetenzentwicklung und Finanzierung zusammenzuführen.

Unter kontext-sensitiver Sensorik werden Sensorik-Systeme zusammengefasst, die relevante Informationen aus ihrer Umgebung erfassen und interpretieren. Hierbei werden verschiedene Sensordaten, etwa optische oder akustische, verarbeitet und durch den Einsatz von KI-basierten Systemen verstärkt. Auf diese Weise können kontextabhängige Umgebungsdaten in Echtzeit analysiert und adaptive Reaktionen ermöglicht werden. Eine Kombination unterschiedlicher Sensoren und deren Signalen führt zu einer tiefgreifenden Umfeldanalyse mit einem hohen Informationsgehalt. Bisherige Anwendungsfelder reichen von autonomer Navigation von Drohnen oder Roboterschwärmen über Umweltüberwachung und Verkehrssteuerung bis hin zu Smart Homes und dem Maschinen- und Anlagenbau. Noch in der Forschung und Entwicklung befindliche kontextsensitive Anwendungen weisen eine deutlich höhere Komplexität auf. Herausforderungen liegen in der Integration und Echtzeitverarbeitung großer, heterogener Datenmengen, dem Energiebedarf mobiler Anwendungen, der Leistungsfähigkeit von spezifizierten Algorithmen sowie der Gewährleistung von Datenschutz und Datensicherheit. Darüber hinaus erschwert insbesondere die mangelnde Standardisierung derzeit die Interoperabilität solcher Systeme.
Ein zentrales Anwendungsfeld, das zukünftig an Bedeutung gewinnen kann, ist die Weiterentwicklung von kontext-sensitiven Smart-City-Ansätzen. Hier können intelligente Sensoriksysteme dazu beitragen, urbane Räume effizienter, sicherer und nachhaltiger zu gestalten – etwa durch adaptive Verkehrssteuerung, intelligente Energieverteilung oder die frühzeitige Erkennung von Umweltbelastungen. Der Trend geht dabei klar in Richtung einer immer stärkeren Vernetzung und Integration von Sensordaten, die durch KI-basierte Auswertung neue Formen der Stadtplanung, Mobilität und Daseinsvorsorge ermöglichen. Langfristig eröffnet die kontextsensitive Sensorik damit nicht nur neue Geschäftsmodelle, sondern kann auch einen wesentlichen Beitrag zur Lebensqualität und Resilienz urbaner und ländlicher Räume leisten.
Für die qualitative Analyse des Trends wurde die Annahme zugrunde gelegt, dass bis Ende 2035 Thüringen führend bei der Entwicklung und Herstellung von kontext-sensitiver Sensorik für Produktion, Verkehr, Robotik und Energieversorgung ist. Im Februar 2025 wurden im Rahmen eines Expertenworkshops mithilfe des Futures Wheels mögliche zentrale Entwicklungspfade des Trends identifiziert und unter Einsatz der Visual Roadmap ein Zukunftspfad entwickelt, der beschreibt, wie ein für den Innovationsstandort Thüringen positiver Zielpunkt im Jahr 2035 erreicht werden kann.
Im Rahmen des Futures Wheels wurde mit der Annahme gearbeitet: „Im Jahr 2035 ist Thüringen führend bei der Entwicklung und Herstellung von kontext-sensitiver Sensorik für Produktion, Verkehr, Robotik und Energieversorgung.“ Ziel war es, auf Basis dieser Annahme den Möglichkeitsraum zukünftiger Entwicklungen systematisch zu erschließen. Dabei wurden vier zentrale Entwicklungspfade identifiziert, die unterschiedliche Potenziale und Herausforderungen für den Standort Thüringen aufzeigen.
Im Rahmen der qualitativen Auswertung der im Antizipationsworkshop erarbeiteten Visual Roadmap wurden vier Geschäftsmodellansätze identifiziert, die auf Basis technologischer Entwicklungen und konkreter Anwendungsfelder im Freistaat wirtschaftliches Potenzial entfalten könnten. Die Visual Roadmap zeigt den Zusammenhang zwischen (i) Anwendungen und Geschäftsmodellen, (ii) erforderlichen Technologien und (iii) gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, die zur Erreichung eines für den Innovationsstandort positiven Zielpunkts erforderlich sind. Der Zeithorizont spannt sich von 2025 bis 2035.
| Entwickelte Geschäftsmodelle: | Produkte & Dienstleistungen: |
|---|---|
| AVT als Produkt Ein tragfähiges Geschäftsmodell ergibt sich aus der industriellen Skalierung der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) für Sensoriksysteme. Durch gezielte Weiterentwicklung hinsichtlich Kosteneffizienz, Realzeitfähigkeit und Miniaturisierung kann AVT zu einer eigenständigen Produktlinie avancieren, die in einer Vielzahl von Anwendungsfeldern einsetzbar ist – etwa in der Umweltüberwachung, der Produktionsautomatisierung oder bei mobilen Sensorsystemen.Für Thüringer Anbieter entsteht die Möglichkeit, sich als Systemlieferant für modular aufgebaute AVT-Komponenten zu positionieren. Insbesondere OEM-nahe Anwendungen und die Integration in bestehende Maschineninfrastrukturen versprechen attraktive Absatzmärkte. Die Verknüpfung mit regionaler Softwareentwicklung für AVT-spezifische Schnittstellen stärkt zusätzlich die vertikale Wertschöpfung. |
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| Sensor-as-a-Service Ein besonders dynamisches Geschäftsmodell entfaltet sich im Bereich nutzungsbasierter Sensorikdienste. Modular konfigurierbare Multisensorsysteme ermöglichen es, Sensorfunktionen flexibel als Service bereitzustellen – z. B. für temporäre Einsätze in der Forstwirtschaft, der Luftgütemessung oder im Verkehrsmonitoring.Kunden erhalten dabei Zugang zu Sensorik, Datenerhebung und Vorverarbeitung, ohne selbst proprietäre Hardware vorhalten zu müssen. Für Thüringer Akteure bietet dieses Modell das Potenzial, sich als Full-Service-Anbieter von Sensorik-on-Demand zu etablieren – ergänzt durch digitale Schnittstellen, DSGVO-konforme Datenbereitstellung und begleitende Analyseangebote. |
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| Prognose- und Assistenzsysteme Aus der intelligenten Auswertung multimodaler Sensordaten entstehen skalierbare Geschäftsmodelle im Bereich vorausschauender Steuerung und Entscheidungsunterstützung. Sensorbasierte Assistenzsysteme ermöglichen bspw. frühzeitige Stauprognosen, Monitoring kritischer Infrastrukturen oder vorausschauende Wartungsprozesse (predictive maintenance). Diese Systeme kombinieren Sensordatenfusion, Echtzeitkommunikation und KI-gestützte Interpretationsmodelle. Für Thüringen ergeben sich damit Anwendungsfelder entlang der gesamten urbanen Infrastruktur, insbesondere in der Mobilität, im Verkehrsmanagement oder im Katastrophenschutz. Lokale Anbieter können hier als Integratoren zwischen Sensortechnologie, Software und Praxisanwendung auftreten. |
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| Nachhaltige Sensorlösungen Ein zukunftsweisendes Geschäftsmodell ergibt sich im Bereich ökologisch verträglicher Sensorsysteme für temporäre Außeneinsätze. Biologisch abbaubare Sensoren, wie sie etwa am TITK (Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung) entwickelt werden, eröffnen neue Anwendungsperspektiven für Umwelt- und Agrarbereiche – etwa in der Bodenfeuchteüberwachung, Waldbrandprävention oder im biodiversitätsbezogenen Monitoring. Dieses Modell adressiert zugleich steigende Anforderungen an Nachhaltigkeit und Stoffkreislauffähigkeit. Für Thüringer Unternehmen entsteht die Chance, mit innovativen Werkstoffen und Sensordesigns neue Nischenmärkte zu erschließen – sowohl im öffentlichen Auftrag als auch im wachstumsstarken Umwelttechnologiemarkt. |
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Die Etablierung kontextsensitiver Sensorik als zukunftsweisender Technologiebereich erfordert mehr als technologische Innovationskraft. Entscheidend ist ein abgestimmtes Zusammenspiel von Bildung, Marktkenntnis, Regulierung und Ökosystementwicklung. Entlang des Entwicklungspfads lassen sich fünf zentrale Voraussetzungen identifizieren, die strategisch aufgebaut und nachhaltig gesichert werden müssen:
Fachkräfteentwicklung systematisch anstoßen: Der Aufbau eines spezialisierten Studiengangs Sensor Engineering markiert einen ersten strukturellen Schritt zur langfristigen Kompetenzsicherung. Darüber hinaus braucht es frühzeitig ansetzende Bildungsangebote, die technologische Themen bereits in Schule und Berufsorientierung verankern. Interdisziplinäre Qualifizierungsangebote an Hochschulen und Weiterbildungsinstitutionen sind notwendig, um die steigende Nachfrage nach Fachkräften in Entwicklung, Anwendung und Wartung sensorbasierter Systeme zu decken. Bedarfsorientierte Entwicklung durch Marktnähe sichern: Für die wirtschaftliche Skalierung sensorbasierter Lösungen ist es unerlässlich, technologische Entwicklungen eng an reale Bedarfe anzubinden. Systematische Marktanalysen und Consumer Insights liefern die Grundlage für marktgerechte Innovationen und priorisierte Entwicklungspfade. Besonders in domänenspezifischen Einsatzfeldern müssen Anwenderbedürfnisse frühzeitig identifiziert und in die Technologieentwicklung rückgekoppelt werden. Cybersicherheit und Regulatorik frühzeitig mitdenken: Mit der Vernetzung sensibler Sensoriksysteme steigen auch die Anforderungen an Sicherheit und Regulierung. Die konsequente Umsetzung bestehender Vorgaben, insbesondere der europäischen NIS-2-Richtlinie zur Netz- und Informationssicherheit, ist zentrale Voraussetzung für Vertrauen, Marktzugang und Investitionsbereitschaft. Sensoriklösungen müssen bereits in der Entwicklungsphase unter Berücksichtigung aktueller Sicherheitsstandards konzipiert werden, um spätere Anpassungskosten und regulatorische Hürden zu minimieren. Cybersicherheit wird damit zum integralen Teil technologischer Produktentwicklung. Interoperabilität als Grundvoraussetzung fördern: Damit Sensoriksysteme skalierbar und flexibel einsetzbar sind, bedarf es offener, standardisierter Schnittstellen. Der gezielte Einsatz von Open-Source-Technologien wie OPC UA schafft die notwendige technische Grundlage für systemübergreifende Kommunikation, sowohl in industriellen als auch in öffentlichen Infrastrukturen. Durch konsequente Schnittstellenakzeptanz wird eine technologische Fragmentierung vermieden. So entstehen durchgängige, modular anschlussfähige Systeme, die auch in heterogenen Datenumgebungen bestehen können. Innovationsökosysteme räumlich und strukturell stärken: Zur nachhaltigen Verankerung sensorbasierter Wertschöpfung ist ein gezielter Aufbau regionaler Ökosysteme erforderlich. Dies umfasst aktive Ansiedlungsstrategien für Sensorik- und Softwareunternehmen, idealerweise in räumlicher Nähe zu Hochschulen, Rechenzentren und Technologietransfereinrichtungen.
Für die erfolgreiche Entwicklung und Markteinführung der antizipierten Geschäftsmodelle und dazu gehöriger Produkte und Dienstleistungen sind folgende technologische Voraussetzungen erforderlich:
| Technologische Voraussetzung | Herausforderungen |
|---|---|
| Sensorikvielfalt und Multisensoriksysteme Ein zentrales Element technologischer Innovation liegt in der Kombination unterschiedlichster Sensorprinzipien: akustische, optische, radar- und multiphysikalische Sensoren bilden gemeinsam mit intelligenter Software zur Datenfusion die Grundlage für adaptive, kontextsensitive Sensorsysteme. Diese Systeme ermöglichen präzise Umgebungswahrnehmung in Mobilität, Infrastrukturüberwachung und Industrie 4.0. | Unterschiedliche Datenfrequenzen und -qualitäten, komplexe Synchronisation von Sensoren, Robustheit unter variierenden Umweltbedingungen. |
| Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) Die AVT bildet einen technologischen Kern zur Realisierung hochintegrierter Sensorsysteme. Sie ermöglicht die präzise Verbindung elektronischer und nichtelektronischer Komponenten – ein entscheidender Schritt zur Miniaturisierung und Leistungssteigerung von Sensorplattformen. AVT wird dabei nicht nur als Enabler betrachtet, sondern auch als potenzielles Produkt mit eigenem Marktwert. | Hohe initiale Entwicklungskosten, Echtzeitfähigkeit, thermische und mechanische Stabilität, Qualitätssicherung in Serienfertigung. |
| Systemintegration und Schnittstellenfähigkeit Für die effiziente Integration kontextsensitiver Sensoriklösungen ist die Entwicklung anwendungsübergreifender Schnittstellen entscheidend. Die Heterogenität sensorischer Datenquellen erfordert technologische Lösungen zur Harmonisierung und Übertragbarkeit. Offenheit, Modularität und Standardisierung sind dabei wesentliche Prinzipien. | Herstellerübergreifende Interoperabilität, Kompatibilität mit Legacy-Systemen, Echtzeitdatenverfügbarkeit. |
Basierend auf diesem Möglichkeitsraum könnte Thüringen im Jahr 2035 mit Sensor-as-a-Service in verschiedenen Sektoren Geld verdienen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es von zentraler Bedeutung, Datenräume und Schnittstelleninfrastruktur zu schaffen und den Instituten und Unternehmen die erforderlichen Rahmenbedingungen zur Verfügung zu stellen. Zentrale Voraussetzung dafür ist ein massives Engagement internationaler Standardisierungsgremien.
Die Visual Roadmap zur kontextsensitiven Sensorik beschreibt, wie Thüringen durch gezielte Technologie- und Infrastrukturentwicklung seine Rolle als Kompetenzstandort für adaptive, skalierbare Sensorlösungen bis 2035 systematisch ausbauen kann. Ausgangspunkt ist die Weiterentwicklung und Kombination hochspezialisierter Sensoren, etwa Akustik, Radar oder optische Sensorik, die in multisensorische Systeme integriert werden. Ergänzt werden diese durch KI-basierte Softwarelösungen, die komplexe Umweltdaten, Bewegungsmuster oder Systemzustände in Echtzeit analysieren. Einen besonderen Stellenwert nimmt dabei das Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) ein. Hierbei geht es um die Erfassung und Bewertung von Parametern wie Geschwindigkeit, Realitätsnähe und Kosten, um die Leistungsfähigkeit intelligenter Sensorsysteme praxistauglich zu validieren. Die Landesregierung sollte zur Unterstützung dieser Entwicklung prüfen, inwiefern in Thüringen Reallabore für autonome Mobilität eingerichtet werden können, die als Testumgebungen für kontext-sensitive Sensorik im Verkehr, in der Logistik und der Robotik dienen. Diese Labore sollten nicht nur als technologische Erprobungsräume fungieren, sondern auch als Plattformen für die Entwicklung und Implementierung von Standards und regulatorischen Rahmenbedingungen. Zudem könnte Thüringen als internationaler Partner für autonome Mobilität positioniert werden, indem es eine strategische Partnerschaft mit globalen Akteuren im Bereich der Mobilität und Technologie anstrebt.
Diese Systeme entfalten ihr Potenzial in einer Vielzahl von Anwendungsfeldern. Dazu gehören Echtzeitprognosen in Verkehr und Landwirtschaft, das Monitoring kritischer Infrastrukturen sowie Assistenzsysteme, die schrittweise bis zur Vollautomation führen. Auch im Bereich AVT entwickeln sich neue Lösungen für skalierbare Multisensorikplattformen, die anwendungsübergreifend eingesetzt werden können. Sensorik wird so zur zentralen Grundlage für nachhaltige und adaptive Systeme, etwa im Verkehrsmanagement, der digitalen Forstwirtschaft oder in umweltbezogenen Analysen. Dabei gewinnen auch ökologisch orientierte Sensorlösungen an Bedeutung, wie biologisch abbaubare Partikelsensoren oder selbstskalierende Überwachungssysteme.
Ein solches Innovationssystem benötigt eine leistungsfähige Daten- und Cloudinfrastruktur. Diese muss sowohl datensouverän als auch zugänglich sein. Die Roadmap verweist auf Vorhaben wie die Thüringen Cloud, die eine sichere, DSGVO-konforme Verarbeitung großer Datenmengen ermöglichen soll. Damit verbunden ist auch die Notwendigkeit offener Schnittstellenstandards, die eine flexible Anbindung verschiedener Sensorprinzipien erlauben. Neben der technischen Realisierung müssen auch gesellschaftliche Voraussetzungen geschaffen werden, insbesondere in Fragen der Datenhoheit, Transparenz automatisierter Entscheidungen und der Etablierung vertrauenswürdiger Systeme.
Zugleich ist ein systematischer Aufbau von Fach- und Ausbildungskompetenz erforderlich. Studiengänge wie Sensor Engineering, berufsbegleitende Weiterbildungsformate und gezielte Talentförderung sollen dazu beitragen, sowohl Fachkräfte als auch interdisziplinäre Projektteams langfristig zu sichern. Gleichzeitig ist eine stärkere Sichtbarkeit sensorbezogener Berufsbilder notwendig, ergänzt durch moderne Kommunikationsformate, um auch die gesellschaftliche Akzeptanz gegenüber kontextsensitiver Sensorik zu fördern.
Langfristig strebt Thüringen ein integriertes Sensorik-Ökosystem an, das ökologische Nachhaltigkeit, wirtschaftliche Skalierbarkeit und gesellschaftliche Akzeptanz in Einklang bringt. AVT spielt dabei eine Schlüsselrolle als Brücke zwischen technologischem Fortschritt und realweltlicher Anwendung. Die Roadmap macht deutlich, dass kontextsensitive Sensorik weit über eine einzelne Technologie hinausgeht. Sie bildet die Grundlage für neue Geschäftsmodelle, datenbasierte Services und zukunftsorientierte Standortentwicklungen.

Intelligente Bildverarbeitung nutzt fortschrittliche Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens, um visuelle Daten in Echtzeit zu analysieren, zu interpretieren und darauf zu reagieren. Dabei geht es nicht mehr nur um reine Erfassung und Speicherung von Bildinformationen, sondern um die Entwicklung lernfähiger Systeme, die sich an wechselnde Umgebungen anpassen und kontinuierlich aus neuen Daten lernen können. Diese Systeme kombinieren hochauflösende Bildsensoren mit leistungsfähigen KI-Algorithmen und sind in der Lage, komplexe Aufgaben wie Gesichtserkennung, Bewegungsanalyse und Objekterkennung zu übernehmen.
Anwendung findet diese Technologie in der Automobilbranche, wo intelligente Bildverarbeitungssysteme autonome Navigation durch das präzise Erkennen von Hindernissen, Fußgängern oder Verkehrszeichen ermöglichen. In der industriellen Fertigung erhöht die intelligente Bildverarbeitung die Qualitätssicherung durch automatisierte Fehlererkennung auf Produktionslinien. In der Medizin unterstützt die intelligente Bildanalyse die Früherkennung von Krankheiten, bspw. durch die automatisierte Auswertung von MRT- oder Röntgenbildern. Darüber hinaus gewinnt diese Technologie auch in der Sicherheits- und Überwachungstechnik zunehmend an Bedeutung, etwa für biometrische Zugangskontrollen oder Verhaltensanalysen.
Herausforderungen bestehen vor allem bei der Integration und Verarbeitung großer Datenmengen, bei der Sicherstellung der Echtzeitfähigkeit der Systeme sowie bei der Anpassung an unterschiedliche Lichtverhältnisse und komplexe Umgebungen. Hinzu kommen rechtliche Fragen, insbesondere bei der Nutzung sensibler personenbezogener Daten (z. B. Gesichtserkennung in öffentlichen Räumen). Der Trend zur intelligenten Bildverarbeitung macht deutlich, dass nicht nur technische, sondern auch gesellschaftliche und rechtliche Fragen entscheidend für die Akzeptanz und den nachhaltigen Einsatz dieser Schlüsseltechnologie sind.
Für die qualitative Analyse des Trends wurde die Annahme zugrunde gelegt, dass sich Thüringen zum Ende der 2020er Jahre zum Vorreiter im Feld der Intelligenten Bildverarbeitung in den Bereichen KI-gestützter Fertigung, Robotik und autonomer Mobilität entwickelt hat. Im Februar 2025 wurden im Rahmen eines Expertenworkshops mithilfe des Futures Wheels mögliche zentrale Entwicklungspfade des Trends identifiziert und unter Einsatz der Visual Roadmap ein Zukunftspfad entwickelt, der beschreibt, wie ein für den Innovationsstandort Thüringen positiver Zielpunkt im Jahr 2035 erreicht werden kann.
Im Rahmen des Futures Wheels wurde mit der Annahme gearbeitet: „Zum Ende der 2020er Jahre hat sich Thüringen zum Vorreiter im Feld der Intelligenten Bildverarbeitung in den Bereichen KI-gestützter Fertigung, Robotik und autonomer Mobilität entwickelt.“ Ziel war es, auf Basis dieser Annahme den Möglichkeitsraum zukünftiger Entwicklungen systematisch zu erschließen. Dabei wurden zwei zentrale Entwicklungspfade identifiziert, die unterschiedliche Potenziale und Herausforderungen für den Standort Thüringen aufzeigen.
Im Rahmen der qualitativen Weiterentwicklung der im Futures Wheel gewonnenen Erkenntnisse zur Annahme einer thüringischen Vorreiterrolle im Feld der Intelligenten Bildverarbeitung wurden von den Experten fünf Geschäftsmodelle identifiziert, mit denen im Jahr 2035 voraussichtlich wirtschaftlicher Erfolg generiert werden kann. Die Visual Roadmap zeigt den Zusammenhang zwischen (i) Anwendungen und Geschäftsmodellen, (ii) erforderlichen Technologien und (iii) gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, die zur Erreichung eines für den Innovationsstandort positiven Zielpunkts erforderlich sind. Der Zeithorizont spannt sich von 2025 bis 2035.
| Entwickelte Geschäftsmodelle: | Produkte & Dienstleistungen: |
|---|---|
| Data-Center & Rechenzentrum Ein zukunftsweisendes Geschäftsmodell liegt im Aufbau und Betrieb leistungsfähiger, regional verankerter Rechenzentren. Diese stellen die notwendige digitale Infrastruktur für datenintensive Anwendungen bereit, etwa für die KI-gestützte Kartengenerierung, das Training autonomer Systeme oder die Verarbeitung multimodaler Sensordaten in Mobilität, Gesundheit und Produktion. Rechenzentren ermöglichen eine souveräne, DSGVO-konforme Datenverarbeitung und sichern gleichzeitig Wertschöpfung vor Ort. Für Thüringen ergibt sich daraus die strategische Chance, digitale Souveränität zu stärken und eigene Datennetze als Basisinfrastruktur für zukünftige Geschäftsmodelle bereitzustellen. |
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| Plattformanbieter/Cloud-Anbieter Ein skalierbares Geschäftsmodell ergibt sich aus der Rolle als Anbieter cloudbasierter Plattforminfrastrukturen für datenbasierte Dienste. Plattformanbieter koordinieren die Integration von Sensordaten, Steuerungssystemen und KI-Analytik und schaffen so die technische Grundlage für die sektorübergreifende Nutzung smarter Systeme. Die Plattformen agieren als intermediäre Struktur zwischen Datenquellen und Anwendern, bieten standardisierte Schnittstellen und ermöglichen eine modulare Erweiterung durch Software-Services. Für Thüringer Unternehmen ergibt sich damit die Möglichkeit, zentrale Schnittstellen im entstehenden Datenökosystem zu besetzen. |
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| Datenanbieter für KI-gestützte Fertigungsprozesse Ein geschäftliches Potenzial liegt in der spezialisierten Bereitstellung industriell nutzbarer Datensätze zur Verbesserung KI-gestützter Fertigungsprozesse. Datenanbieter sammeln, strukturieren und pflegen produktionsrelevante Daten mit hoher Qualität und regulatorischer Sicherheit. Ihre Angebote zielen auf Unternehmen, die lernfähige Systeme, digitale Zwillinge oder adaptive Produktionsplanung einsetzen wollen. Diese Anbieter nehmen eine Schlüsselrolle in datengetriebenen Fertigungsökosystemen ein und ermöglichen es, datenbasierte Wertschöpfung auch in kleinen und mittleren Unternehmen zu etablieren. |
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| Komplettlösungsanbieter im Bereich autonome Mobilität Ein umfassendes Geschäftsmodell ergibt sich aus der Fähigkeit, vollständige Systemlösungen im Bereich autonomer Mobilität bereitzustellen. Komplettanbieter verknüpfen Sensorik, Software, Fahrzeugtechnik und Cloudinfrastruktur zu einsatzfähigen Mobilitätslösungen – etwa für ländliche Regionen, Logistikdienste oder kommunale Verkehrssteuerung. Durch Integration und Standardisierung schaffen sie marktfähige Angebote, die komplexe Technologien für Anwender zugänglich machen. Thüringer Anbieter könnten sich damit als Systemintegratoren in einem wachsenden Mobilitätssegment profilieren. |
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| Thüringen als Komplettanbieter für adaptive Fertigungstechnologien Ein strategisches Geschäftsmodell ergibt sich durch die Positionierung Thüringens als Standort für adaptive Fertigungstechnologien mit hoher Modularität. Im Zentrum stehen skalierbare Sensorsysteme, intelligente AVT-Verfahren und flexible Softwarelösungen, die eine dynamische Anpassung an wechselnde Fertigungsbedingungen erlauben. Die Kombination aus Hardwareintelligenz, Schnittstellenstandardisierung und KI-gestützter Steuerung eröffnet insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen Zugang zu innovativen Automatisierungslösungen. Thüringen könnte hier als Gesamtsystemanbieter entlang der digitalen Fertigungskette sichtbar werden. |
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Für die erfolgreiche Entwicklung und Markteinführung der antizipierten Geschäftsmodelle sowie der dazugehörigen Technologien, Produkte und Dienstleistungen sind grundlegende strukturelle und strategische Voraussetzungen erforderlich:
Infrastrukturaufbau und Sichtbarkeit: Zur Stärkung der regionalen Innovationsfähigkeit sind gezielte Investitionen in leistungsfähige Infrastruktur erforderlich. Der Bau eines Rechenzentrums in Thüringen wird als kritische Voraussetzung für datenintensive Anwendungen benannt. Flankierend sind Sensibilisierungsmaßnahmen notwendig, um die Sichtbarkeit und gesellschaftliche Akzeptanz eines solchen Rechenzentrums zu erhöhen. Der Zugang zu Rechenleistung wird somit als systemrelevanter Baustein für datengetriebene Geschäftsmodelle etabliert. Technologietransfer und Hochschulvernetzung: Der Technologietransfer aus Hochschulen in wirtschaftliche Anwendungsfelder spielt eine zentrale Rolle für die Marktdurchdringung neuer Sensoriklösungen. Die ZLV (Zentrale Landesverteilerstelle) der Hochschulen bildet hierfür eine institutionelle Schnittstelle. Transfer- und Gründerzentren sollen gezielt ausgebaut werden, um Ausgründungen, Kooperationen mit KMU und frühe Produktentwicklungen zu fördern. Innovationskultur und regulatorisches Experimentieren: Zur Erprobung sensorikbasierter Technologien und ihrer Systemintegration bedarf es flexibler Testumgebungen. Die Etablierung von Reallaboren, ermöglicht durch geeignete Experimentierklauseln, schafft Freiräume für technische Erprobung, partizipative Entwicklungsprozesse und regulatorische Annäherung. Thüringen kann hier durch modellhafte Pilotprojekte eine Vorreiterrolle einnehmen und zugleich Standards mitentwickeln. Clusterorientierte Wertschöpfung: Die Bildung und Weiterentwicklung wertschöpfender Cluster wird als Schlüssel zur nachhaltigen Regionalentwicklung verstanden. Durch den gezielten Aufbau regionaler Netzwerke zwischen Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Gründungsakteuren entstehen robuste Innovationsökosysteme, die langfristige Wettbewerbsfähigkeit sichern und neue Märkte erschließen helfen.
Für die erfolgreiche Entwicklung und Markteinführung der antizipierten Geschäftsmodelle und dazu gehöriger Produkte und Dienstleistungen sind folgende technologische Voraussetzungen erforderlich:
| Technologische Voraussetzung | Herausforderungen |
|---|---|
| Multispektrale Sensorik und multimodale Bildgebung Ein zentrales Technologiefeld liegt in der Entwicklung multispektraler Sensoren (VIS–IR) sowie multimodaler Bildgebungssysteme, die Daten aus unterschiedlichen Quellen – optisch, thermisch oder radarbasiert – kombinieren. In Verbindung mit intelligenter Beleuchtung und multimodaler Datenauswertung entstehen Systeme mit hoher Präzision und breitem Anwendungsspektrum. | Kalibrierung heterogener Sensorquellen, Echtzeitverarbeitung großer Datenmengen, Synchronisation visueller und nicht visueller Informationskanäle. |
| Edge-Computing und dezentrale Rechenarchitekturen Für datenintensive Anwendungen – etwa bei autonomen Systemen oder Echtzeitüberwachung – sind leistungsfähige Hochleistungschips an der Netzperipherie erforderlich. Sie ermöglichen lokale Datenverarbeitung mit geringer Latenz. | Energieeffizienz unter Volllast, thermische Stabilität, Integration in Miniatur-Hardware. |
| KI-gestützte Steuerung und Navigation Die Kombination von KI-Werkzeugen mit präziser Navigation (Sensordatenfusion) bildet das Rückgrat adaptiver Systeme in Mobilität, Produktion und Logistik. Expertensysteme, die auf Sensordaten zugreifen, treffen Entscheidungen in komplexen, dynamischen Umgebungen. | Interpretierbarkeit von KI-Entscheidungen, Datenqualität aus heterogenen Quellen, Latenzzeiten bei der Entscheidungsfindung. |
| Kommunikationstechnologien und Konnektivität Für die sichere und latenzarme Übertragung sensorischer und maschineller Daten ist eine robuste Konnektivitätsinfrastruktur erforderlich. Insbesondere bei Mobilitätsanwendungen oder verteilten Sensorsystemen sind skalierbare Kommunikationslösungen zentral. | Netzstabilität bei hoher Auslastung, Schutz vor Zugriff Dritter, Interoperabilität zwischen Systemkomponenten. |
| Data-Center und digitale Infrastruktur für Rechenleistung Rechenintensive Sensoriksysteme benötigen lokal verankerte Data-Center mit hoher Speicherkapazität und performanter Infrastruktur. Sie dienen nicht nur der Datenverarbeitung, sondern auch als Sicherheitsanker für sensible Informationen. | Nachhaltiger Energieeinsatz, hohe Verfügbarkeit, Datenschutzkonformität. |
Basierend auf diesem Möglichkeitsraum könnte Thüringen im Jahr 2035 das Land der digitalen Hidden Champions 2.0 werden und sich als Komplettanbieter für adaptive Fertigungstechnologie positionieren, bspw. mit adaptiven Robotern für diverse Einsatzgebiete. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es von zentraler Bedeutung Forschungsräume zur Verfügung zu stellen und neue Innovationszyklen zu unterstützen. Ausgangspunkt ist die konsequente Weiterentwicklung bildverarbeitender Technologien: Von multispektralen Sensorsystemen über hochintegrierte Edge-Chips bis hin zu KI-basierten Bildgebungs-, Navigations- und Steuerungssystemen entstehen neue Basistechnologien, die in vielfältige Anwendungen überführt werden. Besonders hervorzuheben ist dabei die sensorbasierte Echtzeitanalyse in Mobilitäts-, Logistik- und Instandhaltungskontexten sowie die Entwicklung lernender Systeme für Kartengenerierung und Zustandsüberwachung.
Diese Technologien münden in konkrete Produkte und Dienste: etwa in Form von Sensor-/Software-Kits für Mobilitätsanwendungen, Trainingssystemen für KI-Nutzung oder umfassenden Mobility-as-a-Service-Lösungen. Anwendungen reichen von autonomen Fahrzeugen über landwirtschaftliche und medizinische Robotik bis hin zu digitalen Zwillingen für städtische Infrastruktur. Dabei bilden Rechenzentren und datenintensive Plattformen das Rückgrat für diese Innovationen, sowohl in der Forschung als auch in der operativen Skalierung. Zur Realisierung dieses Potenzials sollte das zuvor empfohlene Trusted Data Center nicht nur als zentrale Infrastruktur im Gesundheitswesen, sondern auch als kritische Komponente für die Umsetzung der Vision Thüringens als „Land der digitalen Hidden Champions 2.0“ fungieren. Dieses Zentrum könnte insbesondere durch seine Expertise im sicheren Umgang mit sensiblen und hochkomplexen Daten eine Schlüsselrolle in der Entwicklung von adaptiven Fertigungstechnologien spielen. Die Plattform sollte Daten aus verschiedenen Industrien, wie etwa der Mobilitäts- und Logistikbranche, verarbeiten und für die Weiterentwicklung von KI-gestützten Bildverarbeitungs-, Navigations- und Steuerungssystemen zur Verfügung stellen. Dabei könnte das Data Center als interdisziplinäre Drehscheibe fungieren, die den sicheren Austausch und die Nutzung von Daten aus verschiedenen Sektoren ermöglicht – von der autonomen Fahrzeugtechnik über die digitale Landwirtschaft bis hin zu robotergestützten Wartungs- und Instandhaltungsprozessen. Durch den Einsatz fortschrittlicher Anonymisierungstechnologien und datenschutzkonformer Verfahren würde das Zentrum nicht nur zur Entwicklung von neuen Technologien beitragen, sondern auch das Vertrauen in datenintensive, KI-gesteuerte Innovationen stärken. In Kombination mit hochentwickelten Rechenkapazitäten könnte es Thüringen ermöglichen, nicht nur als Anbieter von adaptiver Fertigungstechnologie zu wachsen, sondern auch als Vorreiter in der sicheren und effektiven Nutzung von Daten in zukunftsweisenden Branchen.
Zur Realisierung dieses Potenzials braucht es gezielte strukturelle Maßnahmen. Die Etablierung von Testfeldern, Reallaboren, Cloud-Plattformen und Plattformanbietern ist notwendig. Relevante Cluster, Hochschulen und Technologieträger müssen durch koordinierte Förderinstrumente verbunden und gestärkt werden. Die Entwicklung leistungsfähiger Rechenzentren, abgestimmt auf datenintensive Zukunftstechnologien, ist ein zentraler Baustein.
Langfristig kann Thüringen so seine Position als integrativer Akteur im globalen Innovationsraum autonomer Systeme sichern. Durch die Kombination aus Forschungsexzellenz, infrastruktureller Weitsicht und strategischer Standortpolitik wird es möglich, als Komplettanbieter für adaptive Fertigung und autonome Mobilität aufzutreten. Insbesondere die Fähigkeit, Produkte, Daten-Services und Anwendungen zu verzahnen, wird Thüringens Rolle im Markt differenzieren.
Diese Roadmap macht deutlich: Intelligente Bildverarbeitung ist weit mehr als ein technologisches Feld – sie ist ein strategisches Handlungsfeld für die Entwicklung neuer Wertschöpfungsketten, gesellschaftlicher Anwendungen und industriepolitischer Positionierung. Voraussetzung dafür ist jedoch ein bewusst orchestrierter Strukturwandel entlang von Technologie, Transfer, Infrastruktur und Governance.

Quantenbasierte und neuromorphe Technologien können hochpräzise und zugleich energieeffiziente Sensoren sowie neuartige Hardware für zukünftige Computersysteme hervorbringen. Sie vereinen modernste Prinzipien der Quantenmechanik und Spintronik bzw. neuronaler Netzwerke. Ziel ist es, neue Dimensionen in der Rechenleistung, im Sensordesign und in der Datenanalyse zu erschließen. Diese Technologien nutzen quantenmechanische Effekte oder – im Falle neuromorpher Chips – neuronale Strukturen, um Messungen auf Nanometerskala zu ermöglichen und dabei das Potenzial für radikale Leistungssteigerungen auszuschöpfen. In Thüringen treffen diese Entwicklungen auf ein starkes Ökosystem von Optik- und Photonikunternehmen, auf international renommierte Forschungseinrichtungen sowie auf eine innovationsfreundliche Netzwerkstruktur, die einen fruchtbaren Boden für diese zukunftsweisenden Ansätze bieten könnten.
Der Stand der Forschung zeigt bereits vielversprechende Beispiele. So ermöglicht der Diamant-Quantensensoren für hochsensitive NMR-Spektroskopie die präzise Analyse von Stoffwechselprozessen auf Molekülebene, während spintronische Sensoren Magnetfelder im Femtotesla-Bereich detektieren können. Supraleitende Josephson-Neuronen dienen als Grundlage für energieeffiziente neuromorphe Datenverarbeitung, und 2D-Materialien wie Graphen steigern die Leistungsfähigkeit elektronischer Bauelemente. Diese Technologien bilden die Grundlage für disruptive Innovationssprünge in verschiedensten Anwendungsfeldern.
Mit Blick auf die Chancen bieten sowohl quantenbasierte als auch neuromorphe Technologien ein großes Potenzial für die Entstehung neuer Wertschöpfungsketten und die Entwicklung völlig neuartiger Produkte und Dienstleistungen. Durch die Integration dieser Technologien könnten Thüringer Unternehmen neue Märkte erschließen und sich als Hightech-Anbieter im internationalen Wettbewerb positionieren. Die enge Verzahnung von Spitzenforschung und Industrie eröffnet auch Chancen für innovative Gründungen, insbesondere im KMU- und Start-up-Bereich, während gleichzeitig der Ausbau wissenschaftlicher Exzellenz den Standort für Fachkräfte weltweit sichtbar und attraktiv macht. Nicht zuletzt versprechen quantenbasierte Sensorsysteme auch neue Anwendungen im Umwelt- und Ressourcenschutz, bspw. für präzisere Umweltmonitoring-Lösungen.
Für die qualitative Analyse des Trends wurde die Annahme zugrunde gelegt, dass Thüringen mit Expertise in Supraleitungen und QPiC zur Entwicklung der nächsten Computergeneration beiträgt und sich als Zentrum der Quanten-Sensorik in den 2030er Jahren etabliert. Im Februar 2025 wurden im Rahmen eines Expertenworkshops mithilfe des Futures Wheels mögliche zentrale Entwicklungspfade des Trends identifiziert und unter Einsatz der Visual Roadmap ein Zukunftspfad entwickelt, der beschreibt, wie ein für den Innovationsstandort Thüringen positiver Zielpunkt im Jahr 2035 erreicht werden kann.
Im Rahmen des Futures Wheels wurde mit der Annahme gearbeitet: „Thüringen trägt mit Expertise in Supraleitungen und QPiC zur Entwicklung der nächsten Computergeneration bei und etabliert sich als Zentrum der Quanten-Sensorik in den 2030er Jahren.“ Ziel war es, auf Basis dieser Annahme den Möglichkeitsraum zukünftiger Entwicklungen systematisch zu erschließen. Dabei wurden vier zentrale Entwicklungspfade identifiziert, die unterschiedliche Potenziale und Herausforderungen für den Standort Thüringen aufzeigen. Diese vier Entwicklungspfade machen deutlich: Die Quantentechnologie bietet Thüringen nicht nur technologisches, sondern auch wirtschafts- und gesellschaftspolitisches Transformationspotenzial, vorausgesetzt, die strukturellen Voraussetzungen werden jetzt strategisch gestaltet.
Im Rahmen der qualitativen Weiterentwicklung der im Futures Wheel gewonnenen Erkenntnisse zur Annahme eines relevanten Beitrags Thüringens zur Weiterentwicklung der Quantentechnologie wurden von den Experten fünf Geschäftsmodelle identifiziert, mit denen im Jahr 2035 voraussichtlich wirtschaftlicher Erfolg generiert werden kann. Die Visual Roadmap zeigt den Zusammenhang zwischen (i) Anwendungen und Geschäftsmodellen, (ii) erforderlichen Technologien und (iii) gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, die zur Erreichung eines für den Innovationsstandort positiven Zielpunkts erforderlich sind. Der Zeithorizont spannt sich von 2025 bis 2035.
| Entwickelte Geschäftsmodelle: | Produkte & Dienstleistungen: |
|---|---|
| Quantencomputer-Rechenzentrum-as-a-Service Ein zukunftsweisendes Geschäftsmodell ergibt sich durch den Aufbau und Betrieb eines spezialisierten Quantencomputer-Rechenzentrums, das als As-a-Service-Modell betrieben wird. Es ermöglicht Forschungseinrichtungen, Start-ups und Unternehmen einen niederschwelligen Zugang zu quantenbasierter Rechenleistung, ohne eigene Hardware vorhalten zu müssen. Über standardisierte Schnittstellen kann die Rechenkapazität flexibel für verschiedenste Anwendungsbereiche genutzt werden, etwa Materialsimulation, Optimierungsaufgaben oder KI-gestützte Datenanalytik. Für Thüringen entsteht damit die Chance, sich als Standort für digitale Souveränität und hochspezialisierte Recheninfrastruktur zu positionieren. |
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| Materialanalytik-as-a-Service Ein skalierbares Geschäftsmodell liegt in der Bereitstellung hochpräziser Materialanalytik als Dienstleistung. Durch den Einsatz quantensensitiver Sensoriksysteme können chemische und physikalische Eigenschaften von Werkstoffen mit höchster Genauigkeit analysiert werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten in der Qualitätskontrolle, Umweltanalytik und medizinischen Diagnostik. Besonders für KMU entsteht ein Mehrwert durch den Zugang zu hochspezialisierten Analysekapazitäten, ohne eigene Labore aufbauen zu müssen. Thüringer Anbieter können sich hier als verlässliche Partner für produktionsbegleitende Analytik und Innovationsprojekte etablieren. |
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| Quantenbasierte Sensoriklösungen für spezialisierte Märkte Ein wachstumsstarkes Geschäftsmodell ergibt sich aus der Entwicklung und Vermarktung von quantenbasierten Sensorlösungen für spezifische industrielle und gesellschaftliche Anwendungsfelder. Diese umfassen etwa Sensorsysteme für die medizinische Diagnostik, Umweltüberwachung, Materialanalyse oder Instandhaltung komplexer Anlagen. Durch die Kombination von Messpräzision und Miniaturisierung adressieren solche Lösungen besonders Märkte mit hohen regulatorischen Anforderungen oder extremen Umweltbedingungen. |
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Für die erfolgreiche Entwicklung und Markteinführung der antizipierten quantentechnologischen Geschäftsmodelle sowie der zugrunde liegenden Anwendungen und Technologien sind grundlegende strukturelle und strategische Voraussetzungen erforderlich: Kooperation mit Großunternehmen und Aufbau gemeinsamer Innovationsstrukturen: Ein zukunftsgerichtetes Innovationssystem im Bereich Quantentechnologien setzt auf belastbare Partnerschaften mit größeren Unternehmen. Joined-Labs mit industriellen Leitakteuren können den Transfer aus der Forschung in die Anwendung erheblich beschleunigen. Dabei sind großunternehmerische Beteiligungen nicht nur für die Skalierung, sondern auch für die anschlussfähige Standardisierung und industrielle Implementierung unerlässlich. Innovationsförderung muss gezielt auch auf solche Allianzen ausgerichtet sein, um Wirkung zu entfalten. Bildung, Fachkräfteentwicklung und Sensibilisierung: Für die langfristige Innovationsfähigkeit ist ein qualifiziertes Fachkräfteangebot entscheidend. Hierzu braucht es Bildungs- und Weiterbildungsinitiativen, die gezielt Schule und Hochschule einbeziehen und auf die spezifischen Anforderungen der Quantentechnologien ausgerichtet sind. Frühzeitige Orientierung, technologische Grundbildung und praxisnahe Ausbildungsformate sind erforderlich, um die kommende Generation von Spezialistinnen und Spezialisten zu sichern. Forschungsinfrastruktur und Technologietransferzentren: Eine tragfähige Forschungs- und Entwicklungstätigkeit erfordert spezialisierte Infrastruktur. Dazu zählen Messmittel, Reinräume und hochpräzise Laborumgebungen. Um diese Ressourcen effizient zu nutzen, sollten zentrale Infrastrukturen für F&E etabliert und durch ein Innovations-Start-up-Zentrum ergänzt werden. Dieses übernimmt Funktionen der Orientierung, des Transfers sowie der gezielten Förderung technologiegetriebener Unternehmensgründungen. Nutzung bestehender Infrastrukturen durch Start-ups und KMU: Start-ups im Bereich Quanten- und Sensortechnologien benötigen Zugang zu hochspezialisierter Infrastruktur, ohne diese selbst bereitstellen zu müssen. Die Vermietung vorhandener Reinräume und Fertigungsanlagen an junge Unternehmen schafft eine wirtschaftlich tragfähige Brücke zwischen Forschung und Produktion. Gleichzeitig entstehen so frühzeitige Anwendungsräume für technologische Reifegrade. Systematische Vernetzung von Anwendern und Akteuren. Der Transfer von Quanteninnovationen in industrielle Wertschöpfungsketten erfordert ein starkes, interdisziplinäres Netzwerk. Die gezielte Vernetzung von Anwendern, Technologieträgern und Forschungseinrichtungen ermöglicht den kontinuierlichen Austausch über Bedarfe, Machbarkeit und Skalierbarkeit. Begleitend dazu sollte ein dediziertes Science- und Technologieforum für Quantentechnologien etabliert werden, das als Dialogplattform für Unternehmen, Wissenschaft, Gesellschaft und Politik dient.
Für die erfolgreiche Entwicklung und Markteinführung der antizipierten Geschäftsmodelle und dazu gehöriger Produkte und Dienstleistungen sind folgende technologische Voraussetzungen erforderlich:
| Technologische Voraussetzung | Herausforderungen |
|---|---|
| Materialanalytik und Miniaturisierung von Systemkomponenten Für hochspezialisierte Anwendungen in der Quanten- und Hochpräzisionstechnologie sind leistungsfähige Verfahren zur Materialanalytik erforderlich. Diese ermöglichen die detaillierte Charakterisierung neuer Werkstoffe sowie die Absicherung reproduzierbarer Materialeigenschaften im Herstellungsprozess. Parallel dazu erlaubt die Miniaturisierung von System- und Subsystemkomponenten eine Integration in kompakte, energieeffiziente Plattformen. | Erfassung von Materialverhalten auf Nanoebene, Analyse bei extremen Umgebungsbedingungen, Kompatibilität mit weiteren Fertigungsprozessen. |
| Halbleitertechnologie und Mikrofabrikation Die Weiterentwicklung der Halbleitertechnologie stellt eine zentrale Grundlage für die Skalierung neuer Quantensysteme dar. In Kombination mit fortgeschrittener Mikrofabrikation können präzise Bauelemente für integrierte Quantenplattformen realisiert werden. | Reinraumproduktion mit hohen Qualitätsstandards, thermische Stabilität, Kompatibilität mit Photonik und Elektronik. |
| Neue photonische Materialien und Substratherstellung Die Entwicklung neuartiger photonischer Materialien ermöglicht den gezielten Aufbau von Chipsystemen mit erweiterter Funktionalität, insbesondere für Lichtsteuerung, Modulation und Erkennung. Die dazugehörige Substratherstellung ist essenziell, um kontrollierte Wachstumsprozesse, mechanische Stabilität und Integrierbarkeit sicherzustellen. | Reproduzierbarkeit der Materialeigenschaften, hohe optische Qualität, thermische Leitfähigkeit. |
| 2D-Materialien und supraleitende Materialien Innovative 2D-Materialien wie Graphen sowie supraleitende Werkstoffe erschließen neue Anwendungsfelder für verlustfreie Signalübertragung, Sensorik und Quantenspeicher. Diese Materialien sind insbesondere für energieeffiziente Komponenten und neue Schaltprinzipien relevant. | Prozessstabilität in der Fertigung, Integration in bestehende Architekturen, langfristige Materialverfügbarkeit. |
| Lithiumniobat-Technologie für Autonomieanwendungen Lithiumniobat-Technologie für Autonomieanwendungen Lithiumniobat zählt zu den Schlüsselmaterialien für modulare Quantenbauelemente und optische Signalverarbeitung. Durch hohe Modulationseffizienz eignet sich das Material für Anwendungen in autonomen Systemen. | kontrollierte Dotierung, Integration mit photonischen Plattformen, industrielle Skalierbarkeit. |
| Integrierte diffraktive Chipsysteme Durch diffraktive Elemente lassen sich komplexe Lichtmanipulationen auf kompaktem Raum realisieren. Integrierte Chipsysteme mit solchen Funktionalitäten sind essenziell für Quantenkomponenten in Kommunikation und Sensorik. | Präzisionsfertigung, thermische Stabilität, Alignment komplexer optischer Pfade. |
| Neuromorphe Materialien und Technologien Für zukünftige KI-basierte und sensorisch dichte Systeme sind neuromorphe Materialien von zentraler Bedeutung. Sie erlauben die Nachbildung neuronaler Informationsverarbeitung auf Materialebene und eröffnen neue Wege in der Hardware-nahen KI-Entwicklung. | Materialzuverlässigkeit unter Dauerbelastung, Interoperabilität mit klassischer Elektronik, limitierte Produktionsverfahren. |
Die Roadmap zeigt, wie Thüringen bis in die 2030er Jahre hinein seine Rolle als Zentrum der Quanten-Sensorik ausbauen und zur Entwicklung der nächsten Computergeneration beitragen kann. Im Zentrum stehen zwei komplementäre Innovationsstränge: Einerseits der Aufbau leistungsfähiger Hardware auf Basis von QPiC, neuromorphen Chips und Supraleitungstechnologien, andererseits die Entwicklung entsprechender Quanten-Software inklusive algorithmischer Steuerung, Systemarchitekturen und ethischer Rahmensetzungen. Die Verbindung beider Stränge eröffnet neue Potenziale in der Mensch-Technik-Interaktion, der medizinischen Diagnostik und industriellen Automatisierung. Vor diesem Hintergrund bietet sich die Entwicklung einer gezielten Exportförderstrategie für Quanten-Technologien an, die Unternehmen nicht nur bei der Internationalisierung unterstützt, sondern auch ihre Vernetzung mit globalen Märkten und Partnern stärkt. Dies könnte durch den Aufbau internationaler Partnerschaften und die Teilnahme an globalen Quanteninitiativen sowie durch die Bereitstellung spezialisierter Exportzentren für Quantenprodukte erfolgen. Parallel dazu sollte der Ausbau von Infrastruktur, insbesondere im Bereich Fachkräfteentwicklung und Digitalisierung von Verwaltungsprozessen, vorangetrieben werden, um die schnelle Skalierung von Quanten-Technologien zu unterstützen und ein langfristiges nachhaltiges Wachstum sicherzustellen.
Die technologische Wertschöpfung beginnt bei grundlegenden Schlüsseltechnologien wie photonischen Materialien, Halbleiterfertigung, 2D-Materialien, supraleitenden Werkstoffen und integrierten Chipsystemen. Darauf aufbauend entstehen neue Anwendungssysteme – insbesondere im Bereich kontextsensitiver Quanten-Sensorik für Umweltmonitoring, Instandhaltung, Sicherheit und Medizin. Plattformbasierte Systemintegration und der Aufbau einer robusten Zulieferlandschaft bilden die Grundlage für industrielle Skalierung. Neue Geschäftsmodelle entstehen unter anderem rund um Analyse-as-a-Service, modulare Systemlösungen sowie OEM-nahe Fertigung.
Um diese Potenziale zu realisieren, sind erhebliche infrastrukturelle Voraussetzungen zu schaffen. Notwendig sind unter anderem zusätzliche Reinräume, spezialisierte Messinfrastrukturen, Applikationszentren und Technologietestfelder. Gleichzeitig müssen systematische Transferpfade zwischen Wissenschaft und Wirtschaft gestärkt werden. Denkbar sind Innovationszentren, Start-up-Plattformen oder Deep-Tech-Inkubatoren. Kapitalgeber, clusterübergreifende Vernetzung und Wissenschaft-Praxis-Kopplungen werden zu strategischen Hebeln für die Skalierung und Marktfähigkeit quantentechnologischer Lösungen. Dazu könnte die Landesregierung prüfen, inwiefern in Thüringen ein Quantum Health Lab ins Leben gerufen werden kann, das als Innovationszentrum für die Entwicklung und Validierung quantenbasierter Diagnoseverfahren dient. Dieses Zentrum könnte als Testumgebung für neue Technologien fungieren und somit die Zulassungsverfahren für neue medizinische Geräte beschleunigen. Die Schaffung eines interdisziplinären Netzwerks von Experten aus Medizin, Quantenphysik und regulatorischen Bereichen würde die nötige Expertise bündeln, um Thüringen als Vorreiter in der Quantenmedizin weltweit sichtbar zu machen.
Begleitend bedarf es wirtschaftspolitischer Maßnahmen, die Bürokratie abbauen, Investitionen erleichtern und eine gezielte Standortpolitik ermöglichen. Insbesondere mit Blick auf Flächenverfügbarkeit, Fachkräftebedarf und Willkommenskultur für internationale Talente, ist dies relevant. Nur durch eine ganzheitlich gedachte Steuerung – von der Grundlagenforschung bis zum Exportprodukt – kann verhindert werden, dass Ressourcenengpässe, fragmentierte Förderstrukturen oder starre Regularien das Wachstumspotenzial ausbremsen. Die gezielte Verzahnung zwischen etablierten Unternehmen, Start-ups und Forschungseinrichtungen ist dabei essenziell. In diesem Zusammenhang sollte die Landesregierung prüfen, ein Quantum Accelerator Program zu initiieren, das speziell auf die Förderung von Start-ups und Unternehmen im Bereich Quanten- und neuromorphe Systeme ausgerichtet ist. Ein solches Programm könnte durch gezielte finanzielle Förderungen, steuerliche Anreize und den Abbau bürokratischer Hürden Gründerinnen und Gründern die nötige Unterstützung bieten. Zusätzlich sollte ein Netzwerk von Innovationszentren und Tech-Inkubatoren geschaffen werden, die als Katalysatoren für technologische Entwicklung und Markteinführung fungieren. Dies würde nicht nur die Ansiedlung von Quanten-Tech-Unternehmen begünstigen, sondern auch den Weg für die Entstehung neuer Wertschöpfungsketten ebnen.
Langfristig kann sich Thüringen mit dieser Entwicklung als international sichtbarer Technologiestandort positionieren, sowohl in spezialisierten Märkten wie der Quantenmedizin und Umweltsensorik als auch in Querschnittsfeldern wie Maschinenbau, Robotik und autonomer Mobilität. Die Visual Roadmap macht deutlich: Thüringen steht an der Schwelle, von punktuellen Kompetenzen zu einem strategisch vernetzten Quantenökosystem zu wachsen, vorausgesetzt, es gelingt, Infrastruktur, Talente, Kapital und Koordination in Einklang zu bringen.
Neben den fünf Fokustrends, die im Rahmen des Foresight-Prozesses als besonders zukunftsrelevant für Thüringen identifiziert und mittels Antizipationsmethoden weiterbearbeitet wurden, wurden zum Trendworkshop weitere Zukunftsthemen diskutiert. Diese Trends wurden in der Priorisierungsmatrix hinsichtlich ihres vermuteten Einflusses auf Thüringen und der Unsicherheit ihrer Weiterentwicklung bewertet, wodurch die systematische Unterscheidung zwischen unmittelbaren Handlungsfeldern, Trends für die weitere Befassung im Foresight-Zyklus, strategischen Beobachtungsfeldern und Themen ohne derzeitige Relevanz für die weitere Bearbeitung ermöglicht wurde.
In den prioritären Suchfeldern, die durch hohen Einfluss und gleichzeitig hohe Unsicherheit gekennzeichnet sind, finden sich neben den fünf Fokustrends auch die Kommerzialisierung und Technologisierung der Weltraumforschung , neue Ansätze zur Bewältigung von Umwelt- und Gesundheitsherausforderungen , ganzheitliche Ansätze zum integrierten Energiemanagement , fortschrittliche Materialien und Technologien für Energie- und Informationssysteme, intelligente Städte mit Fortschritten in Infrastruktur, KI und Cybersicherheit sowie Fortschrittliche Autonomie- und Sicherheitsstrategien für unbemannte Flugsysteme. Diese Themen verbleiben im Themenspeicher für Prio-Trends und werden im Scanning-Prozessschritt des nächsten Zyklus erneut analysiert.
Die Raumfahrt entwickelt sich zu einem prioritären Thema im Foresight-Prozess, da sie durch ihren hohen potenziellen Einfluss bei gleichzeitig hoher Unsicherheit ein zentrales strategisches Beobachtungsfeld darstellt. Durch neue Akteure aus dem privaten Sektor und eine fortschreitende Technologisierung verändert sich das bislang staatlich dominierte Feld grundlegend. Zentrale Entwicklungen umfassen die Wiederverwendbarkeit von Trägersystemen, autonome Explorationsrobotik, innovative Raumanzüge, VR-gestützte Trainingsumgebungen und weltraumbasierte Kommunikationsinfrastrukturen. Gleichzeitig gewinnen strategische Themen wie interplanetare Nachhaltigkeit, die Nutzung extraterrestrischer Ressourcen und internationale Kooperationen zunehmend an Bedeutung.
Neben technologischen Innovationsschüben ergeben sich auch neue Fragen, etwa zur Regulierung und Sicherheit, zur gerechten Verteilung von Ressourcen oder zur Rolle staatlicher Raumfahrtagenturen im Zusammenspiel mit privaten Akteuren. Zudem nimmt der strategische Wettbewerb zwischen geopolitischen Akteuren, insbesondere den USA, China und Indien, weiter zu, was zu Machtverschiebungen führen könnte. Zugleich bietet der Trend erhebliche Impulse für angrenzende Technologiefelder wie Sensorik, Materialentwicklung, Künstliche Intelligenz oder Quantenkommunikation.
Für Thüringen könnte dieser Trend insbesondere dort, wo sich bestehende technologische Kompetenzen mit neuen Anforderungen der Raumfahrtindustrie verschränken lassen, langfristig mit weitreichenden Chancen verbunden sein. Relevante Akteure wie Jenoptik AG, Jena-Optronik GmbH, SpaceOptix GmbH, das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, die Friedrich-Schiller-Universität Jena, die Landessternwarte Thüringen oder Luft- und Raumfahrtinitiativen wie der LRT e. V. verfügen in den Bereichen Optik, Sensorik, Kommunikation und Systemintegration bereits heute über Anschlussfähigkeit an zentrale Zukunftsfelder der Weltraumtechnologie.
Weil die Entwicklung dieses Trends von hoher Unsicherheit geprägt ist, könnte es sinnvoll sein, diesen Bereich nicht nur zu beobachten, sondern gezielt vertiefend mit Foresight-Methoden zu analysieren. Hierbei wäre zu prüfen: Welche Zukunftsbilder sind mit der Technologisierung und Kommerzialisierung der Raumfahrt verbunden? Welche strategischen Optionen könnten sich daraus für Thüringen ergeben? Wie können bestehende Stärken im Land dafür aktiviert werden? Denkbar wäre etwa, bestehende Netzwerke über Thüringen hinaus zu erweitern, bspw. durch eine engere Anbindung an ESA-Aktivitäten oder überregionale Kooperationen mit anderen Bundesländern wie Sachsen. Auch die strategische Antizipation konkreter Anwendungsfälle und ihrer Folgewirkungen, z. B. im Bereich Quantenkommunikation oder Erdbeobachtung, könnte helfen, das Potenzial greifbar zu machen.
Insgesamt erscheint es lohnend, den Trend nicht nur technologisch, sondern auch strategisch einzuordnen, zumal die Aufnahme der Raumfahrt in den Titel des Bundesforschungsministeriums mitsamt der Stellung in der Hightech-Agenda die wachsende Bedeutung unterstreicht. Hier könnte sich ein Möglichkeitsraum für neue Wertschöpfungsketten, internationale Partnerschaften und zukunftsgerichtete Narrative öffnen, die auch über die Raumfahrt hinaus Impulse für Thüringens Innovationslandschaft setzen könnten.
Aufgrund ihres hohen potenziellen Einflusses bei gleichzeitig hoher Unsicherheit gilt die datenbasierte Erfassung und Analyse von Umwelt - und Gesundheitsdaten als prioritäres Thema im Foresight-Prozess. Technologische Fortschritte ermöglichen es zunehmend, Umwelt- und Gesundheitsdaten in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu erfassen und systematisch auszuwerten. Durch den Einsatz von KI, maschinellem Lernen, IoT-Sensoren und Satellitentechnologien können komplexe Umweltsysteme besser verstanden, Risiken frühzeitig erkannt und präventive Maßnahmen gezielter entwickelt werden. Anwendungen reichen von der Echtzeitüberwachung der Luftqualität über die Erkennung illegaler Umweltaktivitäten bis hin zu großflächigen Modellen wie im EU-Projekt Destination Earth, dass die Wechselwirkungen zwischen natürlichen Prozessen und menschlichem Handeln abbildet.
Diese datengetriebenen Technologien eröffnen neue Möglichkeiten im Bevölkerungsschutz, im Ressourcenmanagement (z. B. Wasser, Abfall, Landnutzung), im Wald- und Artenschutz sowie für resiliente Infrastrukturen. Zugleich rückt der sektorübergreifende Einsatz solcher Systeme, etwa für Anwendungen in der Stadtplanung, der Landwirtschaft und im Gesundheitsbereich, in den Fokus.
Für Thüringen ergeben sich aus diesem Trend verschiedene Chancen. Datenbasierte Umwelttechnologien könnten dabei unterstützen, Risiken wie Hochwasser oder Trockenperioden präziser vorherzusagen und Ressourcen (z. B. Wasser oder landwirtschaftliche Flächen) effizienter zu nutzen. Auch im Kontext von Luftreinhaltung, Waldmonitoring oder der Nachverfolgung von Mikroplastik bieten sich Einsatzmöglichkeiten, die sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen könnten. Sinnvoll wäre es, auf bestehende Initiativen zur digitalen Umweltüberwachung aufzubauen und diese gezielt mit KI-basierten Vorhersagemodellen zu erweitern. Modellvorhaben in Hochwasserrisikogebieten oder urbanen Wärmeinseln könnten eine konkrete Grundlage für Anwendung und Skalierung bieten. Ebenso könnten Konsortien aus Verwaltung, Wissenschaft und Wirtschaft gebildet werden, um in relevanten Feldern wie Landwirtschaft, Kreislaufwirtschaft oder Gesundheit neue datenbasierte Geschäftsmodelle zu erproben.
Insgesamt könnten solche Technologien dabei unterstützen, die Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel zu erhöhen, ökologische Belastungen zu verringern und zugleich Innovationen im Bereich Umwelttechnologie zu fördern. Deswegen sollte dieses Thema weiterhin aufmerksam verfolgt werden.
Der Trend zu ganzheitlichen Energiemanagementsystemen wird im Foresight-Prozess als prioritäres Thema mit hohem potenziellem Einfluss und gleichzeitig hoher Unsicherheit bewertet. Er beruht auf der zunehmenden Integration dezentraler Erzeugungs-, Speicher- und Verbrauchseinheiten. Im Zentrum steht, die Energieeffizienz zu erhöhen, CO₂-Emissionen zu senken und mehr Unabhängigkeit von zentralen Versorgungsstrukturen zu erreichen. Dies geschieht unter anderem durch die Kombination fortschrittlicher Speichertechnologien (z. B. Druckluft- und Batteriesysteme), die Nutzung erneuerbarer Energiequellen sowie durch die flexible Umwandlung von Energieformen. Eine zentrale Rolle spielen dabei auch digitale Werkzeuge, etwa zur Analyse und Visualisierung von Energieflüssen und Emissionen in Echtzeit. Diese ermöglichen eine fundierte Entscheidungsfindung, sowohl für kommunale Planungsprozesse als auch für privatwirtschaftliche Anwendungen. Die Realisierung klimaneutraler Quartiere oder der Einsatz von Abwärmenutzung in lokalen Wärmenetzen sind Beispiele für die zunehmende Verschmelzung von technischer Innovation und nachhaltiger Planung.
Für Thüringen könnte es sinnvoll sein, die Entwicklung solcher integrierten Energiesysteme als strategisches Zukunftsthema zu behandeln. Allen voran sollte dies im Zusammenspiel mit den Zielen der kommunalen Wärmeplanung, dem Ausbau erneuerbarer Energien sowie regionaler Wertschöpfung erfolgen.
Modellprojekte in kleinen und mittleren Städten oder in industriellen Clustern könnten dabei helfen, praxistaugliche Anwendungen zu erproben und sichtbare Erfolge zu erzielen. Auch die Nutzung bestehender Infrastrukturen, etwa zur Abwasserwärmerückgewinnung oder zur Einbindung von Solarthermie und Wärmepumpen in lokale Netze, erscheint vielversprechend. Um die technische und soziale Akzeptanz zu erhöhen, könnten Informationskampagnen, Beteiligungsformate und transparente Kosten-Nutzen-Analysen hilfreich sein. Auch die Zusammenarbeit mit Innovationsakteuren wie Institutsteil für angewandte Systemtechnik AST des Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, dem EDIH European Digital Innovation Hub Thuringia oder spezialisierten Unternehmen, wie z.B. die revincus GmbH, könnte ausgebaut werden, um gemeinsam skalierbare Lösungen zu entwickeln.
Die Entwicklung und Anwendung fortschrittlicher Materialien wird im Foresight-Prozess als prioritäres Thema mit hohem potenziellem Einfluss und gleichzeitig hoher Unsicherheit eingeschätzt. Sie eröffnet neue Potenziale in der Energieumwandlung, Energiespeicherung und Informationsverarbeitung. Technologien wie Perowskit-Solarzellen, thermische Batterien oder photonische Systeme versprechen eine deutlich höhere Energieeffizienz und bieten neue Möglichkeiten zur Miniaturisierung, Flexibilisierung und Ressourcenschonung in vielfältigen Bereichen.
Ein besonderer Mehrwert des Themas liegt in der Kombination der Technologien mit intelligenter Materialforschung: Selbstheilende Materialien, biokompatible Systeme und neue Formen der Datenspeicherung können zukunftsweisende Anwendungen ermöglichen, z. B. in der Medizintechnik, der nachhaltigen Elektronik oder für die Resilienz kritischer Infrastrukturen.
Für Thüringen könnte es vielversprechend sein, die vorhandene exzellente Forschung im Bereich Materialwissenschaften (Friedrich-Schiller-Universität Jena, Technische Universität Ilmenau, Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS) gezielt mit Industriepartnern zu vernetzen, um Anwendungsprojekte für konkrete Herausforderungen im Bereich Energie und Digitalisierung voranzubringen. Auch Kooperationen mit IT-Netzwerken wie ITnet Thüringen oder Akteuren der Digitalwirtschaft könnten helfen, Transferpotenziale zu heben. Gleichsam wäre es sinnvoll, bestehende Kompetenzen in der Batterie- und Speicherforschung, z. B. bei CEEC Jena oder IBU-tec advanced materials AG, mit Themen der Kreislaufwirtschaft zu verzahnen, etwa über Konsortien für das Batterie-Recycling.
Angesichts der Komplexität dieser Themen wäre es empfehlenswert, auch neue methodische Formate wie Foresight-Workshops oder Reallabore einzusetzen, um mögliche Zukunftspfade auszuloten und technologieoffene Entwicklungsperspektiven zu fördern.
Intelligente Städte gelten im Foresight-Prozess als prioritäres Thema, da sie ein hohes Wirkungspotenzial auf zentrale Zukunftsbereiche entfalten und zugleich mit erheblicher Unsicherheit hinsichtlich technologischer, gesellschaftlicher und regulatorischer Rahmenbedingungen verbunden sind. Sie stehen für die gezielte Integration digitaler Technologien in die städtische Infrastruktur und zielen darauf ab, Effizienz, Sicherheit, Lebensqualität und Nachhaltigkeit zu steigern. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz, Sensorik, IoT, 5G sowie AR und VR entstehen neue Möglichkeiten in der Verkehrssteuerung, Notfallhilfe, Infrastrukturüberwachung und Energieversorgung. Datenschutz und Cybersicherheit werden dabei zu integralen Bestandteilen einer resilienten Stadtentwicklung, insbesondere durch datensparsame Technologien wie Privacy Preserving Technologies und durch den Einsatz von Edge Computing.
Für Thüringen könnte es sinnvoll sein, Smart-City-Initiativen nicht nur als Infrastrukturprojekte zu begreifen, sondern stärker als Innovations- und Transformationsprojekte der Städte selbst. Die gezielte Kombination von F&E-Förderung, partizipativen Ansätzen und neuen technologischen Anwendungen kann dazu beitragen, urbanen und ländlichen Raum intelligenter zu vernetzen und Innovationspotenziale gezielt auszuschöpfen.
Ein Austausch mit anderen Regionen könnte helfen, Ressourcen effizient einzusetzen und Synergieeffekte zu nutzen. Es wäre lohnend, die Erfahrungen aus Modellprojekten weiterzutragen und etwa drohnenbasierte Lösungen oder digitale Zwillinge für urbane Kulturgüter stärker in die Anwendung zu bringen. Hier bietet sich insbesondere die Verbindung zwischen öffentlichen Verkehrsbetrieben, Forschungseinrichtungen und regionalen Tech-Unternehmen an, bspw. im Rahmen von Konsortien oder Testfeldern für adaptive Verkehrssteuerung, urbanes Notfallmanagement oder intelligente Logistiklösungen.
Unbemannte Luftfahrtsysteme (UAS) werden im Foresight-Prozess als Thema für die Watchlist eingeordnet, da sie derzeit mit geringem Einfluss und geringer Unsicherheit verbunden sind. Durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen entwickeln sie sich zunehmend zu hochautonomen Systemen, die komplexe Navigations- und Steuerungsaufgaben in Echtzeit bewältigen können. Besonders relevant ist dies für neue Drohnentypen wie elektrisch betriebene, senkrecht startende eVTOL-Systeme, die perspektivisch eine Rolle in der urbanen Luftmobilität spielen könnten. Zugleich eröffnen UAS innovative Einsatzmöglichkeiten in anspruchsvollen Bereichen wie der Infrastrukturinspektion, Katastrophenhilfe oder Präzisionslandwirtschaft. Die zunehmende Verbesserung der Fehlertoleranz, Energieeffizienz und Systemrobustheit tragen dazu bei, dass UAS zunehmend in sensiblen Einsatzumgebungen denkbar werden. Gleichzeitig stellen diese Systeme hohe Anforderungen an Datensicherheit, regulatorische Einbindung und verlässliche Kommunikationstechnik.
Auch wenn derzeit kein breiter industrieller Einsatz oder ein starker Forschungsschwerpunkt in Thüringen zu beobachten ist, könnten sich langfristig im Zusammenhang mit spezialisierter Sensorik, der Einbindung in kritische Infrastrukturen oder im Bereich automatisierter Logistiklösungen im ländlichen Raum Chancen für die thüringische Innovationslandschaft ergeben.
Daher wäre es sinnvoll, diesen Trend zunächst auf einer Watchlist zu führen. Vorstellbar ist, regelmäßig zu prüfen, ob sich relevante Entwicklungen in angrenzenden Technologiefeldern ergeben, z. B. in der Photonik, Optik, Mikrosystemtechnik oder bei verkehrsbezogenen Digitalanwendungen, die künftig Anschlussfähigkeit an das Thema UAS und eVTOL bieten könnten. Auch eine Beobachtung regulatorischer und technologischer Entwicklungen, z. B. im Kontext von Zulassungsverfahren oder Luftraumstrukturierungen, könnten Hinweise liefern, ob und wie Thüringen von den Entwicklungen in diesem Themenfeld profitieren und eine gestaltende Rolle einnehmen kann.
In einem nächsten Foresight-Zyklus wäre es insofern denkbar, gezielt nach potenziellen Nischenanwendungen für Thüringen zu suchen. Dazu würden Entwicklungen von Testumgebungen, die Erprobung sicherheitskritischer Systeme oder auch die Entwicklung von Begleittechnologien wie Kommunikationsstandards, Energielösungen, und Notfallmanagement zählen. Insgesamt erscheint es sinnvoll, das Thema mit wachem Blick weiter zu verfolgen und technologische Durchbrüche sowie sich wandelnde Marktbedingungen, die neue Impulse für die regionale Verwertung schaffen könnten, aufzuspüren.
Die Kategorie der unmittelbar handlungsrelevanten Trends, die durch hohen Einfluss bei geringer Unsicherheit geprägt ist, umfasst die Entwicklung und Anwendung synergistischer Digital Twins und IoT-Systeme , den Einsatz von KI-, IoT- und Modellierungstechnologien in Landwirtschaft, Umweltmonitoring und Ressourcenmanagement, nachhaltige und energiesparende integrierte Wärme-/Kältesysteme (Kapitel 4.8) sowie die personalisierte Medizin: Diagnostik, Therapien und Gesundheitsstrategien.
Diese Impulse fließen unmittelbar in die operative Arbeit von Innovativ Thüringen ein. Sie dienen zum Abgleich von Schwerpunkten aktueller FuE-Projekte, zur kurzfristigen Initiierung von FuE-Konsortien sowie als Impulse für die Ausgestaltung von Workshops und Technologieveranstaltungen.
Digitale Zwillinge zählen im Foresight-Prozess zu den Themen mit hohem Einfluss und vergleichsweise geringer Unsicherheit und gelten daher als zentrale Impulsgeber für unmittelbare Handlungsansätze. Sie bezeichnen virtuelle Repräsentationen physischer Objekte oder Systeme, die in Echtzeit Daten aus der realen Welt empfangen, analysieren und zurückspiegeln. In Kombination mit dem Internet der Dinge (IoT) entsteht ein umfassend vernetztes System, das eine kontinuierliche Überwachung, Analyse und Optimierung technischer Prozesse ermöglicht. Diese synergetische Verbindung erlaubt unter anderem eine präzisere Zustandsüberwachung, vorausschauende Wartung, verbesserte Ressourcennutzung sowie datenbasierte Entscheidungsprozesse in Echtzeit.
Einsatzfelder sind vielfältig: von der intelligenten Fabrik über das Energiemanagement in Gebäuden bis hin zur Inspektion technischer Infrastrukturen. Der Trend zeichnet sich durch eine zunehmende Reife aus, steht jedoch weiterhin vor Herausforderungen wie der fehlenden Interoperabilität zwischen Systemen, der Integration in bestehende Infrastrukturen, hohen Anforderungen an Datensicherheit sowie dem Fehlen standardisierter Schnittstellen.
Vor dem Hintergrund der industriellen Struktur Thüringens, die einen starken Fokus auf Maschinenbau, Automatisierung und Energieeffizienz aufweist, könnte der Trend zu Digital Twins und IoT-Systemen eine besondere strategische Relevanz entfalten. Viele Unternehmen im Freistaat bewegen sich in Bereichen, die von einer engeren Verknüpfung physischer und digitaler Systeme profitieren würden.
Sinnvoll wäre es, auf Ebene des Innovativ Thüringen und weiterer Akteure der Innovationslandschaft zu prüfen, inwieweit entsprechende Aktivitäten in Thüringen bereits bestehen und ob es strategische Lücken oder besondere Stärkefelder gibt. Denkbar wäre etwa ein systematisches Mapping relevanter Industrie- und Forschungspartner im Land, um bereits bestehende Ansätze sichtbar zu machen und gezielte Kooperationen zu fördern. Niedrigschwellige Formate zur Unterstützung von KMU, bspw. Demonstrationsumgebungen, Vernetzungsangebote oder Workshops zur Identifikation konkreter Anwendungsfälle, könnten die Weiterentwicklung standortbasiert in Thüringen begünstigen. Darüber hinaus könnte eine engere Verzahnung mit wissenschaftlichen Einrichtungen, etwa in Ilmenau oder Jena, einen wichtigen Beitrag zur Technologievermittlung und Weiterentwicklung leisten.
KI-, IoT- und Modellierungstechnologien gelten im Foresight-Prozess als Themen mit hohem Einfluss und vergleichsweise geringer Unsicherheit – und liefern damit konkrete Impulse für unmittelbare Handlungsansätze. Sie eröffnen vielfältige neue Möglichkeiten für eine datenbasierte, ressourceneffiziente und resiliente Gestaltung von Landwirtschaft, Umweltüberwachung und Ressourcenmanagement. Durch die Kombination von Echtzeitdaten aus Sensoren, maschinellem Lernen und prädiktiver Modellierung lassen sich Umweltveränderungen besser antizipieren, Naturgefahren früher erkennen und natürliche Ressourcen zielgerichteter nutzen. So könnten landwirtschaftliche Prozesse, das Wassermanagement sowie die Umweltbeobachtung deutlich effizienter und nachhaltiger gestaltet werden.
Für Thüringen erscheint es sinnvoll, bestehende Stärken im Bereich Umwelt- und Agrartechnologien durch gezielte Förderung digitaler Anwendungen weiter auszubauen. Pilotprojekte zur Integration von KI und IoT in der Landwirtschaft könnten dabei helfen, sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile zu realisieren. Dies könnte etwa durch intelligente Bewässerungssteuerung, automatisierte Drohnennutzung oder Frühwarnsysteme für Extremwetterlagen erfolgen.
Zudem wäre es denkbar, verstärkt in die digitale Infrastruktur im ländlichen Raum zu investieren, um eine breitere Anwendung solcher Technologien zu ermöglichen. Der Aufbau praxisnaher Schulungsangebote in Zusammenarbeit mit Hochschulen, Technologietransfereinrichtungen und der Agrarwirtschaft könnte dazu beitragen, das Wissen um diese Technologien nachhaltig zu verankern.
Auch der Erfahrungsaustausch mit anderen Regionen oder Initiativen könnte hilfreich sein, um konkrete Anwendungsfälle und bewährte Lösungsansätze zu identifizieren. Modellprojekte, die z. B. Sensorik, Fernerkundung und prädiktive Analysen miteinander verbinden, könnten als Blaupause für die regionale Skalierung solcher Ansätze dienen. Nicht zuletzt wäre es sinnvoll, Anknüpfungspunkte zur Umwelt- und Klimapolitik auf Landesebene zu prüfen; zentrale Anknüpfungspunkte wären Klimafolgenanpassung, die Biodiversitätsstrategie oder auch die Wasserrahmenrichtlinie. Hier könnte der Einsatz datenbasierter Technologien auch zur Erreichung übergeordneter Nachhaltigkeitsziele beitragen.
Integrierte Wärme-/Kältesysteme gelten im Foresight-Prozess als Impulsgeber für unmittelbare Handlungsansätze, da sie mit hohem Einfluss und vergleichsweise geringer Unsicherheit verbunden sind. Die zunehmenden Anforderungen an Energieeffizienz, Dekarbonisierung und Klimaanpassung rücken integrierte Wärme-/Kältesysteme in den Fokus technologischer und politischer Strategien. Dabei geht es um Systemlösungen, die Wärme- und Kältebedarfe sektorübergreifend erfassen, steuern und durch den Einsatz erneuerbarer Energien sowie intelligenter Speichertechnologien nachhaltig decken. Insbesondere in Kombination mit Wärmepumpen, Solarthermie, Abwärmenutzung und digitalen Steuerungslösungen bieten sich neue Möglichkeiten zur Optimierung von Energieflüssen und zur Reduktion fossiler Abhängigkeiten. Durch adaptive Regelung, Lastmanagement und sektorübergreifende Kopplung können Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Klimaschutz miteinander verbunden werden.
Für Thüringen ergeben sich aus dem Trend vielfältige Ansatzpunkte, um technologische Entwicklung, Energieeffizienz und Standortattraktivität strategisch zu verzahnen. Bestehende industrielle Infrastrukturen, kommunale Wärmenetze und energetische Sanierungsprogramme könnten durch gezielte Integration innovativer Wärme-/Kälteverbundsysteme deutlich optimiert werden. Besonders vielversprechend erscheint die Förderung intelligenter Systemlösungen in Gewerbegebieten, Industrieclustern oder energetisch zu transformierenden Quartieren. Pilotvorhaben zur sektorübergreifenden Kopplung, wie etwa die Verbindung von industrieller Abwärmenutzung mit wohnungswirtschaftlicher Wärmeerzeugung oder die Integration saisonaler Speicher, könnten sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Wirkungen entfalten. Eine engere Zusammenarbeit mit regionalen Energieagenturen, Stadtwerken und Forschungseinrichtungen würde zusätzlich dazu beitragen, innovative Technologien praxisnah zu erproben und schrittweise in den Markt zu überführen.
Zudem erscheint es sinnvoll, bestehende Förderinstrumente und Planungsgrundlagen gezielt auf die Unterstützung solcher integrierten Systeme auszurichten. Der Aufbau von Demonstrationsanlagen sowie begleitender Aus- und Weiterbildungsangebote im Bereich Systemintegration, Digitalisierung und Energiemanagement könnte wesentlich dazu beitragen, das notwendige Know-how dauerhaft in der Region zu verankern. Auch auf landespolitischer Ebene bieten sich strategische Anknüpfungspunkte. Programme wie das Klimagesetz Thüringen, die Wärmewende-Roadmap oder die Nachhaltigkeitsstrategie des Landes könnten gezielt mit technologiegestützten Lösungen der Wärme-/Kälteintegration verbunden werden. Auf diese Weise kann der Trend einen substanziellen Beitrag zur Umsetzung sektorübergreifender Klimaziele leisten und gleichzeitig die regionale Innovationskraft im Bereich nachhaltiger Energiesysteme stärken.
Mit dem Abschluss des ersten Foresight-Zyklus von Innovativ Thüringen liegen priorisierte und qualitativ verdichtete Technologietrends vor, die für die Innovationspolitik des Freistaates relevant sind. Diese Ergebnisse bilden einerseits die Grundlage für weiterführende Schritte in Transfer, Vernetzung und Entwicklung sowie andererseits für vertiefte Analysen und das kontinuierliche Scanning in den nächsten Zyklen des Foresight-Prozesses. Das Foresight-Team von Innovativ Thüringen übernimmt dabei eine koordinierende Rolle und treibt die Nachverfolgung der Transferaktivitäten voran.
Die folgenden Maßnahmen sind Beispiele für die praktische Weiterverfolgung. Dazu gehören unter anderem themenspezifische Transferworkshops und Vernetzungsveranstaltungen, vertiefende Analysen zu einzelnen Themenfeldern und auch die Weiterverfolgung der Watchlist im Scanning.
Vor dem Hintergrund der im ersten Foresight-Zyklus identifizierten Themenfelder können Teilbereiche in vertiefenden Analysen weitergeführt werden. Durch diese Deep Dives können strategisch relevante Aspekte detailliert untersucht und konkrete Umsetzungspfadoptionen geprüft werden.
Um Deep Dives inhaltlich tragfähig und wirkungsorientiert aufzusetzen, bedarf es klarer thematischer Zuschnitte, methodischer Expertise sowie der aktiven Mitwirkung relevanter Akteure aus Forschung, Wirtschaft und Verwaltung. Erforderlich sind darüber hinaus belastbare Datengrundlagen, geeignete Analyseformate und nicht zuletzt eine strukturierte Prozessarchitektur zur Ergebnissicherung und Operationalisierung. Die Auswahl der zu vertiefenden Themen sollte anhand transparenter Kriterien erfolgen, etwa dem erwartbaren Innovationspotenzial für Thüringen, vorhandenen Entwicklungspfaden oder regionalen Kompetenzprofilen. Ziel ist es, vielversprechende Zukunftsthemen zu schärfen und basierend auf den Ergebnissen der Deep Dives gezielt in Richtung konkreter Innovationsvorhaben zu entwickeln.