Ansprechpartner:
Prof. Nihat Ay
Prof. Pierre-Alexander Murena
Die Aktivitäten der TUHH im Bereich Künstliche Intelligenz sind stark anwendungsorientiert und im Engineering-Kontext verankert. Zentrale Beiträge erfolgen über mehrere BMFTR-geförderte Projekte, die KI in eingebetteten Systemen, Medizintechnik und Sensorik einsetzen. Mit der Initiative 'Machine Learning in Engineering' bündelt die TUHH ihre Kompetenzen und vernetzt sich eng mit regionalen Partnern. Ein strategisches Leuchtturmprojekt ist die geplante ELLIS-Unit Hamburg, die gemeinsam mit UHH, DESY und weiteren Partnern aufgebaut werden soll. Ziel ist die Kombination exzellenter Grundlagenforschung mit starkem Transfer in Wirtschaft und Start-ups. Damit trägt die TUHH zur Positionierung Hamburgs als KI-Standort bei und verbindet wissenschaftliche Exzellenz mit Innovationsökosystemen.
Zusammenfassung auf der Basis aktueller und geplanter Projekte
Die Technische Universität Hamburg (TUHH) leistet im Rahmen der Hightech Agenda Deutschland (HTAD) wesentliche Beiträge zur KI-Forschung durch ein breites, interdisziplinäres Portfolio an Projek- ten. Schwerpunkte liegen in der Entwicklung und Anwendung von KI-Methoden in den Ingenieurwis- senschaften, insbesondere in den Bereichen intelligente Logistik und Robotik, nachhaltige Produktion und Materialentwicklung, sicherheitskritische Systeme sowie datengetriebene Modellierung und Simu- lation. Aktuelle und geplante Projekte reichen von KI-gestützter Automatisierung in der Hafen- und Logistiktechnik über maschinelles Lernen in der Geotechnik und Verfahrenstechnik bis hin zu KI für Cyber-Physische Systeme, Edge AI und vertrauenswürdige IT-Sicherheit. Zudem werden KI-Methoden in der Luftfahrt, Mikroelektronik, Sensorik, Medizin sowie in der Material- und Strukturentwicklung eingesetzt. Ein wachsender Fokus liegt auf Scientific Machine Learning, hybriden physikbasierten und datengetriebenen Ansätzen sowie auf der Integration von KI in reale industrielle Anwendungen. Ergänzt wird dies durch Aktivitäten in der KI-gestützten Lehre, Mensch-Technik-Interaktion und innovationsori- entierten Nutzung von Large Language Models. Durch BMFTR-geförderte Projekte und strategische Initiativen trägt die TUHH damit maßgeblich zur digitalen Transformation und zur Stärkung Deutsch- lands als KI-Standort im Sinne der HTAD bei.
Im folgenden gehen wir konkret auf ausgewählte Forschungsbereiche und Initiativen ein. Hierbei sind die beteiligten Professor*innen alphabetisch geordnet.
MLE-Initiative
Die Initiative Machine Learning in Engineering (MLE) bündelt Kompetenzen und Aktivitäten im Bereich des maschinellen Lernens an der Hamburg University of Technology (TUHH) sowie bei Partneror- ganisationen in der Metropolregion Hamburg. Studierende, Promovierende, Postdocs, Forschende und Professorinnen und Professoren aus allen Departments der TUHH und der Partner arbeiten im Rahmen dieser Initiative interdisziplinär zusammen. Ziel ist es, insbesondere solche Grundlagenforschung zu betreiben, die für die Entwicklung neuer Technologien relevant ist, und damit zur digitalen Transformation der Ingenieurwissenschaften beizutragen. Neben der Grundlagenforschung verfolgt die Initiative auch das Ziel, Wissen in Wirtschaft und Industrie zu transferieren. Zu den Instrumenten dieses Transfers gehören unter anderem die jährlich stattfindenden MLE Days, die eine wichtige Plattform für Weiterbildung und Wissensaustausch bieten.
Sprecher: Nihat Ay, Annika Eichler, Olaf Landsiedel
KI und Robotik
Die Themen KI und Robotik bilden einen Schwerpunkt und bieten die Möglichkeit, Hamburg und die Technische Universität Hamburg als führenden Standort für KI, Robotik und autonome Systeme weiter auszubauen und neue Impulse für Forschung, Technologietransfer und industrielle Innovation zu schaffen. Gleichzeitig eröffnet er die Chance, intelligente physische Systeme für zentrale Hamburger Anwendungsfelder wie Hafenlogistik, Luftfahrt, Mobilität, maritime Systeme und Industrie 4.0 zu entwickeln und zu erproben.
Involvierte TUHH-Professori*innen: Jana Jost, Olaf Landsiedel, Thorsten Schüppstuhl
KI in der Medizin
Methoden der Künstlichen Intelligenz haben eine lange Tradition in der Anwendung im Gesundheitswesen und in der Medizin. Mehrere Forschungsgruppen im Forschungsfeld cyber-physischer und medizinischer Systeme konzentrieren sich auf die Entwicklung und Anwendung spezialisierter KI-Methoden und -Systeme, häufig in enger Zusammenarbeit mit klinischen Partnern, beispielsweise am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE). Christian Cyron und sein Team (Kontinuums- und Materialmechanik) sind sowohl an der TUHH als auch am Hereon tätig und entwickeln physikinformierte Machine-Learning-Methoden, unter anderem zur Simulation der Biomechanik von Weichgewebe. Moritz Göldner und seine Arbeitsgruppe (Data Driven Innovations) befassen sich ebenfalls mit Anwendungen im Gesundheitsbereich. Das Team von Tobias Knopp (Biomedizinische Bildgebung) ist an der TUHH und am UKE angesiedelt und nutzt fortgeschrittene rechnergestützte Verfahren zur Bildverarbeitung, einschließlich Deep-Learning-Methoden. Die Arbeitsgruppe von Alexander Schlaefer (Medizintechnik und Intelligente Systeme) hat einen starken Fokus auf Robotik und maschinelles Lernen und arbeitet an einer Vielzahl klinischer Anwendungen in enger Kooperation mit medizinischen Partnern.
Involvierte TUHH-Professoren: Christian Cyron, Moritz Göldner, Tobias Knopp, Alexander Schläfer
VISTA und ihre Graduiertenschule VISOR
Die TUHH ist eine Partnerinstitution der Hamburg Virtual Initiative for Science & Technology in AI (Hamburg VISTA). Diese Initiative hat zum Ziel, bestehende Synergien zwischen den PIER-PLUS- Partnern an der Schnittstelle von Künstlicher Intelligenz sowie deren Anwendungen in den Natur- und Ingenieurwissenschaften sichtbar zu machen und gezielt auszubauen. Für die TUHH bietet VISTA eine strategische Plattform, um ihre Stärken in den Ingenieurwissenschaften mit KI-Methoden zu verbinden und interdisziplinäre Forschung maßgeblich voranzutreiben. Ein zentraler Bestandteil von VISTA ist die Graduiertenschule VISOR, an der die TUHH aktiv beteiligt ist. VISOR fördert eine Kohorte von Pro- movierenden, die an innovativen KI-Themen arbeiten und jeweils gemeinsam von zwei Forschenden aus unterschiedlichen VISTA-Institutionen – unter maßgeblicher Beteiligung der TUHH – betreut werden. Durch diese strukturierte, interinstitutionelle Zusammenarbeit sowie durch gemeinsame Veranstaltungen und Netzwerke stärkt die TUHH ihre Rolle als verbindendes Element zwischen KI-Grundlagenforschung und ingenieurwissenschaftlicher Anwendung. Darüber hinaus trägt die TUHH durch ihre Beteiligung an VISTA zur Bündelung von Spitzenforschung, Methodenkompetenz sowie Weiterbildungs- und Vernetzungsangeboten bei. Dies stärkt nicht nur die interdisziplinäre KI-Forschung in Hamburg, sondern positioniert die TUHH und den Standort insgesamt als führend in zukunftsrelevanten Bereichen wie Digitalisierung und Automatisierung und schafft zugleich die Grundlage für große Verbundvorhaben, etwa im Rahmen von DFG-TRR oder SFB.
Vorstand: Nihat Ay, Chris Biemann (UHH), Gregor Kasieczka (UHH), Philipp Neumann (DESY), Oliver Niggemann (HSU)
ELLIS-Unit Hamburg
Aus der PIER-PLUS-Querschnittsdisziplin Computing and Data Science ist ein Antrag auf die Einrichtung der ELLIS-Unit Hamburg hervorgegangen, der im Oktober 2025 gemeinsam mit der Universität Hamburg (UHH), dem Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), dem Universitätsklinikum Hamburg- Eppendorf (UKE) sowie der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) eingereicht wurde. Die Leitung ist als gemeinsame Kooperation zwischen der TUHH und der UHH geplant. Die ELLIS-Unit Hamburg verfolgt das Ziel, ihre standortspezifische exzellente Grundlagenforschung weiter auszubauen und die daraus gewonnenen Erkenntnisse durch gezielten Wissenstransfer nachhaltig in Industrie und Wirtschaft der Metropolregion Hamburg zu überführen. Ein eng verzahntes Start-up-Konzept ist dabei ein integraler Bestandteil dieser Strategie und trägt maßgeblich dazu bei, zusätzliche Wachstumsimpulse zu generieren. Insgesamt steht die strategische Ausrichtung der ELLIS-Unit Hamburg in enger Übereinstimmung mit den Zielen der HTAD. Die Anbindung Hamburgs an die ELLIS-Gesellschaft ist im Koalitionsver- trag zwischen der SPD, Landesorganisation Hamburg, und Bündnis 90/Die Grünen, Landesverband Hamburg, vom 14. April 2025 verankert.
Der Antrag wurde durch die ELLIS-Gesellschaft überaus positiv bewertet. Sowohl die starke standort- spezifische fachliche Ausrichtung als auch die große geopolitische Bedeutung wurden hierbei besonders hervorgehoben. Durch die ELLIS-Unit Hamburg wird die Metropolregion eine starke Anbindung an die ELLIS-Gesellschaft verwirklichen und damit die Zusammenarbeit mit anderen ELLIS-Units weiter ausbauen. Eine Bewilligung erfolgt zunächst für einen Zeitraum von fünf Jahren. Im Falle einer Bewilligung wird die ELLIS-Unit Hamburg ihre Arbeit im Oktober 2026 aufnehmen. In den darauffolgenden fünf Jahren soll die ELLIS-Unit Hamburg aufgebaut und konsolidiert werden. Im Sinne der Zielsetzung der ELLIS-Gesellschaft wird die ELLIS-Unit Hamburg den Aufbau eines ELLIS-Instituts Hamburg anstreben. Dies würde einen bedeutenden Baustein für die Umsetzung der HTAD-Ziele darstellen und zugleich eine hohe Strahlkraft für die Metropolregion Hamburg entfalten.
Direktion: Nihat Ay, Stefano Panzeri (UHH)