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JAHRESBERICHT 2012 | 2013<br />
Technologie<br />
Lebensräume<br />
Forschung<br />
IKT<br />
Transfer<br />
Vernetzung<br />
Innovation<br />
<strong>FZI</strong> FORSCHUNGSZENTRUM INFORMATIK
<strong>FZI</strong>-Jahresbericht 2012 | 2013<br />
Mai 2013<br />
Herausgeber:<br />
Der Vorstand des <strong>FZI</strong><br />
Dipl. Wi.-Ing. Michael Flor<br />
Prof. Dr. Andreas Oberweis<br />
Prof. Dr. Ralf Reussner<br />
Prof. Dr.-Ing. J. Marius Zöllner<br />
<strong>FZI</strong> Forschungszentrum Informatik<br />
Haid-und-Neu-Str. 10–14<br />
76131 Karlsruhe, GERMANY<br />
Tel. +49 721 9654-0<br />
Fax +49 721 9654-959<br />
E-Mail: fzi@fzi.de<br />
<strong>FZI</strong> Forschungszentrum Informatik|Gemeinnützige Stiftung des bürgerlichen Rechts, Az: 14-0563.1, RP Karlsruhe<br />
Vorstand: Michael Flor, Andreas Oberweis, Ralf Reussner, J. Marius Zöllner|Vorsitzender des Kuratoriums: Ministerialdirigent Günther Leßnerkraus<br />
2 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
INHALTSVERZEICHNIS<br />
INHALTSVERZEICHNIS<br />
VORWORT DES VORSTANDS<br />
4–5<br />
ANWENDUNGSFELDER UND AUSGEWÄHLTE PROJEKTE<br />
Energie<br />
Projekt Energiemanagement mit intelligenten Haushaltsgeräten<br />
Wissen und Informationsdienste<br />
Projekt xDelia<br />
Software-Entwicklung<br />
Projekt Cumulus4j<br />
Gesundheitswesen<br />
Projekt Wegweiser Pflege und Technik<br />
Mobilität<br />
Projekt OpEneR<br />
Automation und Robotik<br />
Projekt viEMA-Werkserprobung bei Bosch<br />
Produktion und Logistik<br />
Projekt RAN<br />
6–21<br />
8–9<br />
10–11<br />
12–13<br />
14–15<br />
16–17<br />
18–19<br />
20–21<br />
<strong>FZI</strong> HOUSE OF LIVING LABS<br />
22–27<br />
ORGANISATION<br />
Wir über uns<br />
Unsere Forschungsbereiche<br />
Zahlen und Fakten<br />
28–41<br />
30<br />
32–39<br />
40–41<br />
HIGHLIGHTS<br />
Ausgezeichnet<br />
Personelles<br />
Gründen<br />
Netzwerken<br />
Zusammenarbeiten<br />
Aus- und Weiterbilden<br />
42–61<br />
44–45<br />
46–47<br />
48–49<br />
50–55<br />
56–59<br />
60–61<br />
IMPRESSUM<br />
63<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 3
SEHR GEEHRTE DAMEN UND HERREN, LIEBE FREUNDE UND FÖRDERER DES <strong>FZI</strong>!<br />
Dem <strong>FZI</strong> ist mit dem Aufbau des House of Living Labs (HoLL)<br />
in der Haid-und-Neu-Straße 5a die Etablierung einer einzigartigen<br />
Plattform für unsere Partner zur Inspiration, Erforschung<br />
und Erprobung neuartiger Dienste gerade an den Schnittstellen<br />
der Informatik zu den Anwendungen gelungen. Selbst<br />
europaweit ist unser HoLL mit sieben Living Labs und über<br />
2000 qm Fläche einzigartig in der Breite der abgedeckten<br />
Themen, die allesamt gesellschaftliche Herausforderungen der<br />
Zukunft bearbeiten.<br />
Und dennoch: auf diesem Erfolg darf sich das <strong>FZI</strong> nicht ausruhen.<br />
Ganz im Gegenteil: das Jahr 2012 war geprägt von<br />
der Weiterentwicklung und dem Ausbau des HoLL. Hier gilt<br />
es insbesondere zwei unserer Projekte des Spitzenclusters<br />
Elektromobilität Süd-West, AUTOPLES und GreenNavigation,<br />
zu nennen, die an den Schnittstellen der <strong>FZI</strong> Living Labs<br />
smartMobility, Automotive, mobileIT/mobileBusiness sowie<br />
smart Energy angesiedelt sind.<br />
Dass das <strong>FZI</strong> mit dem HoLL auf „das richtige Pferd“ gesetzt<br />
hat, zeigt sich schon jetzt; nicht zuletzt in den hochrangigen Besuchern,<br />
die das HoLL ans <strong>FZI</strong> holte. EU-Kommissar Günther<br />
Oettinger besuchte es am 28.9.2012 und war beeindruckt von<br />
der Forschungskraft und Innovation, die das <strong>FZI</strong> hier demonstriere.<br />
Weitere hochrangige Gäste waren die Ministerialräte<br />
Dr. Goerdeler und Dr. Tettenborn aus dem BMWi in Berlin<br />
sowie die Mitglieder der Landtagsfraktion der FDP. Ebenso<br />
beeindruckt war der britische Botschafter Simon McDonald,<br />
der bei seinem Besuch am 7.3.2013 das HoLL als „House of<br />
the Future“ treffend charakterisierte. Am 12.10.2012, als das<br />
HoLL im Rahmen der 40-Jahr-Feier der Fakultät für Informatik<br />
des KIT seine Türen der Öffentlichkeit öffnete, hatten wir ein<br />
volles „House“.<br />
Die strategische Relevanz des <strong>FZI</strong> House of Living Labs wird<br />
auch deutlich in der Etablierung einer neuen Stelle für einen<br />
Leiter des HoLL. Wir sind froh, Dr. Stefan Hellfeld ab dem<br />
1.1.2013 für die Leitung gewonnen zu haben. Neben seiner<br />
Kernaufgabe, das HoLL strategisch weiterzuentwickeln, ist er<br />
auch die zentrale Ansprechperson für alle Fragen rund um das<br />
House of Living Labs. Gerade wenn Sie unsicher sind, welches<br />
oder welche Kombination von Living Labs für Ihr Unternehmen<br />
die geeignete Innovationsplattform ist, schneidert Ihnen Stefan<br />
Hellfeld passgenaue Lösungen.<br />
Eine weitere Leitungsstelle besetzt Frank Kleiner, bisher Abteilungsleiter<br />
der Stabsstelle Rechner- und Datenkommunikation<br />
(RuD), seit dem 1.02.2013 als Technischer Leiter des <strong>FZI</strong>.<br />
Damit ist er für die strategische technische Ausrichtung des<br />
<strong>FZI</strong> im Bereich IT und sonstiger <strong>FZI</strong>-weiter Technik sowie für<br />
die Stabsstelle RuD und den inneren Dienst verantwortlich.<br />
Das <strong>FZI</strong> sieht es als außerordentlichen Erfolg an, Professor Dr.<br />
Stefan Jähnichen von der TU Berlin als Assoziierten Direktor<br />
seit dem 1.11.2012 gewonnen zu haben. Professor Jäh nichen<br />
ist vielen in der Informatikszene sehr bekannt, u. a. durch sein<br />
Amt als Präsident der Gesellschaft für Informatik in den Jahren<br />
2008 bis 2011 und aufgrund seiner langjährigen Erfahrung<br />
als Institutsleiter des Fraunhofer FIRST. Professor Jähnichen<br />
leitet nun gemeinsam mit Professor Tai unsere Außenstelle in<br />
Berlin in der Friedrichstraße 60 und wird sie um die Themen<br />
Simulation und Blended Learning ergänzen.<br />
Auch in Karlsruhe gab es personelle Veränderungen. Nach<br />
acht Jahren Vorstandsarbeit schied zum 31.12.2012 Professor<br />
Dr. Rudi Studer aus dem Vorstand aus. Seit Anfang 2006<br />
war Rudi Studer Sprecher des Vorstands. Während seiner<br />
Vorstandszeit erlebte das <strong>FZI</strong> ein rasantes Wachstum, den Aufbau<br />
des HoLL und der Außenstelle Berlin. Rudi Studer ist es<br />
gelungen, trotz dieser in vielerlei Hinsicht „Verdoppelung des<br />
<strong>FZI</strong>“ dennoch die Konsolidierung und Nachhaltigkeit unserer<br />
Forschungseinrichtung im Blick zu halten. In sehr sympathischer<br />
Weise, mit Augenmaß und Beharrlichkeit hat er das <strong>FZI</strong><br />
höchst erfolgreich geführt. Wir danken ihm sehr herzlich dafür!<br />
Rudi Studer wird sich weiter im <strong>FZI</strong> als Direktor engagieren.<br />
Nachfolger im Vorstand wird Professor Dr. Andreas Oberweis,<br />
Nachfolger als Sprecher wird Professor Dr. Ralf Reussner, der<br />
schon seit 2011 dem Vorstand angehört. Für die Kontinuität<br />
des <strong>FZI</strong> ist eine andere Personalie prägend: in der Kuratoriumssitzung<br />
wurde Dipl.-Wi.-Ing. Jan Wiesenberger als Nachfolger<br />
unseres kaufmännischen Vorstands Dipl. Wi.-Ing. Michael<br />
Flor bestätigt. Damit ist mit dem neuen Vorstand der Generationenwechsel<br />
nun vollständig gelungen.<br />
Prof. em. Dr. Dr. h. c. Wolffried Stucky ist zu Beginn des Jahres<br />
aus dem aktiven Wirken als Direktor ausgeschieden. Er engagierte<br />
sich viele Jahre lang in bemerkenswerter Weise als Direktor<br />
und Vorstand am <strong>FZI</strong>. In Anerkennung seiner Dienste<br />
wurde ihm der Status Direktor emeritus verliehen. Wir danken<br />
ihm herzlich für sein langjähriges Engagement.<br />
Bereits im Sommer 2011 erzielte das <strong>FZI</strong> eine Zertifizierung<br />
für sein Qualitätsmanagementsystem (QMS) nach DIN EN ISO<br />
9001:2008 und DIN EN ISO 13485:2010 für Forschungsbereiche<br />
mit Anwendungsforschung im Bereich Medizinprodukte.<br />
Im Berichtsjahr wurde das QMS erfolgreich weiterentwickelt.<br />
Die Normkonformität und der gelebte, kontinuierliche Verbes-<br />
4 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
VORWORT DES VORSTANDS<br />
serungsprozess konnten in einem Überwachungs- und Rezertifizierungsaudit<br />
im Juni 2012 positiv bestätigt werden.<br />
Für Aufbau, Weiterentwicklung und Koordination des QMS<br />
wurde eine Stabsstelle geschaffen. Neben der effizienten und<br />
nachhaltigen Umsetzung des QMS zählt die Koordination des<br />
<strong>FZI</strong>-internen Wissensmanagements zu den Aufgaben der neu<br />
geschaffenen Stabstelle. Wir freuen uns, dass seit 1.9.2012<br />
Dr.-Ing. Nicole Groß diese verantwortungsvolle Aufgabe am <strong>FZI</strong><br />
wahrnimmt.<br />
Ein Highlight in der Außendarstellung des <strong>FZI</strong> war die Präsenz<br />
des <strong>FZI</strong> auf der CeBIT 2013, wie im vergangenen Jahr gemeinsam<br />
mit dem KIT. Unser gemeinsamer Stand zog eine Vielzahl<br />
von Besuchern an, an ihrer Spitze die EU-Kommissarin für die<br />
Digitale Agenda und Vizepräsidentin der Europäischen Kommission<br />
Neelie Kroes sowie Staatssekretär Ingo Rust aus dem<br />
Ministerium für Finanzen und Wirtschaft des Landes Baden-<br />
Württemberg. Neu in 2013 war unser Konzept, den Startup-<br />
Unternehmen aus dem <strong>FZI</strong> die Möglichkeit zur Präsentation zu<br />
geben, eingebettet in den Stand des <strong>FZI</strong>. Teilgenommen haben<br />
die <strong>FZI</strong>-Spin-Offs audriga und nubedian, die ihre Leistungen<br />
zum E-Mail-Umzug in der Cloud und cloudbasierte Lösungen<br />
für das Gesundheits- und Sozialwesen präsentierten.<br />
Dank und Ausblick<br />
Mit dem HoLL besitzt das <strong>FZI</strong> nach wie vor eine einzigartige<br />
Forschungsplattform, gerade auch für unsere mittelständischen<br />
Partner. Wir bauen die Wettbewerbschancen, die das HoLL<br />
uns bietet, systematisch weiter aus. In der Außenstelle Berlin<br />
können wir unser Angebot als einer der führenden mittelständischen<br />
Forschungs- und Transferdienstleister auch bundesweit<br />
gut sichtbar darstellen. Der neue Vorstand hat den Generationenwechsel<br />
an der Spitze des <strong>FZI</strong> vollzogen, sodass wir<br />
voller Zuversicht in die Zukunft schauen.<br />
Wir möchten uns an dieser Stelle bei allen Förderern und<br />
Wegbegleitern des <strong>FZI</strong> für ihre tatkräftige Unterstützung<br />
im Berichtsjahr bedanken. Spezieller Dank gilt unseren<br />
Direktoren, Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, die durch<br />
ihr außergewöhnliches Engagement den Erfolg des <strong>FZI</strong> in<br />
2012 möglich gemacht haben. Mit diesen Voraussetzungen<br />
sowie der Hilfe und Unterstützung unserer Freunde<br />
und Förderer sehen wir den Herausforderungen der<br />
Zukunft optimistisch entgegen.<br />
DER VORSTAND DES <strong>FZI</strong><br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 5
Lösung<br />
Anwendung<br />
Puls der Zeit<br />
Herausforderung<br />
Information<br />
6 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
FORSCHUNG UND AUSGEWÄHLTE PROJEKTE<br />
ENERGIE 8<br />
Projekt Energiemanagement mit intelligenten Haushaltsgeräten 9<br />
WISSEN UND INFORMATIONSDIENSTE 10<br />
Projekt xDelia 11<br />
SOFTWARE-ENTWICKLUNG 12<br />
Projekt Cumulus4j 13<br />
GESUNDHEITSWESEN 14<br />
Projekt Wegweiser Pflege und Technik 15<br />
MOBILITÄT 16<br />
Projekt OpEneR 17<br />
AUTOMATION UND ROBOTIK 18<br />
Projekt viEMA-Werkserprobung 19<br />
PRODUKTION UND LOGISTIK 20<br />
Projekt RAN 21<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 7
ANWENDUNGSFELD ENERGIE<br />
Schwankende Stromerzeugung durch erneuerbare Energien wirkt sich auf die Netzstabilität aus. Kritische Netzsegmente<br />
müssen zunehmend überwacht und die Stromeinspeisung unter Umständen reduziert werden. Am <strong>FZI</strong> entwickeln wir Me -<br />
thoden und Verfahren zur kontinuierlichen Erfassung des Netzzustandes und entwickeln Mechanismen zur intelligenten<br />
Steuerung von flexiblen Verbrauchern und anderen relevanten Komponenten des Stromnetzes. Gebäude wie auch Produktionsanlagen<br />
sollen intelligent gemacht und so beispielsweise in die Lage versetzt werden, den Verbrauch zu flexibilisieren,<br />
Lastspitzen zu vermeiden und Systemdienstleistungen bereitzustellen. Neben der technischen Inte gra tion ist die<br />
Entwicklung von adäquaten Anreiz- und Steuerungsmechanismen erforderlich.<br />
Immer mehr Strom wird aus alternativen Erzeugungsanlagen<br />
ins Netz eingespeist. Das stellt die Energieversorgung, die bislang<br />
auf einer überschaubaren Anzahl von Großkraftwerken beruhte,<br />
vor neue wirtschaftliche und technische Herausforderungen.<br />
Dezentrale Einspeisung und fluktuierende Stromerzeugung<br />
insbesondere aus Wind- und Photovoltaik-Kraftwerken erfordern<br />
neue Lösungen zur Netzsteuerung. Eine wichtige Rolle können<br />
hier intelligente Netzkomponenten übernehmen; zum Beispiel<br />
Energiemanagementsysteme für Ortsnetzstationen, Umspannwerke<br />
und Gebäude. Damit diese Energiemanagementsysteme<br />
die gewünschte Wirkung entfalten können, müssen Erzeuger,<br />
Abnehmer und Speichersysteme durch Informations- und Kommunikationstechnologien<br />
(IKT) vernetzt werden – durchgängig<br />
vom Kraftwerk bis beispielsweise zur Elektrofahrzeug-Ladestation.<br />
Am <strong>FZI</strong> erarbeiten wir Konzepte, Methoden, Algorithmen,<br />
Software und Software-/Hardware-Lösungen für die effiziente<br />
Ressourcennutzung im Energiesystem der Zukunft.<br />
KOORDINATIONSMECHANISMEN UND STEUERUNGS-<br />
STRATEGIEN<br />
Um Stromangebot und Stromabnahme intelligent koordinieren<br />
zu können, konzipieren und evaluieren wir Methoden und Verfahren<br />
für eine orts-, zeit- und nutzungsvariable Anpassung<br />
des Stromverbrauchs an die Stromerzeugung. Als Anreizsysteme<br />
können unterschiedliche Tarife eingesetzt werden, die z. B.<br />
in Form von dynamischen Preissignalen automatisierte Geräte<br />
und Anlagen zu einer Anpassung ihrer Nachfrage unter Berücksichtigung<br />
von Präferenzen und Anforderungen veranlassen.<br />
MARKTINTEGRATION UND NUTZERPARTIZIPATION<br />
Die Kunden mitzunehmen in die Zukunft einer Energieversorgung,<br />
an der sie selbst aktiv beteiligt sind, gehört ebenso zu<br />
den großen Aufgaben der Realisierung des Smart Grid wie<br />
seine technischen Lösungen. Um privaten wie gewerblichen<br />
Stromkunden ihre neue Rolle so einfach wie möglich zu machen,<br />
wird am <strong>FZI</strong> erforscht, wie man Entscheidungsprozesse<br />
unter Berücksichtigung der Kundenpräferenzen automatisieren<br />
kann. Dazu werden Methoden zur Charakterisierung des<br />
individuellen Verbrauchsverhaltens eingesetzt, persönliche<br />
Präferenzen des Kunden analysiert und unter Berücksichtigung<br />
des Datenschutzes in den Verfahren abgebildet. Darauf<br />
aufbauend entwickeln wir Entscheidungsunterstützungssysteme<br />
im Smart-Grid-Umfeld.<br />
EFFIZIENTE VERNETZUNG FÜR INTELLIGENTES<br />
GEBÄUDE-ENERGIEMANAGEMENT<br />
Damit Lasten flexibel verteilt werden können, müssen Erzeuger,<br />
Verbraucher und Speicher durch IKT vernetzt sein. Das<br />
<strong>FZI</strong> definiert Datenmodelle für eine verteilte IKT-Infrastruktur<br />
zum integrierten Energiemanagement in Gebäuden und Produktion<br />
und forscht an Optimierungsalgorithmen zur Koordination<br />
der Lastflüsse. Ansätze und Lösungen werden im <strong>FZI</strong><br />
House of Living Labs entwickelt und getestet.<br />
FORSCHUNGSUMGEBUNGEN AM <strong>FZI</strong><br />
Das gesamte <strong>FZI</strong> House of Living Labs ist eine einzigartige<br />
Forschungs-, Entwicklungs- und Evaluationsumgebung für moderne<br />
Energiemanagementsysteme und -verfahren. Der Gebäudebetrieb<br />
stellt den Wissenschaftlern reale Bedingungen und<br />
echte Daten durch verschiedene Anlagen im Produktivbetrieb<br />
zur Verfügung. Photovoltaikzellen sowie eine KWK-Anlage ergänzen<br />
die konventionelle Stromversorgung. Für die Entkopplung<br />
von Erzeugung und Verbrauch sind verschiedene thermische<br />
und elektrische Speicher vorhanden. Die Integration der<br />
zahlreichen vernetzten Erzeuger, Verbraucher und Speicher<br />
in das Gebäude-Energiemanagement steht im <strong>FZI</strong> Living Lab<br />
smartEnergy im Vordergrund. Schnittstellen gibt es zum Living<br />
Lab smartHome/AAL, das mit intelligenten Gebäudeautomatisierungssystemen<br />
und kommunikationsfähigen Haushaltsgeräten<br />
ausgestattet ist. Im <strong>FZI</strong> Living Lab smartAutomation steht<br />
die Energieeffizienz in der Industrieautomatisierung, im <strong>FZI</strong><br />
Living Lab smartMobility stehen Elektrofahrzeuge als Verbraucher,<br />
aber auch als Energiespeicher, im Mittelpunkt.<br />
ANWENDUNGSFELD<br />
ENERGIE<br />
Mehr Informationen unter<br />
www.fzi.de/energie<br />
8 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
PROJEKT INTELLIGENTE HAUSHALTSGERATE Ä<br />
ENERGIEMANAGEMENT MIT INTELLIGENTEN HAUSHALTSGERÄTEN<br />
Das Traditionsunternehmen E.G.O. ElektroGerätebau GmbH Oberderdingen untersucht mit Unterstützung des <strong>FZI</strong> die<br />
Einbindung moderner Haushaltsgeräte in Gebäude-Energiemanagementsysteme. Auf diese Weise soll die Abnahme des<br />
Stromverbrauchs der Geräte künftig passend zum aktuellen Lastaufkommen im Fremd- und Eigenstromnetz gesteuert<br />
und Mehrwertdienste angeboten werden können. Mit dem <strong>FZI</strong> House of Living Labs (HoLL) steht für die Entwicklung von<br />
Software, Signal- und Steuereinheiten sowie die praktische Erprobung des Zusammenspiels aller Komponenten im realen<br />
Gebäude eine einzigartige Forschungsumgebung zur Verfügung.<br />
Konventionelle Kraftwerke und alternative Stromerzeugungsanlagen<br />
können Energie nicht immer gleichmäßig in die Netze<br />
einspeisen. Auf der Verbraucherseite ist die Stromabnahme<br />
natürlich auch nicht konstant. Lastflexibles Energiemanagement<br />
soll in Zukunft dafür sorgen, dass Schwankungen in der<br />
Stromerzeugung ausgeglichen und alle verfügbaren Energieressourcen,<br />
also auch weitere Energieträger wie Erdgas oder<br />
Fernwärme, optimal genutzt werden. Vom Gebäude-Energiemanagementsystem<br />
erhalten Elektrogeräte Signale, wann<br />
Energie effizient verbraucht, wann sie gespart und wann sie<br />
gespeichert werden sollte. Dabei wird z. B. die eigene Stromerzeugung<br />
im Gebäude sowie auch der Zustand im Stromnetz<br />
berücksichtigt.<br />
Die Basis des Gebäude-Energiemanagements im HoLL (s. linke<br />
Seite „Forschungsumgebungen am <strong>FZI</strong>“) bildet das Software-<br />
Framework Organic Smart Home. Dieses Rahmenwerk ist in<br />
Forschungsprojekten am Institut AIFB des Karlsruher Instituts<br />
für Technologie entstanden. Es wurde weiterentwickelt, um<br />
die elektrischen und thermischen Energieströme zu erfassen<br />
und die Energieerzeuger, Energiespeicher und Verbraucher<br />
zu steuern. Zur eigenen Energiebereitstellung stehen im HoLL<br />
ein Blockheizkraftwerk und eine Photovoltaik-Anlage sowie<br />
zusätzlich eine Adsorptionskältemaschine mit entsprechenden<br />
Speichern zur Verfügung; ideale Bedingungen, um Interdependenzen<br />
zwischen Energieträgern und Energieformen bei der<br />
Optimierung der Energieflüsse im Smart Building zu berücksichtigen.<br />
Das <strong>FZI</strong> Living Lab smartHome/AAL, eines von sieben <strong>FZI</strong> Living<br />
Labs unter dem Dach des HoLL, ist mit Haushaltsgeräten<br />
unterschiedlicher Hersteller ausgestattet. Die in den Geräten<br />
verbaute Steuerelektronik von E.G.O. wird sukzessive mit<br />
Kommunikationsmodulen (Appliance Connector) ausgestattet.<br />
Zusätzlich wurden sogenannte Smart Plugs – ebenfalls eine<br />
Entwicklung von E.G.O. – in der Laborumgebung installiert<br />
und in das Organic Smart Home integriert. Die Smart Plugs<br />
erfassen die Leistungsprofile der angeschlossenen Geräte<br />
und können diese zudem schalten. Hierdurch können auch<br />
nicht kommunikationsfähige Haushaltsgeräte ins Gebäude-<br />
Energiemanagement einbezogen werden. Im <strong>FZI</strong> Living Lab<br />
smartEnergy steht ein klassischer Wäschetrockner als Testgerät<br />
zur Verfügung. Wird er vom Stromnetz getrennt, speichert<br />
er den aktuellen Programmfortschritt und setzt bei Wiederherstellung<br />
der Stromversorgung das Wäschetrocknen genau dort<br />
fort, wo das Programm<br />
unterbrochen wurde. Mit<br />
Hilfe eines Smart Plug<br />
kann dieser Wäschetrockner<br />
somit relativ simpel<br />
in ein Energiemanagementsystem<br />
eingebunden<br />
werden. Er steht damit<br />
exemplarisch für technische Lösungen, die den schrittweisen<br />
Übergang zu intelligenten Haushaltsgeräten ermöglichen.<br />
Die technische Anbindung der E.G.O. Smart Plugs und Appliance<br />
Connectors erfolgt mit dem Kommunikationsstandard<br />
ZigBee an ein ebenfalls von E.G.O. entwickeltes Smart Home<br />
Gateway, welches über eine Referenz-Implementierung des<br />
EEBus verfügt. Mit diesem Gateway können Daten unterschiedlicher<br />
Bussysteme abstrahiert und unter Verwendung<br />
einer standardisierten Schnittstelle angesprochen werden. Die<br />
Datenabstraktion des EEBus wurde von der Firma Kellendonk<br />
im Rahmen des Förderprogramms „E-Energy“ entwickelt. Die<br />
EEBus Initiative e. V. verfolgt die Vernetzung von Smart Grid<br />
und Smart Consumer anhand eines standardisierten Vernetzungskonzeptes<br />
(EEBus) mit dem Ziel einer internationalen<br />
Normung.<br />
Im weiteren Verlauf des Projektes werden neben technischen<br />
Fragestellungen des Energiemanagements elektrischer Geräte<br />
und Anlagen auch Mehrwertdienste untersucht, welche Funktionen<br />
des Energiemanagements mit Services für Komfort und<br />
Sicherheit verknüpfen und Schnittstellen für Systeme aus den<br />
unterschiedlichen Domänen eines Smart Homes schaffen.<br />
Hierbei dient das Organic Smart Home in Kombination mit dem<br />
EEBus als Plattform für eine weitestgehend standardisierte<br />
Integration.<br />
Ansprechpartner am <strong>FZI</strong>: Birger Becker, bbecker@fzi.de<br />
PROJEKT INTELLIGENTE HAUSHALTSGERÄTE<br />
··<br />
Kopplung von intelligenten Haushaltsgeräten mit<br />
Verfahren des Gebäude-Energiemanagements<br />
··<br />
Anwendungstests im <strong>FZI</strong> Living Lab smartHome/AAL<br />
··<br />
Partner: E.G.O. ElektroGerätebau GmbH<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 9
ANWENDUNGSFELD WISSEN UND INFORMATIONSDIENSTE<br />
Die immer größere Wissensintensität von Produkten und Dienstleistungen, technologische Entwicklungen, aber auch<br />
der globale Konkurrenzdruck bedeuten, dass der Erfolg einer Organisation wie auch die Wohlfahrt einer Gesellschaft in<br />
immer stärkerem Maße von Informationen und Wissen abhängen. Das richtige Wissen zu erfassen oder aus einer ständig<br />
wachsenden Datenflut abzuleiten, um es dann im richtigen Moment in der richtigen Form am richtigen Ort zum Einsatz<br />
zu bringen, ist deswegen unser Forschungsziel.<br />
Das <strong>FZI</strong> betrachtet in diesem Anwendungsfeld besonders neue<br />
Ansätze, um Wissen aus großen Datenmengen (Big Data) oder<br />
der kollektiven Intelligenz vieler Menschen zusammenzutragen;<br />
ebenso, wie betriebliche Informationssysteme durch Cloud<br />
Computing besser werden und Lernen unterstützen können.<br />
(MOBILE) KOLLABORATION UND KOLLEKTIVE<br />
INTELLIGENZ<br />
In den letzten Jahren im Internet entstandene Methoden und<br />
Techniken wie Wikis haben den Beitrag und das Kombinieren<br />
von Informationen ins Internet und Intranet radikal vereinfacht.<br />
Durch diese Techniken kann die kollektive Intelligenz immer<br />
größerer Gruppen effizient zusammengebracht und nutzbar gemacht<br />
werden. Zusammen mit der schnellen Entwicklung von<br />
internetfähigen und mit Sensoren versehenen Smartphones<br />
entsteht die Basis für eine neue Generation des betrieblichen<br />
Wissensmanagements, bei dem Daten und Wissen von allen<br />
und für jeden Mitarbeiter genau im Moment der Anwendung<br />
erfasst und bereitgestellt werden können.<br />
KA-Feedback – eine vom<br />
<strong>FZI</strong> entwickelte App, mit<br />
der Bürger der Stadt<br />
Karlsruhe Hinweise zur<br />
Verbesserung der Infrastruktur<br />
geben können.<br />
Die App dient auch<br />
der Erforschung von<br />
Rahmenbedingungen<br />
für erfolgreiche mobile<br />
Kollaboration.<br />
Das <strong>FZI</strong> untersucht hier beispielsweise seit Anfang 2012 im<br />
PartSense-Projekt, wie die verteilte Datenerfassung mit Smartphones<br />
besser ermöglicht werden kann. Wie man Techniken<br />
wie Wikis für die Verbreitung von Information im Pflegebereich<br />
verwenden kann, erproben wir in weiteren Transferprojekten<br />
(s. auch Seite 15, Projekt Wegweiser Pflege und Technik).<br />
WISSEN AUS BIG DATA<br />
Immer kostengünstigere und genauere Sensoren, umfangreiche<br />
Datensammlungen aus betrieblichen Informationssystemen<br />
und auch das Soziale Web bedeuten eine Datenflut, deren<br />
Verarbeitung erhebliche technische Herausforderungen birgt.<br />
Gleichzeitig schafft die große Menge verfügbarer Daten viele<br />
neue Chancen zur Optimierung von Produkten und Dienstleistungen.<br />
In diesem Feld untersuchen wir unter anderem in der<br />
Shared Research Group Corporate Services and Systems, einer<br />
Forschungs- und Entwicklungskooperation von Bayer, <strong>FZI</strong> und<br />
KIT, wie auf Basis solcher Datenmengen die Finanzplanung<br />
eines Großunternehmens verbessert werden kann.<br />
CLOUD COMPUTING UND CLOUD SERVICES<br />
Der Trend, IT-Dienstleistungen über das Internet anzubieten<br />
und abhängig von der Nutzung abzurechnen, bietet neue Möglichkeiten,<br />
innovative Dienste in diesem Bereich kostengünstig<br />
zu nutzen wie auch neue Möglichkeiten, solche Dienste selbst<br />
anzubieten. In diesem Themenbereich untersucht das <strong>FZI</strong> insbesondere,<br />
wie die Sicherheit und gesetzeskonforme Verarbeitung<br />
von Informationen in der Cloud sichergestellt werden<br />
kann und wie Standards die Verbreitung von Cloud Computing<br />
unterstützen können.<br />
TECHNOLOGIEGESTÜTZTES LERNEN<br />
Technologiegestütztes Lernen ist seit vielen Jahren Gegenstand<br />
der Forschung und Entwicklung am <strong>FZI</strong>. Besonders im<br />
Rahmen der EU-FP7-Projekte MIRROR und xDelia (s. nachfolgende<br />
Seite) hat das <strong>FZI</strong> dabei auch neue Arten des technologiegestützten<br />
Lernens entwickelt. Beispielsweise werden im<br />
Projekt MIRROR über Mobiltelefone und am Körper getragene<br />
Sensoren Information aus dem Arbeitsleben gesammelt. Diese<br />
Daten werden dann vom Computer ausgewertet und präsentiert.<br />
Auf diese Weise werden Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter<br />
bei der Reflexion über ihre Arbeit unterstützt. Es soll für sie<br />
z. B. möglich werden, besser zu verstehen, welche Aspekte ihrer<br />
Arbeit ihnen Stress verursachen – was ihnen im Anschluss<br />
helfen kann, einen besseren Umgang damit zu erlernen.<br />
ANWENDUNGSFELD<br />
WISSEN UND INFOR-<br />
MATIONSDIENSTE<br />
Mehr Informationen unter<br />
www.fzi.de/wissen<br />
10 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
PROJEKT xDELIA<br />
SPIELERISCH EINEN BESSEREN UMGANG MIT EMOTIONEN BEI GELDGESCHÄFTEN LERNEN<br />
Warum tendieren Menschen dazu, unerwartete Gewinne leichtfertig wieder auszugeben? Warum weigern sie sich, Aktien<br />
zu verkaufen, die im Minus stehen? Sieben Partner aus England, Dänemark, Schweden, den Niederlanden, Spanien und<br />
Deutschland hatten sich zum Ziel gesetzt, das Entscheidungsverhalten von Menschen beim Handel auf elektronischen<br />
Plattformen zu verbessern. Im Zentrum des xDelia-Projektes stand das Verhalten von Händlern und privaten Investoren<br />
der dänischen Investmentbank SAXO Bank. Das <strong>FZI</strong> hat Biofeedback-Spiele zum Erlernen der Kontrolle von Emotionen<br />
mitentwickelt und evaluiert.<br />
Richtige Finanzentscheidungen zu treffen, ist sowohl im beruflichen<br />
als auch im privaten Umfeld ein essentieller Bestandteil<br />
unseres täglichen Lebens. Trotzdem begehen Menschen systematische<br />
Fehler bei Finanzentscheidungen. Häufig sind die mit<br />
den Entscheidungen verbundenen Emotionen der Grund dafür.<br />
Das EU-FP7-Projekt xDelia hat in den vergangenen drei Jahren<br />
einen innovativen Weg beschritten,<br />
um das Verhalten von Menschen<br />
bei Finanzentscheidungen nachhaltig<br />
zu verbessern: unter anderem<br />
mit Hilfe tragbarer Sensoren zum<br />
Messen von Emotionen und sogenannten<br />
„Serious Games“, also<br />
ernsthaften Computerspielen.<br />
Grundannahme war, dass ein<br />
Schlüsselaspekt beim Umgang mit<br />
Emotionen die Fähigkeit ist, diese<br />
kontrollieren und regulieren zu können. Menschen, die ihre<br />
Emotionen gut regulieren können, behalten in kritischen Situationen<br />
den sprichwörtlichen „kühlen Kopf“. Und den braucht<br />
man beim Aktienhandel. Klassische Lernansätze helfen nur begrenzt,<br />
die notwendigen Fähigkeiten zu vermitteln, um Finanzentscheidungsfehler<br />
zu vermeiden und bei den Entscheidungen<br />
die eigenen Emotionen besser zu berücksichtigen. xDelia<br />
verfolgte den Ansatz, Emotionsregulation zu trainieren. Die<br />
beteiligten Forscherteams entwickelten eine learning journey,<br />
eine spielerische Lernreise, mit dem Ziel, Emotionsregulation<br />
und somit das Finanzverhalten von Händlern und privaten<br />
Investoren nachhaltig zu verbessern.<br />
Ein Kernaspekt war dabei die Entwicklung einer Reihe von<br />
sogenannten Biofeedbackspielen, für deren Umsetzung und<br />
Evaluierung das <strong>FZI</strong> maßgeblich verantwortlich war. Am <strong>FZI</strong><br />
wurden dazu mobile Sensortechnologien eingesetzt, die gewonnenen<br />
Erkenntnisse in kürzester Zeit (online) ausgewertet<br />
und in professionellen Spielumgebungen mit experimenteller<br />
Wirtschaftsforschung und Psychologie kombiniert, um den<br />
Zusammenhang zwischen emotionalen Einflüssen und dem<br />
Entscheidungsverhalten festzustellen.<br />
Bei Biofeedbackspielen werden Vitaldaten sensorisch erfasst,<br />
zum Beispiel wird die Herzrate des Spielers kontinuierlich<br />
gemessen und in ein Maß für emotionale Erregung umgewandelt.<br />
Dieses kann dann als Biofeedback online wieder in<br />
das Spiel einfließen und z. B. auf dem Bildschirm angezeigt<br />
werden. Somit erhält der Spieler Informationen über seine<br />
gegenwärtige emotionale Verfassung. Das Biofeedback erfolgt<br />
aber nicht nur visuell. Zusätzlich wird die Spielschwierigkeit an<br />
die emotionale Erregung gekoppelt. Über diesen Hebel kann<br />
die erfolgreiche Regulation von Emotionen belohnt, schlechte<br />
Regulation hingegen bestraft werden.<br />
Die Spiele sollen Händlern und Investoren<br />
helfen, ein stärkeres Bewusstsein<br />
für den Einfluss ihrer Emotionalität<br />
zu entwickeln, und die Fähigkeit<br />
stärken, auch unter großem Stress<br />
aktiv Emotionsregulation zu trainieren.<br />
Entlang der learning journey wurden<br />
die Spiele schrittweise realistischer<br />
gestaltet bis hin zum echten Handel<br />
auf elektronischen Plattformen. Somit<br />
helfen die Spiele, die erlernten Fähigkeiten auch im realen<br />
Aktienhandel zu nutzen.<br />
Das <strong>FZI</strong> brachte vor allem bei der Entwicklung und Evaluation<br />
des Biofeedback-Spiels Auction Game neben seiner Erfahrung<br />
mit der Erfassung und Auswertung von Biosignalen aus Vitalsensoren<br />
seine umfassenden Kompetenzen in der Erforschung<br />
elektronischer Auktions- und weiterer Marktplattformen sowie<br />
der Untersuchung menschlichen Verhaltens unter Emotionalität<br />
ein. Zur Evaluation der eingesetzten Methoden wurden die<br />
Spiele auch in verhaltensökonomischen Experimenten mit Studenten<br />
im Labor untersucht. Maßgeblich für die Nutzung von<br />
Biofeedback in den Spielen war dabei die am <strong>FZI</strong> entwickelte<br />
Middleware xAffect, die online Biofeedback basierend auf<br />
verschiedenen Vitalsignalen wie Herzrate oder Hautleitwert für<br />
verschiedene Anwendungen ermöglicht.<br />
Ansprechpartner am <strong>FZI</strong>: Rico Knapper, knapper@fzi.de<br />
PROJEKT xDELIA<br />
··<br />
Ein Großteil der wissenschaftlichen Projektergebnisse<br />
ist bereits im Internet unter www.xdelia.org zu finden.<br />
··<br />
Die Middleware xAffect ist zum Projektende als<br />
Open-Source-Version veröffentlicht worden unter<br />
http://www.xaffect.org/<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 11
ANWENDUNGSFELD SOFTWARE-ENTWICKLUNG<br />
Aus dem allgegenwärtigen Einsatz von Software ergeben sich komplexe Anforderungen an die Software-Entwicklung.<br />
Unsere Teams arbeiten an innovativen Entwurfsmethoden und softwaretechnischen Lösungen für die Konstruktion von<br />
Softwaresystemen, die ökonomisch hergestellt und betrieben werden können, und dabei dauerhaft sicher, vertrauenswürdig<br />
und beherrschbar sind. Eine ingenieurmäßige Software-Entwicklung, die auch Leistungsvorhersage und Qualitätssicherung<br />
in den Entwurf integriert, betrachten wir als Grundvoraussetzung.<br />
Unter Nutzung der neuesten Erkenntnisse und Techniken der<br />
Informatik und Computerwissenschaften sowie den Chancen<br />
zu internationaler Zusammenarbeit, die sich aus der weltweiten<br />
Vernetzung durch Web-Technologien ergeben, entwickeln<br />
unsere Informatiker, Softwareingenieure, Softwaretechniker,<br />
Wirtschaftswissenschaftler und Datensicherheitsspezialisten<br />
am <strong>FZI</strong> wegweisende Methoden für die Software-Entwicklung.<br />
Unser Ausgangspunkt ist die ganzheitliche Betrachtung von<br />
Software. Diese beginnt bei der Geschäftsprozessanalyse,<br />
berücksichtigt die ökonomische Notwendigkeit für effiziente, industrietaugliche<br />
Softwareentwurfs- und -produktionsverfahren,<br />
wendet neueste Techniken wie Mehrkernverarbeitung, Virtualisierung,<br />
Cloud Computing, Web- und Social-Media-Kollaboration<br />
an und reicht bis zu kryptographischen Lösungen für den<br />
Schutz von Daten vor Angreifern, sei es auf eigenen Servern<br />
oder ausgelagert in der Cloud.<br />
PROAKTIVE KOORDINATION KOLLABORATIVER SOFT-<br />
WARE-ENTWICKLUNG<br />
Immer mehr Anwendungen werden von Open-Source-Software-<br />
Entwicklungsteams erarbeitet. Untersucht wird, wie eine proaktive<br />
Unterstützung verteilter Entwicklungsteams, u. a. durch<br />
Beobachtung und Nutzung von Social Media und Kollaborationswerkzeugen<br />
aussehen kann.<br />
PARALLELVERARBEITUNG UND MULTICORE<br />
Zur fachgerechten Entwicklung von Software für Mehrkernprozessorsysteme<br />
werden Entwurfsverfahren, Debugging- und<br />
Qualitätskontrollmechanismen, Testumgebungen und Testmethoden<br />
für Parallelverarbeitung und Multicore-Plattformen<br />
erarbeitet.<br />
VIRTUALISIERUNG UND CLOUD COMPUTING<br />
Ob und wie sich Virtualisierung und Cloud Computing nutzen<br />
lassen, um Performanz und Zuverlässigkeit der Systeme zu<br />
verbessern, wird auf Basis einer systematischen Analyse<br />
von Qualitätseigenschaften zur Entwicklungszeit untersucht.<br />
Kostenschwere Fehleinschätzungen bei der Umsetzung von<br />
Cloud-Anwendungen werden damit vermieden.<br />
SICHERHEIT IN DER SOFTWARE-ENTWICKLUNG<br />
Systemsicherheit und der Schutz vertraulicher Daten sind<br />
kritische Erfolgsfaktoren geworden. Zu Software-Sicherheit und<br />
Kryptographie wird u. a. erforscht, wie man ermitteln kann,<br />
ob kryptographische Protokolle und Schutzmechanismen im<br />
Betrieb eingehalten werden.<br />
INGENIEURMÄSSIGE SOFTWARE-ENTWICKLUNG<br />
Methoden und automatisierte Verfahren zu schaffen, durch die<br />
man bereits beim Softwareentwurf Qualitätsvorhersagen z. B.<br />
im Bezug auf Performanz und Zuverlässigkeit treffen kann,<br />
stehen im Fokus der ingenieurmäßigen Softwareentwicklung.<br />
MULTIPLATTFORM-ANWENDUNGEN<br />
Software so zu konstruieren, dass ohne oder nur mit geringem<br />
Aufwand möglichst viele der heute verbreiteten mobilen und<br />
stationären Endgeräte bedient werden können, ist Inhalt der<br />
Forschungsarbeiten zu Multiplattform-Anwendungen.<br />
INNOVATIVE FORSCHUNGSUMGEBUNGEN<br />
Für die praktische Erprobung ihrer Lösungsansätze steht den<br />
Forscherinnen und Forschern mit dem <strong>FZI</strong> House of Living<br />
Labs (s. Seite 22) eine praxisnahe Anwendungsumgebung zur<br />
Verfügung. Prototypen können dort mit Testkomponenten aus<br />
dem späteren Einsatzmarkt und auf echten Betriebsplattformen<br />
getestet werden.<br />
ANWENDUNGSFELD<br />
SOFTWARE-<br />
ENTWICKLUNG<br />
Mehr Informationen unter<br />
www.fzi.de/software<br />
12 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
PROJEKT CUMULUS4J<br />
NEUARTIGE KONZEPTE SCHÜTZEN ANWENDUNGSDATEN IN DER CLOUD<br />
Mit Cumulus4j stellen Wissenschaftler und Softwareingenieure aus dem Karlsbader Unternehmen AX Business Solutions<br />
AG, der Freiburger NightLabs Consulting GmbH und des <strong>FZI</strong> gemeinsam erarbeitete Konzepte für die sichere Speicherung<br />
von Anwendungsdaten in der Cloud frei zur Verfügung. Entwickler können die Architektur und die in ein Java-Plug-<br />
In umgesetzten Konzepte als Open-Source-Software für eigene Unternehmensanwendungen nutzen. Mit Cumulus4j<br />
liegen die Daten nur im lokalen Arbeitsspeicher unverschlüsselt. In der Cloud und bei allen Übertragungen sind sie<br />
verschlüsselt.<br />
Datenschutz gehört zu den großen Herausforderungen für den<br />
Betrieb von Software in der Cloud. Bereits lange bevor Cloud-<br />
Computing als Lösung zum Auslagern von Datenverarbeitungsaufgaben<br />
technisch so fortgeschritten war, dass Unternehmen<br />
es als Alternative für eigene Rechner- und Softwareinfrastrukturen<br />
nutzen konnten, wurde vom Auslesen vertraulicher Bankinformationen<br />
durch Unbefugte berichtet. Auch Meldungen<br />
über bösartige Hacker, die riesige Datenbanken von Großkonzernen<br />
kopieren, liest man immer wieder in den Medien.<br />
Oft lehnen Unternehmen es deshalb ab, geschäftsbezogene<br />
Informationen an einen Cloud-Dienstleister zu übermitteln, der<br />
die Durchführung softwarebasierter betriebswirtschaftlicher<br />
Berechnungen in Auftragsarbeit anbietet und Rechenkapazitäten,<br />
Speicher- und Softwareressourcen als Dienste bereitstellt.<br />
Eine der wichtigsten Hürden für den Erfolg von betriebswirtschaftlichen<br />
Dienstleistungen über das Internet (Software-asa-Service)<br />
ist das Fehlen einer Datensicherheit, die Kunden<br />
garantiert, dass selbst ein Systemadministrator des Cloud-<br />
Anbieters Daten nicht auslesen und weitergeben kann. Zur<br />
Überwindung dieser Datenschutzhürde im Cloud Computing<br />
stellt Cumulus4j eine sichere Architektur für vertrauenswürdige<br />
Unternehmensanwendungen im Internet zur Verfügung.<br />
Um eine vertrauenswürdige Datenverwaltung zu gewährleisten,<br />
müssen die Datenbestände verschlüsselt in der Cloud abgelegt<br />
werden. Dies könnte man zwar bereits durch Festplattenverschlüsselung<br />
erreichen, doch um mit den Daten in der Cloud<br />
arbeiten zu können, müssten die entschlüsselten Festplatteninhalte<br />
bei dieser Lösung für die Verarbeitung des Cloud-<br />
Anbieters entschlüsselt werden. Einem internen Angreifer<br />
(z. B. einem Systemadministrator des Cloud-Anbieters) fielen<br />
dadurch sämtliche Daten unverschlüsselt in die Hände.<br />
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und<br />
Forschung geförderten KMU-innovativ-Projekts Cumulus4j entwickelten<br />
die Projektpartner einen neuartigen Ansatz. Dieser<br />
löst das Datenschutz-Problem dadurch, dass die Daten nur im<br />
Arbeitsspeicher des Benutzers („Client“) unverschlüsselt vorgehalten<br />
werden. Der Benutzer überträgt die Daten zerstückelt<br />
und verschlüsselt zum Server, der in der Cloud läuft. Dort werden<br />
die verschlüsselten Daten in Datenbanken geschrieben.<br />
Dies geschieht durch eine geschickte Verteilung der Daten auf<br />
mehrere Datenbanken, so dass trotz Verschlüsselung effiziente<br />
Datenbankabfragen möglich bleiben: Der Client kann Datenbankabfragen<br />
auf verschlüsselten Daten ausführen, ohne dass<br />
es zu größeren Einbußen bei der Performanz kommt. Erst auf<br />
dem Client werden die Daten dann wieder entschlüsselt.<br />
In Cumulus4j wurden darüber hinaus weitere Konzepte zur<br />
sicheren Verschlüsselung von Daten entwickelt und umgesetzt.<br />
So verwendet Cumulus4j für die Verschlüsselung nicht einen,<br />
sondern eine Vielzahl an Schlüsseln. Die Verwaltung der Schlüssel<br />
erfolgt auf einem separaten Server und erschwert so den<br />
Diebstahl von Daten. Werden außerdem einige Schlüssel gestohlen,<br />
kann sich ein Angreifer nur Zugang zu einem kleinen<br />
Teil der Daten verschaffen, die aufgrund der verteilten Speicherung<br />
zusammengehörender Inhalte über mehrere Datenbanken<br />
für ihn aber wenig Sinn machen.<br />
Cumulus4j nutzt moderne APIs zur Persistenz von Daten und<br />
kann so transparent in Cloud-Applikationen integriert werden.<br />
Für die Datenspeicherung werden zahlreiche gängige Datenbanken<br />
unterstützt. Obwohl alle Datensätze verschlüsselt gespeichert<br />
werden, sind effiziente Abfragen mit etablierten<br />
Abfragesprachen wie JDOQL und JPQL möglich.<br />
Die Funktionalität der entwickelten Lösung konnte im Projekt<br />
erfolgreich anhand der Integration in die Cloud-basierte Fakturierungssoftware<br />
AX-Easy und das ERP-System JFire demonstriert<br />
werden. Cumulus4j wurde im Rahmen des Projekts<br />
als Open-Source-Software veröffentlicht und steht so allen<br />
Entwicklern Cloud-basierter Unternehmensanwendungen zur<br />
Bereitstellung einer vertrauenswürdigen Datenspeicherung zur<br />
freien Verfügung.<br />
Ansprechpartner am <strong>FZI</strong>:<br />
Dr.-Ing. Klaus Krogmann, krogmann@fzi.de<br />
PROJEKT CUMULUS4J<br />
··<br />
Neuartige Verschlüsselungskonzepte für verbesserten<br />
Datenschutz in der Cloud<br />
··<br />
Demonstration der Ergebnisse anhand der Integration<br />
von Cumulus4j in AX-Easy und JFire<br />
··<br />
Veröffentlichung der Cumulus4j-Lösung als Open-<br />
Source-Software<br />
··<br />
Förderung: Bundesministerium für Bildung und<br />
Forschung (B<strong>MB</strong>F)<br />
Mehr Informationen unter www.cumulus4j.org<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 13
ANWENDUNGSEFLD GESUNDHEITSWESEN<br />
Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) sind zu einem festen Bestandteil der Gesundheitsinfrastruktur<br />
geworden. Am <strong>FZI</strong> entwickeln wir Arbeits- und Hilfsmittel zur Unterstützung von Rettungsdiensten, Krankenhäusern,<br />
Arztpraxen und Pflegedienstleistern sowie zur gezielten Information und Kommunikation für alle Beteiligten, vor allem<br />
für die Patienten. Wir messen uns hier sowohl an der gewonnenen Lebensqualität der Patienten als auch an der erhöhten<br />
Wirtschaftlichkeit der Dienstleistungen.<br />
IKT-Lösungen assistieren bei einer Vielzahl von alltäglichen<br />
Aktivitäten, fördern lebenslanges Lernen und erleichtern die<br />
soziale Interaktion. Im Gesundheitswesen verbessern sie die<br />
Arbeitsabläufe der Ärzte, Rettungs- und Pflegekräfte durch Vernetzung,<br />
technische Überwachung, elektronische Information<br />
und automatisierte Dokumentation.<br />
Gefragt sind Lösungen, die dazu beitragen, die medizinische<br />
Versorgung und die Bedingungen für die Pflege zu verbessern,<br />
die Selbstständigkeit und die Selbstbestimmtheit der Patienten<br />
zu gewährleisten und pflegende Angehörige zu entlasten. Am<br />
<strong>FZI</strong> werden dabei sowohl technische als auch ökonomische<br />
und soziale Aspekte untersucht.<br />
MEDIZINISCHE INFORMATIONSTECHNIK<br />
Im Forschungsfeld medizinische Informationstechnik arbeiten<br />
wir u. a. an Systemen zur Prozess- und Entscheidungsunterstützung<br />
bei Großschadensereignissen und Katastrophen.<br />
Dafür erforschen und entwickeln wir mobile Monitoring-Lösungen<br />
für Patienten und Rettungskräfte. Vitaldaten wie Puls oder<br />
Aktivität und GPS-Positionen werden dabei verteilt erfasst,<br />
zentral ausgewertet und für Entscheider aufbereitet. So soll<br />
ein effektives Management der Einsatzkräfte und Ressourcen<br />
mit moderner IT ermöglicht werden, das einen zeitoptimierten<br />
Rettungsablauf ermöglicht. Evaluiert wird das System mit<br />
Domänenexperten und dem DRK.<br />
TELEMEDIZINISCHE INFORMATIONSSYSTEME<br />
Für die telemedizinische, also<br />
räumlich vom Patienten entfernte<br />
Leistungserbringung forschen wir<br />
beispielsweise gemeinsam mit<br />
Krankenhäusern an einem telemedizinischen<br />
System zur Mobilitätsbewertung<br />
für Multiple-Sklerose-<br />
Patienten. Außerdem arbeitet das<br />
<strong>FZI</strong> auch an telemedizinischen Dienstleistungsinfrastrukturen,<br />
u. a. am Aufbau eines Telemedizin-Zentrums in Bayern, und<br />
entwickelt hierfür regionale Dienstleistungskonzepte.<br />
WORKFLOW IM DISEASE- UND CASE-MANAGEMENT<br />
Wir forschen daran, Arbeitsabläufe im Disease- und Case-Management<br />
zu verbessern. Beispielsweise entwickelt das <strong>FZI</strong> die<br />
Stroke-Manager-Dienstleistung zur Beratung und Koordination<br />
in der Schlaganfallnachsorge. Mithilfe von Informationsmaterial,<br />
einer elektronischen Patientenakte und einem Workflow-<br />
managementsystem werden die Patienten nach Entlassung<br />
aus dem Krankenhaus über mehrere Monate unterstützt. So<br />
soll die Integration in den Lebensalltag besser gelingen und<br />
die Sekundärprävention einen erneuten Rückfall oder andere<br />
Erkrankungen vermeiden.<br />
HEALTH 2.0 UND DIENSTLEISTUNGSGESTALTUNG<br />
Für das Gesundheitswesen bekommen durch das Internet zunehmend<br />
neue Formen der Interaktion und der Vernetzung der<br />
Beteiligten Bedeutung. In einem Projekt unterstützen wir einen<br />
Internetportalanbieter beispielsweise, eine Online-Community<br />
für Patienten und pflegende Angehörige mit einem geeigneten<br />
Web-2.0-Geschäftsmodell zu entwickeln. Im Projekt Inspire<br />
werden Werkzeuge und Methoden zur Messung der Produktivität<br />
und Qualität von vernetzten Dienstleistungen und die<br />
erfolgreiche Dienstleistungsgestaltung über mehrere Organisationen<br />
hinweg erforscht. In diesem Rahmen ist auch eine App<br />
für Schlaganfallpatienten entstanden.<br />
A<strong>MB</strong>IENT ASSISTED LIVING<br />
Seit Jahren forschen wir am <strong>FZI</strong> im Forschungsfeld Ambient<br />
Assisted Living. Zur Fülle technischer Lösungen für ein selbstbestimmtes<br />
Leben in den eigenen vier Wänden gehört auch ein<br />
am <strong>FZI</strong> entwickeltes System, das Alltagsaktivitäten registriert.<br />
Daraus lässt sich ableiten, wie es den Bewohnern geht. Diese<br />
und weitere Entwicklungen sowie marktreife Lösungen stellt<br />
das <strong>FZI</strong> im <strong>FZI</strong> House of Living Labs vor. An einer Referenzarchitektur<br />
für den Einsatz der AAL-Technologien und einem<br />
Framework für adaptive Benutzerschnittstellen wird gearbeitet.<br />
FORSCHUNGSUMGEBUNGEN AM <strong>FZI</strong><br />
Getestet und evaluiert werden die meisten Lösungen in<br />
der realen Wohn- und Pflegeumgebung des <strong>FZI</strong> Living Lab<br />
smartHome/AAL. Interessierte können viele der Lösungen<br />
auch selbst ausprobieren.<br />
ANWENDUNGSFELD<br />
GESUNDHEITSWESEN<br />
Mehr Informationen unter<br />
www.fzi.de/gesundheit<br />
14 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
PROJEKT WEGWWEISER PFLEGE UND TECHNIK<br />
KAMPAGNE INFORMIERT IN BADEN-WÜRTTE<strong>MB</strong>ERG ÜBER TECHNISCHE ASSISTENZSYSTEME<br />
FÜR DIE PFLEGE<br />
Mit einem interaktiven Internetportal und einer Modellwohnung, die als rollende Ausstellung durchs Land tourt, informiert<br />
das Projekt Wegweiser Pflege und Technik in Baden-Württemberg über technische Assistenzsysteme für die häusliche<br />
Pflege und selbstbestimmtes Wohnen in den eigenen vier Wänden; ob im Alter oder bei chronischen Erkrankungen.<br />
Vorgestellt werden Produkte, die man heute schon auf dem Markt bekommt. Die Kampagne stellt das Potenzial der<br />
Pflegetechnik dar und will Berührungsängste abbauen. Das <strong>FZI</strong> hat marktreife, heute nutzbare Technologien für verschiedene<br />
Assistenzfunktionen in einer mobilen Modellwohnung zusammengestellt und ein Info-Portal entwickelt.<br />
Technische Assistenzsysteme und Dienstleistungen, die Pflegende<br />
entlasten, haben großes Potenzial, Pflegebedürftigen das<br />
Leben in der häuslichen Umgebung sehr lange zu ermöglichen<br />
und gleichzeitig die Angehörigen und nicht zuletzt die Pflegeversicherung<br />
zu entlasten.<br />
Dass technische Entwicklungen wie das Auto oder Mobiltelefon<br />
das Leben im Alter sehr positiv unterstützen können, ist gemeinhin<br />
bekannt; das Potenzial technikgestützter Assistenzsysteme<br />
im häuslichen Umfeld dagegen bislang kaum. Deshalb werden<br />
die technischen und organisatorischen Unterstützungsangebote<br />
bei Hilfe- und Pflegebedürftigkeit noch zu wenig genutzt.<br />
Vor diesem Hintergrund wurde in dem vom Ministerium für<br />
Arbeit und Sozialordnung, Familie, Frauen und Senioren Baden-<br />
Württemberg geförderten Projekt „Wegweiser Pflege und Technik“<br />
am <strong>FZI</strong> ein umfangreiches Konzept erarbeitet, wie man<br />
Wissen über innovative Technologien und technologiegestützte<br />
Dienstleistungen in der Pflege systematisch erfassen und in Baden-Württemberg<br />
in der Fläche in die Anwendung bringen kann.<br />
Die tragenden Bausteine sind ein frei zugängliches, interaktives<br />
Informationsportal und eine rollende Ausstellung in Form einer<br />
Modellwohnung, in der die neue Pflegetechnik gezeigt und über<br />
vorhandene Produkte, Dienstleistungsangebote und organisatorische<br />
Lösungen informiert wird.<br />
Die Webseite stellt strukturiert und objektiv Informationen über<br />
marktreife, verfügbare Technologien bereit. Um den Zugang zu<br />
diesen Daten möglichst einfach und übersichtlich zu gestalten,<br />
wurde eine Informationsplattform in Form eines semantischen<br />
MediaWikis aufgebaut, welches über das Internet von überall<br />
und für alle Interessenten zugänglich ist. Die bis dato eingetragenen<br />
rund 150 Produkte und die dazugehörenden Anwendungsfälle<br />
können in Übersichtsseiten durchsucht und gefiltert<br />
werden. Die bereitgestellten Informationen sind untereinander<br />
komplett verlinkt. So wird die Möglichkeit geboten, sich zu<br />
einem (für das eigene Interesse relevanten oder beispielhaften)<br />
Anwendungsfall direkt auch Produkte zur Lösung anzeigen zu<br />
lassen. Umgekehrt, also vom Produkt zum Anwendungsfall,<br />
sind ebenfalls Verknüpfungen gelegt. In einer ersten Testphase<br />
können Besucherinnen und Besucher das Portal auch selbst<br />
ergänzen und Technologien und Anwendungsfälle eintragen.<br />
Damit man die verfügbaren Technologien wirklich verstehen<br />
und erkennen kann, was sie für die Pflege bedeuten, müssen<br />
sie greifbar und erfahrbar sein. Deshalb wurde im zweiten<br />
Kernteil des Projektes eine mobile Variante des <strong>FZI</strong> Living Lab<br />
smartHome/AAL, eine Modellwohnung in einem Wohncontainer,<br />
eingerichtet. Darin werden derzeit 25 aktuelle Produkte<br />
gezeigt, zum Beispiel Gebäudeautomationstechnologien zur<br />
Entlastung im Alltag oder Sensormatten zur Sturzprävention.<br />
Die Modellwohnung kann so in verschiedenen Städten und<br />
auch im ländlichen Raum einem breiten Anwenderkreis vorgestellt<br />
werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler<br />
können die verschiedenen Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten<br />
von Assistenzsystemen vor Ort erklären und auf diese<br />
Weise Berührungsängste gezielt und kompetent abbauen. Die<br />
Akzeptanz der neuen Pflegetechnik wird dadurch gefördert.<br />
Auch wie man die technischen Hilfsmittel praktisch einsetzt,<br />
können Interessenten in der rollenden Ausstellung praktisch erproben.<br />
Die Wissenschaft evaluiert die Erprobung und lässt die<br />
gewonnenen Erkenntnisse in die Weiterentwicklung einfließen.<br />
Ansprechpartnerin am <strong>FZI</strong>: Natalie Röll, roell@fzi.de<br />
PROJEKT WEGWEISER PFLEGE UND TECHNIK<br />
··<br />
gezielt aufbereitete Informationen über bestehende<br />
Produkte aus dem Bereich der Assistenztechnologien<br />
für Pflegeberatung und informelle Pflege<br />
··<br />
niederschwelliger Einstieg in die Thematik für Pflege-<br />
Mitarbeiter durch Informationsportal und Informationskampagne<br />
vor Ort mit der rollenden Ausstellung<br />
··<br />
Partner: Ministerium für Arbeit und Sozialordnung,<br />
Familie, Frauen und Senioren Baden-Württemberg,<br />
Hochschule Esslingen<br />
Mehr Informationen unter<br />
www.wegweiserpflegeundtechnik.de<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 15
ANWENDUNGSFELD MOBILITÄT<br />
Mobilität steht als Impulsgeber wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Entwicklungen im Zentrum des Interesses internationaler<br />
Forschungsaktivitäten. Am <strong>FZI</strong> arbeiten wir daran, Autos autonom fahrfähig, sicherer und umweltfreundlicher<br />
zu machen. Wir entwickeln Algorithmen und Sensortechnologien für konventionelle Fahrzeuge und Elektroautos, beschäftigen<br />
uns aber auch mit völlig neuen Transportsystemen. Mit Infrastrukturlösungen, IKT-basierten Vernetzungs- und<br />
Nutzungskonzepten sowie Geschäftsmodellen schaffen wir Grundlagen für ein effizientes, nachhaltiges Mobilitätssystem.<br />
Das Mobilitätsangebot der Zukunft wird aus einer Kette zusammenspielender<br />
Maßnahmen bestehen. Verschiedene bekannte<br />
und neue Transportmittel wie eBikes oder individuelle Transportplattformen<br />
werden mit neuen Nutzungskonzepten, z. B.<br />
CarSharing, durchgängig vernetzt, um Transport passend zum<br />
Anwendungszweck bereitzustellen und dabei die Anforderungen<br />
nachhaltiger Mobilität zu berücksichtigen. Unter IKT-Gesichtspunkten<br />
ergeben sich daraus drei Zukunftsstrategien, die<br />
in gegenseitiger Wechselwirkung stehen: Erstens die Weiterentwicklung<br />
von Autos durch Fahrerassistenzsysteme und autonome<br />
Funktionen, die Fahrzeuge immer mehr zu kognitiven<br />
technischen Systemen machen. Hier ist die Herausforderung<br />
an die Wissenschaft, die benötigten Algorithmen, Sensortechnologien,<br />
Hardware- und Softwarekomponenten zu entwerfen<br />
und Simulations- und Testverfahren dafür zu entwickeln. Zweitens<br />
die zunehmende Elektrifizierung des Antriebsstranges, die<br />
den Anteil der Nutzung von Batteriestrom in Elektrofahrzeugen<br />
immer mehr ausweitet. Hierfür gilt es, ein optimales Onboard-<br />
Energiemanagement sowie die Einbindung der Fahrzeuge<br />
ins Stromnetz zu realisieren. Drittens die Flexibilisierung des<br />
Mobilitätsangebotes mit verschiedenen Transportmitteln und<br />
Teilnutzungskonzepten als dritte Säule der Zukunftsstrategie.<br />
Dadurch gewinnen Informations- und Kommunikationstechnologien<br />
(IKT) eine noch größere Bedeutung für das zukünftige<br />
Verkehrssystem, als sie es durch die Lösungen zur Verbesserung<br />
von Fahrzeugen schon heute haben.<br />
VERNETZTE MOBILITÄT<br />
Eine durchgängige Informationskette und durchgängige<br />
Beförderungstarife sind für das aufkommende nachhaltige<br />
Mobilitätssystem unabdingbar. Wir untersuchen Lösungen, die<br />
den Benutzer optimal unterstützen, alle am Transportsystem<br />
Beteiligten vernetzen und dabei die größtmögliche Flexibilität<br />
bieten; zum Beispiel, den Kunden an seinem Standort aufsammeln.<br />
ELEKTROMOBILITÄT<br />
Im Mittelpunkt steht die Verbesserung der Reichweite von Elektrofahrzeugen.<br />
Wir untersuchen Methoden zur Reichweiten- und<br />
Energiebedarfsprognose sowie zur Analyse von Fahrstrecken<br />
und entwickeln das Energiemanagement weiter. Zudem arbeiten<br />
wir an energiesparenden Fahr- und Betriebsstrategien und<br />
entwickeln neue Systemfunktionen und Geschäftsmodelle für<br />
das Parken und Laden.<br />
FAHRERASSISTENZ UND AUTONOMES FAHREN<br />
Forschungsschwerpunkt ist hier die sensorische Erfassung<br />
sowie Modellierung und Prognose von Fahrsituationen, um<br />
Handlungsempfehlungen für assistiertes und autonomes<br />
Fahren ableiten zu können. Auch effiziente Verfahren für die<br />
Simulation und den Test von Algorithmen und Soft-/Hardware-<br />
Systemen sowie Konzepte, die virtuelle und reale Welt verknüpfen,<br />
werden entwickelt.<br />
FORSCHUNGSUMGEBUNGEN AM <strong>FZI</strong><br />
Das <strong>FZI</strong> House of Living Labs (s. Seite 24) ist für integrierte<br />
Mobilitätsforschung erstklassig ausgestattet. Im <strong>FZI</strong> Living Lab<br />
Automotive stehen ein Fahrsimulator der jüngsten Generation,<br />
ein voll instrumentiertes, reales Testfahrzeug und eine breite<br />
Palette an Software-Werkzeugen für die Entwicklung, Evaluierung<br />
und Demonstration neuer Anwendungslösungen bereit.<br />
Im <strong>FZI</strong> Living Lab smartMobility können Fragen rund um Elektrofahrzeuge<br />
und vernetze Mobilität mit einem Elektrofahrzeug<br />
und der am <strong>FZI</strong> entwickelten Transportplattform CityPod praktisch<br />
angegangen und zukünftige Mobilitätskonzepte entwickelt<br />
werden. Das <strong>FZI</strong> Living Lab smartEnergy dient unter anderem<br />
als Forschungsumgebung für die Erprobung der Einbindung<br />
elektrischer Fahrzeuge ins Gebäude-Energiemanagement.<br />
ANWENDUNGSFELD<br />
MOBILITÄT<br />
Mehr Informationen unter<br />
www.fzi.de/mobilitaet<br />
16 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
PROJEKT OpEneR<br />
MIT BREMSENERGIE UND FAHRSTRATEGIE ZU GRÖSSERER REICHWEITE FÜR ELEKTROFAHR-<br />
ZEUGE<br />
Im Projekt OpEneR arbeiten fünf Partner aus der Automobilindustrie und das <strong>FZI</strong> daran, die Reichweite von Elektrofahrzeugen<br />
zu erhöhen. Sie untersuchen dazu die optimierte Rückgewinnung von Bremsenergie durch Assistenzsysteme, um<br />
sie wieder für die Nutzung bereitzustellen. Die optimale Energieverwendung regelt ein intelligentes Energiemanagement<br />
an Bord. Zusätzlich werden Fahrern von Elektroautos energieeffiziente Fahrstrategien auf Basis von Verkehrs- und Sensorinformationen<br />
empfohlen. Mit Versuchsträgern wurden bereits bis zu 30 Prozent Energieeinsparung erreicht.<br />
Elektrofahrzeuge werden in naher Zukunft ihren Platz im<br />
Straßenverkehr ebenso wie in Transportsystemen und Maschinenparks<br />
der Industrie ganz selbstverständlich neben den<br />
herkömmlichen Transportmitteln einnehmen. Größtes Hemmnis<br />
auf dem Weg zur Akzeptanz ist ihre derzeit noch geringe<br />
Reichweite. Im dem von der Europäischen Union geförderten<br />
Forschungs- und Entwicklungsprojekt „OpEneR“ – Reichweitensteigerung<br />
von Elektrofahrzeugen durch optimierte Rekuperation<br />
und intelligentes Energiemanagement – untersuchen<br />
fünf Partner aus der Automobilindustrie in Kooperation mit<br />
dem <strong>FZI</strong>, wie die Reichweite von Elektrofahrzeugen durch<br />
die Steigerung der Effizienz ihrer Antriebssysteme verbessert<br />
werden kann. Hierfür werden auf der einen Seite energieverbrauchsbestimmende<br />
Charakteristika des Fahrzeugs, auf der<br />
anderen Seite Umfeldinformationen aus Sensoren, Kommunikations-<br />
und Navigationsdiensten betrachtet.<br />
Im ersten Projektjahr haben die Forschungspartner mehrere<br />
identische vollelektrische Versuchsträger konstruiert, welche<br />
auf dem Peugeot 3008 Hybrid-Serienfahrzeug basieren und<br />
auf eine Systemleistung von 100 kW durch einen Elektromotor<br />
an jeder Achse sowie einer initialen Reichweite von ca. 150<br />
km kommen. Die Fahrzeuge sind mit neuartigen energieeffizienten<br />
Vorserienkomponenten ausgestattet, so beispielsweise<br />
einem Bremssystem für hybride und vollelektrische Fahrzeuge.<br />
Unter Einbeziehung optimierter Rekuperation, welche anstatt<br />
Bremsens durch Reibung die Rückgewinnung elektrischer<br />
Energie aus kinetischer Energie unter Verwendung der Elektromotoren<br />
des Fahrzeugs nutzt, werden energieeffiziente<br />
Geschwindigkeitsprofile bestimmt und ein intelligentes Bordenergiemanagement<br />
entwickelt. Assistenzfunktionen berechnen<br />
beim Anfahren spezifische Wegpunkte wie Geschwindigkeitsbegrenzungen,<br />
Ampeln oder Kurven nach Energieeffizienz und<br />
Fahrzeiten optimierte Fahrstrategien. Anzeigen und Bedienungshilfen<br />
unterstützen den Fahrer bei der Umsetzung dieser Profile.<br />
Das <strong>FZI</strong> leitet zwei zentrale Innovationspunkte des Projekts:<br />
Die Entwicklung des Energy Managers und die Entwicklung<br />
einer ganzheitlichen Simulationsinfrastruktur.<br />
Die Simulationsinfrastruktur unterstützt und beschleunigt die<br />
Konstruktion intelligenter Fahrerassistenzsysteme durch Bereitstellung<br />
von Modellen des Fahrzeugs und der Umwelt unter<br />
Berücksichtigung von Aspekten wie Höhenprofil und Straßenverlauf,<br />
Antriebsstrang, Fahrzeugumfeld und E/E-Architektur<br />
des Fahrzeugs. Erst durch diese Simulationsinfrastruktur wird<br />
es möglich, neben einer funktionalen Entwicklung der Assistenzfunktionen<br />
eine geeignete Abbildung der Funktionen auf<br />
die eingebetteten Hardware-/Software-Systeme durchzuführen,<br />
welche allen sicherheitskritischen und zeitlichen Anforderungen<br />
genügt und es zudem erlaubt, den Energieverbrauch der<br />
elektronischen Verbraucher bei der Auslegung, Optimierung<br />
und Komponentenauswahl zu berücksichtigen.<br />
Die verschiedenen Assistenzfunktionen des Energy Managers<br />
bieten dem Fahrer eine kontinuierliche Unterstützung beim<br />
Betrieb des Fahrzeugs. Informationen aus bereitgestellten<br />
Kennlinien der Antriebsstrangkomponenten erlauben es, das<br />
Fahrzeug in einem effizienten Arbeitspunkt zu betreiben.<br />
Weiterhin werden Kartenmaterial, Umfeld-Sensorik sowie Kommunikationsschnittstellen<br />
zur Infrastruktur und zu anderen<br />
Fahrzeugen genutzt, um vorausschauend optimierte Geschwindigkeitsprofile<br />
zu ermitteln.<br />
Die durch das <strong>FZI</strong> erforschten und in den Versuchsträgern<br />
realisierten intelligenten Assistenten bringen bereits heute<br />
weitreichende Optimierungen der Energieeffizienz. Vergleiche<br />
gegenüber dem Betrieb des Fahrzeugs ohne diese vom <strong>FZI</strong><br />
entwickelten Assistenten zeigen Einsparungen durch die<br />
neuen Technologien von bis zu 30 % der benötigten Energie.<br />
Damit steuern diese einen maßgeblichen Anteil zur Steigerung<br />
der Reichweite von Elektrofahrzeugen durch das OpEneR-<br />
Projekt bei.<br />
Ansprechpartner am <strong>FZI</strong>: Dr. Alexander Viehl, viehl@fzi.de<br />
PROJEKT OpEneR<br />
··<br />
Höhere Reichweite von Elektrofahrzeugen und gesteigerte<br />
Energieeffizienz; geringere Betriebs- und potentiell<br />
geringere Fahrzeugkosten durch die Möglichkeit der<br />
Verwendung kostengünstigerer und leichterer Batterien<br />
··<br />
<strong>FZI</strong>-Fokus lag auf der optimierten Rekuperation von<br />
Elektrofahrzeugen, dem intelligenten Energiemanagement<br />
und der Datenfusion sowie auf der ganzheitlichen<br />
Fahrzeugsimulation<br />
··<br />
Partner: Robert Bosch GmbH, PSA Peugeot Citroën<br />
Automobiles SA, Robert Bosch CarMultimedia GmbH,<br />
AVL List GmbH, CTAG – Centro Tecnológico de Automoción<br />
de Galicia<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 17
ANWENDUNGSFELD AUTOMATION UND ROBOTIK<br />
Die industrielle Produktion steht vor ihrer vierten Revolution: Nach der Erfindung der mechanischen Maschinen, dem<br />
Fließband und dem Einzug der speicherprogrammierbaren Steuerungen schreiben Informations- und Kommunikationstechnologien<br />
das nächste Kapitel. Maschinen kommunizieren mit Maschinen, Dinge mit Dingen und alles natürlich auch<br />
mit Menschen. Wir entwickeln Konzepte, Methoden, Werkzeuge und Software-/Hardware-Lösungen für Entwurf, Planung,<br />
Einrichtung und sicheren Betrieb IKT-automatisierter Produktion und arbeiten an autonomen Robotern für flexible Fertigung<br />
und Assistenz.<br />
Industrie 4.0 und<br />
„Integrierte Industrie“<br />
hat die Fachwelt als<br />
Überbegriffe für die<br />
IKT-automatisierte Produktion<br />
der nächsten<br />
Generation geprägt.<br />
Die Systeme selbst,<br />
die aus der Vernetzung<br />
und Interaktion von<br />
Ressourcen untereinander sowie mit dem Menschen in seiner<br />
neuen Rolle als Beteiligter des teilautonom agierenden Gesamtsystems<br />
entstehen, werden als Cyber Physical Systems bezeichnet.<br />
Sechs Arbeitsschwerpunkte stehen im Anwendungsfeld<br />
Automation und Robotik am <strong>FZI</strong> im Fokus: Konzeption,<br />
Architekturentwicklung, Security, mobile Produktionsroboter,<br />
Bedienerunterstützung und wissensbasierte Diagnose. Dabei<br />
arbeiten wir eng mit Partnern aus der Industrie zusammen.<br />
EIN WERKZEUG ZUR BEWERTUNG UND DOKUMEN-<br />
TATION VON ELEKTRIK/ELEKTRONIK<br />
Bei den Konzeptionswerkzeugen für Geräte der Automatisierungstechnik<br />
und Industrieanlagen fehlen zwischen Werkzeugen<br />
für die Planung der Steuerungs- und Leitsysteme und<br />
Tools für die Anlagentopologie Arbeitsmittel für Beschreibung,<br />
Analyse, Bewertung und Vergleich von logischen und elektrischen<br />
Architekturen von Software und Hardware, Vernetzung,<br />
Kommunikation und Datenaustausch über Feldbusse. Wir<br />
konzipieren Werkzeuge zur Unterstützung der durchgängigen<br />
Entwicklung von Systemen und Anlagen.<br />
NEUE HARDWARE-ARCHITEKTUREN<br />
Controller mit RISC-Architektur nutzen nur einen Teil der<br />
Prozessorressourcen, doch auch die ungenutzten Teile verbrauchen<br />
Energie. Bausteine mit rekonfigurierbaren Hardware-<br />
Anteilen bieten die Möglichkeit, die verfügbaren logischen<br />
Einheiten bei gleichzeitiger Reduktion der Leistungsaufnahme<br />
bedarfsgerecht auszulegen. Wir entwickeln dafür neue Hardware/Softwarearchitekturen<br />
und entsprechende Entwurfswerkzeuge.<br />
Methoden der IT-Sicherheit und kryptographische Verfahren<br />
für die Automatisierungstechnik und für Embedded Systems<br />
an. Ein Forschungsprojekt beschäftigt sich hier z. B. mit der<br />
Untersuchung von Schutzmechanismen für den korrekten,<br />
vertraulichen und sicheren Betrieb von eingebetteten Echtzeit-<br />
Betriebssystemen in einer offenen Internet-Umgebung.<br />
MOBILE FLEXIBLE PRODUKTIONSROBOTER<br />
Kundenindividuelle Produktion führt zu flexiblen Fertigungslinien,<br />
die vollautomatisierte Produktionsstraßen ablösen. Die<br />
Automatisierungslücke zwischen den Fertigungsschritten füllen<br />
wir durch autonome Roboter, die flexibel eingesetzt werden<br />
können. Auf der F&E-Agenda stehen Auftragsplaner, Navigationsmethoden,<br />
Sicherheitskonzepte und intuitive Bedienkonzepte<br />
sowie die Weiterentwicklung der Greifstrategien.<br />
RÜSTZEITMINIMIERUNG DURCH OPTIMALE BEDIENER-<br />
UNTERSTÜTZUNG<br />
Der Einsatz von Produktionsrobotern erfordert üblicherweise<br />
eine längere Vorbereitungszeit. Am <strong>FZI</strong> haben wir das innovative<br />
Programmierkonzept „Programmieren durch Vormachen“<br />
und eine umfassende „Roboter-Skill-Datenbank“ entwickelt,<br />
die einmal Erlerntes jederzeit und ohne Verzögerung wieder<br />
bereitstellt. Zusätzlich arbeiten wir an Bedienerunterstützung,<br />
die Interaktionsschritte in Augmented-Reality-Technik visualisiert<br />
und auf Mobilgeräten bereitstellt.<br />
WISSENSBASIERTE DIAGNOSE<br />
Sensoren als Signalgeber der IKT-gestützten Automation erlauben<br />
ein kontinuierliches Monitoring von Produktionsanlagen.<br />
Fernüberwachung und sogar die Vorhersage des zu erwartenden<br />
Maschinenzustandes wird möglich. Wir erforschen<br />
und entwickeln semantische Techniken für die Analyse der<br />
verfügbaren Daten und setzen für die zeitnahe Berechnung auf<br />
skalierbare Ansätze des Complex Event Processings (CEP).<br />
ANWENDUNGSFELD<br />
AUTOMATION UND<br />
ROBOTIK<br />
EINGEBETTETE SICHERHEIT<br />
Durch die Zunahme der Vernetzung mit Industrie 4.0 entstehen<br />
neue Bedrohungen und Angreifer-Szenarien. Wir passen<br />
Mehr Informationen unter<br />
www.fzi.de/automation<br />
18 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
PROJEKT viEMA<br />
FLEXIBLE ROBOTERZELLE IN DER WERKSERPROBUNG<br />
Ein lernender Roboter, der an einer teilautomatisierten Fertigungsstraße dort aushelfen kann, wo Kapazität gebraucht<br />
wird, hat in einer mehrwöchigen Werkserprobung in der Robert Bosch GmbH in Waiblingen im regulären Produktionsbetrieb<br />
seine Praxistauglichkeit unter Beweis gestellt. An Grenzen stieß der Montageroboter aufgrund geltender Sicherheitsvorschriften<br />
und baulicher Gegebenheiten. Entwickelt wurde der flexible Produktionshelfer von fünf Forschungspartnern<br />
im Rahmen des BMWi-Projektes viEMA. Er kann ohne Programmierkenntnisse eingerüstet werden.<br />
Es war das erste Mal, dass ein autonomer Industrieroboter<br />
aus dem <strong>FZI</strong> bei laufender Produktion an einem Montagearbeitsplatz<br />
in einer Fertigungsstraße real erprobt werden<br />
konnte. Die Robert Bosch GmbH in Waiblingen, selbst Partner<br />
im viEMA-Projekt, bot den Forschern die Chance, in ihrer<br />
Kunststoffproduktion die mobile Roboterzelle mit den intuitiven<br />
Einlernstrategien einer mehrwöchigen Erprobung unter echten<br />
Fertigungsbedingungen zu unterziehen.<br />
Das von Bosch erstellte Lastenheft sowie die vom <strong>FZI</strong> bereitgestellten<br />
Programmablaufdarstellungen sorgten für eine<br />
schnelle Integration und Inbetriebnahme in der Produktionsstraße.<br />
Die vom <strong>FZI</strong> entwickelten Methoden zur Bahnplanung<br />
für die Ausführung der Arbeitsgänge und die Greifplanung,<br />
Hindernisumfahrung und sensorgestützten Greifoperationen<br />
erwiesen sich nicht nur als robust, sondern konnten durch<br />
das industrietaugliche Einlernverfahren schnell und flexibel<br />
an neue Herausforderungen und Aufgaben angepasst werden.<br />
Der viEMA-Roboter benutzt als Lernverfahren „Programmieren<br />
durch Vormachen“, eine neue, industrietaugliche Variante, bei<br />
der das Werkstück vom Roboter gescannt und mit einer Teile-<br />
Bibliothek abgeglichen wird, die es ihm dann erlaubt, aus einer<br />
Griffe-Datenbank die dafür beste Greifstrategie auszuwählen<br />
und die Raumkurven der Ausführungsbahnen (Trajektorien) zu<br />
planen. So mussten zum Beispiel die Trajektorien mehrfach<br />
angepasst werden, weil der Stellplatz vor der Fertigungsstation<br />
durch Rohrleitungen und Kabeltrassen sowie Aufbauten neben<br />
dem Stellplatz so unvorhergesehen eng war, dass umgeplant<br />
werden musste, damit der Roboterarm<br />
nicht aneckt. Auch eine<br />
zusätzliche Funktion zur Zwischenpufferung<br />
von Werkstücken musste<br />
in das System integriert werden. Die<br />
Roboterzelle bewies im realen Einsatz,<br />
dass sie als einer der wenigen<br />
Montageroboter sowohl die Anforderungen<br />
an kurze Taktzeiten als auch<br />
an die intuitive Inbetriebnahme und<br />
Prozess-Stabilität erfüllen kann.<br />
Als problematischer stellten sich<br />
in der Werkserprobung die Umgebungsbedingungen<br />
dar; einerseits<br />
die bereits erwähnten baulichen<br />
Bedingungen, zum anderen die<br />
Sicherheitsvorschriften. Letzteren<br />
setzen die Wissenschaftler ein Sicherheitskonzept aus einer<br />
Kombination von Absperrungen und zertifizierten Laserscannern<br />
entgegen, das einen schnellen, zugleich sicheren Zugang<br />
zur Roboterzelle erlaubt. Dieses Sicherheitskonzept schränkt<br />
die Flexibilität beim Einsatz mobiler Produktionsroboter derzeit<br />
noch ein, bisher ist jedoch keine zertifizierte, marktreife Sicherheitstechnik<br />
verfügbar, die es möglich macht, schnelle Robotersysteme<br />
ohne Absperrungen einzusetzen. Das <strong>FZI</strong> plant<br />
gemeinsam mit Industriepartnern Konzepte und Lösungen zu<br />
entwickeln, die es erlauben, auch Roboter wie die viEMA-Zelle<br />
ohne Zäune zu verwenden.<br />
Ansprechpartner am <strong>FZI</strong>: Arne Rönnau, roennau@fzi.de<br />
PROJEKT viEMA<br />
··<br />
viEMA steht für: vernetzte, informationsbasierte Einlernund<br />
Ausführungsstrategien für autonome Montagearbeitsabläufe<br />
··<br />
viEMA verfolgt ein skalierbares, roboter- und sensorgestütztes<br />
Montagekonzept<br />
··<br />
Förderung: BMWi im Rahmen der AUTONOMIK<br />
··<br />
Partner: Robert Bosch GmbH, Technische Universität<br />
München, ISRA Vision AG, FAUDE Automatisierungstechnik<br />
GmbH<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 19
PRODUKTION UND LOGISTIK<br />
Logistikplanungs- und -steuerungssysteme können mit bekannten Parametern sehr gut umgehen, auch wenn es viele variabel<br />
einstellbare Vorgaben sind. Was aber, wenn Unvorhergesehenes auftritt? Produktionsfehler, Naturkatastrophen ...<br />
Und wie geht man mit den immer kürzeren Produkt- und Dienstleistungslebenszyklen um, die der globale Wettbewerb<br />
erzwingt? Wir entwickeln am <strong>FZI</strong> neue Ansätze sowohl für klassische Fragestellungen als auch für neue Themen wie<br />
Supply Chain Risiko und Disruption Management, für ein sogenanntes resilientes Product Life Cycle Management und<br />
für Logistik im Gesundheitswesen.<br />
Die anwendungsnahe Forschung und Entwicklung für die<br />
Logistik wird stark beeinflusst von den neuen Technologien<br />
zur automatischen Identifikation und Datenerfassung (Auto-ID/<br />
RFID), mobilen Endgeräten, der Verlagerung der Datenverarbeitung<br />
und -speicherung in die Netze (Cloud Computing) und<br />
Software-as-a-Service. Im Bereich der Produktion und Fördertechnik<br />
stellen die intelligente Vernetzung von Systemen, Gewerken<br />
und Sensoren untereinander sowie deren Integration in<br />
die übergeordneten Wertschöpfungsnetzwerke die Forschung<br />
vor neue Herausforderungen. Beispiele sind Cyber Physical<br />
Systems, zu denen sich mobile und in stationäre Geräte und<br />
zunehmend autonome Maschinen eingebettete Systeme vernetzen,<br />
ebenso wie kognitive Systeme, aber auch methodische<br />
Neuerungen wie Collaborative Systems Engineering, das eine<br />
vernetzte verteilte Entwicklung komplexer Systeme und deren<br />
dynamische Analyse und kontinuierliche Verhaltensüberwachung<br />
ermöglicht. Die Logistik- und Produktionsforschung am<br />
<strong>FZI</strong> bearbeitet diese Themen.<br />
LOGISTIK UND SUPPLY-CHAIN-OPTIMIERUNG<br />
Bei der Optimierung der Effizienz von Transportnetzwerken<br />
und logistischen Systemen in Lager und Produktion ist die Sicherung<br />
der termingerechten Erfüllung der Nachfrage auch bei<br />
unerwarteten oder unsicheren Veränderungen in den Vordergrund<br />
der Forschungsherausforderungen gerückt. Im Projekt<br />
RAN – RFID-based Automotive Network (s. nachfolgende Seite)<br />
hat sich das <strong>FZI</strong> in den vergangenen drei Jahren beispielsweise<br />
mit der Entwicklung von Systemen beschäftigt, die effiziente<br />
Reaktionsmechanismen bereitstellen, um zeitnah auf unerwartete<br />
Abweichungen in der Lieferkette reagieren zu können.<br />
Neben der Entwicklung neuer Verfahren zur strategischen,<br />
taktischen und operativen Planung zuverlässiger Netzwerke<br />
beschäftigen wir uns mit der Weiterentwicklung vorhandener<br />
Methoden und Systeme. So erforscht und entwickelt das <strong>FZI</strong><br />
u. a. für die PTV Group seit 2007 Verfahren und Systeme zur<br />
optimalen Vertriebsgebiets- und Transportplanung.<br />
<strong>FZI</strong> forscht daran, existierende PDM/PLM-Systeme zu Systems-Engineering-Anwendungen<br />
weiterzuentwickeln, die solche<br />
Systeme erzeugen bzw. beim Erzeugen assistieren. Untersucht<br />
wird z. B. Virtual Prototyping für den automatisierten Entwurf<br />
mechatronischer Systeme in Automobilbau und Industrieautomatisierung,<br />
wie in den Projekten SANITAS und VERDE.<br />
Desweiteren werden Methoden für ein Engineering Feedback<br />
Management erforscht, das die sich ändernden Nutzungsanforderungen<br />
an Produktionsmaschinen und -anlagen kontinuierlich<br />
aufzeichnet und analysiert. Dies kommt beispielsweise<br />
in dem seit 2011 laufenden Projekt wiSmaP zur Verkürzung<br />
der Time-to-Market zum Einsatz oder zur Erhöhung der Wandlungsfähigkeit<br />
(teil-)automatisierter Produktionssysteme im<br />
Rahmen des Ende 2012 begonnen Projektes „SkillPro“.<br />
LOGISTIK IM HEALTH CARE<br />
Demografischer Wandel und steigender Kosten- und Wettbewerbsdruck<br />
haben großes Interesse an Planungs- und Steuerungssystemen<br />
zur Optimierung logistischer Prozesse im<br />
Gesundheitswesen hervorgerufen. Am <strong>FZI</strong> wird daran gearbeitet,<br />
bestehende Prozesse effizienter zu gestalten, um die<br />
Auslastung vorhandener Einrichtungen zu erhöhen, Wartezeiten<br />
zu reduzieren oder die Verweildauer im Krankenhaus zu<br />
verkürzen. Eine Besonderheit beim Forschungsansatz des <strong>FZI</strong><br />
ist, dass der Freiraum zur Erbringung der Behandlungsqualität<br />
und die Patientenzufriedenheit ebenso berücksichtigt werden<br />
wie die Wirtschaftlichkeit der Prozesse. Genutzt werden können<br />
die Systeme z. B. zur bedarfsgerechten Ansiedlung von<br />
Arztpraxen, zur Stationierung von Rettungsfahrzeugen nach<br />
Verkehrsaufkommen oder zur optimalen geographischen Aufteilung<br />
von medizinischen Einrichtungen nach Behandlungsangebot<br />
und Transportstrecken.<br />
VIRTUAL PROTOTYPING UND LIFE CYCLE<br />
MANAGEMENT<br />
Um in den Wertschöpfungsprozessen verteilt hergestellter<br />
komplexer Produkte Transparenz und Konsistenz gewährleisten<br />
zu können, werden Entwurfs- und Validierungsmethoden<br />
zur Konstruktion von Modellen und Wissensbasen benötigt, die<br />
den gesamten Produktions- und Lebenszyklus erfassen. Das<br />
ANWENDUNGSFELD<br />
PRODUKTION UND<br />
LOGISTIK<br />
Mehr Informationen unter<br />
www.fzi.de/logistik<br />
20 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
PROJEKT RAN<br />
PRODUKTIONSKETTE UND ZULIEFERNETZWERK REAKTIV UND PROAKTIV UNTER KONTROLLE<br />
Die industrielle Produktion und der globale Güter- und Warenaustausch werden heute mit Hilfe komplexer Logistiknetzwerke<br />
geplant und gesteuert. Auftretende Störungen lösen eine Kettenreaktion aus. Im Projekt RAN wurden am <strong>FZI</strong><br />
Konzepte, Methoden und Werkzeuge zur reaktiven und proaktiven Prozessstabilisierung entwickelt und als Forschungsprototypen<br />
implementiert.<br />
RAN – RFID-Based Automotive Network – war eines von 14<br />
Projekten des Technologieprogramms „Autonomik – Autonome<br />
und simulationsbasierte Systeme für den Mittelstand“ des<br />
Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi).<br />
18 Konsortialpartner aus der wissenschaftlichen und der<br />
industriellen Forschung bearbeiteten gemeinsam die Kernthemen<br />
„Transparenz in der Lieferkette schaffen“, „Produktionsund<br />
Logistikprozesse effizient steuern“ und „RFID-basierte<br />
Standards für die Automobilindustrie entwickeln“.<br />
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des <strong>FZI</strong> richteten<br />
ihren Forschungsfokus auf die Entwicklung von Konzepten<br />
und Technologien für Logistiksteuerungssysteme, die effiziente<br />
Reaktionsmechanismen bereitstellen, um zeitnah auf nicht<br />
akzeptable Abweichungen reagieren zu können. Dafür mussten<br />
im ersten Schritt Verfahren entwickelt werden, mit deren Hilfe<br />
kritische Planabweichungen zuverlässig erkannt werden können.<br />
Hier ist es den Forscherinnen und Forschern gelungen,<br />
die mittels RAN-Technologie – d.h. durch Einsatz von RFID<br />
und Datenaustausch über einen Infobroker – realisierbare<br />
Transparenz über den Zustand von Logistik- und Produktionssystemen<br />
zu nutzen. Durch die Erfassung und Bewertung<br />
von RFID-basierten Ereignisdaten (Events) wird es möglich,<br />
kurzfristig auf kritische Schwankungen relevanter Prozessindikatoren<br />
oder unerwartete Störungen zu reagieren sowie über<br />
die Historie hinweg mittel- bis langfristig Handlungsoptionen<br />
zur taktischen oder strategischen Neuplanung abzuleiten.<br />
Der Standardplanungsprozess, der mit der strategischen Designplanung<br />
des Liefernetzwerkes beginnt und über die taktische<br />
Beschaffungs- und Bedarfsplanung bis hin zur operativen Ausführungsplanung<br />
stufenweise detailliertere Pläne berechnet,<br />
kann durch die RAN-Technologie um eine Feedbackschleife<br />
erweitert werden (siehe Abbildung). Damit lässt sich ein über<br />
alle Entscheidungsstufen übergreifendes Störungsmanagement<br />
(Disruption Management) realisieren.<br />
Handlungsbedarf besteht für den Disponenten dann, wenn<br />
die Informationen über IST (aktuelle) Situationen relevanter<br />
Prozesse eine nicht akzeptable Abweichung von den definierten<br />
SOLL (geplanten) Situationen wiedergeben. Werden<br />
Abweichungen erkannt, unterstützt das operative Störungsmanagement<br />
den Disponenten dabei, kurzfristig Alternativen zu<br />
identifizieren und zu bewerten, um den Prozess in die SOLLgeplante<br />
Situation zurückzuführen. Wenn das operative Störungsmanagement<br />
wiederholt auf Abweichungen des gleichen<br />
Typs bei bestimmten Prozessen reagieren muss, wird eine taktische<br />
Überplanung sinnvoll. Wenn auch eine wiederkehrende<br />
taktische Überplanung Abweichungen und Störungen während<br />
der Ausführung nicht verringern kann, sollte eine strategische<br />
Neuplanung durchgeführt werden. Kommt es bspw. während<br />
des Transportablaufs zu einer Abweichung (Verspätung) auf<br />
einem Teilabschnitt, kann das operative Störungsmanagement<br />
eine alternative Route oder ein alternatives Transportmittel für<br />
die folgenden Teilabschnitte vorschlagen. Muss wiederholt eine<br />
Verspätung auf diesem Teilabschnitt gemanagt werden, so sollte<br />
eine taktische Überplanung erfolgen, deren Ergebnis eine<br />
frühere Auslieferung, ein Transportmittelwechsel oder aber<br />
eine veränderte Transportroute sein kann. Sofern die taktische<br />
Überplanung nicht dauerhaft zur Verringerung der Abweichungen<br />
führt, empfiehlt sich eine strategische Anpassung bspw. in<br />
Form einer Erhöhung von Sicherheitsbeständen.<br />
Strategische Planung<br />
Taktische Planung<br />
Operative Planung<br />
Eventdaten<br />
Strategische Anpassungen<br />
Taktische Überplanung<br />
Operatives Störungsmanagement<br />
Monitoring<br />
Die RAN-Technologie ermöglicht erstmals eine echtzeitnahe<br />
Erfassung von Beginn, Dauer und Ende aller Prozesse und<br />
bietet damit, ebenfalls zum ersten Mal, eine detaillierte wie<br />
verlässliche Datengrundlage für entscheidungsunterstützende<br />
Assistenzsysteme. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler<br />
am <strong>FZI</strong> haben ihre Erkenntnisse und Lösungen in<br />
mehreren Demonstratoren implementiert und damit nachgewiesen,<br />
dass mit der RAN-Technologie entscheidungsunterstützende<br />
Assistenzsysteme zur reaktiven und proaktiven Prozessstabilisierung<br />
realisiert werden können.<br />
Ansprechpartner am <strong>FZI</strong>:<br />
Matthias Bender, mbender@fzi.de<br />
PROJEKT RAN<br />
··<br />
Bewertung von Abweichungen zwischen SOLL/IST<br />
··<br />
Übergreifend auf allen Planungsebenen<br />
··<br />
Automatisiert durch entscheidungsunterstützende<br />
Systeme<br />
Mehr Informationen zu RAN unter www.autoran.de<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 21
Heute<br />
Vision<br />
Innovation<br />
Schnittstellen<br />
Morgen<br />
22 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
<strong>FZI</strong> HOUSE OF LIVING LABS<br />
<strong>FZI</strong> HOUSE OF LIVING LABS 24–25<br />
UNSERE <strong>FZI</strong> LIVING LABS 26–27<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 23
DAS <strong>FZI</strong> HOUSE OF LIVING LABS<br />
House of Living Labs<br />
Kaum ein Jahr nach seiner Eröffnung im April 2012 ist das <strong>FZI</strong> House of Living Labs ein Inkubator für innovative Produkte<br />
und Dienstleistungen zum Leben und Arbeiten im 21. Jahrhundert. Sieben Fachlabore für angewandte IKT-Forschung unter<br />
einem Dach laden zu partizipativer und interdisziplinärer Forschung und Entwicklung ein. Forschungspartner aus dem Mittelstand,<br />
der Industrie und verschiedenen Fachrichtungen der Wissenschaft bearbeiten in dieser innovativen Forschungslandschaft<br />
gemeinsam wichtige Forschungsfragen der Gegenwart. Die Resonanz ist groß, das Interesse international.<br />
Im <strong>FZI</strong> House of Living Labs (HoLL) können die Projektpartner<br />
ihre Ideen diskutieren, Produkte unterstützt durch neuestes<br />
Fachwissen aus der universitären Forschung entwickeln, ihre<br />
Entwicklungen erproben, evaluieren und präsentieren. Auf<br />
2.000 Quadratmetern steht ihnen dafür eine erstklassige Forschungsinfrastruktur<br />
ausgestattet mit modernsten Geräten und<br />
Technologien für die Anwendungsentwicklung und -erprobung<br />
zur Verfügung. Die Ausstattung umfasst mobile und stationäre<br />
Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), Geräte,<br />
Fahrzeuge und Gebäudetechnik. Sie sind über die Einzellabore<br />
hinaus vernetzt oder werden im Rahmen des F&E-Projektes<br />
zusammengeführt, für das eine Vernetzung gebraucht wird.<br />
Diese erstklassige Forschungsumgebung ermöglicht es den<br />
Projektpartnern, neue Lösungsansätze in einem technischen<br />
und organisatorischen Umfeld zu erproben, das in etwa dem<br />
entspricht, in dem sie später eingesetzt werden sollen. Auf<br />
diese Weise können Produkte und Dienstleistungen schnell zur<br />
Marktreife geführt werden. Mit den Forschungsmöglichkeiten<br />
im HoLL spricht das <strong>FZI</strong> insbesondere kleine und mittelständische<br />
Unternehmen (KMU) an, die hier in enger Kooperation<br />
mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern innovative<br />
Lösungen entwickeln können.<br />
Im HoLL eingerichtet sind die <strong>FZI</strong> Living Labs smartAutomation,<br />
smartEnergy, smartHome/AAL, smartMobility, mobileIT/<br />
mobileBusiness, Automotive und Service Robotics. Um unter<br />
realen Bedingungen z. B. Fragen der Energieforschung und<br />
Mobiltechnologie-Integration erproben zu können, sind die<br />
Labore über das Gebäude vernetzt. Bereits im ersten Jahr<br />
übertraf die Bereitstellung dieser neuartigen Forschungsumgebung<br />
die gesteckten Ziele. Eine Vielzahl interessanter Projekte<br />
konnte bereits kurz nach der Eröffnung gestartet werden. Hervorzuheben<br />
sind Studien zum Gebäude-Energiemanagement,<br />
die federführend von den Wissenschaft lerinnen und Wissenschaftlern<br />
in den <strong>FZI</strong> Living Labs smartHome/AAL und smart-<br />
Energy durchgeführt werden, oder das B<strong>MB</strong>F-Verbundprojekt<br />
ISABEL, in welchem mit Industriepartnern wie der KUKA<br />
Roboter GmbH die intuitive Bedienung, effiziente Handhabung<br />
und Logistik autonomer Service-Roboter erforscht wird. Aber<br />
auch Projekte aus dem Spitzencluster Elektromobilität Süd-<br />
West oder das EU-Projekt OpEneR (s. Seite 17) nutzen die<br />
technologische Basis der <strong>FZI</strong> Living Labs.<br />
In seiner Gesamtheit übernimmt das HoLL die Rolle eines Mediators<br />
zwischen Anwendungsdomänen und technologischer<br />
und wissenschaftlicher Kompetenz und erlaubt eine unmittelbare<br />
Zusammenführung von Lösungen verschiedener Disziplinen.<br />
Neue Anwendungsszenarien, in denen durch IKT Produkte,<br />
Dienstleistungen oder betriebliche Abläufe optimiert werden<br />
und dadurch ein Mehrwert generiert wird, können durch die<br />
interdisziplinäre Zusammenarbeit identifiziert und real erprobt<br />
werden. So werden z. B. in einem anderen Projekt aus dem<br />
24 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
<strong>FZI</strong> HOUSE OF LIVING LABS<br />
Spitzencluster Elektromobilität Süd-West Mobilitätsprozesse<br />
einzelner Anbieter erfasst, um diese mit Technologien aus den<br />
<strong>FZI</strong> Living Labs intermodal und anbieterübergreifend weiterzuentwickeln.<br />
Diese neuen Prozesse dienen dann als Grundlage<br />
für ein neues Serviceangebot einzelner Mobilitätsanbieter. Um<br />
neuartige Formen wie die Elektromobilität mit dem Energiesystem<br />
zu verknüpfen, sind auch <strong>FZI</strong>-Wissenschaftler und Partner<br />
des <strong>FZI</strong> Living Lab smartEnergy in dieses Projekt involviert.<br />
Die einmalige räumliche und interdisziplinäre Struktur des HoLL<br />
unterstützt auch wesentlich den Dialog von Expertinnen und<br />
Experten der einzelnen Anwendungsdomänen. An eben diesen<br />
Schnittstellen zwischen den Domänen entstehen im HoLL<br />
neue Lösungen, Ideen und Innovationen. Diese können dann<br />
in Kooperationen weiterentwickelt und zur Marktreife geführt<br />
werden. Ein aktuelles Beispiel sind hier Forschungsarbeiten für<br />
Lösungen, die eine effizientere Energieverteilung über die einzelnen<br />
Energieverbraucher in einem Gebäude-Energiesystem<br />
ermöglichen. Hier verfolgen die Wissenschaftler einen interessanten<br />
Ansatz, der PKWs zu flexiblen Energiespeichern macht:<br />
Wird ein Elektrofahrzeug in der Garage des HoLL geparkt, so<br />
wird es automatisch – derzeit virtuell, in Zukunft jedoch real<br />
– in das intelligente Gebäude-Energiesystem der innovativen<br />
Forschungslandschaft integriert. Das Laden des Fahrzeugs<br />
wird ressourcenoptimal geplant, berücksichtigt dabei aber<br />
auch die individuellen Bedürfnisse des Fahrzeughalters. Überschüssige<br />
Energie aus den Fahrzeugbatterien kann optional<br />
aber auch als Puffer genutzt und dann z. B. zum Betrieb einer<br />
Waschmaschine eingesetzt werden, die sich im <strong>FZI</strong> Living Lab<br />
smartHome/AAL befindet. Geplant ist weiterhin, die in den<br />
letzten Jahren im Rahmen des strategischen Projektes eEnergy<br />
& eMobility entwickelten Mechanismen der Marktanpassung<br />
z. B. an flexible Strompreise in den gesamten Prozess des<br />
Energiemanagements zu integrieren.<br />
Das <strong>FZI</strong> House of Living Labs wurde gefördert durch die Euro päische Union<br />
– Europäischer Fond für regionale Entwicklung, und durch das Ministerium<br />
für Finanzen und Wirtschaft des Landes Baden-Württemberg.<br />
Mehr Informationen unter www.rwb-efre.baden-wuerttemberg.de sowie beim<br />
Ministerium für Ernährung und Ländlichen Raum Baden-Württemberg und<br />
unter: http://ec.europa.eu/regional_policy/index_de.htm.<br />
DAS <strong>FZI</strong> HOUSE OF LIVING LABS<br />
··<br />
2.000 qm Demonstrations-, Evaluierungs- und<br />
Integrationsumgebung<br />
··<br />
Insgesamt sieben Living Labs<br />
Mehr Informationen unter www.house-of-living-labs.de<br />
Für Partner aus der Industrie und dem Mittelstand ist die<br />
wissenschaftliche Neutralität des <strong>FZI</strong> ein wesentlicher Aspekt.<br />
Das <strong>FZI</strong> kann dadurch unabhängig und wissenschaftlich<br />
fundiert beraten und forschen. Ein Meilenstein zum Ausbau<br />
dieser Dienstleistung für die Wirtschaft war die Akkreditierung<br />
als PROFIBUS Competence Center im ersten Betriebsjahr<br />
des HoLL: Das <strong>FZI</strong> Living Lab smartAutomation erhielt dank<br />
des hier eingerichteten PROFIBUS-Netzwerks (Process Field<br />
Bus mit unterschiedlichen Feldgeräten) sowie Beispielprozessen<br />
aus der Automation im Juni 2012 die Akkreditierung als<br />
PROFIBUS Competence Center. Nun können vor allem auch<br />
kleine und mittelständische Unternehmen ihre proprietären<br />
Lösungen vor dem Eintritt in den Markt im <strong>FZI</strong> House of Living<br />
Labs evaluieren, wenn nötig verbessern und sich anschließend<br />
die Zertifizierung sichern. Für 2013 steht nun der Betrieb als<br />
offizielles PROFIBUS-Testlabor auf der Agenda.<br />
Um die im HoLL erarbeiteten Forschungs- und Entwicklungsergebnisse<br />
breit nutzbar zu machen, wurden erste mobile<br />
Demonstratoren mit Schwerpunkt auf Assistenztechnik und<br />
Organisationslösungen für selbstständiges Leben im Alter<br />
(AAL-Technologien) entwickelt.<br />
Insgesamt stellt das HoLL eine Forschungslandschaft dar, die<br />
Innovationen in unterschiedlichen Anwendungsdomänen und<br />
insbesondere an deren Schnittstellen und auch durch eine inspirierende<br />
Umgebung nicht nur fördert, sondern auch fordert.<br />
Das allgemeine Interesse der Öffentlichkeit, Politik und<br />
Wirtschaft am HoLL ist sehr groß. Wie groß, das zeigt sich in<br />
zahlreichen Besuchen, die bereits wenige Wochen nach der<br />
Eröffnung begannen und bis heute nicht nachlassen. Aus Politik,<br />
Wirtschaft, Wissenschaft und Öffentlichkeit konnten in den<br />
letzten 12 Monaten u. a. der britische Botschafter, Vertreter<br />
des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie, von<br />
der EU, Vertreter der Landespolitik und der neue Karlsruher<br />
Oberbürgermeister im <strong>FZI</strong> House<br />
of Living Labs empfangen und über<br />
das Konzept informiert werden.<br />
Ansprechpartner:<br />
Dr. Stefan Hellfeld,<br />
hellfeld@fzi.de<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 25
SIEBEN <strong>FZI</strong> LIVING LABS FÜR INFORMATIK-ANWENDUNGSFORSCHUNG<br />
Living Labs stehen für ein neues Forschungsparadigma, das den Technologieanwender und die Anwendungsumgebung<br />
in den Mittelpunkt interdisziplinärer Forschung und Entwicklung stellt. Mit den <strong>FZI</strong> Living Labs bietet das <strong>FZI</strong> eine neue<br />
Dienstleistung an, um Ideen aus der Forschung und Entwicklung in marktgerechte Produkte umzusetzen. Projektpartner<br />
aus Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen können in den <strong>FZI</strong> Living Labs gemeinsam mit Professoren,<br />
Wissen schaftlerinnen und Wissenschaftlern des <strong>FZI</strong> Konzepte, Werkzeuge, Software und Systeme entwickeln und diskutieren,<br />
evaluieren und vor der Markteinführung unter realistischen Bedingungen testen. Alle Labs befinden sich unter<br />
einem Dach im <strong>FZI</strong> House of Living Labs.<br />
<strong>FZI</strong> LIVING LAB smartHOME/AAL<br />
smartHome/AAL<br />
Das <strong>FZI</strong> Living Lab smartHome/AAL ist eine Forschungsinfrastruktur für die Entwicklung und<br />
Evaluation von Technologien und Anwendungsszenarien für mehr Komfort und Sicherheit<br />
sowie zur flexiblen Anpassung des Energiebedarfs in häuslichen Umgebungen. Hierzu werden<br />
intelligente Haustechnologien, Energiemanagementsysteme, drahtlose Vitalsensorik und deren<br />
Integration in den privaten Wohnbereich sowie in Pflege- und Versorgungsprozesse erforscht<br />
und entwickelt.<br />
<strong>FZI</strong> LIVING LAB smartAUTOMATION<br />
smart Automation<br />
Mit dem <strong>FZI</strong> Living Lab smartAutomation steht am <strong>FZI</strong> seit der Eröffnung des <strong>FZI</strong> House of<br />
Living Labs eine realistische Industrieautomatisierungsumgebung zur Verfügung. Intelligente<br />
hochleistungsfähige Automatisierungssysteme für industrielle Anwendungen stehen hier im<br />
Fokus von Forschung und Entwicklung. Seit Anfang August 2012 ist das <strong>FZI</strong> außerdem mit<br />
dem <strong>FZI</strong> Living Lab smartAutomation akkreditiertes Kompetenzzentrum für die standardisierte<br />
Kommunikationstechnologie PROFIBUS.<br />
mobileITmobileBusiness<br />
<strong>FZI</strong> LIVING LAB mobileIT/mobileBUSINESS<br />
Im <strong>FZI</strong> Living Lab mobileIT/mobileBusiness erforscht und entwickelt das <strong>FZI</strong> neue Technologien<br />
und Lösungen zur effizienten, effektiven und nachhaltigen Unterstützung mobiler Alltags- und<br />
Arbeitsprozesse durch mobile Informationstechnologie. In diesem Zusammenhang konnten<br />
bereits eine Vielzahl von Lösungen erarbeitet werden, die Unternehmensmitarbeitern situationsabhängige<br />
Informationen zur Verfügung stellen und die die unterschiedlichen Aufgabenausführungen<br />
mobiler Unternehmensmitarbeiter signifikant unterstützen.<br />
26 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
<strong>FZI</strong> HOUSE OF LIVING LABS<br />
<strong>FZI</strong> LIVING LAB AUTOMOTIVE<br />
Im <strong>FZI</strong> Living Lab Automotive werden Hard- und Softwarekomponenten für Fahrzeuge kommender<br />
Generationen erforscht, entwickelt und evaluiert. Mit der vielseitigen Hard- und<br />
Softwareausstattung des Labors kann sich das <strong>FZI</strong> Living Lab Automotive wirkungsvoll an der<br />
weiter fortschreitenden technischen Entwicklung im Automobilbereich für die passive und aktive<br />
Unterstützung des Fahrers beteiligen.<br />
Automotive<br />
<strong>FZI</strong> LIVING LAB smartMOBILITY<br />
Im <strong>FZI</strong> Living Lab smartMobility wird an Zukunftskonzepten vernetzter und intermodaler Mobilität<br />
geforscht. Neue Mobilitätskonzepte für Personen, Fahrzeuge und den Verkehrsraum sollen<br />
den Transport von Menschen und Gütern wirtschaftlicher und umweltverträglicher gestalten<br />
und die Kapazitäten aller Verkehrsträger intelligent verbinden.<br />
smartMobility<br />
<strong>FZI</strong> LIVING LAB smartENERGY<br />
Im <strong>FZI</strong> Living Lab smartEnergy werden insbesondere Aspekte zur flexibilisierten Nutzung,<br />
Bereitstellung und Speicherung von elektrischer und thermischer Energie in den vier Umgebungen<br />
Privathaushalt, Mobilität, Büro und Gewerbe/Industrie interdisziplinär untersucht.<br />
Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung von Technologien für das Angebot von Systemdienstleistungen<br />
im Stromnetz. Dabei stellt die Forschung rund um das Energiesystem ein<br />
Querschnitts thema dar, das Arbeiten in den <strong>FZI</strong> Living Labs smartEnergy, smartHome/AAL,<br />
smartMobility, smartAutomation und Service Robotics vernetzt.<br />
smart Energy<br />
<strong>FZI</strong> LIVING LAB SERVICE ROBOTICS<br />
Im <strong>FZI</strong> Living Lab Service Robotics werden neue Basistechnologien und Funktionen für flexible<br />
Robotersysteme entwickelt, die anschließend auf innovativen Servicerobotern in verschiedenen<br />
Anwendungsszenarien eingesetzt und evaluiert werden. Hierzu gehören Transport- und<br />
Logistikaufgaben, robotische Assistenzsysteme für Smart Homes und Ambient Assisted Living,<br />
Robotersysteme für die vernetzte, flexible Produktion sowie für Inspektions- und „Search and<br />
Rescue“-Aufgaben.<br />
ServiceRobotics<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 27
Interdisziplinär<br />
Kompetenz<br />
Zielorientiert<br />
Neue Wege<br />
28 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
ÜBER UNS<br />
WER WIR SIND. WAS WIR TUN. 30<br />
UNSERE FORSCHUNGSBEREICHE 32–39<br />
ZAHLEN UND FAKTEN 40–41<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 29
WER WIR SIND. WAS WIR TUN.<br />
Das <strong>FZI</strong> Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie ist eine gemeinnützige Einrichtung für<br />
Informatik-Anwendungsforschung und Technologietransfer. Es bringt die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der<br />
Informationstechnologie in Unternehmen und öffentliche Einrichtungen und qualifiziert junge Menschen für eine akademische<br />
und wirtschaftliche Karriere oder den Sprung in die Selbstständigkeit.<br />
Geführt von Professoren verschiedener Fakultäten entwickeln<br />
die Forschungsgruppen am <strong>FZI</strong> interdisziplinär für ihre Auftraggeber<br />
Konzepte, Software-, Hardware- und Systemlösungen<br />
und setzen die gefundenen Lösungen prototypisch um. Wissenschaftliche<br />
Exzellenz und gelebte Interdisziplinarität sind<br />
somit in der Organisation verankert.<br />
Als gemeinnützige Stiftung des bürgerlichen Rechts arbeiten<br />
wir für und mit Unternehmen und öffentlichen Institutionen<br />
jeder Größe: Kleinbetriebe und Konzerne, regionale Verwaltungen,<br />
Länder, Bund und EU. Mit dem <strong>FZI</strong> House of Living Labs<br />
steht eine einzigartige Forschungsumgebung für die Anwendungsforschung<br />
bereit.<br />
Alle Bereiche des <strong>FZI</strong> sind nach DIN EN ISO 9001:2008 zertifiziert;<br />
Bereiche mit Anwendungsforschung für Medizinprodukte<br />
auch nach DIN EN ISO 13485:2010. Hauptsitz des <strong>FZI</strong> ist<br />
Karlsruhe. Das <strong>FZI</strong> ist mit einer Außenstelle in Berlin vertreten.<br />
Im Bereich der Informationstechnologie ist das <strong>FZI</strong> Innovationsdrehscheibe<br />
in Baden-Württemberg. Als wirtschaftsnahe und<br />
unabhängige Forschungseinrichtung erfüllen wir die Aufgabe<br />
einer Schnittstelle zwischen universitärer Forschung und praktischer<br />
Anwendung. Wir sind der Innovationspartner im Bereich<br />
IT des Karlsruher Instituts für Technologie und der Wirtschaft.<br />
Das <strong>FZI</strong> ist Mitglied der Innovationsallianz Baden-Württemberg<br />
innBW und der Innovationsallianz TechnologieRegion Karlsruhe.<br />
Organisatorisch ist das <strong>FZI</strong> in vier Forschungsbereiche aufgeteilt,<br />
die mit ihren Kompetenzen die Anwendungsforschung<br />
über den gesamten Innovationszyklus abdecken:<br />
··<br />
SE – Software Engineering<br />
··<br />
IPE – Information Process Engineering<br />
··<br />
ISPE – Intelligent Systems and Production Engineering<br />
··<br />
ESS – Embedded Systems and Sensors Engineering<br />
30 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
ÜUBER UNS<br />
DAS KURATORIUM DES <strong>FZI</strong> (Stand 27.11.2012)<br />
Das Kuratorium ist das satzungsgemäß höchste Gremium im <strong>FZI</strong>. Die Experten aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft<br />
legen die Grundsätze für die Arbeit des <strong>FZI</strong> fest und beraten das <strong>FZI</strong> bei der langfristigen strategischen Ausrichtung,<br />
der wirksamen Ausgestaltung des Technologietransfers sowie der Sicherung der wissenschaftlichen Exzellenz.<br />
··<br />
Vorsitzender: Ministerialdirigent Günther Leßnerkraus<br />
Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-<br />
Württemberg, Stuttgart<br />
··<br />
Stv. Vorsitzender: Dr. Jakob Karszt<br />
POET AG, Karlsruhe<br />
··<br />
Stv. Vorsitzender: Prof. Dr. Eberhard Umbach<br />
Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe<br />
··<br />
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Beyerer<br />
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung,<br />
Karlsruhe<br />
··<br />
Prof. Dr. Susanne Boll-Westermann<br />
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Oldenburg<br />
··<br />
Dr. Klaus Dieterich<br />
Robert Bosch GmbH, Schwieberdingen<br />
··<br />
Dr. Renate Fischer<br />
Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-<br />
Württemberg, Stuttgart<br />
··<br />
Dr.-Ing. Peter Fritz<br />
Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe<br />
··<br />
Prof. Dr. Stefan Jähnichen<br />
Technische Universität Berlin, Berlin<br />
··<br />
Dr. Erasmus Landvogt<br />
Bundesministerium für Bildung und Forschung, Bonn<br />
VORSTAND UND GESCHÄFTSFÜHRUNG DES <strong>FZI</strong><br />
··<br />
Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Johann Löhn<br />
Steinbeis Hochschule Berlin GmbH, Stuttgart<br />
··<br />
Prof. Hans-Peter Mengele<br />
Industrie- und Handelskammer Karlsruhe, Karlsruhe<br />
··<br />
Peter Rasper,<br />
SAP AG, Walldorf<br />
··<br />
Dr. Simone Rehm<br />
Trumpf GmbH & Co. KG, Ditzingen<br />
··<br />
Ralf Schneider<br />
ISB Institut für Software-Entwicklung und EDV-Beratung AG,<br />
Karlsruhe<br />
··<br />
Harald Schöpp<br />
Johnson Controls Automotive Electronics GmbH, Karlsruhe<br />
··<br />
Dr. h. c. Dipl.-Phys. Klaus Tschira<br />
Klaus Tschira Stiftung gGmbH, Heidelberg<br />
··<br />
Prof. Dr. Dorothea Wagner<br />
Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe<br />
··<br />
Christoph Winterhalter<br />
ABB Forschungszentrum, Ladenburg<br />
··<br />
Dirk Wittkopp<br />
IBM Deutschland, Böblingen<br />
··<br />
Alf Henryk Wulf<br />
ALSTOM Deutschland AG, Mannheim<br />
Der Vorstand des <strong>FZI</strong> setzt sich aus vier Mitgliedern zusammen: drei Professoren aus dem Direktorium, die im Vorstand<br />
die Führungsarbeit aus wissenschaftlicher Sicht übernehmen, sowie einem hauptamtlich tätigen kaufmännischen Vorstand.<br />
Prof. Reussner, Prof. Zöllner und Prof. Oberweis, der zum Jahresanfang die Nachfolge von Prof. Studer angetreten<br />
hat, geben dem <strong>FZI</strong> in Abstimmung mit ihren Kollegen im Direktorium die wissenschaftliche Richtung. Dipl. Wi.-Ing.<br />
Michael Flor kümmert sich um die Finanzstrategie, das Steuer- und Vertragswesen und die wirtschaftlichen Aspekte<br />
der strategischen Entwicklung des <strong>FZI</strong>. Ihm zur Seite steht Dipl.-Wi.-Ing. Jan Wiesenberger, der als Geschäftsführer das<br />
Tagesgeschäft im kaufmännischen Bereich verantwortet.<br />
VORSTAND 2012 | 2013<br />
··<br />
Dipl. Wi.-Ing. Michael Flor<br />
··<br />
Prof. Dr. Ralf Reussner<br />
··<br />
Prof. Dr. Rudi Studer (bis 31.12.2012)<br />
··<br />
Prof. Dr. Andreas Oberweis (ab 1.1.2013)<br />
··<br />
Prof. Dr.-Ing. J. Marius Zöllner<br />
GESCHÄFTSFÜHRER<br />
··<br />
Dipl.-Wi.-Ing. Jan Wiesenberger<br />
KURATORIUM<br />
ZENTRALBEREICHE<br />
VORSTAND<br />
DIREKTORIUM<br />
FORSCHUNGSBEREICHE<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 31
FORSCHUNGSBEREICH SE – SOFTWARE ENGINEERING<br />
Software Engineering ganzheitlich in allen seinen Aspekten und Auswirkungen zu betrachten ist die Philosophie hinter<br />
den Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Forschungsbereich SE. Unter ganzheitlichem Software Engineering<br />
verstehen wir die ingenieurmäßige Analyse, Entwurf, Entwicklung, Adaption und Evolution komplexer Multiplattform-<br />
Softwaresysteme sowie der ihnen zugrunde liegenden Geschäftsprozesse unter einer kontinuierlich begleitenden<br />
Qualitätssicherung.<br />
Diese ganzheitliche Betrachtung ist nur durch eine interdisziplinäre<br />
Zusammenarbeit im Forschungsbereich möglich. SE<br />
verknüpft die komplementären Kompetenzen aus der Softwaretechnik<br />
und Kryptographie mit betriebswirtschaftlicher Expertise<br />
und erlaubt darüber eine durchgehende Unterstützung des<br />
Softwareentwicklungsprozesses in allen Phasen von der Anforderungserhebung,<br />
über den Entwurf und die Entwicklung, bis<br />
zur Qualitätssicherung.<br />
SE entwickelt Methoden und Werkzeuge zur ingenieurmäßigen<br />
Softwareentwicklung in den folgenden Schwerpunkten:<br />
GESCHÄFTSPROZESSMANAGEMENT UND MOBILE IKT<br />
Methoden und Werkzeuge zur Unterstützung der Unternehmensführung,<br />
Produktionssteuerung sowie der betrieblichen<br />
organisatorischen Abläufe werden insbesondere von kleinen<br />
und mittleren Unternehmen stark nachgefragt. SE deckt dabei<br />
sämtliche Phasen des Lebenszyklus eines Geschäftsprozesses<br />
unter Verwendung neuester auch mobiler Informations- und<br />
Kommunikationstechnologien ab. SE erforscht die Verbesserung<br />
der Geschäftsprozesse aus einer ressourcenorientierten<br />
Sicht. Hierzu zählt die Identifikation und Auswahl geeigneter<br />
Ressourcen, prozessorientierte Ableitung von Weiterbildungsmaßnahmen<br />
und der maßgeschneiderte Einsatz mobiler<br />
Technologien zur flexiblen Integration verteilter Ressourcen.<br />
SOFTWAREARCHITEKTUREN UND -QUALITÄT<br />
Die Güte der Architektur eines Softwaresystems bestimmt<br />
dessen erreichbare Qualität. Um die Qualitätsanforderungen<br />
komplexer Softwaresysteme erfüllen zu können, entwickelt der<br />
Forschungsbereich Werkzeuge und Methoden zur nachhaltigen<br />
Gestaltung hochqualitativer Softwarearchitekturen. Im Rahmen<br />
des MOHITO-Projekts wird eine verteilte Architektur erstellt, die<br />
konsistente Datenhaltungsinfrastruktur über mehrere Plattfor<br />
men und Server hinweg bietet. Neue Funktionalität (bspw.<br />
neue Dienste) werden dabei automatisiert systemweit über die<br />
Architektur bereitgestellt. Zur Absicherung der Qualität werden<br />
dabei Performance-Eigenschaften der Architektur bewertet.<br />
SOFTWARESICHERHEIT UND KRYPTOGRAPHIE<br />
IT-Sicherheit gewinnt sowohl für Unternehmen als auch für Privatanwender<br />
zunehmend an Bedeutung, insbesondere wenn<br />
Daten und Dienste externen Anbietern anvertraut werden. SE<br />
entwickelt für seine Partner neuartige Methoden für sichere<br />
Cloud-Anwendungen, die mittels formal abgesicherter Konzepte<br />
Schutz gegen interne und externe Angriffe bieten. Im Projekt<br />
eIDconnect wird z. B. ein neuartiger Single-Sign-on-Dienst entwickelt,<br />
der gleichzeitig eine hohe Sicherheit und eine einfache<br />
Nutzung gewährleistet.<br />
PARALLELVERARBEITUNG UND MULTICORE<br />
Moderne Multicore-Plattformen erfordern parallele Software<br />
und prägen damit Programmierparadigmen und -sprachen.<br />
Bereits heute ist bei der Entwicklung rechenintensiver Anwendungen<br />
fundiertes Wissen über Parallelisierung notwendig.<br />
In naher Zukunft wird dies für jegliche Software gelten. Um<br />
Unternehmen bei dieser Herausforderung optimal unterstützen<br />
zu können, entwickelt der Forschungsbereich SE neuartige<br />
Methoden und Werkzeuge zur effizienten Erstellung von zuverlässigen<br />
Multicore-Anwendungen sowie zur Parallelisierung<br />
existierender Anwendungen.<br />
MULTIPLATTFORM-SOFTWAREKONSTRUKTION<br />
Heutzutage wird Software meist für mehrere unterschiedliche<br />
Plattformen gleichzeitig entwickelt. SE setzt Methoden<br />
und Werkzeuge der modellgetriebenen Software-Entwicklung<br />
industriell ein, um komplexe Softwaresysteme und Architekturen<br />
effizient zu realisieren. Im Projekt Modagile Mobile werden<br />
solche Methoden und Werkzeuge entwickelt, die eine effiziente<br />
agile Entwicklung mobiler Anwendungen (iOS, Android und<br />
Windows Phone) über modellgetriebene Techniken ermöglicht.<br />
32 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
ÜUBER UNS<br />
SE<br />
Software Engineering<br />
DIE DIREKTOREN DES BEREICHES SE<br />
Prof. Dr. Jörn Müller-Quade<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Kryptographie und Sicherheit<br />
Prof. Dr. Andreas Oberweis<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Angewandte Informatik und<br />
Formale Beschreibungsverfahren<br />
Prof. Dr. Ralf Reussner<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Programmstrukturen und<br />
Datenorganisation<br />
Prof. Dr. Walter Tichy<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Programmstrukturen und<br />
Datenorganisation<br />
Prof. em. Dr. Dr. h. c. Wolffried Stucky<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Angewandte Informatik und<br />
Formale Beschreibungsverfahren<br />
Direktor emeritus seit 1.1.2013<br />
BEREICHSLEITER SE<br />
Dr.-Ing. Klaus Krogmann<br />
(ab 1.1.2013)<br />
Dr.-Ing. Mircea Trifu<br />
(bis 31.12.2012)<br />
ABTEILUNGSLEITER SE<br />
Dr. Thomas Schuster<br />
(ab 1.10.2012)<br />
Henning Groenda<br />
(ab 1.3.2013)<br />
Oliver Denninger<br />
Dr. Ralf Trunko<br />
(bis 30.9.2012)<br />
Dr.-Ing. Klaus Krogmann<br />
(bis 28.2.2013)<br />
Dr. Christian Henrich<br />
(bis 15.1.2013)<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 33
FORSCHUNGSBEREICH IPE – INFORMATION PROCESS ENGINEERING<br />
IPE beschäftigt sich damit, wie mit informationsgetriebenen Entscheidungen auch größte Datenmengen systematisch<br />
für bessere Entscheidungen genutzt werden können, die kollektive Intelligenz aller Mitarbeiter integriert und auf Veränderungen<br />
schneller reagiert werden kann<br />
Unter informationsgetriebenen Entscheidungen versteht man<br />
solche Entscheidungen, bei denen die systematische Identifikation,<br />
Verarbeitung und Kombination von Informationen an die<br />
Stelle von subjektiven Entscheidungen tritt und wobei (in Erweiterung<br />
zur Idee der datengetriebene Entscheidungen) über eine<br />
Zusammenarbeit von Mensch und Computer sowohl quantitative<br />
wie auch qualitative Aspekte berücksichtigt werden.<br />
Um dies zu erreichen, betrachtet IPE den ganzen Informationsprozess<br />
und bringt zu seiner Verbesserung verschiedene Disziplinen<br />
zusammen.<br />
GATHER & INTEGRATE<br />
Im Bereich der Datenerfassung und Integration konzentriert<br />
sich IPE darauf, wie mit Linked-Data-Ansätzen langfristige, auf<br />
dem Erfolg des Internet aufbauende Strategien zur Datenintegration<br />
entwickelt werden können. Ebenso im Fokus steht die<br />
Frage, wie mit geeigneter Software die kollektive Intelligenz<br />
einer großen Anzahl von Menschen produktiv in unternehmerische<br />
Entscheidungen eingebunden werden kann. Zuletzt sind<br />
auch Anreize und Geschäftsmodelle als Voraussetzung für den<br />
erfolgreichen Datenaustausch in Unternehmensnetzwerken ein<br />
aktuelles Forschungsthema.<br />
ANALYZE<br />
Beim Ableiten von Wissen aus den gesammelten Informationen<br />
konzentriert sich IPE auf das Erkennung von Abhängigkeiten in<br />
sehr großen Datenbeständen (Big Data), beispielsweise um in<br />
sehr großen Unternehmen die Liquiditätsplanung zu verbessern<br />
oder um die Wünsche von Kunden besser zu verstehen.<br />
DECIDE<br />
Verfahren zur automatisierten Entscheidungsfindung werden<br />
sowohl basierend auf mathematischen Modellen als auch<br />
basierend auf Marktmechanismen untersucht. Dabei adressiert<br />
IPE insbesondere den Umgang mit der Komplexität von Realweltproblemen<br />
der Praxispartner und die Verbesserung von<br />
Entscheidungen durch die Einbeziehung möglichst vieler Daten<br />
im Umfeld komplexer Unternehmensstrukturen oder ganzer<br />
Unternehmensverbünde.<br />
DELIVER<br />
IPE untersucht, wie mit Methoden des semantischen Wissensmanagements<br />
und der kontextbewussten Informationsbereitstellung<br />
Informationen schneller und zielgerichteter zum<br />
Einsatz kommen können.<br />
Ebenfalls ein Thema ist die für flexible, skalierbare und echtzeitnahe<br />
Informationsprozesse notwendige Infrastruktur. Im<br />
Fokus der Forschung in diesem Punkt stehen für IPE Cloud<br />
Computing und die damit verbundenen Möglichkeiten und Herausforderungen<br />
für IT-Infrastruktur im Unternehmen. Zur systematischen<br />
und skalierbaren Realisierung neuer echtzeitnaher<br />
Informationsprozesse untersucht IPE den Einsatz von Complex<br />
Event Processing – Methoden und Werkzeuge für Software, die<br />
schnell und kontinuierlich auf Ereignisse reagiert.<br />
Die in IPE entwickelten Methoden sind prinzipiell domänenübergreifend<br />
einsetzbar, jedoch konzentriert sich IPE auf die<br />
Domänen Energie (insbesondere ökonomische Methoden zur<br />
Sicherstellung einer möglichst weitgehenden Ausnutzung von<br />
alternativen Energien), Logistik (insbesondere die Konzeption<br />
gegenüber Störungen robuster Logistiknetzwerke) und Gesundheit<br />
(insbesondere die Konzeption von Informationsprozessen<br />
zur Steigerung von Behandlungsqualität).<br />
34 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
ÜUBER UNS<br />
IPE<br />
Information Process Engineering<br />
DIE DIREKTOREN DES BEREICHES IPE<br />
Prof. Dr.-Ing. Kai Furmans<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme<br />
Prof. Dr. Stefan Nickel<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Operations Research<br />
Prof. Dr. Rudi Studer<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Angewandte Informatik und<br />
Formale Beschreibungsverfahren<br />
Prof. Dr. Stefan Tai<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Angewandte Informatik und<br />
Formale Beschreibungsverfahren<br />
Prof. Dr. Christof Weinhardt<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Informationswirtschaft und<br />
Marketing<br />
LEITER SHARED RESEARCH GROUP<br />
Corporate Services and Systems<br />
Prof. Dr. Thomas Setzer<br />
BEREICHSLEITER IPE<br />
Dr. Valentin Zacharias<br />
ABTEILUNGSLEITER IPE<br />
Dr. Jürgen Bock<br />
(ab 1.3.2013)<br />
Rico Knapper<br />
Anne Meyer<br />
Dr. Andreas Schmidt<br />
(bis 28.2.2012)<br />
PD Dr. Catherina<br />
Burghart<br />
(bis 29.2.2013)<br />
Alexander Lenk<br />
Dr. Asarnusch<br />
Rashid<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 35
FORSCHUNGSBEREICH ISPE – INTELLIGENT SYSTEMS AND PRODUCTION ENGINEERING<br />
Der Forschungsbereich Intelligent Systems and Production Engineering (ISPE) entwickelt und erprobt Methoden,<br />
Werkzeuge und Entwurfsverfahren zur Realisierung technischer Systeme. Weiterhin steht zunehmend die Evaluierung<br />
und Validierung insbesondere autonomer Systeme im Fokus. Durch die vorhandenen Kompetenzen können intelligente<br />
technische Systeme im privaten, öffentlichen und industriellen Umfeld effizient erforscht, umgesetzt, demonstriert und<br />
analysiert werden. In diesem Rahmen ist der Bereich in den Anwendungsfeldern Produktion und Logistik, Mobilität,<br />
Energie sowie Automation und Robotik in engen Kooperationen mit Industriepartnern tätig.<br />
Die interdisziplinäre Aufstellung des Bereichs durch Mitarbeiter<br />
und Direktoren aus vier unterschiedlichen Fachbereichen<br />
ermöglicht und fördert eine technologie- und branchenübergreifende<br />
Lösungskompetenz. Ausgangspunkt hierbei sind die<br />
methodischen Kompetenzen des Forschungsbereichs wie das<br />
maschinelle Lernen, die 2D- und 3D-Bildverarbeitung oder<br />
auch selbstorganisierende Systeme. Diese Kernkompetenzen<br />
fließen hierbei ineinandergreifend in die folgenden Themengebiete<br />
ein:<br />
INTELLIGENTE FAHRZEUGE UND ELEKTROMOBILITÄT<br />
Im Forschungsbereich ISPE wird an grundlegenden Verfahren,<br />
Methoden und Technologien für zukünftige intelligente Fahrzeuge<br />
geforscht. Wesentliche Forschungsthemen sind hierbei<br />
die effiziente, zuverlässige und ganzheitliche Interpretation<br />
der vorherrschenden Situation und der daraus gefolgerten<br />
Entscheidung über mögliche Aktionsfolgen, die Sicherheit,<br />
Komfort oder Energieeffizienz optimieren. Insbesondere das<br />
Onboard-Energiemanagement, die zuverlässige Reichweitenprognose<br />
und die Umsetzung energiesparender Fahr- und<br />
Betriebsstrategien im Elektrofahrzeug stehen hier im Fokus.<br />
Weiterhin sind autonome Fahrfunktionen und die Interaktion<br />
des Fahrers mit dem autonomen Fahrzeug ein Forschungsschwerpunkt.<br />
PRODUKTIONS- UND AUTOMATIONSSYSTEME<br />
Schwerpunkte der Forschung in diesem Themengebiet bilden<br />
Technologien für das Systems Engineering und Systems<br />
Management zuverlässiger und wandlungsfähiger technischer<br />
Systeme in automatisierten Produktionssystemen. Hierbei<br />
stehen die Erforschung fachdomänenübergreifender Entwurfsund<br />
Validierungsmethoden, sowie der Aufbau lebenszyklusübergreifender<br />
Modelle und Wissensbasen im Vordergrund, um<br />
die notwendige Transparenz und Konsistenz in den Wertschöpfungsprozessen<br />
dieser Systeme zu gewährleisten.<br />
INTEGRIERTES ENERGIEMANAGEMENT<br />
Die Erforschung von Methoden und Werkzeugen der IKT zur<br />
Steigerung der Energieeffizienz in Gebäuden, der Mobilität und<br />
der Produktion fokussiert insbesondere auf integrierte Energiemanagementlösungen,<br />
die neben elektrischen Energieströmen<br />
auch thermische Komponenten einbeziehen.<br />
Ein wichtiger Baustein hierbei ist die Entwicklung und Evaluation<br />
von Methoden zur weitestgehend standardisierten Vernetzung<br />
verteilter IKT-Infrastruktur in Anlagen und Systemen. Neben<br />
geeigneten Modellen zur Prädiktion von Bereitstellung und<br />
Verbrauch ist die Integration geeigneter Interaktionsmechanismen<br />
ein wesentlicher Bestandteil zur effizienten Nutzung von<br />
Last- und Erzeugungsflexibilität.<br />
SERVICE-ROBOTIK, MOBILE MANIPULATION UND<br />
TELEPRÄSENZ<br />
Im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten von ISPE im Themengebiet<br />
Service-Robotik stehen autonome, mobile Systeme<br />
für die Unterstützung bei industriellen Routinearbeiten (z. B.<br />
Transport und Produktionslogistik oder Handhabungsaufgaben<br />
in der Produktion), in Alltagsumgebungen (z. B. Service-Roboter<br />
für zu Hause und öffentliche Umgebungen) sowie Service-<br />
Robotik für Erkundungs- und Inspektionsanwendungen. Einen<br />
besonderen Stellenwert hat hierbei die Umsetzung neuester<br />
Grundlagenergebnisse wie mobiles flexibles Greifen und<br />
Manipulieren im industriellen Umfeld sowie verhaltensbasierte<br />
Steuerungen in alltagstaugliche Anwendungen eingenommen.<br />
Ebenfalls im Fokus stehen Verfahren und Werkzeuge für die<br />
intuitive Programmierung von Robotersystemen für industrienahe<br />
Anwendungen.<br />
ENTWURFSAUTOMATISIERUNG VERLÄSSLICHER,<br />
EINGEBETTETER SYSTEME<br />
Die Realisierung eingebetteter Systeme erfordert durchgängige<br />
Entwurfsverfahren, die es erlauben, die vielfältigen Abhängigkeiten<br />
und Anforderungen an verlässliche eingebettete Systeme<br />
ganzheitlich zu modellieren und zu analysieren, sowie eine<br />
optimierte Implementierung auf einer maßgeschneiderten<br />
Hardware-Architektur ableiten zu können. ISPE erforscht hierzu<br />
Entwurfsmethoden, um Software für eingebettete Systeme<br />
frühzeitig in ihrem Zusammenspiel mit der zugrunde liegenden<br />
Hardwareplattform mittels virtueller Prototypen zu bewerten<br />
und applikationsspezifische Optimierungen zielgerichtet durchzuführen.<br />
36 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
ÜUBER UNS<br />
ISPE Intelligent<br />
Systems and Production Engineering<br />
DIE DIREKTOREN DES BEREICHES ISPE<br />
Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Dillmann<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Anthropomatik<br />
Prof. Dr. Dr.-Ing. Dr. h. c. Jivka Ovtcharova<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Informationsmanagement im<br />
Ingenieurwesen<br />
Prof. Dr. Wolfgang Rosenstiel<br />
Eberhard Karls Universität Tübingen,<br />
Wilhelm-Schickard-Institut – Technische<br />
Informatik / Eingebettete Systeme<br />
Prof. Dr. Hartmut Schmeck<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Angewandte Informatik und Formale<br />
Beschreibungsverfahren<br />
Prof. Dr.-Ing. Christoph Stiller<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Mess- und Regelungstechnik<br />
Prof. Dr.-Ing. J. Marius Zöllner<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Anthropomatik<br />
BEREICHSLEITER ISPE<br />
Dr.-Ing. Marcus Strand<br />
(ab 1.5.2012)<br />
Dr. Oliver Bringmann<br />
(bis 30.4.2012)<br />
ABTEILUNGSSLEITER ISPE<br />
Birger Becker<br />
Thomas Schamm<br />
(ab 1.1.2013)<br />
Viktor Schubert<br />
Julius Ziegler<br />
(ab 1.1.2012)<br />
Arne Rönnau<br />
Dr.-Ing. Marcus<br />
Strand<br />
(bis 31.12.2012)<br />
Dr. Alexander Viehl<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 37
FORSCHUNGSBEREICH ESS – E<strong>MB</strong>EDDED SYSTEMS AND SENSORS ENGINEERING<br />
Von modellbasierten Entwurfsmethoden und -werkzeugen über technologieorientierte Forschung bis hin zu anwendungsorientierten<br />
Forschungs- und Entwicklungsprojekten – wir gestalten und entwickeln im Bereich ESS praxistaugliche<br />
Anwendungen rund um eingebettete Systeme und evaluieren diese.<br />
Der Forschungsbereich Embedded Systems and Sensors Engineering<br />
(ESS) beschäftigt sich mit innovativen Technologien,<br />
Entwurfsmethoden und Anwendungen für und von eingebetteten<br />
Systemen. Die breite Technologie- und Systemkompetenz<br />
aus Elektronik, Software-Engineering, Optik und Optoelektronik,<br />
Mikrosystemtechnik und Sensorik ist eine Besonderheit<br />
des Bereiches. Schwerpunkte der Arbeiten bilden vor allem<br />
stark interdisziplinäre, technologieübergreifende Forschungsprojekte<br />
und Anwendungen von eingebetteten Systemen in der<br />
Automobilelektronik, der Industrieautomation und im Gesundheits-<br />
und Sozialwesen. Der Bereich ESS deckt mit seinen<br />
verfügbaren Kompetenzen dabei das komplette Spektrum<br />
der Entwicklung eingebetteter Systeme und Cyber Physical<br />
Systems (CPS) mit heterogenen Komponenten aus Mikroelektronik,<br />
Mikrooptik, Mikromechanik und Telematik ab.<br />
EINGEBETTETE SYSTEME UND MIKROSYSTEME<br />
Die Forschungslandschaft im Themenfeld Eingebettete Systeme<br />
und Mikrosysteme adressiert überwiegend die <strong>FZI</strong>-Anwendungsfelder<br />
Mobilität sowie Automation und Robotik. Das Anwendungsfeld<br />
Mobilität bezieht sich auf die Weiterentwicklung<br />
von Werkzeugen zur Modellierung und Bewertung von Elektrik/<br />
Elektronik-Architekturen sowie auf deren Umgang und Bewertung.<br />
Die Aktivitäten von ESS umfassen neben der Entwicklung<br />
von Teilsystemen auch Methoden, Werkzeuge, Technologien<br />
und Geräte zur Simulation und zum Testen der Systeme sowie<br />
zur Verbindung von Simulations- und Test-Technologien.<br />
INDUSTRIEAUTOMATISIERUNG<br />
Für die Weiterführung der Arbeiten im <strong>FZI</strong> Living Lab smart-<br />
Automation und auch insbesondere für die Akkreditierung als<br />
PROFIBUS Competence Center wurde gezielt Sachkompetenz<br />
bei ESS aufgebaut und die zuständigen Mitarbeiter zu PROFI-<br />
BUS PA-Certified Engineers ausgebildet. Für 2013 steht nun<br />
die Einweihung als offizielles Testlabor auf der Agenda. Der<br />
Dialog mit PROFIBUS-Geräteherstellern über das Living Lab<br />
soll gezielt zur Identifikation domänenspezifischer Forschungsfragen<br />
und somit zu neuen Projektaktivitäten führen.<br />
Bereichsübergreifend wird im <strong>FZI</strong> Living Lab smartAutomation<br />
am Thema industrieller Vernetzung und an den Zugriffsmöglichkeiten<br />
auf Geräte und Anlagen gearbeitet.<br />
MEDIZINISCHE INFORMATIONSTECHNIK<br />
ESS erforscht und entwickelt innovative Ansätze und Technologien,<br />
die Menschen helfen sollen, bei optimaler Versorgung ein<br />
möglichst gesundes, selbstständiges und selbstbestimmtes Leben<br />
zu führen. Im Forschungsfeld Medizinische Informationstechnik<br />
spielen deshalb Methoden und Systeme zur mobilen,<br />
belastungsfreien kontinuierlichen Erfassung und Auswertung<br />
von Biosignalen (wie z. B. Aktivität, EKG etc.) eine wichtige<br />
Rolle. ESS beherrscht dabei das Themenspektrum vom Sensor<br />
über automatische Auswertealgorithmen bis hin zur Durchführung<br />
und Evaluation der entsprechenden Studien. Ein zentrales<br />
Thema war dabei im letzten Jahr die Bestimmung von<br />
Schlafqualität und das telemedizinische Screening der Atemwegserkrankungen<br />
Schlafapnoe und COPD. Letzteres konnte<br />
erfolgreich im EU-Projekt AMICA demonstriert werden. Pionierarbeit<br />
bei der Nutzung von Vitaldaten in nicht-medizinischen<br />
Anwendungen leistete ESS im EU-STREP-Projekt xDelia in<br />
enger Zusammenarbeit mit IPE. Projektziel war, das Verhalten<br />
von Finanzakteuren mit Hilfe von Biofeedback-Methoden nachhaltig<br />
zu verbessern. Der erfolgreiche Projektabschluss wurde<br />
von der EU-Kommission mit dem Attribut „research stepping<br />
stone“ honoriert (s. Seite 11).<br />
A<strong>MB</strong>IENT ASSISTED LIVING<br />
Im Themenfeld Ambient Assisted Living lag der Fokus neben<br />
dem Monitoring von Alltagsaktivitäten vor allem auf der Unterstützung<br />
vernetzter Strukturen im Gesundheitswesen und der<br />
Datenvernetzung und Fernsteuerbarkeit intelligenter Wohnumgebungen.<br />
Im B<strong>MB</strong>F-Vorhaben OptimAAL konnte im vergangenen<br />
Jahr die magische Zahl von 100 Testhaushalten erreicht<br />
werden, um das im Projekt entwickelte Monitoring-System im<br />
Feld zu testen. Das B<strong>MB</strong>F-Projekt easyCare wurde erfolgreich<br />
abgeschlossen. Bewohner einer betreuten Einrichtung in Stuttgart<br />
nutzen seitdem ein häusliches Assistenzsystem mit Sensoren<br />
und direktem Draht zur Betreuungsperson – und fühlen<br />
sich so sicherer. Erkenntnisse aus easyCare und anderen<br />
Projekten führten bereits 2011 zur Gründung des Spin-Offs<br />
nubedian GmbH (s. auch Seite 47). Für seine cloud-basierte<br />
Pflegemanagement-Lösung bekam das junge Unternehmen<br />
einen von sechs Hauptpreisen beim Gründerwettbewerb „IKT<br />
innovativ“ 2012.<br />
38 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
ÜUBER UNS<br />
DIE DIREKTOREN DES BEREICHES ESS<br />
ESS Embedded<br />
Systems and Sensors Engineering<br />
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Becker<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Technik der Informationsverarbeitung<br />
Prof. Dr.-Ing. Klaus Müller-Glaser<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Technik der Informationsverarbeitung<br />
Prof. Dr.-Ing. Michael Hübner<br />
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Eingebettete<br />
Systeme der Informationstechnik<br />
Prof. Dr. Wilhelm Stork<br />
Karlsruher Institut für Technologie,<br />
Institut für Technik der Informationsverarbeitung<br />
BEREICHSLEITER ESS<br />
Dr.-Ing. Stephan Heuer<br />
(ab 15.7.2012)<br />
Dr.-Ing. Philipp Graf<br />
(bis 14.7.2012)<br />
ABTEILUNGSSLEITER ESS<br />
Dr.-Ing. Stephan<br />
Heuer<br />
(bis 14.7.2012)<br />
Bruno Rosales<br />
Saurer<br />
Dr.-Ing. Martin<br />
Hillenbrand<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 39
ZAHLEN UND FAKTEN 2012<br />
RECHTSFORM<br />
··<br />
gemeinnützige Stiftung des bürgerlichen Rechts<br />
GRÜNDUNG<br />
··<br />
1985<br />
<strong>FZI</strong>-AUSSENSTELLE<br />
··<br />
Friedrichstraße 60, 10117 Berlin<br />
MITARBEITER<br />
··<br />
Mitarbeiter gesamt (inkl. Teilzeitmitarbeiter) 173<br />
··<br />
Wissenschaftliche Mitarbeiter 144<br />
··<br />
Gastwissenschaftler 78<br />
··<br />
Stipendiaten 21<br />
WISSENSCHAFTLICHE ERGEBNISSE<br />
··<br />
Promotionen 13<br />
··<br />
Diplom-/ Masterarbeiten 38<br />
··<br />
Studien-/ Bachelorarbeiten 31<br />
··<br />
Bücher und Buchbeiträge 19<br />
··<br />
Zeitschriftenbeiträge 24<br />
··<br />
Tagungsbeiträge 120<br />
PRESSEVERÖFFENTLICHUNGEN<br />
··<br />
509 erfasste Artikel über das <strong>FZI</strong> auf Nachrichten-Portalen,<br />
Blogs und Foren und in Printmedien<br />
··<br />
Eröffnung <strong>FZI</strong> House of Living Labs mit 112 Artikeln<br />
··<br />
KIT und <strong>FZI</strong> auf der CeBIT mit 183 Artikeln<br />
··<br />
Radio und Fernsehbeiträge, u. a. Beitrag über Ambient Assisted<br />
Living mit Beteiligung des <strong>FZI</strong> in der Tagesschau, ausgestrahlt<br />
am 4.10.2012<br />
Dach des <strong>FZI</strong> House of Living Labs<br />
WIRTSCHAFTLICHE ERGEBNISSE<br />
··<br />
Projekte gesamt 170<br />
··<br />
davon gestartete Projekte 91<br />
··<br />
davon Industrie 69<br />
··<br />
davon öffentlich 22<br />
··<br />
Gesamthaushalt 14 Mio.<br />
ZERTIFIZIERUNG<br />
··<br />
Zertifiziertes Qualitätsmanagement-System nach ISO 9001<br />
··<br />
Bereiche mit Anwendungsforschung für Medizinprodukte<br />
auch nach ISO 13485<br />
··<br />
Akkreditiertes PROFIBUS Competence Center<br />
40 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
DAS <strong>FZI</strong> IN ZAHLEN<br />
DAS <strong>FZI</strong> ALS ARBEITGEBER<br />
Über 140 junge und motivierte Forscher und Forscherinnen arbeiten im Jahr an rund 170 verschiedenen nationalen<br />
und internationalen Forschungs- und Industrieprojekten. Das <strong>FZI</strong> bietet hierfür ein hervorragendes Arbeitsumfeld mit<br />
moderner, großzügiger technischer Ausstattung und einem guten Betriebsklima.<br />
DAS SAGEN UNSERE MITARBEITER<br />
<strong>FZI</strong>-Außenstelle in Berlin-Mitte<br />
Mitten in den Stadtzentren von Karlsruhe und Berlin bieten wir<br />
anspruchsvolle, abwechslungsreiche Themenstellungen und<br />
Kontakte zu internationalen Partnern. Unsere Mitarbeiterinnen<br />
und Mitarbeiter arbeiten bei uns in einem offenen, interkulturellen<br />
und internationalen Umfeld – wo übrigens der Anteil an<br />
Wissenschaftlerinnen überdurchschnittlich hoch ist.<br />
Am <strong>FZI</strong> bieten wir unseren Mitarbeitern ideale Voraussetzungen<br />
für eine wirtschaftliche und akademische Karriere. Denn<br />
wir fördern unsere Mitarbeiter gezielt und schaffen so das<br />
Sprungbrett in Führungspositionen.<br />
AUS WELCHEN STUDIENGÄNGEN KOMMEN UNSERE<br />
MITARBEITER?<br />
Wir leben Interdisziplinarität. Das zeigt sich nicht nur an unseren<br />
Forschungsprojekten, sondern auch an der Qualifikation unserer<br />
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus den Studiengängen:<br />
··<br />
Informatik<br />
··<br />
Gesundheitsinformatik<br />
··<br />
Wirtschaftsinformatik<br />
··<br />
Elektrotechnik und Informationstechnik<br />
··<br />
Wirtschaftsingenieurwesen<br />
··<br />
Wirtschaftswissenschaften<br />
··<br />
Maschinenbau<br />
··<br />
Informationswirtschaft<br />
··<br />
Technomathematik<br />
··<br />
Wirtschaftsmathematik<br />
··<br />
Technische Volkswirtschaft<br />
„Als Neueinsteiger hat mich vor allem<br />
die Möglichkeit der interdisziplinären<br />
Arbeit am <strong>FZI</strong> gereizt. Schon in meinem<br />
ersten Projekt habe ich die Möglichkeit,<br />
abteilungsübergreifend wissenschaftliche<br />
Forschung aus den Bereichen<br />
Informatik und Elektrotechnik zu kombinieren<br />
und in die Praxis zu bringen. Das<br />
Begleiten eines Projekts von der Idee<br />
bis zum fertigen Produkt, in Kooperation mit Forschung und<br />
Industrie, macht die Arbeit am <strong>FZI</strong> einzigartig und keinen Tag<br />
wie den anderen.“<br />
Christian Reichelt (Dipl.-Inform. Med.)<br />
„Nach meinem Studium in Spanien und<br />
einem Austauschprogramm in Deutschland<br />
habe ich mich entschieden, am <strong>FZI</strong><br />
zu promovieren. Bereits von Anfang an<br />
konnte ich mich sehr schnell in das Team<br />
integrieren, weil die Kollegen immer<br />
hilfsbereit sind und das Arbeitsklima<br />
sehr angenehm ist. Für mich ist das <strong>FZI</strong><br />
etwas Besonderes, weil ich mich jeden Tag wissenschaftlich<br />
weiterentwickeln und gleichzeitig als Person wachsen kann.<br />
Hier habe ich die Möglichkeit, in europäischen Projekten zu<br />
arbeiten und Kontakt mit Leuten aus ganz Europa zu haben.<br />
Andererseits kann ich mich aber auch in deutsche Industrieprojekte<br />
einbringen, die mir ganz andere Visionen und Herausforderungen<br />
bieten.“<br />
Verónica Rivera-Pelayo (Dipl.-Inform.)<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 41
Aktuell<br />
Forum<br />
Dialog Highlights<br />
Ausgezeichnet<br />
Gemeinsam<br />
42 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
HIGHLIGHTS<br />
AUSGEZEICHNET 44–45<br />
PERSONELLES 46–47<br />
GRÜNDEN 48–49<br />
NETZWERKEN 50–55<br />
ZUSAMMENARBEITEN 56–59<br />
AUS- UND WEITERBILDEN 60–61<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 43
AUSGEZEICHNET<br />
Prof. Walter Tichy mehrfach<br />
ausgezeichnet<br />
Die Association for Computing Machinery<br />
(ACM) hat Prof. Walter F. Tichy im<br />
Dezember 2012 zum ACM Fellow für<br />
seinen Beitrag zum Software Engineering<br />
und zur Versionskontrolle bei der<br />
Softwareentwicklung ernannt. Tichy<br />
erhält damit als erster Angehöriger des<br />
KIT und des <strong>FZI</strong> diese höchste Auszeichnung der internationalen<br />
Informatik-Gesellschaft.<br />
Mit der Ernennung zu Fellows ehrt die ACM in diesem Jahr<br />
52 ihrer Mitglieder für ihren maßgeblichen Beitrag zu neuen<br />
Erkenntnissen und Ergebnissen in Sektoren wie dem Gesundheitswesen,<br />
Kommunikation, IT-Sicherheit, Wirtschaft, Bildung<br />
und Unterhaltung.<br />
Zudem erhielt Prof. Walter Tichy am 4. Februar 2013 den<br />
Impact Paper Award der ACM SIGSOFT für seinen Artikel „Design,<br />
Implementation, and Evaluation of the Revision Control<br />
System“, der 1982 veröffentlicht wurde.<br />
Mit dem Award zeichnet die ACM jedes Jahr eine Publikation<br />
aus, die die Softwaretechnik nachhaltig beeinflusst hat. Die<br />
Veröffentlichung des Artikels auf einer SIGSOFT-Konferenz<br />
muss mindestens 10 Jahre zurückliegen, um die Wichtigkeit<br />
und den Einfluss des Papers richtig einschätzen zu können.<br />
Die Auszeichnung des Artikels von Walter Tichy aus dem Jahr<br />
1982 unterstreicht damit die Bedeutung der Publikation für<br />
das Software Engineering bis heute und die Anerkennung<br />
seiner Arbeiten zur Softwareentwicklung und zu Systemen der<br />
Revisionsverwaltung.<br />
SE-Mitarbeiter Benjamin Klatt und Martin Küster<br />
ausgezeichnet<br />
Benjamin Klatt wurde am 9. Mai 2012 auf dem Entwicklertag<br />
2012 mit dem ObjektForum Thesis Award 2011 in der Kategorie<br />
„Grundlagen der Disziplin“ ausgezeichnet. Der mit 1.500<br />
Euro dotierte Preis wurde vom Technologiepark Karlsruhe und<br />
der IT-Beratungsfirma andrena objects ins Leben gerufen, um<br />
Entwickler mit innovativen Ideen in herausragenden Diplomarbeiten<br />
zu fördern. Benjamin Klatt bekam den Preis für die<br />
Erweiterung von Palladio, einem werkzeuggestützten Software-<br />
Engineering-Ansatz, der die Performance einer Software<br />
bereits im Entwurfsstadium vorhersagen lässt.<br />
Außerdem gewannen die SE-Mitarbeiter Benjamin Klatt und<br />
Martin Küster den Nachwuchsforscherpreis „CompArch Young<br />
Investigator Award“ für ihre Arbeit „Respecting Component<br />
Architecture to Migrate Product Copies to a Software Product<br />
Line“. Darin beschreiben sie, wie Informationen, die aus einer<br />
Software-Architektur stammen, dazu nützlich sein können,<br />
Produktkopien in eine Software-Produktlinie zu überführen.<br />
Dr.-Ing. Philipp Graf folgt Ruf an die<br />
Hochschule Ulm<br />
Dr.-Ing. Philipp Graf, Bereichsleiter ESS,<br />
hat einen Ruf an die Hochschule Ulm<br />
erhalten. Am 1. September 2012 trat<br />
er nach drei monatiger Elternzeit die<br />
Professur für Angewandte Informatik<br />
mit Schwerpunkt modellgetriebene Software-<br />
und Systementwicklung an.<br />
Dr. Andreas Schmidt und Dr. Catherina Burghart folgen<br />
Ruf an die Hochschule Karlsruhe<br />
Dr. Andreas Schmidt, Abteilungsleiter bei IPE, hat zum 1. März<br />
2012 einen Ruf an die Hochschule Karlsruhe zur Fakultät<br />
für Informatik und Wirtschaftsinformatik erhalten. Er vertritt<br />
dort die Themenfelder Enterprise Social Media und Mobile<br />
Business im Bachelor- und Masterstudiengang Wirtschaftsinformatik.<br />
Seine Forschungsaktivitäten im Bereich technologiegestütztes<br />
Lernen und Wissensreifung wird er im Rahmen von<br />
europäischen Drittmittelprojekten fortführen.<br />
Auch Dr. Catherina Burghart, Abteilungsleiterin bei IPE, wurde<br />
zum 1. März 2013 als Professorin für Angewandte Informatik<br />
an der Fakultät für Maschinenbau der Hochschule Karlsruhe<br />
berufen. Seit dem Sommersemester 2013 hält sie Vorlesungen<br />
im Bereich Informatik, Angewandte Mathematik und<br />
Softwaretechnik.<br />
Dr. Oliver Bringmann an Universität<br />
Tübingen berufen<br />
Dr. Oliver Bringmann wurde zum 1.<br />
Mai 2012 an die Universität Tübingen<br />
berufen, wo er den Lehrstuhl für<br />
Eingebettete Systeme am Fachbereich<br />
Informatik leitet. In der Lehre widmet er<br />
sich den Themen eingebettete Systeme,<br />
Rech-nerarchitekturen und Multimediatechnologie.<br />
Seine Forschungsschwerpunkte liegen u. a. in<br />
der Architekturexploration und dem Virtual Prototyping, der<br />
Performanz-, Leistungs- und Temperaturanalyse eingebetteter<br />
Systeme sowie dem Entwurf und der Verifikation zuverlässiger<br />
nanoelektronischer Systeme.<br />
44 J A H R E S B EERRIICCHHT T 22001 12 2 I I 2 02 10 31<br />
3
HIGHLIGHTS<br />
<strong>FZI</strong> ist PROFIBUS Competence Center<br />
Das <strong>FZI</strong> ist akkreditiertes Kompetenzzentrum für die standardisierte<br />
Kommunika tionstechnologie PROFIBUS (Process Field<br />
Bus). Diese Feldbustechnologie zur seriellen Datenübertragung<br />
wird in den Varianten PROFIBUS-DP (Dezentrale Peripherie)<br />
und PROFIBUS-PA (Prozess-Automation) in der Industrie zur<br />
Automatisierung von Steuerungs- und Produktionsprozessen<br />
verwendet. Einsatzgebiete sind die Vernetzung verteilter<br />
Sensoren und Aktuatoren zum Steuern und Regeln großer<br />
Produktionsanlagen. Durch normierte Hardware- und Software-<br />
Schnittstellen erfüllt PROFIBUS hohe Ansprüche in Bezug auf<br />
Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit.<br />
Für die Akkreditierung des <strong>FZI</strong> als PROFIBUS-Kompetenzzentrum<br />
begutachtete der PROFIBUS-Experte Steffen Ochsenreither<br />
von Endress+Hauser, einem der international führenden<br />
Mess- und Verfahrenstechnikanbieter, die PROFIBUS-Demo-Anlage<br />
im <strong>FZI</strong> Living Lab smartAutomation, die derzeit mit über<br />
20 Geräten verschiedener Hersteller bestückt ist. Gleichzeitig<br />
überprüfte der Experte die PROFIBUS-Sachkompetenz der<br />
zuständigen <strong>FZI</strong>-Mitarbeiter, die alle PROFIBUS-PA Certified<br />
Engineers sind.<br />
Professor Dr.-Ing. Michael Hübner, Direktor am <strong>FZI</strong>, der die Verantwortung<br />
für das Forschungs- und Entwicklungsfeld Automatisierungstechnik<br />
trägt, unterstreicht die besonderen Chancen,<br />
die sich für den Technologietransfer ergeben, mit den Worten:<br />
„Durch die Akkreditierung als PROFIBUS-Kompetenzzentrum<br />
können wir am <strong>FZI</strong> Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in<br />
engem Kontakt mit Herstellern von PROFIBUS-Geräten durchführen<br />
und sowohl die Produzenten als auch die Industrie-<br />
Partner auf Anwenderseite mit unserer Fachkompetenz bei der<br />
Einführung oder Umstellung auf die PROFIBUS-Technologie<br />
unterstützen“.<br />
Dr.-Ing. Martin Hillenbrand, Leiter des <strong>FZI</strong> Living Lab smartAutomation,<br />
ergänzt: „Mit dem <strong>FZI</strong> Living Lab smartAutomation<br />
steht am <strong>FZI</strong> seit der Eröffnung des House of Living Labs<br />
eine realistische Industrieautomatisierungsumgebung zur<br />
Verfügung. Dort können Technologien, Geräte und Systeme<br />
im Umfeld von PROFIBUS-DP und PROFIBUS-PA entwickelt,<br />
erprobt und evaluiert werden.“<br />
Aktuelle Forschungsziele des <strong>FZI</strong> sind<br />
neue Technologien für Vernetzung<br />
und Diagnose sowie für Daten-, Angriffs-<br />
und Betriebssicherheit (Safety<br />
und Security) im Bereich PROFIBUSbasierter<br />
Datenkommunikation. Zudem wollen die <strong>FZI</strong>-Wissenschaftler<br />
neue Hardware -/ Software-Architekturen und<br />
innovative Services für die Automatisierungstechnik entwickeln.<br />
Team um Stroke Angel gewinnt Karl Storz Telemedizinpreis<br />
Am 25. Oktober wurde in Berlin im Rahmen des 3. Nationalen<br />
Fachkongresses Telemedizin der Karl Storz Telemedizinpreis<br />
2012 an das Stroke-Angel-Team des <strong>FZI</strong> sowie an das Tele-<br />
Ophthalmologische Institut Erlangen verliehen. Der Preis wird<br />
jährlich von der Deutschen Gesellschaft für Telemedizin, kurz<br />
DG-Telemed, und dem Unternehmen Karl Storz GmbH & Co.<br />
KG ausgeschrieben. Mit dem Karl Storz Telemedizinpreis<br />
möchten die DG Telemed und die Karl Storz GmbH & Co. KG,<br />
die den Preis finanziert, Anreize zum fortschrittlichen Erfindergeist<br />
schaffen.<br />
Die DG Telemed entschied sich in diesem Jahr, den Preis an<br />
zwei Projekte zu vergeben, und begründet ihre Entscheidung<br />
für die Preisträger damit, dass beide Projekte für eine Anwendung<br />
im Regelbetrieb geeignet sind und einen nachhaltigen<br />
Nutzen sowohl für die Medizin als auch für den Patienten<br />
erkennen lassen.<br />
Das <strong>FZI</strong>-Projekt Stroke Angel habe einen präklinischen Aspekt<br />
bei einer der wesentlichen zeitabhängigen Erkrankungen als<br />
Projektziel, während das Tele-Augenkonsil Telemedizin des<br />
Tele-Ophthalmologischen Instituts Erlangen medizinische<br />
Prozesse zwischen stationären und ambulant tätigen Akteuren<br />
unterstütze, so die DG Telemed.<br />
Mit dem Projekt Stroke Angel soll die<br />
schnelle und kompetente Versorgung von<br />
Schlaganfall-Patienten gesichert werden.<br />
Eine spezielle Software ermöglicht es<br />
dem Rettungsassistenten, wichtige Informationen über den<br />
Patienten in das Gerät einzugeben und diese per Funkverbindung<br />
an das Zielkrankenhaus zu übermitteln. So kann sich<br />
das Ärzteteam im Krankenhaus bereits vor dem Eintreffen des<br />
Rettungswagens auf den Patienten vorbereiten.<br />
<br />
J A H R E S B EERRIICCHHT T 22001 12 2 I I 2 02 10 31 3 45
PERSONELLES<br />
Berufung von Prof. Andreas Oberweis in den Vorstand<br />
Nach acht Jahren erfolgreicher Arbeit für<br />
das <strong>FZI</strong> hat Prof. Rudi Studer mit Ablauf<br />
seiner aktuellen Berufungszeit sein Amt<br />
als Vorstand und Sprecher des Vorstands<br />
zur Verfügung gestellt. Das <strong>FZI</strong> dankt<br />
ihm sehr herzlich für sein besonderes<br />
Engagement und für die erfolgreiche<br />
Weiterentwicklung des <strong>FZI</strong> in seiner<br />
Ägide. Auf einstimmigen Vorschlag des<br />
Direktoriums hin hat das Kuratorium in seiner Sitzung am 27.<br />
November 2012 Prof. Andreas Oberweis als Mitglied in den<br />
Vorstand berufen.<br />
Jan Wiesenberger designierter kaufmännischer Vorstand<br />
Auf einstimmigen Vorschlag des Direktoriums<br />
hin hat das Kuratorium in seiner<br />
Sitzung am 27. November 2012 die<br />
Nachfolge für den noch amtierenden<br />
kaufmännischen Vorstand Michael Flor<br />
festgelegt.<br />
Dipl.-Wi.-Ing. Jan Wiesenberger wurde<br />
vom Kuratorium als Vorstand berufen<br />
und wird mit dem Ausscheiden von<br />
Michael Flor im September 2014 dessen Amtsgeschäfte im<br />
Vorstand übernehmen. Bis dahin wird Jan Wiesenberger den<br />
Vorstand als designierter Vorstand unterstützen und insbesondere<br />
das Tagesgeschäft des kaufmännischen Vorstands im<br />
Innenverhältnis des <strong>FZI</strong> übernehmen.<br />
Neue assoziierte Direktoren<br />
Prof Dr.-Ing. Stefan Jähnichen, TU<br />
Berlin, ehemaliger Leiter des Fraunhofer<br />
FIRST, Präsident der GI und <strong>FZI</strong>-Kurator,<br />
gab seine Kuratoriumstätigkeit auf, um<br />
sich als assoziierter Direktor für das <strong>FZI</strong><br />
insbesondere in der Außenstelle Berlin<br />
zu engagieren. Thematisch beschäftigt<br />
sich Stefan Jähnichen mit Simulation und<br />
Blended Learning.<br />
Damit ist Prof. Jähnichen der zweite assoziierte Direktor des<br />
<strong>FZI</strong> nach Prof. Hübner, Professor für Eingebettete Systeme der<br />
Informationstechnik an der Ruhr-Universität in Bochum. Michael<br />
Hübner wird die Positionierung des <strong>FZI</strong> auf den Gebieten<br />
smartAutomation sowie PROFIBUS deutlich verstärken.<br />
Wechsel in der Leitung bei SE, ISPE und ESS<br />
Dr.-Ing. Mircea Trifu, ehemaliger Bereichsleiter im Forschungsbereich<br />
SE, übernimmt nach neun Jahren <strong>FZI</strong>-Mitarbeit<br />
eine Vorstandsposition bei der Firma intooitus. Dr.-Ing.<br />
Klaus Krogmann folgt Mircea Trifu als SE-Bereichsleiter. Er war<br />
zuvor Abteilungsleiter im Forschungsbereich SE.<br />
Neuer Bereichsleiter im Forschungsbereich ISPE ist seit Mai<br />
2012 Dr.-Ing. Marcus Strand. Er war bis dato TKS-Abteilungsleiter.<br />
Auch bei ESS gibt es einen Wechsel in der Bereichsleitung.<br />
Nach dem Weggang von Dr.-Ing.Philipp Graf an die Hochschule<br />
Ulm ist seit Juli 2012 Dr.-Ing. Stephan Heuer neuer<br />
ESS-Bereichsleiter.<br />
<strong>FZI</strong> verstärkt Management zugunsten des Technologietransfers<br />
Dr. Stefan Hellfeld, früher wissenschaftlicher<br />
Mitarbeiter bei SE, ist<br />
seit dem 1. Januar 2013 Leiter des<br />
<strong>FZI</strong> House of Living Labs. Er ist u. a.<br />
zuständig für die Entwicklung von Kooperationskonzepten<br />
mit Partnern, die<br />
Identifikation und Koordination öffentlicher<br />
Projekte sowie die Koordination des<br />
Wissens- und Erfahrungsaustausches.<br />
Frank Kleiner, bisher Abteilungsleiter der Stabsstelle Rechnerund<br />
Datenkommunikation (RuD), ist seit dem 1. Februar 2013<br />
Technischer Leiter des <strong>FZI</strong>. Damit ist er für die strategische<br />
technische Ausrichtung des <strong>FZI</strong> im Bereich IT und sonstiger<br />
<strong>FZI</strong>-weiter Technik sowie für die Stabsstelle RuD und den inneren<br />
Dienst verantwortlich.<br />
Dr.-Ing. Nicole Groß hat die Nachfolge<br />
von Christine Radestock als Qualitätsmanagerin<br />
angetreten. Dr.-Ing. Nicole<br />
Groß war bereits seit 2006 als wissenschaftliche<br />
Mitarbeiterin im Bereich ESS<br />
tätig und promovierte im Juli 2012 bei<br />
Prof. Dr. Wilhelm Stork.<br />
Nicole Groß wird sich in Zukunft der<br />
Sicherstellung der Konformitätsanforderungen<br />
sowie der Durchführung regelmäßiger Audits, Datenanalysen<br />
und Managementreviews widmen. Hinzu kommen<br />
der Ausbau des Wissensmanagements sowie die Optimierung<br />
der F&E-Freundlichkeit und Transparenz unserer Prozesse.<br />
Auch die Integration verwaltungsbezogener Prozesse in die<br />
QM-Landschaft wird angestrebt. Weitere Ziele sind die Zusammenführung<br />
von Qualitätsmanagement und Wissenschaft sowie<br />
die Option, Qualitätsmanagement auch als Dienstleistung<br />
des <strong>FZI</strong> für Partner anbieten zu können.<br />
46 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
HIGHLIGHTS<br />
EU-Kommissar Oettinger besucht das <strong>FZI</strong><br />
Am 28. September stattete<br />
Günther Oettinger dem <strong>FZI</strong><br />
auf Einladung des Vorstands<br />
einen Besuch ab. Als EU-<br />
Kommissar für Energie interessierte<br />
ihn besonders die<br />
Forschung und Entwicklung<br />
für das Energiesystem der<br />
Zukunft, so dass <strong>FZI</strong>-Direktor<br />
Prof. Dr. Hartmut Schmeck ihn über die Möglichkeiten des<br />
Einsatzes von Informations- und Kommunikationstechnologien<br />
für aktuelle und zukünftige Aufgaben der Energiewirtschaft<br />
sowie am <strong>FZI</strong> laufende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten<br />
informierte.<br />
Anschließend unternahm Günther Oettinger einen Rundgang<br />
durch die <strong>FZI</strong> Living Labs smartAutomation, smartHome,<br />
smartMobility und besichtigte im <strong>FZI</strong> Living Lab smartEnergy,<br />
wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am <strong>FZI</strong> ihre<br />
neuen Lösungsansätze praxisnah erforschen und Softwareund<br />
Systementwicklungen erproben. Zu guter Letzt ließ sich<br />
Günther Oettinger noch ins <strong>FZI</strong> Living Lab Automotive führen<br />
und sich im CoCar die entwickelten Funktionalitäten erklären.<br />
Bei der abschließenden Diskussion mit Vorständen und Direktoren<br />
des <strong>FZI</strong> wies Günther Oettinger nachdrücklich darauf hin,<br />
dass man nicht, anstatt zu handeln, abwarten könne, bis sich<br />
die Wirtschaft nach der Krise wieder erholt hätte. „Wir brauchen<br />
innerhalb der nächsten zehn Jahre nicht weniger als eine<br />
komplette Generalüberholung unserer Energieinfrastruktur.<br />
Die Infrastrukturentwicklung für ein nachhaltiges europäisches<br />
Energiesystem ist eine der größten Herausforderungen, denen<br />
die EU gegenübersteht,“ so Oettinger weiter. Vorstände und Direktoren<br />
sicherten ihm volle Unterstützung bei der Entwicklung<br />
von Lösungen für die herausfordernde Aufgabe zu.<br />
25-jähriges Dienstjubiläum für vier <strong>FZI</strong>-Mitarbeiter<br />
Axel Jerger feierte am 1. März 2012 sein 25-jähriges Dienstjubiläum<br />
am <strong>FZI</strong>. Für den Vorstand dankte Michael Flor Axel Jerger<br />
für seine langjährige, treue Mitarbeit und überreichte ihm<br />
eine Dankesurkunde. Der Jubilar wurde auf der Terrasse des<br />
Vorstands im strahlenden Sonnenschein gebührend gefeiert.<br />
Zum Jahresbeginn 2013 konnten auch Herta Krämer, Ulrike<br />
Strauss und Horst Goppelsröder ihre 25 Jahre am <strong>FZI</strong> feiern.<br />
In einer kurzen vergnüglichen Dankesrede von Vorstandssprecher<br />
Prof. Dr. Ralf Reussner wurden kurz die Stationen am <strong>FZI</strong><br />
angerissen und ein besonderer Dank mit Urkunde ausgesprochen.<br />
Im Anschluss wurde mit den Abteilungen der Jubilare<br />
gefeiert.<br />
40 Jahre Fakultät für Informatik des KIT<br />
Vom 11. bis 13. Oktober 2012 feierte die Fakultät für Informatik<br />
ihr 40-jähriges Jubiläum mit einem Festakt sowie einem<br />
Ausstellungsprogramm im Audimax des KIT. Die Fakultät<br />
wurde am 1. Oktober 1972 an der damaligen Universität<br />
Karlsruhe gegründet und war Deutschlands erste Fakultät für<br />
Informatik.<br />
Im Rahmen der Ausstellung wurde den Gästen an allen drei<br />
Tagen das vielfältige Forschungsspektrum der Fakultät vor<br />
Augen geführt. Bei Führungen durch ausgewählte Labore bot<br />
sich den interessierten Gästen und Studierenden die Gelegenheit,<br />
das Forschungsspektrum der Fakultät für Informatik<br />
und benachbarter Einrichtungen, wie etwa dem <strong>FZI</strong>, von der<br />
praktischen Seite zu erleben.<br />
Am Abend des 12. Oktober fand der große Festakt mit Vertretern<br />
aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft statt. Neben<br />
KIT-Präsident Eberhard Umbach und dem ersten Absolventen<br />
des Diplomstudiengangs Informatik, Jochen Dietrich, adressierte<br />
auch <strong>FZI</strong>-Vorstand Prof. Ralf Reussner ein Grußwort an<br />
die Fakultät und gratulierte zum 40-jährigen Bestehen.<br />
<strong>FZI</strong> Förderverein zeichnet beste Diplomarbeiten im Fach<br />
Informatik aus<br />
Am 13. Oktober wurden im Rahmen der Absolventenverabschiedung<br />
an der Fakultät für Informatik Dipl.-Inform. Christof<br />
Doll und Dipl.-Inform. Martin Florian von Prof. Michael<br />
Bartsch, Vorstandsmitglied des <strong>FZI</strong> Fördervereins, und Prof.<br />
Dillmann, Direktor am <strong>FZI</strong>, für ihre Diplomarbeiten mit dem<br />
Preis des Fördervereins <strong>FZI</strong> e. V. ausgezeichnet.<br />
Beide Diplomarbeiten zeichneten sich durch theoretische Tiefe<br />
aus und betraten inhaltlich Neuland: Christof Doll entwickelte<br />
in seiner Diplomarbeit „Automatic Layout Generation for Argument<br />
Maps“ automatische Verfahren zur Visualisierung von<br />
Argumentkarten, einem Netzwerk aus Argumenten, Thesen<br />
oder Widersprüchen. Martin Florian erforschte sich in seiner<br />
Diplomarbeit „Socio- and Locality-Aware Overlays for User-<br />
Centric Networking“ dezentrale Alternativen zu sozialen Netzwerken<br />
wie Facebook oder Google+.<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 47
GRÜNDEN<br />
Ausgründungen durch Wissenschaftler auf Basis von Forschungsergebnissen sind ein wichtiges Transferinstrument:<br />
unzählige bedeutende IT-Innovationen sind auf diesem Wege zur praktischen Anwendung und zum kommerziellen Erfolg<br />
gekommen. Für bahnbrechende Innovationen und neue Geschäftsmodelle ist dies sogar oft der einzige, erfolgsversprechende<br />
Weg, um trotz Skepsis etablierter Unternehmen die Marktchancen einer besonders innovativen Idee auszuloten.<br />
Das <strong>FZI</strong> als Wissens- und Technologietransfereinrichtung fördert wissenschaftliche Spin-Offs – durch ein anwendungsnahes,<br />
gründungsfreundliches Arbeitsumfeld und durch die aktive Unterstützung von Gründungen als Inkubator. Auf<br />
diesem Wege hat das <strong>FZI</strong> die Gründung von mehr als 30 Unternehmen begleitet.<br />
Innovative Gründer werden durch das <strong>FZI</strong> in den Bereichen<br />
Infrastruktur, Coaching, Marketing, Finanzierung und durch die<br />
Übertragung von Rechten an Forschungsergebnissen unterstützt:<br />
··<br />
Infrastruktur: Für begrenzte Zeit erlaubt das <strong>FZI</strong> neuen<br />
Ausgründungen sowohl die Nutzung von Räumen wie auch<br />
die Nutzung technischer Infrastruktur des <strong>FZI</strong>.<br />
··<br />
Coaching: <strong>FZI</strong>-Mitarbeiter und besonders Direktoren<br />
unterstützen Ausgründungen als Mentoren in der technischen<br />
und betriebswirtschaftlichen Entwicklung.<br />
··<br />
Marketing: Durch die Integration von Ausgründungen in<br />
seine Öffentlichkeitsarbeit (wie z. B. den CeBIT-Auftritt)<br />
fördert das <strong>FZI</strong> die Sichtbarkeit junger Unternehmen.<br />
··<br />
Finanzierung: Wichtige Instrumente für wissenschaftliche<br />
Ausgründungen sind die speziell auf Gründer ausgerichteten<br />
Förderprogramme von Bundesregierung (EXIST) und<br />
Landesregierung (Junge Innovatoren). Das <strong>FZI</strong> unterstützt<br />
Gründer in der Beantragung und Durchführung solcher<br />
Förderprojekte (die immer eine wissenschaftliche Organisation<br />
als Inkubator und Unterstützer voraussetzen).<br />
··<br />
Übertragung von Rechten: Ausgründung auf Basis von<br />
wissenschaftlichen Ergebnissen fördert das <strong>FZI</strong> auch, indem<br />
die zur Verwertung notwendigen Rechte an geistigem<br />
Eigentum übertragen werden.<br />
Im vergangenen Jahr hat das <strong>FZI</strong> insbesondere drei Ausgründungen<br />
gefördert und engagiert sich als Gesellschafter des<br />
Transfer- und Gründerzentrums in Walldorf.<br />
des <strong>FZI</strong>. Das Unternehmen wurde bereits mehrfach ausgezeichnet,<br />
unter anderem mit dem Gründerpreis „IKT Innovativ“<br />
des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie.<br />
2012 konnte audriga weitere Auszeichnungen entgegennehmen:<br />
am 4. Mai auf dem Hosting & Service Provider Summit<br />
2012 in Frankfurt gewann audriga für seinen Cloud-Dienst<br />
www.email-umzug.de den Hosting & Service Provider Award in<br />
der Kategorie „Application Services”. Der Award zeichnet die<br />
innovativsten und erfolgreichsten Service-Angebote im Hosting-<br />
Geschäft aus.<br />
Keine drei Wochen später wurde audriga in Köln mit dem<br />
EuroCloud Deutschland Award 2012 als „Best Start-Up“ ausgezeichnet.<br />
Der Award wird jährlich im Rahmen der EuroCloud<br />
Conference für besonders innovative und zukunftsorientierte<br />
Cloud-Dienste verliehen.<br />
audriga hilft Anwendern beim Umzug ihrer Groupware-Daten<br />
wie zum Beispiel E-Mails, Kontakten oder Dateien zwischen<br />
Cloud-Anbietern. Dies geschieht mit Hilfe eines sicheren,<br />
schnellen und einfach zu bedienenden Umzugsdienstes, der<br />
sich mit verschiedenen Cloud-Anbietern verbindet und auch<br />
große Datenmengen effizient verarbeiten kann. Dabei legt<br />
audriga einen besonderen Fokus auf IT-Sicherheit und Datenschutz.<br />
Die audriga GmbH ist eine Ausgründung des KIT und<br />
Auf dem diesjährigen CeBIT-Stand des <strong>FZI</strong> gab es eine Premiere:<br />
audriga hatte seinen automatisierten Umzugsdienst für den Transfer<br />
von Groupware-Daten zwischen Cloud-Anbietern nun auch für Microsoft-<br />
Exchange-Postfächer weiterentwickelt.<br />
48 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
HIGHLIGHTS<br />
Die Honestly MT GmbH ist ein Startup-Unternehmen aus<br />
Karlsruhe, das mit mobilen Endgeräten nicht-öffentliches<br />
und damit ehrliches Feedback von Kunden zu Unternehmen<br />
ermöglicht. So kann beispielsweise ein Restaurant dank der<br />
Applikation den eigenen Service analysieren und auf Kritik<br />
direkt reagieren, etwa mit Gutscheinen oder Vergünstigungen.<br />
Die <strong>FZI</strong>-Direktoren Prof. Dr. Andreas Oberweis und Prof. Dr.<br />
Dr. h. c. Wolffried Stucky begleiten die jungen Unternehmensgründer<br />
Sven Bläse, Mateo Freudenthal, Pascal Klein und<br />
Sebastian Wenzel in der Startphase mit Fachwissen sowohl<br />
zur Organisation einer Unternehmensgründung, als auch<br />
zu den eingesetzten Technologien. Auf der Kongressmesse<br />
CLOUDZONE Anfang Mai 2012 in Karlsruhe wurde Honestly<br />
eingesetzt, um live ein IT-Trendbarometer zu erstellen und zu<br />
präsentieren.<br />
Für das Geschäftsmodell wurden die Gründer im letzten Jahr<br />
mehrfach ausgezeichnet. Am 21. November 2012 gewann<br />
Honestly den CyberChampions Award in der Kategorie<br />
„Newcomer“. Der Preis wird einmal jährlich vom Unternehmensnetzwerk<br />
CyberForum e. V. an junge und expandierende<br />
Unternehmen aus der Technologieregion Karlsruhe verliehen.<br />
nubedian-Geschäftsführer Mathias Schmon stellte auf der CeBIT einem<br />
Besucher Lösungen für die Beratung, Koordination und Dokumentation<br />
im Sozial- und Gesundheitswesen vor.<br />
Gesundheitswesen bei der Beratung, der Koordination, der<br />
Dokumentation und dem Case Management unterstützt.<br />
Für diese Idee gewann nubedian beim Gründerwettbewerb<br />
„IKT innovativ“ des Bundeswirtschaftsministerium einen von<br />
sechs Hauptpreisen. Der Preis wurde von Hans-Joachim Otto,<br />
Parlamentarischer Staatssekretär beim Bundesminister für<br />
Wirtschaft und Technologie, auf der CeBIT 2012 überreicht.<br />
Das <strong>FZI</strong>-Spin-off nubedian GmbH ist ein innovatives Software-<br />
und Dienstleistungsunternehmen, das Produkte für<br />
das Sozial- und Gesundheitswesen entwickelt. nubedian hat<br />
erkannt, dass es einen großen Bedarf an speziellen Software-<br />
Lösungen für Koordinations-, Dokumentations- und Beratungsaufgaben<br />
gibt. Beispielsweise wird immer noch zu viel Zeit<br />
für die Erstellung von Dokumenten und Statistiken verwendet.<br />
Ziel der nubedian GmbH ist es, seine Kunden in Beratungs-,<br />
Kommunikations- und Organisationstätigkeiten zu unterstützen,<br />
um somit Zeit zu sparen. So können sich die nubedian-<br />
Kunden auf ihre Kernaufgaben konzentrieren: sich um die<br />
Versorgung der Patienten und Klienten zu kümmern.<br />
Auf der CeBIT 2013 stellte nubedian am <strong>FZI</strong>-Stand seine<br />
neueste Entwicklung vor: die Bewo-App. Zum Zeitung lesen,<br />
skypen oder Wetter aufrufen, aber insbesondere auch zur<br />
Kommunikation mit Pflegekräften dient Senioren diese neue<br />
App. Pflegende können den Bewohnern Termine und Erinnerungen<br />
schicken, die mobile Softwarelösung aber ebenso für<br />
die Kontrolle des Gesundheitszustandes nutzen. Über eine<br />
Schnittstelle kommuniziert die App mit der Cloud-basierten<br />
Softwarelösung CareCM, die Mitarbeiter im Sozial- und<br />
Das Ziel des Technologie- und Gründerzentrum Walldorf, der<br />
innoWerft, ist eine Förderung und ganzheitliche Begleitung<br />
innovativer Firmengründungen und junger Unternehmungen<br />
in der Rolle eines Coaches und gegebenenfalls Mitgründers<br />
insbesondere im Bereich der Schrittmacher- und Zukunftstechnologien.<br />
Die Technologie- und Gründerzentrum Walldorf<br />
Stiftung GmbH wurde von der Stadt Walldorf, der SAP AG und<br />
dem <strong>FZI</strong> in der Absicht gegründet, die Wirtschaft in Nordbaden<br />
im Allgemeinen und am Wirtschaftsstandort Walldorf/Baden<br />
im Speziellen zu fördern. Die innoWerft will Firmengründungen<br />
und jungen Firmen Hilfe zur Selbsthilfe bieten.<br />
2012 haben erste Start-Ups des innoWerft-Portfolios gegründet,<br />
wie beispielsweise MOJO Lab GmbH, InSpoSer UG und<br />
Chargepartner GmbH. Außerdem wurde die innoWerft Coachingpartner<br />
der bwcon und des HighTech Gründerfonds.<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 49
NETZWERKEN<br />
Seit mehr als 28 Jahren ist das <strong>FZI</strong> als Forschungs- und Transfereinrichtung aktiv. Dass wir erfolgreich unser Wissen in<br />
die Praxis umsetzen und die Impulse aus der Praxis wieder in die Forschung einfließen lassen können, verdanken wir<br />
nicht zuletzt einem starken Netzwerk. Neben der engen Vernetzung mit dem KIT und unserem Förderverein <strong>FZI</strong> e. V. bilden<br />
auch unsere Alumni und Spin-Offs ein starkes Netzwerk. Unsere Aktivitäten in Spitzenclustern und die Mitgliedschaft<br />
im Cyberforum e. V., in den Innovationsallianzen innBW und TechnologieRegion Karlsruhe binden uns ein in innovative<br />
Netzwerke von Industrie, Wissenschaft und der Region.<br />
Das <strong>FZI</strong> ist seit seiner Gründung eng mit der Universität, d.h.<br />
dem heutigen Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbunden.<br />
Über unsere inzwischen mehr als 20 Direktoren, die<br />
als Professoren an ihrem Lehrstuhl aktiv sind, sind wir auch<br />
personell eng mit dem KIT verzahnt. Dank innovativer Kooperationsformen<br />
mit unseren Forschungspartnern können wir auch<br />
mit unseren Shared Professorships und der Shared Research<br />
Group als Bindeglied zwischen Wirtschaft und Lehre dienen.<br />
Transfer über Köpfe, ein stetig wachsendes Alumni-Netzwerk,<br />
über 30 Spin-Offs und eine Vielzahl von engen Kooperationen<br />
mit Industriepartnern führen zu einem starken Netzwerk,<br />
das wir in besonderer Weise pflegen. Beispielhaft ist der<br />
Förderverein <strong>FZI</strong> e. V., der aktuell rund 90 Mitglieder zählt.<br />
Sie nutzen den Verein als Netzwerk für den Wissensaustausch<br />
zu methodischen, technischen und wirtschaftlichen Entwicklungen<br />
rund um Innovationen mit Informatik. Der Förderverein<br />
ist ein Netzwerk von Firmen und Organisationen, die moderne<br />
Informationstechnologien nutzen wollen und zu diesem Zweck<br />
den intensiven Austausch untereinander und zum <strong>FZI</strong> pflegen<br />
und insbesondere die Arbeit des <strong>FZI</strong> unterstützen. Der enge Dialog<br />
mit den Fördervereinsmitgliedern ist bei der Bestimmung<br />
langfristiger, für die Praxis herausfordernder Fragestellungen<br />
ein sehr wertvolles Instrument und schafft kontinuierlich neue<br />
Impulse und Innovationsideen. Unter den Mitgliedern sind zahlreiche<br />
starke IT-Unternehmen aus der Großregion Karlsruhe.<br />
Gemeinsam mit Walldorf, Darmstadt, Kaiserslautern und<br />
Saarbrücken bildet Karlsruhe die Software-Spitzencluster-<br />
Region. Hier vernetzen sich innovative Unternehmen sowie<br />
führende Informatik-Fakultäten und Forschungseinrichtungen<br />
wie das <strong>FZI</strong> und machen sie zum Silicon Valley Europas. Ziel<br />
des Software-Clusters ist es, die Transformation von Unternehmen<br />
zu vollständig digitalen Unternehmen zu ermöglichen, in<br />
denen IKT der entscheidende Treiber für Produkt- und Prozessinnovationen<br />
ist.<br />
Mit rund 140 Partnern aus Wirtschaft, Forschungs- und Ausbildungseinrichtungen<br />
sowie regionalen Netzwerken wie dem<br />
CyberForum e. V. entstehen wichtige Impulse, neue Konzepte,<br />
Technologien und Geschäftsprozesse für Unternehmenssoftware,<br />
einer der wichtigsten Bereiche der deutschen Volkswirtschaft.<br />
Darüber hinaus ist das <strong>FZI</strong> auch stark im dem 2012 gestarteten<br />
Spitzencluster Elektromobilität Süd-West vertreten. Mit<br />
rund 80 Akteuren aus Industrie und Wissenschaft gilt dieser<br />
Spitzencluster als einer der bedeutendsten regionalen interdisziplinären<br />
Verbünde auf dem Gebiet der Elektromobilität.<br />
Der Spitzencluster wird vom B<strong>MB</strong>F im Rahmen der High-<br />
Tech-Strategie der Bundesregierung über einen Zeitraum von<br />
fünf Jahren mit 40 Mio. € gefördert. Ein wesentliches Ziel der<br />
Spitzenclusterförderung ist es, regionale Potenziale entlang der<br />
gesamten Innovations- und Wertschöpfungskette zu bündeln,<br />
damit Ideen und Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung<br />
schneller in marktfähige Produkte umgesetzt werden – Selbstverständnis<br />
und Kernaufgabe des <strong>FZI</strong> als Transfereinrichtung.<br />
Als IT-Forschungsspitze sind wir Mitglied in der Innovationsallianz<br />
innBW. Gemeinsam steht hier mit den zwölf außeruniversitären<br />
wirtschaftsnahen Forschungseinrichtungen Baden-<br />
Württembergs ein Netzwerk von über 1100 hochqualifizierten<br />
Wissenschaftlern in den Zukunftsfeldern Gesundheit und<br />
Pflege, nachhaltige Mobilität, Energie und Umwelttechnologie<br />
sowie Information und Kommunikation zur Verfügung. Mit<br />
rund 2.500 Forschungsprojekten ist die innBW ein Leuchtturm<br />
an Innovation und Technologietransfer in Baden-Württemberg.<br />
In der Innovationsallianz TechnologieRegion Karlsruhe ist<br />
das <strong>FZI</strong> mit den sechs führenden lokalen Einrichtungen mit<br />
mehr als 4000 Experten aus der Wissenschaft vernetzt. Kleinen<br />
und mittelgroßen Unternehmen aus der Technologieregion<br />
Karlsruhe soll hier der Zugang zu Fachleuten aus Wissenschaft<br />
und Lehre vereinfacht werden.<br />
Innovationsallianz<br />
TechnologieRegion<br />
Karlsruhe<br />
50 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
HIGHLIGHTS<br />
Software-Spitzencluster:<br />
Konferenz Future Business Software 2012<br />
Am 25. September 2012 fand in St. Leon-Rot die Konferenz<br />
Future Business Software 2012 statt, die unter anderem vom<br />
<strong>FZI</strong> gesponsort wurde. Auf der Konferenz diskutierten 14<br />
hochrangige Referenten vor rund 250 Besuchern die bevorstehenden<br />
Umbrüche im Markt für Unternehmenssoftware<br />
und die Herausforderungen, die sich daraus für die Software-<br />
Entwicklung ergeben.<br />
Seitens des <strong>FZI</strong> hielt Vorstandsmitglied Prof. Dr. Ralf Reussner<br />
einen Vortrag über Software Design als Ingenieursdisziplin.<br />
Organisiert wurde die Konferenz durch den Software-Cluster,<br />
Sieger im Spitzencluster-Wettbewerb der Bundesregierung.<br />
innBW startet gemeinsam mit den Industrie- und<br />
Handelskammern Baden-Württemberg Innovationsbörse<br />
Baden-württembergische Unternehmen bekommen in zunächst<br />
12 Veranstaltungen die Gelegenheit, sich über die<br />
wissenschaftliche Arbeit der innBW-Institute zu informieren.<br />
Die Institute stellen in kurzen Vorträgen ihre Forschungsergebnisse<br />
und Dienstleistungen in den Bereichen Werkstoffe und<br />
Oberflächen, Energie sowie Information und Kommunikation<br />
vor. Die ausrichtende IHK berichten über verschiedene Förderprogramme<br />
für Unternehmen im Bereich Forschung und Entwicklung.<br />
Im Anschluss an die Ausführungen können sich die<br />
Teilnehmer an den Info-Ständen der einzelnen innBW-Institute<br />
direkt mit den Wissenschaftlern über das Leistungsspektrum<br />
der Forschungseinrichtungen austauschen. Es besteht für die<br />
Unternehmer die Möglichkeit, den für sie passenden Fachexperten<br />
direkt anzusprechen. Das <strong>FZI</strong> war in den Themenbereichen<br />
Energie sowie Information und Kommunikation vertreten.<br />
<strong>FZI</strong> leitet Innovationsfeld IuK im Spitzencluster Elektromobilität<br />
Süd-West<br />
Der Cluster Elektromobilität Süd-West in der Region Karlsruhe,<br />
Mannheim, Stuttgart und Ulm schafft eine neue Technologiekompetenz<br />
für nachhaltige Mobilität, indem er Kompetenzen<br />
aus den Technologiefeldern Fahrzeug, Energie, IKT und<br />
Produktion verbindet, um damit die Herausforderungen der<br />
Elektromobilität zu bewältigen. Ziel sind neue Dienste für eine<br />
vernetzte Mobilität und qualitätsorientierte, serienflexible Batterieproduktionssysteme.<br />
Das <strong>FZI</strong> leitet eines der vier Innovationsfelder (Information und<br />
Kommunikation), koordiniert von <strong>FZI</strong>-Direktor Prof. Dr. Hartmut<br />
Schmeck. Alle Forschungsbereiche des <strong>FZI</strong> waren an der<br />
Vorbereitung des Spitzenclusters beteiligt.<br />
<strong>FZI</strong> im Dialog:<br />
Multicore in der indus triellen Anwendung<br />
Am 13. Juni 2012 fand das Transferforum des<br />
<strong>FZI</strong> für Mitglieder des Förderverein und interessierte<br />
Unternehmen „<strong>FZI</strong> im Dialog“ zum<br />
Thema „Multicore in der industriellen Anwendung“<br />
statt. Der Forschungsbereich Software<br />
Engineering hatte dazu Urs Gleim von Siemens<br />
und Udo Steinberg von Intel Deutschland eingeladen.<br />
Nach der Begrüßung durch Vorstandssprecher Prof. Dr. Rudi<br />
Studer gab <strong>FZI</strong>-Direktor Prof. Dr. Walter F. Tichy eine kurze Einführung<br />
in das Thema.<br />
Urs Gleim ging in seinem Vortrag „Kernfragen: Multicore-Prozessoren<br />
in der Industrie“ auf Fragestellungen ein, mit denen<br />
sich ein großer Technologiekonzern durch den Einsatz von<br />
Multicore-Plattformen auseinandersetzen muss.<br />
Danach stellte Udo Steinberg in seinem Vortrag „Building<br />
a Secure Virtualization Architecture with Intel VT“ aktuelle<br />
Entwicklungen im Bereich der Virtualisierung bei Intel vor und<br />
erklärte, welche Aspekte für den Entwurf sicherer Virtualisierungslösungen<br />
kritisch sind.<br />
Abschließend gab <strong>FZI</strong>-Mitarbeiter Oliver Denninger einen<br />
Einblick in das inzwischen abgeschlossene strategische Projekt<br />
Multicore am <strong>FZI</strong>. Ergänzend konnten sich die Besucher an<br />
verschiedenen Demonstratoren ein Bild von der interdisziplinären<br />
und praxisnahen Multicore-Forschung am <strong>FZI</strong> machen.<br />
Im Anschluss an die Vorträge regte Prof. Tichy eine lebhafte<br />
fachliche Diskussion an. Viele Besucher waren deshalb noch<br />
lange ins Fachgespräch vertieft, bis sie im <strong>FZI</strong> House of Living<br />
Labs bei der Übertragung des EM-Spiels gegen die Niederlande<br />
mit der deutschen Nationalelf mitfieberten.<br />
VERANSTALTUNGEN 2012 | 2013<br />
··<br />
Zahlreiche Messeauftritte wie CeBIT, Medica, OOP und<br />
Kongresse wie AAL-Kongress und Trendkongress net<br />
economy<br />
··<br />
<strong>FZI</strong> im Dialog zu „Multicore“ und „Smart Cities“<br />
··<br />
Business Lunch mit Dr.-Ing. Philipp Nenninger von der<br />
ABB Automation Products GmbH<br />
··<br />
Besuche von Politikern und Partnern im<br />
<strong>FZI</strong> House of Living Labs<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 51
<strong>FZI</strong> im Dialog: „Smart Cities – Informationstechnologie<br />
für smarte Bürger“<br />
Globalisierung, Urbanisierung, Klimaveränderungen und<br />
demographischer Wandel stellen wachsende Herausforderungen<br />
für moderne Städte dar. Informations- und Kommunikationstechnologien<br />
spielen in der Smart City nicht nur bei der<br />
Realisierung intelligenter Energie- oder Mobilitätssysteme eine<br />
entscheidende Rolle, sondern ermöglichen auch neuartige<br />
offene Innovationsprozesse, die einen breiten Kreis von Menschen<br />
in die Planungs- und Managementprozesse der Stadt<br />
einbinden. Diese Technologien standen im Mittelpunkt des<br />
„<strong>FZI</strong> im Dialog: Smart Cities“, der am 23. Januar 2013 im <strong>FZI</strong><br />
stattfand.<br />
Die gut besuchte Veranstaltung begann nach der Begrüßung<br />
durch den Vorstandssprecher Prof Dr. Reussner mit einer<br />
Einführung in das Thema Smart City von Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c.<br />
Peter C. Lockemann. Besonderer Fokus lag in diesem Vortrag<br />
auch auf der Smart-City-Initiative der Stadt Karlsruhe.<br />
Dr. Andreas Abecker, Leiter des Innovationsmanagements<br />
bei der disy Informationssysteme GmbH, stellte „Participatory<br />
Sensing“ in der Anwendung für Smart Cities vor. Unter<br />
Participatory Sensing versteht man Methoden und Techniken,<br />
mit denen Bürger mit Smartphones zu den Sinnesorganen<br />
der Stadt werden. Smartphones ergänzen somit fest installierte<br />
Sensornetze um eine mobile und flexibel disponierbare<br />
Komponente. Bürgerinnen und Bürger können darüber hinaus<br />
auch ihre menschliche Urteilsfähigkeit bei der Datensammlung<br />
einbringen und einen kreativen Prozess zur Problemlösung in<br />
Gang setzen.<br />
Dr. Peter Behringer von der Stadt<br />
Karlsruhe stellte abschließend KA-<br />
Feedback vor, eine vom <strong>FZI</strong> realisierte<br />
App für das Smartphone, mit der<br />
Bürgerinnen und Bürger der Stadt<br />
Karlsruhe Mängel im öffentlichen<br />
Raum (z. B. den Zustand von Straßen)<br />
direkt an die Stadt melden können.<br />
Besonders konzentrierte er sich in seinem<br />
Vortrag auf die Herausforderungen<br />
einer erfolgreichen Integration der<br />
Meldungen in städtische Geschäftsprozesse.<br />
Der Abend endete mit einer Plenumsdiskussion, die von Teilnehmern<br />
und Vortragenden bis in den späten Abend fortgesetzt<br />
wurde.<br />
4. Trendkongress net economy und CLOUDZONE<br />
Am 11. Mai 2012 fand bereits zum vierten Mal der Trendkongress<br />
net economy in der Messe Karlsruhe statt. Inhaltlich<br />
wurde der Kongress vom <strong>FZI</strong> gestaltet, Mitveranstalter waren<br />
das CyberForum sowie die Karlsruher Messe- und Kongress-<br />
GmbH. Die Organisation des Trendkongresses wurde vom <strong>FZI</strong><br />
Förderverein unterstützt.<br />
Der Kongressvormittag wurde von den Keynotes von Prof. Dr.<br />
Dr. h. c. mult. Wolfgang Wahlster, Prof. Dr. Hartmut Schmeck<br />
und Prof. Dr. Martin Przewloka zu den Themen Industrie 4.0,<br />
Energie und Big Data geprägt. Die drei Keynote-Sprecher<br />
gewährten jeweils einen umfassenden Einblick in aktuelle<br />
Forschungsentwicklungen in ihrem Themengebiet.<br />
Am Nachmittag informierten Referenten aus Wirtschaft und<br />
Wissenschaft in drei parallelen Trendsessions über eHealth<br />
und Ambient Assisted Living, IT-Sicherheit und Zukunftskonzepte<br />
der Elektromobilität.<br />
Sowohl der Kongress als auch die parallel stattfindende Cloud-<br />
Computing-Messe CLOUDZONE konnten in diesem Jahr einen<br />
großen Zuwachs an Fachbesuchern und Ausstellern verzeichnen.<br />
Im Forschungsfeld Cloud Computing zeigte das <strong>FZI</strong> Möglichkeiten<br />
für hybride Infrastrukturen auf und adressierte dabei<br />
Qualitätseigenschaften wie Performance, Skalierbarkeit,<br />
Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit. Dadurch wird die<br />
Vertrauenswürdigkeit auch im Cloud Computing sichergestellt<br />
und ermöglicht, die Vorteile von Cloud Computing auch in<br />
hybriden Szenarien auszuschöpfen, ohne dass Bestandssoftware<br />
außen vor bleibt. Während der gesamten Veranstaltung<br />
konnten die Besucher mit Hilfe einer Smartphone-App über<br />
zukünftige Trends abstimmen. Dieser „Trendbarometer“ wurde<br />
mit Unterstützung von honestly vom <strong>FZI</strong> bereitgestellt.<br />
Am 16. Mai 2013 findet der 5. Trendkongress statt.<br />
52 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
HIGHLIGHTS<br />
<strong>FZI</strong> auf MEDICA 2012<br />
Das <strong>FZI</strong> präsentierte sich vom 14. bis 17. November 2012<br />
auf der internationalen Medizinfachmesse MEDICA 2012 in<br />
Düsseldorf. Zusammen mit Forschungspartnern vom KIT und<br />
den ausgegründeten Firmen movisens GmbH und nubedian<br />
GmbH stellte der Forschungsbereich ESS Servicekonzepte,<br />
Dienstleistungen und Produkte zu eHealth, Ambient Assisted<br />
Living und für das Versorgungsmanagement vor, die auf Basis<br />
neuester Erkenntnisse aus der wissenschaftlichen Forschung<br />
entwickelt wurden.<br />
Vorgestellt wurden Organisationslösungen für die mobile<br />
Gesundheitsfürsorge sowie Produkte und Servicekonzepte für<br />
eine technik- und dienstleistungsunterstützte Lebensführung.<br />
Roundtable des Förderverein <strong>FZI</strong> zum<br />
Thema Mitarbeitergewinnung<br />
Am 28. März 2012 fand im Schlosshotel<br />
Karlsruhe der <strong>FZI</strong> Roundtable zum Thema<br />
Mitarbeitergewinnung statt.<br />
Roman Chrustowski, Geschäftsführer der<br />
UTILIGENCE GmbH, referierte über<br />
den Fachkräftemangel als kritischen<br />
und entscheidenden Produktions-<br />
und Wachstumsfaktor<br />
und berichtete aus Sicht eines<br />
neu gegründeten IT-Unternehmens über Mitarbeitergewinnung<br />
in einem „ausverkauften Personalmarkt“. Ihm schloss sich die<br />
Hierzu gehören beispielsweise verschiedene innovative Sensorund<br />
Softwarekonzepte, die sowohl in der telemedizinischen<br />
Betreuung von Patienten eingesetzt werden können als auch<br />
für den ambienten Einsatz in altersgerechten Umgebungen<br />
geeignet sind. Außerdem wurden intelligente Softwarelösungen<br />
für die Unterstützung von Koordinations-, Beratungs-, Aufnahme-<br />
und Überleitungstätigkeiten in Einrichtungen des Gesundheitswesens<br />
präsentiert.<br />
<strong>FZI</strong> mit Vortrag und Stand auf der OOP 2013<br />
Vom 21. bis 25. Januar 2013 präsentierte der Forschungsbereich<br />
SE auf der OOP 2013 in München die Themen Multi-Core-<br />
Programmierung, modellgetriebene Multi-Plattformentwicklung<br />
für Mobile und Server sowie Software-Architekturqualitätsanalysen<br />
und -bewertungen.<br />
Oliver Denninger und Frank Padberg berichteten im Konferenzprogramm<br />
über typische Fehler in parallelen Programmen.<br />
Die OOP ist der Treffpunkt in Europa für Softwarearchitekten<br />
und Entscheider. Auf der Konferenz mit angeschlossener Fachmesse<br />
hielten zahlreiche internationale Experten Vorträge und<br />
Tutorials zu hoch aktuellen und praxisnahen Softwarethemen.<br />
Mannheimer Personalexpertin Regina Bergdolt an. Sie informierte<br />
die Teilnehmer über die Treiber des Fachkräftemangels,<br />
den aktuellen Forschungsstand zum effektiven Personalmarketing<br />
und Best Practices bei der Mitarbeitergewinnung.<br />
Zu guter Letzt sprach Christine Naber, Head of Corporate Services<br />
der COINOR AG, über die Unternehmens- und Führungskultur<br />
mittelständischer Unternehmen als deren Wettbewerbsvorteil<br />
im engen Bewerbermarkt. Sie reicherte ihren Vortrag<br />
mit wertvollen Praxisbeispielen an, sodass sich im Anschluss<br />
reichlich Gesprächs- und Diskussionsstoff bot.<br />
NEWS UND TERMINE<br />
Aktuelle Meldungen und<br />
Termine des <strong>FZI</strong> finden Sie<br />
online unter<br />
www.fzi.de/aktuelles<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 53
ERÖFFNUNG DES <strong>FZI</strong> HOUSE OF LIVING LABS<br />
Am Freitag, den 27. April 2012, wurde das <strong>FZI</strong> House of Living<br />
Labs mit rund 200 geladenen Gästen feierlich eröffnet und<br />
ausgiebig gefeiert. Bereits vor der Festveranstaltung konnten<br />
die zahlreichen Gäste im Rahmen eines Tags der offenen Tür<br />
die <strong>FZI</strong> Living Labs besichtigen und sich über Forschungsthemen<br />
informieren.<br />
Auch am Nachmittag hatten die Gäste Gelegenheit, im Gespräch<br />
mit <strong>FZI</strong>-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftlern<br />
mehr über die technische Ausstattung der <strong>FZI</strong> Living Labs und<br />
über die Kooperationsmöglichkeiten zu erfahren.<br />
Außerdem hielten Referenten verschiedener Industriepartner<br />
Vorträge, die das gesamte Themenspektrum widerspiegelten.<br />
Die Festveranstaltung begann am Nachmittag mit der Begrüßung<br />
durch <strong>FZI</strong>-Vorstandssprecher Prof. Dr. Rudi Studer und<br />
Günther Leßnerkraus, Ministerialdirigent im Ministerium für<br />
Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg und Vorsitzender<br />
des Kuratoriums. Danach sprachen Margret Mergen, Erste<br />
Bürgermeisterin der Stadt Karlsruhe, und Prof. Dr. Dr. h. c.<br />
Horst Hippler, Präsident des KIT, die Grußworte. Anschließend<br />
stellte <strong>FZI</strong>-Direktor Prof. Dr.-Ing. J. Marius Zöllner den Besuchern<br />
in einem Vortrag das <strong>FZI</strong> House of Living Labs vor.<br />
Seit seiner Eröffnung konnte das <strong>FZI</strong> im House of Living Labs<br />
viele Besucher aus Politik und Wirtschaft begrüßen.<br />
Zahlreiche Partner nutzen einen Termin zur Projektbesprechung<br />
am <strong>FZI</strong>, um anschließend noch eine Führung durch<br />
das <strong>FZI</strong> House of Living Labs zu unternehmen und sich dabei<br />
gezielt über Kooperationsmöglichkeiten sowie die verfügbare<br />
technische Ausstattung der <strong>FZI</strong> Living Labs zu informieren.<br />
Einige unserer Partner im <strong>FZI</strong> House of Living Labs<br />
54 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
HIGHLIGHTS<br />
<strong>FZI</strong> AUF DER CEBIT 2013<br />
Vom 5. bis 9. März 2013 war das <strong>FZI</strong> gemeinsam mit dem<br />
KIT auf der CeBIT. Dort erwartete die Besucher ein virtueller<br />
Einblick in die intelligente Wohnung im <strong>FZI</strong> House of Living<br />
Labs mit Technik und Lösungen aus dem Bereich Smart Home<br />
und Ambient Assisted Living (AAL).<br />
Mit einem virtuellen Einblick in die Zwei-Zimmer-Wohnung<br />
im <strong>FZI</strong> House of Living Labs zeigte das <strong>FZI</strong>, wie Menschen<br />
in Zukunft Informationstechnologien für mehr Komfort und<br />
Sicherheit sowie zur Verbesserung des betreuten Wohnens<br />
und der Pflege nutzen werden. Als sichtbare und greifbare<br />
Beispiele für solche Technologien wurde eine Sensormatte, die<br />
Stürze registriert, ein Schlafapnoe-Screening-System und eine<br />
per Tablet-Computer schaltbare Lampe ausgestellt.<br />
Auf dem Stand präsentierten sich außerdem zwei unserer Ausgründungen,<br />
audriga und nubedian. audriga, ein gemeinsames<br />
Spin-Off von <strong>FZI</strong> und KIT, stellte Interessierten seinen Umzugsservice<br />
für E-Mails, Kontakte, Kalender und Dateien zwischen<br />
Cloud-Anbietern vor. Die drei Geschäftsführer Dr. Frank Dengler,<br />
Hans-Jörg Happel und Dr. Thomas King hatten bereits im<br />
Vorhinein Termine mit Kunden vereinbart und nutzten ihren<br />
Messeauftritt so vor allem zur Akquise von Neukunden und<br />
Kontaktpflege zu Bestandskunden.<br />
Das <strong>FZI</strong>-Spin-Off nubedian stellte auf der CeBIT eine spezielle,<br />
altersgerecht aufbereitete App für Bewohner in betreuten<br />
Wohneinrichtungen vor. Unter anderem können Betreuer über<br />
die App den Bewohnern zum Beispiel Termine und Erinnerungen<br />
schicken. Außerdem präsentierte nubedian seine Software<br />
Unsere zwei Spin-Offs audriga (l.) und nubedian (r.) stellen ihre innovativen Geschäftsideen vor.<br />
Staatssekretär Ingo Rust (2. v. l.) lässt sich in Begleitung von Ministerialdirigent<br />
Günther Leßnerkraus (l.) und <strong>FZI</strong>-Vorstand Prof. Zöllner (2. v. r.)<br />
von Dr. Jürgen Bock (r.) die intelligente semantische Speisekarte erklären.<br />
CareCM, eine Softwarelösung für die Pflegeberatung und<br />
das Case Management. „Obwohl die CeBIT nicht die Messe<br />
unserer Zielgruppe ist, konnten wir dennoch interessante<br />
Gespräche führen und neue Kunden gewinnen. Gerade durch<br />
die Gespräche mit unseren Anwendern schaffen wir es immer<br />
wieder, unsere Anwendungen zu verbessern und anwenderfreundlicher<br />
zu gestalten“, so das Fazit von Mathias Schmon,<br />
Geschäftsführer der nubedian GmbH.<br />
Prominente Besucher des Gemeinschaftsstands von <strong>FZI</strong> und<br />
KIT waren Neelie Kroes, Vizepräsidentin der Europäischen<br />
Kommission und EU-Kommissarin für die Digitale Agenda, und<br />
Ingo Rust, Staatssekretär für Finanzen und Wirtschaft Baden-<br />
Württemberg. Prof. Dr.-Ing. J. Marius Zöllner und Jan Wiesenberger<br />
begleiteten den Rundgang der Politiker und berichteten<br />
vom positiven Feedback seitens der Politik über die ausgestellten<br />
Technologien.<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 55
ZUSAMMENARBEITEN<br />
In Kooperationsprojekten und in direktem Auftrag entwickelt das <strong>FZI</strong> für seine Partner Konzepte für betriebliche Organisationsaufgaben<br />
sowie Software- und Systemlösungen und setzt diese in innovative Lösungen und Dienstleistungen<br />
um. Sowohl Forschung im direkten Auftrag von Unternehmen als auch kooperative Forschungsvorhaben gemeinsam<br />
mit Unternehmen sind ein zentrales Transferinstrument des <strong>FZI</strong>.<br />
Im Jahr 2012 wurden am <strong>FZI</strong> über 170 Projekte für und gemeinsam<br />
mit Unternehmen durchgeführt. Die unterschiedlichen<br />
Projekte lassen sich in zwei Klassen aufteilen: Auftragsforschung,<br />
bei der Auftrag und Finanzierung direkt von einem<br />
Interessenten kommen (üblicherweise einem Unternehmen,<br />
aber auch von Ministerien, Vereinen etc.) und kollaborative Forschungsvorhaben,<br />
an denen üblicherweise mehrere Unternehmenspartner<br />
beteiligt sind und häufig ein Teil der Finanzierung<br />
von staatlichen Stellen übernommen wird.<br />
AUFTRAGSFORSCHUNG<br />
Um Forschungsherausforderungen ohne Zeitverzögerung und<br />
Unsicherheit über Fördermöglichkeiten oder Auflagen des Fördergebers<br />
maßgeschneidert und individuell für ein Unternehmen<br />
durchzuführen, ist die Auftragsforschung das Mittel der<br />
Wahl. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des <strong>FZI</strong><br />
erarbeiten hierbei eine zielorientierte wissenschaftliche Lösung<br />
– meist für ein konkretes Anwendungsproblem – und verhelfen<br />
dem Auftraggeber somit zu innovativen Lösungen, die neuste<br />
wissenschaftliche Erkenntnisse praxistauglich umsetzen. Technologie<br />
Scouting, Machbarkeitsstudien und Training in neuen<br />
Technologien sind weitere kurzfristige Auftragsformen, mit denen<br />
das <strong>FZI</strong> Unternehmen in Innovationsprozessen unterstützt.<br />
GEFÖRDERTE AUFTRAGSFORSCHUNG<br />
Um die Innovationsfähigkeit und Wachstumsorientierung von<br />
kleinen und mittleren Unternehmen zu fördern, gibt es sowohl<br />
auf europäischer als auch auf Bundes- und Landesebene Förderprogramme,<br />
mit denen die Beauftragung von Forschungseinrichtungen<br />
zur Erforschung und Entwicklung von neuen<br />
Produkten und Dienstleistungen gefördert wird.<br />
Die in diesem Rahmen durchgeführten Projekte sind wie<br />
andere Auftragsforschungsprojekte auch maßgeschneidert auf<br />
die Bedürfnisse eines oder mehrerer Auftraggeber, die sich<br />
mit einem Eigenanteil an den Projektkosten beteiligen. Durch<br />
die notwendigen formalen Prozesse bei der Beantragung der<br />
Forschungsförderung für Verbundprojekte muss eine ausreichende<br />
Vorlaufzeit für öffentlich geförderte Forschungsvorhaben<br />
eingeplant werden.<br />
Auf EU-Ebene werden durch das Programm „Research for<br />
SME“ (Small and Medium Enterprises) langfristige gemeinsame<br />
Forschungsvorhaben von KMUs aus verschiedenen Ländern<br />
unterstützt. Die Bundesregierung ermöglicht geförderte Auftragsforschung<br />
im Rahmen des „Zentralen Innovationsprogramm<br />
Mittelstand (ZIM)“, als ZIM KA für Forschungsprojekte und als<br />
innovationsunterstützende Dienstleistungen zur Förderung der<br />
schnellen wirtschaftlichen Verwertung der Ergebnisse von geförderten<br />
Forschungsprojekten. Auf Ebene des Landes Baden-Württemberg<br />
schließlich erlauben sogenannte Innovationsgutscheine<br />
kleinen und mittelständischen Unternehmen geförderte Forschungsdienstleistungen<br />
in Anspruch zu nehmen.<br />
KOLLABORATIVE FORSCHUNG<br />
In kollaborativen Forschungsprojekten arbeitet ein Verbund von<br />
Partnern an einer definierten Forschungsaufgabe. Die Finanzierung<br />
für die Durchführung des Vorhabens (Verbundprojekt)<br />
wird dabei anteilig von einem öffentlichen Fördergeber übernommen.<br />
In der kollaborativen Forschung verläuft der Wissenstransfer<br />
nicht ausschließlich vom Forschungspartner zu den Auftraggebern,<br />
sondern alle Projektpartner unterstützen sich gegenseitig<br />
mit ihren Kompetenzen, um ein gemeinsames Forschungsziel<br />
zu erreichen. Schon vor dem eigentlichen Projekt, also in der<br />
Antragsphase, erarbeiten die Partner eine gemeinsame Vision<br />
für die im Rahmen des Forschungsvorhabens zu entwickelnde<br />
Innovation. Nach Genehmigung der Forschungsförderung setzt<br />
sich dieser in der Antragsphase bereits begonnene Wissensund<br />
Technologietransfer fort – vorrangig entlang der eigentlich<br />
bearbeiteten Forschungsherausforderung. Oftmals entstehen<br />
durch die gemeinsamen Arbeiten innerhalb des Forschungsverbundes<br />
jedoch auch neue Kooperationen sowie Ideen für<br />
Innovationen – und gut ausgebildete Wissenschaftler bauen<br />
Kontakte zu möglichen zukünftigen Arbeitgebern auf.<br />
Seit der Eröffnung des <strong>FZI</strong> House of Living Labs steht für die Zusammenarbeit<br />
mit Unternehmen eine ideale Infrastruktur zur Verfügung.<br />
56 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
HIGHLIGHTS<br />
In der kollaborativen Forschung bzw. der Verbundforschung<br />
wird durch den Fördergeber oftmals vorgegeben, dass die<br />
Ergebnisse der Forschungsarbeiten schon während der Projektlaufzeit<br />
systematisch verbreitet und der Öffentlichkeit zur<br />
Verfügung gestellt<br />
werden.<br />
In der kollaborativen<br />
Forschung für<br />
das <strong>FZI</strong> besonders<br />
relevant sind die<br />
speziell auf die<br />
Förderung von<br />
innovativen kleinen<br />
und mittelständischen<br />
Unternehmen (KMU) ausgerichteten Programme des<br />
Bundes: KMU Innovativ (vom Bundesministerium für Bildung<br />
und Forschung) und ZIM (Zentrales Innovationsprogramm<br />
Mittelstand vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie)<br />
– beide Programme fördern Forschungsprojekte in<br />
unterschiedlichen technologischen Schwerpunktthemen, die<br />
die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit von KMU steigern<br />
sollen. Auf der Ebene des Landes tritt besonders die Baden-<br />
Württemberg Stiftung in der Forschungsförderung auf – diese<br />
mit dem Ziel, Baden-Württemberg als modernen Forschungsstandort<br />
zu fördern.<br />
Neben den genannten Programmen gibt es von B<strong>MB</strong>F, BMWi<br />
und anderen Ministerien in unregelmäßigen Abständen<br />
Forschungsprogramme zur Förderung der Innovationsstrategie<br />
der Bundesregierung. In erster Linie orientieren sich<br />
diese an der Hightech-Strategie und der darin festgehaltenen<br />
Zukunftsprojekte wie der CO2-neutralen, energieeffizienten und<br />
klimaangepassten Stadt, internetbasierten Diensten für die<br />
Wirtschaft oder dem Thema Industrie 4.0 (intelligente Produktionstechniken).<br />
Das Flaggschiff der Hightech-Strategie ist der<br />
Spitzencluster-Wettbewerb. Mit diesem Förderprogramm soll<br />
die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands durch die Etablierung<br />
von international führenden Technologieclustern gesteigert werden.<br />
Im Kern dieser bis zu fünf Jahre laufenden und teilweise<br />
mehr als 100 Partner umfassenden Projekte steht deswegen<br />
nicht nur die konkrete Forschung, sondern auch gerade die Unterstützung<br />
der regionalen Vernetzung von Unternehmen und<br />
Forschern. Das <strong>FZI</strong> ist derzeit im Spitzencluster Elektromobilität<br />
Süd-West und im Software-Spitzencluster als Partner vertreten.<br />
Neben Bund und Land ist die Europäische Union das dritte<br />
wichtige Standbein für geförderte kollaborative Forschung<br />
am <strong>FZI</strong>. Die Förderung der EU ist dabei in erster Linie auf die<br />
Steigerung der Wettbewebsfähigkeit der europäischen Wirtschaft<br />
und das Angehen gesellschaftlicher Herausforderungen<br />
ausgerichtet. In diesem Rahmen durchgeführte Projekte haben<br />
immer eine europäische Dimension. Die für IT-Forschung wohl<br />
wichtigsten Instrumente der EU-Forschungsförderung für das<br />
<strong>FZI</strong> sind STREP- und IP-Projekte. Dabei handelt es sich um<br />
kleine und mittlere (STREP – Small/Medium-Scale Focused<br />
Research) Projekte mit üblicherweise 3 Jahren Laufzeit und<br />
einstelligen Partnerzahlen, oder große (IP – Integrated Project)<br />
Verbundprojekte mit bis zu 5 Jahren Laufzeit und teilweise<br />
mehr als 20 Partnern. Ein thematischer Rahmen für die Projekte<br />
wird dabei von der EU in Absprache mit Interessenvertretern<br />
aus Industrie und Wirtschaft festgelegt.<br />
Für das <strong>FZI</strong> ebenfalls relevant sind Programme der europäischen<br />
Forschungsförderung, in denen die EU (auch) industrielle<br />
Akteure und die Nationalstaaten in der Verfolgung einer<br />
gemeinsamen Forschungsvision koordinierend unterstützt.<br />
Hier existiert eine Vielfalt von Programmen, wobei das <strong>FZI</strong><br />
derzeit Projekte im Joint Program AAL (zur Förderung der Forschung<br />
im Bereich Ambient Assisted Living) und in der Joint<br />
Technology Initiative ARTEMIS (zur Förderung der Forschung<br />
im Bereich Embedded Systems) bearbeitet.<br />
UNSER ANGEBOT<br />
AUFTRAGSFORSCHUNG UND -ENTWICKLUNG<br />
(zu allen Themen unserer Forschungsbereiche)<br />
··<br />
Bereitstellung und Ergänzung von F&E-Kompetenzen<br />
für KMU<br />
··<br />
Planung und Konzeption nationaler wie internationaler<br />
Verbundprojekte<br />
··<br />
Entwicklung von innovativen Lösungsszenarien<br />
··<br />
Unterstützung in der Produktentwicklung von der<br />
Studie bis zum Prototyp<br />
ANALYSEN UND BERATUNG<br />
··<br />
Technologie- und Produktanalyse<br />
··<br />
Marktpotenziale und Produktchancen<br />
··<br />
Arbeitsabläufe, Prozesse und Strukturen<br />
··<br />
Produkt- und Dienstleistungskonzepte<br />
··<br />
Machbarkeitsstudien<br />
··<br />
Konzeption und Evaluierung<br />
SCHULUNGEN UND TRAINING<br />
··<br />
Einführung neuer Anwendungssysteme<br />
··<br />
Workshops über State-of-the-Art-Technologien<br />
··<br />
Aktuelle Methoden und Werkzeuge<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 57
Projektabschluss easyCare<br />
Nach der dreijährigen Projektlaufzeit ist das B<strong>MB</strong>F-Projekt<br />
easyCare mit einem letzten Feldtest erfolgreich beendet worden.<br />
Das Projekt bearbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler<br />
der Forschungsbereiche IPE und ESS gemeinsam,<br />
um angesichts der Herausforderung, die der demografische<br />
Wandel mit sich bringt, ältere Menschen mithilfe von neuartigen<br />
Dienstleistungen und Technologien ein selbstständiges<br />
Leben im Alter zu ermöglichen. Gleichzeitig sollen pflegende<br />
Angehörige gezielt unterstützt werden. Im Rahmen des Projekts<br />
wurden neue Assistenzsysteme, eine Pflegeberatungssoftware<br />
und Health-2.0-Angebote entwickelt sowie regionale<br />
Dienstleister miteinander vernetzt.<br />
Neben diversen Workshops zur Evaluation wurde eine Studie<br />
in einer Ludwigsburger Seniorenwohnanlage durchgeführt,<br />
in der Pflegepersonal und Bewohner Erfahrungen mit den<br />
Neuentwicklungen sammeln konnten. Hier wurden mehrere<br />
Wohnungen mit Sensoren ausgestattet und die Bewohner über<br />
mehrere Monate begleitet. Die Resonanz fiel durchweg positiv<br />
aus. Noch sind allerdings offene Fragen durch die Forschung<br />
zu beantworten, sodass es noch ein wenig dauern wird, bis die<br />
in easyCare entwickelten AAL-Konzepte marktfähig angeboten<br />
werden können.<br />
Projektabschluss MATURE<br />
Vom 20. bis 21. Juni 2012<br />
fand das abschließende Review<br />
des integrierenden EU-Projekts<br />
MATURE statt. Das <strong>FZI</strong> als Scientific<br />
Coordinator präsentierte<br />
MATURE<br />
zusammen mit den anderen 11<br />
Projektpartnern die Resultate<br />
aus dem vierten Jahr des Projekts. Ein besonderes Augenmerk<br />
wurde auf die intensive Reflexion der Ergebnisse des Projekts<br />
gelegt.<br />
Das am <strong>FZI</strong> in diesem Rahmen entwickelte People-Tagging-<br />
System SOBOLEO wurde erfolgreich bei mehreren Anwendungspartnern<br />
in England verwendet. Mit insgesamt 212<br />
Nutzern wurden bedeutende Ergebnisse zur Nutzung im<br />
organisatorischen Umfeld gesammelt. Die Evaluation zeigte<br />
hierbei, dass sich People Tagging als neuer Ansatz für ein<br />
kollaboratives Kompetenzmanagement bei den Nutzern als<br />
nützlich und akzeptiert erweist. Das Projekt MATURE sei ein<br />
„Beispiel für ein exzellentes FP7 Integrated Project“, das als<br />
solches der Europäischen Kommission empfohlen wird und als<br />
Modell für zukünftige EU-Projekte dienen soll, so das Gutachtergremium.<br />
<strong>FZI</strong> mit vier Projekten im Spitzencluster Elektromobilität<br />
Süd-West beteiligt<br />
Im Spitzencluster Elektromobilität Süd-West ist das <strong>FZI</strong> mit<br />
derzeit insgesamt vier Projekten beteiligt.<br />
Im Projekt GreenNavigation verfolgt das <strong>FZI</strong> zusammen mit<br />
sechs Partnern aus der Wirtschaft das Ziel der Reichweitenoptimierung<br />
von Elektrofahrzeugen durch Erforschung und<br />
Bereitstellung verschiedener Mobilitätsdienste, wie Reichweiten-<br />
und Routenberechnung, die ein energieoptimiertes<br />
Routing unter Berücksichtigung des Fahrzeugtyps, nutzbarer<br />
Streckenabschnitte, Verkehrsdaten und der Beladung sowie<br />
von Ladesäulen und Ladezeiten erlauben.<br />
Im Zentrum der <strong>FZI</strong>-Aktivitäten im Projekt Smart Grid Integration<br />
steht die Erforschung von Konzepten und Strategien, die<br />
das Aufladen der Batterien von Elektrofahrzeugen für die Betreiber<br />
von Verteilnetzen steuerbar machen. Die Projektergebnisse<br />
werden ein wichtiger Baustein für zukünftige Stromnetze<br />
in Städten und Gemeinden sein.<br />
Im neuen Verbundprojekt AUTOPLES entstehen automatische<br />
Park- und Ladesysteme, mit deren Hilfe Elektrofahrzeuge<br />
Standzeiten effizient nutzen und so den Nutzerkomfort verbessern<br />
können.<br />
Im Projekt IEMM: Intermodales Elektromobilitätsmanagement<br />
geht es um die Entwicklung neuer Mobilitätsangebote zur<br />
Einführung der eMobilität sowie die Unterstützung der fahrtbezogenen<br />
Verkehrsmittelwahl. Ein weiterer Fokus liegt auf der<br />
Vernetzung des Reisenden und der Mobilitätsangebote.<br />
Projektabschluss DEXMART<br />
Am 29. und 30. März 2012 fand am <strong>FZI</strong> das Abschluss-<br />
Review des EU-Projektes DEXMART statt. Im Rahmen des<br />
Projektes wurde am <strong>FZI</strong> der zweiarmige Roboter Adero,<br />
kurz für Advanced Dexterous Robot, entwickelt. Er kann mit<br />
mehreren Fingern dieselben Objekte greifen und manipulieren,<br />
mit denen auch der Mensch umgeht. Wissenschaftler des<br />
Forschungsbereichs ISPE arbeiteten im Projekt eng mit dem<br />
Humanoids and Intelligence Systems Lab von Prof. Dr.-Ing.<br />
Dillmann am KIT zusammen.<br />
58 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3
HIGHLIGHTS<br />
Für die Abschlussdemonstration wurden die Forschungsergebnisse<br />
in Adero integriert, sodass der Roboter in unterschiedlichen,<br />
komplexen Szenarien einem Benutzer eine Scheibe<br />
Toast servieren konnte. Die entwickelte Entscheidungsfindung<br />
generiert aufgrund der wahrgenommenen Umgebung komplexe<br />
Befehle. Befand sich etwa kein Teller auf dem Tisch, fuhr<br />
der Roboter selbstständig zu einem Regal, um von dort den<br />
fehlenden Teller zu holen. War der Tisch mit Hindernissen<br />
verstellt, räumte der Roboter diese zuerst auf. Zum Bewegen<br />
des Toasts verwendete der Roboter einen bereit liegenden<br />
Pfannenwender. Die Bewegungen, um mit diesen Werkzeugen<br />
den Toast zu „manipulieren“, wurden dabei online auf Basis<br />
der wahrgenommenen Szene geplant.<br />
Die anwesenden Gutachter<br />
bewerteten die Ergebnisse<br />
des Projektes sehr positiv.<br />
Die wissenschaftlichen<br />
Ergebnisse wurden unter<br />
dem Titel „Advanced Bimanual<br />
Manipulation: Results<br />
from the DEXMART<br />
Project“ in der Springer<br />
STAR-Serie veröffentlicht.<br />
Projektstart SeCoServ2<br />
Im Juni 2012 ist das vom B<strong>MB</strong>F im Rahmen von „KMU-innovativ:<br />
IKT“ geförderte Projekt SeCoServ2 unter Beteiligung des<br />
<strong>FZI</strong>-Forschungs bereichs ESS gestartet. Das Forschungsvorhaben<br />
ist auf zwei Jahre angelegt.<br />
Ziel des Projekts ist<br />
die Ausarbeitung von<br />
sicheren Dienst- und<br />
Kommunikationsinfrastrukturen<br />
für Ad-<br />
Hoc-Einsatzszenarien.<br />
Dadurch soll z. B.<br />
© s.media / pixelio.de<br />
bei Massenanfällen<br />
von Verletzten neben Arbeitsabläufen der Patientensichtung<br />
und Lokalisierung auch die dienstbasierte Integration nachgelagerter<br />
Versorgungsprozesse in Zielkliniken, Leitstellen etc.<br />
unterstützt werden. Der Fokus der <strong>FZI</strong>-Aktivitäten im Projekt<br />
liegt auf der lokalen Prozessunterstützung durch mobile Geräte<br />
und Anwendungen, sowie einer taktischen Einsatzunterstützung<br />
für Rettungskräfte, u. a. auf Basis von im Feld erfassten<br />
Vitaldaten.<br />
Projektabschluss iBOSS – Intelligent Building Blocks for<br />
On-Orbit Satellite Servicing<br />
Das <strong>FZI</strong> entwickelte in den vergangenen zwei Jahren im<br />
Rahmen des Projektes iBOSS für das Deutsche Zentrum für<br />
Luft- und Raumfahrt (DLR) Konzepte zur Modularisierung von<br />
Satel litensystemen.<br />
Ziel des Projektes, an dem auch das Institut für Luft- und<br />
Raumfahrt der TU Berlin sowie das Institut für Leichtbau der<br />
RWTH Aachen teilnahmen, war es, die Kosten im Bereich des<br />
Satellitenbaus und der Satellitenwartung durch Normierung,<br />
Standardisierung und Modularisierung signifikant zu senken.<br />
Die Modularität soll in Zukunft ermöglichen, beschädigte oder<br />
veraltete Satellitenmodule im Orbit austauschen zu können,<br />
statt wie bisher den ganzen Satelliten zu ersetzen. Als Fernziel<br />
sollen diese Arbeiten von Service-Satelliten erledigt werden.<br />
© Dieter Schütz / pixelio.de<br />
Aufgabe des <strong>FZI</strong> war es, innovative Konzepte aus der terrestrischen<br />
Robotik in den Satellitenbau zu integrieren. Der<br />
Beitrag des <strong>FZI</strong> umfasste die Steuerungsarchitektur und das<br />
Software framework des Systems, den auf Lichtwellenleitern<br />
basierenden Datenbus sowie Software-Werkzeuge, um modulare<br />
Satelliten automatisch erstellen bzw. optimieren zu können.<br />
Die Projektabschlusspräsentation beim Projektträger verlief<br />
zusammen mit den technischen Demonstrationen äußerst<br />
erfolgreich und überzeugte den Projektträger, direkt das<br />
Anschlusspro jekt iBOSS2 zu bewilligen.<br />
Im Projekt iBOSS2, das mit drei zusätzlichen Partnern im September<br />
2013 starten wird, soll nun der „Technology Readiness<br />
Level“ angehoben sowie der Fokus verstärkt auf den robotischen<br />
Umbau von Satelliten im Orbit gesetzt werden.<br />
<br />
J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 59
AUS- UND WEITERBILDEN<br />
Das <strong>FZI</strong> ist eine Forschungseinrichtung, die anspruchsvolle Forschung und Technologietransfer mit einer bewussten Förderung<br />
junger Wissenschaftler verbindet. Es ist ein strategisches Ziel des <strong>FZI</strong>, Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit dem für<br />
einen erfolgreichen Transfer erforderlichen Wissen auf eine Tätigkeit in der freien Wirtschaft oder in der Wissenschaft vorzubereiten.<br />
Aber auch wir transferieren unser Wissen an Studierende und junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.<br />
Die Aufgaben am <strong>FZI</strong> sind vielfältig und zumeist anspruchsvoll<br />
– die Karriereförderung soll einerseits die Ausbildung junger<br />
Mitarbeiter so ergänzen, dass sie erfolgreich Forschungsvorhaben<br />
begleiten und durchführen können, andererseits den<br />
Mitarbeitern das Wissen und die Fähigkeiten mit auf den Weg<br />
geben, die ihnen verantwortliche Positionen in Industrie und<br />
Forschung eröffnen.<br />
Aus- und Weiterbildung unserer Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen<br />
fördern wir gezielt: von fachlich orientierten Fortbildungen<br />
für die Ausübung der wissenschaftlichen Forschungstätigkeit<br />
bis hin zu zahlreichen Weiterbildungsmöglichkeiten, wie z. B.<br />
Qualitätsmanagement-Schulungen oder Schulungen in sogenannten<br />
Softskills, wie Zeitmanagement, Rhetorik, Forschungsmanagement<br />
oder auch ein Fahrsicherheitstraining. So leben<br />
wir unseren „Wissenstransfer über Köpfe“ auch in der Praxis<br />
und qualifizieren unsere Forscherinnen und Forscher für den<br />
Einstieg in das weitere Berufsleben.<br />
Früh angesetzter Transfer unseres Wissens in die Wissenschaft<br />
und Wirtschaft ist eines unserer Kernziele. Deshalb legen wir<br />
großen Wert darauf, unser Wissen an Studierende und junge<br />
Wissenschaftler weiterzugeben: als Dozenten, als Veranstalter<br />
von Seminaren, Workshops und Schulungen, aber auch durch<br />
die Betreuung einer Vielzahl von studentischen Arbeiten.<br />
Als wissenschaftliche Hilfskraft, bei einem gemeinsamen Seminar<br />
von <strong>FZI</strong> und KIT oder im Rahmen einer Abschlussarbeit<br />
erhalten Studierende am <strong>FZI</strong> wertvolle Einblicke in interdisziplinäre<br />
und anwendungsnahe Forschungsarbeit. Dass das <strong>FZI</strong><br />
ein gutes Sprungbrett für den Berufseinstieg ist, sieht man<br />
einerseits daran, dass viele unserer heutigen Mitarbeiterinnen<br />
und Mitarbeiter das <strong>FZI</strong> bereits während ihres Studiums durch<br />
Am <strong>FZI</strong> betreute Abschlussarbeiten:<br />
··<br />
Diplom-/ Masterarbeiten 38<br />
··<br />
Studien-/ Bachelorarbeiten 31<br />
··<br />
Promotionen 13<br />
Wissenschaftliche Hilfskräfte und betreute<br />
studentische Mitarbeiter:<br />
··<br />
im Durchschnitt ca. 350 pro Jahr<br />
Organisierte oder mitgestaltete wissenschaftliche<br />
Veranstaltungen:<br />
··<br />
Workshops 7<br />
··<br />
Seminare und Praktika 12<br />
··<br />
Tutorials 3<br />
··<br />
Vorlesungen 11<br />
··<br />
Kongress 1<br />
··<br />
Symposium 1<br />
solche studentischen Arbeiten kennengelernt haben und jetzt,<br />
nach Abschluss des Studiums, ihre wissenschaftliche Qualität<br />
bei uns weiter einbringen. Viele haben sich nach dem Studium<br />
und der Abschlussarbeit am <strong>FZI</strong> auch dazu entschlossen, hier<br />
anwendungsnahe Forschung zu betreiben und während ihrer<br />
Forschungstätigkeit am <strong>FZI</strong> ihre Dissertation zu schreiben.<br />
Genauso wie Studierende, die am <strong>FZI</strong> ihre Bachelor-, Masteroder<br />
Diplomarbeit schreiben, werden die Doktoranden von<br />
einem der <strong>FZI</strong>-Direktoren betreut. Zahlreiche studentische<br />
Abschlussarbeiten werden von <strong>FZI</strong>-Mitarbeiterinnen und -Mitarbeitern<br />
betreut.<br />
Beide Seiten – Wirtschaft und die jungen Wissenschaftler –<br />
profitieren: Studierende, Absolventen, Doktoranden bringen<br />
fortwährend neueste Impulse ans <strong>FZI</strong> und gewinnen dabei<br />
gleichzeitig durch die hochqualitative Forschung und insbesondere<br />
durch die intensive Zusammenarbeit mit unseren<br />
Partnern aus Industrie und Wissenschaft wertvolle Einblicke in<br />
aktuelle Herausforderungen und erhalten so gleichzeitig wertvolle<br />
Erfahrung für zukünftige Forschungs-, Entwicklungs- und<br />
auch Führungsaufgaben.<br />
So sieht für uns gelebter, früh angesetzter und durchgängig<br />
gelebter Wissenstransfer über Köpfe aus.<br />
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HIGHLIGHTS<br />
AUSGEWÄHLTE PUBLIKATIONEN<br />
B. Becker, A. Kellerer, H. Schmeck: User Interaction Interface for<br />
Energy Management in Smart Homes. Innovative Smart Grid Technologies<br />
(ISGT 2012), IEEE, Piscataway, NJ, 2012, S. 1–8<br />
J. Bock, J. Hettenhausen: Discrete Particle Swarm Optimisation for<br />
Ontology Alignment. Information Sciences, Vol. 192, 2012, S. 152–173<br />
F. Brandt, R. Bauer, M. Völker, A. Cardeneo: A constraint Programming-based<br />
Approach to a Large-Scale Energy Management Problem<br />
with varied Constraints. Journal of Scheduling, 2012<br />
F. Brosch, H. Koziolek, B. Buhnova, R. Reussner: Architecture-Based<br />
Reliability Prediction with the Palladio Component Model. IEEE<br />
Trans actions on Software Engineering, Vol. 38, Nr. 6, 2012, S. 1319–<br />
1339<br />
S. Chiriac, F. J. Parada Otte, N. Röll, B. Rosales Saurer: Towards<br />
Combining Validation Concepts for Short and Long-Term Ambient<br />
Health Monitoring. Proceedings of the 6th International Conference on<br />
Pervasive Computing Technologies for Healthcare, San Diego, 2012<br />
A. Damala, N. Stojanovic: Tailoring the Adaptive Augmented Reality<br />
(A2R) Museum Visit: Identifying Cultural Heritage Professionals'<br />
Motivations and Needs. Proceedings of the International Symposium<br />
on Mixed and Augmented Reality, Atlanta, 2012<br />
O. Denninger, F. Padberg: Multicore-Softwarefehler im Visier: Automatische<br />
Fehlererkennung in Entwürfen paralleler Programme.<br />
OBJEKT spektrum, Nr. 1, 2013, S. 72–77<br />
A. Essex, C. Henrich, U. Hengartner: Single Layer Optical-Scan Voting<br />
with Fully Distributed Trust. E-voting and identity. Lecture Notes in<br />
Computer Science, Vol. 7187, 2012, S. 122–139<br />
M. Fenton-O‘Creevy, J. T. Lins, S. Vohra, D. W. Richards, G. Davies,<br />
K. Schaaff: Emotion Regulation and Trader Expertise: Heart Rate<br />
Variability on the Trading Floor. Journal of Neuroscience, Psychology,<br />
and Economics, Vol. 5, Nr. 4, 2012, S. 227–237<br />
C. M. Flath, J. P. Ilg, S. Gottwalt, H. Schmeck, C. Weinhardt: Improving<br />
Electric Vehicle Charging Coordination Through Area Pricing. Transportation<br />
Science, 2013<br />
R. A. Görlitz, A. Rashid, C. Weinhardt: Stroke Manager Service for Improved<br />
Post-Acute Continuity of Care. Health Policy and Technology,<br />
Vol. 1, Nr. 3, 2012, S. 145–154<br />
H. Koziolek, B. Schlich, S. Becker, M. Hauck: Performance and Reliability<br />
Prediction for Evolving Service-Oriented Software Systems.<br />
Empirical Software Engineering, 2012<br />
C. Kunze, B. Rosales Saurer, N. Röll, R. Görlitz, A. Rashid, I. Hastedt,<br />
G. Senne, T. Vetter, S. Lutze, W. Schwind, M. Wieser, W. Ohler, N. Merz:<br />
Umfassende Unterstützung pflegender Angehöriger durch die im<br />
regionalen Service Netzwerk verankerte easyCare Plattform. In:<br />
M. Gersch (Hrsg.): AAL- und E-Health-Geschäftsmodelle. Technologie<br />
und Dienstleistungen im demografischen Wandel und in sich verändernden<br />
Wertschöpfungsarchitekturen. Gabler Verlag, Wiesbaden, 2012,<br />
S. 111–146<br />
M. Küster, B. Klatt, E. Kohnert, S. Brandt, J. Tysiak: Apps aus Kästchen<br />
und Linien: Modellgetriebene Multi-Plattformentwicklung mobiler<br />
Anwendungen. OBJEKTspektrum, Nr. 1, 2013<br />
L. Müller, V. Rivera-Pelayo, S. Heuer: Persuasion and Reflective<br />
Learning: Closing the Feedback Loop. In: M. Bang, E. L. Ragnemalm<br />
(Hrsg.): Persuasive technology: Design for health and safety. Proceedings<br />
of the 7th International Conference on Persuasive Technology. Lecture<br />
Notes in Computer Science, Vol. 7284, 2012, S. 133–144<br />
D. Nienhüser, T. Bär, R. Kohlhaas, T. Schamm, J. Zimmermann, T.<br />
Gumpp, M. Strand, O. Bringmann, J. M. Zöllner: Energy Efficient Driving<br />
and Operation Strategies Based on Situation Awareness and<br />
Reasoning. it - Information Technology, Vol. 54, Nr. 1, 2012, S. 5–16<br />
F. J. Parada Otte, B. Rosales Saurer, W. Stork: Ambient Assisted Living<br />
Monitoring System to Support Formal and Informal Caregivers for<br />
Elderly People. Proceedings of the 6th International Conference on<br />
Pervasive Computing Technologies for Healthcare, San Diego, 2012<br />
A. Rashid, C. Reichelt, N. Röll, T. Zentek: Living Labs als Forschungsinstrument<br />
für Ambient Assisted Living Technologien. i-com, Vol. 11,<br />
Nr. 3, 2012, S. 24–29<br />
V. Rivera-Pelayo, V. Zacharias, L. Müller, S. Braun: Applying Quantified<br />
Self Approaches to Support Reflective Learning. Proceedings of the<br />
2nd International Conference on Learning Analytics and Knowledge,<br />
ACM, New York, 2012, S. 111–114<br />
S. W. Rühl, Z. Xue, R. Dillmann: Monitoring of Manipulation Activities<br />
for a Service Robot Using Supervised Learning. ICRA 2012. 2012<br />
IEEE International Conference on Robotics and Automation, IEEE, Piscataway,<br />
2012, S. 930–935<br />
J. Schneider, C. Köllner, S. Heuer: An Approach to Automotive ECG<br />
Measurement Validation Using a Car-Integrated Test Framework.<br />
IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV), IEEE, Piscataway, 2012,<br />
S. 950–955<br />
T. Schuster: Balanced Resource Allocation. AMCIS 2012 Proceedings,<br />
Paper 14, 2012<br />
J. Zimmermann, S. Stattelmann, A. Viehl, O. Bringmann, W. Rosenstiel:<br />
Model-Driven Virtual Prototyping for Real-Time Simulation of Distributed<br />
Embedded Systems. 7th IEEE International Symposium on<br />
Industrial Embedded Systems. Conference Proceedings, IEEE, Piscataway,<br />
2012, S. 201–210<br />
PUBLIKATIONEN 2012 | 2013<br />
··<br />
Dissertationen 13<br />
··<br />
Bücher und Buchbeiträge 19<br />
··<br />
Zeitschriftenbeiträge 24<br />
··<br />
Tagungsbeiträge 120<br />
<br />
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IMPRESSUM<br />
IMPRESSUM<br />
VERANTWORTLICHER VORSTAND FÜR DEN JAHRESBERICHT<br />
Prof. Dr.-Ing. J. Marius Zöllner<br />
zoellner@fzi.de<br />
REDAKTIONELLE BEARBEITUNG<br />
Johanna Barsch, <strong>FZI</strong><br />
Frieda-Sophie Lammert, <strong>FZI</strong><br />
Ulrike Strauss, <strong>FZI</strong><br />
Vera Münch, PR + Texte<br />
<strong>FZI</strong> FORSCHUNGSZENTRUM INFORMATIK<br />
am Karlsruher Institut für Technologie<br />
Haid-und-Neu-Str. 10–14<br />
76131 Karlsruhe<br />
www.fzi.de<br />
VORSTAND<br />
Dipl. Wi.-Ing. Michael Flor<br />
Prof. Dr. Andreas Oberweis<br />
Prof. Dr. Ralf Reussner<br />
Prof. Dr.-Ing. J. Marius Zöllner<br />
VORSITZENDER DES KURATORIUMS<br />
Ministerialdirigent Günther Leßnerkraus<br />
DRUCK<br />
E&B engelhardt und bauer<br />
Käppelestraße 10<br />
76131 Karlsruhe<br />
www.ebdruck.de<br />
Redaktionsschluss: 09.03.2013<br />
Erscheinungstermin: Juni 2013<br />
BILDNACHWEIS<br />
Cover und Zwischentitel: bunte büffel GmbH, Karlsruhe<br />
S. 5, 18, 25, 30, 45, 54, 56, 57 Fotos: Markus Breig<br />
S. 8 Foto Dach HoLL: creotecc<br />
S. 47 Foto der Preisträger: KIT<br />
S. 55 Fotos mit audriga, mit nubedian und von den CeBIT-Flaggen: Vera Münch (PR + Texte)<br />
S. 55 Foto unten links: MFG Innovationsagentur für IT und Medien Baden-Württemberg<br />
S. 59 Foto linke Spalte: s.media/pixelio.de<br />
S. 59 Foto rechte Spalte: Dieter Schütz/pixelio.de<br />
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