27.02.2014 Aufrufe

Download PDF (9 MB) - FZI i

Download PDF (9 MB) - FZI i

Download PDF (9 MB) - FZI i

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

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 />

60 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3


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 />

J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3 61


62 J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3


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 />

J A H R E S B E R I C H T 2 0 1 2 I 2 0 1 3<br />

63


<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 />

fzi@fzi.de | www.fzi.de

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!