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CeBIT 2009 - TTN-Hessen

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Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst<br />

Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung<br />

www.ttn-hessen.de<br />

<strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong><br />

Das Netzwerk für Innovation<br />

<strong>Hessen</strong> <strong>TTN</strong><br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong><br />

3.–8. März <strong>2009</strong><br />

Halle 9, Stand C22<br />

MODI


Kooperationspartner<br />

in Forschung und Innovation<br />

Netzwerkpartner<br />

� Technische Universität Darmstadt<br />

� Hochschule Darmstadt<br />

� Goethe-Universität Frankfurt am Main<br />

� Fachhochschule Frankfurt am Main<br />

� Hochschule für Gestaltung Offenbach am Main<br />

� Fachhochschule Wiesbaden<br />

� Justus-Liebig-Universität Gießen<br />

� Fachhochschule Gießen-Friedberg<br />

� Philipps-Universität Marburg<br />

� Hochschule Fulda<br />

� Universität Kassel<br />

� European Business School<br />

� Gesellschaft für Schwerionenforschung<br />

� Georg-Speyer-Haus<br />

� Arbeitsgemeinschaft hessischer Industrie-<br />

und Handelskammern<br />

� Arbeitsgemeinschaft der Hessischen<br />

Handwerkskammern<br />

� Vereinigung der hessischen<br />

Unternehmer verbände e.V.<br />

� RKW <strong>Hessen</strong> GmbH<br />

� Hessische Arbeitsgemeinschaft der Technologie-,<br />

Dienstleistungs- und Gründerzentren e.V.<br />

� HA <strong>Hessen</strong> Agentur GmbH<br />

Kooperationspartner<br />

� INNOVECTIS GmbH<br />

� TransMIT GmbH<br />

� GINo GmbH<br />

� INI-GraphicsNet Stiftung<br />

� EDUCATIONCENTER BBZ Fulda<br />

Hessisches Ministerium<br />

für Wissenschaft und Kunst<br />

Hessisches Ministerium<br />

für Wirtschaft, Verkehr und<br />

Landesentwicklung<br />

I


Die hessischen Hochschulen als Partner im Technologie-<br />

TransferNetzwerk <strong>Hessen</strong> (<strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong>) präsentieren sich auf<br />

der zentralen Leitmesse <strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> mit einem neuen modernen<br />

Gemeinschaftsstand. Der Hochschulstand bietet eine Auswahl<br />

an Exponaten aus der Spitzenforschung des Forschungsund<br />

Technologiestandortes <strong>Hessen</strong>. Vielfältige Modelle und<br />

kompetente Ansprechpartner vor Ort regen zur Kooperation<br />

von Unternehmen mit den hessischen Hochschulen an, um<br />

Ideen, Entwicklungen und technische Visionen von morgen<br />

gemeinsam zielorientiert zu realisieren. Die hessischen Universitäten<br />

und Fachhochschulen bieten Unternehmen exzellente<br />

Voraussetzungen, um über Forschungskooperationen und die<br />

Förderung von Ausgründungen als Triebfeder wissensbasierten<br />

Wachstums an ihrem Standort zu wirken.<br />

Der Transfer von Forschungsergebnissen in Produkte,<br />

Verfahren und Dienstleistungen erfordert einerseits industrierelevante<br />

Forschungsprofile, die sich am Bedarf der Unter -<br />

nehmen orientieren, andererseits bedarf es aber auch professioneller<br />

Transferstrukturen sowie strategischer Partnerschaften<br />

mit Politik und Wirtschaftsverbänden. Durch das <strong>TTN</strong>-<br />

<strong>Hessen</strong> ist ein professionelles „Networking“ garantiert, womit<br />

die erforderlichen Grundlagen eines erfolgreichen Wissensund<br />

Technologietransfers in <strong>Hessen</strong> gewährleistet werden.<br />

Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen<br />

können durch das <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> auf Strukturen im Forschungsund<br />

Entwicklungsbereich zurückgreifen, die ansonsten nur<br />

großen Wirtschaftsunternehmen zur Verfügung stehen. Das<br />

<strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> ist ein bundesweit einzigartiges Netzwerk. Partner<br />

im Netzwerk sind neben den staatlichen Hochschulen die<br />

European Business School, die Gesellschaft für Schwerionenforschung,<br />

das Georg-Speyer-Haus, die Arbeitsgemeinschaften<br />

der hessischen Industrie- und Handelskammern, der Hessischen<br />

Handwerkskammern und der hessischen Technologie-, Dienstleistungs-<br />

und Gründerzentren sowie die RKW <strong>Hessen</strong> GmbH<br />

und die Vereinigung der hessischen Unternehmerverbände.<br />

Unternehmen, die wissenschaftliche Kooperationspartner in<br />

<strong>Hessen</strong> suchen, steht das Angebot der individuellen Beratung<br />

durch ein Netz von fünf regionalen Beratungsstellen (Darmstadt,<br />

Frankfurt, Gießen, Fulda und Kassel) zur Verfügung. In den<br />

Beratungsgesprächen werden mit den Unternehmen die Ziele<br />

genau definiert, um in enger Zusammenarbeit mit den Transfereinrichtungen<br />

der Hochschulen <strong>Hessen</strong>s die erfolgreiche<br />

Suche nach wissenschaftlichen Kooperationspartnern für ein<br />

konkretes Projekt zu gewährleisten. Damit bietet das <strong>TTN</strong>-<br />

<strong>Hessen</strong> seinen Kunden das gesamte Portfolio der Transferdienstleistungen<br />

im Bereich der Verwertung von Know-how<br />

aus der öffentlichen Forschung.<br />

Die Hessische Landesregierung unterstützt den Dialog, die<br />

Vernetzung und die Zusammenarbeit von Wissenschaft und<br />

Wirtschaft durch zahlreiche Fördermaßnahmen sowie das<br />

Landesprogramm LOEWE. Dabei werden Kofinanzierungs -<br />

mittel aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung<br />

(EFRE) eingesetzt.<br />

Wir erwarten von der Leitmesse in Hannover auch in diesem<br />

Jahr wieder vielfältige Anstöße und Anreize für den Ausbau<br />

bestehender und die Entwicklung neuer Kooperationen<br />

zwischen Wissenschaft und Wirtschaft.<br />

Wir laden Sie herzlich ein, den hessischen Hochschulstand zu<br />

besuchen. Profitieren Sie von der wissenschaftlichen Exzellenz<br />

der hessischen Hochschulen sowie dem einzigartigen Netzwerk:<br />

Dem <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong>!<br />

III


IV<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22 | 3. bis 8. März <strong>2009</strong><br />

IV Übersicht Exponate <strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong><br />

VI Ansprechpartner<br />

VII <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> – Das Netzwerk für Innovation<br />

IX Forschung für die Praxis – Die hessischen Hochschulen für angewandte Wissenschaften<br />

XI HIPO – Patente und Know-how aus hessischen Hochschulen<br />

XIII Cluster- und Netzwerk-Initiativen in <strong>Hessen</strong><br />

Technische Universität Darmstadt<br />

01 BPMN-To-Text – Mit Tool-Support von der<br />

Prozess spezifikation zu Fachaussagen<br />

BPMN-To-Text<br />

03 Piki – eine dezentrale Wiki-Engine für Eclipse<br />

Piki – A Decentralized Wiki Engine for Eclipse<br />

05 LifeSocial.KOM – eine dezentrale<br />

Plattform für Soziale Netzwerke<br />

LifeSocial.KOM<br />

07 Kompetenznetz „e-learning-hessen.de“<br />

Ein Erfolgsmodell für das Lernen der Zukunft<br />

Network of Competence “e-learning-hessen.de”<br />

A Best Practice Model for Learning in the Future<br />

09 Anwendungen des elektronischen<br />

Personalausweises<br />

Innovative applications of the electronic identity card<br />

IMPRESSUM<br />

Hochschule Darmstadt<br />

11 Integration eines VoIP-Kommuni ka tions -<br />

systems (IMS) in eine SOA<br />

13 mq:: mobile Questionnaire<br />

Mobile Umfragen mit dem Handy<br />

mq:: mobile Questionnaire<br />

15 Atlantis University Portal<br />

Atlantis University Portal<br />

17 Medien Portal <strong>Hessen</strong><br />

Bei Umsetzung des innovativen Konzeptes<br />

geht <strong>Hessen</strong> zukunftsweisende Wege<br />

Medien Portal <strong>Hessen</strong><br />

19 Pock-it<br />

Pock-it<br />

Herausgeber: Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst<br />

Verantwortlich: Jürgen Schilling, HA <strong>Hessen</strong> Agentur GmbH, 65189 Wiesbaden<br />

Gestaltung: WerbeAtelier Theißen, 34253 Lohfelden<br />

Druck: Werbedruck Schreckhase, 34286 Spangenberg<br />

Für die sachliche Richtigkeit des Inhalts der Beiträge sind die<br />

ausstellenden Hochschulen und Institutionen verantwortlich.<br />

21 MODI – Dynamische<br />

Modellintegration für E-Business<br />

MODI Dynamic Model Integration for E-Business<br />

23 MAVI – Modulare Algorithmen für Volumenbilder<br />

MAVI Modular Algorithms for Volume Images


Goethe-Universität Frankfurt am Main<br />

25 megadigitale-Prozess – Der Weg zum<br />

erfolgreichen Einsatz von eLearning<br />

megadigitale process<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

27 Generierung anatomischer Atlanten<br />

für die Strahlentherapie<br />

Generation of Anatomical Target Volumes<br />

for Radiotherapy in Cancer Treatment<br />

29 Form- und Bewegungsanalyse<br />

von Lungentumoren<br />

Shape and Motion Analysis of Bronchial Carzinoma<br />

31 Wivi – Interaktive Visualisierung zur<br />

opportunistischen Suche in der Wikipedia<br />

Wivi Interactive Visualization for Opportunistic<br />

Exploration of Wikipedia<br />

33 MIT 3D – Mensch-Maschine Interface<br />

Technologie für virtuelle Umgebungen<br />

MIT3D<br />

35 THMILE – 3D Medical Imaging Learning<br />

Environment<br />

THMILE – 3D Medical Imaging Learning Environment<br />

37 TurgorLab – Berührungslose Vermessung<br />

von postoperativen Schwellungen<br />

TurgorLab<br />

39 SchaVIS – 3D Visualisierung für die<br />

Schadensprävention bei Hochwasser<br />

SchaVIS<br />

41 Opensource Framework für<br />

Telematikapplikationen<br />

What is CSI?<br />

MODI<br />

Justus-Liebig-Universität Gießen<br />

43 IfS-SportCasts – Videopodcasting<br />

in der Sportwissenschaft<br />

IfS-SportCasts Videopodcasting in Sports Science<br />

Fachhochschule Gießen-Friedberg<br />

45 Die Brennstoffzelle – eine Komponente<br />

in der sicheren Stromversorgung<br />

Uninterruptible Power Supply (UPS)<br />

with a fuel cell module<br />

Hochschule Fulda<br />

47 SiMaKon – Die virtuelle Anprobe im Internet<br />

SiMaKon – Virtual Try-On on the Internet<br />

49 Cloddy – Terrain ohne Grenzen<br />

Cloddy the next generation of terrain algorithms<br />

Universität Kassel<br />

51 UML Lab – Softwareentwicklungswerkzeug<br />

der nächsten Generation<br />

UML Lab – next-generation software engineering tool<br />

Deutscher Wetterdienst<br />

53 JASON 2<br />

JASON 2<br />

V


VI<br />

Ansprechpartner<br />

Technische Universität Darmstadt<br />

Dr. Winfried Heinzel<br />

heinzel@pvw.tu-darmstadt.de<br />

T 06151 16-3529<br />

F 06151 16-3989<br />

www.tu-darmstadt.de<br />

Dezernat I, Referat Außenbeziehungen<br />

und Wissenstransfer<br />

Karolinenplatz 5<br />

64289 Darmstadt<br />

Hochschule Darmstadt<br />

Dipl.-Geogr. Jürgen Linneweber<br />

juergen.linneweber@h-da.de<br />

T 06151 16-8015<br />

F 06151 16-8988<br />

www.h-da.de<br />

TechnologieTransferCentrum<br />

Haardtring 100<br />

64295 Darmstadt<br />

Goethe-Universität<br />

Frankfurt am Main<br />

Dr. Ute Lanzendorf<br />

lanzendorf@pvw.uni-frankfurt.de<br />

T 069 798-23350<br />

F 069 798-28335<br />

www.uni-frankfurt.de<br />

Referat für Forschungsangelegenheiten<br />

Senckenberganlage 31<br />

60054 Frankfurt am Main<br />

Fachhochschule<br />

Frankfurt am Main<br />

Peter Sulzbach<br />

sulzbach@fwbt.fh-frankfurt.de<br />

T 069 1533-2160<br />

F 069 1533-2165<br />

www.fh-frankfurt.de<br />

Forschung Weiterbildung Transfer<br />

Nibelungenplatz 1<br />

60318 Frankfurt am Main<br />

Hochschule für Gestaltung<br />

Offenbach am Main<br />

Ulrike Grünewald<br />

transfer@hfg-offenbach.de<br />

T 069 80059-166<br />

F 069 80059-166<br />

www.hfg-offenbach.de<br />

Büro für Wissenstransfer<br />

Schlossstraße 31<br />

63065 Offenbach am Main<br />

Hochschule für Musik und<br />

Darstellende Kunst<br />

T 069 154007-314<br />

www.hfmdk-frankfurt.de<br />

Pressereferat<br />

Eschersheimer Landstraße 29-39<br />

60322 Frankfurt am Main<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

Dr.-Ing. Michael Anton<br />

manton@rz.fh-wiesbaden.de<br />

T 0611 94951-123<br />

F 0611 444696<br />

www.fh-wiesbaden.de<br />

Technologie- und Wissenstransfer,<br />

Forschungsförderung<br />

Kurt-Schumacher-Ring 18<br />

65197 Wiesbaden<br />

Justus-Liebig-Universität Gießen<br />

Dr. Ulrich Dölp<br />

ulrich.doelp@admin.uni-giessen.de<br />

Gunther Gerlach<br />

gunther.gerlach@admin.uni-giessen.de<br />

T 0641 99-12101<br />

F 0641 99-12109<br />

www.uni-giessen.de<br />

Forschung und Wissenstransfer<br />

Ludwigstraße 23<br />

35390 Gießen<br />

Fachhochschule<br />

Gießen-Friedberg<br />

Dipl.-Ing. Heinz Kraus<br />

heinz.kraus@tzm-giessen.de<br />

T 0641 309-1340<br />

F 0641 306-2189<br />

www.fh-giessen-friedberg.de<br />

Referat Technologietransfer<br />

Ostanlage 25<br />

35390 Gießen<br />

Philipps-Universität Marburg<br />

Hellmuth Graßmann<br />

grassmann@verwaltung.uni-marburg.de<br />

T 06421 28-26011<br />

F 06421 28-28903<br />

www.uni-marburg.de<br />

Pressestelle<br />

Biegenstraße 10<br />

35037 Marburg<br />

Hochschule Fulda<br />

Christina Langsdorf<br />

christina.langsdorf@hs-fulda.de<br />

T 0661 9640-157<br />

F 0661 9640-159<br />

www.hs-fulda.de<br />

Referat Forschung & Transfer<br />

Marquardstraße 35<br />

36039 Fulda<br />

Universität Kassel<br />

Dr. Oliver Fromm<br />

ofromm@uni-kassel.de<br />

T 0561 804-2734<br />

F 0561 804-7055<br />

www.uni-kassel.de<br />

UniKasselTransfer<br />

Gottschalkstraße 22<br />

34109 Kassel<br />

Frankfurt<br />

Offenbach<br />

Wiesbaden<br />

Darmstadt<br />

Marburg<br />

Gießen<br />

Kassel<br />

Fulda<br />

Hessisches Ministerium für<br />

Wissenschaft und Kunst<br />

Dr. Torsten Rossmann<br />

t.rossmann@hmwk.hessen.de<br />

T 0611 32-3356<br />

F 0611 32-3295<br />

www.hmwk.hessen.de<br />

Rheinstraße 23-25<br />

65185 Wiesbaden<br />

HA <strong>Hessen</strong> Agentur GmbH<br />

Dr. Gerrit Stratmann<br />

gerrit.stratmann@hessen-agentur.de<br />

T 0611 774-8691<br />

F 0611 774-58691<br />

Jürgen Schilling<br />

juergen.schilling@hessen-agentur.de<br />

T 0611 774-8362<br />

F 0611 774-58362<br />

www.hessen-agentur.de<br />

Abraham-Lincoln-Straße 38-42<br />

65189 Wiesbaden


<strong>TTN</strong> -<strong>Hessen</strong><br />

Das Netzwerk für Innovation<br />

Im TechnologieTransferNetzwerk (<strong>TTN</strong>-<br />

<strong>Hessen</strong>) haben sich die hessischen Hochschulen,<br />

Forschungseinrichtungen und<br />

die führenden Wirtschaftsvereinigungen<br />

zusammengeschlossen, um ihr Angebot<br />

zur Unterstützung des Wissens- und Technologietransfers<br />

aufeinander abzustimmen<br />

und gemeinsam zu vermarkten. Das <strong>TTN</strong>-<br />

<strong>Hessen</strong> wird von der HA <strong>Hessen</strong> Agentur<br />

GmbH koordiniert, die auch selbst Partner<br />

im Netzwerk ist. Das Netzwerk wird kofinanziert<br />

aus Mitteln des Europäischen<br />

Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).<br />

Die Gemeinschaftsstände der hessischen<br />

Hochschulen auf den zentralen Leitmessen<br />

<strong>CeBIT</strong>, Hannover Messe und<br />

ACHEMA, die das <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> im Auftrag<br />

des Hessischen Ministeriums für Wissenschaft<br />

und Kunst betreibt, bieten den Partnern<br />

eine gemeinsame Dachmarke für<br />

einen einheitlichen Marktauftritt. Sie belegen<br />

die Leistungsstärke und Anwendungsorientierung<br />

der hessischen Hochschulforschung<br />

und sind Anlaufstelle für<br />

viele Unternehmen, die an Kontakten zu<br />

Hochschulen interessiert sind.<br />

a Wissenstransfer<br />

a Forschungspartner<br />

a Patente und Lizenzen<br />

a Kooperationen<br />

a Cluster und Netzwerke<br />

Das <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> fördert auf breiter<br />

Basis die Vermittlung von Wissen und<br />

technologischem Know-how zwischen<br />

Wissenschaft und hessischem Mittelstand.<br />

Auf diese Weise werden Innovationen<br />

schneller in Produkte, Verfahren und<br />

Dienstleistungen umgesetzt.<br />

<strong>Hessen</strong><br />

<strong>TTN</strong><br />

Dr. Gerrit Stratmann<br />

gerrit.stratmann@hessen-agentur.de, T 0611 774-8691<br />

Jürgen Schilling<br />

juergen.schilling@hessen-agentur.de, T 0611 774-8362<br />

Sven Mayer<br />

sven.mayer@hessen-agentur.de, T 0611 774-8644<br />

Barbara Hoffmann<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

barbara.hoffmann@hessen-agentur.de, T 0611 774-8231<br />

<strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong>, c/o HA <strong>Hessen</strong> Agentur GmbH<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Abraham-Lincoln-Straße 38-42, 65189 Wiesbaden, F 0611 774-8620<br />

www.ttn-hessen.de<br />

VII


VIII<br />

Fünf regionale Beratungsstellen für<br />

Technologietransfer nehmen sich dieser<br />

Aufgabe vor Ort an, gehen auf die Unternehmen<br />

zu, identifizieren Kooperationspartner<br />

und vernetzen mit der Wissenschaft.<br />

Sie sind bei den Industrie- und<br />

Handelskammern Darmstadt, Frankfurt,<br />

Gießen-Friedberg, Kassel und Fulda eingerichtet<br />

und somit in deren Kontakte,<br />

Netzwerke und Aktivitäten eingebettet.<br />

Veranstaltungen sind ein wichtiges<br />

Instrument, um Kontakte zwischen der<br />

mittelständischen Wirtschaft und Hochschulen<br />

zu knüpfen. Das <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong><br />

bietet ein breites Spektrum an Veranstaltungen<br />

als Foren für den branchen- und<br />

technologieorientierten Erfahrungs- und<br />

Informationsaustausch an.<br />

<strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> – TechnologyTransferNetwork <strong>Hessen</strong><br />

<strong>Hessen</strong> has recognized the opportunities<br />

for innovation and growth that result<br />

from stronger interactions between<br />

industry, universities and public research<br />

institutions. Attaching great priority to<br />

promoting the participation of smaller<br />

firms in research and technology, Hessian<br />

universities and polytechnics as well<br />

as the leading industry associations and<br />

the chambers of commerce and industry<br />

have joined forces in the Technology-<br />

TransferNetwork <strong>Hessen</strong> (<strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong>).<br />

The network aims to promote industryscience<br />

cooperation and is coordinated<br />

by the <strong>Hessen</strong> Agency.<br />

Verschiedene Akteure im direkten Kontakt<br />

miteinander ins Gespräch zu bringen,<br />

zählt zu den wichtigsten Aufgaben im Technologietransfer.<br />

Dies gelingt besonders<br />

gut in Netzwerken und Clustern, in denen<br />

Unternehmen und Forschungseinrichtungen<br />

an konkreten Fragen zusammenarbeiten.<br />

Das <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> stellt eine netzwerkübergreifende<br />

Kooperationsplattform zur<br />

Verfügung und stellt den Erfahrungsaustausch<br />

zwischen den hessischen Clusterund<br />

Netzwerkinitiativen sicher.<br />

Auf der Internetplattform<br />

www.ttn-hessen.de<br />

präsentieren sich hessische Hochschullehrer<br />

mit ihren Forschungsgebieten aus<br />

technisch-naturwissenschaftlichen, aber<br />

In order to stimulate joint development<br />

projects, the <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> supports<br />

the matchmaking between small and<br />

medium-sized enterprises and public<br />

research institutions. Regional advisory<br />

centers offer enterprises information on<br />

partners for research and development<br />

in all relevant technological fields. These<br />

helpdesks have been installed at the<br />

chambers of commerce in Darmstadt,<br />

Frankfurt, Gießen-Friedberg, Fulda and<br />

Kassel. Patent and licensing advice is<br />

offered by three patent- and utilization<br />

agencies that undertake the evaluation,<br />

protection and marketing of the best<br />

research results from the Hessian state<br />

universities and polytechnics.<br />

auch geistes- und sozialwissenschaftlichen<br />

Disziplinen, um Kooperationspartner<br />

aus der Wirtschaft anzusprechen.<br />

Damit bietet das <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> einen<br />

hessenweiten, hochschulübergreifenden<br />

Überblick über die Transferangebote aus<br />

der öffentlichen Forschung.<br />

Daneben wird ein direkter Zugang zur<br />

gemeinsamen Verwertungsoffensive der<br />

hessischen Hochschulen angeboten, die<br />

sich im Rahmen der Hessischen Intellectual<br />

Property Offensive (HIPO) zusammengeschlossen<br />

haben, um Produkt- und<br />

Verfahrensinnovationen zu vermarkten.<br />

Kofinanziert aus Mitteln<br />

des Europäischen<br />

Fonds für regionale<br />

Entwicklung (EFRE)<br />

With the aim to facilitate access to<br />

application-oriented public research,<br />

research results are promoted at major<br />

industrial fairs and scientific know-how is<br />

presented on the internet.<br />

The <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> has established a<br />

strong reputation for efficient technology<br />

and knowledge transfer. With help<br />

from the state government of <strong>Hessen</strong><br />

and the European Regional Development<br />

Fund (ERDF), it is continually working<br />

to improve the framework conditions<br />

for innovation in <strong>Hessen</strong>.<br />

Please don’t hesitate to contact us<br />

or visit our website<br />

www.ttn-hessen.de


Forschung für die Praxis<br />

Die Hessischen Hochschulen für angewandte Wissenschaften<br />

Wir unterstützen Sie!<br />

Suchen Sie Unterstützung bei der Entwicklung<br />

neuer Produkte, Verfahren, Technologien<br />

oder Dienst leistungen? Braucht<br />

Ihr Un ternehmen, Ihre Kommune oder Ihr<br />

Verband technische, wirtschaft liche, sozia -<br />

le oder anderweitige Beratung bei der<br />

Lösung praktischer Fragen?<br />

Suchen Sie Informationen über Fördermöglichkeiten<br />

oder berufsbegleiten -<br />

de Weiterbildungsangebote?<br />

Dann sind Sie bei den fünf staatlichen<br />

hessischen Hochschulen für Angewandte<br />

Wissenschaften (Fach hochschulen) an<br />

der richtigen Stelle, denn sie sind u.a.<br />

Spezialisten für anwendungsorientierte<br />

Forschung und Entwicklung. Ihr praxisbezogenes<br />

Know-how und die vielfältigen<br />

Dienstleistungsangebote unserer Hochschulen<br />

leisten einen Beitrag zur Lösung<br />

Ihrer Fragen.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

1.200 Professorinnen und Professoren<br />

aus den Ingenieur-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften,<br />

dem Sozialwesen sowie<br />

aus weiteren Wissenschaftsbereichen<br />

stehen Ihnen in insgesamt 40 Fachbereichen<br />

als Expertinnen und Experten zur<br />

Verfügung. Jedes Jahr führen wir erfolgreich<br />

mehrere hundert Forschungs-,<br />

Entwicklungs- und Transferprojekte mit<br />

den unterschiedlichsten Kooperationspartnern<br />

durch.<br />

Ihre Ansprechpartnerinnen und Ansprechpartner<br />

Fachhochschule Frankfurt am Main –<br />

University of Applied Sciences<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

University of Applied Sciences<br />

Hochschule Darmstadt<br />

Dipl.-Geogr. Jürgen Linneweber<br />

TechnologieTransferCentrum<br />

Haardtring 100, 64295 Darmstadt<br />

T 06151 16-8015, F -8988<br />

juergen.linneweber@h-da.de<br />

www.h-da.de<br />

Fachhochschule Frankfurt am Main<br />

Peter Sulzbach<br />

Abteilung Forschung Weiterbildung Transfer<br />

Nibelungenplatz 1, 60318 Frankfurt am Main<br />

T 069 1533-2160, F -2165<br />

info@fwbt.fh-frankfurt.de<br />

www.fh-frankfurt.de<br />

Hochschule Fulda<br />

Christina Langsdorf<br />

Referat Forschung & Transfer<br />

Marquardstraße 35, 36039 Fulda<br />

T 0661 9640-157, F -159<br />

christina.langsdorf@hs-fulda.de<br />

www.hs-fulda.de<br />

Unser praxisbezogenes Angebot<br />

a Kostenlose Erstberatung<br />

und Infor mationen über unser<br />

Leistungsangebot<br />

a Gemeinsame Forschungs-, Entwicklungs-<br />

und Beratungsprojekte<br />

a Vermittlung von Expertinnen und<br />

Experten<br />

a Gutachten, Analysen<br />

a Förderprogramminformationen<br />

a Messebeteiligungen bei<br />

gemeinsamen Projekten<br />

a Personaltransfer<br />

a Diplom-, Bachelor- und<br />

Masterarbeiten<br />

a Berufsbegleitende Weiterbildung<br />

für Berufstätige, maß geschneiderte<br />

Inhouse-Schulungen.<br />

a Klare rechtliche Vereinbarungen, ein<br />

professionelles Projektmanagement<br />

und Termintreue sind für uns selbstverständlich.<br />

Fachhochschule Gießen-Friedberg<br />

Heinz Kraus<br />

Transferzentrum Mittelhessen<br />

Ostanlage 25, 35390 Gießen<br />

T 0641 309-1340, F -2189<br />

heinz.kraus@tzm-giessen.de<br />

www.fh-giessen-friedberg.de<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

Dr.-Ing. Michael Anton<br />

Technologie- und Wissenstransfer,<br />

Forschungsförderung<br />

Kurt-Schumacher Ring 18<br />

65197 Wiesbaden<br />

T 0611 9495-1123, F 0611 444696<br />

manton@rz.fh-wiesbaden.de<br />

www.fh-wiesbaden.de<br />

www.forschung-fuer-die-praxis.de<br />

IX


X<br />

Unsere Zielgruppen<br />

Unser Angebot richtet sich an Industrie,<br />

Handwerk, Handel, hier vor allem an<br />

kleine und mittlere Unternehmen, sowie<br />

an Öffentliche Einrichtungen, Verbände,<br />

Wissenschaftsorganisationen und an Einzelpersonen.<br />

Technische und ökologische<br />

Herausforderungen<br />

a Bilderkennung<br />

a Bluetoothtechnologie<br />

a Brennstoffzellentechnologie<br />

a Holz-Beton-Verbund<br />

a Innovative und nachhaltige<br />

unterirdische Gewinnung von<br />

natürlichen Energiequellen<br />

a Interaktive multimediale Systeme zur<br />

Verkaufsförderung im Einzelhandel<br />

a IT-Netzwerke und Netzwerksicherheit<br />

a Internetgestützte Dienstleistungen<br />

a Klimamessungen an historischen<br />

Gebäuden<br />

a Lebensmitteltechnologie<br />

a Materialwissenschaften<br />

a Mikrobiologie<br />

a Neue Telekommunikationsnetze<br />

a Neutrino-Masse-Untersuchungen<br />

a Optische Performanceverbesserung<br />

von Head-Up-Displays<br />

a Piezomotoransteuerung für Avionik<br />

a Umwelt-Messstation<br />

a Verbesserte Abwasseraufbereitung<br />

durch Biotechnologie<br />

Kontakt<br />

Rufen Sie die Ansprechpartnerinnen und<br />

-partner in den Hochschulen Ihrer Region<br />

an oder schreiben Sie ihnen eine E-Mail.<br />

Wir vereinbaren dann ein Erstgespräch,<br />

um die Aufgabenstellung gemeinsam<br />

festzulegen.<br />

Veränderung in Gesellschaft<br />

und Wirtschaft<br />

a Altersforschung<br />

a Effiziente Logistik durch Smartlabels<br />

a Genderforschung<br />

a Gestaltung betrieblicher<br />

Entscheidungsprozesse<br />

a Gesundheit und Ernährung<br />

a Lebensraumgestaltung, Umwelt<br />

a Lokale Arbeitsmarktpolitik<br />

und Sozialpolitik (Hartz IV)<br />

a Marktforschung in China:<br />

Rahmenbedingungen und<br />

Herausforderungen<br />

a Mensch-Computer-Interaktion<br />

a Pflegeforschung<br />

a Qualitätsmanagement<br />

a Suchtforschung<br />

a Transnationale Arbeitsbeziehungen<br />

a Verkehrssicherheit auf<br />

Motorradstrecken<br />

a Wissens- und Innovations -<br />

management<br />

Schirmherrschaft<br />

Hessisches Ministerium<br />

für Wissenschaft und Kunst<br />

Forschungs-, Entwicklungs- und Transferschwerpunkte – eine Auswahl<br />

Neue Wege in Ausbildung,<br />

Bildung und Wissenschaft<br />

a Digitale Hochschule<br />

a Multilinguales Sprachtraining<br />

mit Mobiltelefonen<br />

a Interaktives Lernen mit<br />

neuen Medien<br />

a fraLine IT-Schul-Services<br />

a Neue berufsbegleitende<br />

Weiter bildungs- und Master -<br />

studiengänge


Patente und Know-how<br />

aus hessischen Hochschulen<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Hessische Intellectual<br />

Property Organisation<br />

u www.hipo-online.net<br />

Sie möchten Lizenzen für neue<br />

Technologien erwerben.<br />

hipo bündelt Innovationen aus zehn<br />

staat lichen hessischen Hochschulen und<br />

ange schlossenen Universitätskliniken<br />

sowie dem Georg-Speyer-Haus.<br />

Sie suchen Partnerschaften<br />

für innovative Entwicklungen.<br />

hipo verfügt hierfür über einen<br />

breiten Pool an Partnern.<br />

Sie streben Zeitvorsprünge<br />

gegenüber dem Wettbewerb an.<br />

hipo sagt Ihnen heute, welche Ergebnisse<br />

aus der Forschung sofort für Ihr<br />

Unternehmen nutzbar sind.<br />

Ein Programm des<br />

Bundesministeriums<br />

für Wirtschaft<br />

und Technologie<br />

Trans MIT<br />

Das können wir für Sie tun<br />

Als Innovations-Scout übernehmen wir<br />

die Suche nach geeigneten Experten<br />

oder Innovationen.<br />

Als Produkt-Scout suchen wir Ihnen aus<br />

dem Innovations-Pool nahezu aller deutschen<br />

Hochschulen neue Produkt-Ideen.<br />

Als Innovations-Coach unterstützen wir<br />

kleine und mittlere Unternehmen bei der<br />

Einführung von Innovationen. Dabei er -<br />

gän zen wir Ihre Kapazitäten bei Findung,<br />

Bewertung und Auswahl von Ideen, bei<br />

Produktentwicklung und Produktvorbereitung<br />

bis hin zur Markteinführung. Wir<br />

beraten Sie über effizientere Methoden<br />

und Technologie-Alternativen.<br />

Bitte nutzen Sie unseren kostenlosen<br />

E-Mail- Service. Dort können Sie ein tragen,<br />

zu welchen Techno logien und in<br />

welcher Sprache Sie aktuell zu Inno vationen<br />

aus den Hessischen Hochschulen<br />

informiert werden möchten.<br />

Region Mittelhessen (Koordination)<br />

TransMIT Gesellschaft für Technologietransfer mbH<br />

Kerkrader Straße 3, 35394 Gießen<br />

Dr. Peter Stumpf, Telefon 0641 94364-0, Fax -99<br />

patente@transmit.de, www.transmit.de<br />

Drei Agenturen für drei Regionen<br />

Über die regionalen Agenturen Trans-<br />

MIT, INNOVECTIS und GINo bietet hipo<br />

den Zugang zu Innovationen aus zehn hessischen<br />

Hochschulen. Diese Patentverwertungsagenturen<br />

sorgen dafür, dass Sie<br />

a das Rad nicht neu erfinden müssen<br />

a einen Know-how-Vorsprung gewinnen<br />

a immer aktuell informiert sind.<br />

Wir stehen für erste Gespräche und<br />

Anfragen jeweils in Kassel (Nordhessen),<br />

Gießen (Mittelhes sen) und Frankfurt (Südhessen)<br />

kostenfrei zur Ver fügung. Ausführliche<br />

Beratungen und Recherchen<br />

wer den nach Leistungsumfang berechnet.<br />

Sprechen Sie uns gerne an.<br />

Region Südhessen<br />

INNOVECTIS Gesellschaft für Innovations-Dienstleistungen mbH<br />

Altenhöferallee 1, 60438 Frankfurt am Main<br />

Dr. Otmar Schöller, Telefon 069 2561632-0, Fax -29<br />

info@innovectis.de, www.innovectis.de<br />

Region Nord- und Osthessen<br />

GINo Gesellschaft für Innovation Nordhessen mbH<br />

Gottschalkstraße 22, 34127 Kassel<br />

Dr. Heike Krömker, Telefon 0561 804-1984, Fax -1986<br />

kroemker@gino-innovativ.de, www.gino-innovativ.de<br />

XI


XII<br />

TransMIT<br />

Marburg<br />

Gießen<br />

INNOVECTIS<br />

Frankfurt<br />

Wiesbaden<br />

Darmstadt<br />

GINo<br />

Kassel<br />

Fulda<br />

Friedberg<br />

In Kooperation mit den Patentinformationszentren<br />

PIZ Darmstadt, Telefon 06151 16-5527<br />

info@main-piz.de, www.main-piz.de<br />

Patent solutions from hessian universities – Hessian Intellectual Property Organisation (hipo)<br />

You would like to acquire<br />

licenses for new technologies<br />

hipo bundles innovations from ten staterun<br />

universities and associated university<br />

hospitals as well as Georg-Speyer-<br />

Haus.<br />

You look for partnerships for<br />

innovative developments<br />

hipo disposes of a big number of partners.<br />

You prefer to be quicker than your<br />

competitors<br />

hipo informs you today which research<br />

results are usable for your company now.<br />

What we can do for you<br />

As innovation scouts we take over the<br />

search for suitable experts or innovators.<br />

As product scouts we seek for you new<br />

ideas for products from the innovation<br />

pool of almost all German universities.<br />

As innovation coaches we support<br />

small and medium-sized enterprises in<br />

the implementation<br />

of innovations. We complete your<br />

capacities in finding, evaluating and<br />

choosing ideas, in the development and<br />

preparation of products until their introduction<br />

on the market. We offer you<br />

consultancy on more efficient methods<br />

or technology alternatives.<br />

Please make use of our free e-mail<br />

service. Choose on which technologies<br />

and in which language you would like to<br />

be informed on current innovations<br />

from Hessian universities. More information<br />

is given on www.hipo-online.net.<br />

www.hipo-online.net<br />

PIZ Kassel, Telefon 0561 804-3482<br />

piz@uni-kassel.de, www.piz-kassel.de<br />

Three agencies for three regions<br />

Via its regional agencies TransMIT,<br />

INNOVECTIS and GINo hipo offers the<br />

access to innovations from ten Hessian<br />

universities. These patent exploitation<br />

agencies take care, that<br />

a you do not have to<br />

reinvent the wheel,<br />

a you have got a know-how<br />

advantage,<br />

a you always receive<br />

up-to-date information.<br />

For first talks or enquiries we are at<br />

your disposal in Kassel (Northern Hesse),<br />

Gießen (Central Hesse) and Frankfurt<br />

(Southern Hesse). Our services are free of<br />

charge. More detailed consultancies and<br />

enquiries are calculated according to<br />

their scope of supply and services. Please<br />

do not hesitate to contact us.


Cluster- und Netzwerk-Initiativen<br />

in <strong>Hessen</strong><br />

Produktion<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Dienstleistung<br />

Forschung<br />

Bildung<br />

Wachstum und regionale Wettbewerbs -<br />

fähigkeit zeigen sich vor allem dort, wo<br />

Unternehmen in regionalen Clustern eng<br />

mit wissenschaftlichen Einrichtungen<br />

zusammen arbeiten und dabei auch<br />

gemeinsame Ressourcen wie Bildungsstätten<br />

und eine gut ausgebaute Infrastruktur<br />

nutzen. Dies fördert nicht nur<br />

die Innovationsfähigkeit der beteiligten<br />

Unternehmen, sondern erhöht auch<br />

ihre Bindung an die Region.<br />

Cluster- oder Kompetenznetzwerke, in<br />

denen Unternehmen und Forschungseinrichtungen<br />

an konkreten Fragestellungen<br />

zusammenarbeiten, haben eindeutige<br />

Vorteile: sowohl für die Unternehmen, die<br />

aus dem Zusammenschluss Synergieeffekte<br />

erzielen, als auch für die jeweilige Region:<br />

Cluster- oder Kompetenznetzwerke<br />

a initiieren Dialoge zwischen<br />

unterschiedlichen Unternehmen,<br />

Forschung, Verwaltung und Politik;<br />

a ziehen neue Zulieferer und<br />

Dienstleistungsunternehmen an;<br />

a befördern Wissensaustausch und<br />

Technologietransfer und<br />

a tragen dazu bei, Forschungs -<br />

ergebnisse schneller in neue<br />

Produkte und Verfahren umzusetzen.<br />

XIII


XIV<br />

In <strong>Hessen</strong> gibt es rund 30 erfolgreiche<br />

Kompetenznetzwerke, die innovative<br />

Unternehmen und Forschungseinrichtungen<br />

in verschiedenen zukunftsträchtigen<br />

Branchen und Technologien zusammenführen,<br />

so zum Beispiel Optische Technologien,<br />

IT, Automotive, Energietechnologien<br />

oder Mikrosystemtechnik.<br />

Technologie & Innovation<br />

Medizinregion Mittelhessen<br />

MoWiN.net<br />

Cluster Initiatives in <strong>Hessen</strong><br />

CIB Frankfurt<br />

Unternehmenssoftware<br />

Rhein Main Neckar Initiative<br />

<strong>Hessen</strong><br />

Economic growth and regional economic<br />

competitiveness are closely linked to the presence<br />

of industrial clusters in sectors of technological<br />

importance. In clusters enterprises<br />

work closely together with research institutions.<br />

Allowing the joint use of resources such<br />

as education and vocational training as well as<br />

a well-maintained infrastructure, participation<br />

in clusters does have a positive impact on the<br />

innovation capability of enterprises and on<br />

their relationship to their home region.<br />

Einen Überblick über die in <strong>Hessen</strong> aktiven<br />

hessischen Cluster- und Netzwerk-Initiativen<br />

und Unterstützungsmöglichkeiten gibt<br />

Ihnen erstmals eine neue Broschüre des<br />

<strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong>, die am Messestand erhältlich<br />

ist und auch über die Geschäftsstelle<br />

bezogen werden kann.<br />

ZEITSPRUNG IT-FORUM FULDA E.V.<br />

HESSENMETALL Spritzguss-Cluster<br />

Werkzeug- & Formenbau für die<br />

kunststoffverarbeitende Industrie<br />

In <strong>Hessen</strong> some 30 cluster initiatives and networks<br />

of competence exist bringing together<br />

innovative enterprises and research institutions<br />

in different leading technological fields<br />

such as optical technologies, information technology,<br />

automotive, energy technologies or<br />

micro system technology.<br />

A short survey of the existing cluster and network<br />

initiatives in <strong>Hessen</strong> is given in a new publication<br />

which is available directly at the fair.


BPMN-To-Text<br />

Mit Tool-Support<br />

von der Prozess -<br />

spezifikation zu<br />

Fachaussagen<br />

Diagrammsprachen in der Entwicklung<br />

Die frühen Phasen der Anwendungssystementwicklung<br />

(zum Beispiel die Voruntersuchung<br />

oder der Fachentwurf) dienen<br />

der fachlich-konzeptionellen Erarbeitung<br />

einer Lösung für das später zu entwickelnde<br />

Anwendungssystem.<br />

Diese Lösung besteht aus vielen Teil -<br />

lösungen (also Modellen) welche meist<br />

mit Hilfe von Diagrammsprachen spezifiziert<br />

werden, was nicht immer unproblematisch<br />

ist, da eine solche Spezifikation<br />

genügend Raum für Fehlinterpretationen<br />

und damit Missverständnisse bietet. Dies<br />

gilt insbesondere dann, wenn diese Dia-<br />

gramme durch den Anwender interpretiert<br />

werden müssen. Da es sich hier um<br />

fachlich-konzeptionelle Lösungen handelt,<br />

sind die Fehler entsprechend weitreichend<br />

und in späteren Phasen nur aufwendig<br />

wieder zu beseitigen.<br />

Andererseits muss der Enterprise-Engineer<br />

sicherstellen, dass das Modell seiner<br />

konzeptionellen Lösung auch alle Anforderungen<br />

der Problem-Domäne erfüllt.<br />

Dies beinhaltet sowohl die Geschäftslogik<br />

(ausgedrückt in Prozessmodellen) als<br />

auch alle anderen Anforderungen an das<br />

zu entwickelnde Anwendungssystem.<br />

Die Akteure (Endanwender) müssen im<br />

Sinne eines qualitativ guten Entwurfs in<br />

diesen Rekonstruktionsprozess intensiv<br />

eingebunden werden, denn nur sie ver -<br />

fügen über das fachliche „Know How“.<br />

Da der Anwender aber oft nicht über<br />

genügend sprachlogischen Sachverstand<br />

verfügt, die formalen Modelle richtig<br />

interpretieren zu können, behindert dies<br />

heute die umfassende Integration des<br />

Anwenders in den Entwicklungsprozess.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

Prof. Dr. Erich Ortner, ortner@winf.tu-darmstadt.de<br />

Master of Sience Tayyeb Amin, amin@winf.tu-darmstadt.de<br />

Dipl.-Wirtsch.-Inform. Marcus Elzenheimer, elzenheimer@winf.tu-darmstadt.de<br />

Technische Universität Darmstadt<br />

Fachbereich Rechts- und Wirtschaftswissenschaften<br />

Fachgebiet Wirtschaftsinformatik I<br />

Hochschulstraße 1, 64289 Darmstadt<br />

www.ttn-hessen.de<br />

T 06151 16-4309, F 06151 16-4301<br />

www.bwl.tu-darmstadt.de<br />

1


Piki – eine dezentrale Wiki-Engine für Eclipse<br />

Vorteile der verwendeten Technologie<br />

–<br />

+<br />

–<br />

+<br />

–<br />

+<br />

Wiki-Engines und ihre heutigen Probleme<br />

Eine Wiki-Engine ermöglicht es Benut -<br />

zern ihr Wissen direkt auszutauschen,<br />

indem Artikel gelesen und verändert<br />

werden. Potenziell kann jeder, der einen<br />

Artikel liest, diesen direkt durch sein<br />

Wissen ergänzen. Das Wikipedia-Projekt<br />

(www.wikipedia.org) ist eine freie Enzyklopädie,<br />

die beweist, dass dieses Konzept<br />

gut funktioniert. Die zugrunde liegende<br />

Technik erfordert allerdings zentrale Server,<br />

auf denen alle Artikel gespeichert<br />

werden, die teuer im Betrieb sind. Dies ist<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Peer-to-Peer Technologie<br />

Verteilt Ressourcen<br />

Verteilt Kosten<br />

Vermeidet Engpässe<br />

+<br />

–<br />

notwendig, um gleichzeitige Änderungen<br />

an den selben Artikeln zu verhindern. Um<br />

Server zu Warten ist das Wikipedia-Projekt<br />

jedes Jahr auf mehrere Millionen Spendengelder<br />

angewiesen. Ein weiteres Problem<br />

ist die nicht optimale Auslastung dieser<br />

Maschinen. Steigt die Benutzernachfrage,<br />

weil beispielsweise ein aktuelles<br />

Ereignis, das Bedürfnis nach Informationen<br />

erweckt, können die zentralen Rechner<br />

überlastet sein, während bei geringer<br />

Nachfrage diese unnötig brach liegen.<br />

–<br />

+<br />

–<br />

+<br />

+<br />

Prof. Dr. rer. nat. Andy Schürr<br />

Andy.Schuerr@es.tu-darmstadt.de, T 06151 16-6940<br />

Dipl.-Inform. Patrick Mukherjee<br />

Patrick.Mukherjee@es.tu-darmstadt.de, T 06151 16-4839<br />

Technische Universität Darmstadt<br />

Real-Time Systems Lab – ES<br />

Merckstraße 25, 64283 Darmstadt<br />

www.es.tu-darmstadt.de<br />

–<br />

Darüber hinaus könnte ein Betreiber<br />

durch die zentrale Ablage der Artikel<br />

diese zensieren oder anderweitig manipulieren.<br />

Ein weiteres Anwendungsfeld für<br />

Wiki-Engines sind Entwicklungsprojekte.<br />

Auch hier werden Informationen zusammengetragen<br />

und zentral verwaltet. Die<br />

Zielgruppe ist aber viel kleiner, und die<br />

Dauer eines Projektes zeitlich begrenzt.<br />

Oft wird deshalb aus Zeitgründen auf eine<br />

Wiki-Engine verzichtet, für deren Betrieb<br />

man extra einen Server einrichten müsste.<br />

Real-Time Systems Lab<br />

Echtzeitsysteme – ES<br />

3


4<br />

Unsere Lösung<br />

4 Update<br />

ACK<br />

1 Update<br />

2 Replicate<br />

3 Replicate OK<br />

Die dezentrale Wiki-Engine Piki nutzt<br />

fortschrittliche Peer-to-Peer-Techno lo gien,<br />

um alle erwähnten Probleme zu lösen. In<br />

unserer Lösung verzichten wir gänzlich auf<br />

zentrale Server und speichern die Artikel<br />

direkt auf den Rechnern der Teilnehmer.<br />

So wie die Nutzer eines Wikis ihr Wissen<br />

teilen, indem einige lernen und andere<br />

lehren, diese Rollen aber ständig wechseln,<br />

teilen auch die Rechner ihre Ressourcen,<br />

indem Artikel direkt gespeichert und<br />

abgerufen werden. Das senkt die Betriebskosten<br />

auf ein Minimum und macht den<br />

Einsatz einer Wiki-Engine sofort möglich.<br />

5 2 nd Update<br />

Piki – A Decentralized Wiki Engine for Eclipse<br />

Wiki Engines and its current problems<br />

A wiki engine allows users to directly<br />

exchange their knowledge by reading<br />

and changing articles. Potentially anyone<br />

who reads an article can improve it<br />

with his knowledge. The Wikipedia pro -<br />

ject (www.wikipedia.org) is a free encyclopedia<br />

that proves that this approach<br />

works well. The underlying technology,<br />

however, requires a central server,<br />

where all items are stored, which are<br />

costly to maintain. This central solution is<br />

necessary to synchronize simultaneous<br />

chang es on articles. In order to pay for<br />

the maintenance costs the Wikipedia<br />

project has to collect donations of<br />

several millions each year. Another<br />

problem is the non-optimal utilization of<br />

the server machines. Increasing user de -<br />

mand, for example triggered by a current<br />

event, could lead to an overloaded<br />

central computer, while a low demand<br />

Um zu verhindern, dass gleichzeitige<br />

Änderungen an einem Artikel diesen<br />

„durcheinander bringen“ haben wir einen<br />

auf den Rechnern der Teilnehmer verteilt<br />

ablaufenden, ausgeklügelten Algorithmus<br />

entwickelt. Das verteilte Verwalten der Artikel<br />

macht Zensur unmöglich. Da jeder<br />

neue Nutzer mit seinem Rechner weitere<br />

Kapazitäten in das System einbringt, ist<br />

immer genau die notwendige Rechner -<br />

unterstützung da, so dass das System nie<br />

überlastet werden kann. Unsere Umsetzung<br />

basiert auf der erweiterbare Eclipse-<br />

Plattform, so dass eine Nutzung in dieser<br />

Umgebung auch mit anderen Komponenten<br />

möglich ist.<br />

wastes capacity. The central storage<br />

enables the operator to censor or otherwise<br />

manipulate the articles. Another<br />

field of application for Wiki Engines are<br />

development projects. Again, information<br />

is gathered and centrally managed.<br />

The target audience is much smaller,<br />

and the duration of a project lasts a limited<br />

time. Because of the time-costs in<br />

setting up a server a wiki engine isn't utilized<br />

in most small projects.<br />

Our solution<br />

The decentralized wiki engine Piki uses<br />

advanced peer-to-peer-techno logies to<br />

solve all of the above mentioned problems.<br />

In our solution, we entirely re -<br />

nounce on central servers, and store the<br />

articles directly on the participants’ computers.<br />

Like the users of a wiki share<br />

knowledge by learn and teach, with constantly<br />

switching roles, their computers<br />

Die Forscher<br />

Federführend durch das Fachgebiet<br />

Echtzeitsysteme (ES) wurde Piki von Wissenschaftlern<br />

der Technischen Universität<br />

Darmstadt entwickelt, um die theoretischen<br />

Erkenntnisse aus der DFG-Forschergruppe<br />

„QuaP2P: Verbesserung der<br />

Qualität von Peer-to-Peer-Systemen“ in<br />

die Realität umzusetzen.<br />

also share resources by storing and<br />

retrieving articles. This re duces operating<br />

costs to a minimum and makes the use of<br />

a wiki engine more attractive. To prevent<br />

concurrent chang es to an article, we<br />

developed an elaborate algorithm, which<br />

runs distributed among the participants<br />

machines. The distributed storage of the<br />

articles renders censorship impossible.<br />

As each new user brings more capacity<br />

with his computer system can never<br />

be overloaded. Our implementation is<br />

based on the extensible Eclipse platform.<br />

It can, therefore, be used in combination<br />

with other components. The researchers:<br />

Lead ed by the department of Real-Time<br />

Systems (ES) Piki was developed by<br />

scientists from the Technische Universität<br />

Darmstadt, in order to implement the theoretical<br />

findings of the DFG research<br />

group “QuaP2P: Improving Quality of<br />

peer-to-peer systems” into reality.


LifeSocial.KOM<br />

eine dezentrale Plattform für Soziale Netzwerke<br />

LifeSocial.KOM im Gegensatz zu heutigen Plattformen für Soziale Netzwerke<br />

Facebook, StudiVZ und Xing sind Webseiten<br />

für Soziale Netzwerke, die erst<br />

einige Jahre alt sind, aber schon eine<br />

beträchtliche Nutzerzahl aufgebaut haben.<br />

Interaktionen mit Freunden und Bekannten<br />

steht bei diesen Plattformen im Vordergrund.<br />

Nutzer können sich durch ein<br />

persönliches Profil vorstellen, Gruppen bilden,<br />

Fotos online stellen, chatten und<br />

Nachrichten austauschen.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Die Interaktion in Web-basierten Lösungen<br />

ist meist einschränkt, da sie nicht<br />

direkt zwischen den beteiligten Teilnehmern<br />

stattfindet, sondern indirekt über<br />

Server des Portalbetreibers. Die Nutzer<br />

können meist nur über Nachrichten mit -<br />

einander kommunizieren, interaktive Internet-Telefonie<br />

oder Multimedia-Anwendungen<br />

sind nicht möglich.<br />

Prof. Dr.-Ing. Ralf Steinmetz<br />

Ralf.Steinmetz@kom.tu-darmstadt.de, T 06151 16-6150<br />

Dipl.-Math., Dipl.-Inform. Kalman Graffi<br />

Kalman.Graffi@kom.tu-darmstadt.de, T 06151 16-4959<br />

Technische Universität Darmstadt<br />

Multimedia Communications Lab – KOM<br />

Merckstraße 25, 64283 Darmstadt<br />

www.kom.tu-darmstadt.de<br />

Ein weiterer Nachteil der zentralisierten<br />

Lösungen sind die enormen Aufrechterhaltungskosten<br />

für die Infrastruktur auf Seiten<br />

des Betreibers. Mit LifeSocial.KOM<br />

adressieren die Forscher der Technischen<br />

Universität Darmstadt diese beiden Ziele:<br />

Deutliche Senkung der Betriebskosten und<br />

Begünstigung von direkter Interaktion<br />

zwischen Nutzern.<br />

KOM<br />

5


6<br />

Die Lösung<br />

LifeSocial.KOM wurde am Fachgebiet<br />

Multimedia Kommunikation (KOM) an der<br />

Technischen Universität Darmstadt ent -<br />

wickelt und ist ein Java-basiertes Programm,<br />

das eine dezentrale Lösung für<br />

Soziale Netzwerke realisiert, die komplett<br />

ohne Server auskommt. LifeSocial.KOM<br />

nutzt die Kapazitäten der einzelnen<br />

Teilneh mer geräte und verbindet diese zu<br />

einem Netzwerk, um so eine dezentrale<br />

Infrastruktur zu schaffen, die Daten und<br />

Personen effizient finden kann. Durch<br />

einen verteilten Ansatz lassen sich die<br />

Kosten für den Betreiber komplett auf die<br />

Nutzer übertragen. Aufbauend auf dieses<br />

Netzwerk haben die Forscher der TU<br />

Darmstadt eine ausgefeilte Datenmanagement-<br />

und Sicherheitsarchitektur ge -<br />

LifeSocial.KOM<br />

Millions of users participate nowadays<br />

in online community platforms. Users<br />

present themselves and interact with<br />

other members of the community in various<br />

ways. However, current solutions<br />

are centralized and limited by two factors:<br />

first by the costs at the provider side<br />

for bandwidth and storage and second<br />

by the indirect communication between<br />

the users, which inhibits delay critical<br />

(multimedia) interaction.<br />

setzt, so dass Daten langfristig mit einer<br />

Zugriffskontrolle im Netzwerk zugreifbar<br />

sind. Die Kontrolle über den Daten verbleibt<br />

dabei immer bei dem Autor der<br />

Daten, so dass keine Sicherheitsbedenken<br />

entstehen. Auf diese technische Grund -<br />

architektur baut eine Ansammlung von<br />

Plug-Ins, die die Funktionen der Sozialen<br />

Netzwerke realisieren. So wurden die<br />

bekannten Möglichkeiten zum Profilieren<br />

und Bilden von Gruppen ebenso umgesetzt<br />

wie die Verwaltung von Fotos und<br />

Nachrichtenkommunikation. LifeSocial.KOM<br />

ist durch die Plugin-Infrastruktur leicht und<br />

bequem erweiterbar. Aktuelle Arbeiten<br />

setzen eine Kollaborationsumgebung für<br />

kleine bis mittlere Arbeitsgruppen um.<br />

LifeSocial.KOM was developed by the<br />

Multimedia Communications Lab (KOM)<br />

at the Technische Universität Darmstadt.<br />

It is a fully decentralized platform using<br />

peer-to-peer technology to lower the<br />

provider costs and to enable the users to<br />

directly interact with each other. The<br />

users' devices build a network infrastructure<br />

enabling efficient lookup of data<br />

and users. On top of this, a complex data<br />

management and security architecture<br />

was implemented, which in combination<br />

builds the core of LifeSocial.KOM.<br />

Die Forscher<br />

Das Fachgebiet Multimedia Kommunikation<br />

(KOM) an der Technischen Universität<br />

Darmstadt umfasst Forschungs -<br />

gruppen u.a. zu den Themengebieten IT<br />

Architekturen, Peer-to-Peer-Systeme und<br />

Wissensmanagement. Ferner beteiligt sich<br />

das Fachgebiet an der Forschergruppe<br />

„QuaP2P: Verbesserung der Qualität von<br />

Peer-to-Peer-Systemen“, das von der Deutschen<br />

Forschungsgemeinschaft gefördert<br />

wird. Basierend auf dieser Expertise wurde<br />

LifeSocial.KOM entwickelt und um neuste<br />

Erkenntnisse aus der Forschung an den<br />

Qualitätsmerkmalen Adaptivität, Effizienz,<br />

Validität und Vertrauenswürdigkeit von<br />

Peer-to-Peer-Systemen erweitert.<br />

The functionality of the online community<br />

platform is implemented as a modular,<br />

plugin-based framework, which<br />

makes the platform easily extendible<br />

and user-friendly. The Multimedia Communications<br />

Lab (KOM) has a long history<br />

of research on peer-to-peer systems,<br />

IT architectures and knowledge<br />

media. KOM participates in the research<br />

team “QuaP2P: Improvement of the<br />

Quality of Peer-to-Peer Systems”, which<br />

is funded by Deutsche Forschungsgemeinschaft<br />

(DFG). Based on this broad<br />

expertise, latest research results has<br />

been used to design LifeSocial.KOM.


Kompetenznetz „e-learning-hessen.de“<br />

Ein Erfolgsmodell für das Lernen der Zukunft<br />

Hessische Hochschulen<br />

profitieren von umfassendem<br />

Erfahrungsaustausch<br />

Lehrende an allen hessischen Hochschulen<br />

haben vielfältige Erfahrungen mit<br />

dem Einsatz neuer Medien gesammelt,<br />

indem sie unterschiedlichste Lerninhalte<br />

elektronisch und multimedial aufbereitet<br />

und neue Formen des Lehrens und<br />

Lernens erprobt haben. Das Kompetenznetz<br />

„e-learning-hessen.de“ macht dieses<br />

Know how zum Nutzen aller Interessierten<br />

transparent und zugänglich.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Strukturell basiert das Kompetenznetz<br />

auf einem Community-Ansatz: Alle Hochschulmitglieder<br />

sind aufgefordert, ihre<br />

e-Learning-Erfahrungen zu dokumentieren<br />

und ihre Lehrmaterialien zum Nutzen der<br />

Community-Mitglieder zu präsentieren.<br />

Technologisch basiert das Kompetenznetz<br />

auf innovativen Technologien des<br />

semantischen Wissensnetzes und des interaktiven<br />

Web 2.0. Auch E-Learning Anfänger<br />

finden leicht relevante Informationen.<br />

k-MED und HeLPS:<br />

Modellkooperationen<br />

hessischer Hochschulen<br />

k-MED bietet als Plattform für elektronisch<br />

gestütztes Lernen ca. 200 Lernkurse<br />

in 16 medizinischen Fächern. Über 6.000<br />

Studierende vor allem der Humanmedizin<br />

und ca. 300 Gäste aus allen Bereichen des<br />

Gesundheitssystems (z. B. Ärzte, medizinische<br />

Assistenten) nutzen die Kurse in <strong>Hessen</strong>.<br />

Ein intuitiv bedienbares Autorensystem<br />

und eine einheitliche Lernplattform<br />

für alle Studierenden und Gäste bilden<br />

die technische Infrastruktur. Didaktische,<br />

instruktionale und gestalterische Beratungsangebote<br />

unterstützen die Autor -<br />

Innen beim Verfassen der Lernkurse.<br />

Kompetenznetz e-learning.hessen.de<br />

Dr.-Ing. Christoph Rensing<br />

Hessisches Telemedia Technologie Kompetenz Center (httc) e.V.<br />

Merckstraße 25, 64283 Darmstadt, T 06151 16-6154, info@httc.de<br />

k-MED<br />

Prof. Dr. med. Klaus Jochen Klose<br />

Philipps Universität Marburg / Klinik für Strahlendiagnostik<br />

Baldingerstraße, 35043 Marburg, T 06421 28-66230, klose@med.uni-marburg.de<br />

HeLPS<br />

Prof. Dr. rer. medic. Josef Wiemeyer<br />

Technische Universität Darmstadt / Institut für Sportwissenschaft<br />

Magdalenenstraße 27, 64289 Darmstadt, T 06151 16-2861, wiemeyer@ifs-tud.de<br />

ResourceCenter<br />

Dr.-Ing. Christoph Rensing<br />

Hessisches Telemedia Technologie Kompetenz Center (httc) e.V.<br />

Merckstraße 25, 64283 Darmstadt, T 06151 16-6154, info@httc.de<br />

7


8<br />

Die in k-MED entwickelten Infrastrukturen<br />

wurden im Projekt HeLPS (Hessische<br />

E-Learning Projekte in der Sportwissenschaft)<br />

erfolgreich auf die Sportwissenschaft<br />

übertragen. Sämtliche hessischen<br />

Institute der Sportwissenschaft sind beteiligt.<br />

Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung<br />

von Selbstlernmodulen, die zum<br />

Teil nicht nur in den Sportwissenschaften,<br />

sondern auch in der allgemeinen Pädagogik<br />

und in der Lehrerfortbildung eingesetzt<br />

werden können. Bearbeitet werden<br />

die Bereiche Good-Practice Methoden<br />

des erziehenden Sportunterrichts, Bewegung<br />

im Ganztag der Schule, e-Learning<br />

Content für den Bereich der sportpraktischen<br />

Lehre, Funktionale Bewegungsanalyse<br />

in der Sportpraxis und Biomechanische<br />

Bewegungsanalyse im Sport.<br />

ResourceCenter<br />

Das RecourceCenter ist das technische<br />

Rückgrat der Kursproduktion in den Projekten<br />

k-MED und HeLPS. Mit dem Webbasierten,<br />

intuitiv zu bedienenden Autorenwerkzeug<br />

werden multimedial angereicherte<br />

Selbstlernkurse und Lerneinheiten<br />

erzeugt. Die Web-basierte Architektur<br />

und die Verwendung eines einheitlichen<br />

Repositories ermöglichen die Erstellung<br />

von Lernkursen in einem Team von mehreren<br />

Autoren und die Wiederverwendung<br />

einzelner Elemente in mehreren<br />

Kursen. Mit Hilfe des Kurseditors werden<br />

Kurse strukturiert, ein Abschnittseditor<br />

erlaubt das Einbinden von Medienresourcen<br />

und ein Texteditor ermöglicht die<br />

Gestaltung von Texten.<br />

www.e-learning-hessen.de<br />

www.k-med.org<br />

www.helps-hessen.de<br />

www.resourcecenter.de<br />

Network of Competence „e-learning-hessen.de“ – A Best Practice Model for Learning in the Future<br />

Hessian Academia benefit from comprehensive<br />

Exchange of Experiences<br />

Lecturers have been collecting various<br />

experiences with the use of new<br />

media by upgrading learning material<br />

electronically and by trying new forms of<br />

teaching and learning. The network “elearning-hessen.de”<br />

opens access to<br />

this know how for all being interested.<br />

Lecturers are invited to document their<br />

e-learning experiences and to present<br />

their material for the benefit of the elearning<br />

community.<br />

Innovative concepts of semantic net<br />

and interactive web 2.0 are implemented.<br />

Also e-learning beginners can easily find<br />

relevant information.<br />

The project k-MED (medicine) and<br />

HeLPS (sports science) are examples for<br />

exemplary cooperations of hessian academia.<br />

Learning courses for students are<br />

created and offered to all students in<br />

Hesse. An authoring tool, which can be<br />

used intuitional, and a consistent learning<br />

management system form the technical<br />

infrastructure. Consultancy in didactics,<br />

instructional design, and layout composition<br />

support authors during the creation<br />

of courses.<br />

The ResourceCenter is the technical<br />

backbone of course creation in the projects<br />

k-MED and HeLPS. This web-based,<br />

intuitively usable authoring tool enables<br />

authors to create online courses with<br />

multimedia enhancements. A web-based<br />

archi tecture and a consistent repository<br />

enable collaborative course creation und<br />

re-use of separate elements in several<br />

courses. Course structures, media resour -<br />

c es and texts are combined by specific<br />

editors.


Anwendungen des elektronischen<br />

Personalausweises<br />

Das Center for Advanced Security<br />

Research Darmstadt (CASED) bündelt die<br />

Kompetenzen der Technischen Universität<br />

Darmstadt, des Fraunhofer-Instituts für<br />

Sichere Informationstechnologie und<br />

der Hochschule Darmstadt. CASED hat<br />

seine Forschung und Entwicklung in drei<br />

Bereiche gegliedert: Der Arbeitsbereich<br />

Sichere Daten behandelt die Grundlagen<br />

der Datensicherheit. Der Arbeitsbereich<br />

Sichere Dinge erforscht die Sicherheit<br />

Eingebetteter Systeme und Sichere<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Dienste beschäftigt sich mit der Sicherheit<br />

von Service-Architekturen. Einen engen<br />

Praxisbezug gewährleistet CASED durch<br />

sein Anwendungslab. Zukünftig wird die<br />

CASED-Graduiertenschule einen Master<br />

in IT-Sicherheit und ein strukturiertes Promotionsprogramm<br />

anbieten.<br />

Im November 2010 wird in Deutschland<br />

der elektronische Personalausweis eingeführt.<br />

CASED ist an verschiedenen Projekten<br />

zum elektronischen Personalausweis<br />

beteiligt.<br />

Dr. Alex Wiesmaier, wiesmaier@cased.de<br />

CASED – Center for Advanced Security Research Darmstadt<br />

Technische Universität Darmstadt, Hochschulstraße 10, 64289 Darmstadt<br />

T 06151 16-37271, F 06151 16-6036<br />

Barbara Krug, barbara.krug@isprat.net<br />

ISPRAT e.V., Theresienstieg 11, 22085 Hamburg<br />

T 040 22632-0240, F 040 22632-0244<br />

Dr. Sönke E. Schulz, sschulz@lvstein.uni-kiel.de<br />

Lorenz-von-Stein-Institut für Verwaltungswissenschaften an der CAU<br />

Olshausenstraße 40, 24098 Kiel<br />

T 0431 880-5042, F 0431 880-7383, www.lvstein.uni-kiel.de<br />

Oliver Küch, T 06151 869-213<br />

Fraunhofer-Institut SIT, Rheinstraße 75, 64295 Darmstadt<br />

Markus Ruppert, mruppert@flexsecure.de<br />

FlexSecure GmbH, Industriestraße 12, 64297 Darmstadt<br />

T 06151 50123-0, F 06151 50123-19, www.flexsecure.de<br />

9


10<br />

Gefördert durch ISPRAT (Interdisziplinäre<br />

Studien zu Politik, Recht, Administration<br />

und Technologie e.V.) werden im Projekt<br />

Innovative Personalausweis-Anwendungen<br />

in Kooperation mit dem Lorenzvon-Stein-Institut<br />

für Verwaltungswissenschaften<br />

innovative Anwendungsmöglichkeiten<br />

des elektronischen Personalausweises<br />

erforscht. Im Vordergrund steht<br />

dabei der Lifetime eSafe: Dieser elektronische<br />

Datenspeicher erlaubt es dem Nutzer,<br />

beliebige persönliche Dokumente<br />

langfristig sicher und vertraulich abzulegen.<br />

Der elektronische Personalausweis<br />

ermöglicht die sichere Authentisierung<br />

des Benutzers am eSafe. Die Vertraulichkeit<br />

der gespeicherten Daten ist insbesondere<br />

dadurch gewährleistet, dass der<br />

eSafe von einem verteilten Dienstleisterkonsortium<br />

betrieben wird. Das Projekt<br />

zielt darauf ab, die Anwendungspotentiale<br />

des elektronischen Personalausweises<br />

aufzuzeigen und zu nutzen.<br />

Im Projekt Campuspilot, welches vom<br />

Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik<br />

(BSI) in Auftrag gegeben<br />

wurde, arbeitet CASED mit der Flex -<br />

Secure GmbH zusammen. Gegenstand<br />

dieses Projekts ist, die Funktionen des<br />

Innovative applications of the electronic identity card<br />

The Center for Advanced Security<br />

Research Darmstadt (CASED) combines<br />

the expertise of Technische Universität<br />

Darmstadt, the Fraunhofer Institute for<br />

Secure Information Technology and the<br />

University of Applied Sciences Darmstadt.<br />

Research and development within<br />

CASED is divided into three departments:<br />

Security of Data deals with the<br />

foundations of data security. The department<br />

Security of Things investigates the<br />

security of embedded systems and<br />

Security of Services is concerned with<br />

the security of service architectures.<br />

To ensure a high level of practical orientation,<br />

CASED is establishing a laboratory<br />

for applications. In the future the<br />

CASED graduate school will offer a master’s<br />

program and a well structured PhD<br />

program in IT security.<br />

In November 2010 the new electronic<br />

identity card will be introduced in Germany.<br />

CASED is involved in several pro -<br />

jects dealing with the electronic identity<br />

card.<br />

elektronischen Personalausweises im universitären<br />

Umfeld zu erproben: Im Rahmen<br />

eines Pilotversuches an der Technischen<br />

Universität Darmstadt wird die<br />

Authentisierungsfunktion des elektronischen<br />

Personalausweises von einer Probandengruppe<br />

getestet. Die Teilnehmer<br />

verwenden den elektronischen Personalausweis,<br />

um verschiedene existierende<br />

Onlinedienste im Campusumfeld zu nutzen,<br />

wie etwa den Download von eBooks,<br />

die Noteneinsicht oder die Raum -<br />

buchung. Ziel dieses Piloten sind belastbare<br />

Aussagen zum Anwendungspotential<br />

der Authentisierungsfunktion und<br />

In the project Innovative Personal -<br />

ausweis-Anwendungen, which is sponsor<br />

ed by the Institute for interdisciplinary<br />

study of politics, law, administration<br />

and technology (Interdisziplinäre Studien<br />

zu Politik, Recht, Administration<br />

und Technologie e.V., ISPRAT), innovative<br />

applications of the electronic identity<br />

card are investigated in cooperation<br />

with the Lo renz-von-Stein-Institut für<br />

Ver waltungs wissenschaften. The project<br />

focuses on the Lifetime eSafe. This electronic<br />

data storage unit enables the user<br />

to deposit personal documents securely<br />

and confidentially in the long-term. The<br />

electronic identity card provides a<br />

secure user au thentication at the eSafe.<br />

The confidentiality of the stored data is<br />

ensured in parti cular by the fact that the<br />

eSafe is run by a distributed consortium<br />

of service pro viders.<br />

In the project Campuspilot commisioned<br />

by the Federal Office for Information<br />

Security (Bundesamt für Sicherheit<br />

in der Informationstechnik, BSI), CASED<br />

verwertbare Erkenntnisse für den Einsatz<br />

des elektronischen Personalausweises in<br />

der Praxis, insbesondere Hinweise zur<br />

Benutzerfreundlichkeit und Akzeptanz<br />

dieser neuen Technologie.<br />

Ein weiteres Projekt befasst sich mit<br />

dem Nachweis der Sicherheitseignung<br />

des Authentisierungsprotokolls PACE<br />

(Password Authenticated Connection<br />

Establishment). Mittels PACE, einer Neuentwicklung<br />

des BSI, wird ein authentischer,<br />

verschlüsselter Kanal zwischen<br />

elektronischem Personalausweis und<br />

Lesegerät aufgebaut.<br />

is cooperating with FlexSecure GmbH.<br />

The subject of this project is to test the<br />

authentication function of the electronic<br />

identity card in the university environment.<br />

At Technische Universität Darmstadt,<br />

the participants use the electronic<br />

identity card to utilize different existing<br />

online services such as download of<br />

eBooks. The goal of the Campuspilot is<br />

to obtain verifiable statements regarding<br />

the application potential of the authentication<br />

function and consolidated findings<br />

concerning the practical use of the<br />

electronic identity card.<br />

Another project is concerned with the<br />

verification of the security suitability of<br />

the autentication protocol Password<br />

Authenticated Connection Establishment<br />

(PACE), a new development by the BSI.<br />

Via PACE an authenticated encrypted<br />

channel is established between the electronic<br />

identity card and the card reader.


Integration eines VoIP-Kommuni ka tions -<br />

systems (IMS) in eine SOA<br />

Business<br />

Process<br />

Engine<br />

Abstrakt<br />

Call<br />

Center<br />

Appl.<br />

CRM ERP<br />

Portal<br />

B2B<br />

Appl.<br />

PIM<br />

A S = Application Server<br />

CRM = Customer Relationship Management<br />

ERP = Enterprise Resource Planning<br />

IMS = IP Multimedia Subsystem<br />

PIM = Personal Information Management<br />

SIP = Session Initiation Protocol<br />

SOAP = Simple Object Access Protocol<br />

UA = User Agent<br />

Der ausgestellte Demonstrator zeigt,<br />

wie mit Hilfe des IP Multimedia Sub -<br />

system (IMS) alle Formen der Multi media -<br />

kommu nikation in allgemeine Geschäftsprozesse<br />

integriert werden können. Als<br />

informa tions-technologische Infrastruktur<br />

wurde eine Service-Oriented Architecture<br />

(SOA) verwendet.<br />

Ausgangspunkt<br />

Business<br />

Process<br />

Service Bus<br />

Service<br />

Traditionell werden Telekommuni ka tions -<br />

prozesse und Prozesse der Infor mations -<br />

technologie (IT) voneinander ge trennt<br />

realisiert. Telekommunikationsprozesse er -<br />

mög lichen dabei die Bereitstellung von<br />

Verbindungen über eine Vielzahl von<br />

Netzen, während IT-Prozesse vielfältige<br />

Geschäfts abläufe automatisieren und steuern.<br />

Durch diese Trennung ist es allgemein<br />

nicht möglich, dass ein Geschäftsprozess<br />

auf definierte Ereignisse hin automatisch<br />

geeignete Kommunikationsvorgänge auslöst,<br />

koordiniert und dokumentiert.<br />

Es ist daher wünschenswert, die Fähigkeiten<br />

der Kommunikationstechnik und<br />

der Informationstechnologie gemeinsam<br />

und gleichberechtigt für Anwendungen<br />

zugänglich zu machen.<br />

Service<br />

IMS<br />

AS<br />

SIP SIP<br />

Asterisk<br />

UA 2 UA 2<br />

Server<br />

SIP<br />

SIP<br />

UA 3<br />

Service<br />

SOAP<br />

Service<br />

Repository/<br />

Registry<br />

Komponenten einer Anwendungslandschaft mit einem kommunikationssteuerndem Geschäftsprozess<br />

Wichtig dabei ist, dass für die Nutzung<br />

der Kommunikationsdienste auf der<br />

Anwendungsebene keine speziellen Telekommunikationskenntnisse<br />

erforderlich<br />

sind, so dass hier durch das große Potential<br />

der Anwendungsentwickler eine Vielzahl<br />

attraktiver Anwendungen entstehen<br />

können. Die Kommunikationstechnik<br />

kann dabei weitere nützliche Dienste für<br />

Anwendungen liefern, wie beispielsweise<br />

die aktuelle Aufenthaltsinformation und<br />

Präsenz der gewünschten Kommunikationspartner.<br />

IT-Dienste werden in vielfältiger Weise<br />

durch Unternehmensanwendungen bereitgestellt,<br />

wie z. B. Personal Information<br />

Management (PIM), Customer Relationship<br />

Management (CRM) und Enterprise<br />

Ressource Planning (ERP).<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

Prof. Dr. Woldemar Fuhrmann, w.fuhrmann@fbi.h-da.de<br />

M.Sc. Christian Thome, ChristianThome@t-online.de<br />

Hochschule Darmstadt – University of Applied Sciences<br />

Fachbereich Informatik<br />

Schöfferstraße 8b, 64295 Darmstadt<br />

T 06151 16-8481 oder -9232, F 06151 16-8935<br />

www.ttn-hessen.de<br />

www.fbi.h-da.de<br />

11


12<br />

Lösung<br />

Für Multimediakommunikation bildet<br />

sich das IP Multimedia Subsystem (IMS) als<br />

Defacto-Standard heraus. Das IMS bietet<br />

offen definierte Schnittstellen für Kommunikationsdienste,<br />

wie die Sitzungssteuerung,<br />

Steuerung von Kommunikationsdiensten,<br />

Mobilitätsverwaltung und Vergebührung.<br />

Damit können mit Hilfe des<br />

Session Initiation Protocol (SIP) Kommunikationsdienste<br />

mit vielfältigeren Leistungsmerkmalen<br />

als in herkömmlichen<br />

Netzen bereitgestellt werden. Das IMS<br />

bildet die Grundlage für die Integration<br />

und Komposition von Kommunikationsdiensten<br />

mit anderen IT-Diensten in einer<br />

allgemeinen Anwendungslandschaft.<br />

Zur Integration eines IMS in eine<br />

Anwendungslandschaft wird eine Service-<br />

Oriented Architecture (SOA) benutzt, die<br />

ein Referenzmodell und Standardverfahren<br />

für die Integration von IT-Anwendungen<br />

bereitstellt. Eine SOA erzeugt Anwendungen<br />

durch die Kombination von lose<br />

gekoppelten Diensten, die von Dienstkomponenten<br />

über standardisierte Schnitt -<br />

stellen bereitgestellt werden. Diese Dien -<br />

ste können entfernt aufgerufen werden<br />

und sind jeweils getrennt von anderen<br />

Diensten wiederverwendbar.<br />

Einsatzmöglichkeiten und Vorteile<br />

Die Einsatzmöglichkeiten dieser<br />

Lösung sind vielfältig: Überall dort, wo es<br />

sinnvoll ist, auf ein auslösendes Ereignisse<br />

mit einer Multimediakommunikation zu<br />

reagieren. Beispiele sind Notsituationen,<br />

Produktionsüberwachung, Dienstüber -<br />

wachung, Logistik und Kundenbetreuung.<br />

Vorteile dieser Lösung sind die Erwei -<br />

terung von IT-Anwendungslandschaften<br />

um modulare Kommunikationsdienstbausteine,<br />

die eine einfache Anpassung an<br />

den Anforderungsprozess ermöglichen.<br />

Die Kommunikationsdienste können entweder<br />

lokal oder von Dritten bereit -<br />

gestellt werden. Über den IMS AS kann<br />

die Dienstschnittstelle des Kommunika -<br />

tionssystems realisierungs- und produktneutral<br />

gestaltet werden.<br />

Komponenten<br />

Die Komponenten sind umseitig schematisch<br />

dargestellt. Die Kopplung des<br />

IMS an die SOA übernimmt ein IMS Application<br />

Server (IMS AS). Die Schnittstelle<br />

zwischen dem IMS Server und dem Service<br />

Bus wird durch Web Services<br />

beschrieben und die Kommunikation<br />

erfolgt über SOAP. Der IMS AS wird<br />

immer dann aktiv, wenn ein Ereignis in<br />

dem übergeordneten Geschäftsprozess<br />

bzw. Anwendungsprozess Kommunikationsaktivitäten<br />

erforderlich macht. Da der<br />

Hauptaugenmerk dieses Projektes auf der<br />

Integration des Kommunikationssystems<br />

in eine allgemeine Anwendungslandschaft<br />

liegt, wird das sehr komplexe IMS<br />

zur Vereinfachung und zum besseren Verständnis<br />

des Demonstrators durch einen<br />

Asterisk-Server angenähert.<br />

Der Service Bus übernimmt typische<br />

Middleware-Aufgaben, wie z. B. das Routing<br />

von Nachrichten und die Registrierung<br />

und Entdeckung von Diensten. Die<br />

Business Process Engine sorgt für den<br />

Ablauf der Skripte der Anwendungsprozesse<br />

und wird vom Service Bus bereitgestellt.<br />

Beide wurden mit der webMethods<br />

Suite der Software AG realisiert.<br />

Der Anwendungsprozess übernimmt<br />

in der Beispielsimplementierung die<br />

Steuerung einer einfachen Konferenzschaltung.<br />

Er wurde mit der standar disierten<br />

Be schrei bungssprache Business Process<br />

Modelling Notation (BPMN) formal<br />

be schrieben und automatisch in die ausführbare<br />

Prozesssprache Business Process<br />

Execution Language (BPEL) umgewandelt.<br />

Realisierung dieses Projektes mit freundlicher<br />

Unterstützung durch:<br />

a Software AG<br />

Demonstrator mit webMethods Suite<br />

a Nico Eichelmann und Stefan Klodt<br />

Demonstrator mit Open Enterprise Service Bus


mq:: mobile Questionnaire<br />

Mobile Umfragen mit dem Handy<br />

Umfragen sind heutzutage allgegenwärtig.<br />

Sie sind wichtige Formen der<br />

Marktforschung und bestimmen das Handeln<br />

von Unternehmen mit. Die Verwendung<br />

des Handys als Umfragewerkzeug<br />

bietet gegenüber den herkömmlichen<br />

Papierfragebögen mehrere Vorteile:<br />

Die durchgehend elektronische Um -<br />

frage vermeidet einen Medienbruch. Die<br />

Antworten gelangen direkt in eine zentrale<br />

Datenbank und können unmittelbar<br />

ausgewertet werden. Darüber hinaus<br />

entstehen keine Druckkosten, da auf Ausdrucke<br />

völlig verzichtet werden kann.<br />

Außerdem ist kein Personal zum Verteilen<br />

und Einsammeln der Fragebogen erforderlich.<br />

Den Befragten ermöglicht die<br />

elektronische Umfrage eine flexible Zeiteinteilung<br />

beim Beantworten. Außerdem<br />

ist die Befragung nicht ortsgebunden. Der<br />

Befragte kann somit selbst entscheiden,<br />

wann und wo er die Umfrage beantwortet.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

MIDP / CLDC bietet mit seinem „Lowest<br />

Common Denominator User Interface“<br />

(LCDUI) verschiedene Darstellungs -<br />

formen an, die zur Realisation von<br />

Umfrage-Anwendungen eingesetzt werden<br />

können: Listen, Textfelder, Auswahlfelder,<br />

Bilder und weitere. Die erste Ab -<br />

bildung zeigt eine einfache Auswahl mit<br />

sogenannten Radiobuttons und die<br />

zweite Abbildung zeigt eine Auswahlliste<br />

mit vorgegebenen Antworten. Zur Darstellung<br />

der aggregierten Daten stehen<br />

neben der unmittelbaren Zahldarstellung<br />

auch Balkendiagramme zur Verfügung.<br />

Das Gesamtsystem besteht aus einer<br />

Client- und einer Serverkomponente.<br />

Beide Komponenten sind in Java geschrieben.<br />

Die Clientsoftware ist ein MIDlet, ein<br />

JAVA-Programm für mobile Devices, das<br />

in der Kilobyte Virtual Machine (KVM) eines<br />

Handys läuft.<br />

Prof. Dr. Heinz-Erich Erbs, heinz-erich.erbs@h-da.de<br />

Florian Miess B.Sc., florian.miess@h-da.de<br />

Hochschule Darmstadt – University of Applied Sciences<br />

Fachbereich Informatik<br />

Schöfferstraße 8b, 64295 Darmstadt<br />

T 06151 16-8415, F 06151 16-8935<br />

www.fbi.h-da.de<br />

Der Server ist als Webapplikation<br />

implementiert und bedient eine Oracle-<br />

Datenbank im Hintergrund. Er nimmt die<br />

Antworten der Fragebogen entgegen<br />

und wertet diese aus. Darüber hinaus<br />

stellt er auch die Umfragesoftware für das<br />

Handy zum Download zur Verfügung. Für<br />

die Übermittlung der Umfrageantworten<br />

zum Server und der ausgewerteten Daten<br />

zurück zum Handy ist eine Middleware<br />

erstellt worden.<br />

Die Anonymität der Umfrageteilnehmer<br />

zu wahren ist eine wichtige Anforderung<br />

an Umfragen. Im vorliegenden Projekt<br />

wird dies darüber gewährleistet, dass keinerlei<br />

personenbezogene Daten übermittelt<br />

werden. Durch die Offenlegung des<br />

Quellcodes kann dies überprüft werden.<br />

Darüber hinaus kann zukünftig das Signieren<br />

der Anwendung die Vertrauenswürdigkeit<br />

der Anwendung schaffen.<br />

13


14<br />

KVM<br />

Fragebogen<br />

Programm<br />

(MIDP/CLDC)<br />

Endgerät des<br />

Befragten<br />

Port 80<br />

Http<br />

Eine weitere Anforderung ist, die mehrfache<br />

Beteiligung derselben Person an<br />

einer Befragung wie z. B. bei elektronischen<br />

Wahlen zu verhindern. Der Prototyp<br />

besitzt keinen derartigen Mechanismus.<br />

Mehrfachbeantwortungen werden<br />

zwar grundsätzlich Client-seitig unterdrückt,<br />

indem der Stand der Bearbeitung<br />

in einem internen Speicher gesichert wird<br />

und damit ein erneutes Bearbeiten und<br />

Absenden des Fragebogens nicht mehr<br />

zugelassen wird. Diese Sicherung kann<br />

allerdings durch erneutes Laden des MIDlets<br />

unterlaufen werden.<br />

MIDlets können auf verschiedene Arten<br />

installiert werden. Herstellerspezifische<br />

Software ermöglicht die Installation am PC.<br />

mQ:: mobile Questionnaire<br />

mQ:: mobile Questionnaire is the next<br />

generation opinion research technology.<br />

It only requires a Java enabled cell<br />

phone equipped with a small program<br />

(a so called MIDlet; the mQ application).<br />

Whenever you use paperbound questionnaires,<br />

you have to take into account,<br />

that you have to disseminate them, collect<br />

them and transform their data into a ma -<br />

chine readable format. This is a long way.<br />

GSM/UMTS<br />

I<br />

S<br />

P<br />

Internet<br />

Als Alternative dazu bietet sich im<br />

Browser des Endgeräts das Laden des<br />

MIDlets über die WebSite von mQ<br />

(http://mq.fbi.h-da.de) an. Nach Auswahl<br />

durch den Benutzer wird das betreffende<br />

MIDlet über die Luftschnittstelle geladen<br />

und installiert.<br />

Etwas komfortabler geht dies mit SMS:<br />

Nach Versenden einer SMS an eine<br />

bestimmte Kurzwahlnummer erhält das<br />

Endgerät eine Antwort-SMS mit dieser<br />

URL. Am einfachsten lässt sich jedoch das<br />

MIDlet über Bluetooth laden. Dies setzt<br />

allerdings immerhin voraus, dass sich das<br />

Endgerät innerhalb der Reichweite der<br />

sendenden Station befindet (also z. B. in<br />

der Nähe eines Betreuungsstandes).<br />

The mQ way is pretty much shorter:<br />

Just press the button and your cell phone<br />

will automatically transmit the data to a<br />

server. No manual work is required! And<br />

what about your data privacy? The<br />

source code of the program is available<br />

to you. So you can check, which data will<br />

be sent to the server.<br />

HRZ<br />

Port 80<br />

Http<br />

Servlet<br />

Container<br />

Fragebogen<br />

Server<br />

Zentraler<br />

Datenbankserver<br />

Der Versand der Antworten kann zu<br />

jedem beliebigen Zeitpunkt stattfinden.<br />

Die Übertragung der Daten dauert dabei<br />

maximal 10 Sekunden. Davon benötigt<br />

der Aufbau der Verbindung zum Internet<br />

Service Provider (ISP) den größten Teil.<br />

Die entstehenden Kosten sind minimal, da<br />

sowohl das gesendete (500 Byte) als auch<br />

das empfangene Datenvolumen (400<br />

Byte) sehr gering ist. Die gesamte Um -<br />

fragesoftware hat eine Größe von 90 KB.<br />

Geplant ist, mQ für weitere Befragungen<br />

einzusetzen. In abgewandelter Form<br />

– als Quiz mit integriertem Preisausschreiben<br />

– wird die Technologie im Januar<br />

<strong>2009</strong> zur Werbung für das Informatik -<br />

studium auf einer Hochschulinformationsmesse<br />

angewandt.<br />

And what about multiple transmission<br />

of the same data? The current version of<br />

mQ provides you with a simple mechanism,<br />

which avoids multiple trans missions.<br />

As long as you don’t re-install mQ,<br />

that works pretty well.


Atlantis University Portal<br />

Das Atlantis University Portal ist ein<br />

großer Schritt in Richtung benutzerfreundlicher<br />

Lernportale. In jahrelangen<br />

Forschungsarbeiten sind die Bedürfnisse<br />

der Lernenden und Lehrenden in die Entwicklung<br />

eingeflossen. Durch Integration<br />

und Anpassung an die persönlichen<br />

Bedürfnisse jedes einzelnen Benutzers<br />

werden neue Potentiale eröffnet, die weit<br />

über die Möglichkeiten traditioneller<br />

Lehre bzw. elektronischen Lernens hinaus<br />

gehen.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

LMS<br />

Atlantis<br />

Portal<br />

WIKI<br />

Studentenverzeichnis<br />

Das Atlantis University Portal integriert<br />

webbasierte Lernapplikationen verschiedener<br />

Hochschulen zu einer gemein samen<br />

Lernumgebung – auch international.<br />

Eine einheitliche Benutzerführung erleichtert<br />

die Bedienung erheblich. Aber nicht<br />

nur das Look and Feel, alle gemeinsamen<br />

Dienste werden zusammengeführt. Beispielsweise<br />

kann eine Suche über alle<br />

Inhalte erfolgen, egal ob sich diese im<br />

Learning Management System (LMS), im<br />

Document Management System (DMS),<br />

im Kalender, in einem Wiki oder woanders<br />

befinden.<br />

DMS<br />

Prof. Dr. Udo Bleimann, u.bleimann@fbi.h-da.de<br />

Dr. Ingo Stengel<br />

MSc Robert Löw<br />

Dipl.-Inf. Tillman Swinke<br />

Dipl.-Ing. Oliver Schneider<br />

Hochschule Darmstadt – University of Applied Sciences<br />

Fachbereich Informatik<br />

Schöfferstraße 8b, 64295 Darmstadt<br />

T 06151 16-8418, F 06151 16-8935<br />

www.aida.h-da.de/projects/atlantis_university.html<br />

Die Möglichkeiten der Anpassung an<br />

die persönlichen Bedürfnisse gehen weit<br />

über das bisher Bekannte hinaus. Normalerweise<br />

können für die Benutzer nur die<br />

verschiedenen Angebote und Dienste zu<br />

einem Portfolio zusammengestellt werden.<br />

Das Atlantis University Portal bietet<br />

darüber hinaus eine persönliche Zusammenstellung<br />

der Lerninhalte. Aus allen<br />

verfügbaren Kursen wird ein persönliches<br />

Angebot zusammengestellt. Da jeder<br />

Mensch anders lernt, kann so ein größerer<br />

Lernerfolg erreicht werden.<br />

15


16<br />

Schon vor einigen Jahren wurden<br />

unterschiedliche Modelle von Lerntypen<br />

entwickelt. Nach einer detaillierten Analyse<br />

der vorhandenen Modelle erstellte<br />

Professor Franz-Josef Röll im Jahr 2005<br />

ein Mo dell, das die bisherigen Modelle<br />

berücksichtigt und sogar erweitert. Dieses<br />

neue Model wird durch sechs Lerntypen<br />

(Schöpfer, Kommunikator, Analyst, Verwal<br />

ter, Konstrukteur, Wahrnehmer) charakterisiert.<br />

Jede Person hat unter schied -<br />

liche Anteile dieser sechs Lerntypen.<br />

Diese Anteile charakterisieren das Lernprofil<br />

der Lernenden.<br />

Atlantis University Portal<br />

The Atlantis University Portal is a huge<br />

step towards a user-friendly learning<br />

portal. During years of research, the<br />

needs of learners and teachers were<br />

integrated in the development. Through<br />

integration and adaption to the personal<br />

needs of each single user, new potentials<br />

are released that exceed the current<br />

potentials by far. The Atlantis University<br />

Portal is integrating web-based learning<br />

applications of different schools and<br />

combining them to an international<br />

Um den Lernprozess zu optimieren, ist<br />

eine individuelle Adressierung der<br />

Lernen den notwendig („Learn your own<br />

way“), da jeder abhängig von seinem<br />

Lernprofil am besten lernt. Die unterschiedlichen<br />

Ausprägungen der Lern -<br />

typen erfordern unterschiedliche Vor -<br />

gehensweisen in der Lehre. Dement -<br />

sprechend sind die Inhalte zu den<br />

gleichen Themen für unterschiedliche<br />

Personen anders aufzubereiten. Experimentell<br />

sind die prädominant genutzten<br />

Materialtypen den entsprechenden Lerntypen<br />

zugeordnet worden. Abhängig vom<br />

Lerntyp wurden Lern materialen erstellt.<br />

Wie Prof. Udo Bleimann 2007 zeigte, kann<br />

eLearning eine blended Lösung zur individualisierten<br />

Lehre sehr gut unterstützen.<br />

learning environment. The possibility for<br />

customising to the users' needs extends<br />

the known scale by far. In most cases,<br />

users can only select features and services<br />

and compose them into the portal.<br />

The Atlantis University Portal additionally<br />

offers a compilation of learning content<br />

tailored for each single user,<br />

selected from all available modules.<br />

Since every human learns in a different<br />

way, this method can provide a meaningful<br />

and lasting learning experience.<br />

Das Atlantis University Portal beschränkt<br />

sich nicht auf einen Server einer Hochschule<br />

- alle relevanten Server aller zusammenarbeitenden<br />

Hochschulen werden mit<br />

einbezogen. Das Ergebnis ist ein großes<br />

integriertes Angebot, das hochgradig<br />

individualisiertes Lernen auf höchstem<br />

Niveau ermöglicht. Die Bologna Idee wird<br />

Wirklichkeit.<br />

Dies ist nur der Anfang. Wir arbeiten<br />

weiter an den Möglichkeiten, die das<br />

Atlantis University Portal bietet.<br />

The Atlantis University Portal is not<br />

limited to one server of one university,<br />

rather all relevant servers of all participating<br />

universities are connected. The<br />

result is an enormous integrated choice<br />

that enables profoundly individualised<br />

learning at the highest stage, meeting<br />

our motto “Learn Your Own Way”.<br />

The “Bologna-Idea” is becoming reality.<br />

This is just the beginning. We continue<br />

to work on the possibilities the<br />

Atlantis University Portal is offering.


Medien Portal <strong>Hessen</strong><br />

Bei Umsetzung des innovativen Konzeptes geht <strong>Hessen</strong> zukunftsweisende Wege<br />

Medienzentren<br />

IT-Fachpersonal<br />

Institutionen wie<br />

HMK, Afl, SSA<br />

Nutzergruppen Anbieter<br />

Schule, Lehrerinnen<br />

Weitere Nutzergruppen wie<br />

SchülerInnen, ...<br />

Überblick zum Medienportal <strong>Hessen</strong><br />

Medienportal<br />

<strong>Hessen</strong><br />

Neue Internetarchitektur und aktuelle<br />

Informationstechnologie könnten schon<br />

bald hessischen Lehrkräften den direkten,<br />

schnellen Zugriff auf rechtlich abgesicherte<br />

Unterrichtsmaterialien ermöglichen<br />

und dienen somit der Verbesserung der<br />

schulischen Medienversorgung und der<br />

Weiterentwicklung der Unterrichtsqualität.<br />

Projektauftrag<br />

Das Zentrum für Advanced Learning,<br />

Medien und Simulation (igdv) der Hochschule<br />

Darmstadt (h_da) wurde auf Initiative<br />

der hessischen Schulträger und des<br />

Hessischen Kultusministeriums 2007<br />

beauftragt, dem Amt für Lehrerbildung<br />

bei der Projektleitung „Medien Portal<br />

<strong>Hessen</strong>“ zur Entwicklung eines modernen<br />

Systems zur Distribution von Medien zu<br />

begleiten und Beratung und Konzeptentwicklung<br />

zu übernehmen.<br />

Präsenzbestände der Hess. MZ<br />

mit Zentralarchiv<br />

FWU, Schulfernsehen,<br />

weitere Anbieter<br />

Online-Medienbestände<br />

der Hess. MZ<br />

Bildungsserver,<br />

Lernarchive<br />

Regionale Stadt- und<br />

Schulbibliotheken<br />

Ziel: Zusammenfassung und Verwaltung<br />

der Bestände der 34 regionalen Medienzentren<br />

und der online distri buierbaren<br />

Medien in einem Portal. Die NutzerInnen<br />

sollen über neue, zusätzliche Distributions -<br />

wege unkompliziert Medienangebote verschiedener<br />

Anbieter nutzen können. Zur<br />

Recherche wird der Medienbestand mit<br />

einer Verfügbarkeitsanzeige auf regionaler<br />

Ebene angezeigt. Im Konzept werden<br />

ökonomische, rechtliche und organisatorische<br />

As pek te wie Zugangsschutz, Datenschutz<br />

und Rechteverwaltung be ach tet,<br />

um den sehr unterschied lichen Anforderungen<br />

der Lizenzierbarkeit der Medien,<br />

der technischen Anbindungen der Schulen,<br />

der Nutzerrollen im System und der<br />

zukünftigen Betätigungsfelder der Medienzentren<br />

gerecht zu werden. Dabei sind<br />

Sicherheitsstandards einzuhalten und<br />

typische Probleme wie Zugriffsverzögerungen,<br />

Engpässe beim Datentransport,<br />

hohe Wartezeiten oder Überlastungen der<br />

Server zu vermeiden.<br />

Content<br />

Prof. Dr. Arnd Steinmetz, arnd.steinmetz@h-da.de<br />

Sybille Bartram, sybille.bartram@h-da.de<br />

Leistungsmerkmale<br />

Hybride Variante:<br />

Dezentral gespeicherter Content<br />

mit zentraler Datenhaltung<br />

Das „Content Delivery Network“ in <strong>Hessen</strong><br />

soll in einer dezentralen Verteilung<br />

Content auf mehreren Cache Servern<br />

an strategisch günstigen Standorten zwischen<br />

speichern. Dieser so genannte<br />

hybride Ansatz vereint die Vorteile der<br />

hierarchischen und verteilten Caching<br />

Struktur.<br />

Er bietet<br />

Content<br />

a geringere Belastung der Bandbreite<br />

a bessere Lastverteilung<br />

a Reduktion der Kommunikation<br />

a Anpassung an Netzlast<br />

a Robustheit bei Ausfällen von Cache<br />

Servern und 24/7 Verfügbarkeit<br />

a „Betankung On-Demand“ und<br />

„Betankung On-Command“<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

Hochschule Darmstadt – University of Applied Sciences<br />

igdv – Zentrum für Advanced Learning, Medien und Simulation<br />

Schöfferstraße 1, 64295 Darmstadt<br />

Telefon 06151 16-8834 / -8835, Telefax 06151 16-8955<br />

www.ttn-hessen.de<br />

www.igdv.h-da.de<br />

17<br />

Auslieferung<br />

Auslieferung<br />

Nutzer / Client<br />

Ergebnis<br />

Anfrage<br />

Daten<br />

Auslieferung<br />

Content


18<br />

Medienversorgung<br />

Bei dem System werden alle beschreibenden<br />

Daten zum Medienverleih und die<br />

zur Distribution notwendigen Dienste<br />

zentral vorgehalten. Zentrale Dienste sind<br />

das System zur Authentifizierung und<br />

Auto risierung der Nutzer und das<br />

Request-Routing System.<br />

Vorteile / Entwicklungsperspektiven<br />

Die zentrale Datenhaltung reduziert die<br />

Komplexität von Koordination, Administration<br />

und Wartung des Medienbestandes<br />

und hat damit für alle Beteiligten des<br />

Distributionssystems Vorteile:<br />

a geringerer Kommunikationsaufwand<br />

und somit kürzere Wartezeiten für<br />

Nutzer<br />

a Wegfall von Beschriftungen,<br />

Sortierung in lokalen Archive<br />

und Ersatzbeschaffungen bei<br />

Verlust meldungen<br />

a zentrale IT-Administration<br />

entlastet Medienzentren<br />

a Hochverfügbarkeit des Content<br />

und der Metarecherche<br />

Medien Portal <strong>Hessen</strong><br />

In April 2007, the Hessian education<br />

authority and the Hessian Cultural Ministry<br />

(HKM) instructed the office for<br />

teacher training (AfL) to conduct an<br />

examination into the optimisation of the<br />

lending system of the Hessian media<br />

centres. The Centre for Advanced Learning,<br />

Media and Simulation (igdv) at the<br />

University of Applied Sciences in Darmstadt<br />

(h_da) took on a supportive consultancy<br />

role in the development of a<br />

solid and generic concept for a central<br />

online media distribution system.<br />

The concept of an online media distribu -<br />

tion system in Hesse describes a modern<br />

system with primary internet architecture<br />

and the use of state-of-the-art IT technology<br />

for distribution. This will tap into<br />

new, additional distribution routes.<br />

The aim of online media distribution<br />

is to establish processes which comply<br />

with security standards, observe the<br />

user rights of the licensed media and<br />

a Möglichkeit einer zentralen sowie<br />

dezentralen Verwaltung der Inhalte,<br />

Lizenzen und Nutzer / innen.<br />

a einfache Anpassung des gemein -<br />

samen Datenmodells an weitere<br />

Entwicklungen wie Erweiterungen<br />

des Nutzerkreises<br />

Original Server<br />

Cache Server<br />

in Medienzentren<br />

Clients<br />

der Lehrkräfte<br />

in Schulen<br />

bzw. zu Hause<br />

Anbieter 1<br />

Anbieter 2<br />

also avoid the typical problems such as<br />

access delays, bottlenecks in data transport,<br />

extensive waiting times and an over -<br />

loading of the server. The system integrates<br />

the traditional distribution routes<br />

such as postage or courier services for<br />

reference inventory items and electronic<br />

media (DVD-on-demand) and expanses<br />

to the online distribution of digital<br />

media via a Content Delivery Network<br />

(CDN).<br />

An open and expandable online media<br />

distribution system will result from the<br />

centralisation of the data storage and all<br />

of the requisite services, such as authen -<br />

tication and request routing. Additional<br />

media providers and their contents can be<br />

added without complication, even if these<br />

utilise a separate request routing system.<br />

At the same time, economic, legal and<br />

organisational aspects such as access<br />

pro tection, data protection and the ad mi -<br />

nistration of rights were observed within<br />

Fazit<br />

Mit dem vorgelegten Konzept macht<br />

<strong>Hessen</strong> einen großen Schritt in Richtung<br />

auf eine zukunftssichere Medien-Ver -<br />

sorgung seiner Schulen und anderer<br />

Bildungseinrichtungen. Lizenzrechtlich<br />

ge prüf te und auf Unterrichtssituation und<br />

Lehrpläne bezogene Medien, fachlich<br />

bewertete Arbeitsmaterialien zu jeder Zeit<br />

von nahezu jedem Ort.<br />

Neuer externer Anbieter<br />

3<br />

Authentifizierungsserver<br />

6<br />

7<br />

5<br />

3<br />

Service-<br />

Granting<br />

Server<br />

DB<br />

DB<br />

1<br />

Standort<br />

zentraler<br />

Dienste<br />

Request-<br />

Routing<br />

System<br />

Erweiterbarkeit der hybriden Caching Struktur mit zentralen Diensten<br />

the developed concept, in order to fulfil<br />

the broad range of requirements pertaining<br />

to the licensing of the media, the technical<br />

connections with the schools, the<br />

user rolls in the system and the future<br />

scope of activity of the media centres.<br />

Users of the online media distribution<br />

system are primarily tutors of Hessian<br />

schools as well as members of non-educational<br />

establishments registered with<br />

the regional media centres such as associations.<br />

The system comprises a Content<br />

Delivery Network, which offers an infrastructure<br />

including multiple locally distributed<br />

servers. Digitalised image<br />

media (content) is multiple-replicated<br />

and stored on these servers. Following<br />

authentication, this content can be supplied<br />

to the Hessian tutors via the internet<br />

without extended waiting times<br />

using the password protected download<br />

option.<br />

2<br />

4


Pock-it<br />

Grundidee<br />

Hinter Pock-it steht eine simple Idee: Die<br />

Anwendung ermöglicht Benutzern das<br />

Hinterlassen und Abrufen von Informationen<br />

an bestimmten Orten. Es entsteht ein<br />

neues Kommunikationswerkzeug.<br />

Konzept<br />

Pock-it läuft auf Ihrem Mobiltelefon. Die<br />

Positionierung erfolgt mittels GPS (andere<br />

Technologien in Planung), zum Datenaustausch<br />

wird eine Internetverbindung über<br />

WLAN oder das Mobilfunknetz benötigt.<br />

In der Welt von Pock-it gibt es drei Dinge:<br />

Bubbles und Blips und Benutzer.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

a Bubbles sind aktive Orte in der<br />

echten Welt („Point of Interest“),<br />

die eine bestimmte Position<br />

und eine gewisse Größe haben.<br />

a Blips sind Nachrichten, Bilder,<br />

Videos, Sprachnachrichten oder<br />

sonstige Informationen, die in<br />

solchen Bubbles enthalten sein<br />

können. Eine Bubble kann beliebig<br />

viele Blips enthalten.<br />

a Benutzer können an beliebiger<br />

Stelle Bubbles erzeugen und Blips<br />

hinterlassen.<br />

Prof. Dr. Arnd Steinmetz, arnd.steinmetz@h-da.de<br />

Claudius Coenen, claudius.msd@amenthes.de<br />

Hochschule Darmstadt – University of Applied Sciences<br />

igdv – Zentrum für Advanced Learning,Medien und Simulation<br />

Schöfferstraße 1, 64295 Darmstadt<br />

T 06151 16-8834 / -8836, T 06151 16-8955<br />

www.igdv.h-da.de<br />

Ihr Mobiltelefon kennt Ihren aktuellen<br />

Standort und stellt Ihnen die Bubbles in<br />

Ihrer Umgebung zur Verfügung. Während<br />

Sie sich in der Welt bewegen, tauchen<br />

nach und nach neue Bubbles auf und alte<br />

verschwinden. Ihnen wird jeweils die an<br />

diesem Ort relevante Information angeboten.<br />

Das Konzept ist bewusst allgemein ge -<br />

hal ten, um eine Fülle von Anwendungen<br />

zu ermöglichen.<br />

19


20<br />

Anwendungsbeispiele<br />

a Virtuelles Geocaching<br />

Geocaching ist eine Freizeitbeschäf -<br />

tigung für Viele. Im einfachsten Fall<br />

werden Zielkoordinaten gesucht, in<br />

vielen Fällen aber auch Rätsel über<br />

einige Stationen verteilt. Mit Hilfe von<br />

Pock-it kann eine Zwischenstation<br />

eine Bubble sein, in der die nächsten<br />

Koordinaten oder ein neues Rätsel<br />

stecken.<br />

a Explorative Stadtführung<br />

Während Sie auf eigene Faust eine<br />

neue Stadt erkunden, informiert ihr<br />

Telefon Sie über Sehenswürdigkeiten<br />

und Insider-Tipps. Die Informationen<br />

können nach Sprache gefiltert werden,<br />

so dass Sie nur verständliche<br />

Nachrichten bekommen.<br />

Pock-it<br />

Lean-Back<br />

Lean-In<br />

Legend<br />

Pock-It is a generic and completely<br />

open source client-server framework for<br />

geospatial applications.<br />

Pock-it consists of the client appli cation<br />

running on a cell phone / smart phone<br />

with GPS support and internet access<br />

and the Pock-it server. The application on<br />

your cell phone stores the messages /<br />

data online on the Pock-it server. Both<br />

commercial tourism personal use<br />

Cinema Information<br />

Gastronomy Rating<br />

Event Forum<br />

Small Ad<br />

Product Information<br />

Qype Mobile<br />

Technik<br />

Timeline<br />

Historical Information<br />

Self-Guided Tour<br />

Semapedia<br />

informatory involving<br />

Pock-it ist ein Server-Client System.<br />

Der Server ist in Ruby on Rails implementiert.<br />

Er stellt einen REST-Webservice und<br />

ein Web-Interface bereit. Daten werden in<br />

einer MySQL Datenbank gespeichert.<br />

Der Client ist in Java Micro Edition<br />

geschrieben und setzt auf dem Endgerät<br />

Internetzugang und GPS voraus. Geplant<br />

sind Clients für Android, iPhone und<br />

Windows Mobile.<br />

components are open source and hence<br />

provide a platform allowing for a free<br />

defi nition of the services provided to the<br />

user.<br />

Pock-it allows you to post multimedia<br />

messages and data and “place” them at<br />

your current location using your mobile<br />

phone. Other users will be able to read<br />

those messages once they reach the<br />

Guestbook Amusement<br />

Virtual Geocaching<br />

Fazit<br />

Small Ad<br />

Geoblogging<br />

Pock-it entstand aus einer Kombination<br />

verschiedener Technologien. Es ging nicht<br />

in erster Linie darum, ein Problem zu<br />

lösen. Ergebnis ist eine Plattform, die für<br />

einige Anwendungen geeignet ist. Diese<br />

Plattform steht nun unter GPLv3 Lizenz als<br />

Open Source Software zur Verfügung. Sie<br />

kann also an spezifische Bedürfnisse angepasst<br />

werden.<br />

same location. Pock-it was developed to<br />

be a generic platform with open interfaces<br />

and was put into the open source. It<br />

will be possible to utilize the Pock-it platform<br />

for a whole range of applications<br />

from self-guided city tours (whether it be<br />

museums or restaurants) to virtual guest<br />

books left at a certain location.


MODI<br />

Dynamische Modellintegration für E-Business<br />

Entwicklung von Methoden und<br />

Anwendungs kom ponenten zur<br />

dynamischen Modellintegration im<br />

elektronischen Geschäftsverkehr<br />

Die Integration heterogener<br />

Modelle ermöglicht semantisch<br />

eindeutiges Prozess- und<br />

Informationsmanagement.<br />

Gefördert vom<br />

Motivation<br />

Zur Entwicklung und Ausführung durchgängiger<br />

Prozesse in Unternehmen und<br />

Unternehmenskooperationen sind unterschiedliche<br />

Unternehmens-, Prozess- und<br />

Datenmodelle inhaltlich zusammenzu -<br />

führen und konsistent zu verwalten. Dabei<br />

ist die Koordinierung von Modellen verschiedener<br />

Herkunft eine nicht-triviale Aufgabe,<br />

da sie für verschiedene Zwecke und<br />

Anwendungsdomänen mit Hilfe verschiedenartiger<br />

Modellierungswerkzeuge und<br />

in unterschiedlichen Modellierungssprachen<br />

erstellt wurden. Insbesondere die<br />

Koordination der heterogenen Semantik<br />

der verwendeten Fachsprache(n) stellt<br />

hierbei eine große Herausforderung dar.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Zielsetzung<br />

Zur Zusammenführung und Erschließung<br />

der Inhaltsbedeutung von Modellen<br />

wird im Projekt ein modulares semantisches<br />

Informationssystem konzipiert und<br />

prototypisch implementiert. Die Benutzerschnittstelle<br />

wird als interaktives seman -<br />

tisches Netz realisiert.<br />

MODI<br />

Methode<br />

Die Nutzung semantischer Netze bietet<br />

die Möglichkeit Unternehmens-, Prozessund<br />

Datenmodelle aller Art zueinander in<br />

Beziehung zu setzen. Durch den Einsatz<br />

semantischer Technologien in Kombination<br />

mit kollaborativen Techniken und Wissensarbeit<br />

kann das Fundament zur Herstellung<br />

semantischer Modellkonsistenz<br />

entstehen. Darauf aufbauend kann im<br />

Bottom-up-Verfahren ein eindeutiges<br />

semantisches Unternehmensmodell entstehen.<br />

Prof. Dr. Michael Rebstock, Michael.Rebstock@h-da.de, T 06151 16-8392<br />

Janina Fengel, Janina.Fengel@h-da.de, T 06151 16-9458<br />

Claus Bayer, Claus.Bayer@h-da.de, T 06151 16-9458<br />

Christian Schalles, Christian.Schalles@h-da.de, T 06151 16-9458<br />

Hochschule Darmstadt<br />

Fachbereich Wirtschaft • Forschungsgruppe eBIG<br />

Electronic Business Integration Group<br />

Haardtring 100, 64295 Darmstadt<br />

www.fbw.h-da.de/ebig • www.modi-project.org<br />

21


22<br />

Systemanwendung<br />

Das MODI-System ermöglicht eine<br />

dynamische Integration von Modellen in<br />

Fällen von Unternehmens- oder Abteilungsfusionen,<br />

bei Prozessintegrationen<br />

innerhalb und zwischen Unternehmen<br />

oder für modellgetriebene Softwareentwicklung.<br />

Beispiele für Einsatzmöglich -<br />

keiten sind die Erstellung von unternehmensweiten<br />

Informations- oder Prozessmodellen,<br />

Angleichung von Prozessen und<br />

Daten, Kopplung fachbereichsspezifischer<br />

Anwendungen oder Einführungen von<br />

ERP-Systemen oder Prozessstandards wie<br />

ITIL.<br />

Nutzen des Einsatzes<br />

MODI – Dynamic Model Integration for E-Business<br />

Der Einsatz des Systems führt über die<br />

Zeit zur Emergenz einer Unternehmensontologie<br />

ohne manuelle Vorarbeiten, die<br />

evolutionär weiter entwickelt werden<br />

kann. Es lassen sich darin Fragen beantworten<br />

wie beispielsweise: „Wie wird ‚Auftrag‘<br />

bezeichnet?“, „Ist ‚Auftrag‘ identisch<br />

mit ‚Bestellung‘?“ oder „Wo überall wird<br />

ein ‚Auftrag‘ verwendet?“.<br />

Zur Unterstützung bei der Modellierung<br />

können Korrespondenzelemente für eine<br />

semantische Analyse gesucht und Modellvergleiche<br />

zwecks semantischer Angleichung<br />

vorgenommen werden.<br />

So kann Konsistenz in der Verwendung<br />

der Fachsprache hergestellt und Prozessund<br />

Informationsmanagement ohne Ab -<br />

brüche aufgrund semantischer Uneindeutigkeit<br />

realisiert werden, ohne die Nachteile<br />

zentral koordinierter redaktioneller<br />

Arbeiten.<br />

Conceptualization and implementation of a modular system for model integration<br />

The integration of heterogeneous models facilitates semantically unambiguous process and information management.<br />

For designing and executing uninterruptible<br />

corporate processes in and<br />

between enterprises, differing enterprise,<br />

process and data models need to be consistently<br />

related and managed. Thereby,<br />

the coordination of models from different<br />

origins is a non-trivial task, as they have<br />

been produced for differing purposes<br />

and application domains by means of various<br />

modeling tools and modeling languages.<br />

Especially the heterogeneous<br />

semantics of differing business terminologies<br />

used for naming model elements<br />

present a huge challenge.<br />

Within the MODI-project a modular<br />

semantic information system is conceptualized<br />

and implemented for semantically<br />

relating and capturing the intended<br />

meaning of models. The user interface is<br />

realised as an interactive semantic net.<br />

Kooperationspartner:<br />

Using semantic nets allows for relating<br />

and coordinating models by exploiting<br />

semantic technologies in combination<br />

with collaborate techniques and knowledge<br />

management practices. Thus, the<br />

basis for semantic model consistency<br />

can be provided, which can be extended<br />

in a bottom-up-manner into an unambiguous<br />

semantic enterprise model and<br />

subsequent enterprise ontology.<br />

The MODI-system offers dynamic<br />

model integration in cases of mergers<br />

and acquisitions, B2B process integration<br />

or model-driven software architecture.<br />

Examples are the development of<br />

enterprise-wide process and information<br />

models, process and data reconciliation<br />

for mergers, linking of domain specific<br />

applications or the adoption of ERP-systems<br />

or a process standard such as ITIL.<br />

Possible questions answered by<br />

means of the semantic net provided by<br />

the MODI-system could be “How is<br />

“order” being designated?”, Is “ordering”<br />

identical to “purchase order”? or<br />

“Where is “order” being used?” For supporting<br />

modeling tasks, searches for<br />

corresponding model elements for<br />

semantic analysis and model comparisons<br />

for semantic model reconciliation<br />

can be performed. In doing so, consistent<br />

terminology use and continuous<br />

process and information management<br />

without interruptions due to semantic<br />

ambiguity can be provided without having<br />

to cope with the disadvantages of<br />

centrally managed editorial efforts.


MAVI<br />

Modulare Algorithmen für Volumenbilder<br />

MAVI ist ein modulares<br />

Softwaresystem für die<br />

Verarbeitung und Analyse<br />

von Volumenbildern, das<br />

am Fraunhofer-Institut für<br />

Techno- und Wirtschafts -<br />

mathematik in Kaisers -<br />

lautern in Zusammenarbeit<br />

mit der Hochschule Darm-<br />

stadt entwickelt wurde.<br />

MAVI ist ein Softwaresystem zur Analyse<br />

dreidimensionaler Daten, die durch<br />

Mikro-CT erhalten werden und ist besonders<br />

geeignet für die quantitative Analyse<br />

von Mikrostrukturen verschiedener Werkstoffe,<br />

z. B. von Schäumen, Faserverbund -<br />

werkstoffen, Vlies, Keramik und Beton.<br />

Aufgrund seiner modularen Struktur ist<br />

MAVI jedoch auch für die Analyse drei -<br />

dimensionaler Strukturen wie Knochen<br />

oder Schnee anwendbar. Wegen seiner<br />

grafischen Oberfläche ist das Programm<br />

einfach zu handhaben und ermöglicht es<br />

auch ungeübten Benutzern, leicht Ergebnisse<br />

zu erzielen.<br />

Prof. Dr. Joachim Ohser<br />

jo@h-da.de, T 06151 16-8655<br />

Dr. Claudia Lautensack<br />

claudia.lautensack@itwm.fraunhofer.de, T 0631 31600-4250<br />

MAVI konzentriert sich dabei auf die<br />

Charakterisierung der Geometrie komplexer<br />

Mikrostruk turen. Volumen, Oberfläche,<br />

Krümmungs integrale und die<br />

Eulerzahl werden für die vollständige<br />

Struktur oder für einzelne Objekte<br />

bestimmt. Anisotropien und Vorzugsrichtungen<br />

können ebenfalls quantifiziert werden.<br />

Weiterhin stehen verschiedene Filter<br />

und morphologische Transformationen,<br />

arithmetische und logische Operationen,<br />

die Fouriertrans formation, vielfältige<br />

Techniken zur Segmentierung und<br />

Objektisolierung sowie Funktionen zur<br />

Manipulation und Aufbereitung von<br />

Datensätzen zur Verfügung.<br />

3D-Analyse von Alumina-Granulat:<br />

Schnitte durch das Originalbild (links) und<br />

die Rekonstruktion der Körner (rechts).<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

Dipl.-Inform. Björn Wagner<br />

bjoern.wagner@itwm.fraunhofer.de, T 0631 31600-4675<br />

Hochschule Darmstadt – University of Applied Sciences<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften<br />

Schöfferstraße 3, 64295 Darmstadt<br />

23


24<br />

Die Kombination der Funktionen<br />

erlaubt z. B. die Bestimmung von Anzahl<br />

und Dicke perkolierender Poren, der<br />

mittleren Koordinationszahl zusammenhängender<br />

Teilchen oder die bildanalytische<br />

Messung der Tortuosität. Für einige<br />

komplexe, aber häufig benötigte Anwendungen<br />

wie die Entfernung von Rauschpartikeln<br />

oder die Trennung zusammenhängender<br />

Objekte wurden die Algorithmen<br />

zu benutzerfreundlichen Modulen<br />

zusammengefasst. Offenporige Schäume<br />

können mittels einer speziellen Analysefunktion<br />

untersucht werden.<br />

MAVI – Modular Algorithms for Volume Images<br />

MAVI is a modular software system for<br />

the processing and analysis of volume<br />

images developed at the Fraunhofer-<br />

Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik<br />

in cooperation with the University<br />

of Applied Sciences Darmstadt.<br />

Neben dem eigenen Bildformat für<br />

Volumenbilder kann MAVI Bilddaten in<br />

verschiedenen Datenformaten einlesen.<br />

Die Möglichkeiten reichen vom Importieren<br />

von Rohdaten und dem Einlesen von<br />

AVS-Datensätzen bis zum Importieren von<br />

2D-Bildstapeln und DICOM-Datensätzen.<br />

Bilder können im eigenen Bildformat<br />

gespeichert werden oder als 2D-Schnittbilder<br />

exportiert werden. Die Messergebnisse<br />

können als CSV-Datei zum einfachen<br />

Importieren in weitere Anwendungen, wie<br />

z. B. Statistiksoftware, exportiert werden.<br />

Neben Bildverarbeitungs- und Analysefunktionen<br />

bietet MAVI drei Visualisierungsmöglichkeiten<br />

für Volumenbilder.<br />

Kooperationspartner:<br />

MAVI is especially apt for the quantitative<br />

analysis of very different material<br />

microstructures, for example, foams,<br />

fiber composites, nonwovens, ceramics,<br />

or concrete. However, due to its modular<br />

structure, MAVI can also be applied<br />

immediately for three-dimensional<br />

images of other structures, such as<br />

bones or snow. MAVI concentrates on<br />

functions for the characterization of the<br />

complex geometry of microstructures.<br />

Volume, surface area, curvature integrals,<br />

and the Euler number are determined<br />

for the entire structure or for<br />

individual objects. Anisotropies and<br />

preferred directions are not only<br />

detected, but also quantified.<br />

Im Rahmen des FH 3 -Projekts „3D Quantitative<br />

Gefügeanalyse“ werden in Zusammenarbeit<br />

mit dem Fraunhofer ITWM die<br />

Mikrostrukturen von Fasern und Granulaten<br />

mit Hilfe von MAVI untersucht.<br />

Das Fraunhofer ITWM bietet die Analyse<br />

von Mikrostrukturen auch als Serviceleistung:<br />

die Bandbreite der untersuchten<br />

Materialien reicht dabei von Metall- und<br />

Polymerschäumen, Keramikmaterialien<br />

über Beton und Faservliesen bis hin zu<br />

Schnee.<br />

ITWM<br />

Institut<br />

Techno- und<br />

Wirtschaftsmathematik<br />

Within the scope of the FH 3 program<br />

the microstructures of fibers and granulates<br />

are examinated using MAVI.<br />

The analysis of microstructures is also<br />

offered as one of the ITWM’s services.


megadigitale-Prozess<br />

Der Weg zum erfolgreichen Einsatz von eLearning<br />

Analyse<br />

Konzeption<br />

Umsetzung<br />

Evaluation<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

a Bedarfsermittlung<br />

a Zieldefinition<br />

a Maßnahmenkatalog<br />

a Didaktische & mediendidaktische Planung<br />

a Grobkonzept, Feinkonzept, Drehbuch<br />

a Interaktions- & Betreuungskonzept<br />

a Design<br />

a Self-Assessment<br />

a Authoring mit LernBar, Flash, ...<br />

a Medienproduktion<br />

a Qualifizierung & Coaching<br />

a Qualitätssicherung<br />

a Formative & summative Evaluation<br />

a Interviews, Fragebögen, …<br />

a Usability Studien<br />

megadigitale steht für ein in Hoch -<br />

schulen und Unternehmen erfolgreich<br />

ein gesetztes Beratungs- und Umsetzungs -<br />

kon zept zur Einführung und Implemen -<br />

tierung von eLearning.<br />

Die Beratung verläuft gezielt mit Hilfe<br />

des AKUE-Prozesses Analyse – Kon zep -<br />

tion – Umsetzung – Evaluation, der ge -<br />

mein sam mit dem Auftraggeber gestaltet<br />

wird.<br />

studiumdigitale<br />

Goethe-Universität Frankfurt am Main<br />

Senckenberganlage 31, 60325 Frankfurt am Main<br />

T 069 798-24609, F 069 798-23805<br />

info@studiumdigitale.uni-frankfurt.de<br />

www.studiumdigitale.uni-frankfurt.de<br />

megadigitale<br />

Komplettlösung zum<br />

erfolgreichen Einsatz<br />

von eLearning<br />

Die sorgfältige Analyse der Ausgangslage,<br />

eine evaluationsorientierte Konzept -<br />

entwicklung und die Umsetzung anhand<br />

eines „Lean Media Production“-Prozesses<br />

verhelfen Auftraggebern zu einer selbstgesteuerten<br />

Implementierung von eLearning-Maßnahmen<br />

mit einem skalierbaren<br />

Unterstützungsangebot.<br />

Eine breite Palette an didaktischer und<br />

technischer Beratung, Begleitung und<br />

Qualifizierung sorgt für den fundierten<br />

Aufbau von eLearning-Kompetenzen im<br />

eigenen Haus und sichert deren nachhaltige<br />

Verankerung. Das Leistungsspektrum<br />

umfasst den kompletten Prozess von der<br />

didaktischen Beratung über die Content -<br />

erstellung inklusive Ton-, Film- und Bildbearbeitung<br />

bis hin zur Evaluation.<br />

25


26<br />

LernBar – das Werkzeug zur schlanken Produktion von Lernprogrammen<br />

Mit dem Autorensystem LernBar lassen<br />

sich Lerninhalte unter Einhaltung gestalterischer<br />

Qualitätskriterien schnell und<br />

einfach produzieren. Zahlreiche Frage -<br />

typen und Feedbackmöglichkeiten sowie<br />

das Einbinden aller gängigen Medienformate<br />

ermöglichen die schnelle Umsetzung<br />

didaktischer Lernszenarien.<br />

Motivation, Zufriedenheit und gute<br />

Resultate kennzeichnen erfolgreiche Lernszenarien.<br />

Anonymisierte Online-Self-<br />

Assess ments geben, neben der individuellen<br />

Beratung, wichtige Hinweise zu persönlichen<br />

Stärken und erforderlichen<br />

Kompetenzen.<br />

megadigitale process<br />

Im LernBar-Studio sorgen mehr als 40<br />

Vorlagen für ein abgestimmtes Kurs -<br />

design.<br />

Der LernBar-Player zeigt die Lernprogramme<br />

in einem Standardbrowser an<br />

und ist für den Einsatz in Online- und<br />

Offline-Szenarien konfigurierbar.<br />

Self-Assessment – die Grundlage für zukünftigen Lernerfolg<br />

studiumdigitale at the Goethe-University<br />

Frankfurt offers broad support for<br />

the introduction and implementation of<br />

eLearning activities for universities and<br />

companies.<br />

Ein anonymisierbares Anmeldeverfahren<br />

garantiert Interessierten und Lernenden<br />

eine individuelle Bearbeitung des<br />

Assessments und die vertrauliche Aus -<br />

wertung der Ergebnisse.<br />

This includes a proven and award-winning<br />

consulting concept, a powerful<br />

authoring tool, an intelligent self-assessment<br />

system and an extensive training<br />

program.<br />

Zur Kursverwaltung und -auswertung<br />

steht, sofern kein eigenes LMS eingesetzt<br />

wird, das LernBar-Portal zur Verfügung.<br />

Dies kann zudem als Online-Entwicklungs<br />

umgebung genutzt werden, über<br />

die mehrere Autoren gemeinsam Kurse<br />

bearbeiten können.<br />

Als Auswertung erhalten die Lernenden<br />

ein Bewertungsdiagramm mit Erläuterungen,<br />

das die eigenen Ergebnisse mit<br />

Durchschnittswerten vergleicht.<br />

Together with our customers we<br />

create successful and future-oriented<br />

eLearning environments.


Generierung anatomischer Atlanten<br />

für die Strahlentherapie<br />

Weltweit erkranken ca. 11 Millionen Menschen neu an Krebs.<br />

Assistenz systeme zur Tumortherapie sind ein wichtiges Hilfs -<br />

mittel, um eine Heilung herbeizuführen oder um die Lebensqualität<br />

der Erkrankten zu verbessern. Eine der tragenden Säulen<br />

der Therapie ist neben der Resektion des Tumors und der<br />

Chemotherapie die Strahlentherapie. Diese wird mit einer Definition<br />

des Zielvolumens zur Bestrahlungsplanung vorbereitet.<br />

1 Konturierung der Zielvolumina<br />

Die interaktive Konturierung des Ziel -<br />

vo lumens wird in ausgewählten Schichten<br />

des CT-Datensatzes vorgenommen. Die<br />

gezeichnete Kontur kann in die nächste,<br />

nicht konturierte Schicht kopiert und dort<br />

nach verschiedenen Methoden durch den<br />

Strahlentherapeuten angepasst werden.<br />

Eine 3D-Anpassung der Konturen anhand<br />

einer speziellen 3D-Visualisierung des<br />

Konturmodells ist möglich. Folgende<br />

Funktionalitäten wurden entwickelt:<br />

a Schichtweise interaktive Konturierung<br />

a Konturkorrekturen mit klinisch<br />

optimierten Tools (2D)<br />

a Konturanpassung in mehreren<br />

Schichten (3D)<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

2 Generierung der Atlanten<br />

Die Atlanten bestehen aus einem Zielvolumenmodell<br />

und aus einem dazugehörigen<br />

Landmarkenmodell. Aus den konturierten<br />

Schichten einer Tumorentität in<br />

CT-Datensätzen mehrerer Patienten wird<br />

ein dreidimensionales Modell des Zielvolumens<br />

generiert. Zur korrekten Anpassung<br />

mehrerer Modelle wird das Landmarkenmodell<br />

verwendet.<br />

a Definition spezifischer, korrespondierender<br />

anatomischer Landmarkensätze<br />

a Erstellung des Landmarkenmodells<br />

aus mehreren Datensätzen<br />

a Erstellung des Zielvolumenmodells<br />

mithilfe des Landmarkenmodells<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

University of Applied Sciences<br />

Da nach einer Tumorresektion die natürlichen Gewebestrukturen<br />

nicht mehr existieren, muss das Zielvolumen für die<br />

Bestrahlung zeitaufwendig manuell durch einen Strahlentherapeuten<br />

im 3D-CT-Datensatz definiert werden. Das vorgestellte<br />

Software-Programm erlaubt, eine schnelle Zielvolumendefinition<br />

für Prostata-, Zervix- und Kopf-Hals-Tumoren weitgehend zu<br />

automatisieren, zu objektivieren und zu visualisieren.<br />

Prof. Dr. Detlef Richter<br />

Dipl.-Inform. Soulimane Abdellaoui, M.Sc.<br />

Dipl.-Inform. Faisel Bekkaoui<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

Fachbereich Design, Computer Science, Media<br />

Kurt-Schumacher-Ring 18, 65197 Wiesbaden<br />

in Kooperation mit:<br />

Philipps-Universität Marburg<br />

Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie<br />

PD Dr. med. Gerd Strassmann<br />

3 Anwendung der Atlanten<br />

Die Überlagerung des Zielvolumenmodells<br />

auf einen individuellen CT-Datensatz<br />

eines neuen Patienten erfolgt über eine<br />

affine Transformation. Die Transforma -<br />

tionsparameter werden aus den Landmarken<br />

und dem Landmarkenmodell<br />

berechnet. Mithilfe der Parameter kann<br />

das Zielvolumenmodell dem neuen CT-<br />

Datensatz für die Durchführung der<br />

Bestrahlungsplanung überlagert werden.<br />

a Interaktive Definition der Landmarken<br />

a Berechnung der Transformations -<br />

parameter<br />

a Affine Transformation des<br />

Zielvolumenmodells<br />

www.ttn-hessen.de 27


28<br />

4 Bewertung des Landmarkensatzes<br />

Die Güte des Verfahrens ist von der Wahl<br />

eines geeigneten Landmarkensatzes<br />

abhängig. Für die Bestimmung der besten<br />

Landmarken ist ein Evaluations-Tool integriert,<br />

das aus mehreren vorgeschlagenen<br />

Landmarken einen geeigneten Land -<br />

markensatz extrahiert. Die Güte des Landmarkensatzes<br />

wird durch unterschiedliche<br />

mathematische Methoden bewertet.<br />

a Definition mehrerer potentieller<br />

Landmarken<br />

a Auswahl unterschiedlicher<br />

Landmarkenkombinationen<br />

a Bewertung des Landmarkensatzes<br />

durch Varianz oder SI-Index<br />

5 3D-Visualisierung<br />

Die überlagerten Zielvolumina werden für<br />

die medizinische Bewertung dreidimensional<br />

visualisiert. Es können mehrere sich<br />

überschneidende Strukturen mit einstellbarer<br />

Transparenz dargestellt und durch<br />

Rotation von allen Seiten betrachtet werden.<br />

a Transparente Darstellung sich<br />

überschneidender Strukturen<br />

a Abbildung Referenz zur Position<br />

von CT-Bildern<br />

a Kontroll- und Korrekturmöglichkeit<br />

für den Therapeuten<br />

Generation of Anatomical Target Volumes for Radiotherapy in Cancer Treatment<br />

Multidisciplinary cancer treatment is<br />

often carried out by surgery, chemo -<br />

therapy and irradiation of the surrounding<br />

tissue. To perform an exact irradiation<br />

preplanning, the target volume has<br />

to be defined. The objective of the presented<br />

work is to facilitate to a large<br />

extent the definition of target volumes.<br />

Landmark models are used for the generation<br />

of anatomical target volumes.<br />

The following functions have been<br />

implemented:<br />

a Contouring of individual target<br />

volumes in selected slices of<br />

3D CT data sets<br />

a Generation of anatomical atlas<br />

of specified target volumes using<br />

anatomical landmarks<br />

a Application of the target volumes<br />

onto individual data sets by affine<br />

transformation<br />

Bilder links: Drahtgittermodelle aus der<br />

Konturierung anatomischer Strukturen<br />

Zielvolumen der Prostata mit Risikostrukturen<br />

(oben), Zielvolumen der Zervix (unten).<br />

Bilder Mitte: Oberflächenmodelle<br />

Zielvolumen der Prostata in halbtransparenter<br />

Darstellung (oben), Zielvolumen der Zervix (unten).<br />

Bild rechts: Oberflächenmodell des Zielvolumens<br />

der Nasopharynx mit Risikostruktur Wirbelsäule.<br />

6 Zusammenfassung<br />

Das vorgestellte Assistenzsystem für die<br />

Zielvolumendefinition als zentraler Schritt<br />

in die Bestrahlungsplanung erlaubt die<br />

Generierung von Zielvolumenmodellen<br />

für unterschiedliche Entitäten und deren<br />

schnelle Anpassung an individuelle anatomische<br />

Gegebenheiten. Dafür sind der<br />

Import und der Export von DICOM-Datensätzen<br />

vorgesehen. Durch die vorhandene<br />

Netzwerkfähigkeit des Systems wird der<br />

Datentransport besonders einfach.<br />

a Generierung von Zielvolumen -<br />

modellen mehrerer Tumorentitäten<br />

a Import von DICOM-Datensätzen<br />

a Export der Modelle als RT-Structure<br />

a Evaluation of appropriate landmark<br />

sets using different mathematical<br />

tools<br />

a 3D visualization of target volumes<br />

by graphical representation using<br />

OpenGL<br />

a Extendable to further tumor entities<br />

and risk structures


Form- und Bewegungsanalyse<br />

von Lungentumoren<br />

Einführung und Problemstellung<br />

Die therapeutische Behandlung von<br />

beweglichen Tumoren ist gekennzeichnet<br />

durch eine stetige Weiterentwicklung auf<br />

dem Gebiet der Strahlentherapie. Neue<br />

Methoden ergeben sich durch eine Atem<br />

getriggerte Bestrahlung, eine Nachführung<br />

der Strahlenquelle durch ein „Cyberknife“<br />

oder durch die Verwendung von<br />

geladenen Teilchen für die Bestrahlung,<br />

der sog. Partikeltherapie, anstelle der<br />

standardmäßig verwendeten 3D-Bestrahlungstechniken.<br />

Die Partikeltherapie<br />

ermöglicht darüber hinaus einen steilen<br />

Dosisabfall zum gesunden Gewebe, da<br />

die geladenen Partikel im Gegensatz zu<br />

den Röntgenstrahlen mithilfe von Magneten<br />

punktgenau zum Tumor gelenkt werden<br />

können.<br />

Ein besonderes Problem ergibt sich,<br />

wenn der Tumor aufgrund der Atembewegung<br />

im Körper außer seiner Position<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

auch seine Form verändert. Dieses kann<br />

beispielsweise bei der Behandlung des<br />

Bronchialkarzinoms gegeben sein. Aktuell<br />

erfolgt eine Berücksichtigung der<br />

Tumorbewegung oder der Formänderung<br />

entweder durch eine Vergrößerung<br />

des Bestrahlungsvolumens, was die<br />

Nebenwirkung der Strahlung auf gesundes<br />

Gewebe erhöht, oder durch die<br />

Bestrahlung in bestimmten Atemphasen,<br />

was die gesamte Bestrahlungszeit ver -<br />

längert.<br />

Die vorgestellte Studie knüpft an diese<br />

Entwicklungen an, um neue therapeutische<br />

Maßnahmen zu simulieren und zu<br />

visualisieren.<br />

Mathematische Modellierung<br />

der Tumorform<br />

Aus der Mathematik kennt man Verfahren,<br />

analytische oder numerische Größen<br />

in eine unendliche Reihe zu entwickeln.<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

University of Applied Sciences<br />

Prof. Dr. Detlef Richter<br />

Dipl.-Inform. Faisel Bekkaoui<br />

Dipl.-Inform. Soulimane Abdellaoui, M.Sc.<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

Fachbereich Design, Computer Science, Media<br />

Kurt-Schumacher-Ring 18, 65197 Wiesbaden<br />

in Kooperation mit:<br />

Philipps-Universität Marburg<br />

Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie<br />

PD Dr. med. Gerd Strassmann<br />

So lassen sich auch dreidimensionale Formen<br />

aus Grundformen entwickeln. Diese<br />

Grundformen bilden die Kugelflächenfunktionen<br />

oder Spherical Harmonics.<br />

Diese bestehen aus einem orthonormalen<br />

Satz von Eigenfunktionen YL,m , mit denen<br />

man mit noch zu bestimmenden Koeffizienten<br />

CL.m mit Pn = P(xn , yn , zn ) = P(rn , Ωn ),<br />

wobei n = 1, …, N, jede beliebige Form<br />

aus gegebenen Raumpunkten einer<br />

Oberfläche nachbilden kann. Es gilt im<br />

Diskreten:<br />

+L<br />

L max<br />

P n = ∑ ∑ C L,m Y L,m (Ω L,m)<br />

L=0 m=L<br />

wobei für die Indizes gilt : m = -L, …, +L<br />

und L = 0, …, L max .<br />

Die Zerlegung und die Rekonstruktion<br />

einer Tumorform aus Kugelflächenfunktionen<br />

Y L,m kann in einem raumbezogenen<br />

oder in einem tumorbezogenen<br />

Koordinatensystemen erfolgen.<br />

29


30<br />

Mathematische Modellierung<br />

der Bewegungsbahn<br />

Für die Analyse der Bewegung des<br />

Tumors wird dessen räumlicher Schwerpunkt<br />

in den einzelnen Atemphasen er -<br />

mittelt. Die Schwerpunkte bilden die<br />

Stützstellen zur Berechnung einer ge -<br />

schlossenen dreidimensionalen Bahn -<br />

kurve. Die Berechnung erfolgt durch<br />

kubische Splines mit geeigneten Parametern.<br />

Die Bahnkurve wird mit einer Sicherheitsmarge<br />

als der tatsächliche Verlauf des<br />

Tumors während eines Atem zyklus<br />

angenommen.<br />

Anwendung<br />

Shape and Motion Analysis of Lung Tumors<br />

Purpose of Study<br />

Therapy of moving lung tumors is<br />

undergoing rapid development due to<br />

technological progress in irradiation<br />

treatment. New methods are based on<br />

tumor gating or tracking by guided continuous<br />

beam source ( cyberknife ), or by<br />

applying C 12 -ion particle beam, which<br />

enables a highly precise irradiation of<br />

tumors without affecting normal tissue.<br />

In contrast to photon beams, charged<br />

particle beams are guided by magnetic<br />

fields. Use of mathematical models<br />

allows to describe continuous tumor<br />

movement and distortion for technical<br />

compensation.<br />

Für eine Anwendung liegen die Bild -<br />

daten eines Tumors in Form eines 4D-CT<br />

Datensatzes vor, in dem der Tumor ortsund<br />

zeitabhängig in 12 Atemphasen aufgezeichnet<br />

wurde. Aus ihm werden die<br />

3D-Darstellungen zu den unterschied -<br />

lichen Atemphasen extrahiert. Hierfür<br />

wird der Tumor durch einen erfahrenen<br />

Radiologen konturiert. Aus den Konturen<br />

wird der Schwerpunkt des Tumors<br />

berechnet und die dreidimensionale<br />

Oberfläche erstellt. Anschließend werden<br />

die Wichtungsfaktoren CL,m der Kugelflächenfunktionen<br />

bestimmt, aus denen<br />

die Tumorform modelliert werden kann.<br />

Mathematical model<br />

3D shapes can be decomposed into a<br />

series of spherical harmonics, which<br />

form a set of orthonormal functions Y L,m<br />

with coefficients C L,m , yet to be determined.<br />

The 3D surface is described by N<br />

data points P n = P(x n , y n , z n ) = P(r n , Ω n ),<br />

for n = 1, …, N:<br />

L max<br />

+L<br />

P n = ∑ ∑ C L,m Y L,m (Ω L,m)<br />

L=0 m=L<br />

with indices m = -L, …, +L und L = 0, …,<br />

L max .<br />

Tumor movement is analyzed by calculating<br />

its spatial center of volume for<br />

discrete phases of respiration. The centers<br />

are used as three-dimensional data<br />

points to calculate a closed loop by<br />

cubic splines. This loop is assumed<br />

within a security margin to be the motion<br />

path of the tumor.<br />

Aus den Schwerpunkten des Tumors<br />

kann nun ein Modell der Tumorbahn<br />

erzeugt werden. Mithilfe dieser beiden<br />

Modelle wird durch Interpolation die Position<br />

und die Form des Tumors für jede<br />

Stelle auf der Bewegungsbahn berechnet<br />

und dargestellt. Dieses mathematische<br />

Modell kann einerseits als Grundlage für<br />

eine dynamische Strahlführung für eine<br />

kontinuierliche Bestrahlung des Tumors<br />

während der Atembewegung mit einem<br />

Cyberknife oder mit einem Partikelstrahl<br />

oder andererseits als Bestrahlungs -<br />

simulation und Bewegungsvisualisierung<br />

dienen.<br />

Application<br />

The tumor is registered as a 4D-CT data<br />

set for 12 distinct phases of respiration.<br />

The data set is decomposed into 3D representations<br />

at the different phases. After<br />

an expert radiologist delineated the<br />

tumor, its center of volume is calculated<br />

and a 3D surface model is created. The<br />

surface is decomposed into components<br />

C L,m of the spherical harmonics representing<br />

its shape. The moving path is calculated<br />

from the centers its volume as a cubic<br />

spline. Subsequently the tumor model<br />

may be calculated by interpolating the<br />

parameters accordingly for any position of<br />

the motion path. This model provides the<br />

frame work for dynamic beam guidance<br />

for a continuous photon irradiation or a<br />

particle beam guiding system of respiratory<br />

moving tumors as well as to simulate<br />

the irradiation process or to visualize the<br />

tumor motion.


Wivi<br />

Interaktive Visualisierung zur opportunistischen Suche in der Wikipedia<br />

Relevante Informationen in einer großen,<br />

umfassenden Wissenssammlung wie<br />

der Wikipedia zu finden erfordert in der<br />

Regel eine relativ genaue Vorstellung<br />

davon, was eigentlich gefunden werden<br />

soll. Oftmals steht dem aber entgegen,<br />

dass der Suchende noch nicht über genug<br />

Kontextwissen verfügt, um Begriffe innerhalb<br />

eines Themengebietes einordnen<br />

und eine präzise Suchanfrage formulieren<br />

zu können.<br />

Die webbasierte Anwendung Wivi<br />

ermöglicht eine intuitive Navigation durch<br />

das Wissen der Wikipedia, in dem sie dem<br />

Suchenden die Zusammenhänge der<br />

betrachteten Artikel visualisiert und relevante<br />

Artikel hervorhebt. Die visuelle<br />

Unterstützung hilft dabei sowohl bei einer<br />

initialen Recherche in einem bisher unbekannten<br />

Themengebiet als auch bei der<br />

Vertiefung von bereits bekanntem Wissen.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Informationsrecherche in umfangreichen Wissenssammlungen<br />

Das übliche Vorgehen, um in der Wikipedia<br />

Informationen zu einem bestimmten<br />

Themengebiet herauszusuchen, be -<br />

steht darin, mit einem zuvor bekannten<br />

Stichwort zu beginnen und den dazugehörigen<br />

Artikel abzurufen. In diesem werden<br />

weitere themenspezifische Begriffe<br />

verlinkt, die in der Regel mühsam einzeln<br />

durchgelesen werden müssen und selbst<br />

wieder auf weitere möglicherweise relevante<br />

Artikel verweisen.<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

University of Applied Sciences<br />

Dipl.-Inform. (FH) Simon Lehmann<br />

Prof. Dr. Ulrich Schwanecke<br />

Prof. Dr. Ralf Dörner<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

Fachbereich Design Informatik Medien<br />

Studiengang Medieninformatik<br />

Unter den Eichen 5, 65195 Wiesbaden<br />

Der Suchende verliert in der komplexen<br />

Struktur der untereinander verlinkten Artikel<br />

in der Regel recht schnell den Überblick.<br />

In der englischen Sprachversion bildet<br />

die Wikipedia derzeit einen gerichteten<br />

Graphen, der aus etwa 2,6 Mio. Artikeln<br />

und über 35 Mio. Links besteht. Normale<br />

Webbrowser eignen sich für die Navigation<br />

in solchen Strukturen nur sehr bedingt.<br />

31


32<br />

Visualisierung komplexer Graphen<br />

Wivi zeigt dem Suchenden immer den<br />

bereits besuchten Ausschnitt der Wikipedia<br />

an. Zusätzlich werden alle von dort<br />

verlinkten Artikel zur Erweiterung des<br />

Themengebiets angezeigt. Dadurch kann<br />

der Benutzer Stück für Stück seinen Informationshorizont<br />

erweitern und behält<br />

gleichzeitig die bereits erfassten Informationen<br />

im Blick.<br />

Diese beiden unterschiedlichen Aufgaben<br />

werden auch visuell unterschiedlich<br />

behandelt.<br />

Radial Tree Layout mit<br />

dynamischer Gewichtung zur<br />

optimalen Platzausnutzung<br />

So erfolgt die Darstellung<br />

a der bereits besuchten Artikel durch<br />

einen Radial Tree Layout-Algorithmus,<br />

der ausgehend von dem zuerst<br />

besuchten Artikel die Navigations -<br />

historie abbildet und somit<br />

Zusammenhänge verdeutlicht.<br />

a der weiterführenden Artikel kompakt<br />

auf verschiedenen Ringebenen am<br />

Rand der Visualisierung.<br />

Die Zuordnung zu den Ringebenen<br />

erfolgt dabei nach Bemessung der potentiellen<br />

Relevanz eines Artikels zu den<br />

bereits besuchten Artikeln. Durch einfaches<br />

Anklicken eines Begriffs in der visuellen<br />

Darstellung wird der entsprechen de<br />

Artikel aufgerufen. Die damit einhergehenden<br />

teilweise umfangreichen Strukturänderungen<br />

der Suchhistorie werden<br />

durch eine Animation verdeutlicht. Mit<br />

Hilfe der Maus kann der Benutzer einen<br />

Begriff auswählen und sich die Verlinkung<br />

zu anderen Begriffen farblich hervorheben<br />

lassen. Zusammen mit der Möglichkeit,<br />

den Artikeltext zu dem ausgewählten<br />

Begriff darzustellen, ist Wivi damit ein interaktiver<br />

Browser, der auf die besonderen<br />

Eigenschaften der Wikipedia zugeschnitten<br />

ist.<br />

Wivi – Interactive Visualization for Opportunistic Exploration of Wikipedia<br />

Finding relevant information in a large<br />

and comprehensive collection of knowledge<br />

like Wikipedia usually requires a<br />

quite accurate preconception of the<br />

desired results. On the other hand, the<br />

Webbrowser<br />

Client (Flash/Flex)<br />

SOAP<br />

Webservice<br />

(Java) Webserver/<br />

Servlet-Container<br />

HTTP<br />

MediaWiki API (PHP)<br />

Wikipedia<br />

HTTP<br />

user might not yet have enough knowledge<br />

to put domain-specific terms into<br />

context and to form a precise search<br />

query. Wivi enables the user to intuitively<br />

navigate the knowledge of Wikipedia by<br />

Eingesetzte Technologie<br />

Wivi wurde entsprechend der Wikipedia<br />

selbst als Webanwendung konzipiert,<br />

was seine einfache Verwendung ermöglicht.<br />

Dabei kommt für die Benutzerschnittstelle<br />

auf dem Client das Adobe<br />

Flex-Framework zum Einsatz. Die Anbindung<br />

an die Wikipedia erfolgt über einen<br />

Webservice, der in Java implementiert<br />

wurde und über eine Apache Tomcat /<br />

Axis2 Installation dem Client zur Verfügung<br />

gestellt wird. Der Webservice greift<br />

auf die Daten der Wikipedia über die<br />

HTTP-API der MediaWiki-Software zu, mit<br />

der die Wikipedia betrieben wird.<br />

Durch diese Architektur kann die<br />

Anwendung auch auf anderen Media-<br />

Wiki-basierten Wikis eingesetzt werden.<br />

Außerdem ist es durch Austausch des<br />

Webservice möglich, auch andere verlinkte<br />

Dokumentstrukturen als Datenquellen<br />

zu nutzen.<br />

Wivi kann ausprobiert werden unter<br />

http://wivi.slashslash.de/<br />

visualizing the structure of visited articles<br />

and emphasizing relevant other articles.<br />

Try Wivi under http://wivi.slashslash.de/ .


MIT 3D<br />

Mensch-Maschine Interface Technologie für virtuelle Umgebungen<br />

MIT 3D ist eine prototypische kamerabasierte<br />

Benutzerschnittstelle für einen<br />

Büroarbeitsplatz, die auf die vollständige<br />

Integration des Anwenders in eine virtuelle<br />

Umgebung abzielt. Diese Technologie<br />

erhält den räumlichen Kontext von<br />

Nutzeraktionen und schafft eine natür -<br />

liche Schnittstelle zur Interaktion mit virtuellen<br />

Objekten. Damit verstärkt sie die<br />

vom Anwender empfundene Präsenz in<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

der virtuellen Welt und erlaubt neben<br />

Interaktions metaphern auch die Realisierung<br />

natür licher gestischer Kommunikationskanäle<br />

für neuartige 3D Telekonferenzumgebungen<br />

der Zukunft.<br />

Grundlage von MIT 3D ist die drei -<br />

dimensionale Registrierung und Rekonstruktion<br />

des Benutzeroberkörpers. Die<br />

so ermittelten räumlichen Informationen<br />

lassen sich auf unterschiedliche Arten<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

University of Applied Sciences<br />

Dipl. Inform. (FH) Christoph John<br />

Prof. Dr. Ulrich Schwanecke<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

Fachbereich Design Informatik Medien<br />

Studiengang Medieninformatik<br />

Unter den Eichen 5, 65195 Wiesbaden<br />

Dr. Holger Regenbrecht<br />

Department of Information Science<br />

University Otago, New Zealand<br />

Vision: Natürliche<br />

Handinteraktion in einer<br />

virtuellen Umgebung<br />

Hochaufgelöste volumetrische Echtzeit-Rekonstruktion von Gesicht und Händen<br />

weiter verwenden. Position und Orientierung<br />

des Gesichts können beispielsweise<br />

zur korrekten Darstellung von stereographischen<br />

Inhalten herangezogen werden,<br />

während die Rekonstruktion der Hände<br />

zur Erzeugung künstlicher Handrepräsentationen<br />

in der virtuellen Realität dienen<br />

kann. Dies erlaubt die natürliche<br />

Kommunikation und Interaktion in der<br />

virtuellen Welt.<br />

33


34<br />

Verteilung von Hautfarbe im normierten RG-Farbraum Gelerntes parametrisches Hautfarbmodell<br />

Das System<br />

Die Basis von MIT 3D bilden sechs um<br />

den Arbeitsbereich herum angeordnete<br />

Kameras. Deren Bilder dienen als Ausgangspunkt<br />

einer volumetrischen Rekonstruktion<br />

des Anwenders, speziell seines<br />

Gesichts und seiner Hände. Ein Teil dieser<br />

Rekonstruktion wird direkt in die virtuelle<br />

Umgebung eingebettet, ein anderer<br />

dient als Grundlage zur Schätzung einer<br />

Gelenkparametrisierung für ein Körpermodell<br />

des Anwenders.<br />

MIT 3D<br />

MIT 3D is a desk-based user-interface<br />

for virtual worlds. Our technology is<br />

based on a multi-camera setup and a<br />

probabilistic algorithm, which combines<br />

Volumetrische Rekonstruktion<br />

In alltäglichen Büroumgebungen dominieren<br />

variierende Lichtverhältnisse und<br />

vari able Hintergrundszenen. Diese er -<br />

schweren die robuste Bildanalyse und<br />

damit verbunden die volumetrische Re -<br />

kon struktion und semantische Szenenanalyse.<br />

Daher wurde ein stochastisches<br />

Verfahren entwickelt, welches den Rekonstruktionsprozess<br />

mit der Szeneninterpretation<br />

koppelt und damit den Informationsfluss<br />

innerhalb der Anwendung maximiert.<br />

Das Verfahren verbindet dazu Hin tergrund-<br />

und Hautfarbmodelle aus allen<br />

verfügbaren Kameraperspektiven mit<br />

zeitlichen 3D-Vordergrundinformationen.<br />

Diese ergeben sich aus der Bewegungshistorie<br />

und dem Körpervolumen des<br />

Anwenders und werden aus einer modellbasierten,<br />

volumetrischen Zeitreihenanalyse<br />

abgeleitet. Das Verfahren wird damit<br />

sehr robust gegenüber Bildstörungen<br />

und erlaubt die Erzeugung hochdetaillierter<br />

volumetrischer Rekonstruktionen<br />

von hautfarbenen Objekten wie Händen<br />

und Gesicht, sowie die modellbasierte<br />

Verfolgung von Körperbewegungen des<br />

Anwenders.<br />

Links: Trackingmodell des Oberkörpers (in Entwicklung)<br />

Rechts: Volumetrische Rekonstruktion des Oberkörper<br />

image processing with semantic scene<br />

analysis. This results in volumetric reconstructions<br />

of the upper body, which is<br />

utilized for model-based body tracking<br />

Realisierung<br />

MIT 3D ist echtzeitfähig. Dies wird durch<br />

die massiv parallele Implementierung auf<br />

Grafikhardware erreicht. Hand und Körpertracking<br />

wurden dabei in einer<br />

geschlossenen stochastischen Kette formuliert,<br />

beginnend bei der Bildverarbeitung<br />

auf Pixelebene, bis hin zur semantischen<br />

Interpretation. Hierdurch sind keine<br />

Konfigurationsparameter für die Einzelkomponenten<br />

notwendig.<br />

and the construction of detailed hand<br />

and face models. The system has been<br />

implemented on the GPU to release the<br />

CPU and to satisfy real-time constraints.


THMILE<br />

3D Medical Imaging Learning Environment<br />

Im Rahmen eines interdisziplinären Entwicklungsprojektes<br />

wurde im Studiengang<br />

Medieninformatik des Fachbereiches<br />

Design Informatik Medien der Fachhochschule<br />

Wiesbaden zusammen mit der Poliklinik<br />

für Zahnärztliche Chirurgie der<br />

Johannes Gutenberg-Universität Mainz<br />

eine Software zur realitätsnahen Simulation<br />

von intraoralen Röntgenprozessen ent -<br />

wickelt.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Intraorales Röntgen wurde bislang ausschließlich<br />

an einem Phantom und unter<br />

Verwendung realer Röntgengeräte<br />

gelehrt. Damit ist die Lehre mit einem<br />

hohen Kostenaufwand verbunden und<br />

durch Ressourcen und Trainingszeiten limitiert.<br />

Die entwickelte Anwendung THMILE<br />

erlaubt die vollständige Simulation des<br />

Röntgenprozesses, basierend auf einem<br />

menschlichen CT-Datensatz.<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

University of Applied Sciences<br />

Prof. Dr. Ulrich Schwanecke<br />

Dennis Schwertel<br />

Prof. Dr. Wolfgang Weitz<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

Fachbereich Design Informatik Medien<br />

Studiengang Medieninformatik<br />

Unter den Eichen 5, 65195 Wiesbaden<br />

Priv.-Doz. Dr. med. dent. Ralf Schulze<br />

Poliklinik für Zahnärztliche Chirurgie<br />

Johannes Gutenberg-Universität Mainz<br />

Dabei umfasst die Simulation den kompletten<br />

Röntgenprozess von der Konfiguration<br />

der Röntgenapparatur bis hin zur<br />

Erstellung und Bewertung einer Röntgenaufnahme.<br />

35


36<br />

Simulation eines Röntgenprozesses<br />

Das modular aufgebaute System THMILE<br />

besteht aus einer Simulations- und einer<br />

Analyse-Komponente.<br />

Im Simulationsmodul wird die Konfiguration<br />

des Röntgensystems spezifiziert<br />

sowie die Geometrie von Röntgen-Quelle<br />

und Sensor in einer virtuellen Umgebung<br />

festgelegt. Hierzu findet der Anwender ein<br />

Modell der Röntgenanlage und die semi -<br />

transparente Ansicht eines menschlichen<br />

Schädels mit einer detaillierten Nach -<br />

bildung des Ober- und Unterkiefers vor.<br />

Die Anordnung der Röntgenapparatur<br />

kann computergestützt auf Basis einer<br />

automatischen Vorpositionierung oder<br />

rein manuell geschehen. Für die manuelle<br />

Positionierung stehen intuitive Trans -<br />

lations- und Rotations-Werkzeuge zur<br />

Verfügung.<br />

Das Oberflächenmodell des virtuellen<br />

Schädels basiert auf dem gleichen CT-<br />

Datensatz, der auch zur Berechnung der<br />

Röntgenbilder herangezogen wird. Damit<br />

wird die Konsistenz zwischen der Simulationsumgebung<br />

und den generierten<br />

Röntgenbildern garantiert.<br />

Analyse der Röntgenaufnahmen<br />

THMILE – 3D Medical Imaging Learning Environment<br />

In a joint development project of the<br />

University of Applied Sciences Wiesbaden<br />

and the Johannes Gutenberg<br />

University Mainz, THMILE, a system for<br />

the simulation of an intraoral X-Ray sys-<br />

Im Analysemodul lassen sich die errechneten<br />

Aufnahmen automatisch anordnen,<br />

sichten und bewerten. Hierzu stehen verschiedene<br />

Skalierungs- und Positionierungs-Werkzeuge<br />

zur Verfügung. Die Aufnahmen<br />

lassen sich damit dem räumlichen<br />

Kontext eines standardisierten FDI Zahnschemas<br />

zuordnen und so besser interpretieren.<br />

tem has been developed. It is based on a<br />

dataset generated by computerized<br />

tomography. The system offers tools for<br />

the entire process simulation from the<br />

parametrization of the X-Ray equipment<br />

THMILE in der<br />

zahnmedizinischen Ausbildung<br />

Der zusätzliche Einsatz eines Systems<br />

zur Röntgensimulation bringt eine Reihe<br />

von Vorteilen gegenüber der rein klassischen<br />

Röntgenausbildung am Patienten.<br />

Im Einzelnen sind dies:<br />

a Flexibilität und Kosteneffizienz:<br />

Da ohne teure Röntgenanlage rein<br />

virtuell geröntgt wird, kann orts -<br />

unabhängig und zu jeder Zeit geübt<br />

werden.<br />

a Umfangreiches Verständnis<br />

anatomischer Zusammenhänge:<br />

Eine semitransparente Patienten-<br />

Visualisierung vermittelt ein besseres<br />

Verständnis für die Positionierung<br />

der Röntgenapparatur, da sämtliche<br />

Teile des Gerätes stets von allen<br />

Seiten einsehbar sind.<br />

a Einfache Überprüfung des<br />

Lernerfolgs:<br />

Es können Lernziele, wie z. B. die<br />

Erzeugung einer vorgegeben<br />

Ansicht, automatisiert bewertet<br />

werden.<br />

In naher Zukunft soll THMILE in der zahnmedizinischen<br />

Ausbildung der Johannes<br />

Gutenberg Universität Mainz eingesetzt<br />

werden. In diesem Zusammenhang ist<br />

auch die Integration in das E-Learning der<br />

Universität geplant.<br />

up to image formation and evaluation.<br />

THMILE will soon be used as an e-learning<br />

environment at the University Mainz.


TurgorLab<br />

Berührungslose Vermessung von postoperativen Schwellungen<br />

Die Evaluierung und Qualitätssicherung<br />

medizinischer Therapiemethoden erfordert<br />

die objektive, detaillierte Vermessung<br />

und Dokumentation von Heilungsprozessen.<br />

Das hier vorgestellte System Turgor-<br />

Lab, ermöglicht die zu verlässige, berührungslose,<br />

volumetrische Bestimmung und<br />

Dokumentation von Schwellungen im<br />

Gesichtsbereich, wie sie typischerweise<br />

im Rahmen der zahnärzt lichen Chirurgie<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

sowie der Kieferorthopädie und Kiefer -<br />

chirurgie auftreten. Mit dem System lässt<br />

sich sowohl der Rückgang von Schwellungszuständen<br />

bei dentogenen Abszessen<br />

oder nach Operationen der Weisheitszähne<br />

erfassen als auch die Aus -<br />

wirkung von Dysgnathiekorrekturen oder<br />

operativen Entfernungen von Tumoren<br />

standardisiert dokumentieren.<br />

Prof. Dr. Ulrich Schwanecke<br />

Dipl. Inf. (FH) Christoph John<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

Fachbereich Design Informatik Medien<br />

Studiengang Medieninformatik<br />

Unter den Eichen 5, 65195 Wiesbaden<br />

Dr. Dan Brüllmann<br />

Poliklinik für Zahnärztliche Chirurgie<br />

Johannes Gutenberg Universität Mainz<br />

TurgorLab<br />

Gefundener Schwellungsbereich Ermitteltes Schwellungsvolumen<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

University of Applied Sciences<br />

TurgorLab besteht aus einer Software -<br />

lösung in Kombination mit einem Hard -<br />

wareaufbau, der ausschließlich auf kostengünstigen<br />

Standardkomponenten ba siert.<br />

Die Anwendung erlaubt die exakte, halbautomatische,<br />

berührungslose dreidimensionale<br />

Vermessung und Dokumentation<br />

von Schwellungszuständen im Gesicht.<br />

37


38<br />

Verwendete Hardware<br />

TurgorLab verwendet zur Akquise von<br />

3D-Oberflächenscans des Patientengesichts<br />

einen nach dem Prinzip der Streifenprojektion<br />

arbeitenden Scanner. Dieser<br />

besteht aus einem herkömmlichen<br />

Beamer in Kombination mit einer Standardkamera.<br />

Der Scanner wird direkt aus<br />

der Anwendung heraus angesteuert und<br />

benötigt in der aktuellen Realisierung ca.<br />

1 Sekunde zur Abtastung des Patientengesichts.<br />

Das erfasste Arbeitsvolumen<br />

beträgt dabei ungefähr 40 cm³. Hierbei<br />

beträgt die Distanz zwischen Scaneinheit<br />

und Patient etwa einen Meter. Damit kann<br />

der Scanner an praktisch jedem Arbeitsplatz<br />

eingesetzt werden.<br />

Registrierung und Vermessung<br />

Im Rahmen der volumetrischen Schwellungsvermessung<br />

werden mit TurgorLab<br />

behandlungsbegleitend mehrere Scans<br />

des Patientengesichts angefertigt. Diese<br />

lassen sich zur Dokumentation des Heilungsprozesses<br />

gemeinsam mit weiteren<br />

Anamnesedaten des Patienten in einer<br />

zentralen Datenbank ablegen.<br />

Die einzelnen Scans bilden die Basis<br />

des volumetrischen Messverfahrens. Vor<br />

der eigentlichen Vermessung müssen die<br />

Scans hierzu paarweise gegeneinander<br />

korrekt ausgerichtet (registriert) werden.<br />

Zur Registrierung bietet TurgorLab wahlweise<br />

einen vollautomatischen und einen<br />

halbautomatischen Modus an. Im halb -<br />

automatischen Registrierungsmodus gibt<br />

der Benutzer vier Punktkorrespondenzen<br />

zwischen den Scans vor. Dies ist dann<br />

nötig, wenn einzelne Scans nur einen<br />

geringen Überdeckungsbereich aufweisen<br />

oder aber sehr stark voneinander<br />

abweichen. Nach der Registrierung liegen<br />

korrespondierende Gesichtsbereiche der<br />

Scans übereinander.<br />

Die registrierten Scans können nun zur<br />

Schwellungsvermessung verwendet werden.<br />

Dazu gibt der Benutzer initial eine<br />

Schwellungsregion vor, indem er mit der<br />

Maus auf die zu vermessende Schwellung<br />

klickt. Anschließend ordnet er die Schwellung<br />

einer Messreihe zu. Das von den<br />

Scans eingeschlossene Volumen wird nun<br />

automatisch bestimmt und vermessen.<br />

TurgorLab kann beliebig viele Messreihen<br />

und Schwellungsregionen unabhängig<br />

voneinander verwalten und eignet<br />

sich damit auch für umfangreiche Studien.<br />

Datenbankansicht Ansicht der Messergebnisse<br />

TurgorLab<br />

This article describes TurgorLab, an<br />

inexpensive system for non-contact<br />

measurement of facial turgors in a dentistry<br />

setting. The system is dedicated to<br />

the volumetric measurement and documentation<br />

of therapy and healing pro -<br />

cesses after dental surgeries.<br />

TurgorLab is based on a standard<br />

structured light scanner, which is utilized<br />

to acquire 3D measurements of a<br />

patients face. A sequence of scans, for<br />

example acquired over a postsurgical<br />

period, serves as the input source for volumetric<br />

reconstructions and measure-<br />

Performance und Messgenauigkeit<br />

Der gesamte Prozess der Registrierung<br />

und volumetrischen Vermessung erfolgt<br />

in TurgorLab voll interaktiv. Interaktive<br />

Antwortzeiten sind aufgrund der hohen<br />

Anzahl von Messpunkten, typischerweise<br />

mehrere zehntausend Messpunkte pro<br />

Scan, nur mit speziellen Datenstrukturen,<br />

wie zum Beispiel KD-Bäumen und Halbkanten-Repräsentationen<br />

zu realisieren.<br />

Hierdurch lassen sich zum Beispiel<br />

benachbarte Messpunkte in und zwischen<br />

den Scans sehr schnell finden; Informationen,<br />

die für die Registrierung und volumetrische<br />

Vermessung benötigt werden.<br />

Zur schnellen paarweisen Registrierung<br />

von Scans wurde eine heuristische Variante<br />

des „Iterative Closest Point“ Verfahrens<br />

entwickelt, welches die schnelle und<br />

zuverlässige Registrierung auf Basis nur<br />

weniger Punktkorrespondenzen erlaubt.<br />

Das vorgestellte System erzielt Messergebnisse<br />

mit einem systematischen Messfehler<br />

von rund fünf Prozent. Damit stellt<br />

es eine zuverlässige, objektive und günstige<br />

Alternative zu traditionellen Evaluierungsverfahren<br />

im zahnmedizinischen<br />

Umfeld bereit.<br />

ments of facial turgor volumes. These<br />

measurements document the healing<br />

process.


SchaVIS<br />

3D Visualisierung für die Schadensprävention bei Hochwasser<br />

Extreme Hochwasserereignisse sind in<br />

den letzten Jahrzehnten stark in den Blickpunkt<br />

der Öffentlichkeit gerückt – nicht<br />

verwunderlich bei der Größenordnung<br />

der vom Hochwasser verursachten Personen-,<br />

Sach- und Ernteschäden. Die Hoffnung<br />

aus bislang gewonnenen Erfahrungen<br />

Maßnahmen zur Schadensminderung<br />

für die Zukunft abzuleiten, wird nicht<br />

immer erfüllt. Es ist der Hochwasserbetroffene<br />

selbst, der hier eine hohe Verantwortung<br />

übernehmen muss – in der Bauvorsorge,<br />

in der Verhaltensvorsorge und<br />

in der Risikovorsorge.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Um Hochwasserbetroffene dafür zu sensibilisieren,<br />

bedarf es einer Aufklärungs -<br />

arbeit. Dabei bieten Visualisierungen ein<br />

wirkungsvolles Medium, da sie es erlauben,<br />

auf besonders anschauliche und für<br />

Nicht-Experten verständliche Weise wichtige<br />

Informationen und Einsichten in der<br />

Hochwasserthematik zu vermitteln.<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

University of Applied Sciences<br />

SchaVIS ist ein Computerprogramm, das<br />

ähnlich einem Computerspiel das Begehen<br />

und Einrichten eines Hauses auf ein -<br />

fache Art und Weise erlaubt – nach dem<br />

Einrichten wird das Haus dann geflutet.<br />

Dazu können auch reale Hochwasser -<br />

szenarien simuliert werden. Das Programm<br />

errechnet und visualisiert den entstandenen<br />

Schaden. Es erlaubt auch den Vergleich<br />

unterschiedlich eingerichteter Häuser.<br />

Damit können von Experten wertvolle<br />

Hinweise an Laien gegeben werden, wie<br />

man richtig Vorsorge für Hochwasser -<br />

ereignisse trifft. SchaVIS unterstützt die<br />

Aufklärungsarbeit durch eine besonders<br />

einfach verständliche und eingängige Illustration.<br />

Dipl.-Inform. (FH) Matthias Heckmann<br />

Dipl.-Inform. (FH) Benjamin Reppmann<br />

Prof. Dr. Ralf Dörner<br />

Visualisierungslabor, FB Design Informatik Medien, FH Wiesbaden<br />

Dipl.-Ing. (FH) Sonja Tuxhorn<br />

Prof. Dr. Ernesto Ruiz Rodriguez<br />

Wasserbaulabor, FB Architektur u. Bauingenieurwesen, FH Wiesbaden<br />

in Kooperation mit dem Landesamt für Umwelt,<br />

Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht des Landes Rheinland-Pfalz<br />

Kontakt: schavis@dcsm.fh-wiesbaden.de<br />

39


40<br />

Das Projekt wurde als interdisziplinäres<br />

Forschungsprojekt von Seiten der Informatik<br />

(graphische und programmtechnische<br />

Umsetzung) und des Bauingenieurwesens<br />

(fachliche Expertise) an der FH<br />

Wiesbaden realisiert im Auftrag des rheinlandpfälzischen<br />

Landesamtes für Umwelt,<br />

Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht.<br />

Ein Beispielhaus kann frei<br />

eingerichtet werden – in der<br />

Bibliothek der Möbelstücke<br />

sind auch deren Schadens -<br />

funktionen hinterlegt, um eine<br />

realistische Berechnung des<br />

Gesamtschadens zu erreichen.<br />

SchaVIS<br />

SchaVIS is the result of an interdisciplinary<br />

effort of computer scientists and<br />

hydraulic engineers: it resembles a 3D<br />

computer game where one can interactively<br />

explore a house and furnish it. A<br />

distinctive feature is that the house can<br />

also be flooded – SchaVIS visualizes the<br />

results of the flooding and calculates the<br />

amount of damage inflicted. Thus, this<br />

SchaVIS zeigt das Potential, Computer<br />

Game Technologie auf reale Problemstellungen<br />

anzuwenden – und damit „Serious<br />

Games“, Spiele für ernsthafte Anwendungen,<br />

zu konzipieren. Dabei konnten im Projekt<br />

Best Practices für die Besonderheiten<br />

bei der Erstellung von Serious Games<br />

ergründet werden. So erwies sich beispielsweise<br />

die in Computerspielen etablierte<br />

Form der Navigation durch eine 3D<br />

Szene für die typischen Anwender von<br />

SchaVIS als zu schwierig zu bedienen, so<br />

dass Innovationen im Bereich der Mensch-<br />

3D visualization and simulation system is<br />

able to vividly illustrate the effects of<br />

flooding and to depict the benefits of<br />

flood prevention measures. SchaVIS<br />

supports governmental campaigns to<br />

educate home owners how they can<br />

prepare themselves in order to minimize<br />

flood damages. As such, it is an example<br />

for successfully applying game technol-<br />

Maschine-Schnittstelle notwendig waren.<br />

Auch ein geeigneter Autorenprozess, unterstützt<br />

von visuellen Autorenwerkzeugen,<br />

musste erarbeitet werden – zum einen, um<br />

die Fachexpertise effizient einzubeziehen,<br />

zum anderen um mit dem im Vergleich zu<br />

Produktionen im Entertainment Bereich<br />

deutlich geringerem Budget dennoch ein<br />

Produkt zu erschaffen, das der in den letzten<br />

Jahren gestiegenen Erwartungshaltung<br />

von Auftraggebern und Endanwendern an<br />

3D Visualisierungen gerecht wird.<br />

ogy to serious problems. The SchaVIS<br />

project provides best practices for the<br />

human-computer-interaction of a „serious<br />

game“ as well as an authoring<br />

process based on visual tools that allows<br />

to produce an application even within<br />

the limits of a comparatively small<br />

budget while still meeting the expectations<br />

of the customers.


Opensource Framework<br />

für Telematikapplikationen<br />

XCSI XCSI XCSI<br />

Configuration Files<br />

CSI<br />

Generator<br />

Die Verbreitung von mobilen elektro ni -<br />

schen Endgeräten, wie zum Beispiel per -<br />

sönliche Navigationsgeräte, Handhelds<br />

oder Handys, hat rasant zugenommen. Ein<br />

Großteil dieser Geräte kann mithilfe von<br />

Lokalisierungstechnologien laufend die<br />

aktuelle geographische Position bestimmen.<br />

Laut Branchenverband BITKOM sind<br />

im Jahr 2008 in Deutschland schätzungsweise<br />

allein 4,8 Millionen Navigations -<br />

geräte verkauft worden. Aufbauend auf<br />

der Positionsangabe können den Nutzern<br />

dieser Geräte nun über Internetserver<br />

Tele matikdienste angeboten werden,<br />

wie zum Beispiel die Bereitstellung von<br />

neuem Kartenmaterial, Hotelreservierungs -<br />

systeme, Informationen zu Verkehrs- und<br />

Wetterbedingungen, Hinweise auf wichtige<br />

Points of Interest wie Hotels und Restaurants<br />

oder auch Sehenswürdigkeiten.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Server Code<br />

Client Code<br />

Compiler<br />

Compiler<br />

Telematikportale werden zumeist von<br />

den Herstellern oder Vertreibern der<br />

mobilen Geräte in kommerzieller Form<br />

angeboten. Das Exponat stellt das Opensource<br />

Framework CSI 2.0 vor, welches<br />

eine frei verfügbare Entwicklungsumgebung<br />

bereitstellt, die das Kommunikationsprotokoll<br />

zur Dienstebereitstellung<br />

realisiert und die weiterhin eine automa -<br />

tische Generierung der zur Datenüber -<br />

tragung notwendigen SW-Bibliotheken<br />

ermöglicht. Die generierten Bibliotheken<br />

können dann auf beiden Kommunikationspartnern<br />

installiert werden: im mobilen<br />

Endgerät und auf dem Telematikserver.<br />

Der tatsächlich verwendete Kommunikationsweg<br />

ist dabei beliebig anpassbar<br />

und kann außer dem klassischen HTTP<br />

zum Beispiel auch WAP, IP, Bluetooth<br />

oder SMS sein. Das CSI 2.0-Framework<br />

steht als Plugin für die in der OpenSource-<br />

Gemeinde sehr weit verbreitete Entwicklungsumgebung<br />

Eclipse zur Verfügung.<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

University of Applied Sciences<br />

In Kooperation mit<br />

CSI<br />

(PSI Proxy)<br />

CSI<br />

(PSI Proxy)<br />

Prof. Dr.-Ing. Grit Behrens, behrens@informatik.fh-wiesbaden.de<br />

Fachhochschule Wiesbaden<br />

Fachbereich Design Informatik Medien<br />

Kurt-Schumacher-Ring 18, 65197 Wiesbaden<br />

T 0611 9495-1236, F 0611 9495-1210<br />

www.informatik.fh-wiesbaden.de<br />

41


42<br />

Das Exponat entstand im Rahmen einer<br />

Kooperationsarbeit zwischen der Fachhochschule<br />

Wiesbaden und der Firma<br />

Harman / Becker Automotive Systems<br />

GmbH. Das ursprünglich konkret für die<br />

Automobilbranche entwickelte Kommunikationsprotokoll<br />

CSI fand so den Weg in<br />

die Opensource Softwareentwicklung<br />

von Telematikdiensten. Unter Nutzung<br />

des komfortablen Frameworks und unter<br />

Einbíndung von frei verfügbaren Straßenkarten<br />

wie zum Beispiel „Open Street<br />

Map“ können nun auch kleinere und private<br />

Anbieter Telematikdienste schnell<br />

und unkompliziert entwickeln und ihren<br />

Nutzern zur Verfügung stellen.<br />

What is CSI?<br />

Client (Device)<br />

a Possibility for data exchange<br />

between device and server<br />

a Realizes Location Based Services (LBS)<br />

a Independent from bearer<br />

(HTTP, IP, SMS, Bluetooth, USB, …)<br />

Das Exponat umfasst eine frei ver -<br />

fügbare Referenzimplementierung zum<br />

Framework jeweils für den Server und den<br />

Client. Implementiert wurden POI- Services<br />

mit der Möglichkeit einer Umkreissuche<br />

auf einer Beispieldatenbank und einer<br />

Visualisierung auf der Open Street Map,<br />

eine Darstellung von TPEG-Daten mit<br />

aktuellen ortsbezogenen Informationen zu<br />

Wetter- und Verkehrsbedingungen sowie<br />

einige Funktionalitäten zur Administration<br />

der mobilen Endgeräte.<br />

Generated<br />

Code<br />

CSI<br />

Controller<br />

a Usecases defined by server<br />

(easy change and enhancement)<br />

a Complex use cases realized by<br />

several simple use cases<br />

a Binary data exchange causes<br />

small package size<br />

GPRS / UMTS / Bluetooth / …<br />

Das Endgerät wurde als Simulation<br />

realisiert und demonstriert Beispielapplikationen<br />

zur Positionsabfrage, zur Registrierung<br />

und Anmeldung am Server und<br />

zur Übertragung des aktuellen Navi -<br />

gationsstatus. Es bezieht weiterhin vom<br />

Server POI’s und aktuelle Informationen<br />

zu Wetter, Nachrichten und Verkehr.<br />

Server (Internet, HDD, DVD, …)<br />

Generated<br />

Code<br />

CSI<br />

Controller<br />

a Code generated Services on both<br />

sides (robustness on device and server)<br />

a Encryption possible<br />

(Channel encryption, data encryption)<br />

a Supports Multimessages for<br />

reducing communication overhead.


IfS-SportCasts<br />

Videopodcasting in der Sportwissenschaft<br />

Der Sport ist längst im World Wide Web<br />

angekommen und zählt in diversen Ausprägungsformen<br />

zu den von unterschiedlichen<br />

Nutzergruppen nachgefragten<br />

Angeboten. Neben der Sportbericht -<br />

erstattung im Internet, den Websites von<br />

Sportvereinen, Sportartikelherstellern und<br />

Fanszenen sowie dem Online-Gaming<br />

gehören inzwischen auch sportbezogene<br />

Beratungs- und Bildungsangebote ganz<br />

selbstverständlich zur Inhaltspalette.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Gerade mit Blickrichtung auf die oft<br />

exponierten Handlungsräume im Sport –<br />

von der Skipiste über das Badminton- oder<br />

Fußballfeld bis zum Skaterpark – eröffnen<br />

Web 2.0-Anwendungen wie Weblogs,<br />

Wikis und das Podcasting neuartige Möglichkeiten<br />

für die Entwicklung spezifischer<br />

Lehr-Lernmaterialien. So lassen sich beispielsweise<br />

Podcasts zu bestimmten Fußballtechniken<br />

und -taktiken beim Vermittlungsprozess<br />

direkt auf dem Rasen einsetzen,<br />

Skifahrer können auf der Fahrt im Lift<br />

noch einmal per iPod oder iPhone ihre Kurventechnik<br />

studieren und ein Gesundheitssportkurs<br />

kann das Training durch gezielt<br />

entwickelte Medienangebote unterstützen.<br />

Ausgezeichnet mit dem<br />

Dr. Marco Danisch, marco.danisch@sport.uni-giessen.de<br />

Prof. Dr. Jürgen Schwier, juergen.schwier@sport.uni-giessen.de<br />

Justus-Liebig-Universität Gießen<br />

Institut für Sportwissenschaft<br />

Kugelberg 62, 35394 Gießen<br />

T 0641 99-25260, F 0641 99-25209<br />

43


44<br />

Da derartige Formen des SportPodcastings<br />

bislang nur vereinzelt existieren,<br />

besteht eine Aufgabe dieses Projektes in<br />

der Produktion von Podcasts zu unterschiedlichen<br />

Sportarten und sport wissenschaftlichen<br />

Fachdisziplinen. Diese werden<br />

über den dafür entwickelten Weblog IfS-<br />

SportCasts (www.uni-giessen.de/IfS-SportCasts)<br />

kostenlos zur Verfügung gestellt. Eine<br />

weitere Aufgabe wird darin gesehen,<br />

die Studierenden sportwissenschaftlicher<br />

Studiengänge beim Aufbau einer hin -<br />

reichenden Medienkompetenz zu unterstützen,<br />

die ihnen zukünftig auch die<br />

eigenständige Produktion entsprechender<br />

Web 2.0-Anwendungen ermöglicht.<br />

IfS-SportCasts – Videopodcasting in Sports Science<br />

The integration of Web 2.0-Applications<br />

for sports provides multiple op portunities<br />

for creating high level educa-<br />

Grundsätzlich ist wohl in kaum einem<br />

anderen Fach eine so unmittelbare Vernetzung<br />

von theoretischem Wissen und<br />

körperlich-praktischer Ausübung zu beobachten.<br />

Dies gilt insbesondere für die<br />

sportwissenschaftliche Ausbildung an der<br />

Universität, in der die Studierenden den<br />

Unterricht zur perspektivischen Berufsvorbereitung<br />

mitgestalten. Die dazu gehörige<br />

didaktisch-methodisch Planung und Verknüpfung<br />

von Übungen, Spielformen<br />

sowie deren praktische Abbildung – einschließlich<br />

des Feedbacks aller Beteiligten<br />

– wird erst in der visuellen, mehrdimensionalen<br />

Wirklichkeit deutlich. Zur Nachhaltigkeitssicherung<br />

solcher good practice<br />

stellen Web 2.0-Anwendungen wie das<br />

Videopodcasting damit ein ideales Feld<br />

dar.<br />

tional material like Videopodcasts. Therefore<br />

the main objective of this researchproject<br />

is the production and free distri-<br />

Als übergeordnete Zielsetzung des<br />

Projektes ist schließlich eine ebenso<br />

nachhaltige Integration von SportPodcasts<br />

in den gesamten Bildungskontext<br />

des Sports vorgesehen. Aus der curricularen<br />

Ver ankerung innerhalb der hoch -<br />

schuldidak tischen Ausbildung lässt sich<br />

ein hoher Multiplikationsfaktor für den<br />

breiten und pädagogisch angemessenen<br />

Einsatz des Podcastings im gesamten<br />

Bildungs bereich entwickeln, von dem<br />

neben Schulen auch andere Institutionen<br />

wie gesundheitsbezogene Einrichtungen,<br />

kommerzielle Sportanbieter und Sportvereine<br />

langfristig profitieren können.<br />

Projektpartner:<br />

hessen »<br />

multimediainitiative<br />

hessen<br />

bution of mobile Media for sports interested<br />

Students, Teachers, Coaches in any<br />

kind of educational Institution.


Die Brennstoffzelle<br />

eine Komponente in der sicheren Stromversorgung<br />

Konventionelle unterbrechungsfreie<br />

Strom versorgungen (USV) sind unter<br />

anderem in der Lage, Netzausfälle zu<br />

überbrücken. Wenn in Katastrophenfällen<br />

die Stromversorgung durch Zerstörung<br />

der Infrastruktur über längere Zeit unterbrochen<br />

ist und eine Versorgung auf jeden<br />

Fall gewährleistet sein muss, ist es sinnvoll,<br />

eine weitere Energiequelle mit hohem<br />

Energie inhalt in die USV-Anlage zu integrieren.<br />

Hierfür bietet sich die Brennstoffzelle<br />

an.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Überall dort, wo durch den Verlust an<br />

Informationen bzw. durch die Unterbrechung<br />

des Informationsflusses Menschenleben<br />

gefährdet sind oder materielle<br />

Schäden entstehen können, werden die<br />

Informationssysteme mit unterbrechungsfreien<br />

Stromversorgungen ausgerüstet.<br />

Außerdem sind alle Kommunikationssysteme<br />

mit USV-Anlagen ausgestattet, die<br />

dem Datenaustausch in Verkehrsleitsystemen<br />

zur Aufrechterhaltung des Verkehrsflusses<br />

und der Verkehrssicherheit dienen.<br />

Dipl.-Ing Michael Kröning<br />

Fachhochschule Gießen-Friedberg<br />

Wiesenstraße 14, 35390 Gießen<br />

T 0641 309 1346, F 0641 309-2966, michael.kroening@tt.fh-giessen.de<br />

www.fh-giessen.de<br />

RAU-Stromversorgungen GmbH<br />

Zum Wartberg 7, D-63667 Nidda<br />

T 06043 8023-200, F -208, info@rau-strom.de<br />

www.rau-strom.de<br />

Projektpartner:<br />

Dies gilt insbesondere für den Luftverkehr,<br />

den Schienenverkehr, den Individualverkehr<br />

und den Schiffsverkehr. Ein<br />

weiteres Anwendungsgebiet von USV-<br />

Anlagen liegt in der Industrie. So werden<br />

Leitsysteme technischer Anlagen ebenfalls<br />

mit USV-Anlagen ausgestattet, damit<br />

im Falle einer Netzstörung alle Daten<br />

gesichert und der Prozess gezielt in einen<br />

stabilen Zustand gefahren werden kann.<br />

45


46<br />

Konventionell aufgebaute USV-Anlagen<br />

verfügen zur Überbrückung von Netzausfällen<br />

über eine Pufferbatterie, deren<br />

Energieinhalt begrenzt ist. Diese übernimmt<br />

für die Zeit des Netzausfalls die<br />

Versorgung der angeschlossenen Verbraucher.<br />

Kommt es jedoch durch Zerstörung<br />

der Infrastruktur oder durch Witterungseinflüsse<br />

zu längeren Netzausfällen,<br />

können diese konventionellen USV-Anlagen<br />

noch zusätzlich mit einer Brennstoffzelle<br />

ausgestattet werden.<br />

Die Grafik zeigt das Blockschaltbild<br />

einer solchen Anlage. Tritt bei diesen<br />

USV-Anlagen ein Netzausfall ein, übernimmt<br />

die Batterie zunächst die Versorgung<br />

der Verbraucher. Gleichzeitig wird<br />

automatisch die Brennstoffzelle angefahren.<br />

Wenn diese ihren Betriebszustand<br />

erreicht hat, übernimmt sie die Speisung<br />

der Verbraucher und lädt die Batterie wieder<br />

in den Stand-By-Zustand auf. Die<br />

Brennstoffzelle erzeugt die Energie ohne<br />

schädliche Emissionen. Bei ihrer Verwendung<br />

lassen sich je nach Wasserstoffvorrat<br />

längere Netzausfallzeiten überbrücken,<br />

und es können Pufferbatterien kleinerer<br />

Kapazität verwendet werden.<br />

Der Energieträger Wasserstoff kann<br />

während des laufenden Betriebs nachgefüllt<br />

werden, sodass die Betriebszeit beliebig<br />

verlängert wird.<br />

Uninterruptible Power Supply (UPS) with a fuel cell module<br />

Usual uninterruptible power supplies<br />

are able to bridge power failures only<br />

for a short time.<br />

Kernstück des Systems ist die Steuereinheit<br />

M7D. Diese steuert und überwacht<br />

die korrekten Abläufe im System. Zusätzlich<br />

überwacht sie den Betrieb und den<br />

Zustand der einzelnen Komponenten.<br />

Dadurch wird die Betriebssicherheit<br />

wesentlich erhöht.<br />

Netzversorgung<br />

EINGANG<br />

Last<br />

AUSGANG<br />

Batterie<br />

If the power supply is interrupted for a<br />

longer period of time and it is necessary<br />

to have a secured power supply, it is<br />

Netzladegerät<br />

M7D-Steuerung<br />

LCD-Anzeige<br />

(mit CPU)<br />

DC/DC-Wandler<br />

Brennstoffzelle<br />

NEXA<br />

Daten-Interface<br />

(Gateway)<br />

Die Firma RAU-Stromversorgung GmbH<br />

mit Sitz in Nidda hat gemeinsam mit der<br />

Fachhochschule Gießen Friedberg und<br />

der TransMIT GmbH in Gießen dieses<br />

Gerät entwickelt. Das Hessische Wirtschaftsministerium<br />

hat diese Entwicklung<br />

mit Fördermitteln unterstützt.<br />

RS 485<br />

I 2 C-BUS<br />

RS 232<br />

Blockschaltbild einer USV mit integrierter Brennstoffzelle<br />

PC-Interface<br />

sensible to make use of the UPS with a<br />

fuel cell module which is a high energy<br />

source.


SiMaKon<br />

Die virtuelle Anprobe im Internet<br />

SiMaKon stellt eine neu -<br />

artige Internet-Anwendung<br />

zur virtuellen Anprobe von<br />

Bekleidung im Internet dar.<br />

Integrierbar in herkömm -<br />

liche Online-Shops bietet sie<br />

entscheidende Vorteile für<br />

Kunden und Versender.<br />

SiMaKon – Simulation<br />

von Maßbekleidung und<br />

Konfektion online zur<br />

Passformkontrolle<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Bequem von zuhause aus Bekleidung<br />

„shoppen gehen“, in einem nahezu grenzenlosen<br />

Produktangebot stöbern und<br />

dabei unabhängig von Öffnungszeiten<br />

sein – das Internet macht es möglich. Inzwischen<br />

für sehr viele Menschen ein attrak tiver<br />

Weg, sich einzukleiden: Gemessen am<br />

Online-Umsatz steht die Textil- und Schuh-<br />

Branche mit deutlichem Abstand an erster<br />

Stelle.<br />

Doch welche Größe ist bei dem ge -<br />

wählten Oberteil die passende? Und harmonieren<br />

Farbe, Schnitt und Passform mit<br />

dem eigenen Typ? Viele offene Fragen,<br />

die Kunden nach wie vor verunsichern<br />

und denen die Versender mit großzügigen<br />

Rücksendeoptionen begegnen. Auf<br />

bis zu 80 % schätzen Experten die Retourenquote,<br />

was enorme Kosten verursacht.<br />

Die Antwort auf diese Herausforderungen<br />

liefert die Virtuelle Anprobe: Kleidung<br />

im Online-Shop am eigenen virtuellen<br />

Körper anprobieren und verlässlich<br />

beurteilen.<br />

Praktische Umsetzung<br />

Die einzelnen Komponenten, aus denen<br />

reale Bekleidung besteht, wie u. a. einzelne<br />

Stoffteile, werden im Rechner zu<br />

einem dreidimensionalen Kleidungsstück<br />

zusammengefügt und dem Avatar, dem<br />

virtuellen Abbild des Kunden „angezogen“.<br />

Sowohl Konfektionsware als auch<br />

Maßkonfektion wird unterstützt.<br />

Um Faltenwurf und textile Oberfläche<br />

realistisch darzustellen, werden physikalische<br />

Stoffeigenschaften, Schwerkraft und<br />

Reibung berücksichtigt. Höchste Detailtreue<br />

wird durch die Abbildung von Merkmalen<br />

wie Naht fäden, Stoffdicke und<br />

Knöpfen gewährleistet. Die aufwändige<br />

Berechnung von Beleuchtung und Schattenwurf<br />

trägt eben falls zu einem hochwertigen<br />

Darstellungsergebnis bei.<br />

Die Avatare sind hinsichtlich ihrer Kör -<br />

permerkmale anpassbar: Körpermaße und<br />

-form, Frisur und Hautfarbe sowie individuelle<br />

Gesichtsformen (noch in Arbeit).<br />

Neben einer zuverlässigen Passform kontrolle<br />

und Beurteilung der Optik der<br />

Bekleidung soll so auch sichergestellt werden,<br />

dass die Kunden sich mit ihrem virtuellen<br />

Ebenbild identifizieren.<br />

Prof. Dr. Karim Khakzar, khakzar@hs-fulda.de,<br />

Rainer Blum, Rainer.Blum@informatik.hs-fulda.de<br />

Dominik Rupprecht, Dominik.Rupprecht@informatik.hs-fulda.de<br />

Hochschule Fulda, University of Applied Sciences<br />

Fachbereich Angewandte Informatik<br />

Marquardstraße 35, 36039 Fulda, Germany<br />

T 0661 9640-338, F -349, www.simakon.info<br />

47


48<br />

Interaktivität und Einkaufserlebnis<br />

Nahtlos integriert in beliebige Bekleidungs-Shops<br />

kann die 3D-Szene – Avatar,<br />

vollständiges Outfit mit mehreren Bekleidungsstücken<br />

und Hintergrund – im Web-<br />

Browser betrachtet werden. Die Kunden<br />

haben die Möglichkeit, ihr Anprobeergebnis<br />

interaktiv aus beliebigen Blickwinkeln<br />

zu begutachten und Details zu vergrößern.<br />

Einzelne Kleidungsstücke oder bei Maßkonfektion<br />

auch Komponenten wie Stoffe<br />

oder Krägen können direkt aus dem Produktkatalog<br />

heraus ausgetauscht werden.<br />

Gefördert vom<br />

SiMaKon – Virtual Try-On on the Internet<br />

With the textile and shoe sector showing<br />

the highest Internet turnover by<br />

now, online shopping is obviously an<br />

attractive way for people to buy garments.<br />

But which size will fit best? And<br />

do color, cut and silhouette match one’s<br />

appearance? These issues still discourage<br />

potential customers. Online retailers<br />

counteract by offering return options,<br />

resulting in high reshipment quotes and<br />

enormous costs.<br />

The SiMaKon virtual try-on system<br />

addresses these challenges: Trying on<br />

and reliably appraising clothing in online<br />

shops with the help of individual virtual<br />

bodies.<br />

Ein Vergleich verschiedener Kom binationen<br />

ist für die Kunden damit sehr einfach<br />

durchführbar.<br />

Traditionelle Online-Shops lassen mit<br />

dieser innovativen Technologie ein völlig<br />

neues Einkaufserlebnis für die Kunden<br />

entstehen.<br />

Kooperationspartner:<br />

Practical Implementation<br />

a Virtual garment construction and<br />

sew ing with real garment data,<br />

e.g. patterns<br />

a Made-to-measure and<br />

ready-made clothing<br />

a Realistic simulation of the garment<br />

drape and the cloth surface<br />

a Representation of subtle details,<br />

e.g. sewing threads and knobs,<br />

as well as high-quality lighting<br />

and shading<br />

a Individual avatars (virtual human<br />

bodies) with configurable body<br />

measurements, hair style, skin<br />

tone and face characteristics<br />

(work in progress)<br />

Kundenakzeptanz im Fokus<br />

Im SiMaKon-Projekt findet eine enge<br />

Zusammenarbeit der wissenschaftlichen<br />

Partner mit Unternehmen aus der Textilbranche<br />

statt, um alle relevanten Anforderungen<br />

der Praxis zu berücksichtigen.<br />

Fortlaufende Benutzertests stellen bereits<br />

in der Entwicklungsphase sicher, dass<br />

durch umfassende Benutzerfreundlichkeit<br />

ein Höchstmaß an Akzeptanz bei den<br />

Endkunden erreicht wird.<br />

Interactivity and Shopping Experience<br />

a Interactive 3D content shown in the<br />

Web browser: avatar, complete clothing<br />

outfit and background scenery<br />

a Change perspective interactively and<br />

zoom into details<br />

a Swap pieces of clothing or made-tomeasure<br />

garment components<br />

directly from the product catalogue<br />

for easy comparison<br />

Focus on Customer Acceptance<br />

The scientific partners of the SiMaKon<br />

project closely cooperate with companies<br />

of the textile business in order to take into<br />

account all relevant requirements.<br />

Continuous tests with users throughout<br />

the development phases ensure maximum<br />

customer acceptance through comprehensive<br />

usability.


Die nächste Generation der Terrain Algorithmen<br />

CLODDY ist die Zukunft der Terrain-<br />

Visualisierungs-Algorithmen! Mit dieser<br />

neuartigen und innovativen Technologie<br />

ist es erstmals möglich, riesige Ober -<br />

flächen und sogar ganze Planeten problemlos<br />

in Echtzeit darzustellen – flexibel,<br />

skalierbar und performant!<br />

Wir leben in einer Zeit, in der 3D-<br />

Echtzeitanwendungen wie zum Beispiel<br />

Computerspiele oder Navigationsgeräte<br />

immer realistischer und komplexer werden.<br />

Mittlerweile versteht es sich von<br />

selbst, dass Computer in Echtzeit Grafikausgaben<br />

erzeugen können, die in der Tat<br />

fotorealistisch sind. Trotz aktueller technologischer<br />

Mittel und schneller Hardware<br />

geraten Projekte aber immer wieder an<br />

bestimmte Grenzen des Machbaren.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

– Terrain ohne Grenzen<br />

Prozedurale Verfahren überzeugen zwar<br />

auf den ersten Blick, jedoch ist eigenständiges<br />

Design auf diesen Terrains nur er -<br />

schwert möglich, wodurch sie bei Anwendungen<br />

wie Spielen in der Regel nicht eingesetzt<br />

werden. Auch bekannte Verfahren<br />

wie SOAR oder ROAM bieten aufgrund<br />

ihrer Komplexität und hoher Rechenlast<br />

wenig Flexibilität und sind zudem in ihrer<br />

Skalierbarkeit und Performanz stark be -<br />

grenzt. Selbst die in Videospielen oft<br />

eingesetzten Standard-Verfahren stoßen<br />

bei der Aufgabe, detaillierte Landschaften<br />

darzustellen, an ihre Grenzen – die Videospiele<br />

müssen dadurch auf innovatives<br />

Game-Design verzichten.<br />

Die Firma BiteTheBytes bietet daher<br />

eine Middleware an, die es Entwicklern<br />

ermöglicht, kosteneffizient und schnell<br />

jede beliebige Form von 3D-Terrain zu<br />

generieren und zu verwalten – ohne Grenzen!<br />

Flexibel, skalierbar und performant!<br />

Flexibilität: CLODDY lässt sich<br />

in jede beliebige Applikation<br />

ohne spezielle Vorausetzungen<br />

integrieren und beliebig erweitern.<br />

Das flexible Design bietet dabei genügend<br />

Raum für weitreichende Anpassung;<br />

so kann CLODDY selbst für anspruchsvolle<br />

Visualisierungen eingesetzt werden. Vorberechnungen<br />

oder Konvertierungen von<br />

vorhandenen Daten sind dabei nicht zwingend<br />

notwendig. Selbst Echtzeitdatenströme<br />

oder Änderungen des Terrains zur<br />

Laufzeit kann CLODDY sofort visualisieren.<br />

Skalierbarkeit: Auf Low-End<br />

Geräten wie Mobile Devices<br />

lässt sich CLODDY ebenso einsetzen<br />

wie auf High-End Geräten wie beispielsweise<br />

Next-Gen Konsolen. Die<br />

Menge der darzustellenden Daten ist<br />

dabei nicht begrenzt. Der Algorithmus<br />

verwendet ausschließlich logische Grundoperationen,<br />

was ihn zusätzlich plattformunabhängig<br />

macht.<br />

Dipl.-Inf. (FH) Matthias Schwinn, matthias.schwinn@bitethebytes.de<br />

Dipl.-Inf. (FH) Stefan Kraus, stefan.kraus@bitethebytes.de<br />

Dipl.-Inf. (FH) Stephan Jacob, stephan.jacob@bitethebytes.de<br />

www.bitethebytes.de<br />

Hochschule Fulda – University of Applied Sciences<br />

Fachbereich Angewandte Informatik<br />

Marquardstraße 35, 36039 Fulda<br />

49


50<br />

Performanz: Mit CLODDY<br />

wird die volle Leistungsfähigkeit<br />

des Endgerätes entfaltet.<br />

Geschwindigkeit von CPU, GPU oder<br />

Größe des RAMs spielen dabei keine<br />

Rolle, da CLODDY sehr ressourcen -<br />

schonend arbeitet. Selbst eine Umsetzung<br />

in Hardware ist aufgrund des internen<br />

Aufbaus der Kernalgorithmen von<br />

CLODDY möglich – eine Eigenschaft, die<br />

andere Verfahren nicht erfüllen können.<br />

CLODDY gehört zur Klasse der CLOD-<br />

Algorithmen und verwendet Höhenkarten<br />

jeglicher Auflösung als Datenquelle, kann<br />

aber auch mit Fraktalen Verfahren erweitert<br />

oder nur mit diesen betrieben werden.<br />

Daraus generiert und verwaltet CLODDY<br />

anschließend ein effizientes CLOD-Mesh,<br />

welches von der Anwendung frei verwendet<br />

und manipuliert werden kann.<br />

Cloddy – the next generation of terrain algorithms<br />

CLODDY is the future of terrain-visualization-algorithms!<br />

With this new and<br />

innovative technology, it is possible for<br />

the first time to render vast landscapes<br />

or even whole planets in real-time without<br />

any problems – flexible, scalable and<br />

with high-performance.<br />

Flexibility: Integrate CLODDY into any<br />

application without any restrictions or<br />

preconditions. The flexible design of<br />

CLODDY lets you enough space for your<br />

own extensions – this makes CLODDY<br />

perfect even for ambitious visualizations.<br />

CLODDY also handles real-time data flow<br />

or terrain-deformation during runtime.<br />

Stellen sie sich ein Weltraumspiel vor,<br />

wo man ohne Unterbrechung vom Weltall<br />

auf die Oberflächen von riesigen Planeten<br />

fliegen und landen kann. Oder ein<br />

Strategiespiel, was nicht auf eine rechteckige<br />

kleine Fläche begrenzt ist, sondern<br />

auf einem hoch detaillierten Kontinent<br />

oder gar Planeten spielt. Auch Terabyte<br />

große Geo-Datensätze lassen sich erstmals<br />

in Echtzeit betrachten – ohne Kompromisse!<br />

CLODDY – Das Produkt<br />

Unser Ziel ist es Ihnen die beste Lösung<br />

für Ihr Projekt anzubieten. Deshalb haben<br />

wir den CLODDY Kernalgorithmus in einen<br />

Kernel gekapselt, der für jede Plattform<br />

verfügbar ist. Zusätzlich existieren Schnitt -<br />

stellen in verschiedenen Programmiersprachen,<br />

die mit beliebigen Grafik-APIs<br />

verwendet werden können. Die CLODDY-<br />

API verfügt dabei über eine große Anzahl<br />

nützlicher Features wie zum Beispiel Kolli -<br />

Scalability:You can run CLODDY on<br />

low-end systems like mobile devices just<br />

as well as on high-end systems like nextgen<br />

consoles. The amount of data is not<br />

limited, because the algorithm uses only<br />

the currently needed data.<br />

High-Performance: The Speed of the<br />

CPU or GPU and the size of RAM is<br />

does not play a decisive role anymore.<br />

CLODDY saves resources. The algorithm<br />

uses exclusively basic logical operations,<br />

what makes it fast and platform-independent<br />

(Even a conversion to hardware is<br />

possible with this feature).<br />

sionserkennung, Terrain-Defor mierung,<br />

Pick ing, Texture Mapping uvm. Diese<br />

CLODDY-API ist komplett als Quellcode<br />

verfügbar, damit sie problemlos erweitert<br />

und angepasst werden kann. Darüber<br />

hinaus gibt es einige hilfreicheTools, die es<br />

nicht nur reinen Programmierern ermöglicht,<br />

mit CLODDY zu arbeiten.<br />

Einsatzgebiete<br />

Durch das flexible Design und den modularen<br />

Aufbau von CLODDY lässt sich unsere<br />

Middleware in vielfältigen Gebieten einsetzen.<br />

Anwendungsbereiche wären z.B.:<br />

a Videospiele<br />

a Navigationsgeräte<br />

a Virtual-Globe Anwendungen<br />

a Simulationen<br />

a Filmindustrie<br />

a Luft- und Raumfahrt<br />

a Geo-Visualisierung<br />

a Meteorologie<br />

Imagine a space game in which you<br />

can land on dozens of planets without<br />

any interruptions. Or what about a strategy<br />

game not only on a simple flat map<br />

but on an entire high detailed planet?<br />

Our aim is to offer you the best solution<br />

possible. Therefore we have encapsulated<br />

our CLODDY algorithm into a<br />

kernel, which is available for any kind of<br />

platform. Upon the kernel we have<br />

implemented an API which offers a lot of<br />

easy to use features for picking, collision<br />

detection, terrain deformation, texture<br />

mapping etc. This API comes with complete<br />

source code, which you can<br />

expand on your own, enabling you to fit<br />

it into your applications as you wish!


UML Lab<br />

Softwareentwicklungswerkzeug der nächsten Generation<br />

fotolia.de, Andres Rodriguez<br />

Hintergrund<br />

Der Lehrstuhl für Software Engineering<br />

an der Universität Kassel erforscht neue<br />

Ansätze zur modellbasierten Softwareentwicklung.<br />

Unter der Leitung von Prof.<br />

Albert Zündorf wurden im Rahmen des<br />

Universitäts-übergreifenden Fujaba-Projekts<br />

zahlreiche neue Technologien entwickelt<br />

und erprobt, wie zum Beispiel<br />

a Modellierung von Struktur-<br />

und Verhaltensanteilen<br />

a Debugging auf UML-Ebene<br />

a Mehrbenutzerbetrieb<br />

a Individuell anpassbare<br />

Codegenerierung<br />

a Round-Trip Engineering<br />

(die nahtlose Integration von<br />

Modell und Programmcode)<br />

Die Yatta Solutions GmbH setzt die<br />

Ergebnisse der Grundlagenforschung in<br />

die Praxis um. Ab 2010 wird das innovative<br />

Entwicklungswerkzeug UML Lab für<br />

Softwareentwickler verfügbar sein und<br />

nicht nur die Qualität von Softwareprojekten<br />

steigern, sondern auch deren Kosten<br />

senken.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Modellieren und Programmieren<br />

UML-Modellierung und Programmierung<br />

können üblicherweise nur, wenn<br />

überhaupt, durch Erzeugen von Quellcode<br />

kombiniert werden. Diese Verbindung<br />

ist meist eine Einbahnstraße: die<br />

Textvorlagen (Templates) für die Codegenerierung<br />

werden oft eigens für ein Unternehmen<br />

oder gar ein Projekt erstellt. Aktuelle<br />

Werkzeuge bieten jedoch keine Möglichkeit,<br />

bei der Nutzung individuell angepasster<br />

Templates auch die Gegenrichtung<br />

– die Umsetzung von Quellcode in<br />

UML-Diagramme – zu realisieren.<br />

Derzeitige Probleme<br />

Dadurch ergeben sich verschiedene<br />

Nachteile: die Designdokumente sind<br />

nach Änderungen am Quellcode nicht<br />

mehr korrekt – zusätzlicher Aufwand ist<br />

nötig, um das Modell aktuell zu halten,<br />

Verhalten muss weiterhin von Hand<br />

implementiert werden, oder bewährte<br />

Werkzeuge (z.B. Refactorings) sind auf<br />

dem Code nicht mehr einsetzbar, wenn<br />

der generierte Anteil des Codes nicht verändert<br />

werden darf.<br />

Unsere Lösung<br />

Unsere spezielle Reverse Engineering<br />

Technik erlaubt es, dieselben Textvorlagen<br />

sowohl für das Generieren von Quellcode<br />

als auch für die Rückrichtung zu verwenden.<br />

So ist auch mit individuell angepassten<br />

Templates umfassendes Round-<br />

Trip Engineering möglich. Entwurf und<br />

Quelltext werden ständig miteinander<br />

abgeglichen. So wird der Medienbruch<br />

zwischen Softwareentwurf und –realisierung<br />

vermieden. Dank kürzerer Entwicklungszeiten<br />

und weniger nachträglichem<br />

Wartungsaufwand lassen sich die Projektkosten<br />

um bis zu 40 % senken.<br />

Dr. Christian Schneider, T 0561 5743277-0, schneider@yatta-solutions.com<br />

Prof. Dr. Albert Zündorf, T 0561 804-6240, zuendorf@uni-kassel.de<br />

Universität Kassel<br />

Fachbereich Elektrotechnik / Informatik, Fachgebiet Software Engineering<br />

Wilhelmshöher Allee 73, 34121 Kassel, www.se.eecs.uni-kassel.de/se/<br />

Yatta Solutions GmbH<br />

Ludwig-Erhard-Straße 12, 34131 Kassel, info@yatta-solutions.com<br />

51


52<br />

Freiheit in der Codegenerierung<br />

UML Lab – next-generation software engineering tool<br />

Background: The Software Engineering<br />

Research Group at the University of Kassel<br />

is investigating new approaches to<br />

model-based software development.<br />

Under the leadership of Prof. Albert<br />

Zündorf, numerous new technologies<br />

and concepts have been researched<br />

and tested in the inter-university Fujaba<br />

project, for example<br />

a modelling of structure and behaviour<br />

a UML-level debugging<br />

a multi-user support<br />

a highly configurable code generation<br />

a round-trip engineering (seamless integration<br />

of model and program code)<br />

Yatta Solutions GmbH is now putting<br />

the results of this basic research into<br />

practice. Their innovative development<br />

tool UML Lab will be available for software<br />

engineers in 2010. It will not only<br />

increase the quality of software projects,<br />

but also reduce project costs.<br />

Modelling and programming: Modelling<br />

and programming can usually be combined,<br />

if at all, only by generating source<br />

code. But this is mostly a one-way-connection<br />

– code generation templates are<br />

Für die Umsetzung von Designkonzepten<br />

haben sich für verschiedene Zielsprachen<br />

und Plattformen bereits vielfältige<br />

„Best Practices“ herausgebildet, etwa zur<br />

Implementierung von Zugriffsmethoden,<br />

Properties, mengenwertigen Assoziationen,<br />

referenzieller Integrität, oder Mehrfachvererbung.<br />

Dennoch bringen existierende<br />

CASE-Tools und Codegeneratoren<br />

keine Templatebibliotheken mit, die diese<br />

Standardverfahren unterstützen. Unsere<br />

Lösung beinhaltet bereits diverse (individuell<br />

anpassbare) Codevorlagen für verschiedene<br />

Implementierungs-Stile.<br />

usually created specifically for a single<br />

company, or even a single project. When<br />

specifically tailored templates are used,<br />

none of the tools at present available are<br />

able to go into reverse automatically, i.e.<br />

they cannot translate the source code<br />

back into UML diagrams.<br />

Current Problems: This leads to several<br />

disadvantages: design documents<br />

become outdated if the source code is<br />

modified – additional effort is required<br />

to keep the model updated, behavioural<br />

features must continue to be implemented<br />

manually, or well-proven tools<br />

(such as refactorings) can no longer be<br />

used on the code if no alterations to the<br />

generated part of the code are allowed.<br />

Our solution: With the aid of our innovative<br />

reverse engineering technology,<br />

developers can use the same templates<br />

for both code generation and reverse<br />

engineering. In this way, comprehensive<br />

round-trip engineering becomes possible,<br />

even with specifically tailored templates.<br />

Design and source code are continuously<br />

synchronised, thus overcoming<br />

the barrier between software design and<br />

realisation. Shorter development cycles<br />

Verhaltensanteile<br />

Codegenerierung ist in den meisten<br />

Fällen auf strukturelle Features (Klassendiagramme)<br />

limitiert. Mit existierenden<br />

CASE-Tools ist es nicht möglich, sowohl<br />

Struktur als auch Verhalten eines Softwaresystem<br />

in Quellcode zu übersetzen –<br />

oder überhaupt zu modellieren. Mit Story<br />

Driven Modeling ermöglichen wir es,<br />

sowohl Testcode als auch Code für Applikationslogik<br />

zu generieren. Aktivitätsdiagramme<br />

und Zustandsdiagramme werden<br />

mit Objektdiagrammen kombiniert, um<br />

Szenarien und Verhalten zu beschreiben.<br />

Patrick Oppermann<br />

and reduced follow-up maintenance<br />

yield project cost savings of up to 40%.<br />

Freedom in code generation: For the<br />

implementation of design concepts, various<br />

’best practices’ have evolved for different<br />

target languages and platforms,<br />

e.g. for implementing accessor methods,<br />

properties, set-valued associations,<br />

referential integrity or multiple inheritance.<br />

Nevertheless, existing CASE tools<br />

and code generators do not include<br />

template libraries which support these<br />

standard concepts. Our solution already<br />

includes several (individually configurable)<br />

code templates for different<br />

implementation styles.<br />

Behavioural features: Code generation<br />

is limited in most cases to structural features<br />

(i.e. class diagrams). With existing<br />

CASE tools it is not possible to translate<br />

both the structure and the behaviour of a<br />

software system into source code. With<br />

our Story Driven Modelling it becomes<br />

possible to generate code for both test<br />

code and application logic. Activity diagrams<br />

and statechart diagrams are combined<br />

with object diagrams to describe<br />

scenarios and behaviour.


JASON 2<br />

Am 20. Juni 2008 wurde Jason 2 (auch<br />

als OCTM „Ocean Surface Topography<br />

Mission“ bezeichnet) von Vandenberg /<br />

USA in eine 1340 km hohe Umlaufbahn<br />

um die Erde gestartet. Jason 2 wurde<br />

gemeinsam von CNES (Centre National<br />

d’Etudes Spatiales) und NOAA entwickelt<br />

und von der NASA gestartet. EUMETSAT<br />

empfängt die Daten und stellt aufbereitete<br />

Daten und Produkte von Jason 2 den<br />

Nutzern zur Verfügung.<br />

Die wichtigste Aufgabe von Jason 2 ist<br />

die exakte Bestimmung der Meeres spiegelhöhe.<br />

Diese wird benötigt für die globale<br />

Vorhersage und für die Langzeitbeobachtungen<br />

von Meeresströmungen,<br />

Wellengang und -höhe und daraus abgeleitet<br />

der Windgeschwindig keit an der<br />

Meeresoberfläche. Darüber hinaus sind<br />

die Jason-Daten wichtig zur Erfassung<br />

der Auswirkungen des Klimawandels, der<br />

die Eismassen abschmelzen und den<br />

Meeresspiegel ansteigen lässt.<br />

<strong>CeBIT</strong> <strong>2009</strong> | Halle 9, Stand C22<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Nach „Jason“ (griech. Ιάσων) einem der Helden der griechi schen Sagenwelt<br />

(Führer der Argonauten) ist eine Reihe von ozeanograpischen Satelliten benannt worden.<br />

Jason 2 setzt damit eine erfolgreiche<br />

Serie von ozeanographischen Satelliten<br />

fort, die mit TOPEX / Poseidon (1992) und<br />

Jason 1 (2001) begann und mit weiteren<br />

Satelliten fortgesetzt werden wird und so<br />

die Erstellung langer Zeitreihen von ozeanographischen,<br />

klimarelevanten Daten<br />

ermöglicht.<br />

Die Nutzlast von Jason 2 besteht aus<br />

dem Höhenmessradar (Altimeter) „Poseidon“,<br />

dem „Jason Microwave Radio meter“<br />

(JMR) zur Bestimmung des Was ser dampfes<br />

in der Atmosphäre, mit dessen Hilfe<br />

die Höhenmessungen korri giert werden,<br />

und zur exakten Positionsbestimmung<br />

das „Doppler Orbtiography and Radiopositioning<br />

Integrated by Satellite“<br />

(DORIS), den GPS-Empfänger „Black<br />

Jack“ und einen Laserreflektor. Mit Hilfe<br />

der Instrumente an Bord ist eine präzise<br />

Vermessung des Meeresspiegels mit<br />

einer Genauigkeit von kleiner als 4 cm<br />

möglich.<br />

Deutscher Wetterdienst<br />

JASON2<br />

� Ansicht von Jason 2 (Quelle: NOAA)<br />

� Vorhersage des Seegangs (Quelle: DWD)<br />

Nahezu 71 % der Oberfläche der Erde<br />

sind von Ozeanen bedeckt, rund zwei -<br />

drittel der Weltbevölkerung leben maximal<br />

60 km von den Meeresküsten entfernt<br />

und die Hälfte der Städte mit mehr als<br />

einer Million Einwohner befinden sich in<br />

der Nähe von Flußmündungen. Ozeane<br />

sind eine der größten Quellen für Nahrungs<br />

mittel sowie ein wichtiger Transport -<br />

weg für den internationalen Güteraustausch.<br />

Dipl.-Met. Jörg Asmus, joerg.asmus@dwd.de<br />

Deutscher Wetterdienst<br />

Postfach 100465, 63004 Offenbach am Main<br />

Telefon 069 8062-2685, Telefax 069 8062-3787<br />

www.dwd.de<br />

Änderung der globalen Meeresspiegelhöhe seit 1992<br />

Quelle: www.aviso.oceanobs.com<br />

53


54<br />

Informationen über die Höhe der Meeresoberfläche,<br />

die Untersuchung von<br />

Wellen im Zusammenhang mit Wind und<br />

Gezeiten liefern Positionen und Intensitäten<br />

von Meeresströmungen, Wirbeln und<br />

thermischen Fronten im Meer. Meeres -<br />

höhenmessungen durch Satelli ten unterstützen<br />

so die maritime Meteorologie, insbesondere<br />

bei tropischen Stürmen, der<br />

Schiffsroutenberatung und der Fischerei.<br />

Die genaue Vorhersage von Wellenhöhen<br />

und von Windgeschwin digkeiten an der<br />

Meeresoberfläche helfen die sicherste<br />

Jason 2<br />

The Ocean Surface Topography Mission<br />

(OSTM) is built around a series of<br />

'Jason' satellites (named after the mythical<br />

Greek mariner) which will collect<br />

global ocean surface data on a continuous<br />

basis for several decades. The aim is<br />

to measure the global sea surface height<br />

to an accuracy of a few centimetres<br />

every 10 days, to determine ocean circulation<br />

and mean sea level trend in support<br />

of weather forecasting, climate<br />

monitoring and operational oceanography.<br />

Launched on 20 June 2008, Jason-<br />

2 overlaps with the Jason-1 mission to<br />

secure the continuity of high accuracy<br />

satellite altimetry observations.<br />

Anomalie der Meereshöhe (Juli 2008); Quelle: CNES<br />

und bestmögliche Route für Schiffe zu<br />

finden. Der Deutsche Wetter dienst nutzt<br />

Altimeterdaten für die Seegangsvorhersage<br />

zur Unterstützung der Routenberatung<br />

von Schiffen und seinen anderen<br />

maritim-meteorologischen Aufgaben.<br />

Daten von Jason helfen aber auch, die<br />

Verdriftung als Kombination aus Wind,<br />

Meeresströmungen und Gezeiten zur<br />

ermitteln. Dies liefert wichtige Informationen<br />

zum Verfolgen von Meeresbewohnern<br />

oder bei Rettungsaktionen.<br />

Satellite altimeters are essential components<br />

of a global ocean observation<br />

system. They provide co-located measurements<br />

of significant wave height,<br />

wind speed and sea surface topography.<br />

One of the major objectives of the<br />

Jason-2 Ocean Surface Topography Mission<br />

is to support operational oceanography.<br />

Nearly 71 % of the Earth’s surface is<br />

covered by oceans, two-thirds of the<br />

world's population live within 60 kilometres<br />

of the coast, and half of the world’s<br />

cities with more than one million people<br />

are situated around river mouths. Oceans<br />

are a major source of food and employment,<br />

but can also pose a threat to lives<br />

and values and so operational forecasts<br />

of the ocean “weather” are of critical<br />

importance.<br />

Eine wichtige Rolle spielen Ozeane in<br />

der Klimatologie. Sie haben sowohl regulierenden<br />

wie auch zerstörenden Einfluss.<br />

Die am Äquator in den Ozeanen gespeicherte<br />

Sonnenenergie wird mit den<br />

großen warmen Meeresströmungen in<br />

Richtung der beiden Pole transportiert.<br />

Mit Daten der ozeanographisch Satelliten<br />

lassen sich klimatologische Trends u. a.<br />

über Dürren, Starkregen, Kälte- oder Wärmeperioden<br />

vorhersagen. Diese Infor mationen<br />

liefern ein besseres Verständnis<br />

über großräumige klimatologische Veränderungen,<br />

wie Änderungen der Meeres<br />

höhen durch den Klimawandel oder<br />

bei El-Niño-Ereignissen.<br />

Langfristige Beobachtungen der globa -<br />

len Meereshöhe zeigen den Zusammenhang<br />

zwischen Erhöhung der mitt le ren<br />

globalen Temperatur, dem Ab schmel zen<br />

von Eis über Landflächen (im wesent -<br />

lichen Grönland) und dem daraus folgenden<br />

Anstieg der mittleren Meereshöhen.<br />

Insbesondere für Länder, die überwiegend<br />

in Meereshöhe liegen (oder sogar<br />

teilweise darunter), wie die Niederlande<br />

oder Bangladesch, sind genaue Informationen<br />

über die Veränderung Meereshöhe<br />

wichtig u. a. für einen wirksamen<br />

Küstenschutz.<br />

Information on the sea surface height<br />

enables the study of the growth and<br />

evolution of surface waves in response<br />

to winds and tidal forcing, and one can<br />

derive the positions and intensities of<br />

ocean currents, eddies and thermal<br />

fronts.<br />

Satellite altimetry observations are<br />

assimilated by global ocean circulation,<br />

sea state and coupled numerical models<br />

and are used to support a variety of<br />

applications including marine meteorology,<br />

hurricane forecasting and tracking,<br />

fisheries management and ship routing,<br />

as well as climate research and forecasting.<br />

Source: EUMETSAT


Netzwerkpartner<br />

Kooperationspartner<br />

Geschäftsstelle <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong><br />

c/o HA <strong>Hessen</strong> Agentur GmbH<br />

Abraham-Lincoln-Straße 38–42<br />

65189 Wiesbaden<br />

Telefon 0611 774-8691, Fax –8620<br />

www.ttn-hessen.de<br />

Das <strong>TTN</strong>-<strong>Hessen</strong> wird kofinanziert<br />

aus Mitteln des Europäischen Fonds<br />

für regionale Entwicklung (EFRE)<br />

Fachhochschule Frankfurt am Main –<br />

University of Applied Sciences<br />

Marburg<br />

Gießen<br />

Frankfurt<br />

Offenbach<br />

Wiesbaden<br />

Darmstadt<br />

Kassel<br />

Fulda<br />

Regionale Beratungsstellen bei der<br />

IHK-Arbeitsgemeinschaft <strong>Hessen</strong>

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