FZI Open House 2023
Innovationen für die gesellschaftlichen Herausforderungen – wichtiger denn je! Ein Rückblick
Nach zwei Jahren mit einem virtuellen FZI Open House konnten wir am 16. Februar 2023 endlich wieder direkt vor Ort in Karlsruhe die Türen des FZI öffnen, um die IKT-Welt von morgen zu zeigen und zu diskutieren. Unsere rund 200 externen Gäste konnten dabei live den Transfer von Technologie und Wissen erleben und spannende Einsichten in vier, über den Tag verteilten Transferforen gewinnen. Sie erhielten darüber hinaus informative Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte, konnten Demonstratoren erkunden und in Expert Talks gezielte Gespräche führen.
Begrüßung und Keynote | 09:30 bis 10:30 Uhr
FZI-Vorstand Jan Wiesenberger eröffnete das #FZIOpenHouse 2023 gegen 9:30 Uhr und ging dabei kurz darauf ein, wie positiv es für die Wissenschaftler*innen des FZI sei, die Gäste wieder in der Haid- und Neu-Straße zu empfangen, um deren Innovationen im gegenseitigen Austausch zeigen zu dürfen.
Keynote: „Software is eating the world – und was macht Deutschland?“
Zu Beginn ihrer Keynote stellte Christine Regitz, GI-Präsidentin und SAP-Aufsichtsratsmitglied, vor 180 Gästen im FZI House of Living Labs die Frage: „If software is eating the world – then who is eating Germany?” In Deutschland würde Software immer noch als Add-on gesehen. Der Gedanke, dass sie zum Kern der Wertschöpfung geworden sei, da sie in allen Produkten präsent sei, habe sich bisher nicht durchsetzen können. Viele deutsche Unternehmen könnten sich einfach nicht damit identifizieren, dass sie ja bereits zum großen Teil Software-Unternehmen seien. Und das obgleich der Softwareumsatz in Deutschland 2022 35,5 Milliarden betrug.
Die IT-Spezialistin und Softwareentwicklerin Christine Regitz äußerte die Überzeugung, dass es dringend vonnöten sei, Denkmuster zu durchbrechen und in Deutschland vorhandene Potenziale zu nutzen, um nicht international in Sachen Softwareentwicklung ins Hintertreffen zu geraten. Als Stärken der deutschen Industrie seien sicher die zu nutzenden Datenschätze aus dem Produktionsbereich anzusehen. Ebenso vorbildlich sei die Ingenieurskunst in Deutschland als Asset sowie die Spezialisierung der Wirtschaft in Deutschland. Auch hier gelte es den Status als „Weltmarktführer“ entsprechend zu nutzen. Eine Schwäche sei, dass die „Kundensicht“ in Deutschland immer noch nicht genügend berücksichtigt werde. Dadurch entstehe Software, die nicht entsprechend skaliert sei. Es fehle auch an Risikokapital von großen deutschen Unternehmen.
Wenn Deutschland weiterhin ein bedeutender Innovationsstandort bleiben wolle, sei Bildung ein Schlüssel und eine wichtige Ressource. Entsprechend gelte es, Informatik als Schulpflichtfach einzurichten, was zudem die Geschlechter- und Chancengerechtigkeit fördern würde, die Christine Regitz am Herzen liegt. Informatische und softwarebasierte Innovationen in die Breite zu bringen und nach einem entsprechenden Mindset „Digital First“ in der Verwaltung, für die Infrastruktur und für die Schulbildung durchzusetzen, seien ganz wesentlich. Nach Fragen aus dem Publikum betonte Regitz, dass „deutsche Stärken“ wie Zuverlässigkeit und Sicherheitsstreben nicht aufgegeben werden müssten, vielmehr gelte es sich mit anderen Unternehmen international zu vernetzen und diverse Teams zu bilden. Der Innovations-Hemmschuh der deutschen Regulatorik sei zudem von Seiten der Politik und Gesetzgebung zu beseitigen.
Vormittag | 11:00 bis 12:30 Uhr
Zwei parallele Transferforen
Nach einer Kaffeepause warteten ab 11 Uhr zwei Transferforen auf die Gäste des FZI Open House. Im ersten Transferforum im FZI House of Living Labs ging es um die Mobilität der Zukunft. Die Experten Franz Loogen (emobil BW), Prof. Dr. Christoph Walther (PTV Planung Transport Verkehr GmbH), Dr.-Ing. Julius Kümmerle (SafeAD GmbH), Dr.-Ing. Thomas Freudenmann (EDI GmbH) und Sven Ochs (FZI) diskutierten Themen wie HD-Karten, Mobilitätswünsche und autonomes Fahren und gaben Impulse, wie Deutschland die Mobilitätswende bewältigen kann.
Greifbar wurde FZI-Forschung im Beitrag von Dr.-Ing. Julius Kümmerle: Er zeigte Kameradaten von FZI-Versuchsfahrzeugen. Damit gewährte er nicht nur einen spannenden Einblick in die FZI-Forschung und das Thema HD-Karten, sondern machte auch klar, dass die vorhandenen Datenschätze richtig zu nutzen und zu schützen sind. Als Träger sicherheitsrelevanter Daten müssten die HD-Karten stets aktuell gehalten werden.
Dass Mobilität auch mit Emotionen der Nutzenden zu tun hat, war ein Thema bei Prof. Dr. Christoph Walther: Er stellte die Frage, wie in Zukunft neue Mobilitätssysteme Menschen auf derselben Ebene emotional abholen können wie zuvor. Über viele Jahre hinweg habe die Automobilindustrie dafür gesorgt, dass Menschen sich emotional an ihr Auto gebunden fühlen. Auch neue Mobilitätssysteme müssten zunächst einmal zuverlässig sowie räumlich als auch zeitlich verfügbar sein, damit die Menschen ihre Mobilitätswünsche damit erfüllen können. Im zweiten Schritt könne dann eine emotionale Bindung aufgebaut werden.
Im von Prof. Dr.-Ing. Sören Hohmann moderierten Transferforum wurde immer wieder deutlich: Deutschland besitzt einen vernachlässigten, zu nutzenden Datenschatz, auch im Bereich Mobilität. Aber auch Erfolge seien im Bereich zu verzeichnen, wie zum Beispiel im Projekt EVA-Shuttle, an dem das FZI maßgeblich teilhatte. Forscher*innen seien damit autonomen Fahrzeugen auf Level 4 sehr viel nähergekommen.
Im zweiten Transferforum des FZI Open House am Vormittag im FZI-Hauptgebäude, das von Dr.-Ing. Arne Rönnau moderiert wurde, drehte sich alles um die Robotik, genauer gesagt um mobile, autonome Roboter (AMR). Diese sind inzwischen aufgrund rasanter Fortschritte der reinen Verwendung in den Entwicklungslaboren entwachsen und in der Anwendung angekommen. Durch neue Plattformen, Fortschritte in der verwendeten KI, durch 3D-Wahrnehmung und den Einsatz von aufeinander abgestimmten Roboterteams werden hier neue Potenziale entwickelt.
Prof. Dr. Marco Hutter (ETH Zürich) demonstrierte anhand des auch im FZI House of Living Labs gezeigten ANYbotics-Roboters ANYmal, wie sich innerhalb einer Dekade ein Roboter, der als Forschungsprototyp startete, zum kommerziellen Roboter wandeln kann. Als „(one of the) first reinforcement learning-controlled robot products“ wurde er entwickelt, um den Problemen in der Industrie zu begegnen: missing workforce und limited productivity sowie human error. Das gelingt ANYmal, indem er einen digitalen Zwilling seiner Umwelt kreiert.
FZI-Mitarbeiter Tristan Schnell erklärte in seinem Beitrag zum Transferforum den Anwesenden den FZI-Ansatz für skalierbare Autonomie, der bei der Teilnahme am ESA/ESRIC Space Resources Challenge zum Einsatz kam. Ziele der Challenge waren die Exploration und Ressourcensuche in einem mondähnlichen Szenario. Das FZI hat dazu ein Team aus einzelnen, in sich autonomen Robotern gebildet, die aber – angestoßen durch den Eingriff der Mission Control im Hinblick auf die Zielvorgaben – dynamisch interagieren und dabei ihre Stärken einbringen können. Jeder Roboter entscheidet dabei durch die volle autonome Kollaboration für sich selbst, welches Ziel ihm gerade wie wichtig ist. Somit kann eine hohe Redundanz und Skalierbarkeit sowie autonome Intelligenz auf Roboterebene genutzt werden.
Jakob Altmannsberger (Schiller Automatisierungstechnik GmbH) stellte mit 4am eine Marke vor, die die Navigationsexpertise von Servicerobotern und langjährige Erfahrung mit Automatisierungsprozessen zusammenbringt. Die Roboter müssen so gestaltet sein, dass bei der Automatisierung die Herausforderungen von KLT Behältern, die für die direkte Bandversorgung an der Produktionslinie bereitstehen, berücksichtigt werden. So müssen Verschmutzungen, Defekte und einfolierte Behälter als spezielle Bedingungen einbezogen werden. Um zum Ziel zu kommen, ist es unabdingbar, dass der Kunde für die Automatisierung seine Prozesse exzellent kennt und die IT auf dem neuesten Stand ist. Eine zunehmende Standardisierung erleichtert zudem die Automatisierung.
Joachim Stieber (SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG) gab im Transferforum Einblicke dazu, wie mobile Assistenzsysteme mit dem Prinzip „Alles aus einer Hand“ Einzug in die Fabriken der SEW-EURODRIVE halten. Dieses Prinzip umfasst ebenso einfache spurgeführte Systeme bis hin zur LiDAR basierten Lokalisierung. Unter den gezeigten Projektbeispielen, die bin picking-, machine tending-, und follow me-Konzepte beinhalteten, war auch das Projekt efeuCampus, an dem auch das FZI beteiligt ist.
01 | Transferforum Fotoeindrücke
02 | Transferforum Fotoeindrücke
Mittagspause | 12:30 bis 14:00 Uhr
Verdiente Mittagspause: Lunchbreak mit Möglichkeit zum Austausch und Schau der Präsentationen im FZI House of Living Labs
In den Reallaboren unseres House of Living Labs konnten unsere Gäste bei spannenden Präsentationen und Demonstrationen unsere Forschung aus erster Hand kennenlernen. Nicht nur in der Kaffeepause am Vormittag, sondern auch beim Lunch-Break mit Foodtrucks von 12:30 Uhr bis 14 Uhr hatten sie zudem die Gelegenheit, in angenehmer Atmosphäre Kontakte zu knüpfen und sich – gemeinsam mit dem FZI – über Fachthemen auszutauschen.
Nachmittag | 14:00 bis 15:30 Uhr
Zwei parallele Transferforen
Instabile Lieferketten, Handelsbarrieren, Sanktionen angesichts gewaltsamer Konflikte: Da taucht die Frage auf, wer heutzutage vertrauenswürdige und resiliente IKT-Infrastrukturen betreiben sollte? Wie können angesichts von Desinformation und Handel mit Daten von Nutzenden die Interessen von Beteiligten gewahrt und durchgesetzt werden? Angetrieben durch diese Fragestellung und moderiert von Dr. Ingmar Baumgart, Leiter des FZI-Kompetenzzentrums für IT-Sicherheit, präsentierte das Transferforum 03 im FZI House of Living Labs Impulse aus der Forschung zu unterschiedlichen Aspekten vertrauenswürdiger und nachvollziehbarer IKT. Dadurch zeigten die Referierenden auf, wie technologische Möglichkeiten Sicherheit und Souveränität steigern können.
Prof. Dr. Tobias Eggendorfer von der Agentur für Innovation in der Cybersicherheit ging in seinem Impuls auf die Unterschiede ein, die zwischen dem Stand der Technik und der Realität im Hinblick auf verlässliche und sichere Software vorhanden sind und entwarf Ideen für die Zukunft. Der Bedarf an sicheren IT-Produkten ist hoch und wird weiter steigen. Benutzer*innen sollten zukünftig die Möglichkeit haben, IT-Produkte auch hinsichtlich ihrer eingebauten Sicherheitsfaktoren vergleichen zu können, analog etwa den Sicherheitsbewertungen des Euro NCAP für Fahrzeuge nach der Durchführung von Crash- und Safety-Tests.
Ben Biedermann (Jolocom GmbH) widmete sich in seinem Vortrag „Who is to be identified?“ dem Stellenwert von flexiblen Identifiern in Identitätsökosystemen. Er kam zu dem Schluss, dass die ethisch vertretbare Nutzung von Technologie im Kontext ihres gesellschaftlichen Rahmens steht. Keine Methode, die sich selbstbestimmter, dezentralisierter digitaler Identitäten bedient und kein Qualifikationsstandard seien im Vorhinein schädlich. Dennoch birgt die Ausrichtung einer Self-Sovereign Identity die Gefahr, Individuen eine allzu große Verantwortung aufzuzwingen, indem man alibihaft die Durchsetzung von Souveränität und Sicherheit voranstellt.
Dr. Bettina-Johanna Krings vom Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) am Karlsruher Institut für Technologie und FZI-Abteilungsleiter Dr.-Ing. Sascha Alpers trugen in ihrem Vortrag zu ethischen, rechtlichen und sozialen Aspekten (ELSA) der Gestaltung von KI-Systemen und der Integration der verschiedenen Akteure in den Prozess vor. Gemeinsam mit den anderen Speaker*innen des Transferforums kamen sie zu dem Schluss, dass Informations- und Kommunikationstechnologien nicht neutral sind. Denn sie basieren auf gesellschaftlichen Daten, die selbst entsprechend geprägt und nicht neutral sind.
Gleichzeitig haben die Ergebnisse und Anwendungen der IKT selbst gesellschaftliche Auswirkungen. Mit dieser Austauschbeziehung eröffnet die IKT Räume zur Reflexion und zeigt Perspektiven für die Gesellschaft auf, so das Fazit der Sprecher*innen im Transferforum „Sicherheit und Souveränität – vertrauenswürdige und nachvollziehbare IKT“.
Die Bewältigung des Klimawandels stellt eine der größten gesellschaftlichen Herausforderungen dar, der wir uns stellen müssen. Der Einsatz digitaler Technologien bietet hierbei vielfältige Möglichkeiten, eine nachhaltige Entwicklung in verschiedenen Anwendungsdomänen zu gestalten.
FZI-Bereichsleiterin Dr. Frauke Goll und FZI-Abteilungsleiter Fabian Kern erläuterten zunächst als Moderatoren des Transferforums, wie das FZI – ursprünglich aus dem Bereich der Energieinformatik kommend – nun mit der Setzung des neuen Forschungsschwerpunktes „Climate Action Innovation“ (CAI) für das Jahr 2023 die Forschungsarbeiten in den Bereichen Klimaschutz und Ressourceneffizienz intensiviert und neu bündelt, indem auch Expertise aus den verschiedenen Forschungsbereichen genutzt wird. So kann maschinelles Lernen zum Beispiel eingesetzt und auch die Expertise im Haus zur IT-Sicherheit in den Forschungsschwerpunkt gewinnbringend eingebracht werden. Eine besonders wichtige Voraussetzung für die Weiterentwicklung seien die Aktivitäten des FZI, die den Transfer in die Industrie und Wirtschaft voranbrächten, wie die Forschungen in den Living Labs oder die sehr praxisnahen Reallaborprojekte wie SmartEast, SynergieQuartier Walldorf und flexQGrid. Eine Brücke schlügen natürlich auch Startup-Aktivitäten im Rahmen von AXEL, der Energie-Accelerator, oder das Spin-off InnoCharge. Ein wichtiger Aspekt sei auch die Einbindung des FZI in das neugegründete Mittelstand-Digital Zentrum Klima.Neutral.Digital, wo FZI-Expert*innen als Klimacoaches für kleinere und mittlere Unternehmen zur Verfügung stehen werden.
FZI-Abteilungsleiterin Jana Deckers widmete sich anschließend in ihrem Impuls dem Thema der energetischen Flexibilisierung in der Produktion. Sie erläuterte, dass durch eine gesamtsystemische Betrachtungsweise, die auch die Energieflexibilität in der Produktion miteinbezieht, eine große Chance für Unternehmen entstehen kann, auch wenn die Betrachtung der Energiethematik zunächst einmal aus Sicht der Unternehmen bei Analysen der Produktionsvorgänge zur Optimierung durch Prozess- und Datenmanagement nicht im Vordergrund stehen würde. Bei der Analyse täten hybride Zwillinge gute Dienste. Sie ging auch auf darauf ein, wie wichtig es im Beratungsprozess im Hinblick auf die Produktionsoptimierung sei, sich mit den Partnern aus den Unternehmen, die ihre Prozesse aus dem FF kennen, intensiv zusammenzusetzen, um gemeinsam den passenden KI-Einsatz zur Produktionsoptimierung und zur -flexibilisierung zu entwickeln.
Anschließend zeigte Dr. Manuel Lösch, Gründer des FZI-Spinoffs InnoCharge, in seinem Impuls die momentanen Veränderungen des dynamischen Feldes der E-Mobilität auf, auch indem er das Konzept seines jungen Unternehmens erläuterte, die Kostenoptimierung von Ladevorgängen auf dem Firmenparkplatz und zu Hause zu etablieren. Im Koalitionsvertrag sei das Ziel von 15 Millionen vollelektrischen PKWs bis 2030 gesetzt. E-Mobilität in diesen Größenordnungen setze vor allem voraus, dass bei vielen Tausenden dezentralen Energieanlagen, ob nun durch Photovoltaik auf dem Dach, E-Fahrzeuge oder Wärmepumpen, vor allem die koordinierte Kommunikation zwischen den einzelnen „Energie-Stationen“ zu lösen seien.
Die Notwendigkeit von standardisierter und koordinierter Kommunikation wurde auch von FZI-Mitarbeiter Tobias Riedel in seinem das Transferforum abschließenden Impuls zu „Stabileren Stromnetzen dank intelligentem Gebäudemanagement“ angesprochen. Dass die von Jeremy Rifkin ausgerufene dritte Revolution durch erneuerbare Energien und Digitalisierung, die durch die Eigenproduktion der Energie zuhause und in Büros per Mikrokraftwerke und das Teilen der Energie stattfinden kann, zeigt sich bereits: zum Beispiel durch den Hochlauf von Photovoltaikanlagen, die Zunahme an E-Fahrzeugen, Wärmepumpen und Batterien in Deutschland. Drei Puzzleteile fehlten allerdings noch:
1) die technische Kommunikationsinfrastruktur, die jetzt durch den Gesetzesentwurf der Bundesregierung zu Jahresbeginn einen Schub erhalten dürfte
2) die bereits oben angesprochene Notwendigkeit der standardisierten und koordinierten Kommunikation und
3) der Einsatz von intelligenten Algorithmen für Energiemanagementsysteme.
03 | Transferforum Fotoeindrücke
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Abschlussdiskussion und Closing | 16:00 bis 17:00 Uhr
Schlusspunkt des FZI Open House: Die Paneldiskussion am Nachmittag „Wie kanalisieren wir die Innovationskultur für die Mobilität von morgen?“
Ab 16 Uhr diskutierten Expert*innen beim Abschluss-Panel des FZI Open House 2023 über die Frage, wie Innovationen für die Mobilität ihren Weg in die Gesellschaft finden können, um eine bewegte Zukunft zu gestalten. Zu Gast waren Dr.-Ing. Thomas Freudenmann (EDI GmbH), Dr. Bettina-Johanna Krings (Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse am Karlsruher Institut für Technologie) und Prof. Dr. Christoph Walther (PTV Planung Transport Verkehr GmbH). Vom FZI trugen FZI-Direktor Prof. Dr. Eric Sax und FZI-Bereichsleiterin Dr. Frauke Goll zu der Abschlussdiskussion bei.
Die Frage, wie viel öffentlichen Raum wir für Mobilität in Zukunft zur Verfügung stellen wollen, beschäftigte die Runde unter der Moderation von FZI-Vorstandsmitglied Prof. Dr. Stefan Nickel. FZI-Bereichsleiterin Dr. Frauke Goll äußerte dazu ihre Überzeugung, dass die Mobilität der Zukunft nur möglich wäre, wenn eine entsprechende geistliche Beweglichkeit vorhanden sei – eine Bereitwilligkeit zur Veränderung des Mindsets. Nicht Technik sei an und für sich der Schlüssel zum Erfolg, sondern die Integration der Gesellschaft in die Forschung mit Reallaboren und Partizipationsmöglichkeiten.
Kontrovers diskutiert wurde tagesaktuell, ob eine Aktion wie das 9-Euro-Ticket eine Veränderung der inneren Einstellung in breiten Schichten der Öffentlichkeit hervorrufen könne. Der unter den Gästen befindliche Karlsruher Oberbürgermeister Frank Mentrup wurde dabei spontan in das Panel integriert: Er äußerte seine Auffassung, dass das 9-Euro-Ticket nicht nachhaltig zu einem Umdenken geführt habe und votierte dafür, ein ausgewogenes Verhältnis der Preisgestaltung für das geplante Deutschlandticket zu finden. Bestehende Mobilitätsstrukturen sollten auf jeden Fall nicht dadurch belastet und eventuell sogar eingestellt werden müssen. Viel positiver sahen Dr. Frauke Goll und Dr. Bettina-Johanna Krings (KIT) die Effekte des 9-Euro-Tickets: Es hätte sehr wohl bei vielen eine Veränderung in der Sichtweise gegeben. Wenngleich Dr. Bettina-Johanna Krings auch die damit verbundenen Probleme wie die mangelnden Kapazitäten des ÖPNV thematisierte.
Im Schlusswort fasst Prof. Dr. Stefan Nickel die Diskussion zusammen: Die Schlagworte zum Thema Mobilität der Zukunft seien Mindset, Akzeptanz und Information.
