Forschungsschwerpunkte

Schwerpunkte der Forschung

Forschungsschwerpunkt

Smart Systems and Infrastructures

Digitalisierung ist schon lange in allen Bereichen der Gesellschaft angekommen, gleich ob Öffentlichkeit, Wirtschaft oder Verwaltung. Mit seiner Forschung will das FZI zum effizienten und sicheren Betrieb öffentlicher und kritischer Infrastrukturen durch sinnvolle Digitalisierungslösungen mit einem hohen „Technology Readiness Level“ beitragen.

Ein starker Fokus liegt auf der Digitalisierung des Energiesystems. Dafür setzt das FZI u.a. das in die Energiestrategie der TechnologieRegion Karlsruhe (TRK) eingebettete Reallabor-Leuchtturmprojekt Smart East zur nachhaltigen Energieversorgung um.

Das FZI möchte sich als unabhängige Einrichtung aber auch des Themas Digitale Teilhabe annehmen und den Partizipationsprozess mitgestalten. Dies umfasst Bereiche wie die Digitale Verwaltung und vertrauenswürdige Kommunikation – wie zum Beispiel Digitale Identitäten oder Digitale Bürgerbeteiligung.

Das FZI trägt mit seinen Lösungen im Bereich der Gesundheitsversorgung zur
Optimierung von Behandlung sowie Versorgung bei und unterstützt Möglichkeiten zur Datenspende, damit Gesundheitsdaten einen Mehrwehrt für Forschung und Gesellschaft leisten.

Im Kontext der zunehmenden Vernetzung öffentlicher Infrastruktur, zum Beispiel im „Internet der Dinge“ spielt IT-Sicherheit eine wesentliche Rolle. Persönliche und medizinische Daten stellen zudem äußerst schützenswerte Güter dar. Daher werden Konzepte und Lösungen zur sicheren Speicherung, zum Austausch und zur Verarbeitung dieser Daten entwickelt.

Bei den Forschungsarbeiten wird auch das Thema „Managing Security“ ausgebaut: Kritische Infrastrukturen sind resilient zu gestalten. FZI-Projekte im Bereich der (Post-Quanten-) Kryptographie schützen zum Beispiel kritische Infrastrukturen vor Angriffen oder befassen sich mit der Resilienz in Verteilernetzen.

Um für die Produktion die Absicherung kompletter Automatisierungslösungen sowie von Komponenten und Teilsystemen sicherzustellen, wird im Rahmen von Projekten auch die Entwicklung funktional sicherer Software für Industrieanlagen beschleunigt. Im Bereich der Logistik arbeitet das FZI an robusten Logistikketten.

Das enge Zusammenspiel der Themen autonomes Fahren und Elektromobilität ermöglicht die Entwicklung nachhaltiger Mobilitätslösungen als wesentlicher Bestandteil öffentlicher Infrastruktur.

Kompetenzen

Methodische und technologische Kompetenz für Forschungsarbeiten zu öffentlichen und kritischen Infrastrukturen mit umfangreicher Hardwareausstattung, die einen praxisnahmen Fokus ermöglicht.
Enge Verzahnung der Anwendungsfelder Energie, Produktion, Mobilität, Gesundheit, Verkehr und Logistik.
Zusammenführung der Anwendungsfelder mit den Querschnittsthemen Sicherheit und Angewandte Künstliche Intelligenz.

Trends 2022

Im Forschungsschwerpunkt setzte das FZI im Jahr 2021 den Fokus auf die Themen Digitalisierung der Verwaltung und öffentlicher Services, Bürgerbeteiligung an öffentlichen Entscheidungsprozessen und Lösungen für die Resilienz und den effizienten Betrieb kritischer Infrastrukturen wie insbesondere der Energieversorgung. Die Stärkung der Sicherheit und Datensouveränität sowie digitale Angebote in der Gesundheitsversorgung werden ebenfalls fokussiert.

Transfer

Energie-Reallabore, Healthcare, Cyberwehr Baden-Württemberg, Dialog zu digitaler Teilhabe

Durch die Kooperation mit dem Energie-Accelerator AXEL der Technologieregion Karlsruhe unterstützt das FZI den Technologie- und Wissenstransfer im Bereich Energie zu Start-ups.

Zudem betreibt das FZI im Umfeld des Energiemanagements sichtbar den Wissens- und Technologietransfer über Reallabore und gestaltet das Ökosystem intelligenter Messsysteme mit den damit aufkommenden Möglichkeiten zum dezentralen Energiemanagement und für innovative Mehrwertdienste aktiv mit.

Durch Mikro- und Umsetzungsprojekte des Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrums im Bereich Healthcare wird der schnelle Transfer in die Gesundheitsversorgung sichergestellt. Die Plattform www.wegweiserportal.de hat 2021 eine neue B2B-Ausrichtung für schnellen Wissenstransfer in Wirtschaft und Bevölkerung erfahren.

Um nicht nur kleine und mittlere Unternehmen, sondern auch das Gesundheitssystem bei kritischen IT-Sicherheitsvorfällen schnell unterstützen zu können, wurde die Cyberwehr Baden-Württemberg für Einrichtungen, Unternehmen und Dienstleister aus den Bereichen der Medizin und Pflege in Baden-Württemberg erweitert.

Mit verschiedenen Veranstaltungsformaten soll das FZI für Entscheidungsträger*innen aus Wirtschaft, Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Politik Anlaufstelle für den Dialog um die digitale Teilhabe werden.

Forschungsinfrastruktur

FZI House of Living Labs, Security Testing zukünftiger Mobilitätssysteme

Im Rahmen der fortschreitenden Digitalisierung des Energiesystems von morgen stellt das FZI Living Lab smartEnergy eine interdisziplinäre Forschungsumgebung zur Entwicklung innovativer Lösungen bereit. Das gesamte FZI House of Living Labs wurde mit moderner Technologie zur Bereitstellung, Speicherung und flexibilisierten Nutzung von Energie in den Sektoren Strom, Wärme, Kälte und Gas ausgestattet. Dadurch können neue Verfahren, Energiemanagementsysteme und IT-Komponenten für Gebäude, Liegenschaften, Quartiere und E-Mobilität praxisnah entwickelt, evaluiert und demonstriert werden.
Es werden innovative Lösungen für gesundes Leben und eine effiziente, digitale Gesundheitsversorgung entwickelt und erprobt. Schwerpunkte finden sich hier in der Konzeption und Design neuer tragbarer und ambienter Sensorsysteme, der Vernetzung von Akteuren im Gesundheitswesen mittels intersektoraler Plattformen, der Entwicklung MDR-konformer Digitaler Gesundheitsanwendungen (DiGAs) sowie der Erfassung und Prädiktion von Handlungen und Prozessen im pflegerischen Umfeld zur Qualitätsverbesserung und automatischer Dokumentation.
Für die Resilienz und Sicherheit der Mobilität wird im bereits etablierten Prüflabor für IT-Sicherheit 2021 verstärkt das Security Testing zukünftiger Mobilitätssysteme in den Blick genommen.