Melden Sie sich hier an, um auf Kommentare und die Whitepaper-Datenbank zugreifen zu können.

Kein Log-In? Dann jetzt kostenlos registrieren.

Falls Sie Ihr Passwort vergessen haben, können Sie es hier per E-Mail anfordern.

Der Zugang zur Reseller Only!-Community ist registrierten Fachhändlern, Systemhäusern und Dienstleistern vorbehalten.

Registrieren Sie sich hier, um Zugang zu diesem Bereich zu beantragen. Die Freigabe Ihres Zugangs erfolgt nach Prüfung Ihrer Anmeldung durch die Redaktion.

22.12.2005

Die Innovationsmaschine

Johannes Kelch
Die Fraunhofer-Gruppe IuK ist einer der größten europäischen Innovationsanbieter auf dem Gebiet der Informations- und Kommunikationstechnik.

Mit "interaktiver Simulation" können Automobilfirmen jetzt in frühen Entwicklungsphasen virtuelle Bauteile visualisieren, das Aufprall- und Steifigkeitsverhalten von Fahrzeugen untersuchen und Autos schneller auf den Markt bringen als bisher. Das ist ein Ergebnis des 2005 beendeten Projekts "Auto-Opt", an dem nicht nur Hersteller wie Audi und Porsche, sondern auch die Spezialsoftwareanbieter Intes (Stuttgart) sowie Inpro und SFE (Berlin) teilgenommen haben.

Hier lesen Sie …

• womit sich Forschungs- institute im IUK-Bereich beschäftigen;

• um welche Thermen sich die Vorlaufforschung (vor der Produktentwicklung) dreht; welche Firmen aus den Fraunhofer-Instituten hervorgegangen sind.

Top-Themen der Vorlaufforschung im IT-Bereich

Usability Engineering

"Nach wie vor scheitern zahlreiche große IT-Projekte an mangelnder Anwendungsnähe oder Benutzerakzeptanz, andere bleiben länger als geplant im Einsatz und werden oft zum Hemmschuh des weiteren Fortschritts. Eine moderne Softwaretechnik muss sich diesen Herausforderungen stellen. Eine Verbesserung der Usability ist während des gesamten Software-Lebenszyklus parallel zur Organisations- und Technikentwicklung sinnvoll. Neue Methoden und Systeme für Anforderungs-Management (Requirements Engineering), Nachvollziehbarkeit (Traceability) und Benutzbarkeitsoptimierung (Usability Engineering) sind gefragt."

Matthias Jarke, Leiter Fraunhofer-Institut FIT Simulierte Realität

"Wir verfolgen den Ansatz, naturwissenschaftlichtechnische Simulation mit modernen Visualisierungsmethoden zusammenzuführen. Ziel ist ein integriertes Design von Werkstoffen, Produkten und Prozessen. Neue interaktive Softwarewerkzeuge auf der Basis von Virtual Reality verändern den Entwicklungsprozess entscheidend. Sie machen es möglich, interaktiv am Rechner verschiedene Varianten durchzuspielen, im Einzelnen Vor- und Nachteile abzuwägen und bei der Optimierung zahlreiche Kriterien zu beachten. Simulierte Realität verbessert das Verständnis des Bauteilverhaltens und beschleunigt die Produktentwicklung."

Dieter Prätzel-Wolters, Fraunhofer-Institut ITWM

Data Analysis und Information Extraction

"In der wissenschaftlichen Forschung, in der Medizin, aber auch in der Wirtschaft werden immer größere Datenmengen erzeugt, deren Analyse und Interpretation wegen der hohen Komplexität bisher schwierig war. Die zentrale Aufgabe der Intelligenten Datenanalyse IDA besteht im Verstehen und Verwerten hochkomplexer und hochdimensionierter Daten. Wir benötigen neue Methoden, die Daten zu klassifizieren, Zusammenhänge herzustellen und relevante Informationen zu extrahieren und zu visualisieren. Innovative Techniken des maschinellen Lernens und der statistischen Datenanalyse ermöglichen es, bisher uner-kannte Zusammenhänge in hochkomplexen Datensammlungen zu erkennen und mit hoher Genauigkeit auch aus verrauschten Daten wichtige Informationen zu extrahieren."

Stefan Jähnichen, Leiter Fraunhofer-Institut FIRST

Weitere Themen der Vorlaufforschung:

• Next Generation Networks

• Ambient Intelligence

• Spiele und Edutainment; Digitales Entertainment

• IT für Produktion und Engineering

• Software Engineering

• Grid Computing

• IT-Sicherheit und Sicherheit durch IT

Weitere Informationen unter: www.iuk.fraunhofer.de

Woran die Fraunhofer forschen

Fraunhofer-Institut/ Schwerpunkte Institut. Förderung Erträge aus F&E Mitarbeiter Spinoffs* Abkürzung/Ort in Millionen E in Millionen E

Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Simulationsanwendungen, Numerische Software, 4,039 3,13 97 Pallas (gemietete Wissenschaftliches Rechnen SCAI, Bioinformatik, sicherheitskritische und ausfall- Internet-Sicherheit), BioSolveIT St. Augustin sichere Internet-Anwendungen, Grid-Computing

Fraunhofer-Institut für Angewandte Kooperationssysteme, Mobiles Wissen, benutzer- 4,088 4,229 89 Entec, Orbiteam, Localite, Informationstechnik FIT, St. Augustin orientierte Softwaretechnik, Entscheidungs- und Bureau 42, HumanIT Prozessunterstützung, Informatik in den Lebens- wissenschaften, Teamarbeit in erweiterter Realität, Barrierefreiheit, Usability

Fraunhofer-Institut für Autonome Knowledge-Management, Autonome Roboter 6,739 4,658 145 Artec Intelligente Systeme AIS, St. Augustin (zum Beispiel Erkundungsroboter)

Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft Zukunftsorientierte und menschengerechte Struk- 5,002 11,181 133 Korion, Centre Stage, und Organisation IAO, Stuttgart turen in Produktion und Verwaltung, Ergonomie gridsolut, Vitero

Fraunhofer-Institut für Digitale Neue Medientechnologien für Unterhaltungssektor 0,039 6,683 55 Iosono, 4FriendsOnly.com, Medientechnologie IDMT, Ilmenau und professionelle Märkte, Metadaten-Technologien, m2any, Schlenker Tec medizinische Audiotechnik, Business-Modelle für sicheren Vertrieb digitaler Inhalte

Fraunhofer-Institut für Experimentelles Anforderungs- und Usability-Engineering, Komponenten- 1,803 5,794 157 Maxess Systemhaus Software Engineering IESE basierte Softwareentwicklung, Software-Produktlinien (Warenwirtschaftssysteme)

Fraunhofer-Institut für Graphische Animation, Visualisierung, Virtual & Augmented 4,688 9,729 100 MedCom, Arivis, Meticube, Datenverarbeitung, IGD, Darmstadt Reality, Medical Imaging, Multimediale Kommunikation Imedia

Fraunhofer-Institut für Informations- und Automatische und interaktive Bildauswertung, 3,01 11,499 170 Vitracom, RTE Akustik und Datenverarbeitung IITB, Karlsruhe Leittechnik und digitale Fabrikplanung, multisensorielle Prüftechnik Prozessüberwachung und -regelung, IuK-Management

Fraunhofer-Institut für Integrierte Ubiquitous Computing, Erlebniswelten der Zukunft, 5,911 2,192 zirka 90 Go4teams, Infonyte Publikations- und Informationssysteme computerunterstütztes kooperatives Arbeiten, IPSI, Darmstadt verteilte digitale Bibliotheken, Media Security in IT

Fraunhofer-Institut für Medien- Interaktives TV, Digitale Medienproduktion, 5,104 4,645 120 rmh-new media gmbh, kommunikation IMK, St. Augustin Virtuelle Umgebungen, Mulitmedia-Kommunikation vertigo systems gmbh in Netzen, Digitale Medienarchive, E-Culture (beide: virtual reality)

Fraunhofer-Institut für Offene Infrastrukturen und Dienste für mobile Lösungen, Smart 6,911 7,539 220 Iptel.org, Ivistar, Testing Kommunikationssysteme FOKUS, Berlin Environments, Model Driven Engineering, E-Government Technologies, TwonkyVision

Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur Software- und Systemtechnologie, 4,05 5,406 98 ITSO-IT, Metarga, dezentral und Softwaretechnik FIRST, Berlin Spezialsystemarchitekturen, GBR, Think Cell, Pure-Systems Softwarequalitätssicherung Novedia

Fraunhofer-Institut für Sichere IT-Sicherheit nach Bedarf, sichere Identifikation (Krypto- 4,953 2,239 107 accsis Informationstechnologie SIT, Darmstadt grafie, Smartcards, Biometrie, elektronische Signatur)

Fraunhofer-Institut für Software- und Sicherheits-Management, Informations-Management, 4,943 6,150 160 FrEqUeNz eG. Mobile Systemtechnik ISST, Berlin Document Engineering, Corporate Learning, Kommunikation und Software Engineering Breitbandanwendungen

Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirt- Mathematische Modellierung, Simulation, Optimierung 3,287 5,898 142 - schaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern

Gastinstitute

Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Optische Netze und Systeme, photonische 10,9 11,6 235 dspecialists, MikroM, u2t, Heinrich-Hertz-Institut HHI, Berlin Komponenten, Videocodierung, Bildverarbeitung vpiphotonics, Vis-à-pix

Fraunhofer-Institut für Integrierte Audio-/Videocodierung, integrierte Schaltungen und zirka 10,2 zirka 40,7 450 Cairos Technologies, Coding Schaltungen, IIS, Erlangen Sensorsysteme, Hochfrequenzschaltungen, Technologies, Weinberger automatische Bilderkennung, Digitales Kino

* (kein Anspruch auf vollständige Erfassung aller Firmen) Zahlen: FhG und Institute

Software als Produkt

Software wird künftig mehr und mehr mit einem Produktlinien-Ansatz geschrieben, der am Fraunhofer-Institut IESE in Kaiserslautern verfeinert wurde. Das neue Vorgehensmodell verspricht die rasche Vermehrung von Softwarevarianten, hohe Softwarequalität sowie rationelle Wartung und Pflege des Codes trotz zahlreicher Varianten. Abteilungsleiter Dirk Muthig ist sich sicher, dass dem "sehr innovativen Ansatz" die Zukunft der Softwareentwicklung gehört.

"Epidemic Menace" - "Epidemische Bedrohung" ist ein Spiel, das vorerst nur am Fraunhofer-Institut FIT in St. Augustin gespielt wird. Um bei diesem Virensuchspiel mitzumachen, braucht man keine Konsole, dafür aber verschiedene elektronische Medien - Videoplayer, PDA, Computer, Internet-Anschluss, Smartphone. Zudem werden per Spezialbrille virtuelle Objekte in das Sichtfeld der Spieler eingeblendet. Dank Medieneinsatz verschmelzen reale Spielumgebung und virtuelle Welten nahtlos miteinander. Es ist "die erste prototypische Umsetzung eines pervasiven Cross-Media-Spiels", erklärt Wolfgang Prinz vom FIT.

Eine Grafikkarte, wie sie heute in jedem neueren PC steckt, genügt längst nicht, um die Datenmenge zu bewältigen, die in komplexen Simulationen verarbeitet werden muss Mit der Software PV-4D - "Parallele Visualisierung in vier Dimensionen" - hat Carsten Lojewski vom Fraunhofer-Institut ITWM in Kaiserslautern eine Software entwickelt, die die Arbeit einer Grafikkarte auf verfügbare CPUs und Speichereinheiten zusammengeschalteter Rechner verteilt. Zu den Pilotkunden, die diese Software einsetzen, zählen Daimler-Chrysler und Shell.

3000 Forscher in der IuK-Gruppe

Diese Beispiele bilden nur einen verschwindend kleinen Ausschnitt aus der Forschungsarbeit der Fraunhofer-Gruppe Informations- und Kommunikationstechnik (IuK), sie zeigen aber, wie weit das Spektrum der Fragen reicht, die in der deutschen Innovationsmaschine die Wissenschaftler beschäftigen.

Die IuK-Gruppe entstand 2002 aus den Instituten der aufgelösten Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung (GMD) sowie den Informatik-Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft FhG. Sie umfasst 15 Mitglieds- und zwei Gastinstitute (siehe Tabelle). Rund 3000 Mitarbeiter arbeiten für die Institute, der Jahresgesamtetat beträgt rund 176 Millionen Euro. Geschäftsführer Boris Groth betont, man befinde sich in einer "Post-Merger-Phase" und beschäftige sich derzeit mit "Konsolidierung". Da sich die Forschungsgebiete der Mitgliedsinstitute mehrfach überschneiden, ist die Straffung der Angebote sinnvoll, andererseits will man auch den Wettbewerb zwischen den Instituten erhalten.

Europaweit bilden die über Deutschland verstreuten Institute das größte Forschungs- und Entwicklungskonglomerat im IuK-Bereich. Neben der IuK-Gruppe existieren in der Fraunhofer-Gesellschaft jedoch weitere Institute, Gruppen und Verbünde, die Soft- und Hardware entwickeln und IT in großem Stil in der Forschung nutzen. Auch in der Solarforschung und Bauphysik, in der Lasertechnik und Polymerforschung geht heute nichts mehr ohne IT.

Schwerpunkte der IuK-Gruppe

Doch was sind die wesentlichen Schwerpunkte der IuK-Gruppe? Welche Resultate erzielen die Institute? Wie viele Firmen sind durch Ausgründungen entstanden?

Bei den von der öffentlichen Hand mitfinanzierten Projekten geht es immer um "Vorlaufforschung" (siehe Kasten "Topthemen der Vorlaufforschung im IT-Bereich"). Dabei handelt es sich um Forschung, die ein künftiges Anwendungs- und Geschäftsfeld erschließen und die nachgelagerte Produktentwicklung vorbereiten soll. Manche Vorlaufthemen bleiben Dauerbrenner, weil sich die erhofften Erfolge nicht so schnell einstellen, wie Politiker das erwarten.

Darüber hinaus arbeiten die Fraunhofer-Institute auch an ganz konkreten Aufträgen der öffentlichen Hand. So sind in den letzten Jahren parallel zu den E-Government-Aktivitäten von Bund und Ländern zahlreiche Prototypen - etwa für virtuelle Ämter und Behörden - entstanden. Auch die Spezifikation für die elektronische Gesundheitskarte ist ein Ergebnis der IuK-Gruppe, das von mehreren Instituten unter Federführung des Berliner Instituts ISST erarbeitet wurde.

Bei den Wirtschaftsprojekten stehen nach wie vor Aufträge von Großunternehmen im Vordergrund. Ehemalige Staatskonzerne wie die Deutsche Telekom sowie Unternehmen der Automobilindustrie zählen zu den größten Kunden. In den letzten Jahren ist es vielen Instituten gelungen, den Anteil der Aufträge aus der Industrie deutlich zu vermehren. So erwirtschaftete das Fraunhofer-Institut IAO mehr Geld mit Industrieaufträgen (über sechs Millionen Euro) als mit öffentlichen Aufträgen (über fünf Millionen Mio.).

Projekte werde kleiner

Mehr und mehr geht die Projektgröße zurück. Das durchschnittliche Projekt hat nur noch eine Auftragssumme von rund 35 000 Euro. Trotz vielfältiger Bemühungen ist es noch nicht so recht gelungen, den Mittelstand als Auftraggeber zu gewinnen. Nach einer internen Studie hängt dies vor allem damit zusammen, dass Mittelständler das Forschungsangebot der FhG-Institute nicht in ausreichendem Maße kennen.

Bis zur Marktreife entwickelt die Fraunhofer-IuK-Gruppe Produkte nur selten, denn dies ist Sache der kooperierenden Firmen. Doch Ausnahmen in Gestalt "produktnaher Prototypen" bestätigen die Regel.

Am Fraunhofer-Institut IPSI in Darmstadt hat der Informatiker Thomas Kamps die Technologie für den automatischen Aufbau von Wissensnetzen so weit vorangetrieben, dass im Jahr 2006 das erste Release eines Produktes herauskommen könnte. Die innovative Leistung von "Con Weaver" - so heißt das Produkt vorläufig - besteht darin, Wissensnetze mit Verfahren der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens aufzubauen. In einem Projekt mit dem Baukonzern Bilfinger & Berger hat Kamps gezeigt, wie sich die Suche in dem Technikportal der Baufirma nach Fachwissen über Bautechnik deutlich verbessern lässt.

Spinoffs aus den Instituten der IuK-Gruppe sind seit der Dotcom-Todeswelle selten geworden. Nur aus wenigen Instituten sind seit 2002 überhaupt noch Ausgründungen zu verzeichnen. Das erst seit 2004 bestehende und von MP3-Entwickler Karlheinz Brandenburg geleitete Fraunhofer-IDTM in Ilmenau ist da die Ausnahme, es hat bereits vier Spinoffs hervorgebracht.

Venture Group für Hoffnungsträger

Besonders rührig beim Ausgründen sind auch die Mitarbeiter des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts IAO, die seit 1984 insgesamt 37 neue Firmen und 600 "hochwertige Arbeitsplätze" geschaffen haben, so das Institut. In den letzten drei Jahren entstanden vier Spinoffs.

Um junge Hoffnungsträger auf Erfolg zu trimmen und ihnen eine Ausgründung zu ermöglichen, hat die Fraunhofer-Gesellschaft eine "Venture-Group" ins Leben gerufen, die nun die Gründer mit Management- und Marketing-Know-how auf dem Weg in die raue Wirklichkeit der Marktwirtschaft begleiten soll. (ciw)