UNSERE FORSCHUNG GESTALTET ZUKUNFT
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UNSERE FORSCHUNG GESTALTET ZUKUNFT
– Inhaltsverzeichnis
6 Wer wir sind. Was wir tun. 30 Mit uns arbeiten
7 Forschungsschwerpunkte – Ausgewählte Projekte 32 Unser Angebot
08 Digital Citizen Participation 10 DeFaktS 34 Unsere Anwendungsfelder
12 Safety,
Security and the Law 11 RealWork
– P roduktion
16 Applied Artificial Intelligence 14 KARL
– G esundheit
22 Intelligent Transportation Systems 15 PriviLEG
– Ver- und Entsorgung
26 Smart Systems and Infrastructures 18 BoniKI
– B ildung, Forschung und Verwaltung
19 KI Data Tooling
– Gebäude und öffentlicher Raum
20 KIGLIS
– M obilität, Verkehr und Logistik
24 LogIKTram
25 SofDCar – D ienstleistung und Handel
28 Delfine – I uK-Technologie
29 LieferBotNet
36 Wofür wir stehen 46 Zahlen. Daten. Fakten.
38 Unsere Werte 49 Das FZI in Zahlen
40 Was uns ausmacht 51 Organisation
– U nser Team – Vorstand
– W issen weitergeben – Bereiche
– D irektorium
– K uratorium
60 Impressum und Bildnachweis
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– Forschung
Unabhängig. Interdisziplinär. Branchenübergreifend.
6 Wer wir sind. Was wir tun.
– Forschungsschwe rpunkte – Ausgewählte Projekte
08 Digital Citizen Participation 10 DeFaktS
12 Safety,
Security and the Law 11 RealWork
16 Applied Artificial Intelligence 14 KARL
22 Intelligent Transportation Systems 15 PriviLEG
26 Smart Systems and Infrastructures 18 BoniKI
19 KI Data Tooling
20 KIGLIS
24 LogIKTram
25 SofDCar
28 Delfine
29 LieferBotNet
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– Wer wir sind. Was wir tun.
Als unabhängige Stiftung steht das FZI Forschungszentrum In- Als gemeinnützige Stiftung des bürgerlichen Rechts arbeitet Sicherheit und Datenschutz sollen dabei in allen Facetten ge-
formatik seit über 35 Jahren für angewandte Spitzenforschung das FZI unabhängig für und mit Unternehmen und öffentlichen währleistet bleiben. Umgekehrt werden aber auch die
im Bereich der Informatik und ihrer Anwendungsfelder. Das FZI Institutionen jeder Größe: Kleinbetriebe und Konzerne sowie Bedürfnisse des Mittelstandes abgeleitet und in Form von
erforscht und entwickelt Innovationen zum Wohle der Gesell- regionale Verwaltungen, Länder, Bund und EU. Handlungsempfehlungen an die Landesregierung vermittelt.
schaft und bietet exzellenten Forscherinnen und Forschern ein
einzigartiges Sprungbrett in ihre berufliche Zukunft. Für seine Der Hauptsitz des FZI liegt in Karlsruhe, zudem ist das FZI mit Unsere Anwendungsfelder
Partnerinnen und Partner aus Industrie, Wirtschaft, Wissen- einer Außenstelle in Berlin vertreten. So wird die überregiona- In ihren Forschungsbereichen widmen sich die Wissenschaftle-
schaft, Verbänden und öffentlicher Hand ist das FZI For- le Stellung des FZI gestärkt und der direkte Kontakt zu Politik rinnen und Wissenschaftler des FZI insgesamt acht Anwen-
schungs-, Ausbildungs- und Transfereinrichtung. und Verbänden auch auf Bundesebene gefördert. In Baden- dungsfeldern der Informatik:
Württemberg übernimmt das FZI im Bereich der Informations-
24 Professorinnen und Professoren verschiedener Universitä- technologie die Funktion einer Innovationsdrehscheibe. Als – Bildung, Forschung und Verwaltung
ten geben als FZI-Direktorinnen und -Direktoren Impulse aus neutrale Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Wirtschaft – Dienstleistungen und Handel
der universitären Forschung über die Forschungsprojekte wei- verbindet das FZI universitäre Forschung mit praktischer An- – Gebäude und öffentlicher Raum
ter in Wirtschaft und Gesellschaft. Sie begleiten wissenschaft- wendung. – Gesundheit
lich die interdisziplinären Forschungsgruppen am FZI, in de- – IuK-Technologie
nen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des FZI Das FZI ist zudem Mitglied der Innovationsallianz innBW und – Mobilität, Verkehr und Logistik
innovative Konzepte, Software-, Hardware- und Systemlösun- der Innovationsallianz TechnologieRegion Karlsruhe. In der – Produktion
gen für eine Vielzahl an Auftraggebern erforschen und die er- Region engagiert sich das FZI u. a. als Gesellschafter der Tech- – Ver- und Entsorgung
arbeiteten Lösungen prototypisch umsetzen. Wissenschaftli- nologieRegion Karlsruhe sowie bei der innoWerft – Technolo-
che Exzellenz und gelebte Interdisziplinarität sind fest in der gie- und Gründerzentrum Walldorf Stiftung GmbH. Darüber hi-
Organisation des FZI verankert. naus ist das FZI beteiligt am European Center for Information
and Communication Technologies – EICT GmbH.
19 Direktorinnen und Direktoren lehren am Karlsruher Institut
für Technologie (KIT) an einer der vier Fakultäten Informatik, Gemeinsam mit dem Unternehmerverband CyberForum e. V.
Elektrotechnik, Maschinenbau und Wirtschaftswissenschaf- hat das FZI das DIZ | Digitales Innovationszentrum ins Leben
ten. So entsteht eine besondere Nähe zum KIT. Das FZI ist der gerufen. Als neutrale und unabhängige Anlaufstelle begleitet
Innovationspartner des KIT im Bereich Informations- und das DIZ den baden-württembergischen Mittelstand auf dem
Kommunikationstechnologien. Weg in die Digitale Souveränität und hilft dabei, Wertschöp-
fungsketten nachhaltig in die digitale Welt zu überführen. IT-
7
„Gerade in den aktuellen Zeiten sehe ich es
sowohl wirtschaftlich als auch gesellschaftlich als
dringend notwendig an, Menschen an wichtigen
Entscheidungen teilhaben zu lassen. Deshalb
müssen wir noch viel besser verstehen, wie wir
die Digitalisierung auch dafür einsetzen können.
Wir nennen das „Digital Citizen Participation“.“
Prof. Dr. Christof Weinhardt
Direktor am FZI
8
– D
igital Citizen Participation
Digitale Teilhabe: inklusiv, modern und demokratisch
Digital Citizen Participation als Novum in der Als unabhängige, gemeinnützige Einrichtung hat sich das FZI Die Anforderungen an den Prozess der digitalen Partizipa-
Wissenschaftskommunikation: Durch inklusive, bereits im vergangenen Jahr mit dem Thema Digital Citizen tion sind, dass dieser sicher, vertrauenswürdig und nut-
Participation beschäftigt – insbesondere im Kontext der Co- zungszentriert ist. So beschäftigt sich das Forschungspro-
moderne und demokratische Formen digitaler
rona-Pandemie. jekt RealWork mit den Chancen und Herausforderungen von
Teilhabe hat sich das FZI das Ziel gesetzt, Co-Working Spaces im ländlichen Raum – einem Thema, was
digitale Teilhabe zu stärken und an einer Im Jahr 2022 rückt das Thema nun als Forschungsschwer- unter anderem durch die Corona-Pandemie für die neue Ar-
wehrhaften digitalen Demokratie zu arbeiten. punkt noch stärker in den Fokus, passend zum Wissen- beitswelt eine drängende Frage unserer Zeit darstellt. Dazu
schaftsjahr 2022 – „Nachgefragt!“, das unter dem Thema Par- gehören auch die Fragen, wie sich durch Coworking Mobili-
Wie aktuell und relevant diese Forschung
tizipation steht. Den Begriff Digital Citizen Participation hat tätsverhalten und -bedarfe verändern können und unter
ist, zeigen die vielfältigen gesellschaftlichen das FZI dabei bewusst neu gesetzt, um inklusive, moderne welchen Voraussetzungen das Konzept auch für Menschen,
Herausforderungen, denen wir derzeit und demokratische Formen digitaler Teilhabe zu beschrei- die bisher nicht mobil arbeiten, gewinnbringend sein kann.
gegenüberstehen – beispielsweise die gezielte ben. Gleichzeitig formuliert dieser Begriff den Anspruch des
Verbreitung von Desinformation. FZI, seinen Beitrag zur Gestaltung der digitalen Gesellschaft Das FZI-Projekt DeFaktS verfolgt einen umfassenden An-
zu leisten. Durch empirische Forschung sowie die Entwick- satz zur Erforschung und Bekämpfung von Desinformation.
lung innovativer Anwendungen will das FZI Digitale Partizi- Falschinformationen, die gezielt im großen Stil verbreitet
pation zum Wohle der Menschen und der Gesellschaft besser werden, stellen eine zentrale Bedrohung für den politischen
sichtbar und erlebbar machen. Prozess und gesellschaftlichen Zusammenhalt dar. Eine App,
die im Rahmen des Forschungsprojekts entwickelt wird, soll
Die digitale Beteiligung von Bürger*innen in Städten und nicht nur für Desinformation charakteristische Faktoren er-
Kommunen hilft dabei, Probleme frühzeitig zu erkennen, kennen, sondern auch transparentes Feedback zu deren
Konflikte zu vermeiden und eine größere gesellschaftliche möglichen Auftreten geben. Die Öffentlichkeit soll so über
Akzeptanz von politischem Handeln zu schaffen. Gleichzeitig Strategien von Desinformationskampagnen aufgeklärt und
bietet die Digitale Partizipation in Unternehmen neue Mög- sensibilisiert sowie die allgemeine Medienkompetenz ge-
lichkeiten, Transformationsprozesse zusammen mit den Per- stärkt werden.
sonen zu gestalten, die davon betroffen sind. Auf diese Weise
lassen sich beispielsweise gemeinsam innovative Ideen ge- Im Forschungsschwerpunkt Digital Citizen Participation
nerieren. Das FZI erforscht hierbei innovative Formate und bringt das FZI seine Expertise zu partizipativen Verfahren mit
Technologien der digitalen Partizipation. Fokus auf Mensch-Computer-Interaktion, Visualisierungen
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und Datenanalyse ein. Unterstützt wird dies mit Knowhow
aus dem Bereich der Evaluations-, Verhaltens- und Akzep-
tanzstudien sowie zu modernem Markt- und Plattformde-
sign. Hierzu werden Methodenberatung sowie Gamification-
und User-Experience-Ansätze genutzt, um Bürger*innen in
Technologieentwicklungen mit einzubeziehen. Methodisch
liegt der Fokus vor allem auf den Bereichen Consumer Be-
havior, Data Science und Design Science Research. Techno-
logisch konzentrieren sich die Wissenschaftler*innen auf
Extended, Virtual und Augmented Reality sowie auf Recom-
mender Systems. Verknüpft mit den Kompetenzen des FZI im
Bereich der angewandten Künstlichen Intelligenz werden für die Forschung um die Partizipation erlebbar und mitgestalt- Im Jahr 2022 tritt das FZI als Anlaufstelle für Entscheidungs-
Digital Citizen Participation auch Machine Learning, Deep Le- bar. Über Beteiligungen wie am Karlsruher Wissenschafts- träger*innen aus Politik, Zivilgesellschaft, Wirtschaft und
arning und (Explainable) Artificial Intelligence eine größere festival EFFEKTE oder an Bür- Wissenschaft mit dem House
Rolle spielen, sowie das Process Mining. Mit seiner Expertise gerdialogen soll im Rahmen – Die wesentliche Zielsetzung: of Participation intensiv in den
will das FZI digitale Partizipation im öffentlichen Sektor, in einzelner Projekte der Trans- Durch digitale Mitbestimmung eine Dialog über Formen und Einsatz
Organisationen, der Wissenschaft und der Technologieent- fer in die Gesellschaft fortge- digitaler Teilhabe. Dabei entwi-
Demokratisierung der Sektoren zu
wicklung gestalten – mit dem Anspruch, durch digitale Mit- setzt werden. ckelt das FZI aufbauend auf seiner
bestimmung eine Demokratisierung der Sektoren zu ermög- ermöglichen. Expertise gemeinsam mit ver-
lichen. Neben den öffentlichen Ergeb- schiedenen Anspruchsgruppen
nissen und Anwendungsfällen der Forschungsarbeiten baut individuelle Lösungen für aktuelle technologische und ge-
Durch öffentliche Veranstaltungen wie Messen, Konferen- das FZI Demonstratoren zu digitaler Partizipation im virtuel- sellschaftliche Herausforderungen.
zen und Tagungen mit Digital Citizen Participation wird der len FZI House of Living Labs und in der Berliner Außenstelle
Transfer in die Gesellschaft sichergestellt. Im Rahmen von auf. Wissenschaft wird so für die Öffentlichkeit erfahr- und
Projekten wird durch Reallabore und Experimentierräume erlebbar.
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– D
igital Citizen Participation
Ausgewählte Projekte
DeFaktS
Desinformationskampagnen beheben durch
Offenlegung der Faktoren und Stilmittel
Förderung:
Bundesministerium für Bildung und Forschung verleiten. Neben politischer Lagerbildung und Meinungspola- die die User transparent über das mögliche Auftreten von Fake
risierung begünstigen sie auch andere gesellschaftsschädliche News informiert und warnt.
Auftraggeber / Konsortium: Phänomene, wie beispielsweise Verschwörungstheorien.
Murmuras GmbH, Liquid Democracy e.V., Das FZI übernimmt im Rahmen des Projekts die Rolle des
Philipps-Universität Marburg Das Projekt DeFaktS verfolgt einen umfassenden Ansatz zur Konsortialführers und ist maßgeblich an der Entwicklung der
Erforschung und Bekämpfung von Desinformation. Zu diesem XAI-Komponente zur Detektion von Fake News sowie deren
Laufzeit: Zweck wird auf der Basis von extrahierten Nachrichten aus ver- Evaluation beteiligt. Außerdem erstellt das FZI Trainingsdaten
01.01.2022 – 31.12.2024 dächtigen Social-Media- und Messenger-Gruppen eine Künst- mittels WebScraping, einem Verfahren, bei dem Texte ausge-
liche Intelligenz (KI) trainiert, die für Desinformationen charak- lesen werden, und führt Workshops sowie Experimente zur Er-
teristische Faktoren und Stilmittel erkennen kann. stellung der Datensätze durch.
Desinformationskampagnen, bei denen Fake News gezielt im
großen Stil verbreitet werden, sind eine zentrale Bedrohung Die trainierte KI wird im Anschluss als Komponente für eine
für den politischen Prozess und gesellschaftlichen Zusammen- XAI (Explainable Artificial Intelligence) genutzt, die eindeutig Mehr unter
halt geworden. Sie können Wahlen beeinflussen und Menschen nachvollziehbar macht, auf welche Weise sie zu den Ergebnis- https://www.fzi.de/project/defakts
zu (selbst-)schädigendem oder gar terroristischem Verhalten sen kommt. Auf Basis der XAI soll eine App entwickelt werden,11
– D
igital Citizen Participation
Ausgewählte Projekte
RealWork
Entwicklung eines ganzheitlichen Konzepts
zu Co-Working-Spaces für Beschäftigte in
Normalarbeitsverhältnissen
Förderung: Die Antwort auf diese Frage soll das Projekt „RealWork“ lie- antwortet, wo, wie und unter welchen Bedingungen Cowor-
Bundesministerium für Bildung und Forschung fern. Das Konsortium untersucht am Beispiel der KielRegion, king nachhaltig funktioniert.
was die wichtigsten Erfolgsfaktoren für Coworking Spaces
Auftraggeber / Konsortium: sind. Dazu gehören die Fragen, wie sich durch Coworking Mo- Das FZI übernimmt im Rahmen des Projekts die Potenzial- und
KielRegion, inter 3 – Institut für Ressourcenmanagement, bilitätsverhalten und -bedarfe verändern und unter welchen Standortbestimmung. Dazu werden qualitative und quantita-
CoWorkLand eG Voraussetzungen das Konzept Coworking auch für Unterneh- tive Faktoren in einem mehrstufigen Verfahren berücksichtigt,
men und Mitarbeitende, die bisher nicht mobil arbeiten, ge- um zunächst Gemeinden mit hohem Potenzial zu bestimmen
Laufzeit: winnbringend sein kann. Zudem wird ermittelt, welche Stand- und schließlich konkrete Standorte auf ihre Eignung zu prüfen.
01.09.2021 – 31.08.2024 ortfaktoren und Betreibermodelle für erfolgreiche Coworking
Spaces relevant sind und welchen Einfluss Coworking Spaces
auf Pendelverhalten und damit auch auf das Leben in Dörfern
Coworking hat sich längst bewährt – zumindest bei Freelan- haben kann. Mit einem Reallabor-Ansatz überprüft und testet
cern, Startups und Kreativen. Gemeinsam mit ganz unter- das Projektteam in einem Test-Coworking-Space die Ergebnis-
schiedlichen Menschen an einem Ort zu arbeiten, bietet se von Befragungen und Recherchen.
ungeahnte Chancen; auch für Menschen in Normalarbeitsver- Mehr unter
hältnissen. Aber wie und mit welchen Rahmenbedingungen Ziel des Projektes ist es, im Jahr 2024 Kommunen in ganz https://www.fzi.de/project/realwork
kann das funktionieren? Deutschland einen Leitfaden zur Verfügung zu stellen, der be-12
– S
afety, Security and the Law
Sichere Digitalisierung in allen Anwendungsfeldern ermöglichen
Im Rahmen des Forschungsschwerpunkts Mitdenkende weiße Ware, intelligente Smart-Meter-Strom- Die durch die Corona-Pandemie geprägten Jahre gingen mit
"Safety, Security and Law" unterstützt zähler, Autos mit autonomen Assistenzfunktionen bis hin zu neuen Arbeitsweisen, aber auch wachsenden Cyberbedro-
vernetzten Fertigungsanlagen in der Industrie 4.0: Unter- hungen einher. Die Zielsetzung des FZI, die IT-Sicherheit am
das FZI Unternehmen dabei, sichere,
nehmen können dank Digitalisierung vernetzte und für Kun- Wirtschaftsstandort Deutschland insbesondere für KMU zu
digitalisierte und vernetzte Produkte den dadurch innovative Produkte auf den Markt bringen. Bei verbessern, hat sich hier nochmals bestätigt. Mit dem For-
herzustellen und anzubieten. Dazu nehmen ihrer Entwicklung gilt es nicht nur administrative und tech- schungsprojekt Cyberwehr Baden-Württemberg hat das FZI
die FZI-Forscher*innen neue Ansätze und nische Aspekte der funktionalen Sicherheit und IT-Sicher- zudem im Bereich der Incident Response für KMU Pionier-
heit zu bedenken, sondern auch regulatorische Rahmenbe- arbeit geleistet. Konzepte aus dem zum Juli endenden For-
Technologien für Safety and Security unter
dingungen wie beispielsweise Haftung, Datenschutz oder schungsprojekt werden in weiteren Bundesländern wie Nord-
die Lupe und sorgen dafür, dass neu auf Urheberrecht in Betracht zu ziehen. Für viele Produzenten, rhein-Westfalen, Berlin oder dem Saarland aufgegriffen.
dem Markt gebrachte IT-Lösungen nicht insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU),
nur technischen, sondern auch rechtlichen können diese Herausforderungen nahezu unüberwindbare Um die IT-Sicherheit von KMU noch besser schützen zu kön-
und sicherheitsrelevanten Anforderungen Hürden darstellen. nen, entwickelt das FZI Werkzeuge und Methoden für die
effiziente Durchführung von Penetrationstests. Hierzu hat
entsprechen und zugleich Kundenbedürfnisse
Mit dem Forschungsschwerpunkt „Safety, Security and the das FZI ein IT-Sicherheits-Prüflabor für die Bereiche Gesund-
erfüllen. Law“ ist das FZI speziell für KMU der richtige, kompetente An- heitswesen, Smart Home und Mobilität eingerichtet. Auch
sprechpartner, wenn es um Lösungsansätze geht. Hier fließt in Projekten rund um die Digitalisierung der Stromnetze be-
das Wissen von Expert*innen für sichere Soft- und Hardware- rücksichtigt das FZI stets Aspekte der IT-Sicherheit, um der
entwicklung, Security Testing, Incident Response und für Angreifbarkeit von kritischen Infrastrukturen wie dem Ver-
Kryptographie mit dem Know-how von Rechtsexpert*innen kehrswesen oder Energiesystem entgegenzuwirken.
zusammen, die ihren Schwerpunkt im IT-Recht und in der
rechtlichen Bewertung von digitalisierten und vernetzten Neben Forschungsprojekten im industriellen Kontext will
Produkten haben. Gemeinsam mit den Forschungspartnern die FZI-Sicherheitsforschung verstärkt Prozesse unterstüt-
entwickeln unsere Wissenschaftler*innen aus den FZI-Fach- zen, die die Privatheit und Souveränität von Personen stär-
domänen wie Mobilität, Energie, Künstlicher Intelligenz oder ken. Kritische Infrastrukturen sind in der Verwaltung und für
Robotik mit den Sicherheits- und Rechtsexpert*innen neue Bürger*innen resilient zu gestalten, etwa durch sichere di-
Konzepte für sichere digitalisierte Produkte, bei denen auch gitale Identitäten oder nutzerorientierte Verschlüsselungs-
die juristischen Rahmenbedingungen stimmen. prozesse. So soll im 2022 gestarteten Projekt PriviLEG den13
Mitarbeitenden im Rahmen des betrieblichen Gesundheits- cherheit. Zum Beispiel unterstützten Forscher*innen des FZI
managements die Möglichkeit gegeben werden, feingranular den Aufbau des bundesweiten Cybersicherheitsnetzwerks
bestimmen zu können, wie mit ihren zur Verfügung gestell- CSN im Auftrag des Bundesamts für Sicherheit in der Infor-
ten sensiblen Gesundheitsdaten umgegangen wird. mationstechnik (BSI). Auch rechtliche Aspekte des Einsatzes
von Künstlicher Intelligenz werden am FZI betrachtet. Hier-
Die Forschenden am FZI beschäftigen sich auch intensiv für werden im Kompetenzzentrum KARL Aspekte des Daten-
mit rechtlichen Sicherheitsaspekten vernetzter Produkte: schutzes und der Diskriminierung bei der Verwendung von KI
Welche Voraussetzungen müssen selbstlernende Systeme im Zusammenhang mit Trainingsdaten beleuchtet.
in autonomen Fahrzeugen erfüllen, damit die Zulassung er-
folgt? Welche Haftungsfragen sind relevant? Das FZI gestal- Im Fokus steht darüber hinaus im Forschungsschwerpunkt
tet durch seine Arbeiten einen sicheren Rahmen für die Initi- das wirtschaftlich und gesellschaftlich relevante Quer-
ativen von Unternehmen und Anwendern. Dabei betrachten schnittsfeld Legal-Tech. Dank selbstlernender Verfahren enormes Leistungspotenzial für die Zukunft, dass jedoch
die Wissenschaftler*innen des FZI detailliert die aktuelle können juristische Arbeitsprozesse, aber auch ganze Rechts- auch genutzt werden kann, um aktuelle kryptographische
Gesetzeslage und engagieren sich richtungsweisend für ihre dienstleistungen wie Beratungen vermehrt automatisiert Verfahren zu überwinden. Entsprechend ist es ein Ziel des
Anpassung an aktuelle IT-Entwicklungen. So beteiligen sich ablaufen. FZI, eine Migrationsstrategie zu neuen Verfahren der Post-
FZI-Forscher*innen gemeinsam Quantenkryptographie für den Mittelstand zu entwerfen,
mit Wissenschaftler*innen aus – Die wesentliche Zielsetzung: Am FZI wird bei den damit Unternehmen auch in Zukunft kryptographische Sys-
ganz Deutschland an einer Initiati- Die IT-Sicherheit am Wirtschaftsstandort Forschungs- und Trans- teme sicher nutzen können.
ve, die sich für die Reform des Ur- ferprojekten zu einer
Deutschland weiter zu verbessern.
heber- und Computerstrafrechts verbesserten IT-Sicher- Ein besonderes Auszeichnungsmerkmal des FZI ist seine Un-
einsetzt. Ziel ist die Auflösung heit auf zwei Zukunfts- abhängigkeit. Diese kommt gerade als vertrauensbildender
rechtlicher Grauzonen, die rund um die IT-Sicherheitsfor- technologien gesetzt, die auch eine starke Strahlkraft in die Faktor bei rechtlichen Fragen und bei Lösungen zur Sicher-
schung im Kontext einer gemeinwohlorientierten Analyse Wirtschaft besitzen: Künstliche Intelligenz und Post-Quan- heit von IT-Systemen zum Tragen. Zusammen mit der ausge-
von Sicherheitslücken bestehen. tenkryptographie. Auf dem Feld der Künstlichen Intelligenz wiesenen fachlichen Expertise erhalten so die Forschungs-
befassen sich die Wissenschaftler*innen des FZI intensiv mit ergebnisse und Bewertungen des FZI hohe Glaubwürdigkeit
Welche Konsequenzen Gesetze unterschiedlicher Rechts- der wechselseitigen Beeinflussung von Künstlicher Intelli- in Wissenschaft, Wirtschaft und Politik.
bereiche auf die Konzeption, die Sicherheitsarchitektur, die genz und Safety und Security. Sie bringen dabei einerseits
Herstellung und den Einsatz digitalisierter Produkte haben, den Einsatz von KI-Methoden zur Problemanalyse voran,
durchleuchten die FZI-Forscher*innen gemeinsam mit ihren entwerfen aber zudem Sicherheitsmechanismen, um KI-ba-
Partnern und geben ihr Fachwissen Politiker*innen an die sierte Systeme selbst zu schützen. Viele Unternehmen, auch
Hand, damit sie Gesetze mit Bezug zu Informationstech- KMU, operieren mit großen Datenmengen, zum Beispiel von
nologie und zur Digitalisierung von Produkten konsistent Finanztransaktionen und nutzen dazu derzeit noch siche-
gestalten können. Das FZI unterstützt zudem regelmäßig re kryptographische Verfahren. Risiken sind jedoch bereits
Bundesbehörden mit seiner Expertise im Bereich der IT-Si- am Horizont sichtbar. Mit Quantencomputern bietet sich ein14
– Safety, Security and the Law
Ausgewählte Projekte
Kompetenzzentrum KARL
Künstliche Intelligenz für Arbeit und Lernen
Förderung: Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) wird in der Gesell- Bei allen Arbeiten in KARL steht der Mensch im Mittelpunkt. So
Bundesministerium für Bildung und Forschung schaft breit diskutiert. Vor allem in Bezug auf unsere Arbeitswelt soll ein breiter gesellschaftlicher Diskurs angestoßen werden.
wirft KI viele Fragen auf. Aber auch unser Lernen wird durch KI Die Region Karlsruhe mit dem nationalen Digital Hub für Ange-
Auftraggeber / Konsortium: beeinflusst. Mit KARL wurde in Karlsruhe eines von acht regiona- wandte KI und dem führenden IT-Cluster in Europa bietet dafür
ADAC Nordbaden e.V., adesso SE, ArtiMinds Robotics len Kompetenzzentren geschaffen, um die Auswirkungen von KI beste Voraussetzungen.
GmbH, BLANC & FISCHER Familienholding, Datalyxt auf die Themen Arbeit und Lernen zu untersuchen.
GmbH, EDI GmbH, init innovation in traffic systems Das FZI forscht an Vorgehensmodellen für KI-Entwicklungspro-
SE, Kinemic GmbH, LAVRIO.solutions GmbH, Optimum Ziel von KARL ist es, die Auswirkungen von KI auf Arbeitsprozes- zesse sowie Einführungsprozesse für menschzentrierte KI-Sys-
datamanagement solutions GmbH, SICK AG, Fraunhofer se zu erforschen und zu gestalten. Hierfür werden verschiedene teme. Besonderes Augenmerk gilt der Rechtsforschung – also
IOSB, Fraunhofer ISI, Forum Soziale Technikgestaltung, Gestaltungsaufgaben wie bspw. Prozesse zur Einführung von KI- rechtlichen Aspekten des Einsatzes von KI, etwa in Bezug auf
Hochschule Karlsruhe, Institut für Arbeitswissenschaft Systemen von den Wissenschaftspartnern bearbeitet. Gleich- Datenschutz oder die Betrachtung aus haftungs-, arbeits- und
und Betriebsorganisation (KIT), Institut für Technik zeitig werden mehrere KI-Pilotprojekte aus vier Anwendungs- urheberrechtlicher Sicht. In KARL koordiniert das FZI mehrere
folgenabschätzung und Systemanalyse (KIT), wbk Institut domänen begleitet, um Erkenntnisse der Gestaltungsfelder zur Gestaltungsfelder und ein Pilotprojekt.
für Produktionstechnik (KIT), CyberForum e.V. Anwendung zu bringen und Impulse aus der Praxis aufzugreifen.
KARL vereint als interdisziplinäres Projekt Expert*innen aus In-
Mehr unter
Laufzeit: formatik, Rechts-, Wirtschaft- und Geisteswissenschaften.
https://kompetenzzentrum-karl.de
01.07.2021 – 31.03.202515
– Safety, Security and the Law
Ausgewählte Projekte
PriviLEG
Mechanismen für den Schutz der Privatsphäre
im betrieblichen Gesundheitsmanagement
Förderung: lierter Informationen über den Gesundheitszustand von Mit- Das FZI untersucht im Rahmen des Projekts zum einen, wie
Bundesministerium für Bildung und Forschung arbeitenden birgt jedoch die Gefahr von Missbrauch. Daher Differential Privacy auf Gesundheitsdaten angewendet wer-
bleibt der Einsatz von Screenings im BGM bis heute weit hinter den kann, ohne die anschließende Analyse dieser Daten zu
Auftraggeber / Konsortium: den Möglichkeiten zurück. verfälschen. Zum anderen wird der Einsatz von Neuromorphic
corvolution GmbH, ergofox GmbH, Universität Hamburg Computing im Rahmen dieser Analyse untersucht. Hierdurch
Das Ziel von PriviLEG ist die Erforschung von Mechanismen zum kann diese besonders effizient erfolgen, wodurch eine lokale
Laufzeit: Schutz der Privatsphäre, die Mitarbeitenden volle Kontrolle Verarbeitung direkt im Sensor ermöglicht wird.
15.10.2021 – 14.10.2024 darüber geben, welche Daten sie bei Screenings zur Verfügung
stellen. Es sollen verschiedene Techniken wie Differential Pri-
vacy oder lokale Datenverarbeitung auf dem eigenen Gerät zur
Angesichts des demografischen Wandels und des Anstiegs Anwendung kommen. Die Forschungsergebnisse dienen dazu,
krankheitsbedingter Ausfälle bei der berufstätigen Bevölke- dass im BGM die Vorteile eines datenbasierten Gesundheitsma-
rung kommt dem betrieblichen Gesundheitsmanagement nagements genutzt werden können, ohne die Privatsphäre Ein-
(BGM) eine wachsende Bedeutung zu. Gesundheitsscreenings zelner zu gefährden. Die Ergebnisse sind zudem auf andere Be- Mehr unter
https://www.forschung-it-sicherheit-kom-
können für eine objektive Bedarfsermittlung relevante Werte reiche übertragbar, in denen personenbezogene Daten erfasst
munikationssysteme.de/projekte/privileg
wie den Herzkreislaufzustand messen. Die Erhebung detail- werden, und stärken so die Datensouveränität in Deutschland.16
– A
pplied Artificial Intelligence
Künstliche Intelligenz für die Praxis
Künstliche Intelligenz (KI) begegnet uns Ob Industrie, Wissenschaft, Logistik, Handel und Verbrau- Die Querschnittstechnologie Künstliche Intelligenz eröff-
in Autos mit Assistenzsystemen, sie sorgt cher*innen – sie verbindet heute ein zentraler Aspekt: Sie net enorme Potenziale in den unterschiedlichsten Anwen-
produzieren Datenmengen, die mit klassischen Methoden dungsbereichen. In der Logistik kann sie beispielsweise
für optimierte Abläufe in der Industrie
nicht mehr sinnvoll handhabbar sind. Künstliche Intelligenz Lieferketten optimieren. Beim autonomen Fahren muss sie
oder hilft in der Diagnostik, um etwa ist deshalb die Technologie der Zukunft; neuronale Netze Situationen im Straßenverkehr automatisch erkennen, die
Tumore in Röntgenbildern zu erkennen. und maschinelles Lernen sind die Werkzeuge von morgen. Daten verarbeiten sowie interpretieren und darauf koope-
Wie sie jedoch genau ihre Schlüsse zieht, Nach dem Vorbild des menschlichen Gehirns lernen KI-Pro- rativ reagieren – ein Aufgabenfeld, in dem die Wissenschaft-
gramme zum Beispiel Muster in Datensätzen zu finden und ler*innen inhaltlich eng verzahnt mit den Kolleg*innen aus
zum Beispiel in welchem Maß und wie
zu interpretieren. Dass KI-Systeme die Fähigkeit besitzen, dem Forschungsschwerpunkt „Intelligent Transportation
zuverlässig als auch sicher sie dabei agiert, selbst zu lernen, weckt in der Gesellschaft Vorbehalte und Systems“ arbeiten. Im Rahmen der durch die Leitinitiative
gilt es in Zukunft noch zu erforschen und Ängste bis hin zur Befürchtung, die Technik könnte sich letzt- des Verbandes der Automobilindustrie (VDA) ins Leben geru-
verständlich zu vermitteln. Denn mit dem Ziel endlich gegen den Menschen wenden. fenen Projekte der KI-Familie wie KI Data Tooling forscht das
gesellschaftlicher Akzeptanz muss KI vor allem FZI an zahlreichen Themen zum Einsatz von KI für sicheres
Ein weitaus greifbareres Hindernis mit Blick auf den Weg autonomes Fahren.
transparent und nachvollziehbar sein. Die
der KI in die Wirtschaft ist der Bedarf an hochspezialisierten
interdisziplinären Teams am FZI haben dies bei Fachkräften: Insbesondere mittelständische Unternehmen Beim Energiemanagement wiederum hilft zum Beispiel im
der Anwendbarkeit von Künstlicher Intelligenz verfügen selten über einen großen Pool an Expert*innen. Projekt KIGLIS Künstliche Intelligenz dabei, Glasfasernetz-
ebenso im Blick wie weitere gesellschaftliche Hier leistet das FZI Wissens- und Technologietransfer wie werke sowohl in ihrer Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit
etwa durch das Projekt KI-Transfer BW: Regionale KI-Labs als auch in Kosten- und Energieeffizienz erheblich zu verbes-
und rechtliche Aspekte. Sie arbeiten für den
unterstützen hier dabei, künstliche Intelligenz von Baden- sern.
Technologie- und Wissenstransfer und die Württemberg in die Fläche zu bringen. Zudem leistet das FZI
hohe Praxistauglichkeit der KI, forschen an im Projektrahmen einen Beitrag für den Kompetenzaufbau Auch im Gesundheitswesen hält Künstliche Intelligenz ver-
nachhaltigen Konzepten, Algorithmen oder der zukünftigen KI-Spezialist*innen. Aktuell stehen dabei die stärkt Einzug. Ein zentraler Aspekt der Forschungsarbeiten
Themen Mensch-KI-Interaktion, Künstliche Intelligenz zur ist die KI-basierte Erkennung und Prädiktion von Handlun-
Hardware der nächsten Generation.
Prädiktion, dedizierte Hardware für Künstliche Intelligenz gen, Situationen und Prozessen im medizinischen Umfeld.
(KI), KI-Umgebungserkennung und -interpretation sowie KI- Diese findet nicht nur im Krankenhaus zur Analyse von OP-
Engineering im Fokus. Abläufen oder im professionellen Pflegeumfeld zur Analyse
und automatisierten Dokumentation von Workflows Anwen-
dung, sondern auch bei der häuslichen Pflege oder bei der17
Anpassung von Sport- und Rehabilitationsmaßnahmen. Für
die Diagnostikunterstützung – wie bei der automatisierten
Hautkrebserkennung – wird ergänzend an KI basierter Bild-
beziehungsweise Videoanalyse geforscht.
In der Robotik wird KI die Zusammenarbeit von mechani-
schen und menschlichen Kollegen auf eine neue Stufe heben.
Das macht eine flexible, intelligente Automatisierung wirt-
schaftlich und bereitet autonomen Systemen den Weg. In-
haltliche Schwerpunkte der Arbeiten liegen hier am FZI auf
der KI-basierten Umgebungserkennung und -interpretation,
der Bewegungsplanung sowie der Entscheidungsfindung.
Um die praxisnahe Anwendung von Künstlicher Intelligenz
gemeinsam weiter voranzutreiben, veranstaltet das FZI am
30. Juni 2022 den ersten „FZI Tag der KI“. Impulse aus der In- Im Bereich der Datenanalyse unterstützen ebenfalls Metho- KI-Methoden die Nutzpflanze so „herauszuschälen“, dass an-
dustrie und Wissenschaft helfen hierbei, aktuelle Herausfor- den der künstlichen Intelligenz. So können beispielweise schließend unter weiterer KI-Verwendung eine automatische Be-
derungen, Trends und Erfolge im Bereich der KI-Methoden mit vorausschauender Wartung, mit Predictive Maintenan- urteilung der pflanzlichen Merkmale vorgenommen und entspre-
für die Anwendungsdomänen Robotik, Logistik und Automo- ce von Fahrzeugen oder Industrieanlagen frühzeitig Ausfälle chende landwirtschaftliche Maßnahmen implementiert werden
tive zu identifizieren. von Komponenten erkannt bezie- können.
– Transparent, sicher und hungsweise vorhergesagt werden.
Das FZI forscht auch an der nachvollziehbar: So wird Künstliche Dies verringert Reparaturkosten und Die Verarbeitung von Daten mit KI dort vorzunehmen, wo sie ent-
infrastrukturellen Grundlage ermöglicht eine nachhaltigere Wert- stehen, widmet sich das so genannte Edge Computing, das eine
Intelligenz am FZI technologisch
für KI-Anwendungen: an der schöpfung. Durch die Untersuchung wichtige Säule im Forschungsschwerpunkt „Applied AI“ ist. Da-
notwendigen Hardware. Bis- weiterentwickelt. großer Datensätze auf relevante Vor- für arbeiten die Forschenden mit den Computern von übermor-
her benötigen performante fälle und Szenarien werden Anoma- gen, in denen neuromorphe Prozessoren nach dem Vorbild des
Rechner für das Training und die Anwendung von KI-Kom- lien im Ablauf erkennbar. Zugleich kann die Datenmenge für menschlichen Gehirns die KI vollständig in die großen und kleinen
ponenten sehr viel Energie und sind zudem kostenintensiv. die tägliche und kontinuierliche Entwicklung von Funktionen Alltagshelfer integrieren sollen. Mit Hilfe von neuromorphen Sen-
Spezialisierte Hardware für KI-Anwendungen, wie zum Bei- im Sinne eines Continuous Integration-Prozesses reduziert sorstrukturen erproben sie die Verarbeitung in der „Edge“ unter
spiel kleinste intelligente Sensoren, müssen deshalb in enger werden. anderem für die Auswertung von Bio-Signalen, im betreuten Woh-
Verzahnung mit dem spezifischen Algorithmus beziehungs- nen oder für die Wartung von Industrieanlagen.
weise der Software entwickelt werden. Dies erlaubt es, die Im Projekt BoniKI werden mit einem Unmanned Aerial Sys-
dedizierte Hardware energieeffizient, transportabel und tem zunächst hochauflösende Daten von Nutzpflanzen und
gleichzeitig kostengünstig zu gestalten. ihrer Umgebung aufgenommen. Aus diesen gilt es mittels18
– A
pplied Artificial Intelligence
Ausgewählte Projekte
BoniKI
KI-basiertes Bonitursystem für pflanzengenaue,
autonome Bonitierung
Förderung: Durch eine automatische Bonitierung mittels Künstlicher In- Unmanned Aerial System (UAS) für eine pflanzengenaue Aus-
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung telligenz (KI) werden Nachhaltigkeit, Transparenz und Effizienz wertung hochauflösende Daten aufgenommen und mittels
in der Landwirtschaft gesteigert. Die Modelle und neuronalen KI-Methoden die Nutzpflanze von Unkraut und Hintergrund
Auftraggeber / Konsortium: Netze erschließen neue Potenziale und relevante Boniturpa- vereinzelt, bevor mit einem zweiten KI-Verfahren eine automa-
Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg rameter. Sie ermöglichen einem größeren Kreis der Anwen- tische Bewertung vorgenommen wird. Am Ende des Projektes
(LTZ), SAM DIMENSION UG (SAM) der*innen Schutz- und Pflegemaßnahmen festzulegen. Um die soll eine ganzheitliche, einfach nutzbare Lösung entstehen,
Automatisierung zu ermöglichen, werden zwei Stufen von KI- welche die Bonitur automatisieren und sogar selbstständig er-
Laufzeit: basierten Bonituren entwickelt. Die erst Stufe beinhaltet eine lernen kann.
01.05.2021 – 30.04.2024 Vereinzelung der Pflanzen, an denen mit vorgegeben Parame-
tern eine Bonitur durchgeführt wird. Die zweite Stufe ist eine
DiePflanzenbonitur–alsobeispielsweisedieBeurteilungvon komplette KI-Bonitur, bei der keine Vorgaben mehr gegeben
Schädlingsbefall bei Nutzpflanzen – ist aufwendig, kostenin- werden. Abschließend werden beide mit einer klassischen ma-
tensiv und bedarf langjähriger Erfahrung. Aktuell ist ein ma- nuellen Bonitur verglichen und evaluiert.
nuellerProzessnotwendig,beidemPflanzenstichprobenartig Mehr unter
begutachtet und über statistische Analysen Gesamteinschät- Das FZI lässt dabei speziell seine Kompetenzen im Bereich https://www.fzi.de/project/boniki
zungenermitteltwerden. der KI in das Vorhaben einfließen. Hierzu werden mit einem19
– A
pplied Artificial Intelligence
Ausgewählte Projekte
KI Data Tooling
The Data Kit for Automotive AI
Förderung: Im Forschungsprojekt KI Data Tooling wird eine Datenkom- Das FZI Forschungszentrum Informatik übernimmt im For-
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz plettlösung für das Training und die Validierung von KI-basier- schungsprojekt die Verantwortung für die Augmentierung von
ten automatisierten Fahrfunktionen entwickelt. Eine fundierte Realdaten sowie für die Evaluation und Demonstration der Er-
Partner: Datenbasis ist dabei essentiell. Diese muss neben möglichst gebnisse. Inhaltlich beschäftigen sich die FZI-Forscher*innen
BMW AG, Robert Bosch GmbH, Continental AG, Valeo, vielen Szenarien auch verschiedene Sensormodalitäten um- auch mit neuartigen Ansätzen zur Kontextidentifikation und
ZF Friedrichshafen AG, ANSYS, AVL Deutschland fassen. Bisher existieren jedoch lediglich Insellösungen für die Corner Case Detection sowie dem automatisierten Labeling
GmbH, dSPACE GmbH, Deutsches Zentrum für Luft- Daten einzelner Sensortypen, stark eingeschränkte Szenarien der Realdaten. Zudem wird an Methoden zur synthetischen
und Raumfahrt e.V. (DLR), FKFS Forschungsinstitut oder Teile der Trainings- und Evaluationskette. Daher werden Erzeugung realistischer Radardaten geforscht, die aktuell
für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart, im Forschungsvorhaben Tools und Methoden erforscht, die eine besonders große Herausforderung in der synthetischen
Bergische Universität Wuppertal, TH Aschaffenburg, Daten verschiedener Sensormodalitäten (Kamera, Lidar, Ra- Datenerzeugung darstellen.
TU Braunschweig, TU München, Universität Kassel, dar) automatisiert aufbereiten.
Universität Passau, BIT Technology Solutions, Mackevision
Medien Design GmbH, European Center for Information Im Projekt werden Methoden für die Analyse, Qualitätsbeurtei-
and Communication Technologies – EICT GmbH lung und die effiziente sowie ressourcenschonende Speiche- Mehr unter
rung und Übertragung dieser Daten entwickelt, um eine opti- https://www.ki-datatooling.de/de
Laufzeit: mierte KI-Trainingsstrategie aufzubauen.
01.07.2019 – 30.06.202220
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pplied Artificial Intelligence
Ausgewählte Projekte
KIGLIS
Verfahren der Künstlichen Intelligenz für die
Optimierung der Glasfasernetze am Beispiel
einer intelligenten Stadt
Förderung: einer Smart City und setzen mit ihren Entwicklungen direkt bei abschließende Demonstrator soll die Vorteile und die Poten-
Bundesministerium für Bildung und Forschung der Netzwerk- und Infrastrukturplanung eines Glasfaserzu- ziale für eine spätere wirtschaftliche Umsetzung der neuen
gangsnetzes sowie der kabellosen Anbindung von autonomen KIGLIS-Technologien auf dem Testfeld Autonomes Fahren Ba-
Auftraggeber / Konsortium: Fahrzeugen über die intelligente Infrastruktur an. Im Zusam- den-Württemberg in Karlsruhe zeigen.
Nokia Solutions and Networks GmbH & Co. KG, menwirken von Sensorik, Trainingsdaten und Netzwerkdiver-
Karlsruher Institut für Technologie, VPIphotonics GmbH, sität sollen auf der Basis von KI-Lösungen neue Anwendungen Der Schwerpunkt der Forschung des FZI liegt auf der ausfallsi-
atesio GmbH, TelemaxX Telekommunikation GmbH erschlossen und konkrete, zukunftsorientierte Übertragungs- cheren und robusten Vernetzung und Teleoperation von auto-
ansätze entwickelt werden. nomen Fahrzeugen über unzuverlässige Funkverbindungen im
Laufzeit: Kontext der Smart City. Dafür wird der Einsatz von KI-basierter
01.11.2020 – 31.10.2023 Entwicklungen des autonomen Fahrens, ein maßgeblicher Kompression zur Kommunikation von Umweltmodellen und
Treiber von Smart-City-Netzwerkinfrastrukturen, werden im Steuerungsbefehlen zwischen intelligenter Infrastruktur, Leit-
Glasfasernetzwerke durch den Einsatz von Künstlicher Intel- Projekt direkt betrachtet: Die optische Anbindung von echt- stand und autonomen Fahrzeugen erforscht.
ligenz (KI) sowohl in ihrer Leistungsfähigkeit und Zuverlässig- zeitfähigen Sensorfeldern zur Unterstützung des autonomen
keit als auch in der Kosten- und Energieeffizienz erheblich zu Fahrens bei gleichzeitiger Bereitstellung einer großen Anzahl Mehr unter
verbessern, ist Ziel des Projekts KIGLIS. Die Verbundpartner an Breitbandzugängen für die Passagier*innen soll in einem https://www.fzi.de/project/kiglis
fokussieren sich dabei auf den Anwendungsbedürfnissen in Experiment am Ende des Projekts demonstriert werden. Der21
„Wir sehen aktuell einen gewaltigen Sprung im
Einsatz der Methoden der Künstlichen Intelligenz
in den unterschiedlichsten Anwendungsfeldern.
Das FZI ist für die sich daraus ergebenden
Herausforderungen gut gewappnet und ist speziell
für die Kleinen und Mittleren Unternehmen ein
hervorragender Technologiepartner.“
Prof. Dr. Stefan Jähnichen
Direktor am FZI22
– I ntelligent Transportation Systems
Forschung für die Mobilität der Zukunft
Ein Blick auf zugeparkte Innenstädte oder auf Die Mobilitätsforschung des FZI zeichnet sich durch die gro- an einer inter- oder multimodalen Mobilitätsassistenz zur
kilometerlange Autobahnstaus zeigt: Wir ße Breite der vorhandenen Kompetenzen aus. Nahezu alle Planung der eigenen Tagesmobilität gearbeitet.
Forschungsabteilungen des FZI sind an diesen Aktivitäten
brauchen neue, intelligente Mobilitätssysteme,
beteiligt. Im Zentrum steht dabei die Forschung an automa- Zum anderen wird für die Mobilität der Zukunft zunehmend
in denen Mensch, Umwelt und Fahrzeug besser tisierten, kooperierenden und vernetzten Mobilitätssyste- die Kombination aus Personen- und Warentransport in den
miteinander harmonieren. Im men. Dafür sind vier am FZI etablierte Technologiefelder von Mittelpunkt gestellt. Beispielsweise werden die automati-
Forschungsschwerpunkt „Intelligent übergeordneter Bedeutung: Hochautomatisierte Fahrfunkti- sierten FZI-Shuttles zusätzlich für die Anwendung als Car-
onen, Angewandte Künstliche Intelligenz, Sensorik und High go-Minibusse vorbereitet und mit neuen Algorithmen zur
Transportation Systems” arbeiten
Performance Computing sowie Verifikation und Validierung. Lokalisierung und Perzeption ausgestattet. Dieses Konzept
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Shuttles – der gleichzeitige Transport von Menschen und
genau daran: an intelligenten und sicheren In der Mobilitätsforschung ist das FZI ein gefragter An- Gütern – soll die Innenstädte entlasten und ungenutzte Ka-
Lösungen für den Transport von Menschen und sprech- und Kooperationspartner für technologiegetriebe- pazitäten im ÖPNV für die Logistik erschließen. Ein Baustein
Gütern. Für die Mobilität der Zukunft ne Unternehmen und die öffentliche Hand: Die anerkannte hierzu sind auch die nach wie vor laufenden Aktivitäten für
Kompetenz des FZI im gesamten Branchenumfeld und über das automatisierte Fahren innerhalb intelligenter Verkehrs-
entwickeln sie automatisierte und
die Ländergrenzen hinweg basiert darauf, dass das FZI sämt- infrastrukturen.
interagierende Mobilitätssysteme – vom liche Aspekte rund um das Thema beforscht und sowohl
autonomen Fahrzeug über neuartige Konzepte grundsätzliche also auch praxisorientierte Fragestellungen Die Kombination aus Öffentlichem Personennahverkehr
für den Öffentlichen Personennahverkehr auch beantworten kann. und Gütertransport stehen auch im Fokus der Leuchtturm-
projekte der regioKArgo-Initiative: Hier soll eine prototy-
in Kombination mit dem Gütertransport bis hin
Im Rahmen des Forschungsschwerpunktes „Intelligent pische Umsetzung einer neuartigen Güter-Stadtbahn ent-
zur Aufarbeitung der datenschutzrechtlichen Transportation Systems“ arbeiten die Forscher*innen am stehen, wofür seit 2021 Projekte wie „LogIKTram“ den Weg
Anforderungen mit Fokus auf den FZI im Rahmen von Direktbeauftragungen und öffentlich ge- ebnen. Dabei wird neben neuen Fahrzeugkonzepten für das
Forschungsdatenschutz. Durch enge förderten Projekten an mehreren Schwerpunkten: So spielt automatisierte Ladungshandling auch eine IKT-Plattform für
in den aktuellen Forschungsarbeiten zum einen die symbio- intermodale Logistik entwickelt. Diese soll neben dem Echt-
Kooperation mit Unternehmen aus dem
tische Mobilität zwischen Mensch und Gefährt eine entschei- zeittracking der Gütersendungen auch eine verbesserte Fle-
Mobilitätssektor schlagen sie dabei die Brücke dende Rolle. Hier wird etwa der fließende Wechsel zwischen xibilität und Anpassbarkeit ermöglichen, um beispielsweise
zwischen Grundlagenforschung und pilotierter und autonomer Fahrt beziehungsweise zwischen rechtzeitig auf eine Zugverspätung oder einen Zugausfall zu
Praxiseinsatz. Mobilitäts- und Dienstleistungsanwendungen untersucht reagieren und um eine Beeinträchtigung der Lieferketten zu
und weitergedacht. Für die individuelle Mobilität wird auch vermeiden.23
Auch der Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) ist für die Mo- Szeneninterpretation und Entscheidungsfindung werden
bilität der Zukunft gefragt. Das bezieht sich nicht nur auf fortlaufend verbessert. Dank seiner Grundlagenkompetenz
automatisierte Mobilitätssysteme, sondern auch auf unter- in KI und der Stärke in den Bereichen Simulation und Sicher-
stützende Funktionen – etwa Systeme für das Management heit ist das FZI bestens aufgestellt, diese Herausforderung
der persönlichen Mobilität. Insbesondere das hochautoma- anzugehen: Im engen interdisziplinären Austausch werden
tisierte Fahren und der Einsatz von KI gehen Hand in Hand, künstlich lernende Systeme auf ihre Verlässlichkeit und Pra-
beispielsweise bei effizienten Absicherungsstrategien für xistauglichkeit getestet.
automatisierte Fahrzeuge oder bei der robusten KI-Perzep-
tion und -Prädiktion sowie bei KI-gestützter Kartierung. Die Dabei ist die am FZI vorhandene technische Ausstattung auf
Sicherheit und Bewertbarkeit von KI werden am FZI immer höchsten internationalen Niveau: Den Forschenden stehen
mit besonderem Augenmerk betrachtet, ebenso die Wah- Prototypenfahrzeuge und modernste Testlabore wie das FZI
rung der Privatsphäre – Stichwort Privacy Preserving AI Fe- Living Lab Future Mobility sowie das Testfeld Autonomes temberg insbesondere die datenschutzrechtliche Erfor-
derated Learning. Fahren Baden- schung, Aufarbeitung und Evaluierung rechtlicher Anforde-
– Damit Mensch, Umwelt und Fahrzeug in Zukunft besser Wür ttemberg rungen und Rahmenbedingungen für die Gestaltung und den
Um die Automatisierung in harmonieren, forscht das FZI an automatisierten und zur Verfügung. Betrieb einer Mobilitätsdaten-Treuhandstelle erarbeitet.
Mobilitätssystemen voran- Mit deren Hil- Anonymisierungsansätze spielen dabei ebenso eine zentrale
interagierenden Mobilitätssystemen.
zutreiben, müssen diese fe können Er- Rolle wie das Daten- und Rechtemanagement in Form eines
verstärkt Aufgaben übernehmen, die bisher von Menschen kenntnisse in Richtung Anwendung stetig weitergetrieben Zugriffs- und Datennutzungsplans.
geleistet worden sind – beispielsweise die Wahrnehmung, und zugleich erweitert sowie ausgebaut werden. Durch diese
Erkennung und Einordnung des Umfelds. Dazu erforschen exzellente Ausstattung mit Reallaboren und Versuchsträ- Für den Wissenstransfer misst das FZI dem Austausch mit
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des FZI neue Algo- gern kann am FZI anwendungsorientiert an effizienten, zu- seinem starken Netzwerk aus Kommunen, Unternehmen,
rithmen und Verfahren: Mit ihnen wird es immer besser und künftigen Mobilitätskonzepten für die intelligenten und ver- Verbänden und anderen Wissenschaftseinrichtungen so-
verlässlicher möglich, das Verhalten von Menschen und Ob- netzten Städte der Zukunft geforscht werden. wie der Politik große Bedeutung bei. So engagiert sich das
jekten im Verkehrsgeschehen auf der Basis von Wahrschein- FZI im Rahmen des Forschungsschwerpunkts „Intelligent
lichkeiten vorherzusagen und sichere, interaktive Trajekto- Ein großer Fokus am FZI liegt zudem auch auf der rechtlichen Transportation Systems“ nicht nur für die Standardisierung,
rien zu planen. Seite von intelligenten Verkehrssystemen. So wird etwa seit sondern auch bei übergeordneten Aktivitäten wie dem Stra-
Januar 2022 im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts tegiedialog Automobilwirtschaft Baden-Württemberg oder
Allen Einsatzfeldern der KI ist eigen, dass verstärkte Anstren- „TreuMoDa“ in enger Zusammenarbeit mit Stakeholdern ein in Gremien des Clusters Elektromobilität Süd-West oder des
gungen bei Verifikation und Validierung künstlich intelligen- Konzept für eine Treuhandstelle für Mobilitätsdaten bis zur Clusters Brennstoffzelle BW – damit neue Ansätze für die Mo-
ter Systeme – beispielsweise bei Kognition oder Reaktion Anwendungsreife entwickelt. Exemplarisch werden anhand bilität der Zukunft vom ersten Tage an auf gesellschaftliche
auf plötzliche eintretende Szenarien – erforderlich sind. Die von Daten aus dem Testfeld Autonomes Fahren Baden-Würt- Akzeptanz und industrielle Erfordernisse stoßen.24
– Intelligent Transportation Systems
Ausgewählte Projekte
LogIKTram
Wenn die Tram Pakete bringt
Förderung: nals oder von und zu den Seehäfen. In den Städten und urba- gIKTram-Konzepts sowie der logistischen und bahnbetriebli-
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz nen Agglomerationen spielt der Schienengüterverkehr bisher chen Planungs- und Steuerungsprozesse.
kaum eine Rolle. Dort sind kleinteilige Verkehre auf der Straße
Auftraggeber / Konsortium: unterwegs, für die es neuer Konzepte bedarf. Das Verbundvor- LogIKTram ist ein grundlegendes Teilprojekt der Gesamtinitia-
Albtal-Verkehrs-Gesellschaft, Karlsruher Institut für haben LogIKTram hat die Entwicklung eines Logistikkonzepts tive regioKArgo, die es sich zum Ziel gesetzt hat, in Karlsruhe
Technologie, Hochschule Offenburg, MARLO Consultants sowie einer Informations- und Kommunikationstechnik-Platt- und der umliegenden Region neue Formen des Warenladungs-
GmbH, SimPlan AG, INIT GmbH, Thales Deutschland, DB form für einen zukünftigen Gütertransport in Straßenbahn- und Lieferverkehrs zu untersuchen und umzusetzen. Im Rah-
Engineering & Consulting und Stadtbahnwagen zum Ziel. men von regioKArgo sollen zum einen Verkehre künftig stärker
von der Straße auf die Schiene verlagert und zum anderen die
Laufzeit: Zusammen mit anderen Projektpartnern hat das FZI relevante letzte Meile der Belieferung emissionsfrei gestaltet werden.
01.03.2021 – 29.02.2024 Use Cases identifiziert und Anforderungen an das Design der
IKT-Plattform abgeleitet. Das FZI fokussiert sich im Projekt auf
In Zukunft gilt es, mehr Güterverkehr auf die Schiene zu brin- die Entwicklung eines Echtzeit-Trackings von Gütersendungen
gen, um die Verkehrsklimabilanz zu verbessern und die Städte zur Unterstützung zuverlässiger Lieferketten sowie die Simu- Mehr unter
zu entlasten. Kombinierter Verkehr auf der Schiene bewegt lation von Gütertrams und automatisiertem Ladungshandling. https://logiktram.de
sich derzeit überwiegend zwischen den großen Gütertermi- Die IKT-Plattform unterstützt Fahrten zur Evaluierung des Lo-25
– Intelligent Transportation Systems
Ausgewählte Projekte
SofDCar
Software-Defined Car – Wir bereiten den Weg
für das Software-definierte Fahrzeug
Förderung: Die Projektpartner des SofDCar-Konsortiums wollen neue auch einzelner Funktionalitäten sowie das Verwalten der ent-
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz Methoden und Prozesse für das Auto der Zukunft und seine stehenden Versionen mithilfe des digitalen Zwillings. Darüber
effiziente Datennutzung entwickeln. Sie forschen mit Blick auf hinaus stehen auch qualitätsgesicherte Anwendungsprozesse
Auftraggeber / Konsortium: zentrale Herausforderungen der künftigen E/E- & SW-Architek- über die Fahrzeuggrenzen hinweg im Fokus. Zusätzlich wer-
BOSCH, BooleWorks GmbH, ETAS GmbH, Forschungs tur in Fahrzeugen. Das Auto wird dabei als Teil einer vernetzten den angewandte Fragestellungen zur IT-Sicherheit wie etwa
institut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Fahrzeug- und Systemumgebung verstanden, dessen Einbin- die Security-Absicherung von Fahrzeugkomponenten mit KI-
Stuttgart (FKFS), Karlsruher Institut für Technologie, dung mittels eines Data Loop und auf Basis eines neuartigen Methoden untersucht, auch mit praktischen Sicherheitstests
Mercedes-Benz AG, P3 digital services GmbH, T-Systems Digital Twin ermöglicht werden soll, um digitale Nachhaltigkeit an ausgewählten Komponenten. Auf dem Testfeld Autonomes
International GmbH, Universität Stuttgart, Vector zu ermöglichen. Fahren Baden-Württemberg werden verschiedene Aspekte im
Informatik GmbH, ZF Friedrichshafen AG, Landesagentur Bereich Software-over–the-Air, Absicherung und Robustheits-
e-mobil BW GmbH Das FZI bringt seine umfassende Forschungsexpertise im Be- steigerung erprobt.
reich Mobilität ein. Schwerpunkt bei SofDCar sind die Absiche-
Laufzeit: rung, Verifikation und Konsistenzhaltung von Fahrzeugvarian- Mehr unter
01.08.2021 – 31.07.2024 ten, das Erkennen von Einschränkungen und Schwachstellen https://sofdcar.de
in der Fahrfunktion, die Evolution sowohl von Varianten alsSie können auch lesen
