Tomorrow Today 03/2017 (deutsch)

TOMORROW TODAY

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Andreas Vrabl, Head of Center for Vision, Automation & Control, Nicole Brosch, Junior Scientist und Petra Thanner, Research Engineer (r.).

VIRTUELLEN WÄHRUNGEN AUF DER SPUR // Mächtige Analysewerkzeuge für Fintechs RAPID PROTOTYPING // High Tech Materialien für die Additive Fertigung ENTREPRENEURSHIP LAB // Arbeit 4.0 als Modell der Zukunft

QUALITÄTSKONTROLLE MIT XPOSURE

DIE SCHNELLSTE ZEILENKAMERA DER WELT

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MEHR AUS SENSOREN UND SCANNERN MACHEN

Einige der rund 60 Expertinnen und Experten, die sich am AIT mit Sensortechnologi-

Die schnellste Andreas Kugi und Andreas Vrabl leiten das AIT Center for Vision, Automation & Control.

Zeilenkamera der Welt.

Fotos & Coverbild: AIT, AIT/Christian Husar

en und High-Speed-Vision beschäftigen.

Top-Story

Ein AIT-Projekt, das viel Aufmerksamkeit erregte, war der selbstfahrende Traktor.

Wenn wir heute von Automatisierung sprechen, sehen wir eher starre Systeme. Das AIT Center for Vision, Automation & Control trägt mit seinen Entwicklungen dazu bei, dass die Anwendungen flexibler werden und dem Menschen nützen.

Der Besuch bei der Zahnärztin oder dem Zahnarzt kann mühsam sein. Vor allem dann, wenn man Kronen, Brücken oder womöglich Implantate benötigt. Heute werden dazu Abdrücke genommen, die für viele Patientinnen und Patienten unangenehm sind. Zudem passen sie leider auch nicht immer zu 100 Prozent. Aufgrund dieser Abdrücke erstellen Zahntechnische Labors dann die „neuen“ Zähne.

Das kann schon einmal ein paar Tage dauern. Dann setzen Zahnärztin oder Zahnarzt diese ein. Auch das muss nicht immer angenehm sein, denn nach einigen Tagen haben Kiefer und Zahnfleisch gearbeitet. Und selbst wenn alles stimmt, dauert das gesamte Procedere durchaus ein paar Wochen.

Doch es könnte auch anders gehen, angenehmer, schneller, 100 Prozent genau: Eine Mini-Kamera scannt das gesamte Gebiss, leitet die Daten an einen 3D Drucker weiter, der im Nebenzimmer in kurzer Zeit den neuen Zahn fertigt – und die Zahnärztin oder der Zahnarzt kann binnen weniger Stunden die komplette Behandlung abschließen. In ein paar Jahren könnte das bereits der Fall sein.

Dank der AIT-Technologien können Banknotendruckereien auf der ganzen Welt ­sicher sein, dass ihre Geldscheine ordnungsgemäß in den Umlauf kommen.

Szenenwechsel. Wo früher – interessanterweise zumeist – Damen große Druckbögen mit Banknoten kontrolliert haben, sorgen nun superschnelle, hochauflösende Kameras für die optimale Qualitätskontrolle. Diesen Kameras entgeht nichts. Und Kunden wie die Oesterreichische Banknoten- und Sicherheitsdruckerei, aber auch weltweit dutzende andere Banknotendruckereien können sicher sein, dass ihre Banknoten absolut ordnungsgemäß in den Umlauf kommen.

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PROAKTIV LÖSUNGEN FÜR DIE INDUSTRIE ANBIETEN

VISION TECHNOLOGIE STARK MINIATURISIERT

Zwei Beispiele aus sehr unterschiedlichen Bereichen, die eine Klammer haben: F&E am AIT Austrian Institute of Technology. Im Center for Vision, Automation & Control forschen rund 60 Expertinnen und Experten in enger Zusammenarbeit mit Industrie und Wissenschaft sowie öffentlicher Hand in den Schlüsseltechnologiebereichen „Automatisierung“, „3D-Bildverarbeitung“ und „optische Qualitätsinspektion“. Das Center wurde gegründet, um eine Einheit zu haben, die nahe an der Industrie ist und proaktiv umfassende F&E-Lösungen anbieten kann. „Themen wie die Automatisierung von Prozessen gewinnen massiv an Bedeutung“, weiß DI Andreas Vrabl, der als Head of Center gemeinsam mit Prof. Andreas Kugi das Center leitet. „Ein wesentlicher Vorteil für unsere Kunden ist unsere enge synergetische Verknüpfung von tiefgehenden wissenschaftlichen Methoden und technologischer Expertise. Unser Portfolio umfasst dabei das ganze Spektrum von der Beratung über die mittel- und langfristige strategische Forschungszusammenarbeit, die Entwicklung von Prototypen bis hin zur Unterstützung bei der industriellen Umsetzung und Anwendung“, betont Vrabl. In enger Kooperation mit industriellen Partnern helfen die Expertinnen und Experten des AIT auch bei der effizienten Implementierung neuer Software, dem Einsatz neuester Sensoren sowie dedizierter Rechnerhardware und verfügen aus

Ein Beispiel dafür ist die eingangs beschriebene Situation bei der Zahnärztin oder dem Zahnarzt: Am AIT wurde ein Zahnscanner entwickelt, der auf der Vision Technologie basiert, einer revolutionären Art der Bildverarbeitung. „Wir haben die Vision Technologie stark miniaturisiert und – einfach gesagt – eine Stereo-Kamera mit einem Lichtprojektor in Zahnbürstengröße entwickelt, mit dem man das Gebiss scannen kann. Dann sieht man live, wie sich das Modell des Gebisses am Computer aufbaut. Die lokale Genauigkeit ist optimal, was für eine exakte Passgenauigkeit sorgt“, meint Vrabl. Und er meint, dass wir in den nächsten 5-10 Jahren ganz neue Anwendungsbereiche sehen werden – dann werde es möglich sein, sehr rasch im 3D-Druck das Endprodukt für die Patientin bzw. den Patienten herzustellen. Wobei es dem Team am AIT nicht um technologische Spielereien geht. „Wir streben die Veränderung und Optimierung von Prozessketten an“, erklärt Vrabl, „damit eröffnen wir neue Zeitfenster für bisher ungeahnte Geschäftsmodelle. Es geht nicht darum, ein Pflaster anzubringen, sondern grundlegende neue Entscheidungen aus einem Systemansatz und -verständnis heraus treffen zu können.“

SCHNELLSTE ZEILENKAMERA DER WELT So entstanden auch die Entwicklungen im Bereich Vision. „Bildgebende Sensoren entwickeln sich zu einer Schlüsseltechnologie bei der Prozessautomatisierung. Mit der Vision-Technologie können wir viel mehr erreichen und eröffnen neue Forschungsfelder im Bereich der Automatisierung. Das Ergebnis ist eine bessere Steuerung der Prozesse, mehr Effizienz, weniger Energieeinsatz und weniger Ausschuss in der Produktion und damit auch eine CO2-Reduktion.“ Dazu wurde Die Expertinnen und Experten am AIT arbeiten an autonomen Lösungen,

Gefährliche Arbeiten können dank des AIT künftig von autonom agierenden Maschinen verrichtet werden.

ihrer langjährigen Erfahrung über ein exzellentes fachspezifisches Know-how in unterschiedlichen Bereichen. „Besonderes Augenmerk bei all unseren Projekten legen wir auf das Systemverständnis sowie die ganzheitliche Systembetrachtung“, erklärt Vrabl.

Fotos : ÖBB/Philipp Horak, onlyyouqj / Freepik

um die Intervalle im öffentlichen Verkehr weiter zu verdichten.

Top-Story

am AIT jüngst eine neue High-Speed-Vision-Technologie entwickelt, die bisher unerreichte Geschwindigkeiten mit höchster optischer Auflösung kombiniert und vollkommen neue Anwendungsmöglichkeiten für die industrielle Bildverarbeitung eröffnet. Mit der Vorstellung der neuen High-Speed-VisionTechnologie xposure auf der VISION 2016 in Stuttgart machte das AIT einen großen Schritt in die Zukunft der Prozessautomatisierung. xposure besteht aus dem weltweit schnellsten Zeilensensor (xposure Sensor) mit Zeilenraten bis zu 600 kHz, verbaut in einer High-Performance Multi-Zeilenkamera (xposure Kamera) mit einer 40 GigE Vision Schnittstelle. Ergänzt wird xposure durch die einzigartige Embedded Vision Auswerteplattform (VisionBox LeMans), die auf dem derzeit schnellsten Multicore Server/Netzwerk-Prozessor ARM Cortex-A72 basiert. „Diese vom AIT entwickelte Technologie bietet bisher unerreichte Geschwindigkeiten mit höchsten optischen Auflösungen und eröffnet vollkommen neue Möglichkeiten. Speziell im Zusammenhang mit Industrie 4.0 agiert xposure als Türöffner für neue, revolutionäre Hochgeschwindigkeitsanwendungen im Embedded Vision-Bereich. So kann die Mehrzeilenkamera beispielsweise zur multispektralen Bildgebung und somit zur Messung von Materialeigenschaften genutzt werden, während die gleichzeitige Erfassung unterschiedlicher Polarisationseigenschaften die Prüfung von glänzenden und transparenten Objekten erlaubt, ja auch eine 3D-Erfassung der Objekte ist möglich“, betont Andreas Vrabl. In weiterer Folge könnten durch Erstellung digitaler Zwillinge der Prüflinge spätere Verschleißabnutzungen abgeglichen und eine Optimierung der Produktion erzielt werden. Gleiches gilt für den Bereich der „predictive maintenance“: Die Maschinen können rechtzeitig Servicebedarf oder etwaige Schäden melden. „Für uns ist immer entscheidend: Was benötigen unsere Kunden? Wir hören zu, wir sehen unsere Kunden als strategische Partner, und wir helfen ihnen dabei, im Wettbewerb stärker zu werden.“

Foto : AIT

KOOPERATIONEN ÜBER JAHRZEHNTE Oft wachsen diese Partnerschaften über Jahrzehnte heran, wie das Beispiel Banknotenqualitätskontrolle zeigt: Die Hochleistungsbildverarbeitung ist in der Banknoteninspektion seit vielen Jahren etabliert, seit 30 Jahren verfügt das AIT hier über Industriepartnerschaften. „Heute wird höchste Qualität von Banknoten gefordert. Die Automatisierung des Geldkreislaufes braucht hochwertige Banknoten – und sogar mehr, weil die steigende Anzahl an Geldausgabeautomaten (Bankomaten) Geldspeicher sind, die stets gut gefüllt sein müssen. Auch die Finanzkrise hat einen Bedarf an zusätzlichem Bargeld gebracht. Man legt sich wieder Banknoten in den Safe“, weiß Vrabl. „Zuletzt wurde die Lebensdauer der Euro-Banknoten massiv erhöht. Eine Note der Serie 2 hat eine doppelt so hohe

MIt dem Dentalscanner revolutioniert das AIT die Zahnmedizin.

Lebenserwartung wie eine der Serie 1“, plaudert Vrabl aus dem Nähkästchen. Dank der High-Speed-Vision-Lösung des AIT ist es möglich, sogar kippsensitive Elemente der Banknoten zu prüfen. „Unsere Multizeilenkamera kann eine Banknote aus 11 Blickwinkel betrachten und erfassen. Dabei werden unterschiedliche Lichteinflüsse und physikalische Effekte berücksichtigt, um die Echtheitsmerkmale zu prüfen. Diese neuartige, vom AIT patentierte Technologie (Inline Computational Imaging) ermöglicht nunmehr auch die Prüfung von anderen komplexen Industrieprodukten. Ausgezeichnete Ergebnisse erzielen wir in der Wafer- und Printplatteninspektion, sowie in der Inspektion von hochglänzenden Oberflächen und polierten Metallen.“

TECHNOLOGIEN WEITERENTWICKELN So ist es vom zuvor erwähnten Zahnscanner eigentlich kein weiter Weg zum Ohrenscanner: Das Gerät wird noch kleiner, das Ohr wird auf Mikrometer genau vermessen – das bietet gute Chancen etwa für die Entwicklung von maßgefertigten Hörgeräten. Also eine ideale Lösung für eine älter werdende Gesellschaft – die zugleich aber auch immer mobiler wird. In den Großstädten, aber auch am Land, werden sich die Mobilitätsangebote daher deutlich erhöhen müssen. Auch dazu arbeiten die Expertinnen und Experten im Center for Vision, Automation & Control. So zählt etwa der öffentliche Verkehr in Wien weltweit zu den besten seiner Art. Die Dichte an U-Bahn, Straßenbahn und Bussen ist hervorragend. Doch was passiert, wenn künftig immer mehr Menschen die „Öffis“ benützen? Wenn jede Minute eine U-Bahn vorfahren sollte und nicht alle paar Minuten? Diese Verdichtung des Verkehrs– aufkommens würde sich nur mit autonomen Fahrzeugen erreichen lassen. „Hier schließt sich der Kreis zu vielen anderen Anwendungen, die wir in unserem Center entwickeln“, erklärt Andreas Vrabl, „und auch hier verfolgen wir das klare Ziel, Systeme zu automatisieren und zu optimieren. Ideen zu entwickeln, die den Menschen unterstützen sollen.“ Deshalb beschäftigt sich eine Gruppe auch mit der Entwicklung von autonomen Fahrzeugen, wie Straßen- und Eisenbahn, aber auch für ganz spezielle Einsatzbereiche – beispielsweise für autonome Baumaschinen auf Großbaustellen. „Hier können autonome Systeme dazu beitragen, die Menschen zu schützen und für mehr Sicherheit zu sorgen“, sagt Vrabl.

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Immer mehr Unternehmen werden ­erpresst und sollen Lösegelder über die schwer verfolgbare Kryptowährung ­Bitcoin bezahlen. Das AIT forscht an ­vorderster Front weltweit an Technologien zur Bekämpfung der organisierten Finanzkriminalität, um Missbrauch und damit Schaden für die Wirtschaft z­ u verhindern und gleichzeitig eine sinn­volle Nutzung von virtuellen Währungen zu unterstützen.

Ob im Kampf gegen Cyberkriminelle im jüngst gestarteten EU-Projekt Titanium oder zur Entwicklung neuer Blockchain-Dienste für die Wirtschaft und hier besonders für die boomenden Fintechs – das AIT Austrian Institute of Technology, europaweit führend bei der Analyse von Cyberwährungen, bietet mit der in jahrelanger Forschungsarbeit entwickelten GraphSense-Plattform das perfekte Tool zur forensischen Analyse virtueller Währungstransaktionen.

Die Cyberattacke mit dem Verschlüsselungstrojaner WannaCry vor einigen Monaten ist nur einer der stark zunehmenden Erpressungsversuche über das Internet, bei der meist ein Lösegeld über die schwer verfolgbare Kryptowährung Bitcoin verlangt wird. Doch wie kann man solche Täter am effektivsten ausforschen? Dabei helfen den Strafverfolgungsbehörden insbesondere die Zahlungsflüsse und sonstige Aktivitäten auf den Schwarzmärkten und Foren im Darknet.

Fotos: unsplash.com/Markus Spiske

VIRTUELLEN WÄHRUNGEN AUF DER SPUR

Big Data

Tatort und Handelsplatz zugleich: Vom Notebook oder Tablet aus können Unternehmen geschädigt werden. Gleichzeitig nimmt die Bedeutung von Kryptowährungen als legales Zahlungsmittel zu.

FORSCHUNGSINI­TIATIVE GEGEN DARKWEB UND VIRTU­ELLE WÄHRUNGEN Zugleich startete im Mai 2017 das EU-Projekt Titanium („Tools for the Investigation of Transactions in Underground Markets“). Für das vom AIT geleitete Forschungsvorhaben haben sich 15 Konsortialpartner, Sicherheitsbehörden, Ministerien, Universitäten und Unternehmen aus sieben EU-Staaten sowie INTERPOL vereint. „Kriminelle und terroristische Aktivitäten, die mit virtuellen Währungen und den Schwarzmärkten des Darknets arbeiten, tauchen immer schneller auf und unterscheiden sich hinsichtlich ihres technischen Reifegrads, der Widerstandsfähigkeit und der Ziele oft beträchtlich“, erklärt Projektkoordinator Ross King. In den nächsten drei Jahren werden deshalb mit einem Projektvolumen von fünf Millionen Euro technische Lösungen entwickelt, die bei der Eindämmung von Cyberverbrechen und Terrorismus helfen. In Titanium werden aber nicht nur forensische Werkzeuge entwickelt, sondern auch Fragen zur Privatsphäre und anderen fundamentalen Bürgerrechten bei kriminaltechnischen Untersuchungen behandelt. Im Fokus stehen virtuelle Währungen, Onlineforen, Peer-to-Peer-Netzwerke im Darknet und von Ermittlungsbehörden sichergestellte Gerätschaften.

HOCHPERFORMANTE BIG DATA-TECHNOLOGIE Das AIT hat mit der Analyseplattform GraphSense in mehreren Forschungsprojekten die passende Technologie entwickelt, um mit Hilfe von hochperformanten Big Data-Technologien und speziellen Algorithmen relevante Information aus der Blockchain extrem schnell extrahieren zu können. Wichtige Grundlagen für die Entwicklung des Tools wurden im bilateralen KIRAS-Projekt BITCRIME, das vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit) gefördert wurde, geschaffen. Hier ging es darum, neue Methoden zur Bekämpfung der organisierten Finanzkriminalität zu entwickeln. GraphSense bietet aber ebenso für die Wirtschaft wichtige Einblicke in die Blockchain. „Aktuell steigt das Interesse an unserer Analyseplattform besonders bei FinTechs“, erklärt Ross King, Data Science Experte am AIT und Leiter der Forschungsgruppe Digital Insight Lab, „dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass bestehende Compliance-Richtlinien auch zunehmend für virtuelle Währungen gelten und FinTechs ebenso wie traditionelle Finanzdienstleister zur Einhaltung dieser Richtlinien verpflichtet werden.“

MÄCHTIGES ANALYSEWERKZEUG FÜR FINTECHS Die AIT-Analyseplattform bietet aber auch wertvolle Dienste für die Wirtschaft. Die Forscherinnen und Forscher rund um Ross King und Bernhard Haslhofer, Projektleiter von GraphSense, beschäftigen sich in Projekten auf internationaler Ebene schon länger intensiv mit der Struktur und der Dynamik virtueller Währungssysteme. Unzählige FinTechs, aber auch Energieversorger, Banken und viele andere Unternehmen wollen virtuelle Währungen und die schnelle, kostengünstige und sichere Blockchain-Technologie (siehe Kasten: „Stichwort Blockchain“) für sich nutzen. Denn sie ermöglichen direkte, weltweite Transaktionen, ohne dass etwa eine Bank oder ein Vermittler zur Authentifizierung notwendig ist. Deshalb fallen auch nur relativ geringe Transaktionskosten an, wenn beispielsweise auch nur ein Euro in die USA überwiesen wird.

Die vielen neuen Möglichkeiten, die sich durch diese dezentrale und zugleich transparente und sichere Zahlungsform und Transaktionstechnologie ergeben, hat in den letzten Jahren besonders die Finanztechnologie-Industrie beflügelt. FinTechs bieten schon in allen Bereichen Lösungen an – ob für

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geben will, muss die neuen Zahlungswege auch von Grund auf verstehen. So ist etwa Bitcoin prinzipiell eine hochtransparente Währung, bei der Transaktionen öffentlich einsehbar sind und sich Zahlungsflüsse genau nachvollziehen lassen. Auch wenn die einzelnen Transaktionen anonym sind, kann mittels Netzwerkanalyseverfahren genau nachvollzogen werden, welche Adressen miteinander in Beziehung stehen und welche Summen zwischen Akteuren geflossen sind.

Mittlerweile gibt es eine Vielzahl von Kryptowährungen und Blockchaindiensten, die sehr unterschiedlich aufgebaut sind.

Neben öffentlichen Blockchains wie Bitcoin gibt es auch private Blockchains, die etwa nur für Unternehmenskunden offenstehen und unterschiedliche Berechtigungsbereiche umfassen. GraphSense soll Benutzer dabei unterstützen, die Struktur und Abläufe in verteilten, Blockchain-basierten Services und Diensten zu erfassen und diese besser zu verstehen. Neben dem derzeitigen Hauptanwendungsgebiet „Virtuelle Währungsanalyse“ wird derzeit der Einsatz des Tools auch für andere Anwendungsbereiche, wie zum Beispiel dem Energie-Sektor, evaluiert.

Ross King, Leiter der Forschungsgruppe Digital Insight Lab: „Aktuell steigt das Interesse an unserer Analyseplattform besonders

mobile Bezahllösungen, Social Trading oder Anlageberatung – und bereiten der alten Banken- und Finanzindustrie Konkurrenz, die deswegen ebenfalls kräftig in die neuen Technologien investiert. Besonders das Finanzwesen wird derzeit vom digitalen Wandel voll erfasst.

RICHTIGE SCHLÜSSE ZIEHEN Doch wie kann man die mit virtuellen Währungen verbundene, rapide anwachsende Datenmenge effizient verarbeiten und mittels effektiver Analyseverfahren die richtigen Schlüsse ziehen? Die am AIT entwickelte „Big Data“-Analyseplattform GraphSense kann hunderte Gigabyte in wenigen Minuten verarbeiten und ist durch die darunterliegende verteilte und somit skalierbare Rechner-Infrastruktur auch für die Zukunft gerüstet. „Wir verstehen virtuelle Währungen, können sie genau analysieren und auch künftige Entwicklungen abschätzen“, erklärt King. Die bekannteste Währung Bitcoin wurde vom AIT für blitzschnelle Analysen schon komplett auf den eigenen Serverstrukturen erfasst.

DIENSTE RUND UM DIE BLOCKCHAIN Viele Unternehmen setzen bereits auf virtuelle Währungen.

Wer sich in diesen neuen, sehr zukunftsträchtigen Markt be-

Stichwort: Blockchain Bei der Blockchain-Technologie handelt es sich eigentlich nur um eine verteilte, selbstverwaltete Datenbank zur Speicherungen von Transaktionen jeglicher Art – etwa auch Verträge oder Wertpapiere –, die in Blöcken zusammengefasst werden. So können Werte ohne Intermediär (Vermittler) ausgetauscht werden. Die Technologie ist ein neutrales System der Informationsverarbeitung („Peer-to-Peer-Netz“), das niemandem bzw. allen gehört und bietet eine automatisierte, fälschungssichere und für alle teilnehmenden Akteure einsichtige Notarfunktion. Damit bietet sie der digitalen Ökonomie eine zuverlässige Basis für eine vertrauensvolle Zusammenarbeit und stellt Informationen revisionssicher zur Verfügung. Mit der Blockchain können neben Währungen auch viele automatisierte Dienste, sogenannte Smart Contracts, gestaltet werden, die dank der hinterlegten, unveränderbaren Dokumente und der direkten Abwicklung für die Finanzindustrie, Logistikbranche und vielen weiteren Sektoren, etwa auch für Behörden im E-Government, enormes Potenzial bieten. Hier werden meist private Blockchains eingesetzt, die nur für einen gewissen Kundenkreis offenstehen.

Foto: AIT/Johannes Zinner

bei FinTechs.“

Performance & Success

FOCUS ON PERFORMANCE & SUCCESS MOBILE HCI 2017

LEITKONFERENZ ZU HUMAN-COMPUTER INTERACTION Die „MobileHCI 2017“, mit rund 250 internationalen Teilnehmerinnen und Teilnehmern die weltweit bedeutendste Konferenz zu Human-Computer Interaction mit mobilen Geräten, fand heuer zum zweiten Mal in Österreich statt. Vom 4. bis zum 7. September 2017 trafen einander führende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Expertinnen und

Die neue HSG ermöglicht es, Halbzeug aus Sonder­ legierungen im semi-industriellen Maßstab herzustellen.

LKR

Fotos: Unsplash.com/Javier Quesada, AIT/Lang

VON DER SCHMELZE BIS ZUM FERTIG GEZOGENEN DRAHT Ende Juni wurde nach einjähriger Entwicklungsphase die neue horizontale Stranggießanlage am LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen in Betrieb genommen. Die maßgeschneiderte Anlagentechnologie wurde von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des LKR gemeinsam mit Partnerfirmen im Rahmen des Projekts „BAWeRIA“ (Bavarian-Austrian advanced Welding wire Research and Innovation Action) entwickelt. Die neue HSG ermöglicht es, Halbzeug aus Sonderlegierungen, u. a. auch für die Schweißdrahtherstellung, im semi-industriellen Maßstab herzustellen, bei möglichst kurzer Lieferzeit und geringen Kosten. Der aktuelle Forschungsfokus liegt auf der Weiterentwicklung der Prozesstechnik, um kundenspezifische Formate in höchster Qualität herzustellen, die für die direkte Weiterverarbeitung ohne Zwischenschritte – vom Halbzeug zum Fertigprodukt – geeignet sind. Ziel ist es, z. B. von der Schmelze bis hin zum fertig gezogenen Draht alle Kernprozesse integriert und dynamisch betreiben zu können. Zusätzlich zur modernen hauseigenen vertikalen Stranggießtechnologie für Magnesium- und Aluminiumlegierungen komplettiert die horizontale Stranggießanlage das experimentelle Portfolio des LKR.

Experten zum interdisziplinären Wissensaustausch. Auch die Industrie war stark vertreten, so nahmen Managerinnen und Manager von Facebook, Google, Microsoft, Samsung und LG teil. „Für vier Tage haben wir damit eine Plattform geschaffen, über die sich Forscherinnen und Forscher sowie Praktikerinnen und Praktiker im Bereich der mobilen Human-Computer Interaction austauschen und vernetzen können“, betont Manfred Tscheligi, Head of Center for Technology Experience des AIT Austrian Institute of Technology und Professor für Human-Computer Interaction an der Universität Salzburg. In Zusammenarbeit mit Matt Jones war Tscheligi als General Chair für die Organisation der „MobileHCI 2017“ verantwortlich. Neben Sessions, Workshops und Tutorials zogen vor allem zwei Keynotes das Interesse auf sich: Elisabeth André unterrichtet und forscht an der Universität Augsburg und am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz.

Ihr Vortrag „Exploring Social Augmentation Techniques for Mobile Training and Assistive Applications“ regte zu Diskussionen an. Indrani Medhi Thies forscht bei Microsoft Research in Bangalore (Indien) mit einem Schwerpunkt auf User Interfaces, User Experience Design und IKT für globale Entwicklung. Ihre Ausführungen zum Thema „Designing for Low-Literate Users“ waren spannend und richtungsweisend.

Mehr auf: https://mobilehci.acm.org/

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PHOTOVOLTAIK

GARANTIERTE QUALITÄT FÜR DIE SOLARE ENERGIEZUKUNFT Der Solarstromanteil in Österreich soll laut der Technologie-Roadmap für Photovoltaik von derzeit 2 auf 15 % bis zum Jahr 2030 und auf 27 % bis 2050 gesteigert werden. Das AIT bietet Komponentenherstellern nun als eines der ersten Institute Europas die Möglichkeit, Photovoltaik-Module nach den neuesten Standards der PV-Branche zu testen, um durch Qualität einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil zu erzielen. Neu im Portfolio sind Prüfungen nach IEC 61215:2016 (Bauartzulassung), IEC 61730:2016 (Sicherheitsprüfung), IEC TS 62782:2016 (Dynamischer Belastungstest) und IEC TS 62804:2015 (Potenzialinduzierte Degradation, PID).

Erneute internationale Anerkennung für die Expertise von Brigitte Bach, Head of Center for Energy.

ERNENNUNG

BRIGITTE BACH ALS EERA VICE-CHAIR GEWÄHLT

Für die Hochleistungsbildverarbeitung in Geldsortieranlagen setzt das AIT auf POWERLINK.

Am AIT können Photovoltaik-Module nach neuesten Standards getestet werden.

EPSG

AIT UNTERSTÜTZT WEITERENTWICKLUNG VON POWERLINK Das AIT ist neuestes Mitglied der Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG). Ziel der Arbeit der EPSG ist die Standardisierung und Weiterentwicklung des von B&R im Jahr 2001 eingeführten POWERLINK. Das leistungsstarke Echtzeit-Kommunikationssystem ist eine Lösung auf Basis des Ethernet-Standards nach IEEE 802.3, um Echtzeitdaten im Mikrosekundenbereich zu übertragen.

Das AIT beteiligt sich auch aktiv an der Weiterentwicklung. Mit POWERLINK hat das AIT bereits ein großes Projekt im Bereich der Schnittstellenstandardisierung im Bereich Sicherheitsdokumente umgesetzt. „Bei unserer Evaluation haben wir festgestellt, dass POWERLINK die Anforderungen unserer Kunden und Partner aus Wirtschaft und Industrie hinsichtlich höchster Performance und größtmöglicher Offenheit erfüllt“, erklärt Andreas Vrabl, Head of Center for Vision, Automation & Control am AIT. Mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100 MBit/s und einer Synchronisationsgenauigkeit von +/- 100ns lassen sich selbst anspruchsvollste Aufgaben in der Hochleistungsbildverarbeitung für den Maschinenbau realisieren.

Fotos: AIT/ Ludwig Schedl, AIT

Die European Energy Research Alliance (EERA) ist ein Zusammenschluss von über 175 europäischen Forschungsorganisationen und Universitäten im Bereich Energieforschung. Beim Summer Strategy Meeting der EERA in Wien trafen sich Energieexpertinnen und Energieexperten aus ganz Europa. Im Zentrum der Beratungen standen strategische Fragen der europäischen Energieforschung. Das von AIT organisierte Arbeitstreffen soll die Zusammenarbeit zwischen den zahlreichen Organisationen weiter stärken und erfolgte auf Initiative von Brigitte Bach in ihrer neuen Funktion als EERA Vice-Chair.

Leichtmetall-Legierungen werden künftig eine noch größere Rolle in der industriellen Fertigung spielen.

Isabela Erdelean, Scientist, AIT Center for Mobility Systems: „Erfahrungen, Best Practices und Lehren aller Stakeholder für gemeinsame Forschungsprojekte und die Schaffung eines europäischen Verkehrs­ netzes nützen.“

INDUSTRIE

HIGH TECH MATERIALIEN FÜR DIE ADDITIVE FERTIGUNG Durch zunehmende Industrialisierung von additiven Fertigungsmethoden wächst auch der Anspruch der Anwender an die Materialeigenschaften der zu verwendeten Werkstoffe. Das LKR hat diesen Bedarf erkannt und entwickelt neue, modifizierte Aluminium- und Magnesiummaterialen, die in Form von Pulvern oder Drähten als Zusatzwerkstoff für das Rapid Prototyping unter Anwendung der Additiven Fertigungsroute dienen. Die Herausforderung besteht darin, die Legierungen so zu kreieren, dass sie sowohl den hohen Anforderungen der Prozesse als auch den erwarteten Eigenschaften der entstehenden Bauteile gerecht werden. Im Sinne der Nachhaltigkeit und Kostensenkung legt das LKR außerdem großes Augenmerk auf Legierungen, die ohne teure chemische Elemente auskommen, damit zukünftig eine größere Vielfalt an leistbaren Materialien in der industriellen Anwendung verfügbar ist. „Mit dem Schritt der Materialentwicklung von Leichtmetall-Legierungen für die additive Fertigung ist das LKR im Begriff, sich ein Forschungsthema mit großem Potenzial und weitreichenden Auswirkungen für die Produktion der Zukunft zu erschließen“, betont Walter Stieglbauer, Projektleiter Materialentwicklung für additive Fertigungsprozesse am LKR. ENTREPRENEURSHIP LAB

Fotos: AIT, AIT/Johannes Zinner

ARBEIT 4.0 ALS MODELL DER ZUKUNFT Seit März 2017 führt das AMS Niederösterreich im Auftrag des Sozialministeriums gemeinsam mit ÖSB Consulting und update Training das Pilotprojekt „Entrepreneurship Lab: Business Skills für die neue Arbeitswelt 4.0“ durch. Zwei Gruppen zu jeweils 15 beim AMS gemeldete Personen werden dabei unterstützt, Geschäftsideen zu entwickeln, zu konkretisieren und letztendlich umzusetzen. Wissenschaftlich begleitet wird diese Maßnahme vom Center for Innovation Systems & Policy des AIT. Das Team um Peter Biegelbauer führt laufend Beobachtungstage sowie Interviews mit Teilnehmerinnen und Teilnehmern sowie Trainerinnen und Trainern durch: „Das Pilotprojekt ist inhaltlich innovativ und als Politik– experiment konzipiert. Dabei wird eine politische Maßnahme entwickelt und während der experimentellen Umsetzung laufend verbessert.“

VERKEHR

SICHERHEIT DER KRITISCHEN INFRASTRUKTUR Die Sicherheit der kritischen Infrastruktur, vor allem der Verkehrswege, gewinnt in Europa immer mehr an Bedeutung. Entwicklungen in den Bereichen Sensorik, Mobilfunk, Smart Ticketing und Big Data bieten großes Potenzial, um Entscheidungen einfacher und nachhaltiger zu treffen. USE-iT (Users, Safety, Security and Energy in Transport Infrastructure) ist ein im Rahmen von Horizon 2020 gefördertes 24-monatiges Koordinations- und Unterstützungsaktionsprogramm, welches das Ziel verfolgt, die gemeinsamen Herausforderungen aller Verkehrsträger zu definieren und daraus gezielte Forschungsprojekte zu entwickeln. Das AIT Center for Mobility Systems leitet im Projekt USE-iT das Arbeitspaket „Safety & Security“. Hierbei steht die Identifikation sicherheitsrelevanter Herausforderungen im Vordergrund – von der Verfügbarkeit qualitativ hochwertiger Daten für alle Transportmodi über Automatisierung bis hin zur Verkehrserziehung. Mehr auf: www.useitandfoxprojects.eu/

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SEAMLESS

MOBILITÄTSLÖSUNGEN STATT STATUSSYMBOLE

Matthias Prandtstetter, Senior Scientist, AIT Center for Mobility Systems

Stolzer Sieger: Simon Frank , Junior Scientist am LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen

ASMET

AIT-WISSENSCHAFTLER GEWINNT POSTER AWARD Simon Frank, Junior Scientist am LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen, wurde beim „International Studentsday of Metallurgy“ (ISDM) mit dem „Best Poster Award“ für sein Poster zum Thema „Development of non-flammable Mg-alloys” ausgezeichnet. In diesem Forschungsprojekt ist es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des LKR gelungen, schwer entflammbare Magnesiumlegierungen zu entwickeln, die im etwaigen Brandfalle auch wieder von selbst verlöschen. Diese Verbesserung der Brandbeständigkeit konnte durch die gezielte Zugabe von Elementen aus der Gruppe der Seltenen Erden, die das Oxidationsverhalten des Materials positiv beeinflussen, erreicht werden. Magnesium ist wegen seiner geringen Dichte, seiner hohen spezifischen Festigkeit und seiner beinahe unbeschränkten Verfügbarkeit ein sehr gefragter Leichtbau-Werkstoff und eignet sich besonders gut für den Einsatz im Mobilitätsbereich, wenn es um Gewichtsund Emissionsreduktion geht. Ein mögliches zukünftiges Einsatzgebiet dieser neuen Legierungen sind z. B. Arm- und Rückenlehnen von Flugzeugsitzen. An dem dreitägigen Event, das von der ASMET (Austrian Society of Metallurgy and Materials) organisiert wurde und an der Montanuniversität Leoben stattfand, nahmen rund 300 Studierende aus ganz Europa teil.

Fotos: AIT/Zinner, AIT/Lang

Auch im betrieblichen Umfeld erhalten Elektrofahrzeuge einen immer höheren Stellenwert – doch sind entsprechende Flottenkonzepte hier noch Mangelware. Im Projekt SEAMLESS (Sustainable, Efficient Austrian Mobility with Low-Emission Shared Systems) erarbeiten Expertinnen und Experten des AIT gemeinsam mit Projektpartnerinnen und Projektpartnern aus der Wirtschaft intelligente und praxisnahe E-Flottenkonzepte. „SEAMLESS soll den Weg vom Statussymbol Dienstwagen hin zur Serviceleistung Mobilität durch den Arbeitgeber ebnen. Dazu bedarf es eines ganzheitlichen Umdenkens bzw. Paradigmenwechsels sowohl bei den Nutzerinnen und Nutzern als auch bei den Arbeitgebern”, erklärt Projektleiter Matthias Prandtstetter, Senior Scientist am AIT Center for Mobility Systems. Im Rahmen des Projekts wird eine Carsharing-Technologie entwickelt, die eine intelligente und bequeme Nutzung von Elektroautos im Flottenbetrieb bzw. in Carsharing- und Carpoolingmodellen forcieren soll.

Nicht nur der CO2-Ausstoß soll verringert werden, auch wirtschaftlich soll sich die grüne Flotte – vor allem in Kombination mit alternativen Verkehrsmodi – rechnen. Basis dazu ist die Entwickelung eines einfach zu verwendenden Buchungs- und Verrechnungssystems, das mit einer integrierten Routen-, Touren- und Ladeplanung die Fahrzeugzuteilung sowie die -aufladung optimiert. „Intelligent gesteuerte Pufferbatterien maximieren die Nutzung erneuerbarer Energien und reduzieren die Kosten für Leitungsinfrastruktur und die elektrischen Anschlüsse“, betont Prandtstetter. Die am AIT entwickelten Lösungen werden anschließend bei Firmenflotten (POST AG, iC consulenten, T-Systems/T-Mobile Austria, SMZ Süd Kaiser Franz Josef Spital des Wiener KAV und SPECTRA TODAY) mit knapp 100 Fahrzeugen (davon mindestens 55 Elektroautos) getestet. Mehr auf: http://www.seamless-project.at/

POLITIK

WISSENSCHAFTLICHE BERATUNG FÜR ABGEORDNETE

Foto: Parlamentsdirektion/Christian Hikade

Abgeordnete erhalten ab Herbst erstmals laufend Unterstützung in forschungs-, technologie- und innovationspolitischen Fragen. Im Rahmen des Projekts „Foresight und Technikfolgenabschätzung“ werden Politikerinnen und Politiker von Technikfolgen-Expertinnen und -Experten beraten. „Politik und Wissenschaft rücken so näher zusammen“, meint Nationalratspräsidentin Doris Bures. Durchgeführt wird das Projekt vom Institut für Technikfolgenabschätzung (ITA) der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und dem AIT Austrian Institute of Technology. Sie gingen aus einer europaweiten Ausschreibung als Bestbieter hervor und werden nun zweimal jährlich fundierte Überblicke und Basisinformationen über wissenschaftliche Zukunftsfelder und Trends liefern bzw. die Abgeordneten in Forschungs-, Wissenschafts- und Innovationstechnologiefragen beraten. Basierend darauf können die Abgeordneten dann vertiefende Studien durchführen lassen, um rechtzeitig auf Auswirkungen und Risiken neuer Technologien zu reagieren.

Die wissenschaftliche Expertise und ­Erkenntnisse des Projekts stehen allen Ab­geordneten zur Verfügung.

INNOVATION CALENDAR 24.-25.10.2017 // SI-DRIVE International führende Fachtagung zu den Dimensionen Sozialer Innovation.

Ort: Brüssel AIT-Kontakt: Doris Schartinger Infos: www.si-drive.eu // 24.10.2017 // TECHNOLUTION FRAUEN IN DIE TECHNIK! Dieser Kreativwettbewerb soll Unter- und Oberstufen-Schülerinnen und -Schüler sowie Lehrlinge zur inhaltlichen Auseinandersetzung mit dem Thema „Frauen in der Technik“ anregen.

Ort: Technisches Museum Wien Infos: www.technolution.info // 06.11.2017 // WOMEN’S CYBER FORUM Eine Veranstaltung in Kooperation mit der energypact Foundation.

Ort: Diplomatische Akademie Wien AIT-Kontakt: Maria Leitner Infos: www.energypact.org/womencyberforum // 07.11.2017 // 3. WISSENS- UND PRA­ XISFORUM FERNWÄRME UND -KÄLTE Das AIT Center for Energy organisiert zum 3. Mal ein Stakeholder-Treffen zum Thema Fernwärme und –kältesysteme im Vorfeld des IEA DHC ExCo Meetings.

Ort: AIT TECHBase Wien AIT-Kontakt: Ralf-Roman Schmidt Infos: www.ait.ac.at/3FWKforum // 07.-08.11.2017 // ERA-LEARN 2020 Fachtagung zu ERA-LEARN (Plattform für Public-Public-Partnerships).

Ort: Brüssel AIT-Kontakt: Michael Dinges Infos: www.era-learn.eu/ //

09.-10.11.2017 // A3PS CONFERENCE Die Fachmesse für E-Mobilität findet zum 12. Mal statt und zeigt neueste Trends und Entwicklungen.

Ort: Tech Gate Vienna AIT-Kontakt: Christian Chimani, Helmut Oberguggenberger Infos: www.a3ps.at/konferenz/eco-mobility-2017 // 13.-17.11.2017 // INTERNATIONAL CON­ FERENCE ON PHYSICAL PROTECTION OF NUCLEAR MATERIAL AND NUCLE­ AR FACILITIES Tagung in Kooperation mit der IAEA. Ort: Wien AIT-Kontakt: Michael Mürling Infos: www-pub.iaea.org // 15.11.2017 // AUTOMOTIVE.2017 Top-Impulse und Zukunftsszenarien aus der Automobilindustrie.

Ort: voestalpine Stahlwelt, Linz AIT-Kontakt: Christian Chimani Infos: www.automotive-conference.at // 21.-24.11.2017 // MILIPOL PARIS International führende Konferenz für Heimatschutz und Sicherheit.

Ort: Paris AIT-Kontakt: Michael Mürling Infos: https://en.milipol.com // 14.-16.11.2017 // SMART CITY EXPO Das AIT präsentiert neue Entwicklungen zu smart and resilient Cities, Mobilty Systems und Innovation Systems.

Ort: Barcelona AIT-Kontakt: Elisabeth Mrakotsky Infos: www.smartcityexpo.com/en/theevent //

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QUALITATIVE MODELLIERUNG VON TRANSITION-DYNAMIKEN Auf dem Weg zu einer Gesellschaft mit geringem CO2-Ausstoß ist eine Transition hin zur Nachhaltigkeit mit strukturellen Veränderungen im Denken, Handeln sowie organisatorischen Fragen in vielen gesellschaftlichen Bereichen erforderlich. In diesem Artikel werden Erkenntnisse konzeptueller und empirischer Arbeiten zur Rolle von Transition-Initiativen für die Beschleunigung des Strukturwandels als Input für die Modellierung von Beschleunigungsdynamiken verwendet.

KONZEPTIONELLER RAHMEN

FALLSTUDIENANALYSE

Be sc me hleu cha nig nis ung me s­ n

ke n mi en n a te g i y D tr a &S

QUALITATIVE MODELLE

AGENTEN-BASIERTES MODELL SIMULATIONSSPIEL Erkenntnisse & Reflexion

Verfeinerung & Validierung

STAKEHOLDER-WORKSHOPS

Qualitative Modellierung als Zwischenschritt zwischen qualitativen konzeptuellen und empirischen Arbeiten und quantitativen Ansätzen der Transition-Modellierung

Es gibt schon einige Fallbeispiele der Modellierung von Transition-Dynamiken die einen positiven, komplementären Beitrag zu einer qualitativen empirischen Forschung liefern, die aber mit zentralen Beschränkungen, die auch als „Herausforderungen“ bezeichnet werden, zu kämpfen haben. Jene konzentrieren sich auf die Umsetzung von existierenden Transition-Ansätzen (der Transition-Management Theorie). Häufig werden aber durch Transition-Theorien und -Frameworks die dynamischen Beziehungen, die für eine Modellierung not-

wendig sind, nur teilweise erfasst. Modellierer müssen also bei der Operationalisierung ihrer Modelle ad-hoc-Annahmen treffen. Eine weitere Herausforderung betrifft die Validierung der Transition-Modelle, die eine große Anzahl freier Parameter beinhalten, die nicht basierend auf empirischen Daten bestimmt werden können.

Diese beiden Herausforderungen werden durch den qualitativen Modellierungsansatz, der im vorliegenden Artikel erläutert wird, explizit thematisiert. Dabei werden konzeptuelle und

Scientific Paper

empirische Arbeiten für die Entwicklung eines Transition-Modells unter Verwendung von kausalen Wirkungsdiagrammen eingesetzt.

In diesen Diagrammen werden die kausalen Wirkungszusammenhänge, also die wechselseitigen Beziehungen zwischen den verschiedenen Systemelementen, sowie die strukturellen Kräfte, die für das Systemverhalten verantwortlich sind, aufgezeigt. Dieser qualitative Modellierungsansatz bietet eine methodologische Grundlage, auf der Modellierer und Fallstudienforscher (Nicht-Modellierer) zusammenarbeiten können, um den Problemen bei der Konzeptualisierung und Datensammlung zu begegnen.

Er stellt also einen Zwischenschritt zwischen qualitativen konzeptuellen und empirischen Arbeiten einerseits und quantitativen Ansätzen der Transition-Modellierung, z.B. mittels agenten-basierter Modellierung andererseits dar. Obwohl eine vollständige Integration als schwierig angesehen wird, hat jeder Ansatz seine Stärken und Schwächen, die einander ergänzen und bereichern. Bei der Modellierung im Rahmen des ARTS-Projekts wurde versucht, ein quantitatives Transition-Modell im engen Zusammenspiel mit der konzeptuellen und empirischen Fallstudienforschung zu entwickeln, wobei die qualitative Modellierung verwendet wurde, um die verschiedenen methodologischen Stränge miteinander zu verbinden (vgl. Abb links).

Foto: AIT

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die qualitative Modellierung in einem ersten Schritt dabei hilft, die „Black Box“ der Entwicklung von Transition-Modellen zu öffnen und dadurch die Transparenz der Modelle zu erhöhen. Durch die visuelle Beschreibung der Systemdynamiken wird ein interaktiver Prozess unterstützt, an dem Modellierer, Fallstudienforscher und Stakeholder beteiligt sind. Außerdem wird dadurch eine konzeptuelle Validierung der Frage ermöglicht, bis zu welchem Grad die zentralen Veränderungsprozesse – die Transition-Dynamiken – in der Systemstruktur angemessen wiedergegeben werden.

Dieser Artikel stützt sich auf Forschungsarbeit, die im Rahmen des ARTS-Projektes Accelerating and Rescaling Sustainability Transitions [Beschleunigung und Neudimensionierung von Nachhaltigkeits-Transitionen] (EU FP 7 GA 603654) durchgeführt wurde. Eines der zentralen Ziele des Projektes war es, herauszufinden, wie die Transition zur Nachhaltigkeit beschleunigt werden kann, wie Städte durch ihre Art des Den-

Der Autor: Ernst Gebetsroither, Scientist im Center for Energy, Business Unit Sustainable Buildings and Cities

kens, Handelns und Verwaltens die negativen Auswirkungen auf die Umwelt verringern und Wohlbefinden fördern können.

Im Rahmen von ARTS wurde die Rolle lokaler Transition-Initiativen zur Förderung der Beschleunigungsdynamiken in mehreren europäischen Stadtregionen in ihrem nationalen und breiteren europäischen Kontext analysiert. Das entwickelte qualitative Systemmodell, bei dem Wirkungsdiagramme verwendet wurden, stellte die Grundlage für das quantitative agenten-basierte Modell dar, das ebenfalls innerhalb des ARTS-Projekts entwickelt wurde.

Mehr dazu: “Accelerating Transition Dynamics in City Regions”. Pieter Valkering, Gönenç Yücel, Ernst Gebetsroither-Geringer, Karin Markvica, Erika Meynaerts and Niki Frantzeskaki (2017): Accelerating Transition Dynamics in City Regions: A Qualitative Modeling Perspective, Sustainability 9(7): 1254

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TRADITIONELLE ODER VIRTUELLE UMGEBUNG?

EIGENSCHAFTEN VON LÄRMSCHUTZWÄNDEN

VORHERSAGE VON WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN

Virtuelle Umgebungen anstelle von realen Feld- oder Laborumgebungen zu nutzen, ist ein vielversprechendes Forschungsfeld. Bevor virtuelle Umgebungen die traditionellen ersetzen können, müssen die Unterschiede zwischen den Methoden ausgearbeitet werden. In dieser Arbeit wurden eine virtuelle Feldumgebung (CAVE-Cave Automatic Virtual Environment) und eine echte Feldumgebung (Stadtmitte von Chemnitz/D) in einem Zwischen-Subjekt-Design in Bezug auf Präsenz verglichen sowie die Auswirkungen auf Usability und User Experience eines „Geocaching Spiels“ bewertet. 60 Probandinnen und Probanden nahmen teil. Sie zeigten eine deutlich höhere ökologische Gültigkeit für die reale Feldumgebung, aber höhere Werte für Engagement und negative Effekte im virtuellen Feldumfeld. In Bezug auf Usability wurden signifikante Unterschiede zwischen beiden Umgebungen verifiziert. Alle Anwesenheitsfaktoren korrelierten signifikant mit der Usability in der CAVE, jedoch nicht in der realen Umgebung. In Bezug auf die Benutzererfahrung zeigte die CAVE signifikant höhere hedonische Qualitätswerte, während die reale Feldumgebung höhere pragmatische Qualitätswerte aufwies. Virtuelle Umgebungen können eine Alternative zu echten Umgebungen für Benutzererfahrungen sein, wenn eine hohe Präsenz erreicht wird.

Lärmschutzwände sind eine weit verbreitete technische Maßnahme zur Reduktion des Straßen- und Schienenverkehrslärms. Die Kosten im Entwicklungsprozess eines Lärmschutzwandelements können durch die simulationsgestützte Vorhersage der akustischen Eigenschaften reduziert werden. Um beispielsweise das Reflexionsverhalten durch eine Simulation vorhersagen zu können, muss einerseits die innere Struktur eines Elements und anderseits die Anforderungen der Prüfnorm EN 1793-5 in einem mathematischen Modell abgebildet werden.

In dieser Arbeit wurden zwei solcher mathematischen Modelle – ein analytisches Modell und eine Finite-Elemente-Formulierung – entwickelt und deren Ergebnisse mit Messdaten verglichen.

Das analytische Modell zeigt den Vorteil einer äußerst recheneffizienten Vorhersage, liefert allerdings nur bis ca. 2 kHz valide Ergebnisse. Die Finite-Elemente-Formulierung benötigt eine längere Rechenzeit, zeigt aber im interessierenden Frequenzbereich bis 5 kHz eine gute Übereinstimmung mit Messdaten.

Die richtige Auslegung der Wärmebehandlungen von metallischen Werkstoffen ist entscheidend für die Schaffung einer Mikrostruktur, die zu den gewünschten Eigenschaften führt.

In dieser Arbeit wird ein Mehrkomponenten-Simulationsverfahren für die quantitative Vorhersage von Streckgrenze, Bruchdehnung und Bruchzähigkeit von ausscheidungsgehärteten Legierungen vorgestellt; besonderes Augenmerk wird dabei auf Al-Mg-Si-Legierungen gelegt. Das Verfahren kombiniert thermokinetische und mikromechanische Modelle, wobei Anzahl und Größenverteilung verschiedener intermetallischer Phasen berücksichtigt werden.

Die Vorhersagen werden mit experimentellen Daten der Aluminiumlegierung 6082 verglichen, welche verschiedenen Warmauslagerungszeiten unterzogen wurden und eine gute quantitative Übereinstimmung zwischen Simulation und Experiment zeigen.

J. A. Österreicher, N. P. Papenberg, M. Kumar, D. Ma, S. Schwarz, C. M. Schlögl: “Quantitative prediction of the mechanical properties of precipitation-hardened alloys

P. Reiter, R. Wehr, H. Ziegelwanger:

with special application to Al–Mg–Si”; Ma-

“Simulation and measurement of noise bar-

terials Science and Engineering: A, Volume

rier sound-reflection properties“; Applied

703, 4 August 2017, Pages 380-385

Acoustics, 123 (2017), 123; S. 133 - 142.

J. Brade, M. Lorenz, M. Busch, N. Hammer, M. Tscheligi, P. Klimant: “Being there again - Presence in real and virtual environments and its relation to usability and user experience using a mobile navigation task“; International Journal of Human-Computer Studies, 101 (2017), S. 76 - 87.

Impressum: Redaktionsleitung: Michael H. Hlava, Produktionsleitung: Daniel Pepl, Redaktion: ­Beatrice Fröhlich-Rath, Florian Hainz, Silvia Haselhuhn, ­Michael M ­ ürling, Fabian Purtscher, Juliane Thoß.

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