Futur 3/2016

Mitteilungen aus dem Produktionstechnischen Zentrum Berlin

FUTUR

Vision Innovation Realisierung

Virtuelle Rekonstruktion von KulturgĂźtern

Einsatz in Armenien Zusammengesetzt

Rettung fĂźr antike Manuskripte

Digitale Rekonstruktion von Mosaiken

Inhalt Impressum FUTUR 3/2016 18. Jahrgang ISSN 1438-1125

Herausgeber Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann

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Hightech mit kultureller Relevanz – Von der Rekonstruktion zur (Re-)Produktion

06

Einsatz in Armenien – Rettung für antike Manuskripte

08

Wieder lesbar – Digitalisierung und Analyse historischer Predigten

­Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Zusammengesetzt – Digitale Rekonstruktion von Mosaiken

Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der TU Berlin

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Ein Gedankengebäude aus Papierschnipseln

Chefredaktion Steffen Pospischil

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Einmaliger Informationsgewinn – Wiederherstellung altägyptischer Papyri und Textträger

Redaktion Claudia Engel

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Digital vernetzt – Forschungskompetenz für den Standort Berlin

Satz und Layout Ismaël Sanou

18

Hightech für jüdische Geschichte – Interview mit Prof. Dr. Julius H. Schoeps, Direktor des Moses Mendelssohn Zentrums für europäisch-jüdische Studien (MMZ) an der Universität Potsdam

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Partnerunternehmen: MusterFabrik Berlin – Papier trifft Hightech

21

Partnerunternehmen: MICROBOX – Spitzentechnologie für Reprofotografie und Digitalisierung

22

Laborporträt: SecVerification Lab Berlin – Automatisierte Rekonstruktion zerstörter Wertdokumente

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Ereignisse und Termine

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PTZ im Überblick

Mitherausgeber Prof. Dr.-Ing. Roland Jochem Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger Prof. Dr.-Ing. Michael Rethmeier Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark

Kontakt ­Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK Institutsleitung Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Pascalstraße 8 – 9 10587 Berlin Telefon: +49 30 39006-140 Fax: +49 30 39006-392 info@ipk.­fraunhofer.de http://www.ipk.­fraunhofer.de Herstellung Ruksaldruck GmbH + Co. KG Fotos Andy Faupel: 26 oben Marcin Konsek: 7 rechts Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek – Niedersächsische Landesbibliothek: 13 MICROBOX GmbH: 21 MMZ / Beatrice Schubert: 19 Fraunhofer IPK / Steffen Pospischil, Angela Salvo, Katharina Strohmeier: 24, 25 Universität Stuttgart: 30 oben

© F­ raunhofer IPK Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit vollständiger Quellenangabe und nach Rücksprache mit der Redaktion.

Belegexemplare werden erbeten.

FUTUR 3/2016

Editorial Liebe Leserinnen, liebe Leser,

bereits seit Anfang der 1980er Jahre beschäftigen wir uns am Fraunhofer IPK mit der Entwicklung bildauswertender Systeme und bringen mit innovativen Methoden der digitalen Bildverarbeitung und Mustererkennung Maschinen das »Sehen« bei. Nur wenn eine Maschine ein Bauteil »erkennen« sowie seine Lage oder Beschaffenheit beurteilen kann, kann sie autonom damit arbeiten.

Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann

Außerdem ermöglicht maschinelles Sehen Anwendungen, die anders nicht denkbar

zugewinn verschaffen. Denn Papier, Papyrus

wären. Optische Prüfsysteme etwa begut-

und Pergament spielen seit Jahrtausenden

achten S ­ trukturen, die das menschliche

als Kulturträger eine wichtige Rolle. Wer-

Auge kaum oder nicht wahrnimmt. Zudem

den sie jedoch vorsätzlich oder versehent-

agieren sie in Umgebungen, in denen der

lich beschädigt, galten die darauf gespei-

Einsatz menschlicher Arbeiter aus Sicher-

cherten Informationen bisher als verloren,

heitsgründen nicht zu verantworten ist.

wenn die Wiederherstellung einen zu gro-

Ähnliches gilt für messtechnische und pro-

ßen Zeit- oder Personalaufwand erfordert

zessregelnde Systeme.

hätte – sofern sie überhaupt möglich war.

Unsere Forschung und Entwicklung wird

In den 1990er Jahren haben wir begonnen,

diese Situation grundsätzlich verändern.

unsere produktionstechnischen Lösungen auf nicht industrielle Anwendungsfelder zu

Zumal wir nicht nur Algorithmen zur vir-

übertragen. Das Ergebnis ist eine Technolo-

tuellen Rekonstruktion zweidimensionaler

gie, die einen wertvollen Beitrag zum Erhalt

Objekte erarbeiten. Wir befassen uns auch

von Kulturgut, zur historischen Forschung

mit der Wiederherstellung dreidimensionaler

und Aufarbeitung sowie für die Forensik

Objekte wie Fresken oder Plastiken. Dabei

leistet: die automatisierte virtuelle Rekon-

berücksichtigen wir sämtliche Prozesse, die

struktion. Dabei werden gescannte Frag-

für eine virtuelle und perspektivisch auch für

mente von zerrissenen, geschredderten oder

eine physische Wiederherstellung nötig sind.

anderweitig beschädigten Dokumenten mit

So erarbeiten wir etwa Konzepte zur zeiteffi-

automatisierten Verfahren am Computer-

zienten und hochauflösenden Digitalisierung

bildschirm zusammengesetzt.

des Ausgangsmaterials sowie zur Langzeitarchivierung, Erschließung und Auswertung

Was mit dem »Stasi-Puzzle«, der automa-

der rekonstruierten Dokumente und Objekte.

tisierten Rekonstruktion zerrissener Akten des DDR-Staatssicherheitsdienstes, seinen

Unsere aktuellen Forschungsarbeiten zur

Anfang nahm, hat mittlerweile national

virtuellen Rekonstruktion von Kulturgütern

und international weite Kreise gezogen.

stellen wir Ihnen ausführlich in diesem Heft

Experten anderer Fachrichtungen – Kunst-

vor. Eine interessante Lektüre wünscht

wissenschaftler ebenso wie Archivare und Kriminologen – beobachten unsere Ent-

Ihr

wicklungsarbeit mit großem Interesse. Ihnen können wir mit unserer Technologie einen enormen Informations- und Machbarkeits-

Eckart Uhlmann

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Forschung und Entwicklung

Virtuelle Rekonstruktion

Hightech mit kultureller Relevanz Von der Rekonstruktion zur (Re-)Produktion Prominentestes Beispiel der am Fraunhofer IPK entwickelten Technologie zur automatisierten virtuellen Rekonstruktion zerrissener, geschredderter oder anderweitig beschädigter Dokumente ist das »Stasi-Schnipsel-Projekt«. Der daraus entstandene »ePuzzler« ist eine Rekonstruktionssoftware, die mithilfe komplexer Algorithmen der Bildverarbeitung und Mustererkennung gescannte Papierfragmente automatisiert zu vollständigen Seiten zusammensetzt. 2013 wurde diese weltweit einzigartige Rekonstruktionstechnologie mit dem europäischen Innovationspreis EARTO ausgezeichnet. Seitdem stieß die IPK-Technologie auch auf reges Interesse bei Altorientforschern, Archivaren und Kriminologen, die sich davon einen wertvollen Beitrag zum Erhalt von Kulturgut, zur historischen Forschung und Aufarbeitung sowie für die Forensik versprechen.

4. Ausblick: Restauration der Zukunft Analoge Welt

baten. Auch für Zoll-, Kriminal- und Finanz-

Digitale Welt

behörden haben die Fraunhofer-Experten mittlerweile schon zerstörte Beweismittel rekonstruiert und damit einen wichtigen Beitrag für die öffentliche Sicherheit geleistet.

Fragmente

virtuelle Rekonstruktion

Additive Re-Produktion (3D-Druck)

Außerdem übertragen sie die Technologie auf die Rekonstruktion von wertvollen Kulturschätzen, die durch Naturkatastrophen, Terror oder nicht sachgerechte Lagerung beschädigt wurden, um sie wieder lesbar und für ein breiteres Publikum zugänglich zu machen. Erste Projekte sind die Digita-

Augmented reality

Physische Rekonstruktion anhand der digitalen Vorlage

Von analog zu digital und zurück – Rekonstruktionssysteme machen es möglich. © Fraunhofer IPK & Partner © Brille auf masvis.com © Drucker auf pollin.de

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Rekonstruktionsroboter Dr.-Ing. Bertram Nickolay Fraunhofer IPK Berlin Nacht der Ideen 03.06.2016

lisierung und Rekonstruktion der geborgenen Fragmente des eingestürzten Historischen Archivs der Stadt Köln sowie die

►►Technologie mit Potenzial

sie automatisiert zu vollständigen Seiten

Rekonstruktion der Textzusammenhänge in

Mit dem am Fraunhofer IPK entwickelten

zusammen. Der dritte Schritt greift über die

den zerschnittenen Handschriften des Uni-

System zur automatisierten virtuellen Rekon-

Rekonstruktion einzelner Seiten hinaus: Er

versalgelehrten Gottfried Wilhelm Leibniz.

struktion können digitale Abbilder von

umfasst Mechanismen zur automatisierten

Diese gesellschaftliche Relevanz der Techno-

Fragmenten zerrissener und beschädigter

Formierung rekonstruierter Seiten zu voll-

logie gab deshalb auch mit den Ausschlag

Dokumente computerunterstützt zusam-

ständigen Akten und zu deren inhaltlicher

für die Vergabe des EARTO-Preises an die

mengesetzt werden – etwa um Dokumente

Erschließung. Solche Werkzeuge sind vor

Fraunhofer-Forscher.

lesbar zu machen, bei denen die händische

allem für die Auswertung großer Mengen

Rekonstruktion der Originale entweder gar

von Ausgangsmaterial nötig, wie im Falle

nicht mehr möglich ist oder zu zeitaufwän-

der zerrissenen Stasi-Akten.

►►Von der virtuellen 2D- zur 3D-Rekonstruktion Die Anwendungsgebiete für die automati-

dig wäre.

Auf das Stasi-Schnipsel-Projekt folgten

sierte virtuelle Rekonstruktion sind jedoch

Die gesamte Rekonstruktion gliedert sich

Anfragen anderer Länder wie Polen und

nicht nur auf zweidimensionale Gegen-

in drei Prozessschritte: Um die Fragmente

Tschechien sowie Chile und Argentinien,

stände wie Papier beschränkt. Am Fraunho-

virtuell verarbeiten zu können, müssen sie

die z. B. um Hilfe bei der Rekonstruktion

fer IPK wurden in der Vergangenheit bereits

zunächst digitalisiert werden. Dann verar-

zerrissener und geschredderter Unterla-

Konzepte für die automatisierte virtuelle

beitet der ePuzzler die Digitalisate und setzt

gen zur Aufarbeitung von Gewaltregimen

Rekonstruktion dreidimensionaler Objekte

FUTUR 3/2016

Mithilfe virtueller 3 ­ D-Rekonstruktion können in kleinteilige Fragmente zerbrochene Wandfresken wieder zusammengesetzt werden.

in Archäologie und Denkmalpflege entwi-

Werkzeuge aus der Produktionstechnik ein-

ckelt. Artefakte wie Fresken oder Plastiken

gesetzt, um Prozessschritte wie das Handling

eignen sich gut für erste Versuche in diesem

und Fügen der Fragmente zu automatisieren.

Bereich, da keine komplexe dreidimensio-

Mit einer Augmented-Reality-Brille wird der

nale Erfassung der Fragmente erforderlich

Restaurator gezielt geführt und kann das

ist. Stattdessen wird eine Rekonstruktion

Fügen der Fragmente effizient ausführen.

anhand von Oberflächeninformationen angestrebt, indem analog zum 2D-Bereich

Viele Rekonstruktionsaufgaben sind gekenn-

Konturen und Texturen ausgewertet wer-

zeichnet durch große Mengen an Fragmen-

den. Zusätzlich – und hier greift der Ansatz

ten, oft im vier- bis fünfstelligen Bereich, eine

über die 2D-Rekonstruktion hinaus – wird

komplexe Geometrie der Fragmente sowie

die Dicke der Objekte an den Bruchkanten

schwer zugängliche Einbaustellen. Derar-

herangezogen, um das Finden von Frag-

tige Projekte sind wirtschaftlich nur dann

mentpaarungen zu unterstützen.

umsetzbar, wenn es gelingt, einen hohen Grad an Automatisierung bei den Zufuhr-

Diese Vorgehensweise stellt somit einen Zwi-

und Handhabungsprozessen zu erreichen.

schenschritt zu einer »echten« 3D-Rekonst-

Diese Herausforderungen werden die Ent-

ruktion dar: Ausgewertet wird eine 2D-Auf-

wicklung von »Rekonstruktionsrobotern«

nahme einer Seite des Objektes, ergänzt um

forcieren. Sie könnten zum Beispiel bei der

Tiefeninformationen. Man kann das Verfah-

Rekonstruktion zerstörter Fassaden oder

ren daher als 2,5D-Rekonstruktion interpre-

Wandmosaike zum Einsatz kommen. Zusam-

tieren. Aus mehreren 2,5D-Aufnahmen, die

men mit sogenannten Digitalisierungsstra-

alle Bereiche der Oberfläche eines Objektes

ßen, die das massenhafte Digitalisieren von

abbilden, können in einem weiteren Schritt

Fragmenten ermöglichen, würden sie dann

vollständige 3D-Objekte gebildet werden.

komplette Rekonstruktionssysteme mit

Die größte Herausforderung besteht dabei

hoher Flexibilität bilden.

darin, die Objektoberflächen und Bruchflächen verlässlich voneinander zu separie-

Darüber hinaus ist bei vielen Rekonstrukti-

ren und entsprechende Sichten darauf zu

onsprojekten zu besichtigen, dass die Frag-

generieren.

mente nicht vollständig vorliegen. Hier bieten die 3D-Drucktechnologien in Zukunft

►►Vision: Physische Rekonstruktion

die Möglichkeit, durch additive Verfahren

Anhand einer digitalen Vorlage kann im

fehlende Fragmente entsprechend einer digi-

Ihr Ansprechpartner

Anschluss an die virtuelle Rekonstruktion die

talen Vorlage zu reproduzieren und auf diese

Dr. Bertram Nickolay

physische Rekonstruktion erfolgen. Hierbei

Weise das zu rekonstruierende Objekt zu

Telefon: +49 30 39006-201

werden künftig bewährte Technologien und

vervollständigen.

bertram.nickolay@ipk.fraunhofer.de

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Forschung und Entwicklung

Virtuelle Rekonstruktion

Einsatz in Armenien Rettung für antike Manuskripte Das Mesrop-Maschtoz-Institut, kurz Matenadaran, beherbergt eine der weltweit größten Sammlungen von Manuskripten und Büchern der antiken und mittelalterlichen armenischen Wissenschaft und Literatur und stellt damit ein einzigartiges Zeugnis der Kultur des Landes dar. Die Aufbewahrung, Konservierung und Restaurierung dieser einmaligen Handschriften ist nicht nur von nationaler, sondern auch von internationaler Bedeutung. Teile der Sammlung des Matenadarans wurden 1997 in die Sammlung des UNESCO-Weltregisters »Memory of the World« aufgenommen.

Das Fraunhofer IPK prüft derzeit im Rahmen einer Machbarkeits- und Konzeptstudie, inwieweit seine Methoden zur Handhabung, Digitalisierung und virtuellen Rekonstruktion beschädigter Dokumente die Arbeit des Matenadaran unterstützen können.

►►Alte Schätze Obwohl die Handschriftensammlung des Matenadaran permanent archivfachlich und konservatorisch betreut wird, haben jüngste Untersuchungen gezeigt, dass sich Teile der Bestände in einem bedenkenswert schlechten physischen Zustand befinden. Neben der Digitalisierung von Inhalten zum Zweck ihrer Konservierung ist deshalb die Restaurierung und physische Rekonstruktion beschädigter Objekte eine der wesentlichen Aufgaben des Matenadaran. Das Institut ist Dreh- und Angelpunkt für alle Arten von Anfragen zur Restauration und Rekonstruktion aus der Region. Seine Kompetenzen im Bereich der Buch- und Dokumentenrestauration genießen internationale Anerkennung.

Doch obwohl die Restaurierungsabteilung des Matenadaran qualitativ hochwertige Arbeit leistet, ist sie derzeit nicht in der Lage, ihren

Stark fragmentierte Seiten des Buches Narek aus dem 13. und 14. Jahrhundert

Bestand an fragmentierten Manuskripten in vollem Umfang wiederherzustellen. Ein

►►Moderne Technologie

Die Digitalisierungsarbeiten des Matenadaran

Grund dafür ist, dass die Restaurationen bis-

Seit 2016 eruiert das Fraunhofer IPK deshalb

dienen bisher allein der Bestandssicherung

her ohne technische Unterstützung in auf-

in einer Machbarkeits- und Konzeptstudie,

und bilden somit noch keine hinreichende

wändiger Handarbeit erfolgen. Aufgabenstel-

inwiefern die entwickelten Methoden und

Grundlage für eine virtuelle Rekonstruktion.

lungen mit starker Fragmentierung können,

das damit verbundene Know-how seiner

Während zweier Workshops in Jerewan wur-

wenn überhaupt, nur in begrenztem Rahmen

Experten zur Handhabung, Digitalisierung

den deshalb zunächst Mitarbeiter aus den

durchgeführt werden. Als Folge schlummern

und virtuellen Rekonstruktion beschädigter

Abteilungen Restaurierung, Digitalisierung,

noch immer unangetastete Schätze mit zum

Dokumente auch im Matenadaran zum Ein-

Archiv und Forschung in die Technologie der

Teil schweren Schäden in den Archiven oder

satz kommen können. Für deren Finanzierung

virtuellen Rekonstruktion und die Vorberei-

befinden sich unter konservatorischer Auf-

warben die Wissenschaftler eigens Mittel des

tung und Durchführung der dafür notwen-

sicht der Restaurierungsabteilung.

Auswärtigen Amtes ein.

digen Digitalisierungsarbeiten eingeführt.

FUTUR 3/2016

Das Projekt wird mit Mitteln des Auswärtigen Amtes gefördert.

Eingangsbereich des Matenadaran (© Marcin Konsek)

Herausgelöste Fragmentblöcke

Gemeinsam wurden potenzielle Einsatzsze-

und entsprechend sorgfältiger Zwischen-

narien erarbeitet und exemplarisches Material

lagerung können die manuellen Arbeiten

zur stichprobenartigen Verarbeitung ausge-

bei einer Rekonstruktionsaufgabe und die

wählt und digital erfasst. Die Auswertung

damit einhergehende physische Belastung

dieser Testphase dauert zwar noch an; erste

auf ein Minimum reduziert werden. Konnte

Teilergebnisse aber sind vielversprechend

der Rekonstruktionsprozess virtuell durchge-

Matenadaran

und belegen, dass die Digitalisierungs- und

führt werden und wurden dessen Ergebnisse

Das Mesrop-Maschtoz-Institut (Matenadaran) ist

Rekonstruktionstechnik des Fraunhofer IPK

durch das Fachpersonal validiert, kann mit der

ein Museum, Verwahrungsort und wissenschaft-

eine entscheidende Hilfestellung zur Bewäl-

physischen Rekonstruktion begonnen wer-

liches Forschungsinstitut für antike und mittel-

tigung der am Matenadaran vorliegenden

den. Dafür können die passenden Teile auf

alterliche Handschriften in Jerewan, Armenien.

Rekonstruktionsaufgaben geben kann.

Basis der Ergebnisse der virtuellen Rekonst-

Die Sammlung umfasst 18.000 Handschriften

ruktion herausgesucht und physisch rekonst-

und weitere 30.000 Dokumente in armenischer

ruiert werden. Neben der Möglichkeit, bisher

und vielen anderen Sprachen. Inhaltlich deckt

im weiteren Verlauf der Studie erarbeitet wer-

nicht oder kaum lösbare Aufgabenstellungen

die Sammlung weite Bereiche der antiken und

den, wie eine – auch unter konservatorischen

durchführen zu können, wird somit eine wei-

mittelalterlichen armenischen Wissenschaft

Gesichtspunkten – korrekte Lagerung wäh-

testgehend materialschonende Behandlung

und Literatur ab und stellt somit ein einzigar-

rend und nach der Vereinzelung von Objek-

gewährleistet.

tiges Zeugnis der armenischen Kultur dar. Die

Neben möglichen Anwendungsszenarien soll

ten gelingen kann. Dies ist notwendig, um eine konsistente Zuordnung von Fragmen-

Geschichte der Sammlungen dieser Handschrif-

Über die durchzuführenden Untersuchungen

ten geht bereits auf das 5. Jahrhundert n. Chr.

ten gewährleisten zu können. Nur so kön-

hinaus ist der Wissenstransfer ein wesentli-

zurück. In den darauf folgenden Jahrhunderten

nen abschließend die Ergebnisse der virtuellen

ches Ziel des Projekts. Hier ist das Matena-

wurden Tausende der Handschriften infolge von

Rekonstruktion in die physische Rekonstruk-

daran nur der Anfang – die Fraunhofer-Tech-

Kriegen, Besetzungen und Vertreibungen oder

tion überführt werden.

nologien sollen künftig auch in anderen

durch Plünderungen und Brände zerstört.

Einrichtungen, die sich mit der Aufgabe der Der Vorteil der virtuellen Rekonstruktion liegt

Bestandserhaltung und physischen Rekonst-

hier auf der Hand. Fragmente von Doku-

ruktion beschädigter Objekte konfrontiert

menten befinden sich meist in einem phy-

sehen, eingesetzt werden.

Ihr Ansprechpartner

sisch labilen Zustand, der einen mehrfachen

Henry Zoberbier

Zugriff nicht zulässt. Durch einen abgestimm-

Telefon: +49 30 39006-196

ten Prozess von schonender Digitalisierung

henry.zoberbier@ipk.fraunhofer.de

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Forschung und Entwicklung

Virtuelle Rekonstruktion

Wieder lesbar Digitalisierung und Analyse historischer Predigten Die Analyse und Aufbereitung historischer Handschriften ist für die Sprach- und Literaturwissenschaften von zentraler Bedeutung. Doch die Arbeit mit den zum Teil altersbedingt sehr brüchigen und fragilen Originaltexten kann die wertvollen Dokumente schädigen. Bisher existiert keine zufriedenstellende Lösung, die Zeitzeugnisse in ein digitales Format zu bringen. Dadurch würden die notwendigen Analysen erleichtert und zum Teil erst ermöglicht werden. Mit seiner Digitalisierungs- und Bildverarbeitungstechnologie unterstützt das Fraunhofer IPK deshalb die Slawisten der Humboldt-Universität zu Berlin bei der textuellen Erschließung fragiler historischer Predigten aus dem 18. Jahrhundert.

Digitalisate der Predigten

►►Die letzten Zeitzeugen Bei den Predigten der Brüdergemeine zu Berlin aus dem Zeitraum von 1757 bis 1770 handelt es sich um ein in vielerlei Hinsicht bedeutsames Kulturgut. Seine wissenschaftliche Aufarbeitung kann wertvolle Erkennt-

gleichbare Textstücke aus dem tschechischen

Humboldt-Universität zu Berlin stehen damit

nisse für die tschechische Sprachgeschichte,

Sprachraum, gerade aus jener Zeit.

vor der schwierigen Herausforderung, eine

die Erforschung von Mehrsprachigkeit, die europäische Ethnologie und die Theologie

sorgfältige Transkription, Übersetzung und Die als gebundenes Konvolut vorliegenden

sprach- und kulturgeschichtliche Analyse vor-

liefern. Insbesondere aus sprachgeschicht-

Predigten weisen altersbedingte Schäden auf

zunehmen, ohne den wertvollen Zeitzeugen

licher Sicht sind die Predigten von großem

und sind zudem sehr brüchig und äußerst fra-

Schaden zuzufügen.

Interesse, da es sich um Redemanuskripte mit

gil. So kann das bei einer wissenschaftlichen

zahlreichen vom Schreiber bzw. Redner nach-

Auswertung unvermeidliche Hantieren mit

►►Stichprobe im Test

träglich eingefügten sprachlichen Korrekturen

diesen Handschriften leicht zu Papierbruch

Das Fraunhofer IPK wurde im Oktober 2015

und damit um eine der Mündlichkeit naheste-

und anderen Schäden führen. Die Sprach-

von der Slawistik der Humboldt-Universität

hende Textsorte handelt. Es gibt wenige ver-

wissenschaftler vom Institut für Slawistik der

zu Berlin mit der Digitalisierung der tsche-

FUTUR 3/2016

Digitalisat – Ausschnitt (oben), Vordergrundklassifikation (mitte), freigestellte Handschrift – von durchscheinender Schrift befreit (unten)

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lisate und weitestgehend von Verschmutzungen und durchgeschlagener Schrift befreite freigestellte Handschriften.

chischen Predigten beauftragt. Die Forscher

chungen standen. Unter Berücksichtigung der

sollten dabei zum einen eine hochwertige

dabei ermittelten optimalen Digitalisierungs-

►►Assistenzsystem zur Analyse von Handschriften

Digitalisierung der Predigten mit der bereits

rahmenparameter wurden zwei thematisch

am Fraunhofer IPK entwickelten Digitalisie-

zusammengehörige Teilkonvolute, insgesamt

rungstechnologie durchführen. Zum anderen

57 Predigtseiten, mit dem Durchzugsscanner

setzen dank des erfolgreichen Projekts auch in

sollten sie untersuchen, inwieweit eine auto-

unter Verwendung von antistatischen Folien-

Zukunft auf die digitale Unterstützung bei der Tran-

Die Slawisten der Humboldt-Universität zu Berlin

matisierte Freistellung von den zu untersu-

taschen bei 300 dpi mit einer Farbtiefe von

skription sowie der kulturgeschichtlichen Analyse

chenden Handschriften aus den Digitalisaten

24 Bit digitalisiert.

der historischen Predigten. Darüber hinaus bilden

möglich ist. Dafür wurde den Wissenschaft-

die erzielten Ergebnisse eine gute Basis für weiter-

lern eine repräsentative Stichprobe bestehend

Im Anschluss an die Digitalisierung wurden

aus einem 200 Blätter umfassenden Konvolut

die Digitalisate mit komplexen Bildverarbei-

lysen von Handschriften, zum Beispiel für eine

mit tschechischen Predigten von der Brüder-

tungsmethoden des Fraunhofer IPK verarbei-

Schreiberidentifikation oder die Detektion von

gemeine zu Berlin für die Digitalisierung und

tet, um die Handschriften freizustellen und

spontanen Korrekturen eines Autors. Würde diese

Analyse zur Verfügung gestellt.

von Verschmutzungen zu reinigen. Dazu

Art von unterstützenden Bildverarbeitungsmetho-

Im Rahmen der daraufhin durchgeführten

führende automatisierte und assistenzbasierte Ana-

wurden die Predigtseiten pixelgenau aus den

den in einem entsprechenden Assistenzsystem zur

Rohscans ausgeschnitten, mittels Quantisie-

Analyse von Handschriften zusammengeführt wer-

Untersuchungen wurde zunächst die Digi-

rungsverfahren Vordergrundinformationen

den, könnte die Arbeit von Sprachwissenschaftlern

talisierbarkeit der Predigtseiten mit verschie-

detektiert und mittels robuster Klassifikati-

und Historikern erheblich erleichtert werden.

denen Scannern unterschiedlicher Bauart

onsverfahren relevante Vordergrundinfor-

und Aufnahmetechnik untersucht, da eine

mationen (Handschrift) ermittelt. Besondere

qualitativ hochwertige Digitalisierung für

Herausforderungen wurden dabei an die Ver-

die nachgeschalteten Bildverarbeitungsver-

fahren zur Schriftklassifikation gestellt, da die

Ihre Ansprechpartner

fahren unerlässlich ist. Dazu wurden u. a.

einzelnen mit Tinte beschriebenen Blätter des

Dr. Bertram Nickolay

Digitalisierungsversuche mit einem Doppel-

Konvoluts altersbedingte Schäden wie Vergil-

Telefon: +49 30 39006-201

seiten-Durchzugsscanner mit unterschiedli-

bung oder Tintenfraß aufweisen. Zudem sind

bertram.nickolay@ipk.fraunhofer.de

chen Folientaschen durchgeführt, wobei die

die Blätter in der Regel beidseitig beschrieben,

Unversehrtheit der historischen Predigten

wodurch Tinte von der einen auf die andere

Dirk Pöhler

sowie Qualitätsmerkmale, wie z. B. Maßhal-

Seite durchscheint. Das Ergebnis der durch-

Telefon: +49 30 39006-196

tigkeit und Farbtreue im Fokus der Untersu-

geführten Arbeiten sind hochwertige Digita-

dirk.poehler@ipk.fraunhofer.de

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Forschung und Entwicklung

Virtuelle Rekonstruktion

Zusammengesetzt Digitale Rekonstruktion von Mosaiken Knifflige Aufgabe für das Fraunhofer IPK: 2010 wurden bei Bauarbeiten auf dem Grundstück der ehemaligen Kapelle der Erbbegräbnisstätte Buchholz in Bredereiche, Fürstenberg/Havel abgeschlagene Glasmosaikfragmente entdeckt. Circa 1400 Fragmente verschiedener Größe konnten gesichert werden und sollten nun digital rekonstruiert und an die noch rudimentär vorhandenen Restbestände der Glasmosaikbilder angefügt werden. Vom Originalzustand der Glasmosaike, die sich an drei Wänden der ehemaligen Kapelle befanden, existierten weder Fotos noch Vorlagen. Die Fraunhofer-Experten entwickelten dafür gemeinsam mit der MusterFabrik Berlin Methoden zur digitalen Rekonstruktion und Reposition multipel fragmentierter mehrdimensionaler Objekte. Als Ergebnis entstanden ein 2,5D-Scanner sowie ein prototypisches IT-gestütztes Rekonstruktionsassistenzsystem für beschädigtes Kulturgut.

►►Mehrdimensional scannen

Fragments. Vorteil dieser Herangehensweise

Üblicherweise setzen Archäologen und

ist, dass auf eine aufwändige vollständige

Restauratoren fragmentierte Objekte und

3D-Erfassung der Objekte und die damit ein-

Artefakte in manuellen Arbeitsschritten

hergehende komplexe Weiterverarbeitung

zusammen. Voraussetzung für ein digita-

der erfassten Daten verzichtet werden kann.

les Zusammenfügen und Repositionieren

Die angefertigten Aufnahmen werden soft-

ist zunächst die digitale Erfassung der zu

wareseitig weiterverarbeitet. Dabei kommen

rekonstruierenden Objekte. Hierfür wurde

komplexe Methoden der Bildverarbeitung

im Rahmen des Projekts ein Scanner kon­

und Mustererkennung zum Einsatz. Diese

struiert und prototypisch aufgebaut, der alle

Verfahren ermöglichen eine Charakterisie-

für die Rekonstruktion relevanten Informa­

rung und Klassifizierung der Glasmosaik­

tionen aufnimmt: das Motiv, den Umriss des

fragmente und bilden so die Grundlage für

Fragments, den Umriss des Motivs sowie das

ein assistenzbasiertes Puzzeln.

Putzrelief, also die Tiefeninformation des Benutzeroberfläche des Rekonstruktionsassistenzsystems

Schematische Darstellung des 2,5D-Scanners

FUTUR 3/2016

Glasmosaikfragmente (oben), noch erhaltener Teil eines Mosaiks (unten), welcher als Vorlage (Template) in den Rekonstruktionsprozess übernommen wurde

►►Intuitives Assistenzsystem

von Paarungsvorschlägen auch das Zusam-

Ein weiterer Schwerpunkt war die Entwick-

menfügen passender Elemente und schließ-

Einsatzmöglichkeiten für die im Projekt

lung einer intuitiv bedienbaren Benutzer-

lich die Verortung der zusammengefügten

entwickelten Methoden und Prototypen

oberfläche. Neben der eigentlichen Inter-

Fragmente in der Vorlage (Template). So ent-

vorstellbar.

aktion bedurfte es auch entsprechender

steht im konkreten Anwendungsfall Schritt

Hardware, die in die Arbeitsumgebung

für Schritt digital das ursprüngliche Glasmo-

eines späteren, nicht zwangsläufig IT-nahen

saikbild. Zum Schluss kann der Restaurator

Anwenders, zum Beispiel eines Restaurators,

anhand dieser Vorlage die reale physische

integrierbar ist. In Untersuchungen wurde

Rekon­struktion vornehmen.

Förderung aus dem Europäischen Fonds

►►Von 2D zu 2,5D

in die Lage versetzt, die zu rekonstruieren-

Mit dem Projekt zur digitalen Rekonstruk-

den Objekte virtuell »zu berühren« und

tion von Glasmosaikfragmenten haben sich

zu bewegen.

Das Projekt wurde mithilfe der finanziellen für regionale Entwicklung (EFRE) realisiert.

dafür ein Touchtable als am besten geeignet identifiziert. Der Anwender wird damit

zerbrochen. Daher sind weitere vielfältige

Fraunhofer IPK und MusterFabrik Berlin auf den Weg von der zweidimensionalen (2D-)

Das prototypische Rekonstruktionsassis-

zur quasimehrdimensionalen (2,5D-) Rekon-

tenzsystem unterstützt den Benutzer aktiv

struktion von beschädigten Kulturgütern

Ihr Ansprechpartner

dabei, eine Rekonstruktionsaufgabe zu

begeben. Weltweit beherbergen Museen

Henry Zoberbier

lösen. Dazu zählen neben einem Vorsortie-

und Sammlungen Hunderttausende solcher

Telefon: +49 30 39006-196

ren der Fragmentteile und dem Bewerten

Artefakte, viele davon in kleinste Fragmente

henry.zoberbier@ipk.fraunhofer.de

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Forschung und Entwicklung

Virtuelle Rekonstruktion

Ein Gedankengebäude aus Papierschnipseln Ein unermesslicher Wissensschatz, leider recht chaotisch auf 200 000 handschriftlichen Zetteln niedergeschrieben – das ist das Vermächtnis des Universalgelehrten Gottfried Wilhelm Leibniz. Da Ordnung reinbringen? Von Hand nicht zu machen.

Fraunhofer-Experten für digitale Rekonstruktion werden nun mit einem innovativen Assistenzsystem dabei helfen, unerschlossene Leibniz-Handschriften zu rekonstruieren.

So viele Gedanken, so viele Zettel. Univer-

nisse über den schreibenden Denker erge-

Die virtuelle Rekonstruktion verläuft ähn-

salgenie Gottfried Wilhelm Leibniz (1646–

ben dürften. Leibniz selber hätte sich nicht

lich, wie wenn wir puzzeln, daher nennt

1716) döste morgens nach Nächten der

träumen lassen, dass ausgerechnet er den

sich die vom IPK entwickelte Rekonstrukti-

Arbeit oft noch lange im Bett, wobei ihm

Weg bereitet hat, damit nun Computer

onssoftware auch ePuzzler. »Der Kern sind

viel durch den Kopf spukte. Sehr viel. So

automatisiert Licht in seinen Nachlass brin-

komplexe Algorithmen der Bildverarbeitung

viel, dass er den Vormittag, manchmal den

gen: Denn auf den Wissenschaftler geht das

und Mustererkennung, durch die gescannte

ganzen Tag, damit verbrachte, seine Gedan-

binäre Zahlensystem zurück, womit er die

Papierfragmente assistenzbasiert zu vollstän-

ken zu genialen Ideen zu formen, indem

Grundlage für die Informatik und damit der

digen Seiten zusammensetzt werden kön-

er sie aufschrieb. Ein Bogen handgeschöpf-

innovativen Rekonstruktionssoftware des

nen«, erklärt Schneider. Der virtuelle Puzz-

ten Papiers nach dem anderen füllte sich

Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen

ler entscheidet anhand einer Vielzahl von

mit Wegweisendem für Philosophie, Politik,

und Konstruktionstechnik IPK geschaf-

Merkmalen, ob zwei Teile zusammenpassen

Technik, Theologie und Mathematik. Zuwei-

fen hat. Forscherinnen und Forscher des

oder nicht, unter anderem Ecken, Umrandun-

len fanden sich Ideen aus allen Fachgebieten

IPK arbeiten an einer Software, mit der es

gen, Linierungen, Riss- und Schnittkanten.

auf einem Zettel. Dem Gelehrten dämmerte,

gelingt, die Notizen zu rekonstruieren und

So erkennt die Software, ob sich Schnitte der

dass er da Ordnung reinbringen musste –

strukturieren. Dabei greift das Team um Pro-

Schnipsel zusammenfügen lassen, ob Leibniz

und zerschnitt die zahlreichen Zettel, um

jektleiter Jan Schneider und Abteilungsleiter

Vorder- und Rückseiten beschrieben hat und

sie thematisch sortiert in den Fächern eines

sowie Projektinitiator Dr. Bertram Nickolay

vieles mehr. Sind über die Schnittkanten

Schränkchens abzulegen.

auf Erfahrungen mit der Wiederherstellung

hinweg keine Texte oder sonstigen Vor-

zerrissener Stasi-Akten zurück.

dergrundinformationen vorhanden, kann

»Leibniz hat schreibend gedacht und schneidend geordnet«, erklärt Michael Kempe, Leiter des Leibniz-Archivs, die besondere

anhand des Gittermusters des Papiers ana-

►►Jedes einzelne Papier muss eingescannt werden

lysiert werden, ob Teile zusammenpassen oder nicht. Exemplarisch untersucht werden

Arbeitsweise. Nur: Im Laufe der Jahre kamen

Gemeinsam mit der Gottfried Wilhelm Leib-

sehr viele Fragmente, Streifen und Schnip-

niz-Bibliothek, der MusterFabrik Berlin und

machen und auswerten lassen. »Zuordnun-

sel innerhalb des etwa bis zu 200 000 Sei-

Mitarbeitern der Akademie-Ausgabe »Leib-

gen anhand von Wasserzeichen zu treffen,

ten umfassenden Nachlasses der Gottfried

niz-Edition« wollen die Berliner zunächst

ist für uns komplettes Neuland«, sagt Pro-

Wilhelm Leibniz-Bibliothek zusammen. Die-

Fragmente der 7200 Blatt Papier umfassen-

jektinitiator Nickolay, »ebenso wie das Zu-

sen Wissensschatz allein chronologisch zu

den Schriftstücksammlung »Mathematica«

sammenzufügen von mathematischen For-

sortieren, ist eine von Hand sehr mühsame

digital rekonstruieren. Das ist aufwändig

meln oder Diagrammen, die bislang durch

und schwer zu bewältigende Aufgabe, weiß

genug: Zunächst muss jedes einzelne Papier,

einen beherzten Scherenschnitt voneinander

Kempe. Doch die Rekonstruktion der vielen

wovon sehr viele Fragmente sind, von zwei

getrennt waren.« Wertvolle Hinweise liefern

soll auch, wie sich Wasserzeichen sichtbar

Papierschnipsel ist seit Jahren ein Ziel der

Seiten eingescannt werden. »Vorder- und

neben den Konturen des Papiers auch des-

Akademie-Ausgabe der Leibniz-Edition und

Rückseite müssen in einem Atemzug absolut

sen Farbe: Die Fragmente sind unterschied-

der Leibniz-Bibliothek in Hannover.

deckungsgleich und hochauflösend erfasst

lich stark vergilbt. »Die Herausforderung

werden«, nennt Schneider die Grundan-

besteht darin, unsere Algorithmen an diese

Jetzt soll mit dem »Leibniz-Schnipsel-

forderung, um die Schnipsel später genau

Gegebenheiten anzupassen«, erklärt Nicko-

Projekt« in die Textfragmente Ordnung

zuordnen zu können.

lay. Was passt, wird von dem Matcher am

gebracht werden, woraus sich neue Erkennt-

Rechner zusammengefügt.

FUTUR 3/2016

Ein Assistenzsystem soll helfen, die Handschriften Leibniz zu rekonstruieren. © Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek – Niedersächsische Landesbibliothek

Michael Kempe ist mit ersten Tests des com-

Briefe« einfließen, an der bereits seit Anfang

güter lesbar beziehungsweise der Forscher-

putergestützten Assistenzsystems zufrie-

des 20. Jahrhunderts gearbeitet wird. »Mög-

gemeinde zugänglich zu machen.

den: »Was wir bisher von Hand rekonstru-

licherweise werden neue mathematische

ierten, hat auch die Maschine zuverlässig

Erkenntnisse gewonnen, da hier große

Der Anfang dafür ist mit dem Leibniz-Pro-

erkannt. Sogar Blindtests verliefen sehr gut,

Teile noch völlig im Dunkeln liegen«, sagt

jekt gemacht. Bis zum März 2017 sollen in

so dass wir schon zu Anfang des Projektes

Kempe. Hilfreich dabei ist, dass nun im Zuge

der Pilotphase alle Fragmente des Konvo-

Gewissheit haben, dass die Software funk-

des Rekonstruktionsprojektes die Blattfrag-

luts »Mathematica« zusammengeführt

tionieren wird.« Bei allem haben jedoch die

mente digitalisiert und damit weltweit ver-

sein.

Hannoveraner Leibniz-Experten das letzte

fügbar werden. Internationale Forscher kön-

Wort: Sie entscheiden, ob sie Vorschläge

nen dann besser als bisher auf den Nachlass

Text: Chris Löwer. weiter.vorn 2.16

der Computer akzeptieren oder nicht. Denn

zugreifen, was der Leibniz-Forschung zusätz-

mit freundlicher Genehmigung

oft geben die sauberen Schnittkanten nicht

lich wertvolle Impulse verschaffen dürfte.

der Fraunhofer-Gesellschaft

genügend Merkmale her, um absolut zweifelsfrei Paarungen zusammenzufügen. Hätte

Aber auch die Berliner Fraunhofer-Forscher

Leibniz die Zettel von Hand zerrissen, wäre

erhoffen sich neue Impulse für ihre Innova-

die Arbeit heute für den ePuzzler einfacher.

tion: »Das Projekt eröffnet uns ein interessantes Anwendungsspektrum im kulturel-

Ihr Ansprechpartner

Die Erkenntnisse werden in die historisch-

len Bereich«, sagt Nickolay. So liegen dem

Jan Schneider

kritische Ausgabe der Edition »Gottfried

Institut schon jetzt einige Anfragen vor, bei

Telefon: +49 30 39006-203

Wilhelm Leibniz, Sämtliche Schriften und

denen es darum geht, beschädigte Kultur-

jan.schneider@ipk.fraunhofer.de

13

14

Forschung und Entwicklung

Virtuelle Rekonstruktion

Einmaliger Informationsgewinn Wiederherstellung altägyptischer Papyri und Textträger Papier, Papyrus und Pergament spielen seit Jahrtausenden als Kulturträger eine wichtige Rolle. Werden sie beschädigt, müssen die darauf gespeicherten Informationen meist als verloren gelten. Gemeinsam mit der Ägyptischen Sammlung der Staatlichen Museen zu Berlin plant das Fraunhofer IPK ein einzigartiges Pilotprojekt zur computergestützten Zusammenführung fragmentierter Papyri. Dafür entwickeln die Wissenschaftler ihre Technologie der automatisierten virtuellen Rekonstruktion zu einem assistenzbasierten System weiter, das das Wissen von Experten im Rekonstruktionsprozess nutzt und die physische Rekonstruktion von Kulturgütern ermöglicht.

Die assistenzbasierte virtuelle Rekonstruk-

führen. So fließen z. B. Angaben über den

tauration fragmentierter altägyptischer

tion ist auf Fragmente ausgelegt, für die

Fundort, das Alter oder zeitgenössische

Texte soll den Rekonstruktions- und

eine vollautomatisierte Wiederherstellung

Besonderheiten von Fragementen bereits

anschließenden Restaurierungsprozess

technisch nicht möglich ist. Die aktive Mitar-

als a priori Wissen über Metainformationen

erheblich beschleunigen und die Doku-

beit eines menschlichen Betrachters ist hier

in die virtuelle Rekonstruktion ein. Darü-

mente damit für die Wissenschaft erstmalig

zwingend erforderlich, um Inhalte zunächst

ber hinaus können während des Prozesses

erschließbar, lesbar und publizierbar

virtuell wiederherzustellen. Das Ergebnis

der virtuellen Rekonstruktion Teilergebnisse

machen.

einer solchen virtuellen Rekonstruktion

auftreten, die nur ein Restaurator oder

dient dann als Vorlage für die anschlie-

Archivar korrekt auswerten kann. Das kön-

ßende manuelle Rekonstruktion oder Res-

nen etwa inhaltliche Merkmale sein, die auf

taurierung der Artefakte. Derartige Prozesse

kleinen Fragmenten nicht, sehr wohl aber

stellen jedoch hohe Anforderungen an den

auf größeren Teilrekonstruktionen mehre-

Workflow vor der Digitalisierung sowie

rer Fragmente sichtbar sind. Der Compu-

nach der virtuellen Rekonstruktion.

ter kann dieses auf langjähriger Erfahrung basierende Expertenwissen nicht abbilden.

Für die physische Wiederherstellung vorab

Um hohe Rekonstruktionsraten zu erzielen,

digitalisierter Objekte benötigen die Fraun-

ist es jedoch unabdingbar.

hofer-Wissenschaftler nicht nur technische Unterstützung, wie ein leistungsfähiges Tra-

Das gemeinsam von Fraunhofer IPK und

cking-System. Je nach Aufgabenstellung ist

dem Ägyptischen Museum der Stiftung

außerdem Expertenwissen von Restaura-

Preußischer Kulturbesitz geplante Pilotpro-

toren und Archivaren unerlässlich, um die

jekt schafft diese Verbindung von Technik

physische Rekonstruktion erfolgreich auszu-

und menschlichem Erfahrungswissen. Dafür werden zunächst ein koptischer Kodex und historisch einmalige Papyri aus dem mittelägyptischen Ort »el-Hibe« ausgewählt.

Ihre Ansprechpartner

Dabei handelt es sich um Archivalien und

Dr.-Ing. Bertram Nickolay

Geschäftsbriefe, die um 1070 bis 946 v. Chr.

Telefon: +49 30 39006-201

in hieratischer Schrift geschrieben wurden.

bertram.nickolay@ipk.fraunhofer.de

Diese hochgradig beschädigten Papyri per Hand zu rekonstruieren, ist aufgrund der

Jan Schneider

gigantischen Menge kleinster Fragmente in

Telefon: +49 30 39006-203

überschaubarer Zeit nicht möglich. Das

jan.schneider@ipk.fraunhofer.de

neue System zur computergestützten Res-

Dr. Friederike Seyfried, Direktorin der Ägyptischen Sammlung der Staatlichen Museen zu Berlin, plant gemeinsam mit dem Fraunhofer IPK das einzigartige Pilotprojekt zur computergestützten Zusammenführung fragmentierter Papyri.

Was versprechen Sie sich von diesem Projekt?

Die Papyrussammlung des Ägyptischen Museums wird derzeit von nur einer Restauratorin betreut. Die Zahl der Fragmente, die sie während der restauratorischen Arbeit zusammensetzen kann, ist aus diesem Grunde begrenzt.

Stellen Sie sich den Informationsgewinn vor, wenn man sie mit virtuellen Verfahren unterstützen könnte! Außerdem besitzen wir Konvolute, die auf Sammlungen an mehreren Orten verteilt sind. Wenn man sie zumindest virtuell zusammenführen könnte, wäre das eine große Hilfe für die Forschung.

Warum muss das System expertengestützt sein?

Unsere Restauratorin kennt wie keine andere das hochsensible Material »Papyrus«. Sie kann etwa anhand des Faserverlaufs und der Machart Herkunftsorte und Datierungen der Herstellung näher eingrenzen. Solches Wissen kann man einem Computer kaum beibringen. Daher können wir auf das Expertenwissen des Restaurators – aber auch des Wissenschaftlers, der die Schrift entziffern kann – nicht verzichten. Dieses Wissen wird in die notwendige Softwareentwicklung mit einfließen, kann aber nie ersetzt werden.

Warum reicht bloße virtuelle Rekonstruktion nicht?

Weil wir nicht nur die rekonstruierten Schriften lesen möchten, sondern auch das zusammenhängende Material analysieren sollten. Die Herstellung von Papyrus ist in zeitgenössischen Quellen nicht dokumentiert. Wir können das Verfahren also nur am Material nachvollziehen. Virtuelle Abbilder geben nicht alle Details wieder, wir müssen also die Originale zusammensetzen – zumin­dest den Teil, der bei uns liegt. Auch da wird uns die virtuelle Rekonstruktion hoffentlich eine entscheidende Hilfe sein: Sie dürfte uns zeigen, ob wir überhaupt alle Teile eines Schriftstücks besitzen oder ob wichtige Fragmente davon eventuell zu anderen Sammlungen gehören oder schlicht verloren sind.

Hochgradig beschädigte, aber historisch einmalige Papyri aus der Ägyptischen Sammlung der Stiftung Preußischer Kulturbesitz

16

Forschung und Entwicklung

Digital Integrierte Produktion

Digital vernetzt Forschungskompetenz für den Standort Berlin Die fortschreitende Digitalisierung wird unser Leben insgesamt, aber speziell

lin und der Fraunhofer-Gesellschaft sowie

die Mobilität, den Bereich der kritischen Infrastrukturen, die Medizin sowie alle

über Projekte mit der Industrie finanziert.

Produktions- und Wirtschaftsprozesse noch stärker verändern als bisher. Die

Ziel des Leistungszentrums ist es, die Insti-

vier Berliner Fraunhofer-Institute FOKUS, HHI, IPK und IZM bündeln deshalb

tute und Berlin als Standort mit der scharf

im Fraunhofer Leistungszentrum »Digitale Vernetzung« ihre FuE-Kapazitäten

abgegrenzten und strategisch wichtigen

in den Bereichen IKT, Datenverarbeitung und -aufbereitung, Entwicklung und

Kernkompetenz der digitalen Vernetzung

Bereitstellung elektronischer Systeme sowie Produktion und Mikroelektronik.

in Deutschland und international als führend

Ihr Ziel ist es, Berlin mit seinem Portfolio aus Fraunhofer-Instituten, weiteren

zu etablieren. Neben dem Standortvorteil,

renommierten Forschungseinrichtungen, Universitäten, Unternehmen und seiner

politisch im Zentrum des Geschehens zu sein,

spannenden Start-Up-Szene als Leuchtturm für die nächste Welle der Digitalisie-

muss die für die weltweite Wirtschaft stra-

rung zu positionieren.

tegisch wichtige IKT-Kompetenz klar verankert und mit Berlin verbunden werden, um langfristig die Wettbewerbsfähigkeit, wirt-

►►Fraunhofer Leistungszentrum

Im Fraunhofer Leistungszentrum »Digitale

schaftliche Wertschöpfung und soziale Entwicklung der Hauptstadtregion zu sichern.

Die digitale Vernetzung aller Daten, Prozesse

Vernetzung« vereinen die Fraunhofer-Insti-

und Personen sorgt für Transparenz und

tute FOKUS, HHI, IPK und IZM ihre Kompe-

Reaktionsfähigkeit und optimiert ganzheit-

tenzen und Aktivitäten für die koordinierte

Im Leistungszentrum werden dafür sowohl

lich Geschäftsabläufe und Wertschöpfungs-

Entwicklung und Verankerung der Informa-

Basis- und Querschnittstechnologien als

prozesse. Kurz: Sie macht diese intelligent

tions- und Kommunikationstechnik als nach-

auch Lösungen für die vier Anwendungs-

und stellt Mechanismen und aufbereitete

haltigen Technologieschwerpunkt am Stand-

bereiche Industrie und Produktion, Mobilität

Informationen bereit, die für eine effizi-

ort Berlin. Die Aufbau- und Pilotphase sowie

und Zukunftsstadt, Gesundheit und Medi-

ente Steuerung von Geräten und Prozessen

die Durchführung von Kooperationsprojek-

zin sowie kritische Infrastrukturen und Ener-

genutzt werden können.

ten der Institute untereinander und mit der

gie erforscht. Den Kern dabei bilden die vier

Industrie werden mit Mitteln des Landes Ber-

Transferzentren an den beteiligten Institu-

ten zu den technologischen Schwerpunkten Industrie 4.0, Internet of Things, CPS Hard-

►►Erlebbarkeit digitaler Fabrikzwillinge

neuen Wertschöpfungs- und Geschäftsmodellen. Lösungen für deren fertigungstech-

ware und 5G-Kommunikation der nächsten

Ziel des Projekts ist es, ein Testbed für digi-

nische Realisierung stehen noch am Anfang.

Mobilfunk-Generation. Hier können die in

tale Fabrikzwillinge aufzubauen, das als virtu-

Als Ergebnis der FuE-Arbeiten sollen sen-

den Projekten entwickelten Technologien in

elle Interaktionsplattform für die Steuerung

sorische Systemkomponenten mit hoher

prototypisch umgesetzten Szenarien imple-

und Absicherung von Fabrikprozessen dient.

Funktionsdichte ohne fertigungsbedingte

mentiert, demonstriert und von Unterneh-

Die Visualisierung und Interaktion soll auf

Einschränkungen additiv hergestellt werden

men getestet werden.

Basis eines mobilen Virtual-Reality-Systems

können.

sowie eines Human-Machine-Interaction-

►►Smarte Technologien für

Devices erfolgen. Der digitale Zwilling soll

►►Transferzentrum

die digital integrierte Produktion

kontinuierlich mit Daten und Informationen

Zur Bündelung der Aktivitäten sowie koor-

Die Forschungsaktivitäten zur Digitalisie-

angereichert werden, damit er den realen Ist-

dinierten Verankerung der Forschungser-

rung in der Industrie, insbesondere der digi-

Zustand widerspiegelt. Er lässt Realität und

gebnisse wird am Fraunhofer IPK das Kom-

tal integrierten Produktion für die Industrie

Virtualität verschmelzen, schafft Transparenz

petenz- und Anwendungszentrum »Digital

4.0, folgen dabei dem Leitbild des Fraun-

innerhalb komplexer Engineering-Vorgänge

Integrierte Produktion« etabliert. Es hat

hofer IPK, die Industrie umfassend entlang

und ist ein unerlässliches Werkzeug für die

die Aufgabe, Anbieter aus den Bereichen

der Wertschöpfungskette der industriellen

Entwicklung von cyber-physischen Systemen.

Informations- und Kommunikationstechnik

Produktion zu unterstützen: von der virtu-

Das Testbed wird die Implementierung von

sowie Automatisierungsausrüster mit der

ellen Produktentwicklung, der Planung und

praxisrelevanten Anwendungsfällen zur vir-

produzierenden Industrie zusammenzubrin-

Steuerung der Produktion, der Maschinen

tuellen Inbetriebnahme oder für Reenginee-

gen. Außerdem soll es relevante Entwick-

und Technologien der Teilefertigung, der

ring ermöglichen.

bundenen Prozessen im Unternehmen und mit seinen Partnern.

lungs- und Forschungsthemen identifizieren und Unternehmen bei der Anbahnung von

Automatisierung bis hin zu den damit ver-

►►I4.0-Koffer –

gemeinsamen Projekten und deren Umset-

Realisierung schneller Prototypen

zung unterstützen. Hierzu gehören auch der

Hauptziel der zu entwickelnden Lösung ist es,

Aufbau und die Bereitstellung von Infrastruk-

produzierende KMU in die Lage zu versetzen,

turen, um in unterschiedlichen Szenarien

tur erstrecken sich die thematischen Hand-

ihre Wertschöpfung effizient und individuell

Anwendungslösungen des digital vernetzten

lungsfelder des Instituts über die Hierarchie-

nachverfolgen zu können. Dazu werden für

Arbeitens in der Produktion und an Anlagen

ebenen Enterprise and Connected World,

diese Unternehmen die Investitionskosten

entwickeln, erproben und medienwirksam

Smart Factory und Cyber-physical Systems.

und Zeiten zur Planung und Implementie-

demonstrieren zu können. Dafür werden am

In Anlehnung an die Industrie-4.0-Architek-

Ziel ist es, für das Zusammenspiel von Fer-

rung von Lösungen für die fertigungsnahe

Fraunhofer IPK auch neueste Informations-

tigungsprozessen sowie Maschinen- und

Steuerung reduziert und die Bereitstellung

und Kommunikationstechnologien sowie

Anlagenkomponenten in übergreifenden

von auftragsspezifischen Parametern auf

Technologien virtueller Assistenz genutzt.

Prozessketten Lösungen für die Produktions-

Einzelteilebene ermöglicht. Mit Hilfe des

technik, den Maschinenbau, die Anlagen-

Industrie-4.0-Koffers sollen KMU befähigt

Für Industriepartner besteht die Möglichkeit,

automatisierung sowie Sensor- und Aktor-

werden, Prototypen für die Vernetzung von

innerhalb des Leistungszentrums Digitale

technologien unter Einbindung innovativer

Maschinen und Anlagen zur auftragsindivi-

Vernetzung im Rahmen von Forschungspro-

Informations- und Kommunikationstechnik

duellen Einplanung schnell und ad hoc zu

jekten mit den beteiligten Fraunhofer-Insti-

voranzutreiben und diese als elementare

implementieren und besondere Aufträge

tuten zu kooperieren und so vom direkten

Bausteine für die effiziente Realisierung

nachzuverfolgen.

Transfer der Forschungsergebnisse in die Praxis zu profitieren.

von auftragsindividuellen Prozessen zu nutzen. Konkrete Aufgabe der IPK-Experten als Partner für die angewandte Forschung ist es,

►►Sensorik in additiv gefertigten Bauteilen

Visionen und Szenarien für Business Cases

In dem geplanten Projekt werden Lösungen

Ihre Ansprechpartner

zu entwickeln, Schlüsseltechnologien zu

für die Einbettung von Sensorik in additive

Jeannette Baumgarten

erarbeiten und zu erproben sowie Service­

Bauteile entwickelt. Die additiven Verfah-

Telefon: +49 30 39006-35 1

angebote und Werkzeuge zur Verfügung zu

ren werden dafür unter Berücksichtigung

jeannette.baumgarten@ipk.fraunhofer.de

stellen. Auf diese Weise sollen Anbieter in

von prozess- und materialwissenschaftlichen

der Bereitstellung von Industrie-4.0-Lösun-

Aspekten angepasst. Smarte Bauteile sind

Eckhard Hohwieler

gen und Anwender bei deren Implementie-

wichtige Elemente cyber-physischer Systeme

Telefon: +49 30 39006-121

rung unterstützt werden.

und unterstützen den digitalen Wandel zu

eckhard.hohwieler@ipk.fraunhofer.de

18

Interview

Hightech für jüdische Geschichte Seit Juli 2014 kooperieren das Fraunhofer IPK und das Moses Mendelssohn Zentrum für europäisch-jüdische Studien (MMZ) an der Universität Potsdam in einer international und interdisziplinär angelegten Projektinitiative zum Erhalt und zur Wiederherstellung von jüdischem Kultur- und Erinnerungserbe. FUTUR sprach mit dem Direktor des MMZ, Prof. Dr. Julius H. Schoeps, über die ungewöhnliche Zusammenarbeit von Geistes- und Ingenieurwissenschaften.

FUTUR: Herr Prof. Schoeps, vor rund zwei

Verstorbenen. Die Grabsteine auf jüdischen

Aber das, was dort »offensichtlich« lesbar

Jahren unterzeichneten das Moses Men-

Friedhöfen sind sozusagen kultur- und sozio-

ist, ist leider nur die Spitze eines Eisber-

delssohn Zentrum und das Fraunhofer IPK

historische Dokumente.

ges. Denn unabhängig von den Parallelnet-

eine Kooperationsvereinbarung. Wie kam

zen, dem sogenannten Darknet, existieren Um so wichtiger ist es, wohlgemerkt nicht

bestimmte Codes und Symbole, die nicht

nur für die Forschung, dass die Grabinschrif-

auf Anhieb ersichtlich und entschlüsselbar

Julius H. Schoeps: Sowohl Bertram Nicko-

ten wieder lesbar gemacht werden. Leider

sind. Es bedarf auch hier neuer Techno-

lay als auch ich nahmen die jeweiligen Pro-

sind viele dieser »Dokumente« aufgrund von

logien, den Hasspredigern und geistigen

es dazu?

jekte des anderen zur Kenntnis. Ich verfolgte

Umwelteinflüssen, zum Teil auch mutwilliger

Brandstiftern auf die Schliche zu kommen,

mit großem Interesse sein Stasi-Schnipsel-

Zerstörung, kaum mehr zu entschlüsseln.

um ihrer dann in einem zweiten Schritt

Projekt und er unsere Aktivitäten in Fra-

Es bedarf daher einer Technologie, um die

habhaft zu werden. Das Projektteam, das

gen der Restitution von NS-Raubgut. Eines

aufgrund von Fehlstellen oder ausgewasche-

wir gegenwärtig zusammenstellen, bringt

Abends trafen wir uns persönlich auf einem

nen Buchstaben nicht mehr zu entziffern-

ein geballtes Know-how mit, von dem wir

Empfang und kamen gleich ins Gespräch

den Inschriften wieder lesbar zu machen.

hoffen, das es helfen wird, in der Gesell-

und dachten darüber nach, ob es nicht Mög-

Aufgrund des Know-how des Fraunhofer

schaft sich abzeichnende Radikalismusten-

lichkeiten der Zusammenarbeit gäbe.

IPK passen wir gut zusammen. Wir haben

denzen schon in ihrer Entstehungsphase zu

unlängst zusammen einen Projektantrag auf

erkennen.

FUTUR: Welche der damals vereinbarten

den Weg gebracht. Wenn alles gut geht und

Projektvorhaben konnten bereits auf den

das Projekt die notwendigen Gelder erhält,

FUTUR: Wie erleben Sie die Zusammenar-

Weg gebracht werden?

kann im Frühjahr nächsten Jahres auf den

beit von Ingenieuren und Geisteswissen-

Halberstädter Friedhöfen eine eigens dafür

schaftlern? Welche Synergien ergeben sich

Schoeps: Noch am gleichen Abend verabre-

entwickelte IPK-Technologie exemplarisch

daraus?

deten wir uns, denn mir brannte ein Projekt

eingesetzt werden. Ich sage bewusst exem-

seit Jahren unter den Nägeln, bei dem wirk-

plarisch, denn diese Technologie eignet sich

lich Handlungsbedarf besteht. Es geht um

ebenso für andere zerstörte Objekte aus

Erfahrung und ich sehe das enorme Poten-

verwitterte, zum Teil zerstörte Grabsteine

Stein, Glas oder anderen Materialien.

zial im Zusammenwirken von Natur-, Inge-

Die Zusammenarbeit bei diesem Pilotpro-

die Methoden der Geisteswissenschaften

dam hat eine Dependenz im Sachsen-Anhal-

jekt führte gleich zum nächsten, nämlich

an ihre Grenzen stoßen, setzen das Wissen

tinischen Halberstadt, wo es gleich drei

zu einem im Arbeitstitel genannten »Radi-

und die Möglichkeiten der Ingenieurswis-

auf jüdischen Friedhöfen in Deutschland.

Das Moses Mendelssohn Zentrum in Pots-

Schoeps: Für mich ist es eine ganz neue

nieur- und Geisteswissenschaften. Da, wo

jüdische Friedhöfe gibt. Viele der dortigen

kalismus-Radar«. Dieses Projekt wollen wir

senschaften ein. Das ist beispielsweise bei

Grabsteine sind verwittert und die Grabin-

in Kooperation mit Kollegen aus Israel und

unserem Grabstein-Projekt erkennbar. Ich

schriften kaum mehr lesbar. Das ist schade,

weiteren Partnern in Europa realisieren. Als

bin wirklich begeistert von unserer Koope-

denn im Gegensatz zu Grabsteinen auf

Historiker und Politikwissenschaftler stelle

ration und sehe für die Zukunft viele positive

christlichen Friedhöfen erfahren wir durch

ich mit Schrecken fest, was sich mittlerweile

Sichtweisen und Synergien, die sich daraus

die hebräischen Grabinschriften ungleich

an Radikalismus, insbesondere Antisemitis-

ergeben. Ich hoffe, dass diese Kooperations-

mehr über das Leben und den Beruf der

mus und Xenophobie im Internet abspielt.

form zwischen Natur- und Geisteswissen-

FUTUR 3/2016

schaften auch bei anderen Projekten Schule machen wird.

FUTUR: Sie sind Anfang Dezember auch auf unserer Fachkonferenz »Kulturgüter sichern: Berlin-Visegrád Konferenz zu neuartigen Digitalisierungs- und Rekonstruktionstechnologien« im Roten Rathaus dabei. Kommt die Wissenschaft ohne Politik nicht aus?

Schoeps: Nein, eher sollte die Frage umgekehrt gestellt werden: Kommt die Politik ohne Wissenschaft aus? Wohl eher nicht.

die Entwicklung von Städten und Regionen.

In bestimmten Politikfeldern benötigen die

Neben immobilienbezogenen Markt- und

Politiker die Expertise der Wissenschaft. Ein

Standortanalysen widmet sich das MMI

Dr. Julius H. Schoeps ist Professor Emeritus

Projekt, mit dem wir uns gerade beschäf-

auch der Beschäftigung mit dem historisch-

für Neuere Geschichte und Gründungsdirektor

tigen, ist die Sicherung des deutsch-jüdi-

kulturellen Erbe. Fragen der Denkmalpflege

des Moses Mendelssohn Zentrums für

schen Kulturerbes im In- und Ausland. Wir

und Erinnerungskultur spielen hier ein Rolle.

europäisch-jüdische Studien an der Universität

Zur Person

entwickeln hier Fragestellungen, die der

In diesem Kontext ist das bereits erwähnte

Potsdam. Zuvor war er von 1993 bis 1997

wissenschaftlichen Expertise bedürfen. Hier

Projekt der Wiederlesbarmachung von

Gründungsdirektor des Jüdischen Museums

steht das Moses Mendelssohn Zentrum mit

Inschriften auf Grabsteinen (MoGraLes) mit

der Stadt Wien. Gegenwärtig ist Schoeps

dem Fraunhofer IPK in einem fruchtbaren

dem Fraunhofer IPK zu nennen.

Vorstandsvorsitzender der Moses Mendelssohn

Gedankenaustausch.

Stiftung mit Sitz in Berlin und Erlangen. Zu

Das MMI ist aber auch offen für andere

seinen zahlreichen Veröffentlichungen zählen

FUTUR: Sie haben vor kurzem ein Moses

Kooperationen, zumal es um multiperspek-

»Das Erbe der Mendelssohn. Biographie einer

Mendelssohn Institut gegründet. Was

tivische Themenzugänge geht. So läuft bei-

Familie« (2010), »David Friedländer. Freund und

haben Sie damit vor?

spielsweise gerade ein Interessensbekun-

Schüler Moses Mendelssohns« (2012), »Der Kö-

dungsverfahren für ein Projekt, das wir

nig von Midian. Paul Friedmann und sein Traum

Schoeps: Im Sommer ist das Moses Men-

gemeinsam mit dem Fraunhofer IRB und

von einem Judenstaat auf der Arabischen Halb-

delssohn Institut als eigenständige GmbH

einer renommierten Hochschule durchfüh-

insel« (2014) sowie »Begegnungen. Menschen, die meinen Lebensweg kreuzten« (2016).

aus der erfolgreichen Forschungsabteilung

ren wollen. Das MMI kann hier – und das

der GBI AG, einem Immobilienentwickler

wünschen wir uns – als Schnittstelle zwi-

und zugleich Beteiligungsunternehmen der

schen Forschung, Wissenstransfer und Wirt-

Moses Mendelssohn Stiftung, entstanden.

schaft einen Beitrag leisten.

Kontakt

Ein Schwerpunkt der Institutsarbeit liegt

Dr. Julius H.Emert Schoeps Wolfgang

auf Untersuchungen zum gesellschaftli-

moses@mendelssohn-stiftung.com Tel.: +49 6161-9307-53

chen Wandel und den Auswirkungen auf

www.moses-mendelssohn-stiftung.de E-Mail: w.emert@zk-system.com

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20

Firmenporträt

MusterFabrik Berlin Papier trifft Hightech Die MFB MusterFabrik Berlin GmbH ist ein junges Unternehmen mit Sitz in Berlin, das sich dem Erhalt und der Wiederherstellung von Kulturgut verschrieben hat. Mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung und Mustererkennung ist die MusterFabrik Berlin in der Lage, Dokumentfragmente digital wieder zusammenzusetzen und sie so erneut les- und verwendbar zu machen. Die MusterFabrik Berlin implementiert dafür Assistenzsysteme, die auf den vom Fraunhofer IPK entwickelten Methoden zur virtuellen Rekonstruktion aufsetzen. Die Bewältigung dieser Aufgaben macht die MusterFabrik Berlin zu einem einzigartigen Dienstleister für die Rekonstruktion von beschädigtem Kulturgut.

Benutzeroberfläche des Assistenzsystems für Leibniz-Handschriften

Die Methodik der Rekonstruktionssoftware ist der Vorgehensweise des manuellen Zusammensetzens von Fragmenten ähnlich und ohne Vorlage möglich. Um zu entscheiden, welche Teile möglicherweise zusammenpassen, vergleicht die Software die Fragmente anhand verschiedener Merkmale und bildet zunächst Untermengen von Fragmenten mit gleichen oder zumindest ähnlichen Merkmalen. Innerhalb der so definierten Untermengen findet anschließend die eigentliche digitale Rekonstruktion statt.

Dabei errechnet die Software Vorschläge von Rekonstruktionskandidaten, die in einem interaktiven Assistenzsystem ange-

Benutzeroberfläche des Assistenzsystems für Glasmosaikfragmente

zeigt und von einem Bediener dann bestätigt oder abgelehnt werden können.

spielsweise die Entwicklung einer neuarti-

die ein pixelgenaues Freistellen der Frag-

gen Digitalisierungseinheit zur rekonstruk-

mente sowie von Farb-, Textur- und Kon-

Neben der Softwareentwicklung realisiert

tionsfähigen Digitalisierung von Doku­­-

textmerkmalen in sehr hoher Qualität

die MusterFabrik Berlin in Zusammenarbeit

ment­­fragmenten. Diese Digitalisierungsein-

ermöglichen. Aktuelle Projekte der Muster-

mit dem Fraunhofer IPK auch ausgewählte

heit bietet eine schadensfreie Handhabung

Fabrik Berlin beschäftigen sich mit der digi-

Projekte im Sondermaschinenbau wie bei-

von fragilen Dokumenten oder Fragmenten

talen Rekonstruktion von Textzusammen-

in großen Mengen und mit einer hohen

hängen in den Schriften von Gottfried

Durchsatzrate. Die Digitalisierungseinheit

Wilhelm Leibniz oder auch der Rekonstruk-

erfüllt dabei die besonderen Anforderungen

tion von 2,5-dimensionalem Kulturgut

Kontakt

an die im Arbeitsprozess nachfolgende digi-

(Glasmosaikfragmente aus der Erbbegräb-

MFB MusterFabrik Berlin GmbH

tale Bildverarbeitung und Mus­tererkennung:

nisstätte Buchholz in Bredereiche, Fürsten-

Brunnenstraße 156

Es werden gleichzeitig beidseitige, geome-

berg/Havel).

10115 Berlin

trie- und farbtreue Aufnahmen sowie

Telefon: +49 30 44319979

zusätzlich Durchlichtaufnahmen von Vorder-

www.musterfabrik-berlin.de

und Rückseite in einem Arbeitsgang erzeugt,

Ereignisse und Termine Firmenporträt

FUTUR 3/2016

MICROBOX GmbH Spitzentechnologie für Reprofotografie und Digitalisierung Mit innovativen Produkten aus eigener Entwicklung und Herstellung gehört die MICROBOX GmbH seit Jahrzehnten zu den Marktführern im Bereich Digitalisierung und Datenlangzeitsicherung. Unter dem Markennamen book2net entwickelt das Unternehmen aus Hessen Buchscanner und Spezial-Scansysteme in enger Zusammenarbeit mit Kun­den aus Archiven, Mu­seen, Bib­liotheken und Universitäten, um eine op­timale Balance zwi­schen den not­wendigen konser­vatorischen, ökologischen und ökonomischen An­for­derun­gen zu gewährleisten.

Als Forschungs- und Entwicklungshaus mit über 50 Jahren Know-how bildet die MICROBOX GmbH die innovative Schnittstelle zwischen traditioneller Papierdokumentation und digitaler Speicherung. Das book2net-Team am Standort Bad Nauheim entwickelt und produziert leistungsstarke, dokumentenschonende Scansysteme, die weltweit in Bibliotheken, Archiven, Museen und Verwaltung im Einsatz sind. Dabei garantieren eine innovative Matrix-Sensortechnologie und die komfortable Easy-ScanSoftware höchste Qualität und Effizienz.

Einen besonderen Fokus legt das Unternehmen zudem auf die Ergonomie und Nachhaltigkeit seiner Systeme.

►►71 MP CMOS Matrix-Sensortechnologie Die innovative 71 MP CMOS Matrix-Sen-

Anwendungsbereiche der MICROBOX Spezialscansysteme und Kameralösungen

zu naturwissenschaftlichen Präparaten oder

zialsoftware des Unternehmens einen opti-

Archiv- und Dokumentationsmaterial wie

malen Workflow sowie die Einbindung von

Glasnegative oder Diapositive.

sortechnologie von book2net liefert die

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22

Laborporträt

SecVerification Lab Berlin Automatisierte Rekonstruktion zerstörter Wertdokumente Seit 2009 betreiben das Fraunhofer IPK und die Bundesdruckerei gemeinsam das SecVerification Lab Berlin. Bisheriger Schwerpunkt der Arbeiten waren die Entwicklung und Untersuchung von Methoden zur Echtheitsprüfung behördlicher Dokumente. Der künftige Fokus der Aktivitäten wird die automatisierte virtuelle Rekonstruktion zerstörter und beschädigter Wertdokumente und Banknoten sein.

Wiederherstellen von Wertdokumenten anhand geometrischer und inhaltlicher Merkmale

Hintergrund der geplanten Arbeiten ist, dass

struktion häufig gar nicht mehr oder nur mit

Maskierung der Fragmente ermöglicht, mit

immer wieder mutwillig zerstörte oder ver-

unverhältnismäßig hohem Aufwand möglich.

mindestens 600 dpi digitalisiert werden.

gestellt oder bei Banken zur Erstattung vor-

Das Ziel der Zusammenarbeit von Fraunho-

nalfragmenten in Form und Farbe genau

gelegt werden. Zudem werden im Bereich

fer IPK und Bundesdruckerei besteht daher

entsprechen und dürfen keinerlei Schatten

von Grenzübergängen und Transitzonen

in der Entwicklung und dem Aufbau einer

oder Reflexion aufweisen, damit die nach-

Ausweise, Pässe oder Visa gezielt zerrissen

prototypischen Digitalisierungseinheit sowie

geschalteten Bildverarbeitungsalgorithmen

oder zerschnitten, um Identitäten zu ver-

einer darauf aufsetzenden prototypischen

des Rekonstruktionsassistenzsystems zusam-

schleiern. Die händische Rekonstruktion ist

Softwareplattform, mit der ausgewählte

mengehörende Fragmente fehlerfrei ermit-

bereits bei kleinen Fragmentmengen mit

fragmentierte Wertdokumente für Analyse-,

teln können.

enormem manuellem Aufwand verbunden.

Test- oder Demonstrationszwecke digitali-

Bei großen Mengen kleinteilig zerstörter

siert und virtuell rekonstruiert werden kön-

Wertdokumente ist eine manuelle Rekon­

nen. Basis der Weiterentwicklung der Soft-

zudem eine prototypische Systemplattform

wareplattform ist das derzeit am Fraunhofer

entstehen, mit der dem System bekannte

sehentlich beschädigte Geldscheine sicher-

Die Digitalisate müssen dabei den Origi-

Im Rahmen der geplanten Arbeiten soll

IPK vorliegende Rekonstruktionsassistenz-

Wertdokumente effizient rekonstruiert

system, welches im Rahmen eines Projekts

sowie dem System (noch) nicht bekannte

mit der Deutschen Bundesbank für die Ver-

Wertdokumente möglichst einfach und inter-

arbeitung bestimmter Euro-Banknoten aus-

aktiv angelernt und ebenfalls rekonstruiert

gelegt wurde.

werden können. Perspektivisch soll untersucht werden, inwieweit die Rekonstruk­

Ihr Ansprechpartner Dr.-Ing. Bertram Nickolay

Mit Hilfe der Digitalisierungseinheit sollen

tionsmerkmale für die Generierung neuer

Telefon +49 30 39006-201

die Fragmente beidseitig vor einem homoge-

Sicherheitsmerkmale genutzt werden

bertram.nickolay@ipk.fraunhofer.de

nen Scanhintergrund, der eine pixelgenaue

können.

Ereignisse und Termine

FUTUR 3/2016

Gemeinsam stark Forschungsallianz Kulturerbe

Handschrift: MSCR.DRESD.M.28‘Böhmes Codex Oppolensis (Datiert 1405)

Bereits im Oktober 2008 gründeten die Fraunhofer-Gesellschaft,

der Kunst- und Kulturgüter ein – Exzellenzen werden gebündelt

die Leibniz-Gemeinschaft und die Stiftung Preußischer Kulturbesitz

und Synergien genutzt.

im Alten Museum in Berlin die Forschungsallianz Kulturerbe. Ziel der Allianz ist es, die geistes-, natur- und kulturwissenschaftlichen

Unter den in der Allianz vertretenen acht Leibniz-Forschungsmuseen,

Kompetenzen der drei Partner zu bündeln, um gemeinsam neue

fünf Haupteinrichtungen der Stiftung Preußischer Kulturbesitz und

Verfahren und Methoden für die Restaurierung und Konservierung

20 Fraunhofer-Einrichtungen ist auch das Fraunhofer IPK. Aktuelles

von Kulturgut zu entwickeln und zu erproben, den Wissenstransfer

FuE-Highlight der Forschungsallianz ist derzeit ein Modellprojekt

zwischen Forschung und Restaurierungspraxis weiter zu intensi-

zum Schutz des Kluturerbes der Staatlichen Kunstsammlungen Dres-

vieren und die Bedeutung des Kulturerbes stärker im öffentlichen

den, der Sächsischen Landes-, Staats- und Universitätsbibliothek

Bewusstsein zu verankern. Höchste Priorität dabei hat der Erhalt des

Dresden und weiterer sächsischer Einrichtungen. Neben Untersu-

kulturellen Erbes durch materialkundliche Forschung und Innovation.

chungen von Klimaauswirkungen im Grünen Gewölbe und ande-

Schriftstücke, Gemälde, Skulpturen oder historische Gebäude sind

gen Schutzkonzepten stehen innovative digitale 3D-Schadens- und

ein wesentlicher und vor allem identitätsstiftender Bestandteil unse-

Materialanalysen für Skulpturen im Mittelpunkt der Projektarbeiten.

rer Zivilisation. Doch nicht nur ideell sind Kulturgüter für die Gesell-

Das Fraunhofer IPK widmet sich einem besonderen Fall: Im Februar

schaft unschätzbar kostbar, sie stellen auch einen enormen Wirt-

1945 wurden große Teile des Gebäudes der Sächsischen Landes-

schaftsfaktor, z.B. im Tourismusbereich, dar. Allerdings ist unser

bibliothek Dresden im Japanischen Palais zerstört. Dabei wurden

kulturelles Erbe vergänglich und keine erneuerbare Ressource. Es

wertvolle Handschriften durch Wassereintritt in Kellergewölbe nach-

bewusst zu erhalten, erfordert einen nachhaltigen Umgang und

haltig geschädigt. Die IPK-Experten bereiten jetzt deren virtuelle

stellt eine gesamtgesellschaftliche Verantwortung dar.

Rekonstruktion vor, um anschließend gemeinsam mit dem Fraun-

ren Museen und der damit verbundenen Entwicklung von neuarti-

hofer FEP die Papierrestaurierung der Originale mittels elektronenDie schädlichen Einwirkungen auf die Kunst- und Kulturgüter sind

strahlbehandelter Cellulosederivate als Bindemittel zu ermöglichen.

sehr komplex, so dass ihr Schutz und Erhalt interdisziplinäre Lösungsansätze verlangt. Gezielte Forschung und Entwicklung innovativer,

Ihr Ansprechpartner

nachhaltiger Technologien tragen maßgeblich zum Erhalt des kultu-

Henry Zoberbier

rellen Erbes bei. Die Forschungsallianz Kulturerbe koordiniert diesen

Telefon: +49 30 39006-196

Prozess und fördert den Wissenstransfer zwischen Forschung und

henry.zoberbier@ipk.­fraunhofer.de

Praxis. Gemeinschaftlich setzt sie sich für die dauerhafte Bewahrung

www.forschungsallianz-kulturerbe.de

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24

Ereignisse und Termine

PTK 2016: Digitalisierte Produktion Potentiale für eine nachhaltige urbane Wertschöpfung Wo werden wir morgen produzieren? Wie werden wir morgen pro-

Nach der Eröffnung der Konferenz durch Institutsleiter Professor

duzieren? Und was werden wir morgen produzieren? Klar ist nur:

Eckart Uhlmann gratulierte zunächst Günther H. Oettinger, EU-

Die Digitalisierung schreitet beschleunigt voran und durchdringt die

Kommissar für Digitale Wirtschaft und Gesellschaft, aus Brüssel

Wertschöpfungskette immer intensiver. Das Produktionstechnische

zum 30jährigen Bestehen des PTZ und zum 40jährigen Jubiläum

Kolloquium PTK widmete sich daher am 15. und 16. September in

des Fraunhofer IPK. In seiner Video-Botschaft betonte er anschlie-

Berlin konsequent dem Thema »Digitalisierte Produk­tion – Potentiale

ßend, dass eine systematische und praxisorientierte Forschung einen

für eine nachhaltige urbane Wertschöpfung«. Namhafte Referen-

wichtigen Beitrag leiste, um die Digitalisierung der Industrie voran-

ten aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft zeigten die Herausfor-

zubringen und wettbewerbsfähig zu bleiben. Vor dem Hintergrund

derungen auf und diskutierten mit rund 200 Gästen Ansätze und

einer zunehmenden Urbanisierung von Lebensweisen sei es heute

Lösungen für den Wirtschaftsstandort Deutschland.

mehr denn je wichtig, Ansätze für eine Produktion zu entwickeln, die umweltverträglich, integral und lokal ist.

FUTUR 3/2016

Den politischen Rahmen für eine digitalisierte Produktion umrissen

sowie Technologie untersucht. In der abschließenden Podiumsdis-

danach Ministerialdirigent Engelbert Beyer vom Bundesministerium

kussion debattierten u. a. Prof. Dr. Holm Große, Oberbürgermeister

für Bildung und ­Forschung BMBF sowie Dr. Hans Reckers, Staats­

von Bischofswerda, Dr. Bernd Heinrichs, Cisco Systems, Dr. Harald

sekretär in der Senatsverwaltung für Wirtschaft, ­Technologie und

Schrimpf, PSI und Sven Weickert, Unternehmensverbände Berlin-

Forschung des Landes Berlin. Wie Brandenburger ihre Unterneh-

Brandenburg (UVB) über die Chancen von Crowd Production als

men fit für Wirtschaft 4.0 machen, erläuterte anschließend Hendrik

Baustein einer regionalen Wirtschaftsentwicklung und die Unter-

Fischer, Staatssekretär im Ministerium für Wirtschaft und Energie

stützung von Micro-Factories und Co-Creation-Netzwerken.

des Landes Brandenburg. Dr. Reinhold Festge, Präsident des VDMA – Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau, betonte in seinem Keynote-Vortrag, dass der digitalisierte Mittelstand bereits ein Faktum sei.

Ihr Ansprechpartner Am zweiten Veranstaltungstag wurden Perspektiven und Poten-

Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann

tiale der digitalisierten Produktion in drei parallelen Sessions für

Telefon: +49 30 39006-100

die Bereiche Informationstechnik, Management und Organisation

eckart.uhlmann@ipk.­fraunhofer.de

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Ereignisse und Termine

Voll des Lobes Laudatio für Weimar-Preisträger 2016 Als Wissenschaftler ist Dr. Bertram Nickolay für seine Arbeiten zur automatisierten virtuellen Rekonstruktion zerstörter Kulturgüter international anerkannt. Als Privatperson hat ihm seine Begeisterung für jiddische Musik ebenfalls weltweite Reputation eingebracht.

2008 veröffentlichte er gemeinsam mit den Musikern Dr. Alan Bern und Heiko Lehmann die Anthologie »Sol Sajn« – eine Reihe mit insgesamt 260 Liedern auf 12 CDs, die sich mit der Entwicklung deutschland beschäftigt.

Preisträger Alan Bern (2. v. r.) mit Laudator Bertram Nickolay (l.) sowie Ina Jaeger, Vorsitzende des Stadtrates, und Oberbürgermeister Stefan Wolf (© Andy Faupel)

Keine Frage also, dass Nickolay die Laudatio halten würde, als sein

Seine Liebe zur Klezmer-Musik hat Nickolay selbst auch neue Türen

der Klezmer-Szene nach dem Zweiten Weltkrieg in Ost- und West-

Freund und Mitherausgeber Alan Bern jetzt für seine internationa-

für seine Arbeit bei Fraunhofer geöffnet. So wurde er von der jüdi-

len Verdienste um die Förderung der Weltmusik, insbesondere der

schen Gemeinde in Lemberg, Ukraine, für die Rekonstruktion von

jiddischen Musik, mit dem Weimar-Preis ausgezeichnet wurde. Die

Dokumenten angefragt, die bei der Aufarbeitung der deutschen

Ehrung wird seit 1990 von der Stadt Weimar an Einzelpersonen ver-

Verbrechen während des Zweiten Weltkriegs helfen können. Aus

geben, die sich um das geistig-kulturelle Ansehen der Stadt verdient

Argentinien kam der Ruf, bei der Rekonstruktion von 1984 bei

gemacht haben. Bern ist Gründer und künstlerischer Leiter des Yid-

einem Anschlag arabischer Terroristen zerstörten Kulturgütern zu

dish Summer Weimar sowie der Other Music Academy (OMA) und

helfen. »Das Wunderbare ist«, sagt Nickolay, »dass diese Archive

Vorstandsvorsitzender des other music e.V.. Bei der Preisverleihung

meist auch alte Schallplatten beherbergen. So verbinden sich Hobby

am 3. Oktober betonte Bertram Nickolay deshalb auch, dass Bern

und Beruf!«

eines der wichtigsten Festivals für jiddische Musik in Weimar etabliert habe: »Alan Bern ist es gelungen, seit 1999 insgesamt mehr

Ihr Ansprechpartner

als 4000 Lernende und über 300 Lehrende zu den Festivals nach

Dr. Bertram Nickolay

Weimar zu holen. Viele seiner Schüler sind längst selbst weltweit

Telefon: +49 30 39006-201

anerkannte Klezmer-Musiker geworden.«

bertram.nickolay@ipk.­fraunhofer.de

Blick über den Tellerrand Fraunhofer HiWi-Day Am Fraunhofer IPK sind aktuell 388 Mitarbeiterinnen und MitarbeiAm 4. und 5. November fand der erste Fraunhofer-weite Hiwi-Day

ter aus den Bereichen Maschinenbau, Informatik, Verkehrswesen,

in Berlin statt. Ziel der Veranstaltung ist es, Fraunhofer als Wunsch­

Flugzeugtechnik, Bauingenieurwesen, Elektrotechnik, Wirtschafts-

arbeitgeber für einen Einstieg nach dem Studienabschluss zu stärken

ingenieurwesen, Mathematik, Physik sowie Geisteswissenschaften

und Karriere- und Entwicklungsmöglichkeiten bei Fraunhofer auf-

tätig. Viele haben bereits in ihrem Studium angefangen, am Insti-

zuzeigen. Zu den Berliner Fraunhofer-Instituten, an denen die rund

tut zu arbeiten. Derzeit sind am IPK knapp 200 studentische Hilfs-

30 Studierenden einen Blick über den Tellerrand wagen konnten,

kräfte beschäftigt, die an Forschungsprojekten mitarbeiten. Ihnen

war auch das Fraunhofer IPK. Nach einer Kurzvorstellung der FuE-

stehen eine erstklassige technische Ausstattung sowie interessante

Schwerpunkte des Instituts gaben Mitarbeiter des IPK den Gästen

Weiterbildungsmöglichkeiten zur Verfügung, viel Freiraum bei der

im Anwendungszentrum Mikroproduktionstechnik AMP und dem

Umsetzung ihrer kreativen Ideen und eine Bezahlung nach dem

zentralen Versuchsfeld hautnah Einblicke in aktuelle Projekte. Beson-

Tarifvertrag des öffentlichen Dienstes.

ders interessiert waren die jungen Frauen und Männer an den im AMP gezeigten Produktionsverfahren für die Biotechnologie sowie der additiven Fertigung.

Ihre Ansprechpartnerin Heike Hühns-Krieger Telefon: +49 30 39006-103 heike.huehns-krieger@ipk.fraunhofer.de

FUTUR 3/2016

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Bildungskonferenz für Ressourcennutzung Umweltbundesamt und VDI zu Gast am PTZ Disziplinäre Grenzen gehören eingerissen, wenn wir Lernziele zum

sich die Bildungsvertreter mit aktuellen Fragestellungen der Nach-

Thema Nachhaltigkeit erreichen wollen – so der Konsens der Podi-

haltigkeitsforschung und didaktischen Ansätzen zur Nachhaltigkeits-

umsdiskussion von Bildungsvertretern anlässlich der 5. Konferenz

vermittlung vertraut machen. Zudem bot die konferenzbegleitende

des Netzwerks »Bildung für Ressourcenschonung und Ressourcenef-

Ausstellung reichlich Informations- und Bildungsmaterial, das direkt

fizienz (BilRess)« am 20. September in Berlin. Rund 120 Teilnehmer

für den Unterricht übernommen werden konnte.

waren der Einladung des BilRess-Netzwerks unter Federführung des VDI Zentrums Ressourceneffizienz (ZRE) und des Sonderforschungsbereichs »Nachhaltige Produktion« am PTZ gefolgt, um die Verknüpfung von Ressourcenverbrauch, Produktion und Bildung zu diskutieren. Unterschiedliche Perspektiven auf das Thema trugen u. a. VDI ZRE-Geschäftsführer Dr. Martin Vogt, der Vizepräsident des Umweltbundesamts Dr. Thomas Holzmann und Gastgeber Professor Rainer Stark als Sprecher des Sonderforschungsbereichs vor. Deutlich wurde die große Bedeutung von Ingenieurinnen und Ingenieuren für eine nachhaltige globale Entwicklung. Für deren nötige Sensibilisierung ist eine kontinuierliche Einbindung des Themas bereits in schulischen und vorschulischen Kontexten unerlässlich, wie spätestens mit der Podiumsdiskussion deutlich wurde.

Einen Beitrag zur besseren Einbindung von Nachhaltigkeitsthemen in den Schul- und Hochschulunterricht leistete die Konferenz ganz

Podiumsdiskussion »Ressourcenkompetenz in den Bildungsbereichen«, (v.l.n.r.

Moderatorin Carla Schönfelder, Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark, TU Berlin, Stefan Nowatschin, Schulleiter BBS1-Uelzen, Prof. Dr. Anja Grothe, HWR Berlin)

unmittelbar, indem das Programm mehr als zwei Stunden für Weiterbildungsmöglichkeiten vorsah. An acht »Lernstationen« konnten Ihre Ansprechpartnerin

Vom Sonderforschungsbereich zum Kompetenzfeld

Telefon: +49 30 39006-272 ina.roeder@ipk.­fraunhofer.de

SFB 1026 feiert seinen Abschluss Nach fünf Jahren beendete der Sonderforschungsbereich (SFB) 1026

ßend diskutierten Vertreter aus

zu nachhaltiger Produktion am 10. und 11. November mit einem

Industrie und Forschung in einer

Abschlussevent seine Arbeit in der bisherigen Zusammensetzung

Podiumsdiskussion die erforder-

aus TU Berlin, Fraunhofer IPK, Fraunhofer IZM, Wissenschaftszent-

lichen Bedingungen für eine

rum Berlin, Bundesanstalt für Materialforschung und Konrad-Zuse-

engere Zusammenarbeit für

Institut. Rund 60 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Wissenschaft

eine nachhaltige Entwicklung.

und Wirtschaft kamen zur Präsentation der Ergebnisse des multidisziplinären Projektes ans PTZ. In einer gemeinsamen Ansprache

Mit dem Auslaufen des SFB

ließen der derzeitige Sprecher des SFB Professor Rainer Stark und

1026 endet jedoch nicht das

sein Vorgänger Professor Günther Seliger den globalen politisch-

Engagement der beteiligten

ökonomischen Kotext Revue passieren, unter dessen Einfluss das

Forscherteams. Die Arbeiten der

50-köpfige Team des SFB seine Arbeit 2012 aufgenommen und seit-

vergangenen fünf Jahre wer-

her fortgeführt hat. Professor Ottmar Edenhofer erklärte als einer der

den zum Teil bereits in neuen

führenden Klimaforscher weltweit die aktuellen Herausforderungen

Kooperationsprojekten weiter-

der Klima- und Nachhaltigkeitspolitik unter den vorherrschenden

verfolgt und das Netzwerk als

technologischen und politischen Bedingungen. Die 20 Teilprojekte

Kompetenzfeld »Nachhaltige

präsentierten ausgewählte Ergebnisse ihrer Arbeit in einem inter-

Produktion« fortgeführt.

aktiven Ausstellungsformat, das viel Zeit für Dialog ließ. Abschlie-

Ina Roeder

Klimaforscher Ottmar Edenhofer erläutert die katastrophalen Auswirkungen mangelhafter Klimapolitik.

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Ereignisse und Termine

Sondergesandter des chinesischen Staatspräsidenten Meng Jianzhu besucht das IPK Am Freitag, 4. November 2016, hielt vor dem Protuktionstechnischen Zentrum (PTZ) Berlin ein Fahrzeugkonvoi mit einem besonders hochrangigen Gast. Direkt nach seinem Besuch im Kanzleramt kam der Sondergesandte des chinesischen Staatspräsidenten, Meng Jianzhu, ins Fraunhofer IPK. Er wurde mit seiner rund 40-köpfigen Delegation von Institutsleiter Professor Eckart Uhlmann und Bereichsleiter Professor Holger Kohl begrüßt. Nach einem kurzen Vortrag zu Fraunhofer-Gesellschaft, dem PTZ und dem Fraunhofer IPK stellte Professor Uhlmann die Industrie-4.0-Aktivitäten des Hauses vor. Ein besonderes Augenmerk lag darüber hinaus auf den

Kam mit großem Gefolge: Meng Jianzhu, Sondergesandter des chinesischen Staatspräsidenten (links im Bild, rechts: IPK-Institutsleiter Professor Eckart Uhlmann).

langjährigen Kooperationen, die das IPK mit China verbindet. Nach dem Vortrag besichtigte die Delegation das Versuchsfeld des PTZ. Der Gast interessierte sich dabei vor allem für die roboterunter-

Ihr Ansprechpartner

stützte Bearbeitung, einem Forschungsschwerpunkt des IPK. Auch

Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann

der Dual Arm Robot, der für flexible Montageprozesse eingesetzt

Telefon: +49 30 39006-100

werden kann, begeisterte den Staatsgast und seine Delegation.

eckart.uhlmann@ipk.­fraunhofer.de

Stellvertretender Premierminister Thailand: Air Chief Marshal Prajin Juntong zu Gast im IPK Der stellvertretende Premierminister Thailands, Air Chief Marshal Prajin Juntong, war am 19. September zu Gast im Fraunhofer IPK. Der ehemalige Saab-Pilot der thailändischen Luftwaffe kam in Begleitung einer wissenschaftlich interessierten Delegation und einigen Botschaftsvertretern, um sich über die deutsche Forschungslandschaft und speziell über das Fraunhofer-Modell zu informieren.

Empfangen wurde der Gast von Professor Holger Kohl, Bereichsleiter Unternehmensmanagement des IPK. Nach einem Vortrag besichtigte die Delegation das Versuchsfeld des PTZ. Der Gast zeigte sich insbesondere von der Anwendungsnähe der Arbeiten des Hauses beeindruckt. Stationen des Rundganges waren unter anderem die roboterunterstützte Bearbeitung, die generative Fertigung mittels Selective Laser Melting und das Thema Condition Monitoring in der Cloud.

Der stellvertretende Premierminister Thailands, Air Chief Marshal Prajin Juntong) im Gespräch mit Professor Kohl. Hier an der Vitrine mit additiv gefertigten Bauteilen.

Ihr Ansprechpartner Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl Telefon: +49 30 39006-233 holger.kohl@ipk.­fraunhofer.de

FUTUR 3/2016

Intelligente Fertigung Fraunhofer IPK plant chinesisch-deutsches Industrie-4.0-Forschungsinstitut Neuer Großauftrag für das Fraunhofer IPK: Die Berliner werden in den nächsten fünf Jahren das sogenannte »Sino-German Intelligent Manufacturing Research Institute«, kurz SGIMRI, in der chinesischen Provinz Jiangsu aufbauen. Dieses Institut soll sich nach dem Vorbild von Fraunhofer durch Wirtschaftserträge finanzieren und Engineering-Dienstleistungen für chinesische Unternehmen im Bereich der intelligenten Produktion anbieten.

Am 13. Juni 2016 unterzeichneten Professor Holger Kohl und der Bürgermeister der Stadt Nanjing, Miao Ruilin, die Vereinbarung zur Planung des SGIMRI im Beisein von Bundeskanzlerin Angela Merkel und Chinas Ministerpräsident Li Keqiang.

Bereits im Juni 2015 hatten IPK und JSEIC – Jiangsu Economic and Information Technology Commission ein Memorandum of Under-

Partner bei der strategischen Geschäftsausrichtung und erarbeiten

standing über die zukünftige Zusammenarbeit im Bereich Industrie

Businesspläne für das Management des zukünftigen SGIMRI. Dar-

4.0 unterzeichnet. Darin vereinbarten beide Parteien, gemeinsame

über hinaus bieten sie kontinuierliche Coachings und Schulungen

Strategien für die Standardisierung von Industrie 4.0 zu entwickeln

für SGIMRI-Mitarbeiter an und unterstützen bei der Akquise und

sowie den Austausch und die Kooperation auf dem Gebiet intelli-

Durchführung von Projekten und Dienstleistungen im Bereich der

genter Fertigungs- und IuK-Technologien zu stärken. Erklärtes Ziel

intelligenten Fertigung.

war es, ein Industrie-4.0-Anwendungszentrum als Showcase für neueste Technologien und Anwendungsszenarien in der Provinz Jiangsu zu etablieren. Jetzt wurde der Auftrag dazu erteilt.

Ihr Ansprechpartner Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl

Im Rahmen des Projektes mit einem Auftragsvolumen von

Telefon: +49 30 39006-233

7,5 Mio Euro beraten die Fraunhofer-Experten ihren chinesischen

holger.kohl@ipk.­fraunhofer.de

Vorbereitung für Staatsbesuch Botschafter Ägyptens bereitet Ministerbesuch vor Für den 2. Dezember 2016 hat der ägyptische Antikenminister Prof.

Dr. Khaled el-Enany seinen Besuch im Fraunhofer IPK angekündigt.

Zunächst war aber schon der Botschafter der Arabischen Republik Ägypten, S. E. Dr. Badr Abdelatty vor Ort. Er interessierte sich vor allem für die virtuelle Rekonstruktion zerfallener historischer Dokumente (siehe auch Seite 14 dieser FUTUR). Die am Fraunhofer IPK entwickelte, weltweit einmalige Technologie könnte helfen, die zahllosen Fragmente zerfallener ägyptischer Papyri zumindest virtuell zu rekonstruieren und damit der Forschung wieder zugänglich zu machen. Neben den kulturellen Themen interessierte sich der Botschafter auch für die automatisierungstechnischen Anwendungen in Form des Dual Arm Robots sowie für die Möglichkeiten der Rehabilitationsrobotik.

Der Botschafter der Arabischen Rebublik Ägypten, S. E. Dr. Badr Abdelatty (rechts) im Gespräch mit Professor Jörg Krüger, Bereichsleiter Automatisierungstechnik. Links im Bild Dr. Bertram Nickolay.

Ihr Ansprechpartner Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger Telefon: +49 30 39006-178 joerg.krueger@ipk.­fraunhofer.de

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Ereignisse und Termine

Steuerungstechnik aus der Cloud 24. – 25. Januar 2017, Stuttgart Innovative Entwicklungen im Bereich der Steuerungstechnik aus der Cloud und der Verknüpfung mit Mehrwertdiensten stehen bereits für den industriellen Einsatz zur Verfügung oder sind kurz vor der Marktreife. Das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart und das Fraunhofer IPK informieren auf einer Sonderveranstaltung der Stuttgarter Innovationstage gemeinsam über das

E in e Ve r a n s t a lt u n g vo n

In Ko o p e r a t io n mit

Thema Steuerungstechnik und Cloud-Technologien für industrielle Anwendungen.

Im Rahmen des ersten Teils der Veranstaltung sollen die heutigen Möglichkeiten aber auch Grenzen solcher Anwendungen beleuchtet werden. Die Fachvorträge verschiedener Expertinnen und Experten werden abgerundet durch eine Live-Demonstration der Ergebnisse des Forschungsprojekts »pICASSO – Industrielle cloudbasierte Steu-

orte hinweg sowie deren globale Bereitstellung und Nutzung durch

erungsplattform für eine Produktion mit cyber-physischen Syste-

Dienste möglich. Im zweiten Teil der Veranstaltung werden verschie-

men«, welche erste Maschinen und Anlagen mit Cloud-Steuerungen

dene Möglichkeiten und Vorteile von Mehrwertdiensten basierend

zeigt. Neben der Realisierung von cloudbasierten speicherprogram-

auf Cloud-Technologien vorgestellt. In diesem Rahmen spielt auch

mierbaren Steuerungen sowie deren Anbindung an übergeordnete

die Datensicherheit und rechtliche Situation eine entscheidende

Dienste zum Condition Monitoring, der Robotersteuerung aus der

Rolle. Weitere Informationen:

Cloud und einem ausgelagerten NC-Postprozessor werden auch

www.stuttgarter-innovationstage.de

die Grenzen von Steuerungen aus der Cloud diskutiert und weitere Forschungsarbeiten identifiziert.

Ihr Ansprechpartner Der theoretisch unerschöpfliche Vorrat an Ressourcen von Cloud-

Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger

Systemen macht es möglich rechenintensive Dienste auszulagern.

Telefon: +49 30 39006-178

Gleichzeitig ist eine zentrale Aggregation von Daten über Stand-

joerg.krueger@ipk.­fraunhofer.de

Use IT! Effizient produzieren mit digitalen Technologien Save the Date: Hannover Messe 2017 Die Antwort auf Herausforderungen wie Produktindividualisierung und verkürzte Lebenszyklen erlangt Anwendungsreife: Digitale Technologien steuern komplexe Abläufe immer effizienter. Auf der Hannover Messe 2017 zeigt das Fraunhofer IPK einsatzbereite Lösungen für die digital unterstützte Produktion. Der »digitale Zwilling« spiegelt Aufbau und Verhalten ganzer Produktionsanlagen. Sein Einsatzspektrum ist vielfältig und reicht von der frühzeitigen Anlagenanpassung für die Fertigung neu entwickelter Produkte bis zur

Ihre Ansprechpartnerin

Gewährleistung eines fehlerfreien Produktionsbetriebs. Modulare

Katharina Strohmeier

Shop Floor IT sorgt derweil für die notwendige Flexibilität, um im lau-

Telefon: +49 30 39006-140

fenden Betrieb kurzfristig Änderungen an Prozessen vorzunehmen.

katharina.strohmeier@ipk.­fraunhofer.de

FUTUR 3/2016

Termine Mehr Können – Veranstaltungen 2017 Unsere Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung präsentieren wir regelmäßig auf Messen, Konferenzen, Technologietagen, Industrieworkshops und in Seminaren. Wo und wann Sie mit uns ins Gespräch kommen können, verrät Ihnen unser Terminkalender.

24. – 25. Januar 2017

Konferenz: Steuerungstechnik aus der Cloud

26. – 27. Januar 2017

Workshop: Wissensbilanz-Werkstatt

23. – 24. Februar 2017

Workshop: Praxis der Mikrofertigung

08. – 10. März 2017

Konferenz: Technically Assisted Rehabilitation – TAR 2017

10. März 2017

Workshop: Lifecycle Monitoring

20. – 21. März 2017

Seminar: Wissensbilanz – Made in Germany

24. März 2017

Workshop: Industrieroboter als Bearbeitungsmaschinen

24. März 2017

Seminar: Wissensmanagement: Grundlagen – Methoden – Praxisbeispiele

30. März 2017

IAK: Keramikbearbeitung

30. – 31. März 2017

Berliner Runde – Neue Konzepte für Werkzeugmaschinen

30. – 31. März 2017

IAK: Werkzeugbeschichtungen und Schneidstoffe

März 2017

Lehrgang: PLM Professional – Professional in Product Lifecycle Management

April 2017

M.Sc. Industrielles Produktionsmanagement

24. – 28. April 2017

Hannover Messe

Weitere Informationen zu den Veranstaltungen und Möglichkeiten zur Anmeldung finden Sie unter www.ipk.­fraunhofer.de/weiterbildung

TIPP

Kulturgüter sichern: Berlin-Visegrád Konferenz zu neuartigen Digitalisierungs- und Rekonstruktionstechnologien

Die Senatskanzlei des Landes Berlin lädt in wissenschaftlicher Kooperation mit dem Fraunhofer IPK zur Fachkonferenz »Kulturgüter sichern: Berlin-Visegrád Konferenz zu neuartigen Digitalisierungs- und Rekonstruktionstechnologien« vom 8. bis 9. Dezember 2016 im Roten Rathaus ein. Ziel ist es, innovative Technologien zur Digitalisierung und Rekonstruktion kultureller Güter vorzustellen und deren Anwendungspotenziale in den vier Visegrád-Ländern Polen, Tschechien, Slowakische Republik und Ungarn zu diskutieren. Die Reko-Experten des Fraunhofer IPK stellen dabei ihre Projekte zur Wiederlesbarmachung von 300-Jahre alten tschechischen Predigten, zur Rekonstruktion der zerstörten Dokumente des Historischen Archivs der Stadt Köln und zur Wiederherstellung der Musikaliensammlung der Herzogin Anna Amalia Bibliothek in Weimar vor und erarbeiten gemeinsam mit Vertreterinnen und Vertretern von Kultureinrichtungen, Museen,

Beim Einsturz des Kölner Stadtarchivs wurden große Mengen historischer Dokumente zerstört oder schwer beschädigt.

Ihr Ansprechpartner

Gedenkstätten, Bibliotheken, Archiven, Universitäten und Verwal-

Dr. Bertram Nickolay

tungseinrichtungen der Visegrád-Länder potenzielle Projektideen.

Telefon: +49 30 39006-201 bertram.nickolay@ipk.­fraunhofer.de

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Kurzprofil Produktionstechnisches Zentrum (PTZ) Berlin Das Produktionstechnische Zentrum PTZ Berlin umfasst das Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb IWF der Technischen Univer­sität Berlin und das ­Fraunhofer -Institut für Produktionsanlagen und Kons­ truktionstechnik IPK. Im PTZ werden Methoden und Technologien für das Management, die Produktentwicklung, den Produktionsprozess und die Gestaltung industrieller Fabrikbetriebe erarbeitet.

Zudem erschließen wir auf Grundlage unseres fundierten Know-hows neue Anwendungen in zukunftsträchtigen Gebieten wie der Sicherheits-, Verkehrs- und Medizin­technik.

Besonderes Ziel des PTZ ist es, neben eigenen Beiträgen zur anwendungs­orientierten Grundlagenforschung neue Technologien in enger Zusammenarbeit mit der Wirtschaft zu entwickeln. Das PTZ überführt die im Rahmen von Forschungsprojekten erzielten Basisinnova­tionen gemeinsam mit Industriepartnern in funktionsfähige Anwendungen.

Wir unterstützen unsere Partner von der Produktidee über die Produktentwicklung und die Fertigung bis hin zur Wiederverwertung mit von uns entwickelten oder verbesserten Methoden und Verfahren.

Hierzu gehört auch die Konzipierung von Produktionsmitteln, deren Integration in komplexe Produktionsanlagen sowie die Innovation aller planenden und steuernden Prozesse im Unternehmen.

Ihre Ansprechpartner im PTZ Berlin Unternehmensmanagement Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl Telefon: +49 30 39006-233 holger.kohl@ipk.­fraunhofer.de Virtuelle Produktentstehung, Industrielle Informationstechnik Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark Telefon: +49 30 39006-243 rainer.stark@ipk.­fraunhofer.de Produktionssysteme, Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Telefon: +49 30 39006-101 eckart.uhlmann@ipk.fraunhofer.de Füge- und Beschichtungstechnik (IPK) Prof. Dr.-Ing. Michael Rethmeier Telefon: +49 30 8104-1550 michael.rethmeier@ipk.­fraunhofer.de Beschichtungstechnik (IWF) Prof. Dr.-Ing. habil. Christian Rupprecht Telefon: +49 30 314-25176 rupprecht@tu-berlin.de Automatisierungstechnik, Industrielle Automatisierungstechnik Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger Telefon: +49 30 39006-181 joerg.krueger@ipk.­fraunhofer.de Montagetechnik und Fabrikbetrieb Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger (komm.)

Telefon: +49 30 39006-181 joerg.krueger@ipk.­fraunhofer.de Qualitätsmanagement, Qualitätswissenschaft Prof. Dr.-Ing. Roland Jochem Telefon: +49 30 39006-118 roland.jochem@ipk.­fraunhofer.de Medical Systems Engineering Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann (komm.)

Telefon: +49 30 39006-101 eckart.uhlmann@ipk.fraunhofer.de

­Fraunhofer Innovationscluster LCE Life Cycle Engineering Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Telefon: +49 30 39006-100 eckart.uhlmann@ipk.­fraunhofer.de Next Generation ID Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger Telefon: +49 30 39006-183 joerg.krueger@ipk.­fraunhofer.de

­Fraunhofer -Allianzen

Kompetenzzentren

AdvanCer Hochleistungskeramik Christian Schmiedel Telefon: +49 30 39006-267 christian.schmiedel@ipk.­fraunhofer.de

Additive Fertigung Dipl.-Ing. André Bergmann Telefon: +49 39006-107 andre.bergmann@ipk.­fraunhofer.de

autoMOBILproduktion Dipl.-Ing. Eckhard Hohwieler Telefon: +49 30 39006-121 eckhard.hohwieler@ipk.­fraunhofer.de

Anwendungszentrum Mikroproduktionstechnik (AMP) Dr.-Ing. Dirk Oberschmidt Telefon: +49 30 39006-159 dirk.oberschmidt@ipk.­fraunhofer.de

Generative Fertigung Dipl.-Ing. Benjamin Graf Telefon: +49 39006-374 benjamin.graf@ipk.­fraunhofer.de

Benchmarking Dipl.-Wirt.-Ing. Oliver Riebartsch Telefon: +49 30 39006-262 oliver.riebartsch@ipk.­fraunhofer.de

Numerische Simulation von Produkten, Prozessen Dipl.-Ing. Raphael Thater Telefon: +49 30 39006-375 raphael.thater@ipk.­fraunhofer.de

Elektromobilität Dipl.-Ing. Werner Schönewolf Telefon: +49 30 39006-145 werner.schoenewolf@ipk.­fraunhofer.de

Reinigungstechnik Dipl.-Ing. Johannes Mankiewicz Telefon: +49 30 39006-154 johannes.mankiewicz@ipk.fraunhofer.de SysWasser Dipl.-Ing. Gerhard Schreck Telefon: +49 30 39006-152 gerhard.schreck@ipk.­fraunhofer.de Verkehr Dipl.-Ing. Werner Schönewolf Telefon: +49 30 39006-145 werner.schoenewolf@ipk.­fraunhofer.de

Arbeitskreise Berliner Runde (Werkzeugmaschinen) Dipl.-Ing. Fabio Meister Telefon: +49 30 314-24450 meister@iwf.tu-berlin.de Keramikbearbeitung Alexander Eulitz, M. Sc. Telefon: +49 30 314-24963 eulitz@iwf.tu-berlin.de Mikroproduktionstechnik Dr.-Ing. Dirk Oberschmidt Telefon: +49 30 39006-159 dirk.oberschmidt@ipk.­fraunhofer.de Strahltechnik Simon Motschmann Telefon: +49 30 39006-269 simon.motschmann@ipk.­fraunhofer.de Werkzeugbeschichtungen und Schneidstoffe Florian Erdmann, M. Sc. Telefon: +49 30 314-21791 florian.erdmann@iwf.tu-berlin.de

PDM/PLM Dr.-Ing. Haygazun Hayka Telefon: +49 30 39006-221 haygazun.hayka@ipk.­fraunhofer.de Prozessmanagement Dr.-Ing. Thomas Knothe Telefon: +49 30 39006-195 thomas.knothe@ipk.­fraunhofer.de Simulation und Fabrikplanung Dr.-Ing. Thomas Knothe Telefon: +49 30 39006-195 thomas.knothe@ipk.­fraunhofer.de Self-Organising Production (SOPRO) Dipl.-Ing. Eckhard Hohwieler Telefon: +49 30 39006-121 eckhard.hohwieler@ipk.­fraunhofer.de Veranstaltungsmanagement MEHR KÖNNEN Claudia Engel Telefon: +49 30 39006-238 claudia.engel@ipk.­fraunhofer.de Virtual Reality Solution Center (VRSC) Dipl.-Sporting. Andreas Geiger Telefon: +49 30 39006-109 andreas.geiger@ipk.­fraunhofer.de Wissensmanagement Dipl.-Kfm. Ronald Orth Telefon: +49 30 39006-171 ronald.orth@ipk.­fraunhofer.de Zentrum für Innovative Produktentstehung (ZIP) Dr.-Ing. Haygazun Hayka Telefon: +49 30 39006-221 haygazun.hayka@ipk.­fraunhofer.de