Förde 5G zielte darauf ab, den Bedarf und Nutzen des
Mobilfunkstandards 5G in den Bereichen Mobilität, Logistik und Segeln an
der Kieler Innenförde zu erforschen und zu erproben.
•       Vier Teilprojekte beschäftigen sich mit Anwendungen für die
Bereiche 5G-Simulation, -Datenmanagement und -Kontrollzentrum sowie
Hafenlogistik und Segeln
•       Förderung durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr
(BMDV) mit rund 3,6 Millionen Euro

Das Projekt Förde 5G der CAPTN Initiative befindet sich auf der
Zielgeraden. In den vergangenen drei Jahren forschten Wissenschaftler und
Industriepartner an Anwendungsmöglichkeiten des 5G-Mobilfunks im Bereich
des maritimen Verkehrs. Hauptaugenmerk lag dabei auf der Fernsteuerung
eines Schiffes als Vorbereitung für den Betrieb einer (teil-)autonomen
Personenfähre. Heute stellten die Forschenden ihre Ergebnisse in Kiel vor.

Von Oktober 2021 bis jetzt befasste sich das Projekt CAPTN Förde 5G mit
den Möglichkeiten, die der Mobilfunkstandard 5G der maritimen Wirtschaft
bietet. Forschungsschwerpunkt ist dabei die Kieler Förde. Hier befassten
sich vier Teilprojekte mit Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen
Schifffahrt, Hafenlogistik und Segelsport. Herzstück des vom
Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) mit rund 3,6 Millionen
Euro geförderten Vorhabens lag in der Erforschung der Voraussetzungen für
den Betrieb einer (teil-) autonomen Personenfähre in Bezug auf die
Übertragung von Daten, Datensicherheit, Überwachung und Kontrolle.

Kernstück des Projekts stellte ein Kontrollzentrum dar, von dem aus ein
Schiff – der CAPTN-Forschungskatamaran MS Wavelab – mit Hilfe von
Mobilfunk ferngesteuert und überwacht werden sollte. Dazu müssen alle
Daten von Kamerabildern über Radar bis zu den Antrieben verzögerungsfrei
von der Brücke ins landseitige Remote Operation Center (ROC) gesendet
werden. „Das Kernziel von Förde 5G lag darin, eine autonome Fähre mittels
5G ferngesteuert oder teilautonom über die Förde zu fahren. Dieses Ziel
haben wir erreicht: Die Fernsteuerung des Forschungskatamarans MS Wavelab
mittels Mobilfunks funktioniert. Die Forschung dazu ist nicht trivial,
denn wir müssen alle Objekte auf dem Wasser zuverlässig im Kontrollzentrum
erkennen - vom Schwimmer über den Kajakfahrer bis hin zum
Kreuzfahrtschiff. Hinzu kommen Manöver, die vom Kontrollzentrum ohne
Zeitverlust gesteuert werden können“, erklärt Professor Dr. Olaf
Landsiedel AG Verteilte Systeme, an der Christian-Albrechts-Universität zu
Kiel (CAU).

Projektkoordinator ist die Stadt Kiel. Auch für Kiels Oberbürgermeister
Dr. Ulf Kämpfer ist CAPTN Förde 5G ein Schritt in Richtung innovativen und
zeitgemäßen öffentlichen Nahverkehr: „Die Digitalisierung unserer
Verkehrsträger und Infrastruktur ist ein zentraler Baustein für einen
attraktiven ÖPNV in Kiel. Das Förde 5G-Projekt der CAPTN Initiative hat
einen enormen Wissenszuwachs rund um die Nutzung von öffentlich
verfügbarem 5G für unsere Region gebracht. Es ist ein tolles Beispiel
dafür, wie durch die enge Zusammenarbeit von regionalen Unternehmen, der
Stadt und den Hochschulen positive Effekte für die Stadtentwicklung
entstehen.“

Forschungsbereiche: Schifffahrt, Hafenlogistik, Segelsport

In den vergangenen drei Jahren haben sich Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler der CAU und die Industriepartner des Kieler Anbieter für
digitale Dienstleistungen Addix GmbH und der Anschütz GmbH, Hersteller von
Navigations-, Überwachungs- und Kontrollsysteme, damit befasst, große
Datenmengen von Sensoren und Kameras in kürzester Zeit zuverlässig ins
Kontrollzentrum zu übertragen, damit dort störungsfrei
Steuerentscheidungen getroffen und ans Schiff zurückgesendet werden
können. „5G als drahtlose Kommunikationstechnologie hat bewiesen, dass
sich die benötigten hohen Datenraten mit niedrigen Latenzen übertragen
lassen“, fasst Björn Schwarze, Geschäftsführer von Addix, das Ergebnis des
Projektziels zusammen. „Damit haben wir erfolgreich gezeigt, dass Schiffe
über das öffentliche 5G-Netz aus einem Kontrollzentrum gesteuert werden
können und eine sichere Schiff-Land-Verbindung möglich ist“, ergänzt er.

Im Bereich der Hafenlogistik haben die Projektpartner Port of Kiel und die
CAU den Materialfluss während des Ein-, Um- und Auslagerungsprozesses
digital überwacht und lokalisiert. Die Lokationen der einzelnen Güter
sollte jederzeit digital abgefragt und so den Transporten zugeordnet
werden können. Dadurch werden Ein-, Um- und Auslagerungsprozesse
beschleunigt und kostengünstiger, fehlerhafte Verladungen können
verhindert werden. Auch für den Segelsport entstanden durch Förde 5G
wichtige Erkenntnisse. So ist dank 5G die Echtzeitübertragung von Daten
zum Coaching und in Regatten möglich und im Rahmen von Förde 5G erprobt
worden.

Bei der heutigen Abschlussveranstaltung stellten alle Projektpartner ihre
Ergebnisse vor. Dabei bekamen die Teilnehmenden aus Politik, Wirtschaft
und Wissenschaft die Möglichkeit, die Ergebnisse anhand von Postern und
Demonstratoren zu erleben und zu diskutieren. Auch die abschließende
Fishbowl-Diskussion zur Fragestellung „Welche Potenziale entstehen durch
die Nutzung der 5G-Technologie für die maritime Wirtschaft?“ animierte
viele Interessierte zur aktiven Teilnahme. Damit endet CAPTN Förde 5G. Ein
Anschlussprojekt ist nicht geplant.

Partner
Landeshauptstadt Kiel
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
AVL Deutschland GmbH
Anschütz GmbH
ADDIX GmbH
Wissenschaftszentrum Kiel GmbH
Seehafen Kiel GmbH & Co. KG
HH Vision GmbH & Co. KG

Bildunterschrift: Steuerungsgruppe Förde 5G: (V. li) Lisa-Marie Freundel
(DSN Connecting Knowledge); Lars Gummels (Port of Kiel), Jonas Dageförde
(Stadt Kiel),Prof. Dr. Reinhard von Hanxleden (CAU zu Kiel), Prof. Dr.
Olaf Landsiedel (CAU zu Kiel), Prof. Dr. Martina Gerken (CAU zu Kiel),
Ralf Duckert (DSN Connecting Knowledge), Daniel Laufs
(Wissenschaftszentrum Kiel), Björn Schwarze (Addix), Dr.-Ing. Christian
Schyr (AVL).

Entlang von Lieferketten ist ein offener Austausch zwischen unabhängigen
Partnern häufig nicht gegeben. Durch die Kombination von Künstlicher
Intelligenz (KI) und Blockchain soll diese Hürde überwunden werden – hin
zu einem vertrauenswürdigen Material-, Informations- und Finanzfluss. Um
Unternehmen bei diesem übergreifenden Datenaustausch zu unterstützen,
wurde am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML nun das
vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) geförderte Projekt
SKALA (Skalierbare KI- und Blockchain-Lösungen zur Automatisierung und
Autonomisierung in Wertschöpfungsnetzwerken) gestartet.

Ein transparenter und gleichzeitig souveräner Datenaustausch ist die Basis
für eine unternehmensübergreifende Automatisierung und Autonomisierung der
Leistungserstellung, der Prozessausführung und des Zahlungsverkehrs. Die
Kombination von KI und Blockchain kann diese Herausforderung angehen:
Während die Blockchain-Technologie das Vertrauen in die Herkunft von Daten
sicherstellt, kann KI die Validierung von Daten vor deren Speicherung auf
der Blockchain unterstützen.

Oliver Luksic, Parlamentarischer Staatssekretär beim Bundesminister für
Digitales und Verkehr: »Die Kombination von Künstlicher Intelligenz und
Blockchain-Technologie birgt enormes Potenzial, um Prozesse zu optimieren,
Transparenz zu erhöhen und die Effizienz in Lieferketten deutlich zu
steigern. Wir erwarten, dass die Forschungsergebnisse konkrete Wege
aufzeigen werden, wie wir mithilfe dieser Technologien Abläufe
vereinfachen, Kosten senken und gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit
unseres Logistikstandorts stärken können. Unser Ziel ist es, die
Logistikbranche spürbar zu entlasten – auch dank Einsatz neuester
Technologien.«

»Es wird zukünftig darum gehen, Technologien zu verbinden und neue
Geschäftsmodelle abzuleiten. Die KI- und Blockchain-Komponenten, die in
SKALA in Form von Softwarebausteinen, KI-Modellen, Smart Contracts und
Adaptern zur Anbindung von Drittsystemen als Open Source entwickelt
werden, bieten die einzigartige Möglichkeit, schnell und effizient De-
facto-Standards für eine Technologiekonvergenz zu schaffen und zu
verbreiten, wie es für einzelne Unternehmen nicht möglich wäre«, betonte
Prof. Michael Henke, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer
IML, bei der Förderbescheidübergabe am 5. November in Berlin.
Bis Ende 2025 möchte das Projekt SKALA konkrete Anwendungen als Open-
Source-Lösungen zur Verfügung stellen. Das soll Unternehmen neue
Geschäftsmodelle ermöglich, für Vertrauen untereinander sorgen und so die
Verbindungen entlang der Lieferketten stärken. Gerade kleine und mittlere
Unternehmen (KMU) erhalten mit SKALA eine entscheidende Starthilfe, um die
Potenziale von Blockchain und KI zu erschließen.

Forschende des Fraunhofer IML wollen in den kommenden anderthalb Jahren
anhand von vier Schwerpunkten bewerten, welche KI- und Blockchain-Lösungen
den größten Mehrwert bieten. Im ersten Schwerpunkt werden Lösungen zur
Verfolgung von Gütern vom Rohstoff zum Verbraucher entwickelt. Das ist
besonders im Hinblick auf gesetzliche Regularien wie den digitalen
Produktpass oder Nachhaltigkeitsberichte interessant. Außerdem werden die
Forschenden im zweiten Schwerpunkt Finanzinnovationen entwickeln, durch
die mit Smart Contracts finanzielle Transaktionen automatisiert und
regelbasiert verarbeitet werden. Der dritte Schwerpunkt widmet sich primär
der Digitalisierung und Teilung von Transportdokumenten. Dabei sollen vor
allem Brückentechnologien und verschiedene KI-Tools zum Einsatz kommen.

Zentral für jene Anwendungsfälle und die entwickelten Lösungen ist es,
Querschnittstechnologien zu finden. Denn um die Produktion europaweit zu
vernetzen, bedarf es Möglichkeiten, diese an bestehende Systeme der
Unternehmen anzubinden. Der letzte Schwerpunkt fokussiert sich auf
kooperatives Wirtschaften und die Vermittlung der Erkenntnisse an
Unternehmen. Mittels zahlreicher Anwendungsfälle und Demonstratoren können
Firmen nach Abschluss des Projekts jene neuen Technologien erkunden und so
herausfinden, welche Lösungen zu ihnen passen.

Das Projekt SKALA wird mit insgesamt 5 Millionen Euro durch das
Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) gefördert. Koordiniert
wird es vom Fraunhofer IML. Weitere Projektpartner sind das Fraunhofer-
Institut für Software- und Systemtechnik ISST und die Lehrstühle für
Unternehmenslogistik (LFO) sowie Förder- und Lagerwesen (FLW) der
Technischen Universität Dortmund. Zum Ende der Laufzeit im Dezember 2025
wollen die Forschenden die relevanten Ergebnisse der Öffentlichkeit als
Open Source zur Verfügung stellen.

Das Herbarium Ruperti ist eine einzigartige, um 1700 angelegte Sammlung
mit etwa 1.300 getrockneten Pflanzen aus Niedersachsen. Das Projekt
erforscht die botanische Praxis und das naturwissenschaftliche Denken der
frühen Neuzeit. Gleichzeitig sollen Erkenntnisse über die historische
Biodiversität gewonnen werden. Dafür wird das dreibändige Werk
restauriert, digitalisiert, kulturhistorisch analysiert und die darin
enthaltenen Pflanzen bestimmt.

Mit sorgfältig gepressten Pflanzenproben aus Norddeutschland auf über 540
Seiten bildet das Herbarium mit der Signatur HAB Cod. Guelf.153 Noviss.
4°ein vielfältiges Spektrum an kultivierten und wildwachsenden Gräsern,
Farnen und Blühpflanzen ab. Zwischen 1698 und 1704 wurde es von dem
Theologen Georg Andreas Ruperti (1670–1731) angelegt, der als Hofprediger
in London und in pietistischen sowie wissenschaftlichen Netzwerken tätig
war. 2019 kam die Sammlung aus britischem Privatbesitz in die Herzog
August Bibliothek (HAB).

Als frühe Bestandsaufnahme der Flora Norddeutschlands gewährt das
Herbarium seltene Einblicke in die historische Pflanzenwelt und
Artenvielfalt der Region und kann so auch Erkenntnisse zum Klimawandel in
den vergangenen 300 Jahren liefern. Gleichzeitig steht es für die
Verbindung von Naturkunde und Theologie im frühen 18. Jahrhundert und
dokumentiert Rupertis Engagement in botanischen und pietistischen
Netzwerken, die sich über Landesgrenzen hinweg erstreckten. Die
konservatorische Sicherung und Digitalisierung dieses Werks sowie eine
umfassende botanische Erschließung und Provenienzforschung sollen seine
Bedeutung als Wissensspeicher für die historische Biodiversität und
Gelehrtenkultur zugänglich machen.

Das dreijährige Projekt startete am 15. Oktober 2024 mit einem Kickoff-
Meeting, an dem alle Projektpartner*innen teilnahmen. Die Kooperation
vereint die HAB, das Institut für Pflanzenbiologie der Technischen
Universität Braunschweig sowie das Zentrum Klimaforschung Niedersachsen.
Finanziert wird das Vorhaben durch das Niedersächsische Ministerium für
Wissenschaft und Kultur über die Förderlinien „Kulturelles Erbe“ und
„Restaurierungs- und Konservierungsaufgaben in Landes- und
Hochschulbibliotheken“ sowie durch die Stiftung Braunschweigischer
Kulturbesitz.

Wissenschaft gedeiht dort, wo die Rahmenbedingungen förderlich sind. Dies
gilt neben der Lehre gleichermaßen für die Forschung. Damit die
Rahmenbedingungen so gestaltet werden, dass sie die Forschungsqualität
positiv(er) beeinflussen, wurden im deutschen Wissenschaftssystem in den
letzten zwei Jahrzehnten spezialisierte Strukturen und Rollenträger.innen
geschaffen: das Wissenschaftsmanagement und dessen Personal. Das
forschungsbezogene Wissenschaftsmanagement kann als erfolgreich bezeichnet
werden, wenn es Forschung spürbar besser ermöglicht und somit zu deren
Qualitätssteigerung beiträgt. Wie das geschafft und welche Stellschrauben
dafür relevant sind, ist Thema der neuen HoF-Handreichung.

Es wird zunächst ein Modell für Wissenschaftsbedingungsmanagement
entwickelt. Dieses kann die Hochschulen und außeruniversitären
Forschungseinrichtungen unterstützen, im forschungsbezogenen
Wissenschaftsmanagement eigene Schwerpunkte zu setzen und den Aufwand
bedarfsabhängig zu gestalten – etwa je nachdem, wie viele
Personalressourcen zur Verfügung stehen und welche konkreten Erwartungen
mit dem Wissenschaftsmanagement verbunden sind.

Im Zentrum des Modells stehen die Erwartungen der Anspruchsgruppen des
Wissenschaftsmanagements – Entlastung, Sicherung, Innovation. Um diese
Erwartungen zu erfüllen und einen möglichst reibungslosen Ablauf des
Forschungsbetriebs zu gewährleisten, müssen Wissenschaftsmanager.innen oft
eine Balance zwischen unterschiedlichen Handlungslogiken und Anforderungen
finden. Als gestaltbare Variablen für den Erfolg des
Wissenschaftsmanagements lassen sich sodann Stellschrauben identifizieren.
Stellschrauben sind als gestaltbare Elemente zu verstehen, mit denen
innerhalb von Prozessen Richtungsentscheidungen getroffen und dabei auch
ggf. Korrekturen bisheriger Prozesse herbeigeführt werden können. Diese
lassen sich in formale, organisatorische, inhaltliche und individuelle
Stellschrauben unterteilen.

Die Erwartungen an das forschungsbezogene Wissenschaftsmanagement und die
verfügbaren Stellschrauben werden dann zusammengedacht. Für ein
Bedingungsmanagement werden so Anforderungen abgeleitet, die bedient
werden müssen, sollten oder können. Diese lassen sich in
Grundanforderungen, Leistungsanforderungen und Wow-Anforderungen
unterscheiden. Am Ende werden Prinzipien guten Wissenschaftsmanagements,
also handlungsleitende Maximen, formuliert.

Die Entwicklung eines effektiven Wissenschaftsmanagements zur
Forschungsunterstützung ist eine komplexe Aufgabe, die von Einrichtung zu
Einrichtung variieren kann. Dennoch haben sich in der Praxis verschiedene
Ansätze und Modelle herausgebildet, die sich als besonders wirksam
erwiesen haben und das Potenzial zur Übertragung auf andere Kontexte
besitzen. Diese Aspekte sind als Inspirationsquellen und Ausgangspunkte
für die Entwicklung maßgeschneiderter Lösungen zu verstehen. Jede
Einrichtung muss die Übertragbarkeit dieser Praktiken im Kontext ihrer
spezifischen Bedingungen, Ressourcen und Ziele sorgfältig prüfen und
gegebenenfalls anpassen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Für Rückfragen wenden Sie sich bitte an:
Sebastian Schneider, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.lle.de oder
Dr. Justus Henke, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.

Originalpublikation:
Sebastian Schneider / Frederic Krull / Justus Henke: Qualitätswirksam
gestalten. Bedingungen und Kriterien für ein erfolgreiches
forschungsbezogenes Wissenschaftsmanagement (HoF-Handreichungen 16),
Institut für Hochschulforschung (HoF), Halle-Wittenberg 2024, 85 S. ISBN
978-3-937573-96-0
https://www.hof.uni-halle.de/web/dateien/pdf/HR_FortBeaM_ONLINE.pdf