Zentrum für digitale Innovationen Niedersachsen

Mit dem ZDIN baut das Land ein Netzwerk wissenschaftlicher Einrichtungen auf, um aktiv die Potenziale der Digitalisierung unter Einbezug der Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft zu nutzen. Das ZDIN arbeitet seit Januar 2019 mit Koordinierungsstelle in Oldenburg.

  • Stärken niedersächsischer Forschungskompetenzen
  • Fördern der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Praxis
  • Begleiten des Dialoges mit der Gesellschaft
Gefördert durch:

Das ZDIN

Kooperative, anwendungsorientierte Digitalisierungsforschung

Das ZDIN wird den Prozess der digitalen Transformation in Niedersachsen wissenschaftlich begleiten, mitgestalten und Innovationen erleichtern. Ziel des Zentrums ist die Stärkung der niedersächsischen Forschungskompetenzen im Bereich der Digitalisierung, Förderung der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Praxis und den Dialog mit der Gesellschaft zu begleiten. Das ZDIN trägt aktiv und unmittelbar zum wechselseitigen Wissens- und Technologietransfer in Niedersachsen bei. Zum ausführlichen Konzeptpapier

Die Mitglieder des ZDIN arbeiten in Zukunftslaboren zusammen. Diese sind Themenplattformen, in denen sich Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen mit Praxispartnern vernetzen, über aktuelle Forschungsfragen austauschen, Ideen für anwendungsorientierte Forschungsprojekte generieren und diese gemeinsam bearbeiten. Die Mitglieder der Zukunftslabore werden regelmäßig Workshops und Veranstaltungen organisieren und in unterschiedlichen Konstellationen angewandte Forschungsprojekte durchführen. Dazu sind eine einheitliche öffentliche Darstellung der Zusammenarbeit des ZDIN und ein enger Austausch mit der Digitalagentur Niedersachsen vorgesehen.

Der Aufbau der Zukunftslabore wird vom MWK mit einer Ausschreibung für die Anschubfinanzierung erster Verbundprojekte gefördert.

Koordinierungsstelle

Die Koordinierungsstelle des ZDIN in Oldenburg hat die Aufgabe als koordinierende und unterstützende Institution ein zentraler Ansprechpartner für die Mitglieder des ZDIN, Wirtschaft, Politik und Öffentlichkeit zu sein. In diesem Zusammenhang nimmt die Koordinierungsstelle eine wichtige Brückenfunktion zwischen Forschenden, sowie Wissenschaft und Praxis wahr, um den Austausch und die Zusammenarbeit zu fördern.

Die Koordinierungsstelle stellt die zentrale Plattform zur Darstellung der Arbeiten und Ergebnisse des ZDIN und anknüpfender Projekte bereit, um diese gegenüber der allgemeinen Öffentlichkeit, der Wissenschaft, wie auch der Wirtschaft zu vermitteln und eine große Verbreitung zu erreichen. In diesem Zuge findet die Planung und Durchführung von Veranstaltungen für die Wissenschaftskommunikation mit der Gesellschaft zu aktuellen und kritischen Fragen der Digitalisierung statt.

Zukunftslabor Agrar

Digitalisierung in der Landwirtschaft

Informationstechnik ist bereits heute ein unverzichtbarer Teil moderner Maschinen und Prozesse in der Agrar- und Ernährungswirtschaft. Die Digitalisierung der Landwirtschaft, verstanden als umfassende Vernetzung und Integration von Maschinen, Prozessen und Akteuren im landwirtschaftlichen Wertschöpfungsnetz, schreitet voran. Bestehende Strukturen, Anwendungsroutinen und Geschäftsmodelle sowie deren wirtschaftliches, soziales und geographisches Umfeld werden sich massiv verändern. Vernetzung stärkt das Informationspotenzial von Produzierenden und Konsumierenden im Wertschöpfungsnetz erheblich. Sie erlaubt gleichzeitig, den gestiegenen Bedarf nach Information und Transparenz durch Gesellschaft und Politik zu befriedigen. Dies stellt höhere Anforderungen an die Datendurchlässigkeit und Transparenz; in einem Marktumfeld muss Transparenz aber selektiv sein, um akzeptabel zu sein. Akteure müssen ihre Datenhoheit behalten und Informationen zielgruppenspezifisch preisgeben können.

Zentrale Aspekte sind Fragen des Datenmanagements und der Dateninterpretation, der Automatisierung und Autonomie in der Agrartechnik sowie nach Auswirkungen der Digitalisierung auf das Arbeitsumfeld, die Ausbildungsinhalte und die rechtlichen Rahmenbedingungen in der Agrar- und Ernährungswirtschaft. Weiter wird der Beitrag der Digitalisierung für die Nachhaltigkeit landwirtschaftlicher Prozesse analysiert.

Bild: Hochschule Osnabrück

Zukunftslabor Energie

Digitalisierung in der Energieversorgung

Die Digitalisierung spielt in Energiesystemen und für die Energiewende eine bedeutende Rolle. Sie unterstützt beziehungsweise ermöglicht die Erfassung, Überwachung, Kommunikation, Analyse und Optimierung von Messwerten sowie die (Fern-)Steuerung dezentraler Energieumwandlungsanlagen und Betriebsmittel für eine effizientere Betriebsführung, die sich weitgehend automatisiert an die hochdynamisch veränderlichen Prozesse der Energiewirtschaft anpasst. Ein mehrere Sektoren wie Strom, Gas oder Wärme integrierendes Energiesystem schafft einerseits Flexibilität, um auf die Prognoseunsicherheit dezentraler, dargebotsabhängiger Energieeinspeisung reagieren zu können. Gleichzeitig erhöht es die Systemkomplexität drastisch – mit Auswirkungen auf Modellierung und Steuerung. Neben einem Verständnis für neue Wechselwirkungsdynamiken in einem integrierten Energie- und Informationssystem sind zum Teil völlig neue Ansätze zur Analyse und Optimierung dieses Cyber-Physical-Energy-System-of-Systems erforderlich.

Zentrale Aspekte sind maschinelles Lernen und Big Data Analytik in Energiesystemen, cyber-resiliente Energiesysteme und Informationssicherheit, Informations- und Kommunikationstechnologie-basierte Integration neuer Akteure in die System- und Einsatzplanung von dezentralen Energieanlagen sowie Interoperabilität und standardisierte Prozesse multimodaler Energiesysteme.

Bild: OFFIS

Zukunftslabor Gesellschaft & Arbeit

Digitalisierung und die Auswirkungen auf Gesellschaft & Arbeit

Die Möglichkeiten einer zunehmend softwarebasierten Technisierung sowie die Vernetzung und Automatisierung von Geschäfts- und Leistungserstellungsprozessen haben große Auswirkungen auf Arbeit, Organisation und Beschäftigung. Digitalisierung und Automatisierung werden eine tiefgreifende und systemische Transformation von Industrie und Dienstleistungen, der daran gebundenen Wirtschaftsentwicklung und der kulturellen Einbettung in die Gesellschaft zur Folge haben. Die neuen hochgradig vernetzten, intelligenten Technologien bieten das Potential, Produktions- und Dienstleistungsprozesse radikal neu zu organisieren. Erwartet werden weitreichende Auswirkungen auf Umfang und Art der Beschäftigung und auf die inner- und zwischenbetriebliche sowie räumliche Organisation. Zudem verändern sich Arbeits- sowie Interaktionsformen und es ist von Verschiebungen und Gestaltungsbedarfen bei den Rollen-, Kompetenz- und Anforderungsprofilen der Beschäftigten auszugehen.

Zentrale Aspekte sind die arbeitsbezogenen Folgen und Wirkungen der Digitalisierung, die Möglichkeiten, Konzepte und Voraussetzungen für die Gestaltung digitaler Arbeitswelten, die Auswirkungen künstlicher Intelligenz auf Organisationsprozesse sowie Fragen der damit verbundenen Gestaltung von Wirtschaftspolitik und Regulierung.

Zukunftslabor Gesundheit

Digitalisierung in der Gesundheitsversorgung

Die medizinische Forschung und Gesundheitsversorgung stehen durch die zunehmende Digitalisierung vor einem grundsätzlichen Umbruch. Grundlegende Fortschritte in der Sensorik und Bildgebung im klinischen Alltag sowie privaten Umfeld liefern neue Daten. Die transsektorale Vernetzung von Versorgungsdaten verknüpft die episodischen Datensätze zu heterogenen Datensätzen, welche mittelfristig die gesamte Lebensspanne umfassen. Neue Datenanalyse-Technologien für große Datenmengen ermöglichen neuartige Ansätze für das Verständnis und die Therapie von Erkrankungen. Dabei handelt es sich nicht um den einfachen Einsatz von Technologien, sondern um grundlegende Veränderungen der Gesundheitsversorgung, die sich in einer individuelleren Versorgung, neue telemedizinische Angebote und neue Marktteilnehmer darstellen.

Zentrale Aspekte sind der Einsatz neuer digitaler Methoden in Versorgung und Pflege, eine evidenz- und datenbasierte Medizin, die Gestaltung gesundheitsfördernder Lebenswelten, smarte Implantate und neuartige (Bio-)Sensorik, eine personalisierte Medizin sowie umfassende Versorgungsforschung entlang der gesamten Versorgungskette. Besonders bedeutend sind die Schwerpunkte translationale Medizin, Versorgung in der Fläche, individuelle Prävention im Sinne einer gesunden Lebensplanung. Es bedarf auch einer Weiterentwicklung von Ausbildung und Lehre zur notwendigen Kompetenzvermittlung.

Zukunftslabor Mobilität

Digitalisierung der Mobilität

Das Verkehrsaufkommen steigt weltweit an und Mobilitätsbedarfe verändern sich. Kernanforderungen an moderne Mobilitätslösungen sind Schnelligkeit, Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit, Flexibilität sowie Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit. Digitalisierung ist eine wesentliche Grundlage für neue Lösungsansätze und Geschäftsmodelle, beispielsweise durch neuartige (autonome) Fahrzeugsysteme und -funktionen auf der Basis von Umfeld- und Lageerkennung, Navigation, Steuerung, Mensch-Maschine-Schnittstellen, sowie Kommunikation, Interaktion und Kooperation. Zukünftige Mobilitätskonzepte werden durch eine stärkere Kombination unterschiedlicher Mobilitätsträger geprägt sein und den Transport von Personen und Güter weiter integrieren. Die Intermodalität erfordert eine bessere Vernetzung der Mobilitätsträger untereinander sowie mit den Nutzenden. Hierfür ist eine transportübergreifende Betrachtung von Technologien und Prozessen zur Erhebung, Auswertung und Bereitstellung von Daten erforderlich. Die Leitidee des Zukunftslabors Mobilität lautet vom intelligenten Fahrzeug zur integrierten Mobilität durch Digitalisierung.

Zentrale Aspekte sind digitalisierte und intermodale Mobilitätskonzepte, digitale Dienste und Dienstleistungen, intelligente Verkehrs- und Transportsysteme, Fahrzeugsysteme und -funktionen, Sicherheit und Datenschutz mobilitätsbezogener Daten sowie intelligente, datenbasierte Anwendungen.

Zukunftslabor Produktion

Digitalisierung der Produktion

Technologische Entwicklungen der Informations- und Kommunikationstechnologien führen derzeit zu einem tiefgreifenden Wandel der industriellen Produktion. Die Wettbewerbssituation produzierender Unternehmen ist geprägt durch eine wachsende Dynamik, steigende Prozesskomplexität sowie sich verkürzende Produkt- und Innovationszyklen. Zudem spielen ökologische und soziale Fragen eine zunehmende Rolle. Die Vernetzung technischer Systeme in Echtzeit und die hieraus resultierende Verschmelzung der realen und virtuellen Welt stellen wesentliche Merkmale dar. Die mit diesen Systemen verfügbare Vernetzung wertschöpfender Prozesse bietet neue Möglichkeiten zur Steigerung der Produktivität und der Wirtschaftlichkeit. Mögliche Anwendungen umfassen adaptive und selbstlernende Wertschöpfungssysteme, massendatenbasierte Prognosesysteme auf Basis eines digitalen Schattens oder Funktionalitäten entlang des gesamten Lebenszyklus von Produkten.

Zentraler Aspekt ist die Vorstellung einer durchgängigen digitalen Prozesskette. Hiermit verbundene Themen umfassen die Vernetzung von Systemen in der Produktion, die Modellierung von Produktionsprozessen und Prozessketten sowie innovative Ansätze zu deren Optimierung. Auch stellen sich Fragen zur Bewertung verschiedener Digitalisierungsansätze, der Technikfolgenabschätzung für den Arbeitsplatz der Zukunft sowie zu Potenzialen für Ressourceneffizienz.

Bild: Nico Niemeyer, Leibniz Universität Hannover