Innovationen für eGovernment und eHealth Bundeswirtschaftsministerium fördert Big- und Smart-Data-Projekte

Autor / Redakteur: Thomas Drilling und Manfred Klein / Nico Litzel

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert im Rahmen seines Technologieprogramm „Smart Data – Innovationen aus Daten“ 13 ausgewählte „Leuchtturmprojekte“, die sich mit der Entwicklung innovativer Dienste und Dienstleistungen befassen.

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Staatssekretärin Brigitte Zypries eröffnete die Konferenz „Smart Data – Deutschland und Europa auf dem Weg zu einer digitalen Datenökonomie“
Staatssekretärin Brigitte Zypries eröffnete die Konferenz „Smart Data – Deutschland und Europa auf dem Weg zu einer digitalen Datenökonomie“
(Bild: BMWi/Wolfgang Borrs)

Einzelheiten zum Technologieprogramm „Smart Data – Innovationen aus Daten“ und zu den ausgewählten Projektvorschlägen waren unter anderem Thema auf der vom Bundesministerium am 22. April 2015 in Berlin veranstalteten Konferenz „Smart Data – Deutschland und Europa auf dem Weg zu einer digitalen Datenökonomie“.

Digitale Agenda

Laut Aussage des BMWi wird der Umsatz mit Big-Data-Lösungen für das Jahr 2017 auf weltweit über 50 Milliarden Euro geschätzt. Daher fördert das BWMi mit seinem Technologieprogramm „Smart Data – Innovationen aus Daten“ 13 so genannte Leuchtturmprojekte für smarte Datenlösungen mit 30 Millionen Euro. Das Programm ist Teil der neuen Hightech-Strategie sowie der Digitalen Agenda der Bundesregierung

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Rohstoff der wirtschaftlichen Wertschöpfung

Dazu heißt es in der zugehörigen Mitteilung: „Daten sind im digitalen Zeitalter der Rohstoff für wirtschaftliche Wertschöpfung – ihre intelligente Nutzung ist die Quelle von Innovation und Wachstum. Unternehmen stehen vor der Herausforderung und Chance, eine immer größer werdende Menge an Daten effizient einzusetzen. Die Potenziale gerade für den Mittelstand sind enorm: Big Data kann die Triebfeder für innovative Geschäftsmodelle und Produkte werden.“ Ferner heißt es: „Wir wollen möglichst frühzeitig eine breite Nutzung von intelligenten Big-Data-Technologien anstoßen.“

Primäre Ziele

Das primäre Ziel besteht nach Aussage des BWMi darin, den künftigen Markt für Smart-Data-Technologien am Standort Deutschland zu erschließen. Von entsprechenden Technologien, die eine einfache Handhabbarkeit, vor allem in den Punkten Datensicherheit und Datenqualität versprechen, sollen in erste Linie kleine und mittelständische Unternehmen profitieren – Anbieter- wie Anwenderunternehmen gleichermaßen.

So sollen technische, strukturelle, organisatorische und rechtliche Hemmnisse beim Einsatz von Smart-Data-Technologien in Deutschland aus dem Weg geräumt werden.

Gesamtvolumen von 55 Millionen Euro

Neben den rund 30 Millionen Euro Fördermitteln, mit denen das BMWi das Programm „Smart Data - Innovationen aus Daten“ ausstattet, steuern die beteiligten Unternehmen und Organisationen weitere 25 Millionen Euro bei, sodass das Programm ein Gesamtvolumen von etwa 55 Millionen Euro hat. Der Schwerpunkt des Technologie­programms liegt in den Anwendungsbereichen Industrie, Mobilität, Energie und Gesundheit, wie sich anhand der 13 in der zugehörigen Bekanntmachung des BWMi aufgelisteten Projektvorschläge erkennen lässt.

Das Thema Smart City wird derzeit in den Kommunen intensiv diskutiert. Viele der angedachten oder zum Teil schon projektierten Smart-City-Konzepte basieren auf Big- beziehungsweise Smart-Data-Anwendungen. Folgerichtig fördert das BMWi auch aus diesem Bereich Erfolg versprechende Projekte.

Eines davon ist ExCELL – Echtzeitanalyse und Crowdsourcing für eine selbstorganisierte City-Logistik. Zur Begründung heißt es aus dem Ministerium: „Der volkswirtschaftliche Schaden, der jedes Jahr durch Staus in Deutschland entsteht, beträgt laut dem britischen Forschungsinstitut Centre for Economics and Business Research (CEBR) knapp acht Milliarden Euro. Zudem werden dem Kraftfahrt Bundesamt zufolge in Deutschland jährlich knapp sechs Milliarden Kilometer ohne Fracht von Transportunternehmen zurückgelegt. Das sind nur zwei Beispiele, die zeigen, welche enormen Effizienzpotenziale in einer effizienteren Mobilität und Logistik stecken.“

Ziel des Projekts ExCELL sei die Entwicklung und Pilotierung einer Plattform, die integrierte Mobilitätsdienstleistungen für KMU ermögliche. Basierend auf existierenden Geo-, Verkehrslage- und Betriebsdaten soll ein Crowdsourcing­Ansatz verfolgt werden, um Dezentralität, Flexibilität und Aktualität zu gewährleisten.

Die Plattform soll existierende Routingkonzepte von derzeit sieben Praxispartnern integrieren und deren Daten mit heterogenen Massendaten aus der Crowd anreichern.

Katastrophenmanagement mit Smart Data

In Katastrophenfällen, wie beispielsweise bei Hochwasser, spielt eine gute Datenverfügbarkeit bekanntermaßen in allen Phasen des Risikomanagements eine außerordentlich wichtige Rolle. Aktuelle und verlässliche Informationen über die Vor-Ort-Situation sind aus unterschiedlichen Gründen derzeit aber noch nicht schnell genug für den Einsatz verfügbar.

Das Projekt sd-kama – Smart-Data-Katastrophenmanagement will hier am Beispiel der Naturkatastrophe „Hochwasser“ Abhilfe schaffen. Projektziel ist, die Verfügbarkeit von Informationen, beispielsweise über das Ausmaß und die Intensität des Hochwassers, über die betroffene Bevölkerung oder über den Zustand von Gebäuden und Infrastrukturen, zu verbessern.

Dazu soll im Rahmen des Projekts ein Informationssystem entwickelt werden, das unter anderem geografische Angaben aus Satellitenbildern mit anderen Quellen, wie durch Crowdsourcing gewonnenen Bild und Videodaten der Vor-Ort-Situation beziehungsweise weiteren Sensordaten, zusammenführt und ein zielgerichtetes, echtzeitfähiges und skalierbares Katastrophenmanagement ermöglichen soll.

Intelligente Energienutzung

Angesichts der Energiewende und des sich schnell verändernden Energiemarktes ist eine zuverlässige, stabile und kostengünstige Energieversorgung von Infrastrukturen wie Flug- oder Seehäfen, Industrie und Chemieparks, Fabriken oder Fertigungsanlagen eine immense Herausforderung. Insbesondere die Steuerung energierelevanter Anlagen funktioniert häufig anlagenspezifisch und ohne intelligente Vernetzung, was eine Abstimmung der Anlagen untereinander erschwert. Das Forschungsprojekt SmartEnergyHub beschäftigt sich mit der Frage, wie Betreiber solcher kritischer Infrastrukturen das Energiemanagement optimieren können.

SmartEnergyHub verfolgt einen Ansatz auf Basis einer sensorbasierten Smart-Data-Plattform, über die Energiemanagementdaten, Wetterprognosen und die Anbindung an externe Marktplätze kombiniert und dadurch Energiesparpotenziale erschlossen werden.

Energieeffizienzsteigerungen sollen dabei durch eine gesamtheitliche Betrachtung aller vorhandenen energierelevanten Anlagen erreicht werden können. Am Beispiel des Stuttgarter Flughafens will SmartEnergyHub zeigen, wie durch den Einsatz intelligenter IT-Lösungen Einsparpotenziale und Mehrwerte für den Betrieb von Infrastrukturen realisiert werden können.

Der Operationssaal ist das Herz des Krankenhauses, sein reibungsloser Betrieb ist ganz offensichtlich essentiell und mitunter auch existenziell. Die Vernetzung mit allen relevanten vor und nachgelagerten klinischen, patientenbezogenen und administrativen Prozessen hat daher höchsten Stellenwert.

Diese Prozesse laufen aber in den seltensten Fällen reibungslos. Das Projekt InnOPlan zielt nun darauf ab, medizinische Geräte so zu erweitern, dass diese nicht nur ihre technische Funktion erfüllen, sondern zusätzlich eine Datenintelligenz schaffen, durch die klinische Prozesse noch vernetzter und effizienter gestaltet werden können.

InnOPlan will dazu Medizingeräte zu intelligenten Datenlieferanten weiterentwickeln. Um die so generierten und meist unstrukturierten Daten verarbeiten zu können, entwickelt InnOPlan Methoden und Werkzeuge, die in einem weiteren Schritt die Daten mit klinischen Prozessen innerhalb und außerhalb des Operationssaals vernetzen sollen.

So sollen klinische und logistische Workflows, die OP-Planung sowie die Verfügbarkeit von Geräten optimiert und Prozesskosten in Krankenhäusern gesenkt werden.

Abschließend sollen unter der besonderen Berücksichtigung der Datensicherheit rechtssichere Geschäftsmodelle skizziert werden, mit denen Medizintechnikanbieter sowie datenverarbeitende Dienstleister entsprechende Smart-Service-Plattformen für medizinische Nutzer anbieten können.

Klinische Datenintelligenz

Patientendaten im klinischen Umfeld stammen heute aus verschiedensten Quellen und liegen in unterschied­lichen Formaten vor: persönliche und Genom-Daten, Diagnosedaten aus EKG, CT oder MRT, Informationen zu Therapien oder Daten zur Medikation, dazu Text, Audio und Bilddaten sowohl in strukturierter als auch in unstrukturierter Form. In den meisten Fällen sind diese Daten jedoch nicht vernetzt und teilweise haben die behandelnden Ärzte keinen Zugriff darauf.

Das Projekt „KDI – Klinische Datenintelligenz“ will die Auswertung umfangreicher und komplexer Patientendaten automatisieren und dadurch drastisch vereinfachen. Dazu sollen sämtliche verfügbaren Patientendaten aus unterschiedlichen Quellen zu einem Patientendaten-Modell zusammengeführt werden. Die Macher hoffen, mit diese Integration der Daten die Grundlage für innovative Dienste zur Versorgung von Patienten und medizinische Forschung schaffen zu können.

Die Lösung lässt sich auf jedes Krankheitsbild anwenden und wird bei KDI exemplarisch an zwei Krankheiten demonstriert: Brustkrebs und Nierentransplantation. Die Versorgung soll so verbessert und die klinischen Ärztinnen und Ärzte entlastet werden, da medizinische Entscheidungen erleichtert werden. Mithilfe einer App-Infrastruktur sollen sich weitere Anbieter – ins besondere KMU – mit ihren Lösungen einbringen können.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt das Projekt SAHRA – Smart Analysis – Health Research Access. Das Projekt soll es ermöglichen, Abrechnungsdaten, Behandlungsdaten sowie Studien und Registerdaten rechtssicher kombinierbar und für die Versorgungsforschung und die dazu ermächtigten Leistungserbringer zugänglich zu machen.

Dazu soll eine repräsentative Stichprobe umfangreicher Leistungsdaten aus der Versorgungspraxis über eine hochsichere, webbasierte Analyseplattform mit weiteren Datenquellen des Gesundheitswesens verbunden, mit wissenschaftlichen Methoden unter Nutzung modernster Memory Technologie analysierbar und rechtssicher zugänglich gemacht werden.

Daten im Gesundheitsbereich sind jedoch besonders sensibel. Krankenversicherte genießen deshalb einen hohen Sozialdatenschutz. Die strikte Einhaltung sowie technische, juristische und organisatorische Umsetzung des Datenschutzes und die Wahrung von Betriebsgeheimnissen bilden deshalb einen wesentlichen Schwerpunkt des SAHRA-Projektes.

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