Forschungsschwerpunkte

Forschung & Entwicklung rund um Embedded Systems und Cyber-Physical Systems stellt an der FH Technikum Wien das größte relevanzorientierte Forschungsgebiet dar. Angesiedelt ist dieser Forschungsschwerpunkt am Institut für Embedded Systems und umfasst aktuell die beiden Basistechnologiebereiche Test und Verifikation von verteilten eingebetteten Computersystemen und Entwurf von eingebetteten Computersystemen sowie das Anwendungsgebiet Smart Homes und Assistive Technologies.


Aufbauend auf bestehenden Kompetenzen der verteilten eingebetteten Systeme für Echtzeitanwendungen (Reaktive Systeme, Cyber-Physical Systems) wird laufend der vierte Bereich Internet of Things aufgebaut, dem hauptsächlich eine basistechnologische Relevanz zukommt. So ist IoT die Enabling Technology für Anwendungen der Smart Homes, Assistive Technologies, eHealth-Systeme oder Intelligente Produktionssysteme (Industrie 4.0).


Des Weiteren wird, primär aus Anforderungen der Smart Homes / Domotics Anwendungen, der Basistechnologiebereich Navigation & Control als fünfter Bereich erschlossen, bei dem z.B. verteilte eingebettete Kamerasysteme (Distributed Embedded Vision Systems) zur Lokalisierung, zum Mapping sowie zur Obstacle-Recognition verwendet werden.


Der F&E-Schwerpunkt „Embedded Systems und Cyber-Physical Systems“ deckt somit folgende Kompetenzen und Gebiete ab:
1. Test und Verifikation von verteilten eingebetteten Computersystemen Deduktive Verifikation, Model Checking, Statische Codeanalyse, Simulation, Test & Diagnose, Checkpointing, Runtime Verification, Post-Silicon Verification, Debugging, HW/SW Co-Verification, Fault Injection, Tools für Verifikation & Test eingebetteter Systeme
2. Entwurf von eingebetteten Computersystemen Design Space Exploration, ESL Design und Systemmodellierung, High-level Synthesis, HW/SW Co-Design, SoC Design, FPGA und ASIC Design, Embedded Systems Software Design, Multi Core/Task Programming, OS für Embedded Systems, Electronic Design Automation & Tools
3. Smart Homes und Assistive Technologies Drahtlose / drahtgebundene Smart Home & Building Automation Systems, Active Assisted Living (AAL), Service Robotics, barrierefreie Mensch-Maschine Schnittstellen, Design-for-All
4. Internet of Things Wireless & ad hoc Networks, Automotive Networks, Automationsnetze, Smart Sensors & Actuators, verteilte Systeme, Echtzeitsysteme, Uhrensynchronisation in Computernetzwerken, Interoperabilitätsaspekte
5. Navigation & Control Computer Vision, digitale Signalverarbeitung, Embedded Control, Machine Learning, Autonomous & Cyber-Physical Systems

Für alle fünf genannten Bereiche sind (wie generell für Embedded und Cyber-Physical Systems charakteristisch) Safety-, Security-, Echtzeit-, Zuverlässigkeits- und Low-Power-Aspekte hochgradig relevant.

 

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Peter Balog

FH-Prof. DI Peter Balog

Studiengangsleitung
+43 1 333 40 77-265
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Peter Rössler

FH-Prof. DI Dr. Peter Rössler

Stv. Studiengangsleiter Elektronik
+43 1 333 40 77-296
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Bislang ist das globale Energiesystem zu etwa 90 % von fossilen Energien und in geringerem Ausmaß von der Atomtechnik dominiert, Technologien der erneuerbaren Energien decken aktuell nur etwa 10 % ab, in Österreich ist es derzeit etwa ein Drittel. Der Klimawandel, die Verknappung der fossilen Energieressourcen und Abhängigkeiten von politischen Krisenregionen sind die treibenden Kräfte, die einen nahezu vollständigen Umbau des globalen Energiesystems zum Ziel haben.

Der Ausbau der erneuerbarer Energien und deren Integration in urbane Energiesysteme, intelligente Netze für effiziente Energieverteilung, die Abstimmung von Verbrauch mit der Erzeugung aus erneuerbaren Quellen stellen allesamt große technologische, systemische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Fragestellungen dar. Besonders dichtbesiedelte urbane Räume mit hohen Energiedichten bilden dabei eine große Herausforderung.

In enger Kooperation mit universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen, mit der Energiewirtschaft und anderen österreichischen Unternehmen sowie in beratender Funktion für Politik und öffentliche Stellen baut die FH Technikum Wien, entsprechend der strategischen Ausrichtung der nationalen und europäischen Innovation, die F&E-Aktivitäten in diesem Schwerpunkt laufend aus.

Kompetenzen und Betätigungsfelder im Forschungsschwerpunkt Renewable Urban Energy Systems:

  • Systemisches Verhalten von Komponenten der Energieerzeugung: Photovoltaik, Kleinwindkraft, Elektrische Energiespeicher
  • Erneuerbare thermische und elektrische Energiesysteme und Netze (Smart Grids)
  • Gebäudetechnologien, Stadttechnologien (Smart City)
  • Neue urbane Energietechnologien (Infrastruktur für E-Mobilität,…)
  • Gesamtökologische Untersuchungen im Energiebereich
  • Ermittlung der Nachhaltigkeitsperformance (Technologiebewertung)
  • Theoretisches (Modellierung und Simulation) als auch experimentelles und messtechnisches Know-how (Tests und Monitoring) Forschungsinfrastruktur:
  • Der FH-Standort ENERGYbase als Living Lab: Passivhaus mit Photovoltaik-Fassade, Kleinwindrad, Wärmepumpen, Pufferspeicher und E-Tankstelle
  • Betrieb eines Kleinwindkraftanlagen-Forschungsfeldes in Lichtenegg (NÖ)
  • Photovoltaik / Speicher / Smart Grid Labor für Ausbildungszwecke
  • Diverse Kleinlabors im Bereich der Erneuerbaren Technologien (Solar / Wärmepumpen / …) Darüber hinaus sind VertreterInnen des Instituts in diversen nationalen und internationalen ExpertInnennetzwerken vertreten, so z.B. als stellvertretende Leitung des Photovoltaik-Forschungsprogrammes der Internationalen Energieagentur (IEA) sowie in der Koordination der Österreichischen Technologieplattform Photovoltaik.

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Hubert Fechner

FH-Prof. DI Hubert Fechner, MAS, MSc

Leitung Master Erneuerbare Urbane Energiesysteme
+43 1 333 40 77-572
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Gesundheit und Mobilität sind essentielle Grundbedürfnisse der Menschen und gleichzeitig Innovationsmotor für die österreichische Wirtschaft. In unserer Informationsgesellschaft ist dabei die effektive und effiziente Unterstützung von Menschen, Organisationen und Unternehmen durch IKT-basierte, vernetzte Services eine zentrale Aufgabe.

Der interdisziplinäre Forschungsschwerpunkt entwickelt zukunftsweisende Konzepte, Technologien und Services im Bereich von eHealth und Mobility und stellt sie für die Einbettung in die organisatorischen und gesellschaftlichen Ökosysteme bereit.

Eine wesentliche Herausforderung dabei ist es, die derzeit heterogenen Systeme über interoperable Nahtstellen auf Basis internationaler Standards zu integrieren. Ebenso sind vermehrt innovative Messgeräte und Sensoren auf dem Weg zum „Internet of Things“ einzubinden. Mobile Devices und Anwendungen spielen als Schnittstellen zu den AnwenderInnen eine wesentliche Rolle, daher liefern „Human Factors“ und Usability substantielle Beiträge. Vielfältige Informationsquellen z.B. zu Umweltfaktoren und die Nutzung vorhandener Datenbasen (z.B. Open Data) führen im Zusammenspiel zu gesamtheitlichen Konzepten (z.B. Smart Cities), in deren Rahmen durch Datenintegration und Datenanalyse zusätzliches Wissen und intelligente Systeme entstehen.

Im Umfeld von kritischen und sensiblen Daten sind Security und Safety essentielle Grundlagen. Das betrifft nicht nur die Kernbereiche eHealth und Mobility, sondern darüber hinaus auch generell die Sicherung kritischer Informationsinfrastrukturen.

Kompetenzen und Betätigungsfelder im Forschungsschwerpunkt Secure Services, eHealth & Mobility:

  • eHealth + mHealth Technologies
  • Interoperability & Standards
  • Security & Privacy, Analytics und Big Data
  • Anwendungen für Medizin, Gesundheit und Sport

Kompetenzen und Forschungsgebiete im Bereich Mobility

  • Design und Implementierung mobiler und Verkehrsservices
  • Lösung urbaner Herausforderungen mit dem Fokus Mobilität unter Anwendung integrativer IKT Systeme
  • Human Factors in Intelligent Transportation Systems
  • Partizipative Smart City Konzepte
  • Datenanalyse, Datenintegration, Big Data für Smart Cities

Kompetenzen und Forschungsgebiete im Bereich Security & Privacy

  • Security & Privacy Frameworks zum Schutz sensibler Daten
  • Konzepte und Technologien zum Schutz kritischer Informationsinfrastrukturen

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Alexander Mense

FH-Prof. DI Alexander Mense

Studiengangsleitung Informationsmanagement & Computersicherheit
+43 1 333 40 77-232
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Stefan Sauermann

FH-Prof. DI Dr. Stefan Sauermann

Studiengangsleiter
+43 1 333 40 77-988
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Die Gefährdungen der Umwelt sind ebenso komplex und vielfältig wie die der Gesundheit des Menschen. Nur mit dem Verständnis für die zugrunde liegenden molekularen Vorgänge können nachhaltige Lösungsstrategien entwickelt werden. Der F&E-Schwerpunkt Molecular Life Science Technologies nutzt die Biochemie als Basiswissenschaft molekular- und zellbiologischer Techniken, um Lösungsansätze zu entwickeln.

Tissue Engineering erlaubt verletztes bzw. zerstörtes Gewebe bei Patienten zu ersetzen, indem im Labor aus gesunden Zellen neues funktionelles Gewebe gezüchtet wird. In der regenerativen Medizin sind es vor allem Stammzellen, die direkt im Körper zur Regeneration angeregt werden. Zellen können auch als Biosensoren und Nachweissysteme genutzt werden, um hormonell wirksame Substanzen in der Umwelt nachzuweisen. Die Ökotoxikologie erlaubt durch den Einsatz von Zellen und einfachen Organismen wie Bakterien oder Algen eine Abschätzung der Gefährdung durch Chemikalien in der Umwelt. Dabei dienen molekularbiologische Techniken zur Aufklärung der Wirkung der unerwünschten Stoffe auf Mensch und Umwelt.

Kompetenzen im Bereich „Tissue Engineering & Molecular Life Science Technologies”:

Tissue Engineering

  • Biomaterialien als bioaktive 3D Gerüststrukturen mit Modifikationen zur verbesserten Zelladhäsion
  • Bioreaktoren zur mechanischen Stimulierung von Muskel, Sehnen, Band und Knorpelgewebe
  • Signaltransduktion / Mechanotransduktionsmodelle in 3D Zellkultur zur optimierten Steuerung der Nachzüchtung von funktionellem Gewebe
  • Krankheitsmodelle (Disease Models) auf zellulärer Basis zur Reduktion von Tierversuchen

Regenerative Therapien

  • Aufklärung der Wirkweise extrakorporaler Stoßwellentherapie bei skelettomuskulären Erkrankungen und chronischen Wunden
  • Einsatz von adulten Stammzellen bei Zelltherapien

Zellkulturmethoden und Molekularbiologische Methoden

  • Methoden zur Isolierung von primären Zellen aus Geweben
  • Differenzierung von adulten Stammzellen in 2D und 3D Zellkultur
  • Isolierung und Quantifizierung von Proteinen und Nukleinsäuren
  • Genome Editing mittels CRISPR / Cas-System

Ökotoxikologie und Umweltchemie

  • Zellkultur-basierte Assays zur Quantifizierung hormonaktiver Stoffe in Umweltproben
  • Ökotoxikologische Testmethoden
  • Miniaturisierung
  • Design und Entwicklung Zell-basierter Mikrosysteme und Biochips

 

Kontakt

Dominik Rünzler

FH-Prof. Mag. Dr. Dominik Rünzler

Leitung MSc Technisches Umweltmanagement und Ökotoxikologie
+43 1 333 40 77-481
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Automation und Robotik sind für die Entwicklung effizienter, ressourcenschonender und wandlungsfähiger Produktionssysteme wichtige Kerngebiete. User- und umweltfreundliche und zugleich leistungsstarke und lernfähige – intelligente – mechatronische Systeme sind verlangt. Treibende Kraft ist die Digitalisierung der Anlagen, Maschinen, Werkzeuge, Werkstücke, Produkte und Produktkomponenten. Innovative Automations- und Robotiklösungen kombinieren Maschinenbaukompetenz mit hochentwickelten Sensorkonzepten und immer leistungsfähigeren Algorithmen. Die Vernetzung und Kommunikation über das Internet und die Verwertung der gewonnenen Daten ermöglichen vielfältige technische Konzepte und Geschäftsmodelle. Betreffend die Systemarchitektur, die Sicherheit und die unmittelbare Zusammenarbeit von Mensch und Maschine ergeben sich aus dieser „vierten industriellen Revolution“ noch zahlreiche Forschungsfragen.

Kompetenzen und Betätigungsfelder im Bereich Automation und Robotik:

  • Digitale Fabrik, Industrie 4.0, Smart Manufacturing
  • Intelligente Automatisierung komplexer Prozesse
  • Systemintegration und Optimierung in der Fertigung
  • Neue Methoden in der Fertigung (z.B. Generative Fertigung)
  • Industrierobotik, Mobil- und Servicerobotik
  • Mechatronische Systeme in der Automation sowie neue mechatronische Konzepte für Sensoren und Aktuatoren

Das Entwicklungsfeld Automation und Robotik konzentriert sich auf anwendungsorientierte Forschungsprojekte zu folgenden Fragestellungen:

  • Advanced Automation: Smart Manufacturing in der digitalen Fabrik, Steuerung und Regelung mechatronischer Systeme
  • Innovative Sensorkonzepte: Bildgebende Sensorik, intelligente Sensoren, multimodale Sensornetzwerke und Sensorfusion
  • Robotik: Ausgewählte Fragen aus den Gebieten Industrie-, Mobil- und Service-Robotik, Collaborative Robotics, Intelligent Industrial Work Assistants, Cognitive Robotics und Human Machine Interface
  • Generative Fertigungsverfahren
  • Werkstofftechnologien
  • Industrial Operations Management: Geschäftsmodelle, Ontologien und Architekturmodelle für die digitale Fabrik, integrierte Simulation, Steuerung und Optimierung von Prozessen

Im Rahmen von geförderten Projekten sowie auch mit Unterstützung der österreichischen Industriepartner konnte eine leistungsfähige Infrastruktur für Lehre und Forschung aufgebaut werden. Die FH betreibt eine digitale Fabrik, die aus Robotersystemen und Hardwarekomponenten von Firmenpartnern sowie aus Softwarekomponenten zur Steuerung und Simulation besteht. Die bewusst heterogene Systemlandschaft der digitalen Fabrik erlaubt die realitätsnahe und insbesondere auch KMU-geeignete Untersuchung und Weiterentwicklung von Automationslösungen und Robotersystemen.

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Corinna Englehardt-Nowitzki

FH-Prof. Dr. Corinna Engelhardt-Nowitzki

PD Mechanical Engineering, PD Mechatronics and Robotics
+43 1 333 40 77-490
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Wilfried Kubinger

FH-Prof. Dr. Wilfried Kubinger

Automation & Robotics
+43 1 333 40 77-493
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