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Photo: UHH/Denstorf

Projects and Partners

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Ongoing projects and activities

 

RESCUE-MATE – Dynamische Lageerstellung und Unterstützung für Rettungskräfte in komplexen Krisensituationen (2023-2027)

Vor dem Hintergrund des steigenden Meeresspiegels, häufigeren Extremwetterereignissen und einer steigender Anzahl an Anwohnern, die im Katastrophenfall evakuiert und versorgt werden muss, betrachtet das Forschungsprojekt RESCUE-MATE die Herausforderung der Lagebilderstellung und Optimierung von Informationsflüssen im Sicherheitsszenario einer Sturmflut in Hamburg.

Im Rahmen des Projekts konzentrieren wir uns auf die Erstellung eines Digitalen Zwillings, der fortlaufend mit Echtzeitdaten aktualisiert wird. Unser Ziel ist es, Daten aus etablierten Quellen wie Rettungsfunk, Umweltsensoren und Verkehrsmeldungen zu erheben, zu integrieren und zu interpretieren. Diese Informationen fließen in ein umfassendes Lagebild ein, das Einsatzkräften und Entscheidungsträgern als fundierte Orientierungs- und Bewertungsgrundlage dient. Darüber hinaus werden wir das Lagebild durch die zusätzliche Einbindung von Daten aus Social Media und Informationen aus Erkundungsflügen von Drohnenschwärmen erweitern. Dieser ganzheitliche Ansatz ermöglicht eine detaillierte und dynamische Ansicht der Situation, die für eine effektive und informierte Entscheidungsfindung unerlässlich ist.

RESISTANT – Resilient Zero-Trust Avionics Platform supported by Digital Security Twins and Aircraft-SOCs (2022-2025)

Die Digitalisierung verändert, wenn auch mit leichter Verzögerung, zunehmend auch die Avionikindustrie. In ehemals geschlossene Systeme halten vermehrt Standard-Hardware und -Software Einzug, was deren Verwundbarkeit gegenüber Cyber-Angriffen steigert. Das Ziel der UHH im Projekt ist die Entwicklung einer resilienten Zero-Trust-Plattform für Flugzeuge und Bodeninfrastruktur sowie von Methoden zur Erkennung auch fortschrittlicher Cyber-Angriffe auf kritische und nichtkritische Avionikdienste. Dazu wird die UHH an der Erstellung von feingranularen digitalen Security-Zwillingen auf der Basis von maschinellem und föderierten Lernen sowie an deren Kombination mit anderen Arten von digitalen Zwillingen arbeiten. Darüber sollen Modelle zur Anomalie- und Angriffserkennung für einzelne Komponenten und Subsysteme, und das auch flugzeugübergreifend, erzeugt werden. Zudem soll auch untersucht werden inwieweit sich diese Funktionalität direkt im Flugzeug umsetzen lässt. Die erhobenen Daten und die erkannten Angriffe sollen in einem Aircraft-SOC verarbeitet und aufbereitet werden.

TRESOR – Treuhandplattform für die sichere und privatsphäreschützende Sammlung, Speicherung und Vermittlung von Daten mobiler Geräte (2022-2024)

TRESOR zielt neben der Konzeption der organisatorischen Einbettung eines Datentreuhandmodells vor allem auf die Entwicklung einer technischen Datentreuhandplattform für die kryptographisch abgesicherte und privatsphäreschützende Sammlung, Speicherung und Vermittlung von auf mobilen Geräten erhobenen Daten.

Als Steuerungsinstrument für die Datenfreigabe durch Einzelpersonen fungiert die gleichnamige und ebenfalls zu entwickelnde TRESOR-Applikation inkl. der dahinterliegenden Infrastruktur. Authentifizierte Datennutzende sollen so in die Lage versetzt werden, die Freigabe für die Nutzung von Daten, die mittels der Sensorik von Smartphones oder der dort installierten Applikationen gesammelt werden, durch die Nutzerinnen und Nutzer der mobilen Endgeräte zu erhalten. Dadurch sollen datengetriebene Forschung und die wirtschaftliche Nutzung der Daten auf Individualebene ermöglicht werden, wobei der Datenschutz und die Souveränität der einzelnen Datengebenden gewährleistet wird. Die pilothafte Anwendung des App-basierten Datentreuhandmodells soll in zwei Anwendungsbeispielen erfolgen, mit individuellen Gesundheits- bzw. Bewegungsdaten sowie Mobilitäts- und Infrastrukturdaten.

CoupleIT! – Digitalisierte Kopplung des Strom- und Gasnetzes (2021-2024)

Im Forschungsprojekt CoupleIT! wird die digitalisierte Kopplung von Strom- und Gasnetz mittels Brennstoffzellen- und Elektrolysesystem aufgebaut. Im Rahmen der Energiewende sollen die Emissionen von Treibhausgasen minimiert werden. Dies kann dadurch erreicht werden, einen immer weiter steigenden Anteil der benötigten Energiemenge aus regenerativen Quellen zu erzeugen. Aufgrund der zeitlichen Diskrepanz zwischen Energieerzeugung und -verbrauch ist es unumgänglich, Speichermöglichkeiten für erzeugte Energie bereitzustellen. Für den Erfolg dieser Strategie sind Konzepte notwendig, die eine Flexibilität zur Speicherung und Bereitstellung regenerativ erzeugter Energie aufweisen. Im Rahmen der »Nationalen Wasserstoffstrategie« der Bundesregierung nimmt Wasserstoff hierbei eine Schlüsselrolle ein. Wasserstoff findet sowohl in zahlreichen industriellen Prozessen als auch im Mobilitätssektor als Energiespeicher und -träger Verwendung.

DATAGRAM: Data Integrity and Trust Management for Smart Urban Data (2021-2023)

The Internet of Things (IoT) is the main driver for the digitalization of smart cities. For the interconnection of IoT devices and provisioning of smart city services, a multitude of platforms or middlewares have emerged. They allow to obtain and process data from connected sensors in real-time, which resembles the concept of complex event processing (CEP). To prevent manipulations by malicious users and attackers, the data integrity of complex events needs to be protected.  This project will develop novel approaches for protecting the data integrity and trustworthiness of data in CEP settings. 

Project Partners:

KI-SIGS – Künstliche Intelligenz als Treiber für volkswirtschaftlich relevante Ökosysteme – BMWI (2020–2023)

The KI-SIGS project develops an ecosystem, a platform, and a roadmap for application & innovation projects for the use of artificial intelligence (AI) in the medical sector. One goal of the project is to create a decentralised AI alliance which focuses on gaining knowledge, increasing methodological competence, as well as develop, transfer, and evaluate technology in the field of smart health services, which includes adaptive medical systes as well as learning robotic assistants and Smart-Living Home-Assistants. Another goal is to address challenges of the medical section which include the processing of sensitive medical patient data, regulatory and approval issues as well as ethical aspects.

Project Partners:

DELIA: Distributed, Extendable, Lightweight, open, reliable, service-oriented Architecture for next-gen mobility (2019-2022)

Das Ziel dieses Projektes ist die Erforschung und Erprobung einer modularen, verteilten, deterministischen und offenen Kommunikations- und Prozessorplattform für zukünftige Mobilitätskonzepte im Luftfahrts- und Automobilbereich. Diese Plattform besteht aus einzelnen Modulen, die durch ein breitbandiges und deterministisches Übertragungsmedium miteinander verbunden sind. Die einzelnen Module beinhalten alle datentransportorientierten und anwendungsorientierten Funktionen. Darüber hinaus setzt sich dieses Projekt auch zum Ziel die Innovationsfähigkeit kleiner und mittelständischer Unternehmen (KMU) zu stärken.

Projektpartner:

CSP-HH: Cyber Security Portfolio Hamburg (2022-2023)

Um die Gefahr von Cyber-Angriffen einzudämmen, müssen Unternehmen heute beträchtlichen technischen und organisatorischen Aufwand betreiben. Neben der hohen Komplexität der Aufgabenstellung, ist außerdem ein großer Mangel an erforderlichen Informationssicherheits-Spezialisten auf dem Arbeitsmarkt zu verzeichnen, welche darüber hinaus noch das übliche Lohnniveau weit übersteigen. Mit diesem Projekt sollen die wesentlichen Funktionsbausteine eines Cyber-Security Portfolios für den Standort Hamburg, entsprechend der konzeptionellen Vorarbeit „Konzeption eines Cyber-Security Centers of Excellence Handlungsempfehlung“ umgesetzt und bei ersten Unternehmen zum Einsatz gebracht werden. Die Bereitstellung der geplanten Serviceleistungen wird, sowohl organisatorisch als auch technisch, auf der Grundlage kollaborativer Zusammenarbeit umgesetzt. Dadurch soll das Sicherheitsniveau gesteigert und die Schutzmechanismen zur Gefahrenabwehr massiv verbessert werden.

Projektpartner:

Finished projects and activities

IMMUNE – Selbstverteidigende Netzwerke für resiliente Industrie 4.0 – BMWi (2018-2021)

IMMUNE erhöht die Resilienz der Factory of the Future gegenüber Cyber-Angriffen. Die Informationssicherheit in diesen Systemen wird durch flexible und verteilte Sicherheitsfunktionalität umgesetzt. Dadurch lassen sich industrielle Netze in der Tiefe schützen. Zudem ermöglicht die in IMMUNE entwickelte SDN Funktionalität inklusive deren verteilter Steuerungsmechanismen die Resilienz des Gesamtsystems gegenüber Fehlern, Ausfällen, und Angriffen insgesamt zu erhöhen. Insbesondere sensible industrielle Prozesse bedürfen kontinuierlicher Steuerung und Überwachung die nur über resiliente Steuerungssysteme gewährleistet werden können.

Project Partners:

SANE – Smarte Netze zur urbanen Bürgerbeteiligung – LFF, BWFG (2018-2021) [ISS]

Die Digitalisierung eröffnet vielfältige und neuartige Chancen der Bürgerbeteiligung (z.B. Citizen Science / Bildung). Das Projekt „SANE: Smarte Netze zur urbanen Bürgerbeteiligung“ hat das Ziel, ein Rückgrat digitalisierter Städte in Form eines dezentralen, offenen Informationsraums auf der Basis smarter Netzwerke zu schaffen. Hierin können BürgerInnen (und Institutionen) vielfältige (z.B. Umwelt-) Daten bereitstellen, verbreiten, analysieren und nutzen. Herausforderungen sind dabei die Integration großer Mengen heterogener Sensoren / Geräte, eine netzbasierte, verteilte Analyse und Verarbeitung von Informationen und auch die dabei unabdingbare Gewährleistung von Sicherheit, Resilienz, Privatsphäre und Vertrauen. Diese sind auf allen Ebenen des Gesamtsystems maßgeblich für die Akzeptanz und damit für die Nutzung eines solchen Informationsraums und stellen so ein Alleinstellungsmerkmal des in diesem Antrag verfolgten Ansatzes dar.

Project Partners: