Lösungen

Mit unseren technologischen Leistungen möchten wir dazu beitragen, das Leben jetzt und in Zukunft ökologisch und ökonomisch sicher und nachhaltig zu gestalten. Im Fokus der wissenschaftlichen Arbeit am VRVis und aller unserer Anwendungen steht: der Mensch. Als COMET-Zentrum betreiben wir anwendungsorientierte Spitzenforschung auf internationalem Niveau und sind sehr aktiv in jenen Bereichen, die strategisch wichtig für Österreich und den globalen Kontext sind: Klimaschutz, Digitalisierung, Mobilität sowie Gesundheit.

Visual Computing ist eine Querschnittstechnologie, die nicht auf einzelne Industriezweige beschränkt ist. Dank unserer Expertise zu Algorithmen und Datenstrukturen sowie dem Einsatz neuester Technologien und Anwendungen, welche wir im Rahmen von Grundlagenforschung entwickeln, finden wir Lösungen für die Daten verschiedener Märkte und Use Cases: Dazu gehören zahlreiche Projekte zur Klimawandelanpassung, Sustainabilisierung von bestehenden Technologien, Entwicklung von inklusiven und barrierefreien Lösungen für eine gerechtere Gesellschaft, digitale Werkzeugen für den optimierten Einsatz von GreenTech sowie interdisziplinäre Kollaboration und Krisenkommunikation – das alles „Made in Austria“.

Eine kurze Übersicht über unseren Forschungsbeitrag zur Erreichung folgender nachhaltiger Entwicklungsziele:

SDG 3 „Gesundheit und Wohlergehen“

Wir unterstützen die moderne, digitale Medizin durch innovative Methoden und intelligente Anwendungen, um Krankheiten besser vorbeugen zu können, sie schneller zu erkennen und effizienter zu behandeln. Mit Hilfe von Visualisierung, Bildverarbeitung und Data Science beschleunigen wir Diagnoseprozesse und setzen Lösungen für chirurgische Planungssysteme oder Interventionsplanung um. Wir nutzen Daten-Plattformen und Data Science-Lösungen, um ein besseres Verständnis epidemiologischer Vorgänge zu ermöglichen und die Entwicklung personalisierter bzw. präzisierter Medizin voranzutreiben.

SDG 4 "Hochwertige Bildung"

Durch die Verbindung von Extended Reality (XR) und Immersive Analytics lassen sich Informationen vom zweidimensionalen Bildschirm lösen. Komplexe Daten werden für den Menschen so visuell zugänglich sowie räumlich und sensorisch erfahrbar. Das erweitert und beschleunigt Entscheidungsprozesse, was vor allem im Trainingsbereich, in der Fernerkundung (Weltraum, strategische Planung in unzugänglichen Gegenden und im Ausland) oder bei gefährlichen und kostenintensiven Anwendungsfällen von großer Bedeutung ist.

SDG 5 "Geschlechtergleichheit"

In der Informatik und der Wissenschaft sind Frauen nach wie vor unterrepräsentiert. Gender Mainstreaming ist daher ein wichtiger Baustein zur vollen Ausschöpfung unseres Zukunftspotenzials als Gesellschaft und Standort. Dazu zählen Maßnahmen zur Steigerung der Gleichstellung und für eine höhere Diversität innerhalb von Unternehmen sowie gendersensible Forschung. Das VRVis hat sich den Themen Chancengerechtigkeit und Frauenförderung zweifach verschrieben: auf institutioneller Ebene und ebenso als Forschungsinhalt. Aufgrund unserer vielfältigen, langfristig ausgerichteten Aktivitäten, ist das VRVis seit Jahren Vorreiter was den Anteil an angestellten Wissenschaftlerinnen bzw. Informatikerinnen betrifft. Die Quote unseres Forschungszentrums liegt konstant bei über 32%, während die Zahl der Absolventinnen in Studiengängen des Bereichs Visual Computing österreichweit bei nur 13% liegt. Darüber hinaus setzen wir auch in der Wissenschaftskommunikation zahlreiche Maßnahmen, um zur Bewusstseinsbildung beizutragen und Frauen in die Computerforschung zu bringen. Das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) hebt das VRVis als Best Practise-Unternehmen im Kontext von FEMtech hervor: Das VRVis zeigt "herausragendes Engagement zum Thema Chancengleichheit".

SDG 7 "Bezahlbare, saubere Energie"

Die Energiewende ist notwendig, stellt die Branche aber in Kombination mit dem steigenden Energieverbrauch vor enorme Herausforderungen. Es braucht innovative, digitale Lösungen, die auch den Ausbau der Infrastruktur erleichtern und die Frage nach Speichermöglichkeiten beantworten können. Immer größere Datenmengen fallen an, die sich nur mit neuen Analysemethoden bewältigen lassen. Das VRVis liefert der Energiebranche Lösungen für prädikative Modellierung (datengestützte Prognose/Vorhersage), was im Bereich der Netzauslastung oder Wartung von Wasserkraftwerken Einsatz findet. Wir entwickeln Visual Computing-Lösungen für die Exploration von Big Data, die besonders für die Versorgungsstabilität von großer Bedeutung sind. Mit Künstlichen-Intelligenz-Anwendungen unterstützen wir die Energiewirtschaft, indem wir gerade für Fragen der Skalierbarkeit und konkret bei großen Datenmassen zur Einspeisung, Lastenentwicklung oder Klimasituation mit Anomalien- und Mustererkennung hilfreiche Werkzeuge zur Analyse bereitstellen.

SDG 9 "Industrie, Innovation und Infrastruktur"

Die EU hat sich mit ihrem Konzept zu Industrie 5.0 einer nachhaltigen, menschzentrierten und resilienten Entwicklung dieses Sektors verschrieben. Im Mittelpunkt steht der Mensch, alle an und in der Produktion beteiligten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie die Endnutzerinnen und Endnutzer. Das VRVis ist als Projektpartner des European Digital Innovation Hubs AI5production aktiv und unterstützt als Technologieinstitution die heimische Industrie und Wirtschaft mit menschzentrierten KI-Lösungen bzw. verwandten Technologien bei der digitalen Transformation. Das VRVis forscht ebenso seit Langem zu intelligenten Rekonstruktionsmethoden und Softwareanwendungen für die 3D-Modellierung – gerade der Gebäudesektor ist für rund ein Drittel aller Klima-Emissionen verantwortlich und bedarf im Sinne von „Net Zero“ großer Verbesserungen. In Zukunft ist mehr Nachhaltigkeit im Individual- und Güterverkehr vorgesehen; das VRVis leistet hier mit zwei Leuchtturm-Projekten gemeinsam mit den ÖBB und den Wiener Linien einen Beitrag zur Digitalisierung des Bahn- und des öffentlichen Verkehrs. Im Fokus stehen außerdem Projekte zur Stadtplanung und Smart City, zur Energie- und Wärmeplanung oder auch zur Lichtsimulation, die auf mehr Behaglichkeit und einen geringeren Energieverbrauch abzielt. Visualisierungen sind in diesen Bereichen vielfach hilfreich: etwa für die öffentliche Kommunikation zu komplexen Infrastrukturprojekten, für die digitale Planung mittels Building Information Modeling (BIM) oder auch zum Monitoring und Qualitätsmanagement.

SDG 10 "Weniger Ungleichheiten"

Informatik schafft inklusive Lösungen: Am VRVis forschen wir seit über zwei Jahrzehnten an der Schnittstelle zwischen Gesellschaft, Gesundheit, öffentlichem Raum und Barrierefreiheit, um mittels interdisziplinären Wissenschaftsprojekten neue Wege für Teilhabe zu finden. Dazu gehören länderübergreifende EU-Projekte wie ARCHES, mit welchem wir Museen für das 21. Jahrhundert bereit und visuelle Kunst multisensorisch auch für sehbeinträchtigte und blinde Personen zugänglich machen. In einem weiteren Projekt überprüfen wir mittels medizinisch korrekten Virtual Reality-Simulationen von Augenkrankheiten und Sehbeinträchtigungen, ob urbane Räume und öffentliche Einrichtungen in Bezug auf Beschilderung, Fluchtwege sowie Leit- oder Beleuchtungssysteme barrierefrei gestaltet sind. Für unsere inklusive Visual Computing-Forschung und Lösungen für mehr Teilhabe wurden wir bereits mit mehreren internationalen Preisen ausgezeichnet.

SDG 11 "Nachhaltige Städte und Gemeinden"

Städte und Gemeinden spüren die Folgen des Klimawandels bereits stark. Hitzeperioden sind häufiger und länger, Extremwetterereignisse wie Starkregen und Überflutungen nehmen zu. Lokale Maßnahmen in urbanen Regionen haben großes Potenzial, um die Situation zu entschärfen. So lässt sich das immer kurzfristiger und heftiger anfallende Regenwasser durch innovative Stadtentwicklungskonzepte („Sponge City“) nicht nur bändigen, sondern auch produktiv nützen. Hier kommt vielerorts bereits die weltweit einzigartige und schnellste Flut-Simulation viscloud von VRVis zum Einsatz. viscloud bildet Maßnahmen zur wassersensiblen Stadtgestaltung anschaulich ab, indem die Software Elemente wie Dachbegrünungen, Retentionsspeicher und offene Ableitungen darstellt und so die Planung von blau-grüner Infrastruktur erleichtert. viscloud spielt auch für das im Juni 2023 von Bundesministerium für Landwirtschaft, dem Versicherungsverband VVO und VRVis vorgestellten Projekt HORA 3D eine große Rolle. Hora 3D ist die weltweit erste interaktive 3D-Landkarte eines ganzen Staates, die personalisierte Hochwassergefahren in Sekundenschnelle simuliert und dreidimensional visualisiert. Der Dienst ist öffentlich und kostenlos für alle Bürgerinnen und Bürger zugänglich (www.hora.gv.at). Das Projekt ist ein Vorzeigebeispiel für eine menschzentrierte Visual-Computing-Lösung, die niederschwellig für die Risikokommunikation dient und zur Sensibilisierung beiträgt.

SDG 12 "Nachhaltiger Konsum und Produktion"

Nachhaltige und resiliente Produktionsketten sind eine wichtige Grundlage für bewussten Konsum, aber auch der Stärkung unserer Wettbewerbsfähigkeit auf lange Sicht. Am VRVis erarbeiten wir Lösungen, um Wirtschaftszweige und Güterproduktion widerstandsfähig, sicher und ressourcenschonend aufzuziehen. Dazu gehört es, mit Künstliche Intelligenz-gestützten Remote Sensing-Lösungen die Evaluierung landwirtschaftlicher Nutzflächen zu verbessern und die Biodiversität zu unterstützen, industriellen 3D-Druck zu optimieren, ebenso wie die Implementierung von neuesten KI-Lösungen in Produktionsbetrieben jeder Art, wie wir es im EDIH AI5production vorantreiben.

SDG 13 "Maßnahmen zum Klimaschutz"

Die Bewältigung des Klimawandels ist zentrales Thema unserer Zeit. Wir müssen die CO2-Emissionen drastisch reduzieren, um die globale Erderwärmung einzudämmen. Es gilt, effektive Strategien zur Klimawandelanpassung zu etablieren, damit wir und unsere Lebensräume mit den klimatischen Veränderungen so gut als möglich umgehen können. Dazu gehört die Simulation und Planung von blau-grüner Infrastruktur und die Umgestaltung urbaner Regionen zu modernen Sponge Cities. All das setzt das VRVis bereits jetzt mit seiner weltweit einzigartigen hydrodynamischen Software viscloud um. Diese Software wird seit einem Jahrzehnt mit einer Forschungsleistung von insgesamt 40 Personenjahren am VRVis entwickelt und hebt Österreich international als Hidden Champion in der Hochwasser- und Starkregen-Simulation hervor. Doch auch mit EU-Projekten wie GREENGAGE tragen wir dazu bei, den Umweltschutz und die Verbesserung der Lebensqualität in unserer Gesellschaft zu verankern, indem wir durch einfache digitale Werkzeuge gesellschaftliche Beteiligung ermöglichen.

SDG 16 "Frieden, Gerechtigkeit und starke Institutionen"

Aufgrund neuer Technologien und sicherheitspolitischer Entwicklungen unterliegen Friedensmissionen wie auch Landesverteidigungsmissionen einem Paradigmenwechsel. Veränderungen in der Information und Kommunikation bringen Herausforderungen mit sich, bieten aber auch Chancen, u.a. für Sicherheits- und Rettungsmanöver. Österreich als neutrales Land kommt hier eine besondere Rolle zu. In diesem Kontext hat das VRVis für das Bundesministerium für Landesverteidigung (BMLV) und das Institut für Militärisches Geowesen eine VR-Missionsplanungsanwendung entwickelt, die den geografischen Informationsbedarf und die einsatzorientierte Strategieplanung abdeckt – für die Einsatzplanung, Manöverübungen oder zur Planung von Rettungseinsätzen. Gemeinsam mit dem VRVis hat die Heereslogistikschule des österreichischen Bundesheers eine virtuelle Umgebung entwickelt, die das gefahrlose Training sicherer Munitionslagerung ermöglicht. Das ist gerade in Sicherheitsfragen und für die Munitionslogistik essenziell. Die VR-Lösung soll zukünftig in nationalen und internationalen Lehrgängen verwendet werden.

Publikationen

Auszeichnungen

Medienberichte

Downloads

Simulation von Hochwasser und Starkregen

Bild der Checkliste zum Schutz gegen Starkregen und Hochwasser.

Checkliste Starkregen & Hochwasser

Download Checkliste  (2 MB, pdf)
Bild des viscloud Flyers

Flyer über unsere Software viscloud

Download Flyer viscloud  (974 KB, pdf)

Portfolio Hydrodynamische Modellierung

Download Portfolio  (2 MB, pdf)