Berggeschrey: Schon wieder Lithium

Wer keine Ahnung von Chemie hat und dieses Blog hier liest, wird Lithium wenigstens vom Lithium-Ionen-Akku her kennen. Nahezu alle Geräte haben heutzutage so ein Ding. Das Problem ist die Recyclebarkeit. Lithium gilt nicht als unendlich.

Trotzdem scheint sich die Lage etwas zu entspannen. Auch in Deutschland. Das Erzgebirge heißt ja nicht umsonst so. Schon lange buddeln dort Menschen verschieden Rohstoffe aus der Erde. Was man in unterschiedlichen Zeiten so gebraucht hat. Silber, Zinn, Kupfer usw. im Mittelalter. Uran für sowjetische Atomwaffen während der DDR. Immer wenn die Kunde von neuem Funden umging, nannte man das früher Berggeschrey.

Jetzt geht das Berggeschrey wieder los. Diesmal wird das Erzgebirge nach Lithium und Seltenen Erden umgegraben. Der neueste Schrey: direkt unter dem Besucherbergwerk „Vereinigt Zwitterfeld zu Zinnwald“ liegt Lithium im Wert von fünf Milliarden Euro. 96.000 Tonnen.

Dabei ist das Zeug gar nicht so umweltfreundlich. Mindestens 70 Kilogramm CO2 pro Kilowattstunde Akku-Kapazität entstehen. Von all den Begleitstoffen der Produktion mal abgesehen. Leute sorgt bite dafür, dass das Zeug aus den ausgelutschten Akkus wieder in den Produktionsprozess kommt. Auch das Erzgebirge ist nicht groß genug für den Bedarf.

Übrigens, die Fans einer anderen Zukunftstechnologie wird der Fund freuen. Lithium ist eines der wesentlichsten Elemente in einem möglichen technisch nutzbaren Kernfusionsprozess.

iPhones Touch-Krankheit vor Gericht

Schon mal gehört? In den USA läuft gerade ein Prozess gegen Apple, wegen eines Designfehlers beim iPhone 6 und beim 6 Plus. Die Touch-Krankheit.

Soll heißen, Du steckst das Ding in die Hosentasche, einmal … zehnmal … tausendmal. Blöderweise bewegst Du Dich damit, setzt Dich vielleicht sogar hin. Alles kein Thema, wenn Du es eben nicht zu oft machst. Denn jedes Mal verbiegt sich das Gerät ein Stück. Und Irgendwann reibt dabei der Lötkontakt des Touch IC-Chip mit dem Logic Board weg.

Tja und weil dann das Gerät bei unseren Kollegen landet, die wir Dir nur sehr ans Herz legen können, hat in den USA jemand gegen Apple geklagt. Denn offensichtlich handelt es sich hier um einen Konstruktionsfehler. Apple sieht sich vor Gericht lediglich in der Verantwortung, für ein Jahr Funktionsfähigkeit zu sorgen. Und so lange hält es meistens.

In Anbetracht der Tatsache, dass sich Apple in den USA mit allem was es hat gegen die Liberalisierung des Reparaturmarktes sträubt, ist das keine gute Nachricht für die Umwelt und unseren Ressourcenverbrauch. Aber haltbare Geräte bringen eben keinen Profit.

The iPhone Is Guaranteed to Last Only One Year, Apple Argues in Court.

Augmented Reality über Nacht

Mit iOS 11 ebnet Apple einer vielversprechenden Technologie den Weg.

Prof. Dr. Claus-Peter H. Ernst von der Frankfurt University of Applied Sciences nimmt Stellung anlässlich des neuen mobilen Betriebssystems

„Augmented Reality wird unseren Alltag nachhaltig verändern. Durch die starke Integration in Apples neues mobiles Betriebssystem, iOS 11, schafft es die Technologie nun quasi über Nacht in die Lebenswirklichkeit von Millionen Menschen“, so Prof. Dr. Claus-Peter H. Ernst, Professor für Wirtschaftsinformatik an der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS). Am 12. September 2017 wird Apple seine neuen iPhones vorstellen und damit einhergehend das Veröffentlichungsdatum des neuen mobilen Betriebssystems iOS 11 bekannt geben. Dieses wird nicht nur mit den aktuellsten Hardwaregenerationen kompatibel sein, sondern sich auch problemlos auf vielen älteren iPhones und iPads installieren lassen.

„Eine Besonderheit von iOS 11 ist die Bereitstellung von Augmented Reality-Funktionen seitens des neuen Betriebssystems. App-Entwicklerinnen und Entwickler können damit auf besonders einfache Weise Augmented Reality in ihre Apps integrieren“, ergänzt Ernst. „Durch die große bestehende Apple-Nutzerbasis wird die Technologie so für Millionen Menschen verfügbar sein, ohne dass diese dafür neue Hardware kaufen müssen: Das einfache Softwareupdate auf iOS 11 ermöglicht den Zugang zu den neuen Augmented Reality-Apps.“

Augmented Reality bezeichnet die Erweiterung der Realitätswahrnehmung durch die Einblendung von digitalen Inhalten in den Sehbereich der Nutzer/-innen. „Stellen Sie sich vor, Sie besuchen Frankfurt und richten Ihr Handy auf den Messeturm. Auf Ihrem Display sehen Sie zusätzlich zu dem Turm beispielsweise eine schwebende Informationstafel mit Angaben zu Höhe, Baujahr und weiteren Daten“, erklärt Ernst. Bereits vorgestellte Demos zeigen auch entsprechende Anwendungsmöglichkeiten in der eigenen Wohnung. So lassen sich z. B. virtuelle Möbel, Poster oder andere Objekte im eigenen Zuhause platzieren. „Das ist nützlich, um vielleicht den ein oder anderen Fehlkauf bei der Innenausstattung zu vermeiden oder aber ganz auf den echten Fernseher zu verzichten, indem man ihn durch ein virtuelles Gerät ersetzt. Zudem macht der Umgang mit der Technologie auch Spaß: Apps wie Pokémon GO konnten dies bereits eindrucksvoll beweisen.“

Laut Ernst wird dabei ein Aspekt den Erfolg von Augmented Reality besonders bestimmen: „In einer kürzlich veröffentlichten Studie zeigte unsere Forschungsgruppe auf, dass gerade das Ersetzen von realen Gegenständen, wie Fernseher oder Poster, durch virtuelle Repräsentationen ein zentraler Faktor des wahrgenommenen Nutzens und Vergnügens von Augmented Reality darstellt. Da sowohl Nutzen als auch Vergnügen die treibenden Faktoren von Technologie-Akzeptanz sind, wird die ermöglichte Ersetzung einer Vielzahl von bestehenden Technologien und Alltagsgegenständen letztlich einen großen Teil des Erfolgs von Augmented Reality definieren.“ Daher glaubt Ernst auch an einen baldigen Eintritt von Apple in den Smartglasses-Markt: „Auf Dauer wird Augmented Reality mit dem Mobiltelefon oder dem Tablet für die breite Masse nur in bestimmten, klar umrissenen Situationen praktikabel sein. Schließlich verschwindet das virtuelle Poster, sobald ich mein iPhone weglege.“ Mit einer Datenbrille, wie sie andere Hersteller bereits gezeigt haben, sähe das jedoch anders aus. „Die Datenbrille könnte ständiger Begleiter werden und zu Hause oder unterwegs die Nutzerinnen und Nutzer als Informationsquelle unterstützen oder auch für Unterhaltung sorgen.“

Immer mehr strahlungsarme Handys auf dem Markt

Das Bundesamt für Strahlenschutz informiert im Internet über die neuesten Strahlungswerte aktueller Handymodelle.

Kurz vor Beginn der Internationalen Funkausstellung (IFA) in Berlin verzeichnet das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) einen Trend zu strahlungsärmeren Handys und Smartphones. Das geht aus einer aktuellen Übersicht des BfS hervor, die um 170 neue Modelle ergänzt wurde. Die Liste ist im Internet veröffentlicht.

„Obwohl Handys heute technisch immer mehr können, sind sie gleichzeitig strahlungsärmer geworden. Das ist erfreulich und es zeigt, dass technischer Fortschritt, Nutzerfreundlichkeit und Strahlenschutz nicht im Widerspruch stehen“, sagt Inge Paulini, Präsidentin des BfS. Zugleich weist sie darauf hin, dass die steigende Zahl von Anwendungsmöglichkeiten zu einer intensiveren Nutzung von Mobiltelefonen führen könnte und rät aus Vorsorgegründen zu einem umsichtigen Umgang mit dem Handy.

Nach der jüngsten Aktualisierung führt die Liste auf der Internetseite des BfS knapp 3.000 Geräte von über 70 Herstellern auf – darunter auch Tablets und ältere Modelle, die inzwischen nicht mehr hergestellt werden. Rechnet man die älteren Modelle mit ein, liegt der Anteil strahlungsarmer Handys bei 40 Prozent. Werden nur aktuelle Modelle betrachtet, liegt der Anteil sogar bei 55 Prozent.

Seit 2002 erhebt das BfS in regelmäßigen Abständen die nach standardisierten Verfahren gemessenen Strahlungswerte der auf dem deutschen Markt verfügbaren Mobiltelefone und veröffentlicht die Angaben im Internet. So kann jeder Handynutzer die Daten seines aktuellen Gerätes abfragen und sich bei der Auswahl eines neuen Modells vorab über die Strahlungseigenschaften informieren. Als strahlungsarm gelten Geräte, die bei Betrieb am Kopf einen maximalen SAR-Wert von 0,6 Watt pro Kilogramm nicht überschreiten.

SAR steht für „Spezifische Absorptionsrate“ und ist ein Maß für die vom Körpergewebe aufgenommene Hochfrequenzenergie bei der Nutzung von Mobiltelefonen. Sie wird in Watt pro Kilogramm angegeben. Um gesundheitliche Wirkungen hochfrequenter Felder auszuschließen, soll dieser Wert nicht mehr als 2 Watt pro Kilogramm betragen. Gängige Geräte erzeugen beim Telefonieren deutlich niedrigere Werte. Diejenigen, die beim Betrieb am Kopf unter 0,6 Watt pro Kilogramm bleiben, erfüllen ein wichtiges Kriterium für das Umweltzeichen „Blauer Engel“.

Meins!: Wenn Programme selber auf Rechenleistung zugreifen

Computer benötigen immer mehr Rechenleistung, um die immer anspruchsvolleren Programme störungsfrei abspielen zu können. Die jetzige Technik wird dabei nicht mehr lange mithalten können. Langfristig muss eine neue Idee her: Informatiker der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) entwickeln zusammen mit Partnern in dem Verbundprojekt SFB/Transregio 89 „Invasic“ zurzeit eine Methode, die Verteilung der Rechenleistung auf die einzelnen Programme mit besonderer Rücksicht auf deren Erfordernisse zu lösen – und Computer so fit für die zukünftigen Rechenlasten zu machen.

So erfolgt die Verteilung der Rechenleistung auf die einzelnen Programme: Das Network Operation Center (iNoC) verbindet die Kacheln in der heterogenen kachelbasierten „Multiprocessor System-on-chip“(MPSoC)-Architektur miteinander. (Bild: SFB/Transregio 89, Dr.-Ing. Jan Heißwolf)

Jeder kennt das: Da will man ein Video am Computer abspielen, aber immer wieder ruckelt es. Das reibungslose Abspielen will einfach nicht funktionieren. Die Störungen liegen an der Architektur des Rechners und an den gleichzeitig im Hintergrund stattfindenden Aktivitäten im Rechensystem: In heute üblichen Mehrkernprozessoren teilen Betriebssysteme den Anwendungen Rechenzeit und Ressourcen (z. B. Speicher) zu, ohne genaue Informationen über den wirklichen Bedarf zu haben. Das heißt, es laufen auf den Prozessoren gleichzeitig mehrere Programme und beim Zugriff auf gemeinsame Ressourcen kommt es zum Wettstreit. Dadurch können unvorhersehbare Wartezeiten entstehen, die dann oftmals zu kurzen Störungen, wie bei dem ruckelnden Video, führen.

Mit wachsendem Bedarf an Rechenleistung stößt die Mehrkernprozesstechnik damit zukünftig an ihre Grenzen. Es ist zwar möglich, immer mehr Kerne zu integrieren, sogar bis zu mehreren hundert, aber effizient ist das nicht: Der Wettstreit nimmt zu und insgesamt würde der Rechenprozess immer langsamer.

Wenn man weiß, was die Anwendung will, kann sich das Rechensystem besser darauf einstellen 

In dem Verbundprojekt Transregio 89 forschen FAU-Wissenschaftler unter der Leitung von Prof. Dr. Jürgen Teich an Lösungen für dieses Problem. Ihr Ansatz: Das Betriebssystem soll die Ressourcen, wie zum Beispiel Rechenleistung, nicht alleine aufgrund eigener Strategien auf die Programme verteilen. Stattdessen sollen die Programme Randbedingungen für die Nutzung der Ressourcen vorgeben können. Diese Programme werden vorab analysiert, der dabei ermittelte Leistungsbedarf wird dem Betriebssystem mitgeteilt und von diesem durch geeignete Ressourcenzuteilung garantiert. Ein Video könnte so beispielsweise vier Kerne anfordern, die dann für seine Laufzeit dem Video exklusiv zur Verfügung stehen. „Durch diese neue Systemarchitektur werden Fehlentscheidungen durch das Betriebssystem vermieden und es können Garantien für die benötigte Rechenleistung durchgesetzt werden “, sagt Prof. Dr. Wolfgang Schröder-Preikschat vom Lehrstuhl für Verteilte Systeme und Betriebssysteme an der FAU.

IT-Sicherheit: alte Risiken in neuem Gewand 

Mit dem neuen Ansatz kommen auch neue Herausforderungen, um die IT-Sicherheit zu gewährleisten. Denn wenn Programme unkontrolliert Ressourcen reservieren können, ist es für Schadprogramme ein Leichtes, die Computer lahmzulegen. Sie können einfach alle Ressourcen für sich beanspruchen und nicht mehr freigeben, oder versuchen, den Speicher anderer Programme zu löschen oder zu überschreiben. Dieses Szenario lässt sich mit dem Computerspiel „Core Wars“ vergleichen: Computerprogramme bekriegen sich im Speicher eines einfachen Computers. Das Programm, das es schafft, das andere Programm durch übermäßige Ressourcenbelegung auszulöschen, gewinnt. Um das zu verhindern, arbeiten IT-Sicherheitsinformatiker von der FAU und der TU Leuven in einem Teilprojekt des SFB 89 an Gegenmaßnahmen.

Diese sehen verstärkte, in die Prozessor-Hardware eingebaute Sicherheitsmechanismen vor. „Wir stellen sicher, dass durch alle Speicherebenen die Vertraulichkeit von Code und Daten stets gewährleistet ist, auch wenn ein Programm mehr Ressourcen belegt als es benötigt oder aus dem Speicherbereich von anderen Programmen liest“, sagt Prof. Dr. Felix Freiling vom Lehrstuhl für IT-Sicherheit an der FAU.

Die Informatiker sind sich sicher, dass ihr Ansatz großes Potenzial hat und damit Computer auch zukünftig die benötigten Rechenleistungen sicher erbringen können.

Verbundprojekt SFB/Transregio 89 „Invasic“

Der Transregio 89 ist ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderter Sonderforschungsbereich (SFB) mit Forschenden der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, des Karlsruher Institut für Technologie sowie der Technischen Universität München.

Werden Smartphones bald billiger? Chinas Rohstoffmonopol brechen.

Einer der Kostentreiber für elektronische Geräte sind sogenannte Seltene Erden. Den Markt für diese Metalle beherrscht derzeit China. Viele Staaten entwickeln Strategien, dieses Monopol zu brechen – um die Preise zu senken. refixo meint,  Forschung zu Recyclingmethoden wäre besser geeignet, die Rohstoffprobleme zu lösen. Dennoch investiert die Bundesregierung in die Zusammenarbeit mit Brasilien.

Kasachstan und Brasilien gelten als heiße Kandidaten für den Bruch des chinesischen Monopols. Auch im Erzgebirge gibt es Überlegungen, alt Stollen wieder aufzulassen um nach den Elementen der dritten Hauptgruppe zu suchen und selbst die Planungen, Asteroiden einzufangen und dort Bergbau zu betreiben, zielen auch auf Selten Erden.

Vorerst Brasilien

Ein deutsch-brasilianisches Forschungsprojekt will Alternativen: Innerhalb des Projekts „Rare Earth Global Industry and New Application“ (REGINA) untersucht der Experte für Wirtschaftsingenieurwesen Prof. Dr. Alfred Niski von der Technischen Hochschule Georg Agricola (THGA) Möglichkeiten der Vermarktung.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert Niskis Forschung in den nächsten drei Jahren mit rund 280.000 €.

Will Bewegung in den brasilianischen Rohstoffmarkt bringen: Prof. Dr. Alfred Niski entwickelt an der THGA Business-Modelle für die Industrie der Seltenen Erden.
© THGA

„Zurzeit agiert China als Quasi-Monopolist für Seltene Erden und beherrscht auch den Markt für darauf basierenden Produkte wie z.B. Hochleistungsmagneten“, sagt Prof. Niski. „Über seine marktbeherrschende Stellung kann es die Preise diktieren, woraus sich Nachteile für industrielle Abnehmer etwa in Deutschland ergeben können. Außerdem werden in der chinesischen Produktion Umwelt- und Sozialstandards oft nicht eingehalten. Das ist gerade bei Anwendungen wie der Elektromobilität oder der regenerativen Energieproduktion nicht hinnehmbar.“ REGINA setzt demgegenüber auf das Schwellenland Brasilien. Es verfügt mit rund 22 Mio. t über die weltweit zweitgrößten Reserven an Seltenerd-Metallen (China: 55 Mio. t). Acht Partner aus Deutschland und Brasilien – vier Hochschulen, drei außeruniversitäre Forschungseinrichtungen und ein Rohstoffunternehmen – wollen in dem gemeinsamen Forschungsprojekt die Erschließung der brasilianischen Reserven vor Ort fördern und die gesamte Wertschöpfung über die Verarbeitung der Rohstoffe bis hin zur Anwendung in Hightech-Produkten optimieren.

Saubere und faire Produktion beteiligt

Das Forscherteam um Prof. Niski an der THGA wird zunächst den Markt für seltenerd-basierte Hochleistungsmagnete untersuchen und dem eine Stärken/Schwächenanalyse der brasilianischen Produktion gegenüberstellen. Darauf aufbauend entwickeln die Bochumer Wirtschaftsingenieure Strategien und konkrete Geschäftsmodelle, wobei sie auch rohstoffpolitische Aspekte mit einbeziehen. Ziel ist es, Brasilien als zweiten nennenswerten Lieferanten von Seltenen Erden in Deutschland zu etablieren. „Die Seltenen Erden sind ein wichtiger Faktor für die Rohstoffversorgung in Deutschland“, so Niski. „Es ist wichtig, dass sich deutsche Unternehmen hier nicht einseitig von China abhängig machen, sondern mit brasilianischen Zulieferern alternative Möglichkeiten erhalten. Ich hoffe, dass wir mit unserer Arbeit zu mehr Nachhaltigkeit beitragen können und zwar in ökologischer, ökonomischer und sozialer Hinsicht. Ziel sollte es sein, dass Seltenerdprodukte fairer und sauberer hergestellt werden als bisher.“

Wissenschaftliche Mitarbeiter gesucht

Für das Projektteam von Prof. Niski wird übrigens aktuell noch Unterstützung gesucht: Masterabsolventinnen und -absolventen der technischen Betriebswirtschaft oder des Wirtschaftsingenieurwesens können sich bei Prof. Niski auf eine Stelle als wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in bewerben. Es besteht die Möglichkeit zur Promotion.

Kontakt: Prof. Dr. Alfred Niski, Technische Hochschule Georg Agricola, Wissenschaftsbereich Elektro-/Informationstechnik und Wirtschaftsingenieurwesen, alfred.niski@thga.de.

Breite Beteiligung

An REGINA sind die folgenden Institutionen und Unternehmen beteiligt:

• Fraunhofer Institut für Silicatforschung ISC / Fraunhofer Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS

• Technische Universität Darmstadt

• Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie

• Technische Universität Clausthal

• Technische Hochschule Georg Agricola

• CERTI Centros de Referência em Tecnologias Inovadoras (Referenzzentrum für innovative Technologien; Florianópolis, Brasilien)

• Universidade Federal de Santa Catarina (Universität von Santa Catarina, Florianópolis, Brasilien)

• Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração CBMM, (Rohstoffunternehmen, Araxá, Brasilien, nach eigenen Angaben weltweit größter Produzent des Seltenerdmetalls Niob)

Regina wird vom BMBF im Förderschwerpunkt „CLIENT II – Internationale Partnerschaften für nachhaltige Innovationen“ innerhalb des Rahmenprogramms „FONA – Forschung für nachhaltige Entwicklung“ gefördert.

Holidaily-App – Länger erholt bleiben

Ein Forscherteam aus Deutschland und Finnland untersucht, wie Erholung über den Urlaub hinaus erhalten bleiben kann. An der Leuphana Universität Lüneburg wurde dazu ein Erholungstraining entwickelt, die http://www.holidaily.de„>Holidaily 2.0 App. Gestresste Berufstätige sollen mit ihrer Hilfe dabei unterstützt werden, die Urlaubserholung auch im beruflichen Alltag zu bewahren. Interessierte können die Erholungs-App im Rahmen eines Forschungsprojektes jetzt kostenfrei nutzen.

Mit dem Smartphone die Urlaubserholung sichern

Das Forschungsprojekt der Leuphana in Zusammenarbeit mit der BARMER GEK widmet sich der Frage, wie Erholung nach dem Urlaub länger anhalten kann. Die Wissenschaftler untersuchen, ob sich das mit der „Holidaily-App“ erreichen läßt. Holidaily begleitet Urlauber bei den Urlaubsvorbereitungen, während des Urlaubs und besonders in der Zeit danach. Sie bietet kleine tägliche Übungen zur Erholung, sogenannte „Dailys“. Das Motto des Erholungstrainings lautet: „Jeden Tag ein wenig Urlaub in den Berufsalltag bringen“.

Täglich werden dem Nutzer drei bewährte Übungen aus der Erholungsforschung vorgeschlagen. Außerdem erfährt er mehr über seine persönlichen Stärken und Schwächen beim Erholen. Wer regelmäßig übt, sammelt Punkte und sorgt so dafür, dass es seinen virtuellen Urlaubsbegleitern Holidave und Holidaisy gut geht.

„Wir haben die Holidaily App mit einem Augenzwinkern gestaltet. Holidaily hat etwas Spielerisches. Hintergrund ist jedoch die durchaus wichtige Rolle guter Erholung im Alltag, beim Schutz gegen die gesundheitsschädlichen Wirkungen von chronischem Stress“, sagt Studienleiter Prof. Dr. Dirk Lehr vom Institut für Psychologie der Leuphana. In einer ersten Studie habe man bereits beobachten können, dass Berufstätige, die mit Holidaily trainieren, im Berufsalltag seltener unter depressiver Erschöpfung leiden. Auch die Widerstandsfähigkeit gegen Stress habe sich verbessert, berichtet der Gesundheitspsychologe.

Urlauber, die Interesse daran haben mitzumachen, sind herzlich eingeladen, sich unter http://www.holidaily.de über die Studie zu informieren und sich für eine Teilnahme zu registrieren. Na dann, refixo wünscht Euch einen schönen Urlaub.

Daddeln auf Wettkampfniveau

E-Sports: Das ist Zocken auf Wettkampfniveau. Weltweit füllen E-Sport-Ereignisse Arenen. Statt blässlicher Computer-Nerds, die bei Chips und Softdrinks Nächte durchdaddeln, treten hier gutbezahlte Profis im Mehrspielermodus populärer Videospiele gegeneinander an. Auch hierzulande erfahren E-Sportler zunehmend Anerkennung. Beim KIT SC, dem Sportverein des Karlsruher Instituts für Technologie, gibt es jetzt eine E-Sportabteilung, eine entsprechende Hochschulgruppe schon länger. Rund hundert Studierende trainieren regelmäßig, die besten 20 im Verein.

E-Sport habe einen ganz anderen Charakter als die verbreitete Vorstellung vom übernächtigten Computer-Kid, das im abgedunkelten, nach kalter Pizza und alten Tennissocken müffelnden Jugendzimmer allein vor der Flimmerkiste hockt, meint E-Sportler Jonas Gorges. „Dass Gamer unsportlich sind, ist ein Vorurteil“, sagt der 19-Jährige.

Preisgelder in Millionenhöhe

KITSC Abteilung E-Gaming
für clicKIT Mai 2017
© copyright by
Karlsruher Institut für Technologie

Tatsächlich werden bei internationalen Turnieren wie den Intel Extreme Masters oder dem League of Legends World Championship inzwischen Preisgelder in Millionenhöhe ausgeschüttet. Das Finale der Electronic Sports League wurde im Juli in der ausverkauften Kölner Lanxess Arena ausgespielt. Fans verfolgen die Spiele vor Ort auf riesigen Videoleinwänden oder zu Hause auf spezialisierten Streaming-Portalen. Virtuose Gamer wie Lee „Faker“ Sang-hyeok sind in der Szene Stars. Der Südkoreaner ist als gutbezahlter Profi beim Werksteam eines heimischen Telekommunikationskonzerns unter Vertrag, der sich neben einer Baseball- und einer Basketballmannschaft, ganz selbstverständlich auch eine E-Sport-Auswahl hält. Angetreten wird in unterschiedlichen Spielklassen und Disziplinen. Dazu gehören Genres wie Multiplayer Online Battle Arena (MOBA), eine Art virtuelle Burgbelagerung, First Person Shooter, in dem der Spieler das (Kampf)Geschehen aus der Ich-Perspektive erlebt, oder Massen-Mehrspieler-Online-Rollenspiel, bei dem tausende Spieler gleichzeitig eine Spielwelt bevölkern. Unter E-Sportlern beliebt sind populäre Titel wie League of Legends, Dota2 oder Counter-Strike.

Mit dem Team „Explorers“ aus der Hochschulgruppe eSUKA, was für „eSports United Karlsruhe“ steht, ist Gorges in der UEG, der Deutschen E-Sport-Liga für Studenten aktiv. Gorges, der im zweiten Semester Elektro- und Informationstechnik studiert, und seine Team-Kollegen spielen League of Legends. Bei diesem MOBA treten zwei Teams mit je fünf Spielern gegeneinander an. Die Teams starten auf gegenüberliegenden Seiten einer Karte in der Nähe eines Hauptgebäudes, das Nexus genannt wird. Ziel ist es, den gegnerischen Nexus zu zerstören.

Zocken auf Wettkampfniveau: Die E-Sportler des KIT SC. Bild: eSUKA, KIT

Trainiert wird zweimal pro Woche für je zwei Stunden. Auf dem Trainingsplan stehen sowohl die individuelle Beherrschung möglichst vieler der etwa 120 zur Verfügung stehenden Spielcharaktere. Als auch das Zusammenspiel im Team. „Auf jeder Position kann man mit verschiedenen Champions spielen. Sie haben vielfältige individuelle Fähigkeiten, die richtig kombiniert die Leistungsfähigkeit des gesamten Teams erhöhen können“, erklärt Gorges. Zur Vorbereitung gehört es somit auch, die Vorlieben der gegnerischen Mannschaften zu studieren und bei der Wahl der eigenen Aufstellung im Spiel zu berücksichtigen. Wie beim Einstellen einer Fußballmannschaft auf ein Match.

Spieler müssen sich blind verstehen

Das gute Zusammenspiel der Teammitglieder ist auch für Philipp Schüler der Schlüssel zum Erfolg im E-Sport: „Wir müssen uns blind verstehen“, sagt der 23-Jährige. Das Team Schülers, der im 6. Semester Informatik studiert, spielt Overwatch, einen Mehrspieler-Ego-Shooter. Zwei Teams zu je sechs Spielern treten gegeneinander an und kämpfen um die Kontrolle über ein Spielgebiet in einer Science-Fiction-Welt. Jeder Teilnehmer wählt einen Helden mit besonderen Fähigkeiten, die sich optimalerweise im Team ergänzen. Auch hier kommt es im Training darauf an, einen „möglichst großen Helden-Pool zu lernen“, sagt Schüler. „Schnelles Denken und Reagieren“, hält er für die wichtigsten Eigenschaften eines erfolgreichen E-Sportlers. Bei einem Ego-Shooter sei natürlich auch die Treffsicherheit besonders wichtig. „Das ist Muskelgedächtnis“, sagt er.

Schüler und Gorges loben das gute E-Sport-Angebot in Karlsruhe. Bei der Wahl des Studienplatzes habe es unmittelbar zwar keine Rolle gespielt, sagt Gorges. „Aber natürlich habe ich mich über Freizeitangebote und Studentengruppen informiert und bin dann gleich zu einem Treffen von eSUKA gegangen.“ Dass das KIT – als einzige Uni in Deutschland – den E-Sport unmittelbar durch ihren offiziellen Sportverein unterstützt, findet er gut.

Fast wie Fußball

Der Wettkampfgedanke beim Videospielen mit Spielzügen, Tabellenplatzierungen und Ligen „fast wie beim Fußball“ habe die Leitung des KIT SC überzeugt, sagt Alwin Pohl, Eventvorstand des SC. Vorerst bestehe das E-Sport-Team aus zwölf Spielern; in Zukunft soll der Bereich aber weiter ausgebaut werden. Der Fundus an Spielern ist groß: In der eSUKA-Hochschulgruppe, die auch das E-Sport-Angebot des SC initiiert hat, sind über 100 Mitglieder aktiv. Beim E-Sport am KIT gehe es aber nicht nur ums Zocken, betont Steffen Schmidt, Abteilungsleiter KIT SC E-Sports: „Die Nachfrage an Offline-Events ist groß. Man trifft sich zum Grillen, Feiern, für Teamfotos, zum Planen von Events oder besucht gemeinsam Veranstaltungen.“

Halten Akkus bald einen Tag Videostreaming durch?

Es nervt. Man sitzt in der Bahn, die WLan immer noch nur in ICEs bietet, will ein Video streamen und der Akku geht platt bevor der Film zu Ende ist. Zwar hängt die Powerbank am Handy aber jeder Ladeprozess belastet die Lebensdauer des Akkus.

Für uns bei refixo ist klar, dass abgelutschte Akkus zu den häufigsten Reparaturen zählen. Vielleicht ändert sich das bald, sogar auf schon bestehenden Geräten. Einfach mit einer App.

Energieeffizientes Streaming und verbesserte Videowiedergabe in mobilen Netzen sind Ziele des Forschungsprojekts der THM.
Foto: Armin Eikenberg/TH Mittelhessen

Bahnfahren für die Umwelt mal anders. Um „mobiles energieeffizientes Video-Streaming“ geht es bei einem Forschungsprojekt an der Technischen Hochschule Mittelhessen.

Wieviel Energie ein Smartphone beim Datenempfang in einem mobilen Netz verbraucht, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehören die aktuelle Signalstärke, der Netzwerktyp und die verfügbare Bandbreite. Projektleiter Prof. Dr. Dominik Schultes will beispielhaft untersuchen, wie sich das Video-Streaming – bei dem Übertragung und Wiedergabe gleichzeitig erfolgen – während einer Zugfahrt optimieren lässt.

Dazu soll zunächst auf ausgewählten Bahnstrecken der Verlauf der zur Verfügung stehenden Bandbreite, des Netzwerktyps, der Signalstärke und des Energieverbrauchs bestimmt und daraus eine Vorhersagemodell für künftige Fahrten auf denselben Strecken abgeleitet werden. In einem zweiten Schritt möchte Schultes auf Basis des Modells ein Programm entwerfen, das Zeitpunkte empfiehlt, zu denen Datenpakete bei minimalem Energieverbrauch und hoher Übertragungsqualität heruntergeladen werden können. Mit einer App, die dieses Programm nutzt, will er schließlich die Energieeinsparung und die Verbesserung der Videowiedergabe unter realen Bedingungen nachweisen. Erste Experimente deuten darauf hin, dass bis zur Hälfte der für die Datenübertragung nötigen Energie eingespart werden könnte.

Schultes sieht sein Video-Streaming-Projekt „als konkretes Beispiel für energieeffiziente App-Entwicklung. Diesem Thema messen wir eine hohe Relevanz zu, da das Smartphone als ständiger Begleiter in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen wird. Es kann seiner Aufgabe aber nur dann gerecht werden, wenn es gelingt, Apps so energieeffizient zu entwickeln, dass der Akku auch bei intensiver Nutzung mindestens einen Arbeitstag lang durchhält.“

Das Land Hessen fördert das Vorhaben mit 35.000 Euro. Dabei kooperieren der Fachbereich Informationstechnik – Elektrotechnik – Mechatronik der Technischen Hochschule Mittelhessen mit dem Management- und IT-Berater Capgemini aus Offenbach und dem Karlsruher Institut für Technologie.

 

Killt Lächeln den Touchscreen? EarFieldSensing.

Du kennst das. Im Alltag gibt es viele Situationen, in denen sich er Touchscreen gar nicht bedienen lässt. Handschuhe, nasse Finger oder man hat die Hände auf einer Tastatur oder um den Partner gelegt – schon ist das Nutzen von Smartphone und Co. nur schwer möglich. Wie wäre es mit Anrufannahme zum Beispiel durch Nicken?

Wissenschaftler suchen nach alternativen Konzepten zur Steuerung mobiler Geräte. Naheliegend ist die Steuerung via Sprache. Doch Herausforderungen wie Umgebungslärm sowie die soziale Akzeptanz setzen der Sprachsteuerung enge Grenzen. Die Lösung der Fraunhofer-Experten: Die Steuerung über Kopf- und Gesichtsgesten wie Augenzwinkern, Lächeln oder Nicken. Vielleicht gibt es bald eine App, mit der Das Gerät in Spock-Stimme „faszinierend“ sagt, wenn Du es schaffst die rechte Augenbraue hinzuziehen.

Probandin mit EarFS-Prototyp zur Steuerung des Mobiltelefons mithilfe von Gesichtsgesten.
© Foto Fraunhofer IGD

Mobilgeräte nehmen einen immer wichtigeren Platz in unserem Leben ein – in manchen Situationen können sie jedoch nicht angemessen gesteuert werden, und schon das Annehmen eines Anrufs ist eine echte Herausforderung. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD in Rostock haben in einer Studie evaluiert, welche alternativen Steuerungskonzepte sich eignen, um die herkömmliche Steuerung mobiler Geräte zu ergänzen. Viel Potenzial verspricht die Eigenentwicklung EarFieldSensing (EarFS), die Gesichtsgesten über einen speziellen Ohrstöpsel erkennt und neben dem Einsatz an Mobilgeräten weitere Entwicklungsmöglichkeiten bietet.

EarFS misst das Lächeln im Ohr

Im Rahmen der Erforschung berührungsloser Steuerung für mobile Szenarien evaluierten die Rostocker Forscher und Forscherinnen verschiedene Technologien, mit denen Kopf- sowie Gesichtsbewegungen ausgelesen werden können. Dabei kam besonders der Alltagstauglichkeit große Bedeutung zu. So sind zum Beispiel Systeme, die Gesten mithilfe von Sensoren direkt im Gesicht ablesen, zwar sehr genau und in der Lage, eine große Zahl an Gesten zu erkennen. Allerdings sind sie derart auffällig und unangenehm zu tragen, dass sie sich nicht für den täglichen Gebrauch in der Öffentlichkeit eignen. Dafür bedarf es möglichst unauffälliger Systeme wie zum Beispiel EarFS, einer Eigenentwicklung des Fraunhofer IGD. Dabei handelt es sich um einen speziellen Ohrstöpsel, der die Muskelströme und Verformungen des Ohrkanals misst, die bei Gesichtsbewegungen auftreten. Der Sensor registriert bereits kleinste Bewegungen im Gesicht durch die Art, wie sich die Form des Ohrkanals verändert, und misst Muskelströme, die bei der Bewegung des Gesichts oder des Kopfes entstehen.

»Die Herausforderung war, dass diese Ströme und Bewegungen mitunter sehr klein sind und verstärkt werden müssen«, erklärt Denys Matthies, Wissenschaftler am Fraunhofer IDG. »Außerdem dürfen die Sensoren sich nicht von anderen Bewegungen des Körpers, zum Beispiel den Erschütterungen beim Gehen oder von externen Interferenzen stören lassen. Dafür wurde eine zusätzliche Referenzelektrode an das Ohrläppchen angebracht, die die von außen kommenden Signale registriert.« Die im Inneren des Ohrs erfassten Signale werden mit den von außen kommenden Signalen abgeglichen – das verbleibende Nutzsignal ermöglicht eine eindeutige Gesichtsgestenidentifizierung, selbst wenn der EarFS-Träger sich bewegt.

Zahlreiche Einsatz- und Weiterentwicklungsmöglichkeiten

EarFS ermöglicht nicht nur Mikrointeraktionen mit dem Smartphone wie etwa das Annehmen und Ablehnen von Telefonanrufen oder die Steuerung des Music-Players. Die Auswertung der Gesichtsbewegungen erlaubt auch Rückschlüsse auf Müdigkeit, Anstrengung und andere Gemütszustände des Nutzers. Dadurch könnten Smartphones beispielsweise Autofahrer warnen, wenn verstärkt Zeichen von Müdigkeit und Erschöpfung registriert werden, oder sich automatisch lautlos stellen, wenn ihr Besitzer hoch konzentriert arbeitet. Denkbar ist der Einsatz der Technologie auch im medizinischen Bereich. Zum Beispiel könnte sie Menschen mit Locked-in-Syndrom helfen, leichter zu kommunizieren, indem sie ihnen ermöglicht, Computer mit Gesichtsbewegungen zu steuern. Doch damit ist das Potenzial von EarFS noch lange nicht erschöpft. »Das Differential Amplification Sensing, also das Verstärken von Muskelströmen und Ohrkanalverformungen bei gleichzeitigem Herausfiltern von externen Signalen, füllt eine Forschungslücke«, so Matthies. »Mit der Technologie können wir auch an anderen Stellen des Körpers Aktivitäten ablesen und von externen Signalen trennen: Dies eröffnet uns weitere Einsatzmöglichkeiten, darunter die komplementäre Steuerung von Maschinen in der Industrie 4.0.«