Viele Hochschulen in ganz Deutschland nutzen datenschutzkonformes
Interface der HAWK für ChatGPT

Ob Künstliche Intelligenz (KI) in der Hochschullehre genutzt werden
sollte, ist schon längst keine Frage mehr. Doch wie können Hochschulen
Tools wie ChatGPT für alle ihre Angehörigen verfügbar und sicher machen?
An der HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst
Hildesheim/Holzminden/Göttingen hat das Interaction Design Lab ein
webbasiertes Interface zur didaktischen Nutzung dafür entwickelt, das die
HAWK anderen deutschen Hochschulen kostenfrei zur Verfügung stellt.
Hochschulen und Universitäten von Emden bis München nutzen es schon oder
testen es.

Seit Juni ist HAWKI für alle Hochschulmitglieder der HAWK online gegangen.
Unter ai.hawk.de finden Studierende, Lehrende und Mitarbeitende das
Interface, mit dem sie ChatGPT von OpenAI in den Versionen GPT3.5 und
GPT4-Turbo kostenfrei über ihren Hochschul-Account nutzen können. Die
Nutzenden müssen keinen eigenen Account bei ChatGPT anlegen und die
Hochschulauthentifizierung wird nur verwendet, um festzustellen, ob sie
berechtigt sind, auf HAWKI zuzugreifen. Damit können sie das Interface
anonym nutzen und es können keine Rückschlüsse auf einzelne Personen
gezogen werden. „Der Datenschutz war uns besonders wichtig und durch die
enge und gute Zusammenarbeit mit den Datenschutzbeauftragten der HAWK
können wir diesen auch gewährleisten“, betont Stefan Wölwer, Professor für
Interaction Design im Kompetenzfeld Digital Environments an der Fakultät
Gestaltung in Hildesheim. „Die Nutzung von HAWKI kann also sowohl
gegenüber der Hochschule als auch gegenüber OpenAI völlig anonym erfolgen
und bietet somit einen sicheren Experimentier-, Forschungs- und Lernraum.“

Eine weitere Besonderheit ist die Unterstützung der Nutzenden durch
virtuelle Teammitglieder und Lehrräume, die bei Fragen zu bestimmte Themen
unterstützen. Die fiktiven Expert*innen haben eine ausführliche
Rollenbeschreibung, also Kontextverständnis für ihre Aufgabe und können
dadurch schneller qualitativ hochwertige Antworten liefern. In den
Lernräumen erhalten Nutzende Vorschläge für die Prompts, die zum Dialog
mit ChatGPT nötig sind. Gute Prompts zu formulieren – also auch die
Fähigkeit, die richtigen Fragen zu stellen –  ist eine wichtige Fähigkeit,
um die KI sinnvoll zu nutzen und gute Ergebnisse zu erzielen.

Vincent Timm, Leiter des Interaction Design Labs der HAWK-Fakultät
Gestaltung, und Jonas Trippler, Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Lab,
entwickelten bereits im Januar 2023 den ersten Prototypen des Interfaces.
Stefan Wölwer beriet in Fragen der Gestaltung und kümmerte sich um die
Rahmenbedingungen, um das Angebot hochschulweit nutzbar zu machen.
Unterstützt durch die Digitalisierungsstrategie der HAWK und das
Engagement des Präsidiums, das Handlungsempfehlungen zur Nutzung von KI in
der Lehre herausgab, hielt ChatGPT schon früh Einzug in den
Hochschulalltag. Die prototypische Entwicklung, eine wichtige Design-
Innovationsmethode, schloss schon früh die Studierenden mit ein, um somit
wichtiges Feedback in die weitere Umsetzung von HAWKI einfließen zu
lassen. Durch den Entwurf und der Programmierung der Plattform innerhalb
des Interaction Design Labs fielen nur Kosten für die Nutzung von ChatGPT
an. Diese richten sich nach der Textmenge, die von ChatGPT verarbeitet
wird.

Damit ist die HAWK Initiatorin einer innovativen und neuen
Herangehensweise, wie Hochschulen deutschlandweit mit ChatGPT umgehen.
Dazu hat auch beigetragen, dass die Hochschule HAWKI mit der
Öffentlichkeit teilt. „Wir haben uns früh dafür entschieden, HAWKI als
Open-Source über die Plattform Github zur Verfügung zu stellen. Zum einen
sahen wir darin einen wichtigen Beitrag, anderen Hochschulen und damit
deren Studierenden, Lehrenden und Mitarbeitenden dieses Interface zu KI-
Systemen zur Verfügung zu stellen. Zum anderen unterstützt diese
Transparenz des Programmcodes der Plattform das Vertrauen der
Hochschulangehörigen in die Anwendung gerade im Bezug zum Datenschutz“,
erklärt Stefan Wölwer.

Seit der Veröffentlichung haben viele Hochschulen Interesse an HAWKI
bekundet. Einige, wie die Universität Hildesheim und die Hochschule
München, haben die Plattform bereits in ihre eigene IT-Infrastruktur
eingebunden. Das Interaction Design Lab der HAWK unterstützt dabei
individuell und mit Informationsveranstaltungen.

Eine Video-Präsentation findet sich auf unserem Vimeo-Kanal:
https://vimeo.com/835355328

HAWKI auf dem Hochschulforum Digitalisierung:
https://hochschulforumdigitalisierung.de/blog/design-als-schnittstelle-
zur-ki-wie-chatgpt-co-sinnvoll-nutzbar-werden/

Welche Digitalisierungsansätze eignen sich, um bestehende
Produktionsprozesse neu zu gestalten und zu optimieren? Das »International
Center for Networked, Adaptive Production (ICNAP)« stellt in seinem
jährlichen Studienbericht aktuelle Forschungsergebnisse zur
Digitalisierung der Produktion vor. Der kostenlose Bericht bietet
Einblicke in die Einbindung Künstlicher Intelligenz (KI) und
Implementierung Digitaler Zwillinge in der Produktion, beschreibt
Voraussetzungen für Plug-and-Produce-Technologien und betrachtet neue
nachhaltige Konzepte zur Überwachung und Steuerung von Energieverbräuchen
technischer Systeme.

Auch zehn Jahre nach der Einführung des Begriffs der Industrie 4.0 suchen
Unternehmen weiter nach Möglichkeiten, ihre Produktionsprozesse zu
modernisieren und zu digitalisieren. Ziel des International Center for
Networked, Adaptive Production, einem Zusammenschluss dreier Fraunhofer-
Institute in Aachen mit rund 30 Partnern aus verschiedenen
Industriezweigen, ist die fortschreitende Digitalisierung durch
kollaborative, praxisnahe Forschung zu unterstützen. Zu fünf einjährigen
Forschungsprojekten des Jahres 2023 haben die Partner auch in diesem Jahr
wieder einen umfangreichen Studienbericht veröffentlicht, der unter
www.ipt.fraunhofer.de/icnap-study-report-2023 kostenlos bereitgestellt
wird.

Praktische Anwendungen für Industrie 4.0

Hohe Kosten, fehlende Kenntnisse und wenig Erfahrung in der praktischen
Umsetzung von Industrie-4.0-Konzepten verhindern auch heute häufig in
vielen Unternehmen noch, dass das durchaus vorhandene Potenzial
ausgeschöpft wird. Drei der fünf Studien des Jahres 2023 befassen sich
deshalb mit praktischen und realistischen Anwendungsfällen für den
Technologieeinsatz. In einer Studie analysierten die Fraunhofer-
Forscherinnen und -Forscher die konkreten Herausforderungen, die mit der
Implementierung Digitaler Zwillinge in Produktionsumgebungen verbunden
sind. Der Leitfaden, der im Rahmen der Studie erstellt wurde, gibt
handfeste Vorschläge für die Integration des digitalen Zwillings in jedes
Produktionsumfeld und wurde zudem an einer »Modellfabrik 4.0« evaluiert.

In einer weiteren Studie wurden Anwendungsfälle untersucht, in denen KI
von großem Nutzen sein kann. Damit KI im gesamten Unternehmen leichter zu
integrieren und einzusetzen ist, erstellten die Forscherinnen und Forscher
eine technische Referenzarchitektur sowie ein organisatorisches Framework,
die als Modelle für verschiedene Anwendungsfälle dienen können.

Unter der Devise »Plug and Produce« konzentrierte sich das Forschungsteam
in einer dritten Studie auf eine vereinfachte Integration neuer
Technologien und Systeme in die laufende Produktion, bei der Flexibilität
und Anpassungsfähigkeit stets im Vordergrund stehen. »Plug and Produce«
beschreibt die Integration neuer Anlagen oder Systeme, ohne dass die
bestehenden Produktionsprozesse wesentlich gestört werden.  Die drei
Studien befassen sich mit dem aktuellen Stand der jeweiligen Technologien,
zeigen die Herausforderungen auf, die der Nutzung in der Produktion im
Wege stehen, und untersuchen das Potenzial dieser Technologien anhand
konkreter Anwendungsfälle.

Nachhaltigkeit durch neue Energiekonzepte

Unternehmen, die Produktionsprozesse nachhaltiger gestalten wollen, können
durch geeignete Methoden und Tools zur Energieüberwachung ihren
Energieverbrauch zielgerichtet senken. In einer der fünf ICNAP-Studien
haben die Forscherinnen und Forscher deshalb einen Leitfaden für die
Überwachung des Energieverbrauchs industrieller Anwendungen entwickelt und
vorgestellt, um die Transparenz für eine nachhaltige Produktion zu
erhöhen.

Eine letzte Studie des diesjährigen Studienberichts konzentrierte sich auf
die Umwandlung drahtloser Sensoren, die normalerweise auf externe
Energiequellen angewiesen sind, in energieautarke Geräte. Auf diese Weise
lassen sich hohe Kosten einsparen und zeitaufwändige Prozesse zur
Herstellung der Energieversorgung wie der Austausch von Batterien
reduzieren sich. Die Studie untersuchte verschiedene Methoden zur
Verwirklichung einer autarken Stromversorgung und liefert umfassende
Informationen darüber, welche Quellen in der Produktion Energie für die
Sensoren liefern können.

Gemeinsames Arbeiten an Lösungen in der ICNAP Community

Das International Center for Networked Adaptive Production, ICNAP, ist ein
Zusammenschluss der drei Aachener Fraunhofer-Institute für
Produktionstechnologie IPT, für Lasertechnik ILT sowie für
Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME, sowie weiterer Expertinnen
und Experten aus Industrie und Forschung. ICNAP wurde als offene
Forschungsplattform und industrielle Testumgebung gegründet, in der neue
Ansätze zur Digitalisierung in der Produktion entwickelt werden. Der
vorliegende Studienbericht wurde während des diesjährigen Jahrestreffens
der ICNAP Community vorgestellt, einer jährlich stattfindenden zweitägigen
Veranstaltung rund um neue Ansätze der Industrie 4.0.

Bei ihren Jahrestreffen stimmen die Mitglieder der ICNAP-Community
regelmäßig über die fünf neuen Studien des Folgejahres ab, die im Jahr
2024 durchgeführt werden:

- AI Everywhere – Generative AI for Production and Business Operations
- Seamless AI Integration through Plug and Produce Approach
- The Digital Twin Demonstrator – Bringing the Concept to Life. Better,
Faster, Smarter and Even More Connected
- Towards a Dark Factory – Leveraging Multidimensional Twins in a
Manufacturing Metaverse
- Zero-Trust Architectures for Interconnected Industry

In Zusammenarbeit mit den Industrie- und Forschungspartnern des ICNAP
werden die Fraunhofer-Forscherinnen und Forscher diese Studien im nächsten
Jahr durchführen.

Der Studienbericht steht zum kostenlosen Download bereit unter:

www.ipt.fraunhofer.de/icnap-study-report-2023

50.576 Spendermeldungen und 9.379 Aufklärungsgespräche führten im
vergangenen Jahr zu 3.475 Gewebespenden. Damit verzeichnet die Deutsche
Gesellschaft für Gewebetransplantation (DGFG) einen Anstieg um 12 Prozent
im Vergleich zum Vorjahr. Rund 87 Prozent der Gewebespenden wurden
unabhängig von der Organspende bei Herz-Kreislauf-Verstorbenen realisiert.
Das am meisten gespendete Gewebe ist die Augenhornhaut: 3.352 Menschen
spendeten dieses Gewebe nach dem Tod. Dank der hohen Spendenbereitschaft
und einer Zustimmungsquote von knapp 41 Prozent war die DGFG in der Lage,
7.503 Patient:innen mit einem Gewebetransplantat zu versorgen, davon 5.003
mit einer Augenhornhaut und 197 mit einer Herzklappe.

Ein Highlight des vergangenen Jahres war die Eröffnung und Inbetriebnahme
der Gewebebank Stuttgart am Katharinenhospital. Zu den Herausforderungen
im neuen Jahr zählen der weitere Ausbau der Gewebespende bei Herz-
Kreislauf-Verstorbenen sowie die Implementierung des Organspende-Registers
im Spendeprozess. Sobald das Register zur Entscheidungsdokumentation im
ersten Quartal 2024 seinen Betrieb aufnimmt, sind Abfragen aus dem
Register für alle Spendeeinrichtungen in der Organ- und Gewebespende
verpflichtend.

„Wir können auf ein erfolgreiches Jahr 2023 für die Gewebespende
zurückblicken, da mehr als 3.800 Spender:innen und Angehörige einer
Gewebespende zugestimmt haben. Ihnen gilt an dieser Stelle unser ganz
besonderer Dank“, sagt Martin Börgel, Geschäftsführer der DGFG. Immer mehr
Kliniken engagieren sich aktiv in der Gewebespende und schließen sich dem
Netzwerk der DGFG an. „Durch den Ausbau der Gewebespendeprogramme in immer
mehr Kliniken ist es uns gelungen, die Versorgung der Patientinnen und
Patienten mit Gewebetransplantaten weiter zu verbessern.“

Neue Gewebebank Stuttgart wird Versorgungssituation weiter verbessern

Die positive Entwicklung der Spendezahlen erfordert einen Ausbau der
Kapazitäten in der Aufbereitung von Geweben. Denn der Bedarf an
Spendergewebe ist weiterhin hoch: Die Vermittlungsstelle der DGFG
bearbeitete über 6.800 Anträge für eine Spenderhornhaut. 5.003
Hornhauttransplantate konnte sie schließlich erfolgreich vermitteln. Vor
diesem Hintergrund eröffnete die DGFG mit dem Klinikum Stuttgart am
Katharinenhospital eine neue Gewebebank. Die Gewebebank in Stuttgart ist
das Ergebnis einer erfolgreichen Gemeinschaftsarbeit, die nach vielen
Jahren intensiver Planung im Mai letzten Jahres auf die Zielgerade
gebracht werden konnte. Derzeit noch auf Augenhornhäute ausgerichtet, wird
dort langfristig auch die Aufbereitung anderer Gewebespenden, wie
Herzklappen, Blutgefäße und Amnionmembranen, möglich sein. Die moderne
Gewebebank ist die einzige im Großraum Stuttgart und wird die Versorgung
von Patient:innen mit Gewebe sowohl in Baden-Württemberg als auch
bundesweit verbessern.

Weiter Mangel an Herzklappen trotz gestiegener Anzahl an Organspenden

Im vergangenen Jahr erhielt die DGFG über 430 Anträge für eine humane
Herzklappe. 197 Herzklappen konnten bis Jahresende vermittelt werden, 52
mehr als im Jahr zuvor. „Wir sehen leider nach wie vor einen großen Mangel
an Herzklappen, der das Leben vieler Patientinnen und Patienten schwer
beeinträchtigt. Hier müssen wir auch im kommenden Jahr gemeinsam mit den
Kliniken die Spendeprogramme bei Herz-Kreislauf-Verstorbenen weiter
ausbauen, um eine verlässliche Alternative zur Organspende zu haben“, sagt
Börgel. Nach wie vor stammt ein Großteil der Herzklappen aus der
Organspende: Bei den insgesamt 422 Gewebespenden von Organspender:innen –
96 mehr als im Jahr zuvor – konnte 247-mal kardiovaskuläres Gewebe, dazu
zählen das Herz für die Gewinnung der noch funktionsfähigen Herzklappen
und Blutgefäße, entnommen werden. Da die Gewebespende im Gegensatz zur
Organspende nicht an die Hirntoddiagnostik gebunden ist, treibt die DGFG
das von der Organspende unabhängige Spendeprogramm bei Herz-Kreislauf-
Verstorbenen weiter voran. Die Entnahme von Herzklappen und Gefäßen ist
bis zu 36 Stunden nach Eintritt des Todes möglich. Gerade junge
Patient:innen sind auf humane Herzklappen angewiesen, die mitwachsen
können und keine blutverdünnenden Medikamente erfordern.

Ausbau der Spende von Knochen, Sehnen und Bändern

Neben der Spende von Augenhornhäuten, Herzklappen und Blutgefäßen widmete
sich die DGFG im Jahr 2023 auch der Spende von Knochen, Sehnen und
Bändern. 43-mal konnten diese muskuloskelettalen Gewebe (MSG) entnommen
werden. Sie kommen am Ende Patient:innen im unfallchirurgischen oder
orthopädischen Bereich, nach großen Verletzungen oder Traumata zugute.
Knochen- und Sehnenpräparate können Schmerzen lindern, vor Amputationen
bewahren und eine Beweglichkeit bis hin zur Gehfähigkeit wiederherstellen.
Im März 2022 startete die DGFG ihr MSG-Spendeprogramm. Seitdem konnten die
eigenen Entnahmeteams mehr als 70 MSG-Spenden erfolgreich realisieren, aus
denen über 1.250 Präparate gewonnen werden konnten.

Vermehrtes Interesse an der Anwendung von Amnion in der Wundversorgung

Dass die Amnionmembran auch außerhalb der Augenheilkunde eine wertvolle
Behandlungsoption in der Wundversorgung darstellt, belegen die gestiegenen
Anfragen bei der DGFG im vergangenen Jahr. Zwölfmal setzten
Mediziner:innen die Amnionmembran ein, um bei Patient:innen einen
Wundverschluss zu erzielen. Das Plazentagewebe kann bei schweren
Wundheilungsstörungen aller Art und als Hautersatz bei Verbrennungen
eingesetzt werden. Dabei zeichnet sich Amnion durch besonders
wundheilungsfördernde und schmerzreduzierende Eigenschaften aus. Die DGFG
erwartet in 2024 weiter steigende Anfragen für das Gewebe, das werdende
Mütter im Rahmen einer Lebend-Gewebespende bei geplanter
Kaiserschnittgeburt spenden können. Insgesamt konnte die DGFG im letzten
Jahr 2.193 Amniontransplantate abgeben, darunter 2.181 in die
Augenheilkunde zur Behandlung der Augenoberfläche.

Hinweis an die Redaktion: Weitere Zahlen zur Gewebespende sowie
Bildmaterial zu finden unter https://gewebenetzwerk.de/presse-download/

Über die Deutsche Gesellschaft für Gewebetransplantation (DGFG)

Die DGFG fördert seit 1997 die Gewebespende und -transplantation in
Deutschland. Auf Basis des Gewebegesetzes von 2007 sind alle Tätigkeiten
und Ablaufprozesse der Gewebespende gesetzlich geregelt. Für alle
Gewebezubereitungen gilt das Handelsverbot. Die DGFG vermittelt ihre
Transplantate über eine zentrale Vermittlungsstelle mit einer bundesweiten
Warteliste. Jede medizinische Einrichtung in Deutschland kann Gewebe von
der DGFG beziehen. Als unabhängige, gemeinnützige Gesellschaft wird die
DGFG ausschließlich von öffentlichen Einrichtungen des Gesundheitswesens
getragen: Gesellschafter sind das Universitätsklinikum Carl Gustav Carus
Dresden, das Universitätsklinikum Leipzig, die Medizinische Hochschule
Hannover, die Universitätsmedizin Rostock sowie das Dietrich-Bonhoeffer-
Klinikum Neubrandenburg. Die DGFG ist in ihrer Aufbaustruktur, der
Freiwilligkeit der Unterstützung durch die Netzwerkpartner:innen und ihrer
Unabhängigkeit von privaten oder kommerziellen Interessen einzigartig in
Deutschland.