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 Research Report for 2010

Abteilung für Wirtschaftsinformatik

Wirtschaftswissenschaftliches Insitut

Schwerpunkt für Public & Non-Profit Management und ökonomische Nachhaltigkeitsforschung

Platz der Alten Synagoge
79085 Freiburg i. Br.
Tel: 0761-203-2395 Fax: 0761-203-2416
Email wirtschaftsinformatik@vwl.uni-freiburg.de
http://www.is.uni-freiburg.de


Scientific Employees

  • Prof. Dr. Dirk Neumann, Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik
  • Prof. Dr. Franz Schober, Emeritus (ab 01.10.2006)
  • Dr. Christian Bodenstein, Wissenschaftlicher Mitarbeiter (m/w), Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik
  • Dr. Markus Hedwig, Wissenschaftlicher Mitarbeiter (m/w), Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik
  • Dr. Tim Püschel, Externer Doktorand (m/w), Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik
  • Dr. Xiaoqiu Qiu, Wissenschaftlicher Mitarbeiter (m/w)
  • Dr. Felix Wex, Wissenschaftlicher Mitarbeiter (m/w)
  • Dr. Michael Hagenau, Externer Doktorand (m/w)
  • Dr. Michael Liebmann, Externer Doktorand (m/w)
Entries in "Who is Who"

Main Research

  • Angesichts explodierender Bevölkerungszahlen, Klimawandel und den daraus resultierenden politischen Streitigkeiten steht die Menschheit vor massiven Problemen in den zentralen Säulen der Zivilisation z.B. Ernährung, Energie und Rohstoffverwendung. Die Rohstoffe des Planeten sind begrenzt und müssen daher möglichst effektiv, effizient und vor allem nachhaltig eingesetzt werden. Eine derartige, effiziente – also möglichst ressourcenschonende – Nutzung ist allerdings in der heutigen Zeit ohne intelligente IT Lösungen nicht realisierbar. Insbesondere die Steuerung von dezentralen Systemen bedarf einer schnellen Entscheidung zwischen rechtlich unabhängigen Akteuren. Als Beispiel kann ein sogenanntes Smart Grid in der Energieverwendung bezeichnet werden, in dem Betreiber von Windkraftwerken, Fernwärmekraftwerken und Photovoltaikanlagen und Haushalten als Erzeuger und Verbraucher zusammengeschlossen sind. Auf der Energieerzeugungsebene werden regenerative Energien je nach Wettereinflüssen (Wind, Sonnenstunden) zur Verfügung gestellt, die einen stark schwankenden Verbrauch zu befriedigen haben. Auf der Basis von Vergangenheits- und Verbrauchsdaten kann die Steuerung der Anlagen aus Kostensicht optimiert werden, was zu einer beträchtlichen Ressourceneinsparung führen kann. Die Bewältigung der Datenmengen und die anschließende Optimierung in Sekundenbruchteilen ist ohne eine intelligente IT Steuerung nicht möglich. Die Entwicklung intelligenter Lösungen steht dabei vor drei zentralen Herausforderungen, die es simultan zu beherrschen gilt: Große Datenmengen: Intelligente Lösungen müssen in der Lage sein, riesige Datenmengen in kürzester Zeit zu verarbeiten. Der Smarter Plant erfordert Big Data Analytics Kapazitäten, die in der Lage sind, eine zeitnahe Optimierung sicherzustellen. Dezentralität: Die Systemelemente stehen für gewöhnlich nicht unter zentraler Kontrolle, wie das Beispiel unseres Smart Grid zeigt. Daher werden Koordinationslösungen benötigt, die eine Abstimmung interdependenter Aktivitäten erlauben. Die Lösungsqualität derartiger dezentraler Systeme sind i.d.R. schlechter als diejenigen für zentrale Lösungen; dieser Verlust (oder auch Deadweight Loss) ist zwar unvermeidbar, doch sollen die intelligenten Lösungen diesen minimieren. Real-time Unterstützung: Intelligente Lösungen benötigen nicht selten eine zeitnahe Entscheidung. Die zeitkritische Entscheidung ist durch die riesigen Datenmengen und die dezentrale Natur des Planungsproblems, was weitere Koordinationsschritte verlangt, sehr komplex Am Lehrstuhl werden derzeit Lösungen zu den Themenkomplexen IT Infrastruktur, Energiesysteme, Transport, eBusiness und Sicherheit in Städten erarbeitet: - Energieeffiziente IT Infrastrukturen (Green IT) - Energieeffizientes Transportsystem (Green Logistics) - Ressourcenschonende dezentrale Energiesysteme - Alternde Gesellschaft und Electronic Business Systeme - Intellligentes Risikomanagement - Sichere Städte Die Forschungsarbeit erfolgt nicht abgeschlossen im Lehrstuhl, sondern in Kooperation mit Projektpartnern. Mit einigen Partnern (SAP, IBM) wird bereits konkret im Rahmen von Projekten (bzw. Projektanträgen) gearbeitet. Andere Partner (Commerzbank, Bosch) finanzieren intern durch dedizierte Doktorandenprogramme Lehrstuhlmitarbeiter.
  • Energieeffiziente IT Infrastrukturen (Green IT): Moderne IT-Infrastrukturen verursachen ebenso viel schädliche CO2 Emissionen, wie die gesamte Luftfahrbranche. Die Verringerung des Energieverbrauchs ist dabei schwierig, da state-of-the-art IT-Systeme wie etwa Multi-Tier Enterprise Systeme sehr komplex sind, was eine ressourcenschonende Steuerung dieser Systeme erschwert. Am Lehrstuhl werden Lösungen (d.h. Algorithmen) erarbeitet, welche den Energieverbrauch um bis zu 50% senken könnten. Die Lösungen werden in Prototypen implementiert und in Experimenten in Realsystemen evaluiert.
  • Energieeffizientes Transportsystem (Green Logistics): Wenn auch heute mehr Güter digital angeboten werden (wie bspw. das eBook) so stieg doch der Transportbedarf Jahren beträchtlich. Insbesondere Onlineanbieter wie Amazon oder Ebay führen zu einer Explosion an Transportkapazitäten. Am Lehrstuhl werden daher intelligente Lösungen entwickelt, die das Transportsystem effizienter gestalten sollen. Dabei wird versucht, durch die Wahl der Lagerstätten und der Transportmittel die Energiekosten des Transports drastisch zu reduzieren.
  • Ressourcenschonende dezentrale Energiesysteme: Der beschlossene Ausstieg aus der Kernenergie führt dazu, dass vermehrt regenerative Energieträger integriert werden müssen. Regenerative Energien sind allerdings aufgrund der äußeren Einflüsse wie etwa Wetter stochastisch. Am Lehrstuhl werden daher Steuerungs- und Optimierungskonzepte entwickelt, die die stark schwankende Nachfrage auf Basis von Smart Metering Daten mit unsicherem Angebot in Einklang bringen kann. Evaluiert werden hier bspw. virtuelle Kraftwerke als eine vielversprechende Konfiguration zukünftiger Systeme.
  • Alternde Gesellschaft und Electronic Business Systeme: Die zunehmende Vergreisung der Gesellschaft und der damit einhergehenden abnehmenden Mobilität der Bürger wird in den nächsten Jahrzehnten eine Vervielfachung des Online Handels mit sich bringen. Allerdings ist bisher wenig erforscht, wie tragfähige Internetgeschäftsmodelle der Zukunft – konfrontiert mit der Vergreisung der Gesellschaft – aussehen werden.
  • Sichere Städte: Nicht zuletzt durch die terroristischen Anschläge vom 11.9.2001 ist der Bedarf an Sicherheit stark gestiegen. Die zunehmende Urbanisierung großer Städte macht sie zu besonders gefährdeten Zielen. Am Lehrstuhl werden daher Informationssysteme entwickelt, die die Resilienz von Städten spürbar erhöht. Dazu zählen zum einen präventive Maßnahmen, schon im Vorfeld Terroristen zu identifizieren zu können, aber auch Maßnahmen der Nachsorge, um die Schäden von Anschlägen möglichst schnell beseitigen zu können.

Scientific and Research Projects


  • Autonomic Cloud Provisioning
  • Data-driven Business Models
    • Project Manager: Neumann D
    • Start/End of project: 2010 until 2014
    • Project Details
  • Freiburger Kompetenzverbundes Sicherheit und Gesellschaft
    • Project Manager: Neumann D
    • Start/End of project: 01.12.2008 until 31.12.2010
    • Project Details
  • Green Cloud
  • Verbundprojekt ValueGrids: Unterstützung dynamischer Wertschöpfungsnetze durch service-orientierte Infrastrukturen
    • Project Manager: Neumann D
    • Start/End of project: 01.06.2009 until 31.05.2012
    • Project Details

Scientific publications

Journal Articles:
  • Orwat C, Raabe O, Buchmann E, Anandasivam A, Freytag J, Helberger N, Ishii K, Lutterbeck B, Neumann D, Otter T, Pallas F, Reussner R, Sester P, Weber K, Werle R: Software als Institution und ihre Gestaltbarkeit Informatik Spektrum, 2010.
  • Schryen G: Is open source security a myth? What do vulnerability and patch data say? Commun Acm, 2010.
  • Schryen G: Preserving knowledge on IS business value: what literature reviews have done Bus Inform Syst Eng+, 2010.
Book Chapters:
  • Anandasivam A, Neumann D: Reputation, Pricing and the E-Science Grid In: Economic Models and Algorithms for Distributed Systems Birkhäuser Verlag, 2010; 25-43.
  • Wex F, Bodenstein C, Neumann D: Coordinating Emergency Response: Using Position-Aware Market Mechanisms In: Die Zukunft der Räume: Gesellschaftliche Fragen auf dem Weg zur „Ambient Intelligence“ Europäische Akademie Bad Neuenahr-Ahrweiler GmbH, 2010.
Oral Presentations:
  • Feuerriegel S, et al.: Debugging 2010 (AICES Workshop 2010, Graduate School AICES, Aachen Institute for Advanced Studies in Computational Engineering Science, RWTH Aachen University, Vossenack, Nov 29-Dec 1, 2010).
  • Feuerriegel S, et al.: Version Control with SVN Student's talk 2010 (Student's talk, Graduate School AICES, Aachen Institute for Advanced Studies in Computational Engineering Science, RWTH Aachen University, 08.01.2010).
Conference Papers:
  • Beckhaus A, Karg LM, Neumann D: The Impact of Collaboration Network Structure on Issue Tracking's Process Efficiency at a Large Business Software Vendor 2010 (43rd Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS-43)---Nominated for Best Paper Award).
  • Bodenstein C, Schryen G, Neumann D: From "Take-it-or-leave-it" offers to "Take-it-or-be-left-out" Ultimatum - A trade mechanism for Online Services 2010 (18th European Conference on Information Systems (ECIS 2010), Pretoria, South Africa).
  • Finkbeiner J, Bodenstein C, Schryen G, Neumann D: Applying Heuristic Methods for Job Scheduling in Storage Markets 2010 (18th European Conference on Information Systems (ECIS 2010), Pretoria, South Africa).
  • Hedwig M, Bodenstein C, Neumann D: Datacenter Investment Support System (DAISY) 2010 (43rd Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS-43)).
  • Hedwig M, Malkowski S, Bodenstein C, Neumann D: Towards Autonomic Cost-Aware Allocation of Cloud Resources 2010 (International Conference on Information Systems (ICIS 2010), St. Louis, Missouri).
  • Malkowski S, Hedwig M, Jayasinghe D, Pu D, Neumann D: CloudXplor: A Tool for Configuration Planning in Clouds Based on Empirical Data 2010 (ACM Symposium on Applied Computing (SAC), Sierre, Switzerland).
  • Malkowski S, Jayasinghe D, Hedwig M, Park J, Kanemasa Y, Pu C: Empirical Analysis of Database Server Scalability Using an N-tier Benchmark With Read-intensive Workload 2010 (ACM Symposium on Applied Computing (SAC), Sierre, Switzerland).
  • Püschel T, Lang F, Bodenstein C, Neumann D: A Service Request Acceptance Model for Revenue Optimization - Evaluating Policies Using a Web Based Resource Management Game 2010 (43rd Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS-43)).
  • Püschel T, Neumann D: Mitigating the Effects of Partial Resource Failures for Cloud Providers 2010 (16th Americas Conference on Information Systems (AMCIS 2010)).
  • Schryen G: A Fuzzy Model for IT Security Investments 2010 ("Sicherheit, Schutz und Zuverlässigkeit" (SICHERHEIT 2010), Berlin, Germany).
  • Schryen G: An Analysis of Literature Reviews on IS Business Value: How Deficiencies in Methodology and Theory Use Resulted in Limited Effectiveness 2010 (First Scandinavian Conference on Information Systems (SCIS), Rebild, North Jutland, Denmark).
  • Schryen G, Bodenstein C: A decision-theoretic foundation of IS business value research 2010 (18th European Conference on Information Systems (ECIS 2010), Pretoria, South Africa).
  • Schryen G, Rich E: Increasing software security through open source or closed source development? Empirics suggest that we have asked the wrong question 2010 (43rd Annual Hawaii International Conference on System Sciences, Kauai).
  • Schulz F, Momm C, Westermann D, Blau B, Michalk W, Hedwig M, Rolli D, Afaghi O, Schmidt A: ValueGrids: Using Grids in Dynamic Service Value Networks 2010 (Proceedings of the Cracow Grid Workshop 2009 (CGW'09), Cracow, Poland). (download: http://www.im.uni-karlsruhe.de/Upload/Publications/d7681a39-7f89-4ddf-b368-25a1191c8eee.pdf)
  • Volkamer M, Schryen G: Measuring eTrust in distributed systems - General Concept and Application to Internet Voting 2010 (23rd Bled eConference, Bled, Slovenia).

Special Scientific Activities

Preise / Ehrungen:
  • Prof. Dr. Dirk Neumann: Nominiert für den Best Paper Award der 43rd Hawaiian International Conference on System Science (HICSS-43), Poipu, Hawaii, 05.01.2010.

Scientific Dissertations