Forschungsschwerpunkt Digital Labs & Production
Im Forschungsschwerpunkt Digital Labs & Production bringen wir Menschen, Räume und Prozesse zusammen. Von Mixed-Reality Digital Twins über progressive Webapplikationen bis zu Machine-to-Machine-Schnittstellen verbinden wir physische mit digitalen Welten durch Daten und Analysen.
Über uns
Der Schwerpunkt bündelt spezifische Methoden- und Technologiekompetenzen in der Digitalisierung und Virtualisierung von Laboren, Prozessen und Produktionsanlagen in den Life Sciences. Dazu gehört einerseits die Vernetzung von Geräten, Prozessen und Menschen über Schnittstellen, Datenpipelines und Datenmanagement und andererseits die Modellierung und Simulation von physischen Systemen und Infrastrukturen. Digitale Zwillinge sind ein gutes Beispiel für das Zusammenspiel dieser Themen.
Drei Forschungsgruppen sind auf diesem Gebiet aktiv.
Unsere Forschungsgruppen
Simulation & Optimization
Strategische, taktische und operative Prozessoptimierung mit Hilfe von Modellierungs- und Simulationswerkzeugen stehen im Fokus der Forschungsgruppe. Dies umfasst die Modellierung und Simulation der Dynamik heterogener, komplexer Systeme sowie die Untersuchung, Optimierung und Steuerung ihres Verhaltens.
Leiter: Prof. Dr. Lukas Hollenstein | Erfahren Sie mehr über die Forschungsgruppe Simulation & Optimization
Data Management & Visualization
Die Forschungsgruppe ist spezialisiert auf die Entwicklung von Systemen zur Datenaggregation, -transformation und -verwaltung. Verarbeitungspipelines werden so konzipiert und implementiert, dass sie Daten von ihren Quellen (z. B. grafische Benutzeroberflächen, tragbare Sensoren, Messsonden) über Vorbereitungsschritte (einschliesslich Qualitätskontrolle und Homogenisierung) bis hin zu Speicherlösungen, Analyse und Visualisierung von Ergebnissen und Erkenntnissen überführen.
Leiter: Dr. Robert Vorburger | Erfahren Sie mehr über die Forschungsgruppe Data Management & Visualization
Edge Computing & Interfaces
Die Forschungsgruppe verbindet dynamische physische Strukturen mit digitalen Umgebungen und Prozessen durch Sensoren, Aktuatoren und Edge Computing. Sie unterstützt die Automatisierung und dezentrale und intelligente Datenverarbeitung in den Life Sciences durch die Verbindung von Mensch, Maschine und Kontext.
Leiter: Dr. Christian Glahn
Lehre
Der Forschungsschwerpunkt bietet Lehrangebote auf BSc- und MSc-Stufe in den Grundlagen der Data Science, in der mathematischen und physikalischen Modellierung (mit Fokus auf simulationsbasierter Prozessoptimierung), im Data Management (mit Fokus auf Datenbanktechnologien und Visualisierung), dem Physical Computing (Sensoren und Aktoren) sowie dem Cloud und Edge-Computing an.
Die Vertiefung Digital Labs & Production des BSc ADLS wird von diesem Forschungsschwerpunkt koordiniert und es werden entsprechende Bachelor- und Master-Arbeiten angeboten.
- Bachelor of Science (ZHAW) in Applied Computational Life Sciences
- Master of Science in Life Sciences - Vertiefung Applied Computational Life Sciences
Zudem engagiert sich der Schwerpunkt über die Fachhochschulstufe hinaus im Bereich der Science Education mit Programmen und Aktivitäten und bietet Weiterbildungskurse an.
Team Digital Labs & Production
Projekte
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Digitaler Zwilling für die Produktionsplanung und -steuerung in der variantenreichen Serienfertigung (TwinPlan)
Digitale Innovation zur Verbesserung der Termintreue: Die Schmid Elektronik AG steht vor der Herausforderung, die Termintreue trotz hoher Produktvielfalt und kundenspezifischen Kleinserien zu verbessern. Um diese zu meistern, setzt das Unternehmen auf einen digitalen Planungszwilling, der…
abgeschlossen, 05/2024 - 10/2024
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E-Learning Simulation Fermentationsmodell
Ziel ist ein Online-Simulationsmodell auf Basis der Kombucha-Fermentation zu entwickeln. Dabei soll ein Datensatz zur Kombucha-Fermentation mit verschiedenen Parametern und Analysenergebnissen erstellt werden. Ausserdem soll ein Kombucha Online-Simulationsmodell inkl. Fragestellungen erstellt…
abgeschlossen, 04/2024 - 12/2024
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Datenbank für proteinreiche Lebensmittel (DaPRO)
Im Rahmen des Projekts soll eine Datenbank entwickelt werden, welche es Studierenden wie auch Forscher:innen ermöglichen soll, proteinreiche Lebensmittel hinsichtlich verschiedener Nachhaltigkeitsaspekte zu vergleichen. Dadurch kann deutlich gemacht werden, welche Produkte in welchem Umfang zu einer…
abgeschlossen, 08/2022 - 06/2023
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Klimaduell 2.0
ZHAW-Hochschulangehörige sollen spielerisch in Wettstreit treten, um einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung zu leisten. Neue umweltfreundliche Verhaltensweisen sollen erlernt und CO2 eingespart werden. Als Weiterentwicklung des Klimaduell-Pilots, wird der gamifizierte Interventionsansatz…
abgeschlossen, 05/2022 - 07/2023
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Technologie-unterstütztes Wohnen im Alter
Ziel des Projektes ist die Erarbeitung eines Leitfadens mit Empfehlungen zu Technologien, welche älteren Personen eine längere Selbständigkeit zu Hause ermöglichen sollen. Dabei soll sowohl ein Leitfaden mit allgemeinen Empfehlungen für spezifische Personengruppen erarbeitet werden als auch ein…
abgeschlossen, 04/2022 - 12/2023
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AWACS – Animal Welfare Assessment and Control System for Fish Farms
Urban Blue bietet Softwarelösungen für landbasierte Aquakulturbetriebe an, die technische und betriebliche Aspekte umfassen. Bei diesem Innovationsprojekt werden fischbasierte Aspekte entwickelt, um die Software zu vervollständigen. Auf diese Weise kann Urban Blue ein umfassendes…
abgeschlossen, 12/2021 - 08/2024
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Predictive Analytics for Hospital Supply Chain Management
Vorstudie für eine KI-basierte umfassende Lösung in Spitälern für / bedarfsorientierte Sortimentierung und effiziente Bestandsführung / Bestellwesen mit Fokus auf Versorgungssicherheit und Kosteneffizienz / vorausschauende Planung der Wiederaufbereitungsprozesse / Planung des Personaleinsatzes /…
abgeschlossen, 03/2021 - 02/2022
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Designing Business Models for the IoT
Dieses Projekt zielt auf die Entwicklung einer Geschäftsmodell-Simulationssoftware zur Evaluierung von IoT-Geschäftsmodellen ab. Der ganzheitliche Ansatz nutzt fortschrittliche Simulationsmethoden und wird neue Umsatzmöglichkeiten für Schweizer Fertigungsunternehmen schaffen.
abgeschlossen, 01/2021 - 07/2022
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Smart Learning Spaces for Students
Räume für das Lehren und Lernen am Departement LSFM der ZHAW sind vorwiegend auf Frontalunterricht ausgelegt. Die Räume sind in der Benutzung unflexibel, zumal in vielen Räumen seit der Einführung des Notebook-Obligatoriums für Studierende die Tische zwecks Stromversorgung mit Kabelbindern…
abgeschlossen, 01/2021 - 12/2022
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Digitalisierung und Automatisierung des Nachhaltigkeits-Index für Menüs
MNI 2021
abgeschlossen, 01/2021 - 11/2021
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Dynamik Knowledge Platform
Die ‘Dynamik Knowledge Platform’ ist eine Plattform, welche einen Überblick gibt, wer sich an der ZHAW (im Moment nur LSFM) mit welchen Themen befasst, wer in welchen Fachgebieten über Wissen verfügt und wer schon Projekte in welchen Gebieten durchgeführt hat oder Publikationen dazu verfasst hat.…
abgeschlossen, 10/2020 - 12/2021
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Cocoa in Numbers – from data to knowledge
Nowadays consumers of cocoa and chocolate products are not only interested in safe high-quality products but also in products which are sustainable and produced under fair ecological and social conditions. The demand for transparency of information on the condition of cultivation, production and…
abgeschlossen, 07/2020 - 07/2021
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Development of a web-based food frequency questionnaire
Ziel dieser Studie ist die Entwicklung eines web-basierten, Ernährungshäufigkeitsfragebogens (food frequency questionnaire eFFQ-CH) unter Berücksichtigung des menuCH-Fotobuches und des an der ZHAW Wädenswil entwickelten FFQ. Die Weiterentwicklung wird auf Ergebnissen der menuCH-Studie basieren, der…
abgeschlossen, 07/2020 - 01/2024
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Softscope
Digitalisierung der Fluoreszenzmikroskopie zur qualitativen und quantitativen Strukturaufklärung
abgeschlossen, 02/2020 - 11/2020
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Gamification - Ein wirkungsvoller Ansatz zur Reduktion der Klimabelastung?
Klimaduell – Wettkampf der Akademien (Teilprojekt Nachhaltigkeitskommunikation)
abgeschlossen, 01/2020 - 12/2021
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Ökotechnologie Living Lab: Forschung an der Schnittstelle zwischen Ökologie, Ingenieurskunst und Nutzer:innen
In der Ökotechnologie dienen die Abläufe in der Natur als Vorbild, um neue Technologien zu entwickeln. Wie in einem natürlichen Ökosystem, wo Nährstoffe und Wasser im Kreislauf zirkulieren, entwickeln die Forschenden der ZHAW Kreislaufsysteme, welche nach demselben Prinzip funktionieren. Damit…
abgeschlossen, 01/2020 - 12/2021
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Sustainable Food Chain Model: Modell zur Nachhaltigkeitsbewertung von Lebensmittelwertschöpfungsketten
Der Wert der heute als Food Waste im Handel und der Lebensmittelindustrie in der Schweiz verschwendeten Lebensmittel lässt sich auf über 1 Milliarde Franken schätzen und belastet die Umwelt mit ca. 10 Billionen Umweltbelastungspunkten, was der Hälfte des motorisierten Individualverkehrs entspricht.…
abgeschlossen, 06/2019 - 12/2021
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Digitalisierung in den Aussenanlagen des Campus Grüental
App Pflanzensuche
abgeschlossen, 01/2019 - 12/2022
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3D-Chemie - Plattform und App für den Unterricht - Digitalisierung
E-Learning
abgeschlossen, 11/2018 - 11/2019
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FM Salär- und Branchenstudie 2019
Längsschnittstudie zur Kompensation von Fach- und Führungkräften im FM-Markt Schweiz, sowie deren Einflussfaktoren im Auftrag vom Branchenverband fmpro. Die Datenerhebung erfolgt quantitativ online bei angestrebten 1'000 Teilnehmenden in Form einer Multi-Faktoren-Analyse, durch die Erhebung der…
abgeschlossen, 10/2018 - 12/2020
Publikationen
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Pannen, Sarah T.; Chevillard, Elsa; Chatelan, Angeline; Marques-Vidal, Pedro; Stringhini, Silvia; Vorburger, Robert; Rohrmann, Sabine; Steinemann, Nina; Sych, Janice; et al.,
2025.
Nutrients.
17(9), S. 1555.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.3390/nu17091555
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Husmann, Cyrill; Schmid, Tamara; Waser, Chiara; Kaelin, Ivo; Hollenstein, Lukas; Müller, Nadina,
2025.
Crystallized pickering emulsions from plant oil as a local alternative to palm oil.
Foods.
14(1), S. 104.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.3390/foods14010104
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Schmid, Tamara; Kinner, Mathias; Stäheli, Luca; Steinegger, Stefanie; Hollenstein, Lukas; De la Gala, David; Müller, Nadina,
2024.
Effect of press cake-based particles on quality and stability of plant oil emulsions.
Foods.
13(18), S. 2969.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.3390/foods13182969
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Derman, Melih; Hollenstein, Lukas,
2024.
Reduktion potenzieller Schadensmengen entlang der Kakao-Supply-Chain.
Transfer.
2024(1), S. 5.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-30613
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Müller, Claudia; Zbinden, Erich; Beretta, Claudio; Baumer, Beatrice,
2024.
In:
61. Wissenschaftlicher Kongress der DGE, Kassel, Deutschland, 4.-6. März 2024.