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Herausforderung: In den letzten Jahren ist die Erkundung des Weltraums wieder zu einem Trendthema geworden. Verschiedene private Organisationen wie SpaceX, Blue Origin oder Virgin Galactic und Regierungsorganisationen aus den USA, China, Indien, Europa oder Russland konkurrieren um die Vorherrschaft im Weltraum. Neben der Erforschung neuer Welten ebnet dieser Trend den Weg für Innovationen, die auch unser Leben auf der Erde verändern werden. Zum Beispiel werden immer mehr Satelliten in den Orbit geschickt, die unsere Erde umkreisen und  neue Möglichkeiten für die Erdbeobachtung oder flächendeckendes Highspeed-Internet ermöglichen. Dies bietet neue Herausforderungen und Möglichkeiten, welche mit Ansätzen aus dem Gaming und Gamification angegangen werden können. Daher lautete die Aufgabe des Kurses Designing Gamified Systems in diesem Semester:

Design an innovative game or gamification approach in which gaming, space technology and mobility meets in order to either A) improving life on earth or B) improving life in space.

Datum: Wintersemester 2021/2022

Vorlesung: Designing Gamified Systems

Projektergebnisse:

CUBEness

Team: Heschu Qarani, Jonathan Stief, Sherwet Galal, Cem Karatasan, Gerrit Sußner

Abstract:

The interest in space is constantly increasing: From space agencies planning longer projects, such as NASAs’ Artemis mission, to private companies such as SpaceX planning to put humans on Mars. Overall, the private sector of space tourism is projected to reach a total of US$1.7 Billion by 2027. The market will expand much further in the future, with long-term missions becoming increasingly frequent.
Yet these long-term missions pose significant strains on both the human body and the mind. First among them is the deterioration of muscles, muscle atrophy, and the cardiovascular system through microgravity. These effects are so severe that even short missions (< 30 days) can cause a muscle volume loss of 5.5 to 15.9 percent. In order to combat these effects, most space agencies employ in-flight exercises of about 2.5 hours six days a week. Secondly, space missions represent the “perfect boring situation” and can invoke mental health issues.
Our VR solution addresses both aspects equally, as it gamifies the required exercise to avoid physical consequences, as well as challenge the players mentally and provides opportunities for experiencing social relatedness. For this, it uses both state-of-the-art VR equipment, as well as a Teslasuit, to not only make the experience feel even more immersive through haptic feedback, as well as the possibility to enhance training effects. The main game consists of resource collection during the exercise and a base-building type game in the phases between workouts. Both take place in VR.
In order to overcome the dullness of the monotonous environment, the game features a story putting the players in a scenario in 2075, where Mars has been colonized, and it is now their shared mission to defend and extend the colony. However, players need to collect resources through exercise to repair and build further modules, which is conducted within the VR game.
In the story mode, they are guided through their exercise by story-related messages, collecting resources while traversing the base and the landscapes of Mars. As voluntariness represents an important point in the acceptance of gamified approaches, however, players also have the option to avoid the story. While exercising, they collect resources by swiping them to the side with their controller. From the collected resources they then have the possibility to build three different types of buildings: (1) shelter domes, which set the defense for the whole colony, (2) windmills, which produce electricity for the colony, (3) greenhouses, which produce oxygen. To increase complexity, create fun, and challenge players mentally, the electricity and oxygen stats must match the shelter, or the colony will be dysfunctional, and the defense will receive a debuff. Players will have to ready their bases for increasingly difficult challenges, such as further alien attacks, sand storms, and similar difficulties that life on Mars would bring. This aims to create a long-time engagement in the player, relying on the immersion and social interaction between the crewmates of the space mission to defend their shared colony.

We use a Teslasuit, a smart textile two-piece full bodysuit, to make the experience immersive and interactive. The suit provides haptic feedback, captures motion and biometric functions. Further, a full-body haptic feedback system is built into the suit with 80 electrostimulation channels, which could be used to provide instant feedback on the players‘ performance within the game. It can be functionalized in response to motion capture comparison at any time. No additional equipment will be need. The approach may be used with existing training equipment in space stations such as the ISS.

 

PRIME – Privatheit im Metaversum

Das Metaversum (engl. Metaverse) wird als eine mögliche nächste Entwicklungsstufe des Internets betrachtet. Während Tech-Konzerne das gewaltige ökonomische Potenzial des Metaversums hervorheben, birgt diese Technologie auch neue Gefahren für die Privatsphäre der potenziellen Nutzerinnen und Nutzer.

Vor diesem Hintergrund zielt das Forschungsvorhaben „PRIME – Privatheit im Metaversum“ darauf ab, in der aktuellen Frühphase der Entwicklung von Metaverse-Plattformen Wissen zu erarbeiten, um Bürgerinnen und Bürgern einen informierten Diskurs über die Chancen und Risiken der Verwendung von Metaverse-Plattformen für ihre Privatheit, Selbstbestimmtheit und ihren Datenschutz zu ermöglichen. Weiter zielt das Vorhaben auf die Erarbeitung neuer Methoden und Gestaltungsansätze, welche Entwicklerinnen und Entwickler von Inhalten und Services auf Metaverse-Plattformen beim Schutz der Privatsphäre von Nutzerinnen und Nutzern unterstützen.

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für 36 Monate geförderte Verbundprojekt wird von unserer Forschungsgruppe an der FAU in enger Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Christian Thorun der ConPolicy GmbH in Berlin, Prof. Dr. Louisa Specht-Riemenschneider von der Universität Bonn, Prof. Dr. Gerald Spindler von der Universität Göttingen vorangetrieben. Im Detail verfolgt das Vorhaben die folgenden Schwerpunkte:

• Design und Evaluation von Benutzerschnittstellen und Designpraktiken, die es Nutzerinnen und Nutzern von Metaverse-Plattformen ermöglichen, ihr Recht auf Privatsphäre effektiv wahrzunehmen und u.a. ihre Einwilligungen angemessen zu unterstützen und sich vor Belästigungen und Übergriffen zu schützen.
• Entwicklung und Testung von Metriken zur Bewertung des Designs von virtuellen Inhalten auf Metaverse-Plattformen hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Privatsphäre der Nutzerinnen und Nutzer, um u.a. Dark Patterns und Deceptive Designs im Metaversum Einhalt zu gebieten.
• Erforschung und Erprobung von innovativen Gestaltungs- und Entwicklungsprozessen zur Erhebung der Meinungen von Nutzerinnen und Nutzern von Metaverse-Inhalten hinsichtlich der genannten Benutzerschnittstellen und Metriken sowohl mittels klassischer Methoden der Usabilty-Forschung als auch mit Hilfe von Methoden, die im Metaversum selbst eingesetzt werden.

Das Forschungsvorhaben setzt auf eine breite Öffentlichkeitsarbeit und die Kooperation mit regionalen Partnern, wie dem offenen Innovationslabor JOSEPHS in Nürnberg, dem XR Hub Bavaria, Games in Bavaria, oder der Journee Technologies GmbH.

Förderkennzeichen: 16KIS1895

Laufzeit: 1. Juli 2023 – 31. Juni 2026

Weitere Informationen:
– https://privacy-metaverse.de
– https://www.forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de/projekte/prime

Team: Jeanine Kirchner-Krath, Runjie Xie

eCo-CreAItion: Erforschung der Gestaltung von Mensch-KI Ko-Kreativität für Nachhaltigkeitsinnovationen

Die Digitalisierung beeinflusst alle Bereiche des gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Lebens, und insbesondere Künstliche Intelligenz (KI) als disruptive Technologie verändert fundamental, wie Menschen mit Technologien zusammenarbeiten. Gleichzeitig stehen wir vor kritischen gesellschaftlichen Herausforderungen, die es mit neuen Ideen und Innovationsgeist zu lösen gilt. Hierbei verspricht die Integration von KI in kreative Prozesse, sogenannte Mensch-KI Ko-Kreativität, neue Innovationswege zu öffnen, um Lösungen für drängende Herausforderungen zu entwickeln.

Das Forschungsprojekt „eCo-CreAItion“ nimmt sich dieses Potenzials an und erforscht, wie Mensch-KI Ko-Kreativität für Nachhaltigkeitsinnovationen im Kontext der Entwicklung nachhaltiger Geschäftsmodelle gelingen kann. Dabei werden psychologische, ethische und technologische Perspektiven auf den ko-kreativen Prozess beleuchtet, darauf aufbauend motivationale Designs für Ko-Kreativitätsprozesse entwickelt und evaluiert, und schließlich die Wirkung solcher ko-kreativen Prozesse auf die Entstehung von Nachhaltigkeitsinnovationen untersucht. Auf diese Weise erwartet das Projekt technologisch, wirtschaftlich und gesellschaftlich relevante Ergebnisse. Aus technologischer Sicht werden neue Erkenntnisse generiert, welche Rollen KI-Systeme einnehmen und wie Mensch-KI Kollaborationsprozesse gestaltet werden können, um echte kreative Partnerschaften zu ermöglichen, in denen KI als digitales Unterstützungssystem nicht nur assistiert, sondern aktiv am kreativen Prozess teilnimmt. Wirtschaftlich gesehen erarbeitet das Projekt wichtige Grundlagen für erfolgreiche Mensch-KI Kollaboration im Unternehmenskontext, indem psychologische und ethische Faktoren identifiziert werden, die für einen erfolgreichen Ko-Kreativitätsprozess entscheidend sind, und darauf aufbauend neue, motivationale Gestaltungsmöglichkeiten für die Mensch-KI Zusammenarbeit entwickelt werden, die auch über den Projektkontext hinaus auf die Mensch-KI Zusammenarbeit in Organisationen übertragbar sind. Gesellschaftlich betrachtet liefert das Projekt eine erste Blaupause um zu zeigen, wie KI kreative Prozesse auf eine neue Ebene heben und damit Innovationsprozesse vorantreiben kann, um gesellschaftliche Herausforderungen zu lösen.

Projektziele:

• Analyse psychologischer, ethischer und technologischer Faktoren, die Mensch-KI Ko-Kreativitätsprozesse im Kontext der Entwicklung nachhaltiger Geschäftsmodelle beeinflussen
• Entwicklung und Evaluation motivationaler und ethischer Gestaltungsansätze in Mensch-KI Ko-Kreativitätsprozessen
• Erforschung, wie Mensch-KI Ko-Kreativität Nachhaltigkeitsinnovationen vorantreiben kann
• Austausch mit Praxis und Öffentlichkeit durch innovative, partizipative Wissenschaftskommunikation

Das Projekt wird vom Bayrischen Forschungsinstitut für Digitale Transformation (bidt) im Rahmen des „Graduate Center für Postdocs“ Programms gefördert.

Laufzeit: 01.01.2025 – 31.12.2028

Team: Jeanine Kirchner-Krath

Gaming und spielerische Content Generierung in der Mobilität

In Zusammenarbeit mit CARIAD erforschen wir Gaming und die Erstellung von spielerischen Inhalten in der Automobilindustrie. Hier verbindet sich wegweisende Forschung mit realer Anwendung, und wir haben vor, die Art und Weise, wie wir Autos erleben, neu zu definieren. Auf Basis der Gamification- und Gaming-Expertise unseres Teams und der technologischen Stärke von CARIAD tauchen wir in die Welt von In-Car-Gaming ein. Doch wir spielen nicht nur einfach Spiele – wir gestalten die Zukunft der Mobilität und Unterhaltung. Unser Ziel ist es, die Begeisterung des Spielens hinter das Lenkrad zu bringen und immersive Erlebnisse zu schaffen, die nahtlos in den täglichen Weg zur Arbeit integriert sind. Stellen Sie sich vor, das Fahren wird mehr als nur eine Pflicht – es wird zu einem Abenteuer, einer Herausforderung und einer Quelle des Vergnügens.

Projektziele:

• Design und Entwicklung von Lösungen zur Erstellung von spielerischen Inhalten 
• Erforschung von Einflussfaktoren auf das In-Car-Gaming-Erlebnis
• Ableitung von Gestaltungsprinzipien

Team: Johanna Eiting, Jonathan Stief

Learn2Focus with Information Systems: Untersuchung des Potenzials motivationaler Informationssysteme gegen Prokrastination im akademischen Kontext

Prokrastination – das absichtliche Aufschieben notwendiger oder wichtiger Aufgaben in dem Wissen, dass dies in der Zukunft negative Folgen haben wird – ist im akademischen Kontext ein weit verbreitetes Phänomen, das bis zu 50-70% aller Studierenden und Forschenden betrifft. Neben offensichtlichen Auswirkungen auf akademische Leistungen geht Prokrastination auch mit ernstzunehmenden Konsequenzen für die mentale Gesundheit der Betroffenen einher. Das Forschungsprojekt „Learn2Focus with Information Systems“ zielt darauf ab, das Potenzial von motivationalen Informationssystemen als neuartige und niedrigschwellige Intervention zur Unterstützung von selbstorganisierter Arbeit im akademischen Kontext zu untersuchen.

Ziele des Projekts:

• Untersuchung der Effekte motivationaler Informationssysteme zur Bekämpfung von Prokrastination bei Studierenden
• Ableitung von Designempfehlungen für die Gestaltung motivationaler Informationssysteme gegen Prokrastination im akademischen Kontext

Das Projekt wird vom Stipendienprogramm zur „Realisierung der Chancengleichheit für Frauen in Forschung und Lehre“ (FFL) der FAU gefördert.

Laufzeit: 1. September 2023 – 31. August 2024

Team: Jeanine Kirchner-Krath

Gestaltung und Evaluation von Gamification-Ansätzen für die Verwendung im Fußballtraining

Zusammen mit adidas wollen wir das Training und die Leistungsdiagnostik im Fußball durch innovative Gamification-Ansätze verbessern. Dafür erforschen wir die Wirkung verschiedener Gamification-Features unter Verwendung einer bestehenden adidas Plattform und Wearable-Devices.

Ziele des Projekts:

• Design und Entwicklung verschiedener Gamification-Features
• Evaluation entwickelter Gamification-Features hinsichtlich sozialpsychologischer Dynamiken im Team und Auswirkungen auf das Verhalten der Fußballspielerinnen und Fußballspieler
• Ableitung von Designempfehlungen und -prinzipien für Gamification im Teamsport basierend auf den Ergebnissen aus Feldexperimenten

Team: Sandra Birnstiel

FontanQuest: Eine Studie zu den Potenzialen spielbasierter Trainingsprogramme für Kinder mit Fontan-Zirkulation

Zusammen mit dem Universitätsklinikum Erlangen erforschen wir die Wirksamkeit und die psychologischen Auswirkungen von spielbasierten Hochintensitäts-Intervalltrainingsprogamme bei Kindern mit Fontan-Zirkulation. Das Vorhaben wird über die Sonderfonds für wissenschaftliche Arbeiten an der FAU der Stadt Nürnberg unterstützt und zusammen mit PD Dr. Dr. med. Isabelle Schöffl von der Kinderkardiologie des Universitätsklinikum Erlangen durchgeführt.

Nachhaltigkeit, spielend einfach!

In Zusammenarbeit mit der Universität Koblenz untersuchen wir, ob und wie Gamification nachhaltiges Mitarbeiterverhalten in Unternehmen fördern kann. Hierzu nutzen wir die von  Jeanine Kirchner-Krath entwickelte Gamification-App Greenify.work und erforschen in einem deutschlandweiten Feldexperiment die Wirksamkeit unterschiedlicher Spielelemente auf Mitarbeiterverhalten in verschiedenen Unternehmen und staatlichen Institutionen.

Ziele des Projekts:

• Generierung von Wissen darüber, ob und wie Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen durch den Einsatz von Spielelementen, sogenannter „Gamification“, zu nachhaltigem Verhalten am Arbeitsplatz motiviert werden können.
• Untersuchung der Wirkungsweise individueller, kooperativer und kompetitiver Gamification-Ansätze auf psychologische und verhaltensbezogene Auswirkungen.
• Betrachtung des Einflusses der Gamification-Intervention auf nachhaltigkeitsrelevante Kenngrößen von Unternehmen.

Team: Jeanine Kirchner-Krath

Abgeschlossene Forschungsprojekte

Weitere Informationen zu abgeschlossenen Forschungsprojekten folgen in Kürze.

Offene Themen

Wenn Sie Interesse daran haben, eine Abschlussarbeit oder einer (WING) Projektarbeit zu einem unserer ausgeschriebenen Themen zu verfassen, wenden Sie sich bitte an die angegebene Kontaktperson.

Bitte bewerben Sie sich mit Ihrem Lebenslauf, einem Motivationsschreiben sowie einer Übersicht über bisherige Studienleistungen und Noten!

Aktuelle Forschungsinteressen

Sollte bei den Ausschreibungen kein passendes Thema dabei sein, können Sie auch eigene Themenvorschläge einbringen, die zu unseren Forschungsinteressen passen. Wenn Sie ein eigenes Thema vorschlagen, senden Sie bitte eine Bewerbung mit Beschreibung ihrer Interessen zusammen mit einem Lebenslauf und Notenauszug per Mail an die entsprechende Ansprechperson.

Jeanine Kirchner-Krath

Postdoktorandin

• Gamification, Game-based Learning
• Green Information Systems
• Sustainability
• Employee Motivation, Engagement

Runjie Xie

Doktorand

• Metaverse, virtual worlds, Virtual Reality
• Privacy, cyber bullying, online harassment, ethics, regulation
• User interaction, collaboration
• New internet phenoma

Abgeschlossene Arbeiten und Themen in Bearbeitung

Sie sind interessiert an Forschung im Bereich Gamification, Games, Digital Customer Experience, eCommerce, Crowdsourcing, AR/VR, eSports, Metaverse, Mensch-Computer-Interaktion, neue Medien…?

Dann schauen Sie sich unsere Stellenausschreibungen an oder schreiben Sie eine Initiativbewerbung:

Wissenschaftliches Personal

Vielen Dank für Ihr Interesse an unserer Forschungsgruppe. Derzeit haben wir keine offenen Stellen ausgeschrieben. Wir sind jedoch stets daran interessiert, mit talentierten und motivierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Kontakt zu treten, die Teil unserer Forschungsgruppe werden möchten. Wir bieten Unterstützung bei der Bewerbung auf internationale Promotionsstellen, z.B. in Zusammenarbeit mit der finnischen Gamification Group, sowie Bewerbungen auf Promotionsförderprogramme.

Für erfahrene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bieten wir Unterstützung bei der Bewerbung auf attraktive Marie Skłodowska-Curie Stipendien der Europäischen Union und weitere Stipendienprogramme.

Wissenschaftliche Hilfskräfte

Die Forschung und Lehre unserer Forschungsgruppe ist regelmäßig auf der Suche nach wissenschaftlichen Hilfskräften. Sie sind Student:in an der FAU und haben Interesse Teil unseres Teams zu werden? Dann schreiben Sie uns eine Mail mit einem Lebenslauf, Notenauszug und einer Übersicht Ihrer Fähigkeiten, Ihrer Motivation und präferierten Tätigkeiten.

Aktuelle Stellenangebote

Angebote von Industriepartnern

Zur Zeit keine Stellenangebote vorhanden.

Patente

Lehrveranstaltungen

We create impactful scientific knowledge about the ongoing penetration of society, technology, economy and everyday life with digital games and emerging phenomena of the gaming industry in order to better understand these developments and to support society and organizations in solving problems in a ‘gameful‘ way

Eine Auswahl unserer Forschungsschwerpunkte und -interessen:

Gaming meets Product & Service Design

• Designing gamified information systems
• Motivational design
• Game design patterns
• Game thinking
• Gamified crowdsourcing and co-creation
• Personalized gamification
• Gamification of future mobility and transportation (e.g. in-car gaming)

Gaming meets Marketing & Sales

• Digital customer engagement
• Customer steering in the omni-channel
• Loyalty programs
• Virtual goods and commerce in the Metaverse
• Customer insights, gamers/players as customers

Gaming meets Work & Collaboration

• Gamification in technology-mediated collaboration e.g. crowdsourcing, remote work
• Gamification for creativity and ingenuity
• Serious and educational games
• Gamification in organizational transformation initiatives
• Human-AI teaming and collaboration
• Work and education in the „Metaverse“
• Gamifying sustainable behavior at work

Gaming meets Sports & Health

• Gamification of exercise, sports & quantified-self
• Virtual and augmented reality in sports
• Location-based games
• eSports
• Gamification in corporate health
• Gamification of prevention, therapy and rehabilitation

Gaming meets Society and Culture

• Inclusive and accessible games and gamification
• Ethics of gamification
• Gamification to prevent and counter radicalization and extremism
• Data Privacy in the Metaverse
• Understanding the creator economy