Integration digitaler Zahlungssysteme in das elektronische Volltextinformationssystem

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1 Prüfer: Prof. Dr. Kurt Rothermel Betreuer: Dipl.-Inf. Jürgen Hauser, Dipl.-Inform. Annette Maile, Dipl.-Bibl. Frank Scholze, M.A. Begonnen am: 1. Februar 2000 Beendet am: 31. Juli 2000 CR-Klassifikation: H.3.7, K.4.4, I.7.4 Diplomarbeit Nr Integration digitaler Zahlungssysteme in das elektronische Volltextinformationssystem OPUS Daniel Jurak Institut für Parallele und Verteile Höchstleistungsrechner Universitätsbibliothek Abteilung Verteilte Systeme Stuttgart Universität Stuttgart Breitwiesenstrasse Holzgartenstrasse 16 D Stuttgart D Stuttgart

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3 Inhaltsverzeichnis Seite 3 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Motivation Aufgabenstellung Gliederung Grundlagen Geschichtlicher Rückblick Elektronische Dokumente Publizieren von Dokumenten Erwartungen an die Bibliothek von heute Definitionen der neuen Bibliothek Digitale Bibliothek Hybridbibliothek Forschung und Projekte in Europa Aufbau des Bibliothekwesens in Deutschland Forschung und Projekte im Südwestdeutschen Raum Arbeitsgruppe Volltexte und Hochschulpublikationen des BSZ Weitere Arbeitsgruppen und Projekte des BSZ Online Publikationsverbund der Universität Stuttgart (OPUS) Funktionalität und Leistungen von OPUS Einreichung Publizieren Eintragung in Datenbank Volltext extrahieren Recherche nach Dokumenten Übersichtslisten Trefferlisten Detailinformationen und Herunterladen eines Dokuments Verwendete Softwarekomponenten in OPUS Architektur von OPUS Preiszuordnung Gründe für ein kostenpflichtiges Angebot Wissenschaftliche Betrachtung Wirtschaftliche Betrachtung Geschäftsmodell für OPUS Beteiligte Parteien Angebot und Nachfrage Das kostenpflichtige Angebot von OPUS Grundlagen für das Preiszuordnungsmodell In OPUS publizierte Dokumentarten Auszuwertende Statistiken Kosten für OPUS...43

4 Inhaltsverzeichnis Seite Preiszuordnungsmodell für OPUS Horizontale Klassifikation Gruppe A der (kostenpflichtigen) Dokumentarten Gruppe B der (kostenlosen) Dokumentarten: Eigenschaften und Auswirkungen des Modells Alternatives Preiszuordnungsmodell (vertikale Klassifikation) Berechnung der Wirtschaftlichkeit Die Verwendung der statistischen Daten Unterscheidung von Benutzergruppen Anzahl der heruntergeladenen Dokumente (Downloads) Die Preisschemata Die Kostenschemata Die Vorgehensweise bei der Berechnung Ergebnisse ohne Beteiligung Ergebnisse mit Beteiligung Fazit der Wirtschaftlichkeit Digitale Zahlungssysteme Die traditionellen Zahlungsmittel Das Münz- und Papiergeld Die Kreditkarte Der Scheck Das Lastschriftverfahren Die Überweisung Die Größenordnungen des Geldes Die Parteien und ihre Rolle Der Kunde Die Rolle Bezahler Der Händler Die Rolle Zahlungsempfänger Die Finanzinstitute Die Rolle Finanzverwalter Die Kreditinstitute Die Rolle Zahlungsgarant Die Bezahlungsmodelle Das Geld-basierte Bezahlungsmodell (direkt/pre) Das Scheck-basierte Bezahlungsmodell (direkt/post) Das Kreditkarten-basierte Bezahlungsmodell (indirekt/post) Das Lastschrift-basierte Bezahlungsmodell (indirekt/post) Das Überweisungs-basierte Bezahlungsmodell (indirekt/post) Anforderungen an digitale Zahlungssysteme Die einzelnen Anforderungen im Detail Die Sicherheitsmechanismen Die Sicherung der Daten Das symmetrische Verfahren: Data Encryption Standard (DES) Das asymmetrische Verfahren nach Rivest-Shamir-Adleman (RSA) 74

5 Inhaltsverzeichnis Seite Die Sicherung der Übertragungsleitung Die digitale Unterschrift Das digitale Zertifikat Die Funktionsweise des SSL-Protokolls Die Entwicklung der digitalen Zahlungssysteme Aktuelle Liste der digitalen Zahlungssysteme Aktualisierung der CHABLIS- Marktstudie Die Zahlungssysteme aus der Peirce-Liste Die Zahlungssysteme mit Geld-basiertem Zahlungsmodell Das Zahlungssystem WebMoney Die Zahlungssysteme mit Karten-basiertem Zahlungsmodell Die Konten-basierten Zahlungssysteme Nicht berücksichtigte Zahlungssysteme Die Treue- oder Prämienwährungen Die Benutzer-zu-Benutzer Zahlungssysteme Die Rechnungsersteller Die eingestellten Zahlungssysteme Weitere Listeneinträge Das neue Konzepte für Zahlungssysteme Der mobile Handel (m-commerce) Das Zahlungssystem paybox Ein Auswahlverfahren Die Kriterienermittlung für OPUS Die direkten Kriterien Die indirekten Kriterien Die Anwendung des Auswahlverfahrens Die Entscheidungskriterien Die Gewichtung der Entscheidungskriterien Das Ergebnis der Auswahl Das Zahlungssystem CyberCoin Zahlungssystem ecash Integration Die Veränderungen in OPUS Die Recherche Die Treffer- und Übersichtslisten Die Detail-Informationsseite eines Dokuments Das Herunterladen eines Dokuments Die Einreichung Die Bezahlung Die Quittierung Der Aufbau von OPUS nach der Integration Der OPUS-Kern Der PDR Handler Der Delivery Handler Der Payment Handler Die Zahlungssysteme...110

6 Inhaltsverzeichnis Seite Die Kommunikation der OPUS-Komponenten Die verschiedenen Konzepte Das Hyper Text Transport Protocol (HTTP) Die Hyper Text Markup Language (HTML) Die extensible Markup Language (XML) Das Open Trading Protocol (OTP) Die commerce extensible Markup Language (cxml) Die XML Common Business Library (xcbl) Die Bewertung der Konzepte Das verwendete Konzept für OPUS Die Anwendungsszenarien in OPUS Die Auswahl der Zahlungssysteme Die Bezahlung eines Dokuments Das Herunterladen eines bezahlten Dokuments Implementierung Die Systemanforderungen Die neuen Komponenten Der PDR Handler Der Payment Handler Der Delivery Handler Das Zahlungssystem CyberCash Verwendete Werkzeuge Programmierrichtlinien und Standards Die Kommunikation der Komponenten Verbindungs-orientierte Sockets Die Nachrichten im OPUS-System Die Konvertierung von Nachrichten Die Nachrichten Payment Selection Request / Response Die Nachrichten Document Price Request / Response Die Nachrichten Payment Processing Request / Response Die Nachrichten Initiate Payment Request / Response Die Nachrichten Payment Termination Request / Response Die Nachrichten Delivery Authorization Request / Response Die Nachrichten Authorization Check Request / Response Die Erweiterung des bestehenden Datenmodells Die Integration von CyberCash Die CyberCash-Wallet Das CyberCash-Register (Server) Das Perl-Modul CCLib Die Perl-Skripte invoice.cgi und pay-to.cgi Die Auswahl der Zahlungssysteme Die Bezahlung eines Dokuments Das Herunterladen eines Dokuments Abschließende Betrachtung Zusammenfassung Ausblick...147

7 Inhaltsverzeichnis Seite Danksagungen Literaturverzeichnis Erklärung...155

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9 Einführung Seite 9 1 Einführung An den Universitäten spielen Bibliotheken als Informations- und Wissensspeicher eine sehr große Rolle für die wissenschaftlichen Dokumente der Universitätsangehörigen und Studenten. Mit den ständigen Neu- und Weiterentwicklungen in dem Bereich der Informationstechnologie werden die Möglichkeiten für Bibliotheken, neue Service- und Informationsangebote anbieten zu können, immer größer. Diese neuen Möglichkeiten verändern aber auch die Anforderungen der Benutzer an eine Bibliothek in starkem Maße. Eine Bibliothek kann und sollte sich diesen Veränderungen in der heutigen Zeit nicht verschließen. Aus dieser Situation heraus entstanden in den letzten Jahren eine Vielzahl von Arbeitsgruppen, die in Deutschland versuchen, sich durch eine kooperative Zusammenarbeit der Universitäts- und Landesbibliotheken diesen neuen Herausforderungen zu stellen. Besonders interessant sind die Projekte und Forschungsunternehmungen, die sich mit dem Begriff digital library beschäftigen. Hierzu zählen die in Deutschland laufenden Projekte und Forschungen der Arbeitsgruppe Volltexte und Hochschulpublikationen des Bibliotheksservice- Zentrums Baden-Württemberg (BSZ). Diese Arbeitsgruppe hat das Ziel, die wissenschaftlichen Dokumente einer Vielzahl von Universitäten in elektronische Form zu publizieren und diese den Universitätsangehörigen und Studenten, aber auch anderen Interessensgruppen, über elektronische Wege zugänglich zu machen. Dabei spielt die Universitätsbibliothek der Universität Stuttgart mit ihrem hierfür entwickelten Online- Publikationssystem OPUS eine herausragende Rolle. 1.1 Motivation Das Angebot von OPUS an die Universitätsangehörigen besteht aus dem elektronischen Publizieren von wissenschaftlichen Arbeiten. Diese reichen von Aufsätzen, Studien-, Diplom- bzw. Magisterarbeiten über Proceedings und Reports bis hinzu Dissertationen und Habilitationen. Die Verfasser können somit ihre Arbeiten über OPUS einem weltweiten Benutzerkreis zugänglich machen. Der Anbieterkreis ist jedoch auf die Studenten und universitären Mitarbeiter der Universität Stuttgart beschränkt. Um diesen bereits existierenden Anbieterkreis zu erweitern und neue Anbietergruppen zu erschließen, sollen die technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten für eine finanzielle Beteiligung der Verfasser solcher Arbeiten untersucht werden. Dieses Ziel soll durch die Integration von digitalen Zahlungssystemen in OPUS technisch realisiert werden. 1.2 Aufgabenstellung Eine der neuen Anforderungen an die Bibliotheken stellt die Verwendung digitaler Zahlungssysteme zur Bezahlung von kostenpflichtigen Leistungen durch den Benutzer dar. Diese Zahlungssysteme sollen die bargeldlose Bezahlung von Service- und Informationsleistungen im Internet ermöglichen. In dieser Diplomarbeit wird speziell auf die Leistungen der Universitätsbibliotheken eingegangen.

10 Einführung Seite 10 Dieser neuen Anforderung stellt sich die Arbeitsgruppe Volltexte und Hochschulpublikationen durch die Untersuchung der Integrationsmöglichkeiten in das bereits mehrfach im Einsatz befindliche OPUS- System. Erste Ergebnisse bei der Integration digitaler Zahlungssysteme wurden im Projekt CHABLIS der Technischen Universität München erzielt. Dieses Projekt dient als Vorbild auf dem Gebiet der Integration von Zahlungssystemen zur Bezahlung von Serviceleistungen einer Bibliothek. Daher werden die bei der Integration von Zahlungssystemen gesammelten Ergebnisse mit in diese Diplomarbeit einfließen. Zusätzlich hierzu werden in dieser Diplomarbeit Anforderungen für die Integration digitaler Zahlungssysteme in OPUS ermittelt. Dabei wird auf den bisherigen Erfahrungen, die aus der Verwendung von OPUS durch die Universitätsangehörigen und der allgemeinen Verwendung von digitalen Zahlungssystemen hervorgegangen sind, aufgebaut. Außerdem wird eine Bewertung der auf dem Markt befindlichen digitalen Zahlungssysteme durchgeführt und neue Konzepte bei der (Weiter- )Entwicklung in diesem Bereich vorgestellt. Ein weiteres Ziel dieser Diplomarbeit ist es, ein für OPUS geeignetes Preiszuordnungsmodell für die elektronischen Publikationen von Hochschulschriften zu ermitteln. Hierzu wird aus den angebotenen Dokumentarten eine Auswahl getroffen, die dem Benutzer als kostenpflichtig angeboten werden. Auch wird die Beteiligung der Verfasser von Dokumenten an den Einnahmen berücksichtigt. Letzten Endes wird die Integration eines bereits im realen Betrieb befindlichen Zahlungssystems in OPUS vorgenommen. Die Ergebnisse der Integration sollen zu einer erweiterten Version des Systems OPUS führen, welche sowohl den Anforderungen der Benutzer als auch der Universitätsbibliothek entsprechen. 1.3 Gliederung Diese Diplomarbeit ist in sieben Teile gegliedert: Nach dieser Einführung wird auf die Grundlagen eingegangen, auf die diese Arbeit aufbaut. Dazu gehören die heutigen Anforderungen an eine Bibliothek und die Definitionen zur digitalen Bibliothek. Eine Beschreibung des an der Universität Stuttgart im Einsatz befindlichen Volltextinformationssystems OPUS beendet diesen Teil. Der dritte Teil untersucht die Möglichkeiten, ein Preiszuordnungsmodell für OPUS zu definieren. Mit der erarbeiteten Definition einer Preiszuordnung für OPUS wird die Wirtschaftlichkeit dieses Modells berechnet. Hierzu werden vorgegebenen Preis- und Kostenschemata verwendet, die sowohl die Kosten für Zahlungssysteme als auch die Kosten durch eine Beteiligung der Verfasser, abdeckt. Anhand der Berechnungsergebnisse werden Empfehlungen für die zu verlangenden Dokumentenpreise formuliert. Der vierte Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit den digitalen Zahlungssystemen, die für eine Integration in OPUS in Frage kommen. Dabei werden der aktuelle Entwicklungsstand im Bereich der Zahlungssystem und neue Konzepte vorgestellt. Die Auswahl der geeigneten Zahlungssysteme wird basierend auf Benutzeranforderungen und Anforderungen seitens der Universitätsbibliothek durchgeführt.

11 Einführung Seite 11 Im fünften Teil wird das Konzept des zu realisierenden Systems näher erläutert. Ausgehend von den äußerlichen Veränderungen wird die erweiterte Architektur und die neuen Komponenten des Systems vorgestellt. Insbesondere wird dabei auf die verschiedenen Konzepte, wie z.b. OTP oder XML, bei der Kommunikation innerhalb des OPUS-Systems eingegangen. Der sechste Teil beinhaltet die Beschreibung der XML-Nachrichtenpaare (Request/Response), die von den neuen Komponenten zur internen Kommunikation verwendet werden. Die Erweiterung des bestehenden Datenmodells wird hier ebenfalls behandelt. Zusätzlich werden die internen Abläufe mit Flußdiagrammen und mit den entsprechenden Funktionsaufrufen beschrieben. Im letzten Kapitel werden schließlich die erzielten Ergebnisse zusammengefaßt und ein Ausblick auf mögliche Erweiterungen und Verbesserungen dieser Arbeit gegeben. Im Anhang dieser Diplomarbeit sind die Literatur-, WWW- und Abbildungsverzeichnisse zu finden.

12 Einführung Seite 12

13 Grundlagen Seite 13 2 Grundlagen Bibliotheken, wie wir sie heute alle kennen, sind Orte mit einer großen bis sehr großen Ansammlung an Informationen und Wissen in Form von Dokumenten, welche zum größten Teil in auf Papier gedruckter Form vorhanden sind. Aber auch andere Speicheroder Archivierungsmedien wie z.b. der Mikrofilm, die Compact-Disc oder die Audiound Videokassette werden in diesen traditionellen Bibliotheken aufbewahrt. Diese Bibliotheken stellen für die Menschen eine Quelle an Information und Wissen dar, durch die sie sich informieren und weiterbilden können. Diese Möglichkeit bzw. Selbstverständlichkeit, mit der die Wissensbildung der Bevölkerung durch die Bibliothek gefördert bzw. ermöglicht wird, war nicht immer so selbstverständlich oder sogar möglich. Hierzu soll eine kurze Betrachtung der geschichtlichen Entwicklung der Bibliothek vorgenommen worden. 2.1 Geschichtlicher Rückblick Das griechische Wort bibliotheke bedeutet Bücherablage oder Bücherbehältnis [ULRI97], und somit nicht wie häufig irrtümlich angenommen Haus/Ort für Bücher. Erst im Laufe der Geschichte wurde aus der Bücherablage ein Raum und später, mit der zunehmenden Anzahl an Bücher und Dokumenten, das Haus oder Gebäude für Bücher. Die erste in Überlieferungen erwähnte größere Ansammlung von Schriftstücken, welche um ca. 400 v.chr. in der damaligen Hauptstadt Alexandria durch König Ptolemäus I. an einem Ort zusammengetragen worden war und durch Kriegswirren vollständig zerstört worden ist, kann als Urbibliothek bezeichnet werden. In dieser Bibliothek war die gesamte griechische Literatur der damaligen Zeit gelagert. Die Zerstörung dieser Urbibliothek mit ihrer Sammlung einzigartiger Zeitdokumente wurde als Verlust des kollektiven Gedächtnisses für die Kultur empfunden. Seit 300 n.chr. wurden die Bibliotheken aus den Städten heraus und in die meist in ländlichen Gegenden errichteten Klöster ausgegliedert. Dieser Umzug der Bibliotheken scheint mit der Zusammenlegung von Lagerung und Reproduktion des Wissens zusammenzuhängen. Die Mönche gehörten zur damaligen Minderheit der Bevölkerung, die sowohl lesen als auch schreiben konnten und durch die Nähe der Machtinhaber zur Kirche waren die Klöster im Allgemeinen sichere Orte der Aufbewahrung. Nicht umsonst waren die patres bibliothecarii von Amts wegen die Stellvertreter der Äbte und als Wächter über das Wissen die größten Geheimnisträger im Kloster. Auch später in säkularer Zeit blieb die Stellung der Bibliotheken unangefochten. In den folgenden Jahrhunderten wurde die gesammelten Informationen nicht nur anhand des enthaltenen Wissens bewertet, sondern nach dem finanziellen Wert für den Eigentümer. Auch die Form der Schriftstücke änderte sich von der Papyrusrolle hin zu einem dem heutigen Buch ähnliche Form (sog. Kodex), bei dem Tierhäute als Schreibmaterial verwendet wurden. Das Buch begann als Medium die bisher verwendete Schriftrolle zu ersetzen. Diese Entwicklung vereinfachte den Umgang mit dem Wissen in deutlicher Weise, da im Buch alle Buchseiten gleich zugänglich sind, wohingegen dies bei der Schriftrolle nicht der Fall ist.

14 Grundlagen Seite 14 Viele Jahrhunderte lang waren die Klöster die einzigen Institutionen, die die damaligen wissenschaftlichen Kräfte an sich banden. Erst im 12. Jahrhundert erhielten die Klöster Konkurrenz durch die damals entstehenden Universitäten in Europa. Mit deren Expansion erhielt ein weit aus größeres Publikum Zugang zu dem dort gesammelten Wissen. Mit der Erfindung des Buchdrucks durch Gutenberg zu Beginn des 15. Jahrhunderts [GEH_95] durchlebten die Bibliotheken eine Zeit ständiger Veränderungen. Die Produktion und Reproduktion von Wissen in Buchform wurde durch den maschinellen Buchdruck erheblich vereinfacht und beschleunigt. Ebenso wurde Pergament als Schreibmaterial durch Papier ersetzt. Dies führte zu der heute uns bekannten Form des Buches. Ab dieser Zeit nahm die Anzahl der in den Bibliotheken gesammelten Schriftstücke deutlich zu und führte somit zur räumlichen Ausdehnung der Sammlungen innerhalb eines Gebäudes, was der heutigen traditionellen Bibliothek sehr nahe kommt. Die Reformation in Deutschland, die durch Martin Luther initiiert wurde, führte zur weiten Verbreitung von Druckwerken in der Volkssprache. Dieser Verbreitung folgte die Bildung einer lesenden Öffentlichkeit, die in der Gründung zahlreicher Gemeindeschulen und Gemeindebibliotheken deutlich wurde. Mit der ständig steigenden Zahl an Veröffentlichungen wurde deutlich, daß die bisherige Katalogisierung der Schriftstücke nur nach dem Titel immer weniger sinnvoll war und daher der Name des Autors vor den Titel der Veröffentlichung rückte. Ein weiterer wichtiger Schritt wurde im 19. Jahrhundert durch die Entstehung von Bibliotheken zum Volkswohl, sogenannte öffentliche Bibliotheken, gemacht. Diese Form der Bibliothek kommt den heutigen Bibliotheken am nächsten und sie war den schwankenden Auffassungen über das, was in den letzten zwei Jahrhunderten als Volkswohl angesehen wurde, unterworfen. Die Entwicklung der Bibliothek ab der Mitte des 20. Jahrhunderts wurde stark durch die technischen Erfindungen diese Jahrhunderts beeinflußt. Zum einen ist hier die Erfindung des Personal-Computers und die Verbindung von Computern über Netzwerke zu nennen. Beide Erfindungen haben die Art und Weise, wie Informationen und ihre Medien erstellt und verwaltet werden, radikal verändert. Aber dies sind nicht die ersten Zeiten, in denen die Bibliotheken einer möglichen Veränderung gegenüberstanden. Der Ruf nach Veränderungen wurde bereits mit der Erfindung des Rundfunk- oder des Fernsehgerätes in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts laut. Damals glaubten viele Experten den Niedergang der Bibliotheken durch diese Erfindungen voraussehen zu können. Doch die Bibliotheken konnten immer ihr vorhergesagtes Ende durch die Integration dieser neuen Medien abwenden und somit die Wissenskette weiterhin intakt halten. Jedoch sind die neuen Möglichkeiten, die die Informationstechnologien bieten, nicht ausschließlich durch eine Integration der neuen Medien in den Bestand der Bibliothek ausgeschöpft. Sie sind viel weitreichender und daher nicht nur auf die neuen Darstellungsformen der Information an sich beschränkt. Auch neue Formen von Leistungen können im Zusammenhang mit den neuen Medien entstehen. Das bisherige Angebot an Leistungen der Bibliotheken kann mit diesen neuen Formen erweitert werden.

15 Grundlagen Seite Elektronische Dokumente Wie schon oben erwähnt, werden in der heutigen Zeit wissenschaftliche Dokumente zum größten Teil mit einem Computer erstellt. Diese Art der Erstellung eines Dokuments hat einige Vorteile gegenüber der herkömmlichen Schreibmaschine. Das erstellte, elektronische Dokument ist auf leichte Art und Weise änderbar, d.h. mögliche Fehler der Rechtschreibung oder des Inhalts können noch nachträglich korrigiert werden. Dies ist bei Dokumenten in gedruckter und gebundener Form nicht möglich. Desweiteren ist die Erstellung von elektronischen Kopien günstig und schnell durchzuführen. Hierfür ist nur ein sehr geringer finanzieller und zeitlicher Aufwand notwendig. Auch die Verbreitung eines Dokuments ist durch die Verbindung von Computern in Netzwerken unterschiedlicher Größe viel einfacher und effizienter geworden Publizieren von Dokumenten Die Publikationsmöglichkeiten werden hier am Beispiel einer Dissertation aufgezeigt. Der Autor einer Dissertation erstellt diese nicht wie früher auf einer Schreibmaschine, sondern verwendet hierzu einen Computer mit entsprechender Software. Während die Dissertation durch alle notwendigen Instanzen gereicht und zur Veröffentlichung freigegeben wird, sucht der Autor einen geeigneten Verlag, welcher die Dissertation drucken und vertreiben soll. Der Vorteil für den Autor, seine Dissertation über einen Verlag publizieren zu lassen, besteht darin, daß er von allen notwendigen Aufgaben entbunden wird. Er muß lediglich die Dissertation an den Verlag senden und der Verlag kümmert sich um den Druck und den Vertrieb. Die Dissertation erhält eine eigene ISBN-Nummer und wird im verlagseigenen Katalog aufgeführt. Anhand des Verlag-Katalogs und der ISBN- Nummer ist es jeder besseren Buchhandlung möglich, diese Dissertation zu beziehen. Diese Art des Publizieren besitzt jedoch einige Nachteile. Zum einen ist die Publikation über einen Verlag teilweise mit hohen Kosten verbunden. Diese resultieren aus den Druckkosten, der Lagerung und dem Vertrieb der Dissertation. Desweiteren ist nicht jeder Verlag national oder international bekannt. Damit unterliegt der Wirkungsbereich der Publikation starken Beschränkungen, obwohl einige Dissertationen auch in englischer Sprache erhältlich sind und damit die Voraussetzung für eine internationale Publikation erfüllen. 2.2 Erwartungen an die Bibliothek von heute In der Vergangenheit waren die traditionellen Bibliotheken der Universitäten, Klöster, Gemeinden und Privatpersonen die einzige Informationsquelle für den wissensdurstigen Menschen. Mit der Vernetzung von Computern kam eine weitere, weit aus größere Informationsquelle hinzu: das World Wide Web (kurz WWW). Diese neue Informationsquelle macht es dem Menschen auf einfachste Art und Weise möglich, zu jeder Zeit und von jedem Ort der Welt aus Informationen zu beziehen. Zusätzlich zu der

16 Grundlagen Seite 16 enormen Informationsmenge sind die Zeit- und Ortsunabhängigkeit weitere Pluspunkte im Vergleich zu einer traditionellen Bibliothek. Jedoch besteht ein großer Unterschied zwischen den Informationen, die in einer Bibliothek und dem WWW angeboten werden. Die Vorbearbeitung bzw. Filterung der Information durch qualifizierte Mitarbeiter, wie es bei einer traditionellen Bibliothek üblich ist, fehlt in den meisten Fällen im WWW. Zu diesen Vorbearbeitungen gehört z.b. das Auffinden, die Archivierung, das Erschließen, usw. von Informationen, die es der Bibliothek ermöglichen, qualitativ anspruchsvollere Dienstleitungen für den Anwender anzubieten. Aus diesem Grund sollten Bibliotheken nicht nur als Aufbewahrungsorte für Informationen angesehen werden, sondern als dienstleistungsorientierte Einrichtungen, die zusätzlich zu ihren Inhalten auch die geeigneten Leistungen anbieten. Diese Kombination aus Informations- und Leistungsangebot wird nur sehr selten im WWW vorgefunden. Die Vielfalt an Informationen und Leistungen, die durch digitale Bibliotheken angeboten werden können, läßt sich nur schwer beschreiben, da zukünftige Entwicklungen in der Informationstechnologie und neue Anforderungen kaum vorhersehbar sind. Die Ansätze bei der Realisierung einer digitalen Bibliothek sind von temporärer Bedeutung und können nur die bisher ermittelten Anforderungen erfüllen. Daher ist keine Universallösung bei der Realisierung einer digitalen Bibliothek zu erwarten [BIRM95], sondern eine immer stetige Weiterentwicklung des bereits Umgesetzten. Neue Anforderungen müssen, falls möglich, in das existierende Lösungsschema integriert oder aber durch einen weiteren Lösungsansatz realisiert werden. Desweiteren ist sowohl durch die steigende Zahl von Internetnutzern als auch durch die Entwicklung und den Einsatz verbesserter Werkzeuge zur Bearbeitung und Verwaltung von Informationen das Monopol der Bibliotheken als Informationsanbieter gebrochen worden. Jeder Internetnutzer kann mit einem geringen Aufwand eine Informationssammlung aufbauen und diese im Internet anbieten. Diese Möglichkeit spiegelt sich in den Veränderungen der Wissenskette, die in der Vergangenheit vom Autor über den Verlag, die Bibliothek bis hin zum Leser reichte [EGID99]. Die Aufgabenteilung ist nicht mehr so deutlich wie in der Vergangenheit. Die heutigen Werkzeuge ermöglichen es nahezu jedem, in die Rolle eines Autors zu schlüpfen. Auch das Publizieren von Dokumenten, welches die traditionelle Aufgabe des Verlages ist, kann durch den Einsatz eines Web-Servers und der Eintragung in Internet- Suchmaschinen übernommen werden. Bei den Aufgaben einer Bibliothek, Informationen geeignet zu archivieren und zugänglich zu machen, sieht es ähnlich aus. Die heute eingesetzten Informationstechnologien, wie z.b. die Vernetzung von Computern, ermöglichen den Zugriff auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Informationsquellen von einem Ort aus. Der Begriff der Sammlung verliert somit den Aspekt der Konzentrierung und wird durch die Verbindung einer Vielzahl von Informationsquellen z.b. in Form von Datenbanken ersetzt. Aus dieser Situation heraus ist es deutlich, daß sich kein Glied der Wissenskette auf die in der Vergangenheit bewältigten Aufgaben beschränken soll und muß. Besonders für

17 Grundlagen Seite 17 die Bibliothek im wissenschaftlichen Bereich oder an den Universitäten eröffnen sich neue Aufgaben, die bisher durch die restlichen Glieder in der Wissenskette erfüllt worden sind. Die Erwartungen an die Bibliothek von heute wird eng mit dem Begriff der digitalen Bibliothek gesehen. Dieser Begriff wird seit Mitte der 90er Jahre immer öfter verwendet, obwohl über die exakte Bedeutung dieses Begriffs noch sehr große Unstimmigkeit herrscht. Dieser momentan noch vorherrschende Zustand zeigt sich in einer Vielzahl an vorgeschlagenen Definitionen, die aus den unterschiedlichen Sichtweisen der Bibliothekare und der Informatiker hervorgehen. Immer wieder steuern neue Veröffentlichungen zu diesem Thema eine weitere Definition bei. Dies zeigt sehr deutlich, wie unscharf die Grenze zwischen traditioneller und digitaler Bibliothek heutzutage ist. Welche Eigenschaften muß oder sollte eine Bibliothek besitzen, um als digital zu gelten? Fängt dies schon mit der Verwendung von Computern bei der Suche von Informationen in der Bibliothek an oder muß der gesamte Informationsbestand einer Bibliothek ausschließlich in digitaler Form vorhanden sein? Diese und andere Fragen werden auch weiterhin die Fachleute auf Seiten der Bibliotheken und der Informatik beschäftigen und weitere, neue Definitionen für das Zusammenspiel von Bibliothek und Computer entstehen lassen. 2.3 Definitionen der neuen Bibliothek Als Beispiele für die unterschiedlichen Sichtweisen der Bibliothekare und der Informatiker werden drei Definitionen zur digitalen Bibliothek und eine zur Hybridbibliothek vorgestellt. Die ersten drei Definitionen sollen aufzeigen, welche Vorstellungen mit einer digitalen Bibliothek verbunden werden. Die letzte Definition ist diejenige, die den momentanen Stand der Entwicklung im Bereich der digitalen Bibliotheken am deutlichsten hervorhebt Digitale Bibliothek Die erste Definition wurde in einem Forschungsbericht der Firma IBM formuliert. Diese Firma gehört zu den weltweit führenden Anbieter von Leistungen und Technologien im Bereich der Informationsverarbeitung. Daher faßt diese Definition einige Vorstellungen der informationsverarbeitenden Welt zum Begriff der digitalen Bibliothek zusammen. A digital library is a machine readable representation of materials which might be found in a university library together with organizing information intended to help users find specific information. A digital library service is an assemblage of digital computing, storage and communications machinery together with the software needed to reproduce, emulate, and extend the services provided by conventional libraries based on paper and other material means of collecting, storing, cataloging, finding, and disseminating information. A full service digital library must accomplish all essential services of traditional libraries and also exploit digital storage, searching, and communication. (IBM Research Report, Mai 1994)

18 Grundlagen Seite 18 Diese Definition des Begriffs digital library ist stark von der Information und ihrer Präsentation bzw. Form geprägt. Eine rein digitale Bibliothek benutzt ausschließlich Hilfsmittel und Werkzeuge der Informationstechnologie wie z.b. Datenbanken und Anwendungsprogramme (Software) oder Scanner und Speichermedien (Hardware) und darüber hinaus Such- und Kommunikationsmöglichkeiten, um die Aufgaben einer Bibliothek zu bewältigen und ihre Leistungen anbieten zu können. Vorbild für die Menge an zu bewältigenden Aufgaben einer digitalen Bibliothek bleiben und sind jedoch die Aufgaben einer traditionellen Bibliothek. Dazu werden das Zusammentragen, das Archivieren, das Katalogisieren, das Auffinden und die Verbreitung von Informationen gezählt. Eine vollständig digitale Bibliothek ist also, im Sinne dieser Definition, eine Bibliothek, die zur Bewältigung der Aufgaben ausschließlich Soft- und Hardware einsetzt und zusätzlich die weitergehenden Möglichkeiten, die die Informationstechnologie bietet, ausschöpft. Die zweite Definition für eine digitale Bibliothek wurde von der Digital Library Federation (DLF) formuliert, die eine mögliche Vorstellung der informationsverwaltenden Welt darstellt. Dieser amerikanische Verband ist eine Führungsorganisation, welche unter der Schirmherrschaft des Council on Library and Information Resources (CLIR) tätig ist. Sie besteht aus Mitgliedern, die sich mit der Verwaltung und dem Betreiben von digitalen Bibliotheken beschäftigen. Hierzu zählen eine Vielzahl von universitären Bibliotheken aus ganz Nordamerika. Bei dieser Definition wird auffallen, daß sie sich mit dem Bild oder der Vorstellung einer traditionellen Bibliothek nahezu vollständig deckt. "Digital libraries are organizations that provide the resources, including the specialized staff, to select, structure, offer intellectual access to, interpret, distribute, preserve the integrity of, and ensure the persistence overtime of collections of digital works so that they are readily and economically available for use by a defined community or set of communities." (Digital Library Foundation, 1998) Diese Definition der DLF geht von den traditionellen Aufgaben einer Bibliothek aus, die gleichsam auf digitale Informationen angewandt werden können. Die Ziele der Bibliothek sind also unabhängig von der zu erfassenden und zugänglich zu machenden Form der Information (physikalisch oder digital). Die zur Durchführung der Aufgaben und der Realisierung der Ziele verwendeten Werkzeuge, werden in dieser Definition nicht explizit auf Soft- und Hardware beschränkt. Im Vordergrund steht die Organisation der Bibliothek und die daran gebundenen Ressourcen. Diese Ressourcen sind die qualifizierten Mitarbeiter, die für die Erfüllung der Aufgaben einer Bibliothek verantwortlich sind. Aus der Sicht des Benutzers wird der qualitative Wert dieser Organisation erst durch diese Erfüllung erkennbar. Die dritte Definition zum Begriff digitale Bibliothek kann als eine Erweiterung der Definition der DLF angesehen werden. In ihr wird festgestellt, daß durch die Nutzung von Software die traditionellen Aufgaben teilweise oder auch vollständig übernommen werden können. Doch die Erweiterung zur vorherigen Definition ist die Feststellung,

19 Grundlagen Seite 19 daß das Angebot an Leistungen durch die Nutzung von Software auch erweitert werden kann. Software implemented in such a way that computer systems can emulate and possibly extend at least some of the functions performed by a traditional library. (The Cybrarian s Manual 2, 2000) Hybridbibliothek Die in dieser Arbeit verwendeten Definition [Knight, 1997] ist als eine Zwischenlösung der vorhergehenden Definitionen anzusehen. In ihr wird der momentane Entwicklungsstand im Bereich der digitalen Bibliotheken treffend beschrieben und mit dem Begriff Hybridbibliothek bezeichnet. The hybrid library is a library which can provide a "one stop shop" for both hardcopy and electronic resources. Its information systems should provide the end user with a seamless interface that will allow them to locate paper books and journals held locally and at neighbouring sites at the same time as being able to find relevant online resources, electronic publications and digitized material. To do this, the user needs to be provided with a front end that can access information in a variety of databases which are widely distributed and can contain a variety of information in different formats. (Ariadne, 1997) Sie schafft meiner Auffassung nach, die für diese Diplomarbeit ausreichende Grundlage, um sowohl aus Sicht der informationsverarbeitenden, als auch aus der informationsverwaltenden Welt, akzeptiert zu werden. Die Universitätsbibliothek Stuttgart bietet sowohl den Zugang zu elektronischen als auch konventionellen Informationsquellen an und integriert somit alle Arten von Informationen, die unter einheitlichen Benutzeroberflächen zugänglich sein sollen. 2.4 Forschung und Projekte in Europa Nicht selten wird beim Thema Informationstechnologie auf den großen Unterschied beim Entwicklungsstand zwischen Nordamerika und Europa hingewiesen. Der Entwicklungsstand in Europa und somit auch in Deutschland liegt etwa 2 Jahre hinter dem Nordamerikas zurück. Auch beim Thema der digitalen Bibliothek ist dies leider nicht anders, obwohl bereits 1984 nach der Verabschiedung der Schwenke-Resolution durch das Europäische Parlament der Grundstein für das europäische Bibliotheksprogramm gelegt wurde. Das Ziel dieses Programms war und ist es, das kulturelle, soziale und wirtschaftliche Leben der Bürger durch die Schaffung einer modernen Bibliotheksinfrastruktur in Europa zu bereichern. Aber nicht nur das Wohl der Bürger war einer der Gründe für die Entstehung dieses Programms, auch die drohende Gefahr für die Bibliotheken, die neuen technischen Möglichkeiten nicht ausreichend zu berücksichtigen, um z.b. den Zugang zu den Informationen zu ermöglichen.

20 Grundlagen Seite 20 In den folgenden Jahren wurde von der Europäischen Kommission XIII ein Aktionsplan ausgearbeitet, der in vier Aktionslinien untergliedert ist: 1. Entwicklung rechnergestützter Bibliographien 2. Vernetzung von Bibliotheksystemen 3. Neue Bibliotheksdienste unter Verwendung moderner Informations- und Kommunikationstechnologien 4. Informationstechnische Produkte, Dienste und Werkzeuge In der Vorbereitungsphase (bis 1990) des Programms wurden die ersten beiden Aktionslinien vorangetrieben, da sie unter anderem die Definition, die Akzeptanz und die Implementierung einschlägiger Standards zur Aufgabe hatten und somit Grundlagenforschung für die weiteren Aktionslinien betrieben haben. Besonders interessant für das Thema in dieser Diplomarbeit ist die 3. Aktionslinie des europäischen Bibliothekprogramms. In ihr werden elektronische Dokumente und die neuen Möglichkeiten des Publizierens dieser Dokumente untersucht. Dies führt zu einer Veränderungen in der Wissenskette. Auch die Rolle der Bibliothek als Lernmittelzentrum wird in einigen dieser Projekte, wie z.b. EDUCATE [W3EDUC], durch die Zusammenarbeit mit Universitätsbibliotheken berücksichtigt. Ein weiteres Projekt dieser Aktionslinie ist COPINET [W3COPI]. Dieses Projekt befaßt sich mit dem Publizieren von copyright-geschützten, elektronischen Dokumenten und ihrer Lieferung über das Internet. Das Angebot an elektronischen Dokumenten wurden durch das Institute of Electrical Engineers (IEE) bereitgestellt. Einige Ergebnisse dieses Projekts sind in [RICH98] beschrieben. 2.5 Aufbau des Bibliothekwesens in Deutschland Heutige Bibliotheken arbeiten nicht wie im Mittelalter als alleinstehende Institutionen, sondern sie kooperieren in einer verbundenen Form miteinander. Um diese Kooperationsform des Verbunds genauer zu verstehen und die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Landes- und Universitätsbibliotheken nachvollziehen zu können, soll hier ein grober Überblick über die heutige Situation in Deutschland gegeben werden. Ausgehend von den beiden Institutionen Die Deutsche Bibliothek (DDB) in Frankfurt und dem Deutschen Bibliotheksinstitut (DBI) in Berlin werden die in Deutschland existierenden Verbundsysteme organisatorisch verwaltet. Hierzu wurde 1983 eigens eine Arbeitsgruppe AG der Verbundsysteme basierend auf "Empfehlungen zum Aufbau regionaler Verbundsysteme und zur Errichtung regionaler Bibliothekszentren" gegründet. Diese Empfehlungen wurden in einem Unterausschuß der Deutschen Forschungsgemeinschaft zusammengestellt. Zu den Aufgaben dieser Arbeitsgruppe zählen die folgenden Punkte [W3_DBI]: die Förderung der Zusammenarbeit bei der Einführung und dem Betrieb innovativer und abgestimmter Dienstleistungen,

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