Übersicht über die Frameworks für den Einsatz von Cloud- Computing im Gesundheitswesen

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1 Christian Westhoff Bachelorarbeit im Fach Allgemeine Wirtschaftsinformatik Übersicht über die Frameworks für den Einsatz von Cloud- Computing im Gesundheitswesen Themasteller: Jun.-Prof. Dr. A. Sunyaev Vorgelegt in der Bachelorprüfung im Studiengang Wirtschaftsinformatik der Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlichen Fakultät der Universität zu Köln Köln, September 2014

2 II Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Problemstellung Zielsetzung Aufbau der Arbeit Vorgehensweise Konzeptionelle Grundlagen Cloud-Computing Definition Servicemodelle Bereitstellungsmodelle Herausforderungen beim Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen Identifizierung allgemeiner Cloud-Frameworks Auswahl einer initialen Übersicht Aktualisierung und Ergänzung der initialen Übersicht Vorgehensweise bei der Identifizierung von aktuellen Cloud- Frameworks Definition eines Suchstrings Durchführung einer wissenschaftlichen Suche Durchführung einer ergänzenden Suche Ermittlung der Primärquellen der gefundenen Suchergebnisse Definition von Auswahlkriterien für die Identifizierung der Cloud-Frameworks aus den Suchergebnissen Darstellung der Ergebnisse Darstellung der Recherchestatistik Darstellung der allgemeinen Cloud-Frameworks Identifizierung von Cloud-Frameworks für das Gesundheitswesen Auswahlkriterien für die Identifizierung von Cloud-Frameworks für das Gesundheitswesen Darstellung der Ergebnisse Auswahlstatistik Darstellung der expliziten Cloud-Frameworks... 24

3 III Darstellung der impliziten Cloud-Frameworks Statistische Auswertung der Ergebnisse Analyse des aktuellen Entwicklungsstandes Fazit Anhang A1. Übersicht über die Herkunft der Primärquellen der allgemeinen Cloud-Frameworks Lebenslauf... 46

4 IV Abkürzungsverzeichnis ARTS ASPIC BITKOM BSI CSA CSCC EC ENISA IaaS IPA IT ITSC MTCS NIST OASIS PaaS SaaS SJR SLA SME TMF Association for Retail Technology Standards Application Service Provide-SaaS-Cloud Consortium Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik Cloud Security Alliance Cloud Standard Customer Council European Commission European Union Agency for Network and Information Security Infrastructure as a Service Information-technology Promotion Agency, Japan Informationstechnologie Information Technology Standards Committee, Singapour Multi-tier cloud security standard National Institute of Standards Organization for the Advancement of Structured Information Standards Platform as a Service Software as a Service SCImago Journal Rank Service Level Agreement Small and medium enterprises Tele Management Forum

5 V Abbildungsverzeichnis Abb. 4-1: Inhaltliche Aufteilung der allgemeinen Cloud-Frameworks Abb. 4-2: Jährliche Veröffentlichungen von impliziten Cloud-Frameworks für das Gesundheitswesen Abb. 4-3: Herkunft der herausgebenden Institutionen der impliziten Cloud-Frameworks für das Gesundheitswesen... 30

6 VI Tabellenverzeichnis Tab. 3-1: Übersicht der allgemeinen Cloud-Frameworks Tab. 4-1: Übersicht der expliziten Frameworks für den Einsatz von Cloud- Computing im Gesundheitswesen Tab. 4-2: Übersicht der impliziten Frameworks für den Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen Tab. 6-1: Übersicht der bei der Ermittlung der allgemeinen Cloud- Frameworks nicht verfügbaren Primärquellen Tab. 6-2: Übersicht der bei der Identifizierung von expliziten und impliziten Cloud-Frameworks für das Gesundheitswesen nicht verfügbaren Primärquellen Tab. 1: Übersicht über die Herkunft der Primärquellen der allgemeinen Cloud-Frameworks... 45

7 1 1. Einleitung 1.1 Problemstellung Der Einsatz von Cloud-Computing 1 schafft ein neues Geschäftsmodell, welches wesentliche Vorteile für das Gesundheitswesen bietet. 2 Das Betreiben von Anwendungen in der Cloud kann zu einer Reduzierung von Kosten durch eine bedarfsgerechte Abrechnung sowie zu einer Optimierung der Prozesse führen. 3 Informationen lassen sich einfacher und schneller zwischen den verschiedenen Gesundheitsorganisationen austauschen und Behandlungen können somit effizienter erfolgen. Daraus resultiert eine Verbesserung der Servicequalität für den Patienten. Die Herausforderungen, mit denen (potentielle) Kunden jedoch beim Einsatz konfrontiert werden, führen bisher zu einer generellen Zurückhaltung bei der Adoption von Cloud- Services 4 im Gesundheitswesen. 5 Es bestehen auf der Kundenseite Bedenken aufgrund der Sicherheit der in der Cloud zu speichernden Informationen sowie der Operabilität und Reliabilität der Cloud-Services. 6 Frameworks 7 können dabei helfen, dass die Akzeptanzbereitschaft bei den Kunden gegenüber Cloud-Services steigt, da die Herausforderungen mit Hilfe dieser überwunden werden können. 8 Doch das Standardisierungsumfeld im Cloud-Computing ist zurzeit heterogen und steckt noch in den Anfängen. 9 Es existieren bereits einige Übersichten über die Frameworks für 1 Vgl. Kapitel Vgl. Ahuja, Mani, Zambrano (2012), S Vgl. zu diesem und den folgenden zwei Sätzen z. B. Sultan (2014), S. 182 sowie Ahuja, Mani, Zambrano (2012), S Ein Cloud-Service ist das Angebot einer Dienstleistung mit dem Geschäftsmodell Cloud-Computing. 5 Vgl. Sultan (2014), S Vgl. zu diesem und den folgenden Satz Kapitel Der Begriff Framework beschreibt eine strukturelle Grundlage für ein System. Vgl. Oxford English Dictonary. In dieser Arbeit wird er für alle Rahmenwerke verwendet, die beim Einsatz oder bei der Entwicklung von Cloud-Services unterstützen. Hierbei umfasst dieser alle Synonyme wie Standard, Guideline oder Best Practice. 8 Vgl. Gao, Schneider (2012), S Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2012), S. 2.

8 2 den Einsatz von Cloud-Computing im Allgemeinen. 10 Aber besonders für das Gesundheitswesen fehlen gängige Standards für die Entwicklung und den Betrieb von Cloud-Anwendungen. 11 Fraglich ist, welche Frameworks überhaupt existieren, die die Herausforderungen beim Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen adressieren. In der Literatur fehlt ein solcher Überblick. Eine Übersicht über diese Frameworks könnte einen Beitrag dazu leisten, den Einsatz von Cloud-Services im Gesundheitswesen zu fördern. Auf der Anbieterseite könnte diese als Entscheidungsbasis für die in die Cloud-Services zu implementierenden Standards dienen. Kunden kann diese Übersicht bei der Wahl eines geeigneten Cloud-Services unterstützen. Weiterhin könnte eine solche Übersicht allgemein aufzeigen, wie der aktuelle Stand bei der Entwicklung von Frameworks für Cloud-Computing im Gesundheitswesen ist. 1.2 Zielsetzung Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Erstellung einer Übersicht über die Frameworks, die sich für den Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen eignen. Die behandelte Perspektive liegt dabei auf der Wirtschaftsinformatik. Dazu werden drei Teilziele definiert: - Es wird eine Übersicht über allgemeine Cloud-Frameworks 12 erstellt. - Es wird ermittelt, welche Frameworks sich explizit auf den Einsatz im Gesundheitswesen beziehen. - Es werden die Frameworks identifiziert, welche sich implizit 13 auf den Gesundheitssektor anwenden lassen. 10 Vgl. z. B. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2012) sowie Gao, Schneider (2012). 11 Vgl. AbuKhousa, Mohamed, Al-Jaroodi (2012), S Der Begriff allgemeine Cloud-Frameworks wird in dieser Arbeit verwendet, um Frameworks zu beschreiben, die nicht auf einen branchenspezifischen Bezug durchsucht wurden. 13 Bei impliziten Frameworks handelt es sich um Frameworks, welche sich nicht explizit auf das Gesundheitswesen beziehen, aber für den Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen eignen könnten.

9 3 1.3 Aufbau der Arbeit Die vorliegende Arbeit vermittelt in Kapitel 2 zunächst einen Überblick über das Thema Cloud-Computing im Allgemeinen und speziell für das Gesundheitswesen. Dazu erfolgen zuerst eine Definition von Cloud-Computing sowie eine Erläuterung der gängigen Betreiber- und Servicemodelle. Im Folgenden wird auf die Herausforderungen beim Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen eingegangen, die durch die im Rahmen dieser Arbeit ermittelten Frameworks adressiert werden sollen. Kapitel 3 befasst sich mit der Erstellung der Übersicht über die allgemeinen Cloud- Frameworks. Diese dient im weiteren Verlauf der Arbeit als Grundlage für die Ermittlung der Frameworks für das Gesundheitswesen. Hierbei wird auch die verwendete Vorgehensweise zur Ermittlung der allgemeinen Cloud-Frameworks erläutert und darauf eingegangen, warum diese angewendet wurde. Aus dieser Übersicht erfolgt in Kapitel 4 die Identifizierung der Cloud-Frameworks, die sich für den Einsatz in der Gesundheitsbranche eignen lassen. Dazu werden Auswahlkriterien für eine Identifizierung definiert. Weiterhin erfolgt eine statistische Auswertung der in diesem Kapitel ermittelten Ergebnisse. Im Anschluss wird in Kapitel 5 der aktuelle Entwicklungsstand von Frameworks für den Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen analysiert. Zuletzt findet in Kapitel 6 eine kritische Reflexion der Arbeit statt, unter anderem im Hinblick auf die Problemstellung und eine Beurteilung des Zielerreichungsgrades. Außerdem wird ein Ausblick auf den Forschungsbedarf gegeben. 1.4 Vorgehensweise Zu Beginn wurde eine systematische Literaturanalyse mit Hilfe der Literatursuchmaschinen EBSCOHost und Google Scholar zum Thema Cloud-Computing im Allgemeinen und speziell zu Cloud-Computing im Gesundheitswesen durchgeführt, um einen Überblick in das Thema zu erhalten. Da die Vorgehensweise innerhalb dieser Arbeit ermittelt und evaluiert wird, erfolgt im Folgenden nur eine kurze Zusammenfassung.

10 4 Für die Erstellung der Übersicht über die allgemeinen Cloud-Frameworks wird in dieser Arbeit zunächst eine initiale Übersicht als Grundlage ausgewählt. Dazu werden mit Hilfe der Literatursuchmaschinen Google Scholar und EBSCOHost bestehenden Publikationen zu diesem Thema ermittelt und miteinander verglichen. Für die Ergänzung der initialen Übersicht um aktuelle Frameworks wird ein Suchstring 14 definiert, mit dessen Hilfe eine wissenschaftliche und zusätzlich eine ergänzende Suche durchgeführt werden. Im Anschluss werden mit Hilfe zuvor festgelegter Kriterien die Frameworks identifiziert, die den Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen beschreiben. 2. Konzeptionelle Grundlagen 2.1 Cloud-Computing Definition In der Literatur existiert eine Vielzahl von Definitionen für Cloud-Computing. 15 Eine Definition, die in der Literatur häufig verwendet wird, ist die Definition vom National Institute of Standards (NIST): Cloud-Computing ist ein Geschäftsmodell in der Informationstechnologie (IT), das einen Zugriff auf eine Menge an frei konfigurierbaren Rechenressourcen über das Netzwerk jederzeit, bedarfsgerecht und unabhängig vom Standort ermöglicht. 16 Dabei besitzt Cloud-Computing fünf Kernaspekte: Die Bereitstellung von Rechenleistung erfolgt auf Nachfrage und ohne Interaktion des Cloud- Anbieters (on-demand self-service). Ein Zugriff ist über das Netzwerk möglich und kann von heterogenen Plattformen aus geschehen (broad network access). Außerdem werden die Rechenressourcen zu einer Menge aus physischen und virtuellen Ressourcen zusammengeschaltet. Dies ermöglicht eine gleichzeitige Bedienung mehrerer Kunden (ressource pooling). Zudem kann der Kunde die Rechenleistung je nach Bedarf skalieren (rapid elasticity). Der Ressourcenverbrauch wird automatisch kontrolliert und optimiert sowie dem Kunden transparent dargelegt (measured service). 14 Im Rahmen dieser Arbeit bezeichnet ein Suchstring die Eingabe in das Suchfeld einer Suchmaschine. 15 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (2011), S Vgl. zu diesem Absatz Mell, Grance (2011), S. 2.

11 5 Marston u. a. (2011) erweitern diese Definition, um die entscheidenden Vorteile beim Einsatz von Cloud-Computing gegenüber dem stationären IT-Einsatz und die verwendeten Technologiekonzepte. 17 Demnach verringert Cloud-Computing die Bereitstellungskosten der IT. Dies sorgt für eine Schmälerung der Eintrittsbarrieren für Kleinunternehmen, welche rechenintensive Analysen durchführen wollen, die zuvor nur Großunternehmen vorbehalten waren. Die geringeren Kosten führen zu einem schnelleren Markteintritt, da keine vorauslaufenden Investitionen in eine lokale IT- Infrastruktur getätigt werden müssen. Unternehmen können so effektiver auf den Markt reagieren, da eine flexible Skalierung der Ressourcen möglich wird. Weiterhin bietet sich bei dem Einsatz von Cloud-Computing die Möglichkeit, eine Entwicklung neuer Klassen von Anwendungen und Dienstleistungen hervorzubringen. Dies können unter anderem interaktive mobile Anwendungen, parallele Stapelverarbeitung, rechenintensivere Business-Analysen sowie leistungsfähigere Desktop-Anwendungen sein. Weiterhin wird Cloud-Computing durch die drei Kerntechnologien Virtualisierung, Mandantenfähigkeit und Webservices ermöglicht. Dabei ist Virtualisierung die Abstraktion von physischen Ressourcen durch virtuelle Ressourcen, die mit Hilfe von spezieller Software erzeugt werden (virtualization). Mandatenfähigkeit gibt die Funktionalität an, mehrere Benutzer mit einer Anwendung zu versorgen (multitenancy). Web-Services hingegen bezeichnen die Kommunikation über standardisierte Schnittstellen zwischen dem Cloud-Service und dem Kunden mit Hilfe von Web- Technologien (webservices) Servicemodelle Im Cloud-Computing werden Ressourcen dem Kunden mit einem service-basierten Geschäftsmodell angeboten. 18 Dabei lassen sich die Cloud-Services bezüglich ihrer im Angebot enthaltenen Anwendungsschichten in drei Kategorien einteilen: Infrastructure as a Service, Platform as a Service und Software as a Service. 17 Vgl.zu diesem und dem folgenden Absatz Marston u. a. (2011), S Vgl. Zhang, Cheng, Boutaba (2010), S. 10.

12 6 Software as a Service Software as a Service (SaaS) ist das Angebot von voll funktionsfähiger Software, die in der Cloud installiert ist und auch dort ausgeführt wird. 19 Dabei werden die Anwendungen und die darunterliegenden Dienste durch den Cloud-Service-Anbieter betrieben und gewartet. Der Zugriff auf die Anwendungen erfolgt zum Beispiel über einen Webbrowser oder eine Schnittstelle von einer anderen Anwendung. Für den Kunden besteht der Vorteil darin, dass dieser einen minimalen Einrichtungsaufwand hat. Als Beispiele für Dienste mit dem SaaS-Modell können Salesforce und die Google Apps genannt werden. 20 Platform as a Service Platform as a Service (PaaS) erleichtert dem Kunden die Entwicklung und den Betrieb von Anwendungen, ohne dass dieser in die dafür nötige Hard- und Software investieren muss. 21 Die Anwendungen können mit Hilfe der in der Cloud bereitgestellten Programmiersprachen, Programmbibliotheken, Diensten und anderen Tools entwickelt werden. Im Gegensatz zu SaaS muss der Kunde hier die entwickelten beziehungsweise betriebenen Anwendungen und die für die Entwicklung genutzte Umgebung selber verwalten. Der Cloud-Service-Provider übernimmt nur die Verwaltung des Betriebssystems und der zugrundeliegenden Infrastruktur. Beispiele für Dienste mit dem PaaS-Modell sind Microsoft Azure und die Google App Engine. 22 Infrastructure as a Service Infrastructure as a Service (IaaS) bezeichnet die Bereitstellung von Rechenleistung, Speicherplatz, dem Netzwerkzugriff und weiteren grundlegenden Rechenressourcen, die benötigt werden. 23 Im Gegensatz zum Bereitstellungsmodell PaaS hat der Kunde hierbei die volle Kontrolle über das zugrundliegende Betriebssystem, den verwendeten Speicherplatz und die Anwendungen, die auf dem Cloud-Service genutzt werden. Die 19 Vgl. zu diesem Absatz z. B. Mell, Grance (2011), S. 2 sowie Marston u. a. (2011), S Vgl. Marston u. a. (2011), S Vgl. zu diesem Absatz z. B. Mell, Grance (2011), S. 2 3 sowie Marston u. a. (2011), S Vgl. Marston u. a. (2011), S Vgl. zu diesem Absatz z. B. Mell, Grance (2011), S. 3 sowie Marston u. a. (2011), S. 178.

13 7 Verwaltung der Cloud-Infrastruktur 24 übernimmt dabei aber der Cloud-Service-Anbieter. Der Kunde hat hierbei somit einen hohen Freiheitsgrad und im Vergleich zu einer herkömmlichen IT-Infrastruktur einen geringeren Verwaltungsaufwand. Ein Beispiel für einen Dienst mit dem IaaS-Modell ist Amazon EC Bereitstellungsmodelle Da auf der Kundenseite differenzierte Anforderungen beim Einsatz von Cloud-Services existieren, wurden verschiedene Bereitstellungsmodelle für den Betrieb entwickelt, die jeweils differenzierte Ausprägungen bezüglich des Zugriffs haben. 26 Public Cloud Eine Public Cloud bietet der breiten Öffentlichkeit einen Zugang zu den bereitgestellten Services an. Der Zugriff erfolgt dabei zumeist über das Internet. 27 Die vom Kunden genutzten Ressourcen werden dabei nutzungsbasiert abgerechnet. Cloud-Services mit dem Bereitstellungsmodell Public Cloud haben für Kunden den Vorteil, dass keine Investitionen in eine neue IT-Infrastruktur getätigt werden müssen, da die Infrastruktur des Cloud-Service-Anbieters genutzt wird. Andererseits haben sie keine Kontrolle bei der Speicherung ihrer Daten bezüglich Sicherheit und Privatsphäre. Private Cloud Im Gegensatz dazu bietet das Bereitstellungsmodell Private Cloud ein höheres Maß an Sicherheit und Privatsphäre, da die Nutzung von Cloud-Services nur durch eine einzelne Organisation oder Geschäftseinheit erfolgt. 28 Der Betreiber und der Nutzer können dabei identisch sein. Private Clouds bieten den höchsten Standard bei der Kontrolle über die eigenen Daten an, sind dabei aber mit hohen finanziellen Investitionen in die Cloud- Infrastruktur verbunden. 24 Eine Cloud-Infrastruktur ist eine Sammlung von Hard- und Software, die den Betrieb von Cloud- Services ermöglicht. Vgl. Mell, Grance (2011), S Vgl. Marston u. a. (2011), S Vgl. Zhang, Cheng, Boutaba (2010), S Vgl. zu diesem Absatz Mell, Grance (2011), S Vgl. zu diesem Absatz Mell, Grance (2011), S. 3.

14 8 Community Cloud Eine Community Cloud ist eine Cloud-Infrastruktur, die Services für eine Interessengemeinschaft von Organisationen wie zum Beispiel für einen Industriezweig anbietet. 29 Wie bei der Private Cloud kann die Cloud sowohl von einer externen Organisation als auch durch die Nutzer betrieben werden. Hybrid Cloud Die Verwendung von mehreren der oben genannten Bereitstellungsmodelle werden als Hybrid Cloud bezeichnet. 30 Diese kann die Vorteile der jeweiligen Modelle vereinen, wodurch aber die Komplexität bei der Verwaltung aufgrund der verschiedenen Modelle steigt. 2.2 Herausforderungen beim Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen Obwohl Cloud-Computing viele Vorteile für den Einsatz im Gesundheitswesen mit sich bringt, birgt es trotzdem einige Risiken und Herausforderungen. 31 Diese führen dazu, dass es im Gesundheitswesen eine langsamere Adoptionsrate von Cloud-Computing gegenüber anderen Branchen gibt. 32 Auch wenn sich eine Organisation bereits für den Einsatz von Cloud-Computing entschieden hat, wird dieses bei der Wahl des passenden Betreibermodells mit weiteren, bereitstellungsmodell-spezifischen Herausforderungen konfrontiert. 33 Die Frameworks, die in dieser Arbeit in Kapitel 4 identifiziert werden, haben die Aufgabe diese Herausforderungen zu adressieren, um in der Gesundheitsbranche die Akzeptanzbereitschaft für Cloud-Computing zu erhöhen. Weiterhin ist es besonders wichtig, dass Cloud-Service-Anbieter diese Herausforderungen bei der Entwicklung von 29 Vgl. zu diesem Absatz Mell, Grance (2011), S Vgl. zu diesem Absatz Mell, Grance (2011), S Vgl. Ahuja, Mani, Zambrano (2012), S Vgl. Mustonen (2013), S Vgl. Mustonen (2013), S. 26.

15 9 Cloud-Services berücksichtigen, damit Kunden Vertrauen in die Nutzung von Cloud- Services gewinnen können. Nachfolgend wird eine Zusammenfassung der Fachliteratur gegeben, die sich mit den Herausforderungen beim Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitssektor befasst. Dabei wurden die Herausforderungen in die Kategorien Sicherheit, Operabilität, Reliabilität und Finanzielles Risiko eingeteilt. Sicherheit Der Begriff Datensicherheit beschreibt den Schutz der gespeicherten Daten vor unautorisiertem Zugriff, Änderung, Veröffentlichung oder Vernichtung. 34 Besonders die Daten im Gesundheitswesen beinhalten persönliche, private oder vertrauliche Informationen wie zum Beispiel Patienten- und Behandlungsinformationen. Ein Schutz dieser Daten benötigt besondere Sicherheitsmechanismen, damit einem Missbrauch vorgebeugt werden kann. 35 Für die Kunden bedeutet dies, dass sie Cloud-Service- Anbieter finden müssen, die hohe Sicherheitsstandards gewährleisten können. Besonders bei Cloud-Services mit dem Bereitstellungsmodell Public Cloud besteht aufgrund der oben beschriebenen Eigenschaften ein hohes Risiko. Außerdem existiert eine Vielzahl von unterschiedlichen, teilweise nationalen Regulationen und Gesetzgebungen zum Thema Datenschutz. 36 Besonders für internationale Gesundheitsorganisationen kann es sich aus diesem Grund als schwierig erweisen, Cloud-Services zu finden, die den Regulationen und Gesetzgebungen entsprechen, denen diese unterliegen. Operabilität Ein Charakteristikum von IT im Gesundheitswesen ist der vertrauliche Austausch von Daten zwischen einzelnen, unabhängigen Organisationen. Die auszutauschenden Daten müssen eine Allgemeingültigkeit bezüglich des Verständnisses in Anwendungen und bei den Anwendern haben. 37 Als Beispiel lässt sich hier eine Überweisung von einem 34 Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Mustonen (2013), S Vgl. zu diesem und den folgenden zwei Sätzen Cloud Standards Customer Council (2012b), S Vgl. zu diesem Absatz Currie, Seddon (2014), S Vgl. zu diesem Absatz Cloud Standards Customer Council (2012b), S. 10.

16 10 Patienten zu einer anderen Arztpraxis nennen. Die Daten müssen übermittelt und von dem System der anderen Organisation verstanden werden, damit eine störungsfreie Behandlung ermöglicht werden kann. Einheitliche Standards für den Austausch dieser Daten ermöglichen eine reibungslose Kommunikation. Weiterhin ist die Daten-Portabilität ein wichtiges Thema für den Kunden beim Einsatz von Cloud-Computing im Gesundheitswesen. 38 Wenn eine schlechte Servicequalität des Cloud-Service-Anbieters wahrgenommen wird oder die Schließung des Cloud-Services einen Wechsel zu einem neuen Anbieter erfordert, müssen die gespeicherten Daten in einer Form verfügbar sein, die der neue Anbieter verstehen kann, damit diese in das System importiert werden können. Um die Portabilität zu garantieren, müssen Cloud- Service-Anbieter auf Daten-Lock-Ins 39 verzichten, damit den Kunden der Umstieg zu einem anderen Cloud-Service-Anbieter ohne größeren Aufwand mit samt aller gespeicherten Daten erleichtert wird. Reliabilität Kritische Gesundheitssysteme müssen extrem hohe Standards bezüglich der Performance, Verfügbarkeit und Verlässlichkeit aufweisen. 40 Auch die Cloud-Services müssen diese implementieren. Die Reliabilität der Services ist maßgeblich für das Wohlergehen der Patienten verantwortlich, da eine störungsfreie Behandlung einen funktionsfähigen Cloud-Service voraussetzt. Weiterhin bestehen Risiken bei der Anfälligkeit von Cloud-Services vor Systemausfällen. 41 Es müssen Mechanismen zur Notfallwiederherstellung existieren, die bei Verlust eine Rettung von in der Cloud gespeicherten Daten ermöglichen und somit ein fortlaufend reibungsloser Betrieb sichergestellt wird. 38 Vgl. zu diesem Absatz Cloud Standards Customer Council (2012b), S Der Lock-In-Effekt tritt dann auf, wenn ein Anbieterwechsel für den Kunden durch hohe Wechselkosten, die durch zeitlichen bzw. monäteren Aufwand des Kunden erzeugt wurden, unwirtschaftlich ist. Ein Daten-Lock-In bezeichnet hierbei die Speicherung der Daten in einem Format, welches nur vom aktuellen Cloud-Service verstanden wird und somit bei einem Wechsel eine Inkompatibilität der Daten hervorrufen würde. Vgl. Laudon, Laudon, Schoder (2010), S Vgl. zu diesem Absatz Cloud Standards Customer Council (2012b), S Vgl. zu diesem Absatz Ahuja, Mani, Zambrano (2012), S. 14.

17 11 Finanzielles Risiko Abhängig von dem gewählten Betriebsmodell können hohe Migrationskosten entstehen. Wenn die Wahl aufgrund der beispielsweise hohen Sicherheits- und Datenschutzanforderungen auf das Betriebsmodell Private Cloud fällt, müssen Investitionen in die eigene IT-Infrastruktur getätigt werden, um diese für den Einsatz von Cloud-Computing vorzubereiten. 42 Außerdem bestehen auf der Kundenseite Bedenken bezüglich versteckter Kosten, die dafür sorgen können, dass das geplante Budget für die Nutzung einer Cloud-Infrastruktur überstiegen wird. Hier könnten Frameworks für die Vertragsgestaltung helfen, Vertrauen zwischen Cloud-Service-Anbietern und Kunden aufzubauen. 3. Identifizierung allgemeiner Cloud-Frameworks 3.1 Auswahl einer initialen Übersicht Zur Auswahl einer initialen Übersicht werden drei Arbeiten betrachtet, die für die spätere Ergänzung um aktuelle Frameworks als relevant eingestuft wurden. Zuerst werden dazu die jeweiligen Arbeiten vorgestellt und dann bezüglich ihrer Perspektive und des Umfangs verglichen. Die Perspektive bezeichnet hierbei den Fokus der in der Arbeit betrachteten Frameworks (z. B. Technik, Management etc.). Weiterhin beschreibt der Umfang die Anzahl der betrachteten Frameworks und den betrachteten Zeitraum 43. Es bleibt festzuhalten, dass der Vergleich keinen Aufschluss über die Güte der einzelnen Übersichten geben soll. Er wird nur zur Evaluierung der Anwendbarkeit in dieser Arbeit durchgeführt. Da der Schwerpunkt dieser Arbeit in der Wirtschaftsinformatik liegt, werden Übersichten bevorzugt, deren Fokus auf Frameworks liegt, die das Management von Cloud-Services unterstützen. Dabei können die Frameworks sowohl auf der Anbieterseite bei der Entwicklung als auch auf der Kundenseite bei der Auswahl und dem Einsatz von Cloud- 42 Vgl. zu diesem und dem folgenden Absatz Mustonen (2013), S Der Zeitraum für die Ermittlung von Frameworks wurde, wenn nicht in der Quelle genannt, anhand des Veröffentlichungszeitpunktes für Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2012) und Hogan u. a. (2012) und des Konferenzzeitpunktes für Gao, Schneider (2012) festgelegt.

18 12 Services helfen. Technische Frameworks werden aufgrund dessen nicht in dieser Arbeit betrachtet. Weiterhin werden aktuelle und umfangreichere Übersichten bevorzugt. Die Arbeit von Gao, Schneider (2012) betrachtet Frameworks aus der Perspektive der Wirtschaftsinformatik. 44 Die Frameworks erhöhen entweder auf der Nutzerseite die Akzeptanzbereitschaft für den Einsatz von Cloud-Computing oder setzen auf der Anbieterseite Maßstäbe zur Entwicklung angemessener Cloud-Produkte. Alle betrachteten Frameworks entsprechen den Kriterien nicht-technisch, neutral und cloudfokussiert 45. Weiterhin sind die Frameworks bezüglich ihrer adressierten Herausforderungen kategorisiert. Es wurden insgesamt 48 Frameworks bis Juni 2012 ermittelt. Die Studie des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (2012) schafft einen Überblick über das existierende Normungs- und Standardisierungsumfeld. Es werden aber neben den Standards auch die Vorarbeiten zur Standardisierung sowie Zertifizierungen betrachtet. Die Reichweite umfasst die Bereiche Management, Recht und Technik. 46 Das größte Gewicht liegt aber im Gegensatz zu der ersten Übersicht auf der Betrachtung technischer Frameworks. Eine Kategorisierung erfolgt über die Perspektiven Technik, Management und Recht. Diese Übersicht enthält 20 Cloud- Frameworks, die bis Februar 2012 ermittelt wurden. Im Gegensatz dazu enthält die Übersicht von Hogan u. a. (2011) des National Institute of Standards and Technology (NIST) nur Frameworks, die einen technischen Hintergrund haben. 47 Außerdem werden Frameworks aufgelistet, die noch in der Entwicklung stehen. Die Frameworks sind in der Übersicht ebenfalls bezüglich der adressierten Herausforderungen geordnet. Die Übersicht umfasst insgesamt 47 Cloud-Frameworks bis Juli Da die Übersicht, die von Gao, Schneider (2012) erstellt wurde, die Voraussetzungen bezüglich der Wirtschaftsinformatik-Perspektive erfüllt und die aktuellste der drei 44 Vgl. Gao, Schneider (2012). 45 Die Kriterien werden in Kapitel erläutert. 46 Vgl. zu diesem Absatz Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2012). 47 Vgl. zu diesem Absatz Hogan u. a. (2011).

19 13 behandelten Übersichten ist, werden die hier ermittelten Frameworks als Grundlage für den weiteren Verlauf dieser Arbeit ausgewählt. 3.2 Aktualisierung und Ergänzung der initialen Übersicht Vorgehensweise bei der Identifizierung von aktuellen Cloud-Frameworks Definition eines Suchstrings Für die Ermittlung eines geeigneten Suchstrings für diese Arbeit werden folgende Annahmen 48 im Voraus getroffen: Annahme 1: Annahme 2: Annahme 3: Ein Suchergebnis muss mindestens den Begriff Framework oder eines genannten Synonyme für Frameworks enthalten. Ein Suchergebnis muss mindestens den Begriff Cloud Computing oder ein Bereitstellungs- oder Servicemodell von Cloud-Computing beschreiben. Relevante Suchergebnisse sind (auch) in englischer Sprache veröffentlicht. Gao, Schneider (2012) wählen den Suchstring folgenderweise: cloud UND (framework ODER standard ODER guideline ODER best practice). 49 Die erste und die dritte Annahme sind hier bereits erfüllt. Allerdings werden die Servicemodelle nicht abgedeckt. Da auch die hier vorgestellten Abkürzungen der Servicemodelle gängige Verwendungsweisen sind, werden diese auch mit in den Suchstring eingebunden. Daraus ergibt sich für die Identifizierung allgemeiner Frameworks folgender Suchstring: (cloud ODER infrastructure as a service ODER iaas ODER software as a service ODER saas ODER platform as a service ODER paas) UND (framework ODER standard ODER guideline ODER best practice) Durchführung einer wissenschaftlichen Suche Um dem wissenschaftlichen Anspruch dieser Arbeit gerecht zu werden, liegt der Fokus bei der Recherche auf wissenschaftliche Journals. Eine erste Vorrecherche auf 48 Eine kritische Auseinandersetzung mit den getroffenen Annahmen erfolgt in Kapitel Vgl. Gao, Schneider (2012), S. 1.

20 14 EBSCOHost lieferte zahlreiche Ergebnisse 50. Vom Brocke u. a. (2009) empfehlen in diesem Fall die Suche auf renommierte Journale zu beschränken. 51 Dabei können Journal- Rankings helfen. Dazu wird der SCImago Journal Rank (SJR) herangezogen, welcher ein größen-unabhängiger Indikator für das wissenschaftliche Prestige eines Journales ist und mit Hilfe der Literaturdatenbank Scopus 52 gebildet wird. 53 Mit Hilfe dieses Indikators werden die Top-50-Journale in der Kategorie Information Systems 54 und jeweils die Top-25-Journale in den Kategorien Health Informatics 55 und Health Information Management 56 ermittelt. Eine Einbeziehung der letzten beiden Journale erfolgt dabei vor dem Hintergrund der späteren Identifizierung von Cloud- Frameworks, die sich für den Einsatz im Gesundheitswesen eignen würden. Diese Journale werden mit dem definierten Suchstring 57 für den oben genannten Zeitraum in der Literaturdatenbank Scopus innerhalb des Titels, des Abstracts und den Keywords durchsucht Durchführung einer ergänzenden Suche Da durch die rein wissenschaftliche Literaturrecherche nicht vollkommen sichergestellt werden kann, dass alle relevanten Frameworks für Cloud-Computing für den oben genannten Zeitraum ermittelt wurden, sollte eine weitere, nicht-wissenschaftliche Recherchequelle verwendet werden. Hier wird die Suchmaschine Google herangezogen. 50 Die Vorrecherche lieferte mit dem oben genannten Suchstring Treffer am Vgl. zu diesem und dem folgenden Satz Vom Brocke u. a. (2009), S Scopus ist die größte Abstract- und Zitierungsdatenbank von Fachleuten geprüfter Literatur. Vgl. Elsevier B.V. (2014). 53 Vgl. González-Pereira, Guerrero-Bote, Moya-Anegón (2010), S Vgl. SCImago Lab (2013c). 55 Vgl. SCImago Lab (2013b). 56 Vgl. SCImago Lab (2013a). 57 Die Suche wurde mit Hilfe der Advanced Search durchgeführt. Der generische Suchstring lautet EXACTSRCTITLE("*") AND TITLE-ABS-KEY((cloud OR saas OR iaas OR paas OR "infrastructure as a service" OR "software as a service" OR "platform as a service") AND (framework OR standard OR guideline OR "best practice")). Der Stern (*) muss dabei durch den Titel des Journals ersetzt werden.