Erfolgreiche Projekte, innovative Themen –
die aktuellen Fördervorhaben
Der Bayerischen Transformations- und Forschungsstiftung ist es wichtig, alle geförderten Projekte der Öffentlichkeit und dem interessierten Fachpublikum zugänglich zu machen. Der Projektfinder ermöglicht eine gezielte Suche nach den bewilligten Projekten.
109 Projekte
| Titel | Exzerpt | Projekttyp | Bereich | Jahr |
|---|---|---|---|---|
| 3D-gedruckte Metamaterialstrukturen für Automobilradarsysteme im mm-Wellenbereich – 3DMeta | In diesem Projekt sollte die Leistungsfähigkeit von Automobilradaren im Frequenzbereich von 76-81 GHz mittels einer funktionellen Kuppel (Radom) erhöht werden, um die Sicherheit beim autonomen Fahren zu gewährleisten. Insbesondere der auf dem Stand der Technik vor Projektbeginn begrenzte Gesichtswinkel der Antennen und das damit einhergehende erfassbare Gesichtsfeld sollten vergrößert werden. Hierfür sollten Metamaterialen durch additive Verfahren sowie Laserablation gefertigt werden, die aufgrund ihrer scheinbar auch „unphysikalischen“ Materialeigenschaften, anders als übliche Radome, eine zusätzliche elektromagnetische Funktionalität aufweisen. | |||
| Entwicklung eines Mikrowellenplasma-Verfahrens für das Blähen von Glaspulvern zu Mikrohohlglaskugeln zur Substitution fossiler Energieträger – PlasmaGlassBead | Bislang werden Mikrohohlglaskugeln überwiegend in einer Erdgasflamme erzeugt. Dazu wird ein Rohglaspulver in die Flamme gedüst, wo das Glaspulver im Flug aufschmilzt und durch eine dabei einsetzende Gasentwicklung ab ca. 1100 °C aufgebläht wird. So entstehen winzige Hohlkugeln. Anstatt die Energie durch Gasfeuerung oder in selteneren Fällen durch Widerstandsheizung zuzuführen, können Hohlglaskugeln auch in einer Plasmaflamme erzeugt werden. Plasmen sind neben den Aggregatszuständen fest, flüssig und gasförmig der vierte Aggregatszustand und enthalten teilweise oder vollständig ionisierte Gase. Die Plasmaanregung erfolgt elektrisch, d. h. Plasmen können mit grünem Strom generiert werden. | |||
| Entwicklung und Validierung einer umweltfreundlichen Methode zur Entlackung von lackierten Kunststoffbauteilen – EnLaKu | Das Recycling von lackierten Kunststoffteilen ist eine große Herausforderung für die Entsorgungsindustrie, die Lackierung erschwert das spätere Recycling der Kunststoffbauteile massiv. Großes Potenzial für die umweltfreundliche, kostengünstige und zugleich werkstoffgerechte Trennung der Lackschichten von thermoplastischen Kunststoffträgern hat die Laserstrahlentlackungstechnik. Ein großer Vorteil dieser Technologie ist, dass sich die Parameter des Lasers präzise für das jeweilige Material anpassen lassen, um den Prozess sowie seine Geschwindigkeit zu optimieren und somit die Belastung der thermoplastischen Oberfläche zu minimieren. Im Projekt soll daher eine neuartige Prozesstechnik für ein industrialisiertes Recycling von lackierten thermoplastischen Kunststoffen entwickelt und validiert werden, um zukünftig die großen Abfallmengen von lackierten Kunststoffteilen zu bewältigen und gleichzeitig das Rezyklat aufzubereiten. | |||
| Evaluierung des Wachsausschmelzverfahrens zur Herstellung von HF-Komponenten – HF-GUSS | Kommunikationssysteme wie die neueste Mobilfunkgeneration (6G) oder bildgebende Radarsysteme in Kraftfahrzeugen verwenden hohe Signalfrequenzen, um eine hohe Bandbreite für die Signalübertragung oder eine hohe Bildauflösung zu erreichen. Die Verwendung von dreidimensionalen Strukturen wie Hohlleitern kann die elektrischen Verluste bei der Signalübertragung erheblich reduzieren und effizientere 3D-Antennensysteme ermöglichen. | |||
| Fluor-freies Opalglas auf Basis von Kalk-Natron-Silikatglas – OpalFluorFrei | Die Ästhetik weißer Opalgläser wird für zahlreiche Produkte wie Kosmetika, Tafelgeschirr oder Lampen verwendet. Der Opaleffekt entsteht beim Schmelzen durch zugesetzte Trübungsmittel, die eine Phasentrennung durch Entmischen zweier Glasphasen oder durch Kristallisation im Glas erzeugen. Die Phasentrennung ruft wiederum Lichtbeugung und streuung zwischen den Phasen hervor und lässt so den Opal-Effekt entstehen. Größe, Form und Brechungseigenschaft der Streuzentren sind entscheidende Parameter, die den Grad der Trübung und das Erscheinungsbild bestimmen. | |||
| Glas-Separatoren für Lithium-Ionen-Batterien – GlasSeLIB | Lithium-Ionen-Batterien (LIB) stellen die wichtigste Energiespeichertechnologie für mobile Endgeräte, die Elektromobilität und stationäre Stromspeicher dar. Bei Überhitzung durch Überladung oder mechanischen Defekt der LIB besteht jedoch ein Sicherheitsrisiko aufgrund des thermisch instabilen Elektrolyten. Der Batterie-Separator gewährleistet die räumliche Trennung der Elektroden, verhindert so interne Kurzschlüsse und ist damit ein sicherheitsrelevantes Bauteil in LIB. | |||
| Laserpulverauftragschweißen (LPAS) von Duplexstählen mittels In-situ-Legierungsbildung | Mit dem additiven Fertigungsverfahren des Laserpulverauftragschweißens (LPAS) soll ein wirtschaftlicher und ressourcenschonender Prozess entwickelt werden, um Bauteile aus Duplexstahl fertigen zu können, die mit ihren maßgeschneiderten Eigenschaften die Leistungsfähigkeit konventionell gefertigter Gussbauteile übertreffen. | |||
| Optische Eigenschaften und Anisotropie spritzgegossener zyklischer Olefin-Copolymere – OptiCop | Die rapide Weiterentwicklung polymerer planarer Bragg-Gitter (PPBG) basiert zum Großteil auf der Nutzung von zyklischen Olefin-Copolymeren (COC). Der amorphe Thermoplast kann mit Hilfe von Spritzgussverfahren verarbeitet werden und ermöglicht somit die Herstellung kostengünstiger Substrate für integriert-optische Bauteile. Allerdings werden spritzgegossenen Bauteilen anisotrope Eigenschaften zugesprochen. | |||
| Prozessstabiles Laserstrukturieren von metallischen Oberflächen zum großflächigen Fügen von 3-D-Metall-Strukturen mit faserverstärkten Kunststoffen – StabiLO | Multi-Materialbauweisen aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) und Metall bieten großes Potenzial für den Leichtbau und Emissionsminderungen. Für eine hochfeste Verbindung ist jedoch eine Oberflächenbehandlung des Metalls erforderlich. Die Laserstrukturierung ist eine vielversprechende Technologie, jedoch fehlte zu Projektbeginn die Skalierbarkeit und eine präzise Prozesskontrolle. | |||
| Reduktion lokaler Zugspannungen in Werkzeugen der Kaltmassivumformung – LokSp | Die Anforderungen an technische Bauteile sind hoch: Sie sollen hochbelastbar und möglichst leicht sein, vielfältige Funktionen erfüllen und umweltfreundlich hergestellt werden. Die Kaltmassivumformung ist geeignet, diese Anforderungen in der Produktion zu erfüllen. Durch den Wegfall der Wärmebehandlung werden gute mechanische Bauteileigenschaften erreicht und es werden Energie und CO₂ eingespart. Bei sogenannter „Net-Shape-Fertigung“ wird zudem genau das Material eingesetzt, das für das herzustellende Bauteil benötigt wird. Hierfür müssen komplizierte Geometrien in den verwendeten Werkzeugen abgebildet werden. Durch große Kräfte bei der Umformung entstehen dabei hohe, lokal konzentrierte Zugspannungen. Diese führen zum Ermüdungsversagen der Werkzeuge und mindern so die Wirtschaftlichkeit der Prozesse. | |||
| Virtuelle Lastermittlung im Fahrzeugauslegungs- und Absicherungsprozess | Durch E-Mobilität und konsequenten Leichtbau ändern sich die Anforderungen an Lkw-Chassis stark, was die Entwicklung gänzlich neuer Rahmenkonzepte erforderlich macht. Um auch bei veränderten Randbedingungen die Fahrzeuglebensdauer effizient abzusichern, ist die Nutzung virtueller Methoden zur Lastermittlung unabdingbar. | |||
| Vorversuche zur Auswahl eines Werkstoffs für die additive Fertigung einer oxydationsbeständigen Hochtemperatursonde, insbesondere für Luft- und Raumfahrt Anwendungen – AM-HTAP | Die Turbinentechnologie stellt einen Schlüsselbereich für die Zukunft der Luft- und Raumfahrt dar. Die Herausforderungen von Strömungsfeldmessungen in Turbinen stellen neben der notwendigen filigranen Geometrie der Sonden Temperaturen oberhalb 1.000°C dar. Ziel des beantragten Forschungsprojekts ist daher die Identifikation und Validierung eines Werkstoffs, der die additive Fertigung von oxydationsbeständigen Hochtemperatursonden zur Messung von Strömungen in Gasturbinen ermöglicht. Der Werkstoff soll additiv verarbeitbar sein und bei über 1.200°C eingesetzt werden können. Zu entwickeln sind hierzu Methoden zur Werkstoffcharakterisierung und -bewertung und zur additiven Fertigung von filigranen Versuchskörpern aus diesen Werkstoffen im Labor- bzw. Technikumsmaßstab. | |||
| BakeTex – Textile Backunterlage | Textile Produkte sind leicht und flexibel, somit ergeben sich immer mehr Anwendungen in der Industrie. Auch in der Bäckereibranche wird das Potenzial erkannt. Textilien können hier helfen, Energie und Ressourcen zu sparen. Im Projekt BakeTex wurde eine textile Backunterlage als Alternative zu herkömmlichen Backblechen entwickelt. | |||
| Entwicklung von Röntgenquellen auf Basis von Black-Silicon-Feldemissionskathoden – SI-FE-X | Messverfahren, die auf Röntgenstrahlung basieren, sind ein wichtiges Instrument für die zerstörungsfreie Materialanalyse und auch für medizinische Diagnosen. Zur Erzeugung der Röntgenstrahlung wurden in bisherigen Systemen thermische Elektronenquellen eingesetzt. | |||
| Miniaturisiertes DSC-Gerät mit integrierter Wägeeinrichtung – WDSC | Die Grundlage des Projektes stellte ein in Zusammenarbeit des Lehrstuhls für Funktionsmaterialien der Universität Bayreuth und der Linseis Messgeräte GmbH entwickeltes miniaturisiertes Gerät für die dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) dar. Dessen Kernelement ist ein in keramischer Mehrlagentechnologie aufgebauter Sensor mit eingebettetem Heizleiter und Temperatursensoren. | |||
| Schadenstolerante Hybridmaterialien als Bespannung für Leichtbaustrukturen in der Luftfahrt – Robust Skin | Das Projekt adressierte die auf Simulation gestützte Erforschung einer Material- und Prozesslösung für schadenstolerante Hybridmaterialien bestehend aus einem dünnen Faserverbund-Membranmaterial und einem damit verbundenen tragenden Stabwerk. Diese lokal verstärkten, flexiblen Membranen dienen zur aerodynamischen Formgebung von Leichtbaustrukturen zukünftiger urbaner Fluggeräte, welche sich durch eine geringe Reisefluggeschwindigkeit sowie hohe Robustheitsanforderungen auszeichnen. | |||
| 3DKat | Traditionell werden Katalysatoren großtechnisch überwiegend als regellose Schüttungen einfacher Formkörper (Pellets, Extrudate, Tabletten) eingesetzt. Die heutigen Fertigungsverfahren für diese Formkörper ermöglichen ausschließlich einfache äußere geometrische Strukturen und nur eine sehr eingeschränkte Gestaltung der Geometrie des Formkörperinnenraums. | |||
| Charakterisierung der Photosensibilität transparenter Polymerwerkstoffe für die Herstellung integriert-optischer Bauelemente | Das wissenschaftliche Interesse an polymerbasierten Werkstoffen als Basis für integriert-optische Bauelemente hat im Verlauf der letzten Jahre stetig zugenommen. | |||
| Fotokatalytisch aktive Membranen auf Spinnenseidenproteinbasis | Die Herstellung von Wasserstoff basiert heutzutage weitestgehend auf der Verarbeitung von fossilen Brenn-stoffen wie Erdöl, bei der Treibhausgase freigesetzt werden. Eine Alternative bieten Hybridmaterialien aus Spinnenseidenproteinen in Kombination mit katalytisch wirksamen metallischen Halbleitern. Sie sollen Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff spalten – mithilfe von Licht. | |||
| Hybridpolymerbasierter opto-chemischer Sensor für ozonschädigende Gase (HyPoSens) | Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde die technologische Übertragbarkeit eines chemischen Sensorsystems für die Messung ozonschädigender Stoffe von einem SiO2‑basierten Materialsystem auf kosteneffiziente Hybridpolymer-basierte Sensoren untersucht. | |||
| Innovative Tiegelsysteme zur Herstellung von extrem sauerstoffreduzierten Czochralski-Siliziumeinkristallen für die Leistungselektronik (X-treme) | Für leistungselektronische Bauelemente werden Siliziumkristalle mit extrem niedrigen Sauerstoffgehalten benötigt, die derzeit nur mittels der teuren Floating-Zone-Technologie hergestellt werden können. | |||
| Mikroskopische Mechanismen der Ladungsstabilisierung in elektrisch geladenen Fein-Faser- Elektretmaterialien – MIKROLAST-EFFEKT | Die zur Bekämpfung der Covid-Pandemie eingesetzten Atemschutzmasken und Luftfilter müssen elektrisch aufgeladen werden, um eine hohe Filterwirkung zu erzielen. Die gängigen Materialien haben jedoch eine sehr geringe Ladungsstabilität. Im Projekt sollen neue und effiziente Methoden zur Ladungsstabilisierung in Filterfasern erforscht und entwickelt werden. | |||
| Multi-Axicon-Array-basierte Optiksysteme für die ultrakurzpulslaserbasierte Mikrofertigung ─ MAORI | Im Forschungsvorhaben MAORI wird die Strahlpropagation innerhalb eines laseroptischen Systems untersucht, das einen räumlichen Lichtmodulator beinhaltet und so eine dynamische Anpassung des erzeugten Multi- besselstrahls möglich macht. | |||
| Offenporige Schäume | In Anbetracht einer stetig alternden Bevölkerung, der wachsenden Nachfrage in Schwellenländern und dem vermehrten Aufkommen von Diabetes in der Bevölkerung wird der Bedarf an einfachen, aber funktional hoch-wertigen Lösungen in der Wundheilung immer größer. | |||
| Optische Dehnratenregelung in der Werkstoffcharakterisierung | Durch die Verbesserung der Abbildungsgenauigkeit des Werkstoffverhaltens in Simulationen können Bauteile und Fertigungsprozesse ressourceneffizienter ausgelegt werden. Der Werkstoffcharakterisierung kommt damit eine zentrale Rolle zu, wenn es um die Umsetzung neuer Leichtbaustrategien und um ein besseres Crashver-halten von Fahrzeugen geht. | |||
| Realisierung von funktionsintegrierten, hochkomplexen Metall-CFK-Sandwichstrukturen (MC-Sandwich) | Bei der konventionellen Fertigung von Sandwichstrukturen werden Kernstruktur und Decklagen häufig getrennt gefertigt und anschließend miteinander in einem weiteren Prozessschritt verklebt. Gekrümmte und komplexe Sandwichstrukturen sind aufgrund der Fertigungsrestriktionen nur eingeschränkt möglich. | |||
| Sensoren für den Hochtemperaturbereich – HighSens | Die derzeit am Markt erhältlichen Sensoren der Mikrosystemtechnik sind in Bezug auf ihre Einsatztemperatur in der Regel auf etwa 400 °C begrenzt. Um jedoch dauerhaft stabile Messungen auch im Hochtemperaturbereich bis zu 1000 °C zu ermöglichen, bedarf es neuer Lösungsansätze und Technologien. | |||
| Strahldurchmesserabhängigkeit der Standzeiten von Laserschutzabschirmungen – SALSA | Laserhersteller müssen technische Schutzmaßnahmen umsetzen. Für die Auswahl der Laserschutzabschirmungen sind oft fallbezogene Eignungsprüfungen erforderlich. Daher sollen mathematische Zusammenhänge zwischen Prüfparametern und Standzeiten gefunden werden, die eine Übertragung vorhandener Normprüfungen auf beliebige Anwendungsfälle ermöglichen. | |||
| Ultraschall-sichtbarer Mikroschlauch – TubUS | Im Forschungsprojekt TubUS werden Katheter (Kunststoffschläuche) für die Regionalanästhesie entwickelt, die durch innovative Mikrostrukturen im Ultraschall (US) sichtbar sind. Die Lokalisierung des Katheters mit-tels Ultraschall-Verfahren ist wichtig, um das Betäubungsmittel möglichst nah an den Nerv zu injizieren, der die zu behandelnde Region versorgt. | |||
| Wärmetransportcharakterisierung in Dünnfilmen | Die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Beschichtungen mit wenigen Nanometern bis wenigen Mikrometern Dicke ist eine messtechnisch anspruchsvolle Aufgabe. | |||
| Einbringen von anorganischen Kristallen in Glas – EvaKrinGla | In den letzten Jahren gewinnt die Thematik von Fälschungen und unerlaubter Nachahmung von patentrechtlich geschützten Gebrauchsgütern immer mehr an Bedeutung. Deshalb ist es von großem Interesse, die Herkunft der Bauteile durch eine schnelle Identifikation zu ermitteln. | |||
| Entwicklung neuer Materialien zur Realisierung funktionsintegrierter Softtouch-Komponenten in einem einstufigen Spritzgießprozess – SenseSkin | Mit dem raschen Voranschreiten der Entwicklungen im Bereich des autonomen Fahrens ändern sich auch die Ansprüche, die der Kunde an den Innenraum seines Fahrzeuges stellt. Der Fahrgastraum wandelt sich zu einer Mischung aus Büro und Wohnzimmer und so entwickelt sich auch das Interieur mit und geht den Schritt in Richtung Seamless-Surface, umfangreicher Funktionsintegration und „Wohlfühl“-Haptik. | |||
| Flüssig-Flüssig-Gleichgewichtsbestimmung mittels Mikrofluidik | Flüssig-Flüssig-Extraktion wird als Trenntechnik zur Isolierung von biotechnologischen und pharmazeutischen Wertstoffen aus Fermentationsbrühen oder Reaktionsgemischen genutzt. | |||
| Frühe Detektion und Klassifikation der CoViD-19-Pneumonie mittels Computertomographie und maschinellen Lernens | Die pulmonale Niedrigdosis-Computertomograhie (CT) kann die neue Corona-Virus-Pneumonie erkennen und gleichzeitig das Ausmaß des Lungenbefalls bestimmen. | |||
| InterActiveMagSec – Entwicklung eines interaktiven magnetischen Security Features | Moderne Banknoten müssen Fälschern immer eine Nasenlänge voraus sein. Ziel des Projekts InterActiveMagSec ist ein interaktives, gedrucktes Sicherheitsmerkmal für Banknoten, dessen Farbe sich dynamisch mit der Bewegung eines Magnetfeldes ändert. Die Echtheitsprüfung der Banknote erfolgt dann mittels Magneten. | |||
| NewGen-Stent | Auf dem Markt verfügbare metallische Gefäßstützen (Stents) werden üblicherweise mittels Laserbeschnitt eines umformtechnisch hergestellten Röhrchens gefertigt. Verfahrensbedingt weisen diese über die gesamte Länge den gleichen Durchmesser und die gleiche Wandstärke auf. Dadurch werden die Einstellmöglichkeiten des mechanischen Verhaltens während der Implantation maßgeblich limitiert. Infolgedessen kann es zu Verletzungen der Blutgefäße kommen. Daher wurde im Forschungsprojekt ein dreidimensional additiv herstellbares, mechanisch optimiertes Stent-Design entwickelt. Möglich war dies durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit eines Teams aus Medizin, Biologie, Werkstoffwissenschaften, Fertigungs- und Medizintechnik sowie Simulation. | |||
| Permeationsdichte Metallisierung von ultraleichten Tanks und Strukturen aus Faserverbundwerkstoffen für Luft- und Raumfahrtanwendungen – Galvanospace | Das Projektkonsortium um „Galvanospace“ mit Partnern aus unterschiedlichen Industriesparten forschte drei Jahre an der Entwicklung von ultraleichten Wasserstofftanks aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK). Ein Hauptaugenmerk lag dabei auf Funktionalisierung und Materialprüfung. | |||
| Thermisches Spritzen von aluminiumhaltigen Verschleißschutzschichten auf Glasformen zur umweltfreundlichen Herstellung von Behältergläsern | Steigende Energiekosten und ein starker Wettbewerb stellen für die deutsche Glasindustrie eine große Herausforderung dar. Dieses Projekt verfolgt das Ziel, einen Arbeitsschritt bei der Herstellung von Behältergläsern zu ersetzen, der bislang händisch erfolgt und die Umwelt belastet. | |||
| Aerosolbeschichtete Keramik-Dickschicht-NTC-Bauelemente | Ziel des Projekts war es, zum wissenschaftlichen Verständnis der Grundlagen der Aerosol-Depositions-Methode (ADM) beizutragen, in reproduzierbarer Art und Weise NTC-Schichten mittels ADM abzuscheiden und wissenschaftlich fundierte Aussagen über die industrielle Einsetzbarkeit derart hergestellter Bauelemente treffen zu können. | |||
| Entwicklung einer Sensorik zur Erfassung des Alterungszustands von Hydraulikölen während des Produktionsprozesses | Hydrauliköle sind Druckflüssigkeiten, die für die Kraftübertragung, Schmierung und Kühlung innerhalb eines Hydrauliksystems verantwortlich sind. Bei fortschreitender Alterung des Hydrauliköls kann es zu einem Qualitätsverlust kommen, der durch hohe Temperaturen, Oxidation oder Verunreinigung verursacht wird. Um alterungsbedingte Schäden an Bauteilen zu vermeiden, ist deshalb ein regelmäßiger Ölwechsel erforderlich, der in der Regel in festgelegten Intervallen stattfindet. | |||
| Entwicklung eines kombinierten Ammoniak-Stickoxid- Sensors | Egal, ob alternative Kraftstoffe Fahrzeuge antreiben oder ob nachwachsende Rohstoffe (Biomasse) für Feuerungszwecke genutzt werden: Das Augenmerk liegt immer auf den Emissionen. Daher werden Abgasnachbehandlungseinrichtungen benötigt. Diese müssen zunehmend geregelt werden. Gleichzeitig müssen die Emissionen per Abgasmessung überwacht werden. | |||
| Halloysite-Nanopartikel-modifizierte thermoplastische Fasern und Textilien mit verbessertem Flammschutz und verbesserten mechanischen Eigenschaften – Hallotex | Anwendungsfelder heutiger Textilien sind teilweise sehr anspruchsvoll und komplex. Natürliche Fasermaterialien wie Baumwolle oder Wolle erfüllen die Ansprüche dieser Anwendungen an die Eigenschaften vieler Textilien bei weitem nicht. Synthetische Textilien bieten dagegen die Möglichkeit, diesen Anforderungen gerecht zu werden. | |||
| Kolbenbolzen für Leichtbau-Design (KoBoLD) | Effizienter Einsatz von Ressourcen und ihr nachhaltiger Verbrauch sind zentrale Anliegen der heutigen und zukünftigen globalen Gemeinschaft. Für diese Ziele werden gleichermaßen neue Technologien entwickelt und etablierte Verfahren optimiert. Stahl spielt als weitaus wichtigster metallischer Werkstoff eine Schlüsselrolle. Gleiches gilt für das gebräuchlichste Verfahren zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von Stählen, das Einsatzhärten. | |||
| Coextrudiertes, sauerstoffdichtes Rohr für Trinkwasser und Sanitär | Sauerstoffdichte Rohre für den Trinkwasser- und Sanitärbereich werden häufig als Verbundrohr aus temperaturbeständigem Polyethylen (PE) mit einer Aluminiumschicht hergestellt. Allerdings verfügen die Aluminiumverbundrohre nicht über die gleiche mechanische Flexibilität wie die reinen Kunststoffrohre. Alternativ können Polyethylen-Rohre mit Barriereschicht zum Einsatz kommen. Durch diesen Schritt werden jedoch nicht mehr die für den Trinkwassereinsatz geforderten Maßtoleranzen eingehalten, sodass PE-Rohre entweder über die Zulassung für Trinkwasseranwendungen oder die Zulassung für Heizungsanwendungen verfügen. | |||
| Ermüdung bei nicht normalverteilten Schwingungen | Ziel des Forschungsprojekts war die Entwicklung und Validierung eines Verfahrens, das die Anwendung frequenzbasierter Methoden zur Bewertung der Betriebsfestigkeit metallischer Strukturen auf reale nicht normalverteilte Betriebslasten ausweitet. | |||
| Inhärent sicheres Sintern von Oxid-Keramiken – Isi²Ker | Im Fokus des Forschungsprojektes stand die Entwicklung inhärent sicherer Sinterverfahren für signifikant verbesserte Festigkeit und Zuverlässigkeit von Aluminiumoxid-Keramiken. | |||
| Substitution von natürlichen mineralischen Baustoffen durch Ersatzbaustoffe im Erd- und Tiefbau | Mineralische Ersatzbaustoffe aus aufbereiteten Baurestmassen und industriellen Nebenprodukten (MEBs) werden u. a. aufgrund von Vorbehalten gegenüber ihrer bautechnischen Eignung häufig noch immer verfüllt oder beseitigt, anstatt in hochwertigen Anwendungen des Erdbaus wiederverwendet zu werden. Dabei zeigen umfangreiche Erfahrungen, dass der anforderungsgerechte Einsatz von MEBs möglich ist. | |||
| SVBA – Selbstverdichtender Beton mit zeitnaher Aussteuerung der Mischungszusammensetzung im Betonmischer | Selbstverdichtender Beton ist ein Beton, der ohne Einwirkung von Verdichtungsenergie allein durch den Einfluss der Schwerkraft fließt, entlüftet und selbst komplizierte Schalungen bzw. Bewehrungszwischenräume vollständig in Sichtbetonqualität ausfüllt. Aufgrund dieser besonderen Frischbetoneigenschaften verspricht der Einsatz von selbstverdichtendem Beton u. a. kürzere Betonierzeiten, die Möglichkeit komplizierte Geometrien in Sichtbetonqualität auszufüllen, eine reduzierte Anfälligkeit für Verdichtungsfehler und generell eine höhere Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauteilen. | |||
| HoLeKo: Wärmeübergang an Hochleistungs-Diesel-Kolben | Durch steigende spezifische Leistungen von Dieselmotoren werden die Kolbenwerkstoffe immer stärker belastet. Lokale thermomechanische Überlastungen führen zu Schadensbildern, die mit bisherigen Auslegungsverfahren nicht erfasst werden. | |||
| Dichte keramische Schichten ohne Hochtemperaturprozess | Ziel des Forschungsvorhabens war die Etablierung einer neuartigen Methode, dichte keramische Funktionsschichten ohne Hochtemperatur-Sinterprozess darzustellen. | |||
| Erforschung eines Verblockungsmechanismus zur individuellen Behandlung von schwerwiegenden Deformitäten und Arthrose/Arthritis des Sprunggelenks | Gegenstand des Projekts war die Erforschung eines neuartigen Konzepts zur Individualisierung von Sprunggelenksarthrodesen – einem intramedullären Nagel mit polyaxialen und winkelstabilen Schrauben. | |||
| Long-life-Controlled-Release (LCR)-Compounds zur Insektenbekämpfung | Lock- und Abwehrstoffe für Stechmücken sind thermosensibel und lassen sich nicht ohne Weiteres in Kunststoffe einarbeiten, um dauerhaft beduftete Oberflächen mit kontrolliertem Freisetzverhalten zu erzeugen. Gesucht wurde deshalb eine wirtschaftliche Methode, die es erlaubt, dauerhaft beduftete Kunststoffflächen für bestehende und neue Anwendungen in der Insektenbekämpfung zur Verfügung zu stellen. | |||
| Opti Alloy | Aluminium-Silizium-Gusslegierungen werden im Automobilbereich zur Herstellung von hochbelasteten Motorenkomponenten eingesetzt. Der fortwährende Trend hin zu steigenden Leistungsdichten und Zünddrücken bei gleichzeitiger Umsetzung von Leichtbaustrategien wird die Belastung der Motorkomponenten weiter erhöhen. Folglich müssen die mechanischen Eigenschaften für die Auslegung derartiger Bauteile immer genauer vorhergesagt werden, um eine ungewollte Schädigung des Gefüges unter Last zu vermeiden. | |||
| Schalldämpfer für aggressive Abgasmedien | Ziel des Forschungsvorhabens war es, die kondensatanfälligen Materialien in Abgasschalldämpfern von Öl- und Gasheizungen durch Abfälle aus der PTFE (Polytetrafluorethylen)-Produktion zu ersetzen, um Nachhaltigkeit in mehrfacher Hinsicht zu erreichen. | |||
| BayForZirkon | Das Projekt BayForZirkon hatte das Ziel, eine reproduzierbare Fertigungsroute zur Herstellung von rissfreien Flammsperren in Form von zylindrischen ZrO2-Lochplatten zu entwickeln, welche Plattendurchmesser von > 200 mm und -dicken von > 20 mm ermöglicht. | |||
| HTCC-Verfahren mit Refraktärmetallen (MoHS) | In einem Spezialverfahren werden Verbundbauteile (HTCC – High Temperature Cofired Ceramic) aus Keramik und einer metallischen Leiterbahn im sogenannten Cofiring-Prozess hergestellt, die u. a. als Sensoren, Heizelemente sowie für weitere elektronische Komponenten eingesetzt werden. | |||
| Hybrid Impact Safety | Aufgrund der guten spezifischen Eigenschaften von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) werden diese zumeist im Sinne eines Strukturwerkstoffes verwendet. Die Resistenz einer Struktur gegen transversale Schlagbeanspruchung wird in diesem Zusammenhang häufig vernachlässigt. | |||
| Lebensdauer von elektrischen Sicherungen (ESSi) | Mit dem Projekt sollten die Lebensdauer und die Auslösezuverlässigkeit von Fahrzeugsicherungen bei Konstantstrom- und bei Impulsstrombelastung genauer bestimmt und die Ergebnisse mit vorhandenen theoretischen Berechnungen verglichen werden. | |||
| Lebensdauerüberwachung von faserverstärkten Kunststoffen auf Basis der strukturdynamischen Werkstoffdämpfung – DampSIM | Im Fokus der Untersuchungen stand die Strukturintegrität von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff (FVK). | |||
| Spin-Valve Systeme mit gekreuzter Anisotropie | Ziel dieses Projekts war die Entwicklung neuartiger Dünnschichtsysteme für die Anwendung als Magnetfeldsensoren mit der Besonderheit der Sensitivität gegenüber senkrechten Feldern. Im Rahmen des Projekts sollten auch mikrostrukturierte Proben mit integrierter elektrischer Kontaktierung hergestellt werden; diese sind besonders im Hinblick auf die potentielle Anwendung von großem Interesse. | |||
| Automatisierung der elektromechanischen Reanimationshilfe | Ziel des Forschungsprojekts war es, Glassubstrate mit einer Dicke von 400 µm mit Durchbrüchen (Vias) zu versehen. | |||
| FORCiM³A – CFK/Metall‐Mischbauweisen im Maschinen‐ und Anlagenbau | Die Ergebnisse des Forschungsverbundes FORCiM3A tragen dazu bei, die Einsatzhemmnisse von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) in Kombination mit metallischen Strukturen bei zukünftigen Anwendungen im Bereich des Maschinen‐ und Anlagenbaus zu senken. | |||
| Nanoraue Beschichtungen für Touchscreens – TOUCH | Im Fokus des Forschungsvorhabens TOUCH standen nanoraue Beschichtungen für Touchscreens mit definierten haptisch/optisch/tribologischen Eigenschaftskombinationen. | |||
| Reduzierung des Versinterungspotenzials von Spritzbeton durch innovative Bindemittel und Zusatzstoffe – REDUV | Die Reinigung von Versinterungen (Kalkablagerungen) in den Drainageleitungen von nicht druckwasserhaltenden Verkehrstunneln stellt einen wesentlichen Bestandteil der Unterhaltskosten dar. Im Forschungsprojekt wurden Spritzbetonrezepturen mit einem reduzierten Versinterungspotenzial entwickelt. | |||
| Analyse und Bewertung von Pulverherstellungsverfahren | Die steigenden Ansprüche an Produkte bezüglich Qualität, Kosten und Zeit stellen für die Produktionstechnik wachsende Herausforderungen dar. Großes Potenzial bietet dabei das additive Fertigungsverfahren. Bei diesem schichtbasierten Verfahren entstehen Bauteile durch selektives Verschmelzen einzelner Pulverlagen. | |||
| Entwicklungsumgebung für Piezomembrandruckköpfe | Im Fokus des Forschungsvorhabens steht die beschleunigte Entwicklung von Tintenstrahldruckköpfen für spezielle Anwendungen. | |||
| FEXRay – Verwendbarkeit von Feldemissionskathoden als Elektronenquellen in miniaturisierten Röntgenquellen | Die Entwicklung einer Silizium-Feldemissionsquelle für eine kompakte Röntgenröhre ist das Ziel des Forschungsprojekts FEXRay. Solch eine Quelle hat gegenüber bisher verwendeten Glühkathoden entscheidende Vorteile, vor allem bei Lebensdauer, Effizienz und Integrierbarkeit. | |||
| OPTIDEHN – optischer Dehnungsindikator | Im Rahmen des Forschungsprojekts sollte ein Indikatorsystem entwickelt werden, das durch einen einfachen Farbumschlag eine relative Dehnung darstellt. | |||
| Trockenlauf-Kunststoff-Scharnierbandkette | Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde eine tribologisch optimierte Reibpaarung gefunden. Diese setzt sich zusammen aus einem modifizierten Polymer, das im Spritzgießverfahren verarbeitet werden kann, und einem modifizierten Gleitleistenmaterial für die abstützenden Führungen. | |||
| µ-FE und Sensitivitätsanalyse | Das Forschungsprojekt hatte zum Ziel, die lokalen Eigenspannungen zu bestimmen, mit Hilfe der Gießprozesssimulation vorherzusagen und zur betriebsfesten Auslegung von Aluminium-Silizium-Gussbauteilen zu berücksichtigen. | |||
| Einkristalline AlN-Substrate – das Material für neuartige Leuchtdioden im ultravioletten Spektralbereich (UV-LEDs) zur energieeffizienten Desinfektion von Wasser und Luft | Ziel des Forschungsprojekts war die Herstellung von qualitativ hochwertigen Aluminiumnitrid (AlN)-Scheiben mit großen Durchmessern. | |||
| Entwicklung hochwertiger, umweltfreundlicher Infrastrukturprodukte für den Einsatz im Tiefbau | Das Ziel des Forschungsvorhabens lag in der Entwicklung neuer Materialien, die für die Herstellung von komplexen, geschäumten Kabelschachtsystemen im Spritzgießverfahren geeignet sind und zu einem bedeutenden Teil aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. | |||
| Geordnete großflächige Mikro- und Nanostrukturen | In den vergangenen Jahren wurden bei LED-Lichtquellen erhebliche Fortschritte hinsichtlich Lichtausbeute und Vielfalt der Lichtfarben erzielt, wodurch sie als Ersatz für herkömmliche Leuchtmittel immer interessanter werden. Gegenstand des Forschungsprojekts ist es, den Produktionsprozess und die Lichtausbeute der Strahler weiter zu optimieren. | |||
| SpeziFBG – Implementierung spezifischer Faser-Bragg-Gitter | Mit anwendungsspezifischen Faser-Bragg-Gittern (FBGs) können Faserlaser für Beschriftungsaufgaben und Sensoren zur simultanen Messung von Dehnung und Temperatur in industriellen Anwendungen optimiert werden. | |||
| Verfahrensentwicklung für reproduzierbare und vergleichbare unidirektionale Prepregs – UniPreg | Im Projekt UniPreg wurde ein Verfahren zur Herstellung von vorimprägnierten unidirektionalen (UD) Faserhalbzeugen für Hochwertanwendungen entwickelt, mit einer Prepreg-Anlage im Labormaßstab. | |||
| Diamant auf Stahl für technische Anwendungen | Die Abscheidung kristalliner Diamantschichten auf Stählen ist bereits seit vielen Jahren ein weltweiter Forschungsschwerpunkt bei der Entwicklung von neuartigen Hochleistungsbeschichtungen. Jetzt gelang der Universität Erlangen-Nürnberg erstmals der Übertrag der erfolgreichen Laborergebnisse auf industrielle Bauteile. | |||
| FORGLAS: Multifunktionale Werkstoffe aus Glas für energieeffiziente Gebäude | Neue multifunktionale Werkstoffe und Baustoffe auf Glasbasis können dazu beitragen, dass die Gebäude der Zukunft mehr Energie produzieren, als sie verbrauchen. | |||
| Leiter und Kontaktierung zukünftiger Elektrofahrzeug-Bordnetze | Im Kooperationsprojekt LEIKO wurden die Grundlagen für einen durchgängigen Einsatz von Aluminium statt Kupfer in Hochvolt-Bordnetzen zukünftiger Elektrofahrzeuge untersucht. | |||
| Nanomaterialien für das Galvanoformen | Neue Nanomaterialien für Galvanoformen führen zu besseren mechanischen Eigenschaften und damit verbunden zu einer effizienten Ressourcennutzung und Energieeinsparung. | |||
| Rastersondenmikroskop mit Nanopositionierung | Ein neues Rastersondenmikroskop mit piezobasiertem Nanopositioniersystem soll besonders stabil und nutzerfreundlich werden. | |||
| Sichere Sportgeräte aus CFK | Bei Sportgeräten kommen aufgrund der guten gewichtsspezifischen Eigenschaften vermehrt Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz. Aufgrund des spröden und komplexen Versagensverhaltens ist allerdings eine ausreichende Betriebssicherheit zu beachten. Geeignete Maßnahmen hierzu waren Schwerpunkt des Projekts. | |||
| Carbon-Sensorfasern im Fahrzeugbau | In allen technischen Bereichen wird die Bedeutung des Leichtbauwerkstoffs Carbon in den nächsten Jahren deutlich zunehmen. Während der Werkstoff in der Luft- und Raumfahrtindustrie bereits seit 30 Jahren im Einsatz ist, erlebt er nun im Rahmen der Elektromobilität auch einen enormen Aufschwung im Fahrzeugbau. | |||
| Entwicklung einer Basisrezeptur für einen Kühlschmierstoff zum elektrolytischen Abrichten metallgebundener Werkzeuge (E-KSS) | Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Kühlschmierstoffes, der für konventionelle wie auch ELID-gestützte Schleifprozesse verwendet werden kann. Er soll die konventionelle Vorbearbeitung und durch Oxide unterstützte Fein- und Feinstbearbeitung auf derselben Maschine ermöglichen. | |||
| Entwicklung von SiC-Monofilamenten | Metallische Werkstoffe können mit keramischen Fasern – wie z.B. SiC-Monofilamenten – verstärkt werden und dadurch neue Anwendungsgebiete erschließen. Deren Herstellung ist jedoch aufwendig und teuer. Im Vorhaben sollten SiC-Monofilamente über eine kostengünstigere Polymerroute hergestellt werden. | |||
| Korrosionsschutz in Dampferzeugern durch schmelzphaseninfiltrierte Silicium-Kohlenstoff-Keramiken | Bislang müssen Kesselrohre aufgrund von Korrosion alle zwei Jahre ausgetauscht werden. Ziel des Forschungsprojektes war es, diese Korrosion mit Hilfe von Schutzplatten auf ein Minimum zu reduzieren. | |||
| MRE-Türsteller | Im Forschungsprojekt wurde ein adaptives Feststellelement für Türen auf der Basis von Smart Materials entwickelt, das eine Erhöhung des Komforts, der Sicherheit und weitere Funktionalitäten mit sich bringt. | |||
| Optische Sauerstoff- und Kohlendioxidmesstechnik | Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung einer optischen Sensortechnik für die kombinierte und zerstörungsfreie Messung von Sauerstoff und Kohlendioxid auch unter Druck und in wässrigen Systemen. | |||
| Photonen-unabhängige hydrophile Schichten auf Glas: PHYSIS | Eine neuartige Beschichtung auf Glas verhindert Beschlag und ist leicht zu reinigen. Sie basiert auf einem hydrophilen porösen System mit definierter Rauheitsstruktur. | |||
| Sauerstoffnanodefekte in Czochralski-Silicium | Die Reinheit und Perfektion von Siliciumwafern bildet die Grundlage für immer kleinere und gleichzeitig leistungsfähigere elektronische Geräte. Trotz größter Sorgfalt bei den Produktionsschritten vom Wafer bis zum fertigen Chip sind Kontaminationen mit unerwünschten Elementen unvermeidlich. | |||
| Substratkonforme Imprintlithographie funktionaler Materialien (SILFUMA) | Ein großflächiges, substratkonformes Prägeverfahren auf Maskaligner-Basis soll mit neuen Lacksystemen als kostengünstige Nanostrukturierungstechnik für neue Anwendungsfelder geöffnet werden. | |||
| Synthese und in-situ Stabilisierung metallischer Nanopartikel | Ziel des Forschungsprojekts war es, ein innovatives und effizientes Verfahren zur Herstellung von metallischen Nanopartikeln zu entwickeln, die direkt im Anschluss an die Synthese (in situ) durch eine optisch inaktive Schicht vor Oxidation geschützt bzw. stabilisiert werden. | |||
| TCC Quarz – leitfähige, transparente Beschichtungen von Quarz | Transparente, elektrisch leitende Beschichtungen (transparent conductive coatings: TCCs) sind eine zukunftsweisende Technologie. In diesem Kontext eröffnet die Beschichtung von Quarzmehl und Quarzsand mit TCCs eine Vielzahl potenzieller Anwendungen. | |||
| 3D-Hochleistungs-Beschaltungsbauelement | Die stetige Miniaturisierung von elektronischen Komponenten ist von eminenter Bedeutung für die Realisierung innovativer mobiler Systeme. Monolithisch integrierte passive Bauelemente sind ein Schlüssel zur erfolgreichen Verwirklichung dieser Entwicklung. | |||
| Feuchteregulierende Verpackungen: Verbesserte Lebensmittelqualität und Haltbarkeit | Die Lagerfeuchte beeinflusst maßgeblich die Haltbarkeit von Frischprodukten, z. B. von Obst und Gemüse. Das Projekt „Feuchteregulierung“ hat sich zum Ziel gesetzt, die Lagerfeuchte in Packungen zu optimieren und einzustellen. | |||
| Hochfeste Blähglasgranulate aus Recyclingglas | Die Steigerung der Druckfestigkeit von Blähglasgranalien durch gezielte und systematische Beeinflussung des Blähprozesses sowie die integrierte Oberflächen- und Strukturmodifizierung zur Einbindung in die Kunststoffmatrix sind Gegenstand dieses Forschungsprojektes. | |||
| Korrelation von Kristalldefekten mit der Langzeitstabilität von SiC-Leistungsbauelementen (KoSiC) | Wo elektrische Energie umgeformt und gesteuert wird, kommt Leistungselektronik zum Einsatz. Mit SiC als Halbleitermaterial lassen sich effizientere leistungselektronische Bauelemente herstellen. | |||
| Parkettstrom | Das Forschungsvorhaben befasste sich mit der Nutzung des Körpergewichts zur mechano-elektrischen Energiewandlung in Fußböden, die mit piezoelektrischen Schichten präpariert sind. Ziel war es, die erzeugten Energiemengen in Abhängigkeit von Fußbodenaufbau und Größe der piezoelektrischen Segmente einzuschätzen und die ökonomische Verwertbarkeit der Ergebnisse zu ergründen. | |||
| SEQueL: Entwicklung quecksilberfreier Leuchtstofflampen | Stickstoff als Leuchtmittel ist eine vielversprechende umweltfreundliche Alternative zu Quecksilber für den Einsatz in Energiesparlampen. | |||
| Wundheilungsmodulation durch lokal integrierte Betastrahler (BetaMod) | Radioaktiv beladene Folien stellen eine einfache und sichere Möglichkeit dar, durch lokal begrenzte, niedrig dosierte Bestrahlung während der Wundheilung übergroße Narbenbildung zu verhindern. | |||
| Beschichtetes Glas | Eine neuartige Beschichtung für Glas soll nicht beschlagen und zugleich leicht zu reinigen sein. Sie basiert auf einem wasserlöslichen, porösen System, das ohne UV-Strahlung auskommt. | |||
| Bessere LED-Heterostrukturen | LEDs leuchten schwächer oder fallen aus, wenn in einer bestimmten Halbleiterschicht ein Defekt auftritt. Nach genauer Lokalisierung kann die Fertigung jetzt verbessert werden. | |||
| Genähte Kohlefaserpreforms für Leichtbau-Flugzeugkomponenten | Computer entscheiden anhand von Navigations- und landwirtschaftsspezifischen Daten über die Anbausteuerung im Ackerbau. Folge: Höhere Produktivität und Umweltentlastung. | |||
| Neue Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe für die Autoindustrie | Leichtmetall-Keramik-Verbundwerkstoffe sind für den Fahrzeugbau sehr attraktiv: Sie haben gute mechanische Eigenschaften, machen das Auto leichter und helfen so, den CO2-Ausstoß zu senken. | |||
| Neue Organisationstechnik für künstliche Nanostrukturen | Einzelne Moleküle nehmen ohne äußeren Eingriff eine bestimmte Position ein. Diese Eigenschaft soll für künstliche Nanostrukturen erforscht werden. | |||
| Sensornetze aus Carbonfasern | Carbonfasern können auch wegen ihrer elektrischen Eigenschaften im Leichtbau eingesetzt werden. Untersuchungen ergaben: Carbon eignet sich für Sensoren. | |||
| BayernBrain3T: 3-Tesla-Hochfeld-Magnetresonanz-Tomographie in Bayern | Bilder vom Gehirn erlauben, neue präklinische, neuropsychologische und klinische Methoden zur Diagnose und Therapie am Zentralnervensystem zu erforschen und zu evaluieren. | |||
| Dynamische Nanodefekte in Halbleiter-Silizium | Halbleiter werden immer kleiner. Das stellt steigende Anforderungen an die Materialreinheit und die Messmethoden, um die Reinheit zu bestimmen. | |||
| FOROXID: Forschungsverbund „Multiskalendesign oxidischer Funktionsmaterialien“ | Bessere Beherrschung oxidischer Funktionsmaterialien und eine wissenschaftliche Grundlage für verbesserte oder neue Produkte – das ist das Ergebnis dieses komplexen Projekts. | |||
| FORNEL: Forschungsverbund Nanoelektronik | Nanoelektronische Anwendungen sind allgegenwärtig und von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Die zunehmende Miniaturisierung und Leistungssteigerung stellt die Wissenschaft vor Herausforderungen, bietet aber auch faszinierende Möglichkeiten. |