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.
62 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. | |||
| AI-basiertes SMART-Mikroskop für die Augenchirurgie | In den vergangenen 60 Jahren wurden optische Mikroskope für die Augenchirurgie erfolgreich angewendet. Mit digitaler Visualisierung und künstlicher Intelligenz (KI) findet jetzt ein Paradigmenwechsel statt. Ziel dieses Projekts ist es, neue Möglichkeiten zu erforschen, die KI für bessere Augenchirurgie-Mikroskope bietet. | |||
| Aufbau eines Multi-Emitter-Röntgen-Arrays auf Basis von Feld-Emissions-Kathoden zur Steigerung der Röntgen-Intensität – MERA-Lux | Durch die Miniaturisierung von Röntgenquellen für die industrielle Bildgebung werden deren Anwendungsmöglichkeiten enorm erweitert. Produktionsprozesse profitieren dadurch von verbesserten Qualitätskontrollen, und die dabei erzeugten Messdaten helfen den Unternehmen unmittelbar, ihre Effizienz zu steigern sowie Ressourcen und Energie zu sparen. | |||
| Diagnostik, Therapie und Prävention der Cytomegalovirus-Infektion – DeeP-CMV | Das humane Cytomegalovirus (CMV) ist ein wichtiges Pathogen des Menschen und löst in Risikosituationen schwere bis lebensbedrohliche Erkrankungen aus. CMV stellt das häufigste infektionsbasierte Risiko in der Schwangerschaft dar und führt bei Personen mit geschwächtem Immunsystem zu sehr problematischen Verläufen. | |||
| Digitaler Zwilling eines KI-basierten optischen Inspektionssystems am Beispiel einer hochflexiblen Qualitätsprüfung in der industriellen Produktion – opTWINspect | KI-Algorithmen sind nur so gut wie die Daten, die für ihr Training zur Verfügung stehen. Doch das Sammeln solcher Daten für optische Prüfungen ist – bei selten auftretenden Fehlern – langwierig, teuer und schwierig. Ein digitaler Zwilling für optische Systeme könnte diese Hürde beseitigen: Trainingsbilder entstehen am Computer, ganz ohne reale Teile. | |||
| Duale Roboter-CT für die Digitalisierung großer industrieller Objekte – XLRoboCT | Im Projekt XLRoboCT werden roboterbasierte Computertomographie-Systeme (CT) weiterentwickelt, um innere und äußere Strukturen auch großer Industriekomponenten zerstörungsfrei zu digitalisieren. Erstmals sollen so zum Beispiel Fahrzeugkarosserien und Luftfahrtkomponenten mit Roboter-CT-Systemen komplett dreidimensional digitalisiert werden. | |||
| Energieeffiziente Aufbereitungseinheiten für Medizinprodukte – effAEMP | Die Aufbereitung von medizinischen Produkten, d. h. von wiederverwendbaren Instrumenten, erfolgt in Reinigungs- und Desinfektionsgeräten (RDG) in Kombination mit Dampfsterilisatoren, die aufgrund der Verwendung von Sattdampf einen hohen Energieverbrauch aufweisen. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde eine technische Methode entwickelt, die auf neuen und existierenden Anlagen angewendet werden kann, den Energiebedarf in der Zentralsterilisation nachhaltig reduziert und die Qualität der Reinigung, Desinfektion und Sterilisation nicht beeinträchtigt. | |||
| Entwicklung eines neuartigen Bedside-Sepsis-Schnelltest-Diagnosesystems – BES²D | Im Projekt BES2D wird ein Sepsis-Diagnostiksystem zum schnellen Erregernachweis im Blut entwickelt, um die Medikation frühzeitig an den Erreger anzupassen, da mit jeder Stunde die Letalität um sieben Prozent steigt. Hierfür werden Methoden zur Aufkonzentrierung, zum biosensorischen Nachweis und zur Grobtypisierung entwickelt und in ein Bedside-System integriert. | |||
| Entwicklung eines Orbitabodenimplantats – OrbitaTreat | Als isolierte Orbitabodenfrakturen werden Brüche der dünnen Knochenwand zwischen Augenhöhle (Orbita) und der darunterliegenden Kieferhöhle bezeichnet. Der operative Standard behandelt diese Frakturen durch das Einfügen eines Implantats zwischen Orbitainhalt und der Fraktur. Hierbei kann es beim Schaffen des Zugangs sowie beim Einsetzen der Implantate zu Komplikationen kommen. Zu nennen sind funktionelle Störungen, wie z. B. des Lidschlusses und des Tränentransports, oder, bedingt durch die Druckbelastung des Orbitainhalts währen der Implantation, eine Beeinträchtigung der Sehfähigkeit bis hin zur Erblindung. | |||
| Entwicklung spezifischer und potenter Gensubstitutionstherapien zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen | Die Gentherapie hat das Potenzial, bisher unheilbare genetische Erkrankungen erfolgreich zu behandeln. Entscheidend sind dafür insbesondere eine hohe Potenz und Spezifität der gentherapeutischen Behandlung. Im beantragten Projekt sollen diese beiden Faktoren für die Gentherapie retinaler und anderer neurodegenerativer Erkrankungen optimiert werden. | |||
| Extrem Rauscharmer Opto-Elektronischer Mikrowellengenerator – EROM | Im EROM-Projekt soll ein opto-elektronischer Mikrowellengenerator mit einer signifikant höheren Signalqualität im Vergleich zu konventionellen Geräten realisiert werden. Diese ermöglicht wesentlich genauere messtechnische Erkenntnisse, die für künftige 6G-Systeme zur schnellen Datenübertragung oberhalb von 100 Gigahertz notwendig sind. | |||
| Fotoaktive zytotoxische Behandlung von Mikroorganismen – PACMAN | Im PACMAN-Projekt wird untersucht, wie sich Keime über patientennahe Flächen verbreiten und welchen Einfluss eine neuartige antimikrobielle Beschichtung auf diesen Prozess hat. Außerdem wird ein schnelles Keimdetektionssystem zur Überprüfung der Desinfektion entwickelt. | |||
| Giga-CT | Die Entwicklung einer neuen „Giga-CT“-Forschungsplattform für spektrale Einzelquanten-Computertomographie mit ultraschnellem Datentransfer treibt die Medizintechnologie voran: Sie ermöglicht wissenschaftliche Grundlagenarbeit bei höheren Auflösungen und mehr Energieinformation, einschließlich neuer Rekonstruktionsalgorithmen und deren klinischem Mehrwert. | |||
| Hochtemperatur-Saphirfaser-Bragg-Sensoren – HotBragg | Saphirbasierte Bragg-Gitter-Sensoren haben sich im Verlauf der letzten Jahre als vielversprechende Technologie für die Realisierung optischer Hochtemperatursensoren herauskristallisiert. Allerdings führen die gängigen Geometrien sowie der Aufbau von Saphir- Lichtwellenleitern zu suboptimalen Signalcharakteristiken. Dies gilt insbesondere in Bezug auf die spektrale Bandbreite der Bragg-Reflexion. | |||
| Hopfen-Pan-Genom – PANHOP | Hopfen, ikonische Kulturpflanze Bayerns und Herzstück der Brauindustrie, gerät durch den Klimawandel unter Druck. Die Region Hallertau verzeichnete in den vergangenen Jahren aufgrund von Trockenheit und verändertem Schädlingsbefall beträchtliche Ernteeinbußen. Um den Anbau langfristig zu sichern, ist es wesentlich, neue, resistente Hopfensorten zu züchten und auszuwählen. | |||
| Kapazitive Sensortechnologie zur Absicherung von MRK-Applikationen – KapSens4MRK | Das Projekt KapSens4MRK möchte durch den Einsatz kapazitiver Sensortechnologien die sichere Arbeits- geschwindigkeit von MRK-Robotern erhöhen. Dadurch wird zum einen die Wirtschaftlichkeit von Applika- tionen für die Mensch-Roboter-Zusammenarbeit verbessert und zum anderen die Akzeptanz der Roboter- systeme gegenüber dem Menschen gesteigert. | |||
| Neuronale Netze in der Cholangioskopie | Die Cholangioskopie ermöglicht die endoskopische Untersuchung und bildgebende Darstellung der Gallengänge in der Leber. Die visuelle Differenzierung zwischen bösartigen und entzündlichen Veränderungen bleibt auch für erfahrenes medizinisches Personal herausfordernd. Die Etablierung eines Deep-Learning-Algorithmus sollte helfen, bösartige Veränderungen im Gallengang zu diagnostizieren. | |||
| 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. | |||
| Smart WOund Dressing incorporating DYe-based Sensors Monitoring von O₂, pH und CO₂ unter dem Wundverband und smarte Algorithmen zur Beurteilung des Wundheilungsverlaufes – SWODDYS | In Deutschland leiden etwa 2,7 Millionen Menschen an chronischen Wunden, deren Versorgung stetige kostenintensive Verbandwechsel erfordert. SWODDYS will einen intelligenten Wundverband mit KI-basierter Behandlungsentscheidungsunterstützung entwickeln, der eine effiziente patienten-individuelle Wundversorgung ermöglicht. | |||
| Vielseitige Selektionsplattform für bispezifische Antikörper | Die Vielfalt der Krankheit Krebs erfordert eine spezifische, auf den Patienten zugeschnittene Therapie. Moderne Wirkstoffe auf Antikörperbasis, wie bispezifische Antikörper, sind besonders geeignet, da ihre hohe Bindungsspezifität eine gezielte Eliminierung von Krebszellen erlaubt. Die Identifizierung geeigneter Antikörperbausteine stellt eine Herausforderung dar. | |||
| 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. | |||
| Adaptive Online-Brennstoffcharakterisierung von heterogenen Brennstoffen für eine optimierte Feuerungsregelung – AdOnFuelControl | Die Verbrennung heterogener Festbrennstoffe wie Restabfall oder Biomasse stellt aufgrund der Heterogenität der Brennstoffe eine große Herausforderung dar. Die stark variierenden Brennstoffeigenschaften können zu erhöhten Emissionen bis hin zu Schäden an den Anlagen führen. | |||
| Auslegung und Lebensdauersteigerung der Kronenradverzahnung im Getriebeumfeld – KAuLiG | Ein extremer Mangel an Fachpersonal stellt Krankenhäuser weltweit vor große Herausforderungen. Auch in der chirurgischen Krankenversorgung führt diese Problematik zu einer immer höheren Belastung des bestehenden Personals und gefährdet die adäquate und rechtzeitige Behandlung von Patienten. Um das hohe Niveau der Gesundheitsversorgung aufrechterhalten, sind neue innovative Lösungen dringend erforderlich. | |||
| Auto-navigierende Robotische Operations-Assistenz – AURORA | Ein extremer Mangel an Fachpersonal stellt Krankenhäuser weltweit vor große Herausforderungen. Auch in der chirurgischen Krankenversorgung führt diese Problematik zu einer immer höheren Belastung des bestehenden Personals und gefährdet die adäquate und rechtzeitige Behandlung von Patienten. Um das hohe Niveau der Gesundheitsversorgung aufrechterhalten, sind neue innovative Lösungen dringend erforderlich. | |||
| Automatisierte Isolierung von adulten, körpereigenen Stammzellen aus Fettgewebe für die regenerative Zelltherapie – CellRotor 2.0 | Die regenerative Zelltherapie ist eine neue Generation der Medizin und gewinnt zunehmend an Relevanz. Im Projekt CellRotor wurde ein Konzept untersucht, welches die Isolation relevanter Zellpopulationen standardisiert. Dies kann die klinische Sicherheit angewandter Therapien und die Vergleichbarkeit von zukünftigen Forschungsergebnissen erhöhen. | |||
| 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. | |||
| Charakterisierung innater und adaptiver Immunantworten nach SARS-CoV-2-Infektion zur Identifikation von Biomarkern und Entwicklung von Risiko-adaptierten Therapieansätzen (ImmunoVID) | COVID-19 zeigt ein weites Spektrum an klinischen Verläufen. Während schwere akute Erkrankungsverläufe inzwischen selten geworden sind, treten weiterhin lang andauernde Beschwerden nach SARS-CoV-2 Infektionen auf. Die Vorgänge, die zu unterschiedlichen Verläufen führen, sind unzureichend verstanden, und es fehlen Biomarker für diese Patientengruppen. | |||
| Customized Digital Engineering für bayerische KMU am Beispiel des Antriebsstrangs elektrischer Fahrzeuge – FORCuDE@BEV | Ziel des Forschungsverbundes war die Erforschung angepasster Digital-Engineering-Methoden für die Entwicklung des elektrifizierten Antriebsstrangs, insbesondere in bayerischen kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU). | |||
| Deflectometric Metrology of Asphere Decentring – DOMAD | Optische Bauteile und Linsen sind Eckpfeiler einer modernen Industriegesellschaft. Sie finden sich im Alltag in jedem Smartphone und auch in Spitzentechnologien wie der Halbleiterfertigung. Damit optische Geräte gut funktionieren, müssen die in ihnen verbauten Linsen enge Toleranzen erfüllen. Diese Toleranzen umfassen nicht nur ihre Oberflächenform und Güte, sondern auch eine korrekte Zentrierung, d. h. Ausrichtung der Linsenflächen zu einer optischen Achse. Die Erfassung der Zentrierfehler ist eine elementare Aufgabe der Messtechnik in der Optikfertigung. Die Zentrierfehlermessung ist bei beidseitig-asphärischen Linsen komplex, aber auch zukunftsträchtig, da dieser Linsentyp immer öfter Verwendung findet. | |||
| Deflectometric metrology of small optical surfaces – DOMES | In der Fertigung von Präzisionsoptiken werden meist Interferometer zur Messung von Form- und Oberflächenfehlern verwendet. Bei stark konvexen Flächen sowie Asphären und Freiformen kommt diese Methode jedoch an seine Grenzen. Hier werden aufwendige Zusatzelemente wie Computergenerierte Hologramme (CGH) oder teure Messmaschinen nötig. Bei flachen Radien ist mittlerweile in der Literatur das sogenannte Deflectometric acquisition of Optical Surface-Verfahren DaOS beschrieben. Die Winkelmessbereiche der V-SPOT-Sensoren sind jedoch relativ gering. | |||
| Effizienz- und Flexibilitätsgewinn durch Optimierung von Betriebsstrategien der energetischen Gebäudeinfrastruktur basierend auf prognostizierten Energiebedarfen der Produktion – ProEnergie – Bayern | Die Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen hängt vom effizienten Umgang mit Ressourcen sowie von der Flexibilität zur Anpassung an sich ändernde Bedingungen ab. Ein wichtiger Faktor ist dabei der Energiebedarf. | |||
| Elektrisch relevante Oberflächenrauheit – RELEVANT | Zukünftige Anwendungen verschiedenster Branchen, wie z. B. der Luft- und Raumfahrt, Sicherheits- und Ortungstechnik sowie der Kommunikationselektronik, haben einen stetigen Bedarf an höherer Auflösung oder höheren Datenraten, der wiederum zu steigenden Anwendungsfrequenzen führt. Dieses Projekt adressiert die Herstellung entsprechender Hochfrequenz (HF)-Komponenten und die dazugehörigen Entwurfswerkzeuge. Es werden Fräs- und Erodierverfahren in Kombination mit der Laserablation sowie additive Herstellungsverfahren evaluiert. Dabei stehen einerseits die Optimierung der Herstellungsstrategien und andererseits die parallele Ertüchtigung der Simulationsmodelle im Fokus. | |||
| Entwicklung einer Intelligenten und Automatisierten Additiven Fertigung von Sandkernen für die Gießereiindustrie – EnIAAF | Die additive Fertigung von Sandkernen in Form des Binder Jettings für die Gießereiindustrie erweist sich seit nunmehr etwa zwei Jahrzehnten als wirkungsvolle Erweiterung der konventionellen Herstellungsverfahren wie beispielsweise dem Kernschießen. Die Charakteristika der additiven, pulverbettbasierten Kernherstellung („3D-Druck") bieten eine nahezu unbegrenzte geometrische Gestaltungsfreiheit und durch das Fehlen jeglicher kostenintensiver konturabbildender Werkzeuge auch die Möglichkeit zur kosteneffizienten Fertigung kleinerer Losgrößen. | |||
| 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. | |||
| Entwicklungen zur Strahltechnik für eine neue Generation von elektronenstrahlbasierten Anlagen zur additiven Fertigung | Die elektronenstrahlbasierte Additive Fertigung stellt eine vielbeachtete Technologie zur Herstellung metallischer Bauteile dar. Entwicklungsbedarf besteht bei der Einbindung robuster Qualitätssicherungssysteme und der Steigerung der Anlagenproduktivität. Für große Belichtungsflächen und geringe Schichtbauzeiten werden Elektronenstrahlkanonen mit ≥ 120 kV Beschleunigungsspannung und ≥ 10 kW Leistung benötigt. Die in-situ Prozessüberwachung erfordert die Nutzung elektronenbasierter Bildgebungsverfahren, weil sich damit die Nachteile der am Markt verfügbaren Infrarot-Kameras in Bezug auf Dateninterpretation und Defektidentifikation überwinden lassen. | |||
| Extrem Rauscharmer Opto-Elektronischer Mikrowellengeneratord – EROM | Das Ziel des Projekts besteht darin, den weltweit ersten Demonstrator für ein integriertes opto-elektronisches Mikrowellengeneratorkonzept zu realisieren, das sich für den Labor- und Industrieeinsatz eignet und flexibel einen größeren Frequenzbereich abdecken kann. Entscheidend ist dabei, dass der Mikrowellengenerator im Vergleich zu allen bislang kommerziell verfügbaren rein elektronischen Geräten ein signifikant niedrigeres Phasenrauschen und damit eine höhere Frequenzstabilität aufweist. Besonders kritisch und Performance-bestimmend ist das Phasenrauschen für mm-Wellen-Systeme im Frequenzbereich oberhalb von 100 GHz, der zunehmend für besonders breitbandige und damit schnelle Kommunikationssysteme erschlossen wird. Der aktuelle 5G-Mobilfunkstandard sieht bereits mm-Wellen-Bänder zwischen 24 und 71 GHz vor, die zunehmend in Betrieb genommen werden. Da es im Bereich der High-End-Messtechnik in den letzten Jahren nur noch geringe, inkrementelle Fortschritte hinsichtlich rauscharmer Signalgeneratoren gab, sind neuartige Technologieansätze dringend notwendig, um eine signifikante Verbesserung der Sensitivität der Messtechnik zu erreichen. Diese soll im Projekt erstmals experimentell an einer Übertragungsstrecke für Datenkommunikation nachgewiesen und nach Abschluss des Projekts in die wirtschaftliche Wertschöpfung überführt werden. | |||
| Forschungsverbund Nahtlose und ergonomische Integration der Robotik in den klinischen Arbeitsablauf – ForNeRo | Die Einführung von Roboterassistenzsystemen in den klinischen Workflow führt zu einem erheblichen Anstieg der technischen, sozialen und organisatorischen Komplexität im Operationssaal. Robotersysteme werden derzeit in traditionelle Prozesse eingebunden, ohne dass eine wirkliche Integration stattfindet. Bestehende Arbeitsabläufe und Prozesse wurden bislang nur unzureichend an die neuen Bedingungen im OP angepasst. Um eine langfristig ökonomisch sinnvolle und klinisch relevante Etablierung dieser Systeme im Operationssaal sicherzustellen, werden neuartige Methoden erforderlich, die eine organische, nutzerzentrierte Einbindung ermöglichen. | |||
| Forschungsverbund Soziale Fähigkeiten für automatisierte Systeme und Roboter – FORSocialRobots | Humanoide Roboter, die den Menschen im täglichen Leben allzeit unterstützen sowie empathisch, humorvoll und kompetent mit ihm kommunizieren, sind der Inbegriff vieler Zukunftsvisionen. Die intensivierten Bemühungen in der Forschung gestalten Roboter immer präziser, kräftiger, flexibler, feinfühliger und zunehmend auch autonomer. Obwohl diese verbesserten technischen Fähigkeiten in sogenannten Mensch-Roboter-Kollaborationen eine sichere Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschinen ermöglichen, fehlt allen automatisierten Geräten im Umfeld des Menschen noch eine soziale Begabung. Die schlüssige Erweiterung dieses Forschungsfeldes ist die sogenannte „soziale Robotik“, welche durch die Fähigkeit automatisierter oder zukünftig zunehmend autonom agierender Geräte zu einer an die Situation angepassten sozialen Kommunikation und Interaktion mit einem menschlichen Gegenüber charakterisiert ist. | |||
| Funktionalisierung und Sensorintegration in CFK-Trägerstrukturen für Exoskelette – sentinel | Exoskelette sind Mensch-Maschinen-Systeme, die Personen in herausfordernden Berufsgruppen (z. B. Pflege, Logistik) körperlich unterstützen können. Dabei stellen aktiv-assistive Exoskelette mit einer kohlefaserverstärkten (CFK)-Leichtbauweise eine effiziente Lösung dar. Durch den gezielten Einsatz von integrierter Sensorik innerhalb der CFK-Trägerstruktur und die Adaption der Mensch-Maschinen-Schnittstellen können Verbesserungspotenziale untersucht und integriert werden. | |||
| Implementierung additiv gefertigter Werkzeuge in den Thermoformprozess zur kosteneffizienten Realisierung schalenförmiger Faserverbundstrukturen – addform | In vielen Sektoren werden aufgrund verschiedener Anforderungen an die Bauteilkomponenten vermehrt Faserverbundwerkstoffe eingesetzt. Aus Gründen der Energie- und Ressourceneffizienz werden hierfür zunehmend thermoplastische Werkstoffe verwendet. Die Entwicklung des Fertigungsprozesses und die Herstellung von Prototypen sind derzeit kosten- und zeitintensiv. | |||
| InfoFormalizer | In der Service-Industrie ist es nach wie vor eine große Herausforderung, schnell und effektiv auf Probleme zu reagieren. Diese werden meist informell und symptomatisch von Kundinnen und Kunden in Form von Supportanfragen vorgebracht. Diese Supportanfragen liegen meist in schriftlicher Form (z B. Eintrag in Ticketsystem, E-Mail, Chatverlauf) oder als Transkription einer telefonischen Anfrage vor. Charakteristisch für derartige Supportanfragen sind ungenaue, unvollständige und widersprüchliche Angaben, was die Bearbeitung und in diesem Zuge auch Lösungsfindung erheblich erschwert. | |||
| Kinase-Inhibitoren als Therapeutika für Echinokokkose – KITE | Die orale Aufnahme und nachfolgende Infektion mit Eiern des parasitischen Fuchsbandwurms, Echinokokkus multilocularis, ist zwar selten, führt aber zu lebensbedrohlichen Symptomen und ist bislang nicht heilbar. Allerdings kann das pathogene Larvalstadium des Fuchsbandwurms, sogenannte Metazestoden, zwischenzeitlich unter Laborbedingungen kultiviert und somit zur Wirkstoffsuche und -entwicklung eingesetzt werden. | |||
| Kl-basierte Charakterisierung und Klassifizierung von PV-Anlagen zur prädiktiven Wartung (Kick-PV) | Im Projekt „Kick-PV“ werden vier verschiedene Verfahren für eine vorwiegend ferndiagnostische Inspektion photovoltaischer Kraftwerke entwickelt. Es werden einige Pakete von Demonstrator-Software für die Ferndiagnostik geschaffen, die Algorithmen der Künstlichen Intelligenz und des Maschinellen Lernens enthalten. Weiterhin wird ein mobiles Labor aufgebaut, basierend auf allgemein verfügbarer Messtechnik und im Projekt entwickelter Demonstrator-Software, welches der Vor-Ort-Diagnose von Fehlern und Degradationsszenarien und der Kalibrierung dient. | |||
| Lebensdauerprognose und -überwachung bei Kronenrädern | Kronenradgetriebe bieten großes Potenzial für leistungsfähige Antriebe. Aufgrund fehlender Normen und Methoden zur örtlichen mechanischen Analyse ist der Aufwand zur Erschließung neuer Anwendungsfelder hoch. Trotzdem haben sich Kronenradgetriebe aufgrund diverser Vorteile etabliert. Sie sind auf Stirnrad-Verzahnungsmaschinen herstellbar. Zudem muss das Tragbild in Achsrichtung des Ritzels nicht eingestellt werden. | |||
| Lernende prädiktive Wartung von vernetzten Geräteflotten – präFlott | Das Ziel des Projekts besteht darin, ein System zur prädiktiven Wartung vernetzter Geräteflotten basierend auf Methoden des maschinellen Lernens zu erforschen und zu realisieren. Es soll untersucht werden, unter welchen Voraussetzungen Flottenwissen bzw. Expertinnen- und Expertenwissen vorteilhaft für die Prädiktion des Maschinen- und Komponentenverhaltens genutzt werden kann. Ein Schwerpunkt liegt darauf, was aus systemübergreifend aggregierten Daten gelernt werden kann und wie Erfahrungen aus der Belegschaft automatisiert einfließen können. Zudem soll durch die Kombination von Lernverfahren mit physikalisch motivierten Modellen die Plausibilität der Prädiktionsergebnisse und somit die Praxistauglichkeit erhöht werden. Diese Fragestellungen werden für mechatronische und optische Komponenten vergleichend untersucht. Darüber hinaus wird eine Flotte mobiler Roboter als offene Referenzplattform für die Forschung und für eine breite Zugänglichkeit der Ergebnisse für nicht am Projekt beteiligte Akteure implementiert. Für eine wirtschaftliche Umsetzung in industrielle Anwendungen wird analysiert, was mit bestehender Sensorik erreicht werden kann und welche Verbesserungen nur durch Integration weiterer Sensorik möglich werden. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass Ausfälle reduziert und Wartungszyklen optimiert werden. | |||
| Mechatronische Skibindung | Skifahren ist eine beliebte Sportart, die jedoch ein erhöhtes Verletzungsrisiko mit sich bringt, insbesondere im Kniebereich. Jährlich treten etwa 500.000 Knieverletzungen und 128.000 Kreuzbandverletzungen beim Skifahren auf (Vanat, 2019 | Bianchi & Brügger, 2016 | Laporte et al., 2000). Frauen sind hierbei besonders häufig betroffen (Schulz, 2020). | |||
| Mediendichtes Umschäumen von elektronischen Baugruppen mittels Thermoplast-Schaumspritzguss – Foam-Tight | Aufgrund der zunehmenden Automatisierung besteht eine steigende Nachfrage nach geschützten Elektronik- und Sensorik-Elementen. In diesem Zusammenhang stellt das Erzielen einer niedrigen Bauteilbelastung während der Einhausung in Kombination mit einer hohen Schutzwirkung in einem großserientauglichen Verfahren eine zentrale Herausforderung dar. | |||
| Microfluid Controlling for Biochemical Processing in Thermocyclers – BioPro | Im Zuge des Projekts werden grundlegende Messungen zur Charakterisierung und Optimierung der Temperatur und der Mischvorgänge von flüssigen Medien in Mikrotiterplatten durchgeführt. Parallel wird ein numerisches Modell für die Beschreibung der physikalischen und biochemischen Vorgänge erstellt, das schließlich anhand der experimentellen Daten validiert wird. | |||
| 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. | |||
| Next Best Process: Systeme zur automatisierten Prozessverbesserung | In der Praxis werden große industrielle Objekte (Fahrzeugkomponenten, Batteriezellen, Flugzeugflügel …) aktuell nur oberflächlich oder zerstörend geprüft. Roboter-CT-Systeme können – in der Theorie – alle inneren und äußeren Strukturen auch solcher großen Objekte zerstörungsfrei digitalisieren. In der Praxis ist die Handhabung von Roboter-CT-Systemen extrem aufwendig. Selbst mit hohem Aufwand können Roboter-CT-Systeme aktuell nur für den Scan kleiner Bereiche (Würfel von ca. 40 cm Seitenlänge) von größeren Objekten eingesetzt werden. In XLRoboCT sollen Algorithmen und Verfahren entwickelt werden, so dass erstmals auch größere Objekte (v. a. Fahrzeugkarosserien und Batteriezellen) mit Roboter-CT-Systemen zerstörungsfrei und vor allem vollständig digitalisiert werden können. XLRoboCT wird die Qualität bayerischer Produkte steigern, durch eine Reduktion der zerstörenden Prüfung aber vor allem Kosten einsparen und eine nachhaltige Produktion ermöglichen. | |||
| Performance of Deviated Rolling Bearings – PEDRO | Geometrische Abweichungen technischer Produkte sind aufgrund von Prozessschwankungen bei Fertigungs- und Montagevorgängen unvermeidbar. So treten auch bei Wälzlagern geometrische Abweichungen auf, welche die funktionalen Eigenschaften eines Wälzlagers (zum Beispiel Reibung oder Akustik) negativ beeinflussen können. Der Einfluss dieser Abweichungen auf diese Eigenschaften kann bisher lediglich mit Hilfe von komplexen und zeitaufwendigen Mehrkörpersimulationen ermittelt werden. | |||
| Planning-informed Perception & Perception-informed Planning – PiP2 | Herkömmliche modulare Software-Architekturen für autonome Fahrzeuge haben den Nachteil, dass während der Entwicklung die möglichen Synergien zwischen den Modulen nicht vollständig genutzt werden können. Insbesondere der Informationsaustausch zwischen Umfeldwahrnehmung (Perception) und Trajektorienplanung (Planning) bietet Verbesserungspotenzial. Das Kooperationsprojekt „Planning-informed Perception & Perception-informed Planning (PiP2)“ soll dieses Potenzial heben und eine bidirektionale Übertragung relevanter Informationen während der Entwicklung der Algorithmen ermöglichen. | |||
| Reinforcement Learning basiertes Lastmanagement zur Flexibilisierung von Wohnheimen – ReLLFloW | 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. | |||
| 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. | |||
| Simulation der Tablettenbeschichtung in Trommelcoatern | Die Beschichtung einer Tablette mit einem Film ist der letzte Herstellungsschritt einer Filmtablette und bestimmt die Geschwindigkeit der Wirkstofffreisetzung. Der Prozess der Beschichtung wird meist rein experimentell entwickelt. | |||
| Smarte Batteriesteuerung für die Produktion – SmartB4P | Produzierende Unternehmen stehen aufgrund hoher Preise für elektrische Energie großen Herausforderungen gegenüber. | |||
| Smartes und integriertes Laden von Elektrofahrzeugen auf Firmenparkplätzen – SmiLE | Mit dem Anstieg der Anzahl von E-Fahrzeugen auf Unternehmensparkplätzen verschärft sich nicht nur die Stellplatzauswahl, sondern auch die Suche nach freien Ladeadaptern. Zudem stehen Unternehmen vor der Problematik, dass die E-Fahrzeuge durch unkontrolliertes Laden teure Lastspitzen erzeugen können – dies bei ohnehin hohen Energiepreisen. | |||
| SOLID – Smart Soil Compaction Devices | Händisch gesteuerte Bodenverdichtungsgeräte, sog. Stampfer, werden in der Baupraxis verwendet, um den Boden in engen Arbeitsräumen mittels alternierender Beanspruchung zu verdichten. Da die Steifigkeit des Bodens spannungs- und dichteabhängig ist, ändert sich während des Verdichtungsvorgangs die Bodenreaktion und damit die durch den Bediener des Stampfers erfahrene Hand-Arm-Vibration. | |||
| Spinning Technologies for Advanced Battery Production – SpinnAP | Durch den Umstieg auf Elektromobilität wird Deutschland zu einem bedeutenden Produktionsstandort für Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Im Rahmen von SpinnAP wurde die neue Technik des Elektrospinnings erforscht und mit dem bewährten LIB-Produktionsschritt Lamination kombiniert. | |||
| Umfelderfassungssystem zur Vorhersage der Unfallschwere beim automatisierten Fahren – SAVE-ROAD | Der zunehmende Einsatz automatisierter Fahrfunktionen macht eine lückenlose Überwachung der Fahrzeugumgebung durch verschiedene Sensoren erforderlich. Herausforderungen bei der vorausschauenden Unfallerkennung ergeben sich insbesondere durch widrige Witterungsbedingungen. | |||
| Untersuchung des Tresteraufschlusses in der Zentrifugation über Experiment und Simulation mit neuartiger Schneckengeometrie zur Steigerung der Ausbeute – Opti-Zent | In der Herstellung von Pflanzenölen und Fruchtsäften werden Dekantierzentrifugen zur Abtrennung der Flüssigkeit eingesetzt. Dabei wird die Ausbeute von ca. 80–90 % des Öls bzw. Safts in hoher Qualität wesentlich von Prozessführung und Zentrifugengeometrie beeinflusst. Ziel des Projekts ist die Untersuchung der Vorgänge bei der Entwässerung des Tresters auf kleiner Skala. Dazu werden der Anteil der Zwickelflüssigkeit, noch in der Frucht gebundene Anteile, das rheologische Verhalten und das Pulverfließen des gesättigten Haufwerks erforscht. | |||
| Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Lebendzell-Mikroskopie-Träger für die automatisierte Erfassung von Einzelzell-Fluoreszenzsignalen | Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde eine neue Technik zur Herstellung von mikrostrukturierten Lebendzell-Mikroskopie-Trägern entwickelt. Die Plattform erlaubt es, in Kombination mit der hier entwickelten Auswertesoftware Fluoreszenzsignale einzelner Zellen im Hochdurchsatz über die Zeit zu verfolgen. |