
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.
51 Projekte
Automatische Qualitätssicherung von 3D Visualisierungen im Automobil – 3D AutoQVis
3D-Visualisierungen in Automobilen generieren ihre dynamischen Inhalte über Umfeldsensoren in Kombination mit Kartendaten und Kamerabildern. Kostspielig manuell vordefinierte Testfälle überprüfen diese Benutzeroberflächen. Im Projekt soll ein Werkzeug erstellt werden, das darauf zielt, solche Visualisierungen mittels aktuellster Forschung in den Bereichen Computer Vision und maschinelles Lernen automatisiert zu testen.
Automatisierte Finish-Bearbeitung komplexer Geometrien im Maschinen- und Werkzeugbau auf Grundlage eines KI- und Roboter-basierten Ansatzes – AutoFIN
Werkzeugformen für die Herstellung von Karosserieblechen müssen nach ihrer maschinellen Herstellung durch manuelles Schleifen nachbearbeitet werden. Da diese Arbeit kostenintensiv ist und wertvolles Fachpersonal bindet, soll ein Verfahren entwickelt werden, das einen signifikanten Anteil der Bearbeitungsfläche automatisiert schleifen kann.
Automatisiertes, modellgestütztes virtuelles Engineering in der Lebensmittelindustrie 4.0 auf Grundlage modularer Anlagenplanungsdaten – virtASI
Steigende Energiekosten, Personalmangel und eine hohe Anlagenkomplexität stellen das Engineering in der Lebensmittelindustrie vor enorme Herausforderungen. Ziel des Forschungsvorhabens virtASI ist es, durch neuartige Simulations- und Automatisierungslösungen das Engineering zu digitalisieren, zu vereinfachen und insgesamt zu verbessern.
Bildgestützte robotische Mikrochirurgie in der Ophthalmologie – BiRoMicO
Die Ophthalmochirurgie erfordert in der Regel Eingriffe im Mikrometerbereich, die eine extrem hohe Präzision und Geschicklichkeit vom Operateur verlangen. Ein limitierender Faktor für diese Präzision ist der physiologische Tremor, der im Bereich von 100 bis 200 μm liegt und auf die feinen Instrumente übertragen wird.
Datengetriebene Qualitätsermittlung und Prozesssteuerung in der Bauteilfertigung – Q-Process
Das Projekt Q-Process entwickelte eine datenbasierte Prozesskontrolle und Ergebnisprognose für die spanende Bearbeitung zylindrischer Bauteile. Ziel war eine optimierte Prozessüberwachung, die sowohl Qualität als auch Effizienz verbessert. Im Fokus stand die Einhaltung enger Toleranzgrenzen bei Maßhaltigkeit und Oberflächengüte.
DHODH-Inhibitoren in Kombinationstherapien gegen COVID-19 und weitere klinisch relevante Virusinfektionen – IMU-COVID
Trotz verfügbarer Impfstoffe und zwischenzeitlich zugelassener Therapeutika ist die Entwicklung und Zulassung weiterer Medikamente unerlässlich, um auf etwaige zukünftige Coronavirus-Infektionswellen vorbereitet zu sein. Das Ziel des Kooperationsprojektes IMU-COVID war die Entwicklung potenzieller Medikamente für die Therapie und Prävention der SARS-CoV-2-Infektion.
Digitale Fabrik für KMUs - Nutzbarmachung von Punktwolken – DigiFab4KMU
Fabrikplanung wird zunehmend kurzzyklischer. Digitale Fabrikmodelle, die in der Regel auf Punktwolken basieren, bieten die Chance, die Effizienz der Fabrikplanung zu steigern, müssen jedoch manuell nachmodelliert werden. KMU können diese manuellen Aufwände nur begrenzt leisten und daher nicht von den Vorteilen digitaler Modelle profitieren.
Energy-Efficient Electro-Photonic Integrated Circuits for High-Performance Computing – EPIC4HPC
Das Projekt EPIC4HPC treibt die Beschleunigung der Datenübertragung innerhalb von KI-Servern erheblich voran: Es wird ein Transceiver als Electro-Photonic Integrated Circuit (EPIC) mit reduziertem Energieverbrauch und erhöhter Packungsdichte entwickelt, der Datenraten bis zu 224 Gbit/s bei einem Energiebedarf unter 2 pJ/bit erreichen soll.
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 eines Verfahrens für die Bioremediation von PAK- und Phenol-belasteten Bodenmaterialien mit Hilfe eines mikrobiellen Konsortiums – PAKBiocycle
Im Vorhaben PAKBiocycle soll ein mikrobiologischer Prozess entwickelt werden, mit dem polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Phenol-Verunreinigungen, beides gesundheitsschädliche Substanzen, in belasteten Bodenmaterialien durch ein neues mikrobielles Konsortium verstoffwechselt und abgebaut werden können.
Entwicklung praxisrelevanter Hyperthermiesysteme zur Verbesserung multimodaler klinischer Konzepte für die Induktion von Antitumor-Immunantworten – MikroHyperTumImmun
Die lokale Erwärmung eines Tumors mit Mikrowellen (Hyperthermie) wird seit Jahrzehnten klinisch eingesetzt. Es fehlten jedoch praxisrelevante präklinische Hyperthermiesysteme, um Kenngrößen zur Optimierung patientenspezifischer Behandlungskonzepte und Mikrowellen-Applikatoren zu definieren und Empfehlungen für die Entwicklung von innovativen Konzepten für klinische Studien zu geben.
Entwicklung von Sensormodellen für virtuelle Testumgebungen anhand von Realdaten und 3D-Rekonstruktionen
Für die Entwicklung und das Testen autonomer Fahrzeugfunktionen ist die virtuelle Fahrsimulation wesentlicher Bestandteil. Die Simulation der Sensorik eines (autonomen) Fahrzeuges spielt dabei eine besondere Rolle. Benötigt wird eine virtuelle Sensorsimulation, die auch die typischen Grenzen und Fehler des Sensors realitätsnah abbildet.
Erzeugung von Panoramabildern aus 3D-Laser-Punktewolken und Kamerabildern
Mit 3D-Laserscannern lassen sich heute 3D-Modelle unserer Umgebung mit hoher Genauigkeit erstellen. Obwohl die räumliche Auflösung im Bereich weniger Millimeter liegt, reicht sie noch nicht an die von Kameras gewohnte Auflösung heran. Eine direkte Darstellung der gemessenen Laser-Punkte hat daher bei weitem nicht die Qualität eines Fotos. Panoramabilder, also 360°-Aufnahmen, werden deshalb gerne eingesetzt, um eine Sicht auf die aufgenommene Szene in der Qualität eines Fotos zu ermöglichen.
Evaluation und Entwicklung von Fairnesskriterien in Generativen KI-Modellen – EvEn FAIr
KI-basierten Bildgeneratoren fehlt häufig eine faire und transparente Kontrolle der generierten Inhalte. Im Rahmen des Projekts werden Methoden entwickelt, um Fairness in generativen Modellen messbar zu machen und schon im Trainingsprozess zu optimieren. Dies ermöglicht KI-Systeme, die vielfältig, Bias-frei und zuverlässig arbeiten.
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.
Forschungsverbund Energie – Sektorkopplung und Micro-Grids – STROM
Die Veränderung des Energiesystems bedingt durch Klimaveränderung, Geopolitik und wirtschaftliche und soziale Randbedingungen verlangt schnelle Entscheidungen, die alle Ebenen des Systems betreffen. Auf der Ebene der Heizungssysteme und Verteilnetze sind es dabei eher kleinteilige Veränderungen, die immer wieder detaillierte Kenntnisse der lokalen Gegebenheiten im Zusammenspiel mit dem Gesamtsystem erfordern.
Forschungsverbund zur Auslegung nachhaltiger Produkte mittels Generative Design – FORAnGen
Generative Design kann mithilfe KI-gestützter Simulationen und maschinellen Lernens automatisiert optimierte, nachhaltige Bauteile erzeugen. FORAnGen möchte die Generative-Design-Methodik um die Punkte Herstellungsabsicherung und Nachhaltigkeitsbewertung erweitern, um so Fachkräftemangel und steigende Kosten in der Industrie zu bewältigen.
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.
Grundlagen kostengünstiger Hochgeschwindigkeits-Burst-Laser für hochauflösende und hochfrequente in-situ-Messtechnik – InnoBurst
Viele technisch wichtige Prozesse sind so schnell, dass heutige Messtechniken sie zeitlich nicht auflösen können oder die geeignete Messtechnik weltweit nur ganz vereinzelt zur Verfügung steht. Die Partner im Projekt „InnoBurst“ entwickeln einen kostengünstigen, hochenergetischen und hochrepetierenden Pulslaser als einen Key-Enabler.
Hochstabile verlustarme IBS-Schichten – SLIC
Im Fokus des Forschungsvorhabens SLIC stehen neuartige hochbelastbare und verlustarme ionenstrahlzerstäubte Schichten als Grundlage für zukünftige kommerzielle Hochleistungslaseranwendungen. Mit großer Wirtschaftlichkeit hergestellt haben sie durch verbesserte Effizienz und Nachhaltigkeit in diesen Bereichen gesellschaftliche Relevanz.
Hybride Fertigungskonzepte zur intelligenten Temperierung großvolumiger Werkzeuge – IntelliTemp
Die konventionellen technologischen Konzepte für die Fertigung großvolumiger Urformwerkzeuge sehen die Umsetzung eines Temperiersystems durch geradlinige Bohrungen für Kühlkanäle vor. Damit ist eine Werkzeugtemperierung, die optimal an Bauteilanforderungen angepasst ist, nicht möglich.
Das Ziel dieses Projektes war die Entwicklung eines Technologiekonzeptes zur Herstellung großvolumiger Urformwerkzeuge mit anforderungsgerechter Temperierung und herausragenden, funktionellen Eigenschaften.
InnoReSt – Innovative Regelungs- und Steuerungsstrategien für Druckerhöhungsanlagen
Druckerhöhungsanlagen sind automatisiert arbeitende Fluidförderanlagen, welche in der Trinkwas-serversorgung zum Einsatz kommen, um ein gefordertes Druckniveau einhalten zu können. Jedoch werden diese komplexen Systeme oft nur mittels einfacher Regelungsalgorithmen geregelt.
Innovative Raman-Sensor-Technologie zur beschleunigten Entwicklung von Bioprozessen – RaSenT Bio
Die grüne Transformation und die Entwicklung neuer Medikamente erfordern eine schnellere Bioprozessentwicklung. „RaSenT Bio“ verfolgt das Ziel, mit nur einer einzigen Messtechnik, der Raman-Technologie, in jedem Schritt der Bioprozessentwicklung alle relevanten Konzentrationen zu messen und somit eine „rasende“ Bioprozessentwicklung zu ermöglichen.
Innovatives thermisches Management von Batteriemodulen – InnoTherMaBatt
Die Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Lebensdauer von Batteriespeichern wird wesentlich durch das Thermomanagement bestimmt. Bei unzureichender Wärmeabfuhr kommt es zu lokalen Überhitzungen, die zu beschleunigter Alterung, Leistungsverlust und erhöhtem Ausfallrisiko führen. Konventionelle Kühlstrategien stoßen bei zunehmender Leistungsdichte und Komplexität moderner Speichersysteme an ihre Grenzen.
Isolierte Singularitäten bei Flächentragwerken in der Baustatik - ISIFLAB
Singularitäten führen in der numerischen Simulation von Flächentragwerken zu Spannungsspitzen, die schwer zu kontrollieren sind. Gängige Maßnahme wie z. B. die Netzverfeinerung führen kaum zu einer Verbesserung bzw. können in der Nähe der Singularität sogar zu einem Anstieg der Spannungsspitzen führen.
KI gestützte Online-Optimierung für eine hocheffiziente Verfahrensführung im bayerischen Anlagenbau – KI-BAYOPT
Der bayerische Anlagenbau steht vor der Herausforderung, individualisierte Produkte in kleinen Losgrößen effizient und qualitativ hochwertig herzustellen. Bisherige KI-Methoden scheitern oft an unzureichenden Datenmengen und unstrukturierten Dokumentationsprozessen. Zudem erschweren getrennte Rollen von Herstellern und Betreibern die Nutzung von Betriebsdaten für die Produktionsoptimierung.
Kombination exakter 3D Lasermessungen mit detaillierten 2D Bildern zur detailreichen 3D Rekonstruktion – exadet3D
Mit 3D-Laserscannern können Gebäude von innen und außen sehr präzise vermessen werden. Die Auflösung reicht jedoch nicht an das heran, was man von Fotografien gewohnt ist. Ziel des Projekts ist es, die Algorithmik und ein Aufnahmesystem zu entwickeln, mit denen man den hohen Detailgrad von Fotografien auf 3D-Laserscans übertragen kann.
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.
Maschinenführer-zentrierte Parametrierung von Artificial Intelligence für eng gekoppelte, verteilte, vernetzte Steuerungssysteme (OpAI4DNCS)
Die Bedienung mobil-hydraulischer Großbaumaschinen erfordert Erfahrungswissen, das Maschinenführer über viele Jahrzehnte aufbauen. Dieses Wissen ist entscheidend für die präzi-se, effiziente und nachhaltige Maschinennutzung, sodass unerfahrene Maschinenführer eine verringerte Produktivität aufweisen. Künstliche Intelligenz (KI) bietet das Potenzial, dieses Erfahrungswissen nachzubilden und fehlende Fähigkeiten von Maschinenführen unterstützend zu ergänzen. In der Praxis ist der Einsatz von KI jedoch durch ungewisse Umwelteinflüsse erschwert.
Monitoring und Betriebsstrategie für Redox-Fluss-Batterien – MoBs-RFB
Die Energiewende steigert den Strombedarf privater Haushalte. Redox-Fluss-Batterien sind eine vielversprechende Alternative zu Lithium-Speichern, müssen aber effizienter und wartungsfreier werden. Im Projekt MoBs-RFB wird eine innovative Überwachungstechnologie sowie eine Betriebsstrategie für diese Batterien entwickelt, die deren Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit erhöhen.
Multimodales Lernen und fusion für verbesserte Diagnostik mittels Entscheidungsunterstützung in der neuroradiologischen Notfalldiagnostik – NeuroFUSE
Der bayerische Anlagenbau steht vor der Herausforderung, individualisierte Produkte in kleinen Losgrößen effizient und qualitativ hochwertig herzustellen. Bisherige KI-Methoden scheitern oft an unzureichenden Datenmengen und unstrukturierten Dokumentationsprozessen. Zudem erschweren getrennte Rollen von Herstellern und Betreibern die Nutzung von Betriebsdaten für die Produktionsoptimierung.
Multimodales Lernen und fusion für verbesserte Diagnostik mittels Entscheidungsunterstützung in der neuroradiologischen Notfalldiagnostik – NeuroFUSE
Das Projekt NeuroFUSE will die neuroradiologische Notfalldiagnostik durch KI revolutionieren. Es kombiniert Bilddaten und klinische Informationen, um insbesondere bei Schlaganfällen Diagnosen schneller und präziser zu stellen. Ziel ist es, die Gesundheitsversorgung zu verbessern und die Belastung des medizinischen Personals zu verringern.
Nachhaltiges betriebsintegriertes Wassermanagement – BayWater
Steigende Kosten für Frisch- und Abwasser stellen viele Unternehmen vor große Herausforderungen und beeinflussen die Standortwahl. Effizientes innerbetriebliches Recycling von Prozesswasser kann Kosten senken und wertvolle Trinkwasserressourcen schonen – ein entscheidender Beitrag für nachhaltige Industrieprozesse und den Umweltschutz.
Nebenwirkungen in der Medikamentenentwicklung durch Sicherheitsprofilierung früher erkennen – safetyPROFILER
Die Medikamentenentwicklung ist ein äußerst zeit- und kostenintensiver Prozess. Insbesondere der Ausfall von nicht-effektiven Wirkstoffkandidaten in den späten klinischen Phasen führt zu enormen Kosten. Daher bedarf es Technologien, die es ermöglichen, frühzeitig Substanzen zu eliminieren, die Nebenwirkungen und eine geringe Wirksamkeit aufweisen.
Neue Werkstoffkonzepte für Kunststoffplatten-Wärmetauscher zum Aufbau innovativer Wärmepumpen-Heizungssysteme – WärmeKunst
Aufgrund des Klimawandels steigt weltweit der Energiebedarf. Die Nutzung erneuerbarer Energien kann einem Anstieg der Treibhausgasemissionen entgegenwirken. Wärmepumpen gewinnen thermische Energie aus der Umwelt, um Gebäude effizient zu heizen oder zu kühlen. Das Projekt untersucht effiziente und kostengünstige Wärmetauscherplatten aus Kunststoff.
Optische Drucksensoren auf Basis polymerer planarer Bragg-Gitter – Druck-PPBG
Die Druckmesstechnik hat eine zentrale Bedeutung, z. B. in der Schwer-, Lebensmittel- und der Pharmaindustrie. Dieses Projekt befasste sich mit der Neuentwicklung eines optischen Drucksensors basierend auf integrierter Photonik, genauer gesagt auf polymeren planaren Bragg-Gittern. Dafür wurde eine dehnungssensitive Bragg-Gitter-Struktur direkt in eine Druck-Wandler-Membran integriert. Dabei wurde als optisches Substrat und gleichzeitiges Membranmaterial ein modernes und hochtemperaturfestes aber dennoch kostengünstiges spritzgegossenes Cycloolefin-Copolymer (COC) genutzt. Im ersten Projektabschnitt wurden integriert-optische Drucksensoren mit Hilfe einer Kombination von Ultrakurzpulslaser- und Mikrofräsprozessen gefertigt und optimiert. So konnten Relativdrucksensoren mit Sensitivitäten von bis zu 39 pm kPa für Druckbereiche bis zu 450 kPa hergestellt werden.
Prädiktion des prozeduralen Erfolgs der perkutanen Mitralklappenrekonstruktion mittels künstlicher Intelligenz – MitrAI
Eine minimalinvasive, kathetergestützte Mitralklappenrekonstruktion bietet die Möglichkeit, Patienten mit schwerem Klappendefekt ohne eine offene herzchirurgische Operation zu behandeln. Mithilfe künstlicher Intelligenz soll erstmalig der Erfolg der Prozedur vorausgesagt werden können, was zu einer verbesserten Planbarkeit des Verfahrens führen soll.
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.
ROBOTER gesteuertes MRF Polieren – Roboter MRF
Ziel des Projekts ist die Anwendung der hochpräzisen Finishing-Technologie Polieren mit magnetorheologischen Fluiden (MRF) auf die automatisierte Bearbeitung von optischen Präzisionsbauteilen. Basis ist ein flexibler 6-Achs-Industrieroboter in einer integrierten Fertigungszelle, bestehend aus Bearbeitungs-, Reinigungs- und Messstation.
Salz-Kernschießen: Nachhaltige Produktion hochkomplexer Leichtmetallbauteile über binderfreie Gießkerne aus Salz – SaKe
Steigende Anforderungen an Emissionsgrenzwerte und eine Verknappung der Ressource Sand stellen für die Gießereiindustrie eine Herausforderung dar. Die Verwendung von Salz zur Herstellung von Kernen bietet das Potential eines emissionsfreien und kreislauforientierten Prozesses für die Formherstellung in der Produktion von Aluminiumgussteilen.
SHIELD - Sichere heimische (Bio-)Lebensmittel durch sensorische Detektionsverfahren
Jedes Jahr landen Millionen an Tonnen Lebensmittel im Müll. Das Gros entsteht in der Primärproduktion, in der Verarbeitung sowie im Handel. Oft ist beschädigte Ware der Grund. Ziel des Forschungsverbundes war es, diese schadhaften Produkte anhand schneller und effizienter Detektionsmethoden sicher zu identifizieren, um die Sicherheit von Lebensmitteln entlang der Wertschöpfungskette zu gewährleisten.
SpikingBody
Im Projekt SpikingBody kombinieren die Simi GmbH und die Forschungseinrichtung fortiss GmbH ihre Kompetenzen auf dem Feld der Bewegungsanalyse, der neuromorphen Technologien und der Edge KI.
Ziel des Vorhabens ist dabei einen Sensor zu erforschen, der menschliche Bewegungen mittels neuromorpher Hardware (ereignisbasierte Kamera und neuromorpher KI-Chip) und Algorithmen erkennt und analysiert.
Systematische Elektrifizierung konventionell angetriebener stark emittierender Großgeräte – SEkaseG
Bei der Integration neuer Antriebstechnologien in Großgeräte in bestehende Produkte werden technologiespezifische Eigenschaften häufig einfach an das bestehende Produkt angepasst und damit Nachhaltigkeitspotenziale nicht voll ausgeschöpft. Ein systematisches Vorgehen bei der Elektrifizierung von bisher konventionell angetriebenen Großgeräten kann helfen, diese Lücke zu schließen und die Vorteile der neuen Technologie effizient in bestehende Produktpaletten zu integrieren.
Trusted Engineering Design for Medical Devices – TED-MeD
Das Projekt TED-MeD zielt darauf ab, die Entwicklung und Zulassung medizinischer Geräte zu beschleunigen. Durch die Schaffung eines interaktiven Assistenzsystems, das Sicherheitsrisiken erkennt und den Zulassungsprozess unterstützt, wird die Sicherheit von innovativen Technologien erhöht bei gleichzeitiger Senkung der Risiken und Kosten.
Untersuchung der hochfrequent-gepulsten kryogenen Minimalmengenschmierung in der Drehbearbeitung duktiler Werkstoffe – KryoPuls
In der Drehbearbeitung duktiler Werkstoffe beeinträchtigen der häufig ausbleibende Spanbruch und die Verwendung konventioneller Kühlschmierstoffe (KSS) die Nachhaltigkeit. Im Projekt wird eine hochfrequent- gepulste kryogene Minimalmengenschmierung (kMMS) entwickelt, mit der diese Herausforderungen adressiert werden sollen.
Verbesserte Simulationsansätze und Entwicklung neuartiger Feedstockmaterialien für den metallischen Pulverspritzguss – SimFeed
Im Projekt SimFeed steht die simulative und experimentelle Betrachtung der Entstehungsursachen von Entmischungen im Pulverspritzguss (MIM) im Fokus. Das Augenmerk liegt auf den Material-, Prozess- und Geometrieeinflüssen auf die Separation von Pulver und Matrix. Dies soll die Separation gezielt vermeiden und die Prozesssicherheit erhöhen.
Von der Edge zur Cloud und zurück: Skalierbare und Adaptive Sensordatenverarbeitung
In vielen industriellen Anwendungen werden zur kontinuierlichen Überwachung von Maschinen und Anlagen große Mengen von Sensordaten an der Edge – also auf Rechnersystemen direkt vor Ort – generiert und ausgewertet. Typischerweise werden diese Daten in die Cloud übertragen, um sie für weitere analytische Zwecke zu nutzen. Dabei bleiben Rechenressourcen an der Edge oft ungenutzt.
Vorhersage der Werkzeugermüdung in Kaltmassivumformprozessen – ErSim
Maximale Effizienz und minimaler Materialverlust – durch Kaltmassivumformung wird die Möglichkeit geschaffen, Bauteile umweltfreundlich und ressourcenschonend zu fertigen. Um wirtschaftlich wettbewerbsfähig zu sein, ist es entscheidend, dem frühzeitigen Werkzeugausfall entgegenzuwirken. Zu diesem Zweck werden Simulationen eingesetzt.
Weiterentwicklung der Bodenwäsche für PFAS-belastete Böden im Hinblick auf ein Recycling der Feinfraktionen – BoReF
Vielerorts verunreinigen sogenannte „Ewigkeitschemikalien“ den Boden. Diese Stoffe werden in der Umwelt kaum abgebaut und sind eine erhebliche Gefahr für den Menschen. Mit dem Verfahren der Bodenwäsche können belastete, grobkörnige Böden gereinigt werden. Das Projekt BoReF entwickelt das Verfahren weiter und erweitert es auf feinkörnige Böden.
| Titel | Exzerpt | Projekttyp | Bereich | Jahr |
|---|---|---|---|---|
| Automatische Qualitätssicherung von 3D Visualisierungen im Automobil – 3D AutoQVis | 3D-Visualisierungen in Automobilen generieren ihre dynamischen Inhalte über Umfeldsensoren in Kombination mit Kartendaten und Kamerabildern. Kostspielig manuell vordefinierte Testfälle überprüfen diese Benutzeroberflächen. Im Projekt soll ein Werkzeug erstellt werden, das darauf zielt, solche Visualisierungen mittels aktuellster Forschung in den Bereichen Computer Vision und maschinelles Lernen automatisiert zu testen. | |||
| Automatisierte Finish-Bearbeitung komplexer Geometrien im Maschinen- und Werkzeugbau auf Grundlage eines KI- und Roboter-basierten Ansatzes – AutoFIN | Werkzeugformen für die Herstellung von Karosserieblechen müssen nach ihrer maschinellen Herstellung durch manuelles Schleifen nachbearbeitet werden. Da diese Arbeit kostenintensiv ist und wertvolles Fachpersonal bindet, soll ein Verfahren entwickelt werden, das einen signifikanten Anteil der Bearbeitungsfläche automatisiert schleifen kann. | |||
| Automatisiertes, modellgestütztes virtuelles Engineering in der Lebensmittelindustrie 4.0 auf Grundlage modularer Anlagenplanungsdaten – virtASI | Steigende Energiekosten, Personalmangel und eine hohe Anlagenkomplexität stellen das Engineering in der Lebensmittelindustrie vor enorme Herausforderungen. Ziel des Forschungsvorhabens virtASI ist es, durch neuartige Simulations- und Automatisierungslösungen das Engineering zu digitalisieren, zu vereinfachen und insgesamt zu verbessern. | |||
| Bildgestützte robotische Mikrochirurgie in der Ophthalmologie – BiRoMicO | Die Ophthalmochirurgie erfordert in der Regel Eingriffe im Mikrometerbereich, die eine extrem hohe Präzision und Geschicklichkeit vom Operateur verlangen. Ein limitierender Faktor für diese Präzision ist der physiologische Tremor, der im Bereich von 100 bis 200 μm liegt und auf die feinen Instrumente übertragen wird. | |||
| Datengetriebene Qualitätsermittlung und Prozesssteuerung in der Bauteilfertigung – Q-Process | Das Projekt Q-Process entwickelte eine datenbasierte Prozesskontrolle und Ergebnisprognose für die spanende Bearbeitung zylindrischer Bauteile. Ziel war eine optimierte Prozessüberwachung, die sowohl Qualität als auch Effizienz verbessert. Im Fokus stand die Einhaltung enger Toleranzgrenzen bei Maßhaltigkeit und Oberflächengüte. | |||
| DHODH-Inhibitoren in Kombinationstherapien gegen COVID-19 und weitere klinisch relevante Virusinfektionen – IMU-COVID | Trotz verfügbarer Impfstoffe und zwischenzeitlich zugelassener Therapeutika ist die Entwicklung und Zulassung weiterer Medikamente unerlässlich, um auf etwaige zukünftige Coronavirus-Infektionswellen vorbereitet zu sein. Das Ziel des Kooperationsprojektes IMU-COVID war die Entwicklung potenzieller Medikamente für die Therapie und Prävention der SARS-CoV-2-Infektion. | |||
| Digitale Fabrik für KMUs – Nutzbarmachung von Punktwolken – DigiFab4KMU | Fabrikplanung wird zunehmend kurzzyklischer. Digitale Fabrikmodelle, die in der Regel auf Punktwolken basieren, bieten die Chance, die Effizienz der Fabrikplanung zu steigern, müssen jedoch manuell nachmodelliert werden. KMU können diese manuellen Aufwände nur begrenzt leisten und daher nicht von den Vorteilen digitaler Modelle profitieren. | |||
| Energy-Efficient Electro-Photonic Integrated Circuits for High-Performance Computing – EPIC4HPC | Das Projekt EPIC4HPC treibt die Beschleunigung der Datenübertragung innerhalb von KI-Servern erheblich voran: Es wird ein Transceiver als Electro-Photonic Integrated Circuit (EPIC) mit reduziertem Energieverbrauch und erhöhter Packungsdichte entwickelt, der Datenraten bis zu 224 Gbit/s bei einem Energiebedarf unter 2 pJ/bit erreichen soll. | |||
| 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 eines Verfahrens für die Bioremediation von PAK- und Phenol-belasteten Bodenmaterialien mit Hilfe eines mikrobiellen Konsortiums – PAKBiocycle | Im Vorhaben PAKBiocycle soll ein mikrobiologischer Prozess entwickelt werden, mit dem polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Phenol-Verunreinigungen, beides gesundheitsschädliche Substanzen, in belasteten Bodenmaterialien durch ein neues mikrobielles Konsortium verstoffwechselt und abgebaut werden können. | |||
| Entwicklung praxisrelevanter Hyperthermiesysteme zur Verbesserung multimodaler klinischer Konzepte für die Induktion von Antitumor-Immunantworten – MikroHyperTumImmun | Die lokale Erwärmung eines Tumors mit Mikrowellen (Hyperthermie) wird seit Jahrzehnten klinisch eingesetzt. Es fehlten jedoch praxisrelevante präklinische Hyperthermiesysteme, um Kenngrößen zur Optimierung patientenspezifischer Behandlungskonzepte und Mikrowellen-Applikatoren zu definieren und Empfehlungen für die Entwicklung von innovativen Konzepten für klinische Studien zu geben. | |||
| Entwicklung von Sensormodellen für virtuelle Testumgebungen anhand von Realdaten und 3D-Rekonstruktionen | Für die Entwicklung und das Testen autonomer Fahrzeugfunktionen ist die virtuelle Fahrsimulation wesentlicher Bestandteil. Die Simulation der Sensorik eines (autonomen) Fahrzeuges spielt dabei eine besondere Rolle. Benötigt wird eine virtuelle Sensorsimulation, die auch die typischen Grenzen und Fehler des Sensors realitätsnah abbildet. | |||
| Erzeugung von Panoramabildern aus 3D-Laser-Punktewolken und Kamerabildern | Mit 3D-Laserscannern lassen sich heute 3D-Modelle unserer Umgebung mit hoher Genauigkeit erstellen. Obwohl die räumliche Auflösung im Bereich weniger Millimeter liegt, reicht sie noch nicht an die von Kameras gewohnte Auflösung heran. Eine direkte Darstellung der gemessenen Laser-Punkte hat daher bei weitem nicht die Qualität eines Fotos. Panoramabilder, also 360°-Aufnahmen, werden deshalb gerne eingesetzt, um eine Sicht auf die aufgenommene Szene in der Qualität eines Fotos zu ermöglichen. | |||
| Evaluation und Entwicklung von Fairnesskriterien in Generativen KI-Modellen – EvEn FAIr | KI-basierten Bildgeneratoren fehlt häufig eine faire und transparente Kontrolle der generierten Inhalte. Im Rahmen des Projekts werden Methoden entwickelt, um Fairness in generativen Modellen messbar zu machen und schon im Trainingsprozess zu optimieren. Dies ermöglicht KI-Systeme, die vielfältig, Bias-frei und zuverlässig arbeiten. | |||
| 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. | |||
| Forschungsverbund Energie – Sektorkopplung und Micro-Grids – STROM | Die Veränderung des Energiesystems bedingt durch Klimaveränderung, Geopolitik und wirtschaftliche und soziale Randbedingungen verlangt schnelle Entscheidungen, die alle Ebenen des Systems betreffen. Auf der Ebene der Heizungssysteme und Verteilnetze sind es dabei eher kleinteilige Veränderungen, die immer wieder detaillierte Kenntnisse der lokalen Gegebenheiten im Zusammenspiel mit dem Gesamtsystem erfordern. | |||
| Forschungsverbund zur Auslegung nachhaltiger Produkte mittels Generative Design – FORAnGen | Generative Design kann mithilfe KI-gestützter Simulationen und maschinellen Lernens automatisiert optimierte, nachhaltige Bauteile erzeugen. FORAnGen möchte die Generative-Design-Methodik um die Punkte Herstellungsabsicherung und Nachhaltigkeitsbewertung erweitern, um so Fachkräftemangel und steigende Kosten in der Industrie zu bewältigen. | |||
| 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. | |||
| Grundlagen kostengünstiger Hochgeschwindigkeits-Burst-Laser für hochauflösende und hochfrequente in-situ-Messtechnik – InnoBurst | Viele technisch wichtige Prozesse sind so schnell, dass heutige Messtechniken sie zeitlich nicht auflösen können oder die geeignete Messtechnik weltweit nur ganz vereinzelt zur Verfügung steht. Die Partner im Projekt „InnoBurst“ entwickeln einen kostengünstigen, hochenergetischen und hochrepetierenden Pulslaser als einen Key-Enabler. | |||
| Hochstabile verlustarme IBS-Schichten – SLIC | Im Fokus des Forschungsvorhabens SLIC stehen neuartige hochbelastbare und verlustarme ionenstrahlzerstäubte Schichten als Grundlage für zukünftige kommerzielle Hochleistungslaseranwendungen. Mit großer Wirtschaftlichkeit hergestellt haben sie durch verbesserte Effizienz und Nachhaltigkeit in diesen Bereichen gesellschaftliche Relevanz. | |||
| Hybride Fertigungskonzepte zur intelligenten Temperierung großvolumiger Werkzeuge – IntelliTemp | Die konventionellen technologischen Konzepte für die Fertigung großvolumiger Urformwerkzeuge sehen die Umsetzung eines Temperiersystems durch geradlinige Bohrungen für Kühlkanäle vor. Damit ist eine Werkzeugtemperierung, die optimal an Bauteilanforderungen angepasst ist, nicht möglich. Das Ziel dieses Projektes war die Entwicklung eines Technologiekonzeptes zur Herstellung großvolumiger Urformwerkzeuge mit anforderungsgerechter Temperierung und herausragenden, funktionellen Eigenschaften. | |||
| InnoReSt – Innovative Regelungs- und Steuerungsstrategien für Druckerhöhungsanlagen | Druckerhöhungsanlagen sind automatisiert arbeitende Fluidförderanlagen, welche in der Trinkwas-serversorgung zum Einsatz kommen, um ein gefordertes Druckniveau einhalten zu können. Jedoch werden diese komplexen Systeme oft nur mittels einfacher Regelungsalgorithmen geregelt. | |||
| Innovative Raman-Sensor-Technologie zur beschleunigten Entwicklung von Bioprozessen – RaSenT Bio | Die grüne Transformation und die Entwicklung neuer Medikamente erfordern eine schnellere Bioprozessentwicklung. „RaSenT Bio“ verfolgt das Ziel, mit nur einer einzigen Messtechnik, der Raman-Technologie, in jedem Schritt der Bioprozessentwicklung alle relevanten Konzentrationen zu messen und somit eine „rasende“ Bioprozessentwicklung zu ermöglichen. | |||
| Innovatives thermisches Management von Batteriemodulen – InnoTherMaBatt | Die Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Lebensdauer von Batteriespeichern wird wesentlich durch das Thermomanagement bestimmt. Bei unzureichender Wärmeabfuhr kommt es zu lokalen Überhitzungen, die zu beschleunigter Alterung, Leistungsverlust und erhöhtem Ausfallrisiko führen. Konventionelle Kühlstrategien stoßen bei zunehmender Leistungsdichte und Komplexität moderner Speichersysteme an ihre Grenzen. | |||
| Isolierte Singularitäten bei Flächentragwerken in der Baustatik – ISIFLAB | Singularitäten führen in der numerischen Simulation von Flächentragwerken zu Spannungsspitzen, die schwer zu kontrollieren sind. Gängige Maßnahme wie z. B. die Netzverfeinerung führen kaum zu einer Verbesserung bzw. können in der Nähe der Singularität sogar zu einem Anstieg der Spannungsspitzen führen. | |||
| KI gestützte Online-Optimierung für eine hocheffiziente Verfahrensführung im bayerischen Anlagenbau – KI-BAYOPT | Der bayerische Anlagenbau steht vor der Herausforderung, individualisierte Produkte in kleinen Losgrößen effizient und qualitativ hochwertig herzustellen. Bisherige KI-Methoden scheitern oft an unzureichenden Datenmengen und unstrukturierten Dokumentationsprozessen. Zudem erschweren getrennte Rollen von Herstellern und Betreibern die Nutzung von Betriebsdaten für die Produktionsoptimierung. | |||
| Kombination exakter 3D Lasermessungen mit detaillierten 2D Bildern zur detailreichen 3D Rekonstruktion – exadet3D | Mit 3D-Laserscannern können Gebäude von innen und außen sehr präzise vermessen werden. Die Auflösung reicht jedoch nicht an das heran, was man von Fotografien gewohnt ist. Ziel des Projekts ist es, die Algorithmik und ein Aufnahmesystem zu entwickeln, mit denen man den hohen Detailgrad von Fotografien auf 3D-Laserscans übertragen kann. | |||
| 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. | |||
| Maschinenführer-zentrierte Parametrierung von Artificial Intelligence für eng gekoppelte, verteilte, vernetzte Steuerungssysteme (OpAI4DNCS) | Die Bedienung mobil-hydraulischer Großbaumaschinen erfordert Erfahrungswissen, das Maschinenführer über viele Jahrzehnte aufbauen. Dieses Wissen ist entscheidend für die präzi-se, effiziente und nachhaltige Maschinennutzung, sodass unerfahrene Maschinenführer eine verringerte Produktivität aufweisen. Künstliche Intelligenz (KI) bietet das Potenzial, dieses Erfahrungswissen nachzubilden und fehlende Fähigkeiten von Maschinenführen unterstützend zu ergänzen. In der Praxis ist der Einsatz von KI jedoch durch ungewisse Umwelteinflüsse erschwert. | |||
| Monitoring und Betriebsstrategie für Redox-Fluss-Batterien – MoBs-RFB | Die Energiewende steigert den Strombedarf privater Haushalte. Redox-Fluss-Batterien sind eine vielversprechende Alternative zu Lithium-Speichern, müssen aber effizienter und wartungsfreier werden. Im Projekt MoBs-RFB wird eine innovative Überwachungstechnologie sowie eine Betriebsstrategie für diese Batterien entwickelt, die deren Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit erhöhen. | |||
| Multimodales Lernen und fusion für verbesserte Diagnostik mittels Entscheidungsunterstützung in der neuroradiologischen Notfalldiagnostik – NeuroFUSE | Der bayerische Anlagenbau steht vor der Herausforderung, individualisierte Produkte in kleinen Losgrößen effizient und qualitativ hochwertig herzustellen. Bisherige KI-Methoden scheitern oft an unzureichenden Datenmengen und unstrukturierten Dokumentationsprozessen. Zudem erschweren getrennte Rollen von Herstellern und Betreibern die Nutzung von Betriebsdaten für die Produktionsoptimierung. | |||
| Multimodales Lernen und fusion für verbesserte Diagnostik mittels Entscheidungsunterstützung in der neuroradiologischen Notfalldiagnostik – NeuroFUSE | Das Projekt NeuroFUSE will die neuroradiologische Notfalldiagnostik durch KI revolutionieren. Es kombiniert Bilddaten und klinische Informationen, um insbesondere bei Schlaganfällen Diagnosen schneller und präziser zu stellen. Ziel ist es, die Gesundheitsversorgung zu verbessern und die Belastung des medizinischen Personals zu verringern. | |||
| Nachhaltiges betriebsintegriertes Wassermanagement – BayWater | Steigende Kosten für Frisch- und Abwasser stellen viele Unternehmen vor große Herausforderungen und beeinflussen die Standortwahl. Effizientes innerbetriebliches Recycling von Prozesswasser kann Kosten senken und wertvolle Trinkwasserressourcen schonen – ein entscheidender Beitrag für nachhaltige Industrieprozesse und den Umweltschutz. | |||
| Nebenwirkungen in der Medikamentenentwicklung durch Sicherheitsprofilierung früher erkennen – safetyPROFILER | Die Medikamentenentwicklung ist ein äußerst zeit- und kostenintensiver Prozess. Insbesondere der Ausfall von nicht-effektiven Wirkstoffkandidaten in den späten klinischen Phasen führt zu enormen Kosten. Daher bedarf es Technologien, die es ermöglichen, frühzeitig Substanzen zu eliminieren, die Nebenwirkungen und eine geringe Wirksamkeit aufweisen. | |||
| Neue Werkstoffkonzepte für Kunststoffplatten-Wärmetauscher zum Aufbau innovativer Wärmepumpen-Heizungssysteme – WärmeKunst | Aufgrund des Klimawandels steigt weltweit der Energiebedarf. Die Nutzung erneuerbarer Energien kann einem Anstieg der Treibhausgasemissionen entgegenwirken. Wärmepumpen gewinnen thermische Energie aus der Umwelt, um Gebäude effizient zu heizen oder zu kühlen. Das Projekt untersucht effiziente und kostengünstige Wärmetauscherplatten aus Kunststoff. | |||
| Optische Drucksensoren auf Basis polymerer planarer Bragg-Gitter – Druck-PPBG | Die Druckmesstechnik hat eine zentrale Bedeutung, z. B. in der Schwer-, Lebensmittel- und der Pharmaindustrie. Dieses Projekt befasste sich mit der Neuentwicklung eines optischen Drucksensors basierend auf integrierter Photonik, genauer gesagt auf polymeren planaren Bragg-Gittern. Dafür wurde eine dehnungssensitive Bragg-Gitter-Struktur direkt in eine Druck-Wandler-Membran integriert. Dabei wurde als optisches Substrat und gleichzeitiges Membranmaterial ein modernes und hochtemperaturfestes aber dennoch kostengünstiges spritzgegossenes Cycloolefin-Copolymer (COC) genutzt. Im ersten Projektabschnitt wurden integriert-optische Drucksensoren mit Hilfe einer Kombination von Ultrakurzpulslaser- und Mikrofräsprozessen gefertigt und optimiert. So konnten Relativdrucksensoren mit Sensitivitäten von bis zu 39 pm kPa für Druckbereiche bis zu 450 kPa hergestellt werden. | |||
| Prädiktion des prozeduralen Erfolgs der perkutanen Mitralklappenrekonstruktion mittels künstlicher Intelligenz – MitrAI | Eine minimalinvasive, kathetergestützte Mitralklappenrekonstruktion bietet die Möglichkeit, Patienten mit schwerem Klappendefekt ohne eine offene herzchirurgische Operation zu behandeln. Mithilfe künstlicher Intelligenz soll erstmalig der Erfolg der Prozedur vorausgesagt werden können, was zu einer verbesserten Planbarkeit des Verfahrens führen soll. | |||
| 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. | |||
| ROBOTER gesteuertes MRF Polieren – Roboter MRF | Ziel des Projekts ist die Anwendung der hochpräzisen Finishing-Technologie Polieren mit magnetorheologischen Fluiden (MRF) auf die automatisierte Bearbeitung von optischen Präzisionsbauteilen. Basis ist ein flexibler 6-Achs-Industrieroboter in einer integrierten Fertigungszelle, bestehend aus Bearbeitungs-, Reinigungs- und Messstation. | |||
| Salz-Kernschießen: Nachhaltige Produktion hochkomplexer Leichtmetallbauteile über binderfreie Gießkerne aus Salz – SaKe | Steigende Anforderungen an Emissionsgrenzwerte und eine Verknappung der Ressource Sand stellen für die Gießereiindustrie eine Herausforderung dar. Die Verwendung von Salz zur Herstellung von Kernen bietet das Potential eines emissionsfreien und kreislauforientierten Prozesses für die Formherstellung in der Produktion von Aluminiumgussteilen. | |||
| SHIELD – Sichere heimische (Bio-)Lebensmittel durch sensorische Detektionsverfahren | Jedes Jahr landen Millionen an Tonnen Lebensmittel im Müll. Das Gros entsteht in der Primärproduktion, in der Verarbeitung sowie im Handel. Oft ist beschädigte Ware der Grund. Ziel des Forschungsverbundes war es, diese schadhaften Produkte anhand schneller und effizienter Detektionsmethoden sicher zu identifizieren, um die Sicherheit von Lebensmitteln entlang der Wertschöpfungskette zu gewährleisten. | |||
| SpikingBody | Im Projekt SpikingBody kombinieren die Simi GmbH und die Forschungseinrichtung fortiss GmbH ihre Kompetenzen auf dem Feld der Bewegungsanalyse, der neuromorphen Technologien und der Edge KI. Ziel des Vorhabens ist dabei einen Sensor zu erforschen, der menschliche Bewegungen mittels neuromorpher Hardware (ereignisbasierte Kamera und neuromorpher KI-Chip) und Algorithmen erkennt und analysiert. | |||
| Systematische Elektrifizierung konventionell angetriebener stark emittierender Großgeräte – SEkaseG | Bei der Integration neuer Antriebstechnologien in Großgeräte in bestehende Produkte werden technologiespezifische Eigenschaften häufig einfach an das bestehende Produkt angepasst und damit Nachhaltigkeitspotenziale nicht voll ausgeschöpft. Ein systematisches Vorgehen bei der Elektrifizierung von bisher konventionell angetriebenen Großgeräten kann helfen, diese Lücke zu schließen und die Vorteile der neuen Technologie effizient in bestehende Produktpaletten zu integrieren. | |||
| Trusted Engineering Design for Medical Devices – TED-MeD | Das Projekt TED-MeD zielt darauf ab, die Entwicklung und Zulassung medizinischer Geräte zu beschleunigen. Durch die Schaffung eines interaktiven Assistenzsystems, das Sicherheitsrisiken erkennt und den Zulassungsprozess unterstützt, wird die Sicherheit von innovativen Technologien erhöht bei gleichzeitiger Senkung der Risiken und Kosten. | |||
| Untersuchung der hochfrequent-gepulsten kryogenen Minimalmengenschmierung in der Drehbearbeitung duktiler Werkstoffe – KryoPuls | In der Drehbearbeitung duktiler Werkstoffe beeinträchtigen der häufig ausbleibende Spanbruch und die Verwendung konventioneller Kühlschmierstoffe (KSS) die Nachhaltigkeit. Im Projekt wird eine hochfrequent- gepulste kryogene Minimalmengenschmierung (kMMS) entwickelt, mit der diese Herausforderungen adressiert werden sollen. | |||
| Verbesserte Simulationsansätze und Entwicklung neuartiger Feedstockmaterialien für den metallischen Pulverspritzguss – SimFeed | Im Projekt SimFeed steht die simulative und experimentelle Betrachtung der Entstehungsursachen von Entmischungen im Pulverspritzguss (MIM) im Fokus. Das Augenmerk liegt auf den Material-, Prozess- und Geometrieeinflüssen auf die Separation von Pulver und Matrix. Dies soll die Separation gezielt vermeiden und die Prozesssicherheit erhöhen. | |||
| Von der Edge zur Cloud und zurück: Skalierbare und Adaptive Sensordatenverarbeitung | In vielen industriellen Anwendungen werden zur kontinuierlichen Überwachung von Maschinen und Anlagen große Mengen von Sensordaten an der Edge - also auf Rechnersystemen direkt vor Ort - generiert und ausgewertet. Typischerweise werden diese Daten in die Cloud übertragen, um sie für weitere analytische Zwecke zu nutzen. Dabei bleiben Rechenressourcen an der Edge oft ungenutzt. | |||
| Vorhersage der Werkzeugermüdung in Kaltmassivumformprozessen – ErSim | Maximale Effizienz und minimaler Materialverlust – durch Kaltmassivumformung wird die Möglichkeit geschaffen, Bauteile umweltfreundlich und ressourcenschonend zu fertigen. Um wirtschaftlich wettbewerbsfähig zu sein, ist es entscheidend, dem frühzeitigen Werkzeugausfall entgegenzuwirken. Zu diesem Zweck werden Simulationen eingesetzt. | |||
| Weiterentwicklung der Bodenwäsche für PFAS-belastete Böden im Hinblick auf ein Recycling der Feinfraktionen – BoReF | Vielerorts verunreinigen sogenannte „Ewigkeitschemikalien“ den Boden. Diese Stoffe werden in der Umwelt kaum abgebaut und sind eine erhebliche Gefahr für den Menschen. Mit dem Verfahren der Bodenwäsche können belastete, grobkörnige Böden gereinigt werden. Das Projekt BoReF entwickelt das Verfahren weiter und erweitert es auf feinkörnige Böden. |


