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.
25 Projekte
| Titel | Exzerpt | Projekttyp | Bereich | Jahr |
|---|---|---|---|---|
| Automatische Qualitätssicherung von 3D Visualisierungen im Automobil – 3D AutoQVis – überarbeiteter Antrag | Automobile enthalten zunehmend 3D-Visualisierungen, die auf Basis der Umfeldsensoren dynamische Inhalte generieren. Einerseits werden in klassischen Navigationssystemen Straßen, Gebäude und das Gelände in der dritten Dimension dargestellt, andererseits werden diese Informationen zunehmend zur Visualisierung der zahlreichen Fahrassistenzsysteme verwendet. Neuerdings finden sie auch Einzug in Augmented-Reality-basierte Navigationssysteme. Das Testen dieser Anwendungen ist noch nicht automatisiert möglich und beruht auf kostspielig manuell vordefinierten Testfällen, welche die Anforderungen aus dem Alltag nur unzureichend abdecken. Im Projekt 3D AutoQVis soll ein Werkzeug erstellt werden, das darauf zielt, solche Visualisierungen mittels aktuellster Forschung in den Bereichen Computer Vision und maschinelles Lernen automatisiert zu testen. | |||
| 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. | |||
| 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 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| 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. | |||
| Forschungsverbund Intelligente Fertigungsprozesse & Closed-Loop-Produktion – FORinFPRO | Der Forschungsverbund zielt darauf ab, selbstadaptive Regelungssysteme für Maschinen, Anlagen und Prozessketten zu entwickeln und umzusetzen, welche aus vergangenen Prozessschritten lernen können, um sich an zukünftige Erfordernisse des Prozesses besser anpassen zu können. Hierdurch wird nicht nur eine höhere Bauteilqualität, sondern auch eine erhöhte Robustheit (z. B. bei recycelten Materialen) und Ressourceneffizienz erreicht. Dazu arbeiten Fachleute aus den Bereichen Prozesstechnik, Werkstoffwissenschaften, Künstliche Intelligenz und Regelungstechnik zusammen. |