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.
92 Projekte
| Titel | Exzerpt | Projekttyp | Bereich | Jahr |
|---|---|---|---|---|
| Entwicklung eines Mikrowellenplasma-Verfahrens für das Blähen von Glaspulvern zu Mikrohohlglaskugeln zur Substitution fossiler Energieträger – PlasmaGlassBead | Bislang werden Mikrohohlglaskugeln überwiegend in einer Erdgasflamme erzeugt. Dazu wird ein Rohglaspulver in die Flamme gedüst, wo das Glaspulver im Flug aufschmilzt und durch eine dabei einsetzende Gasentwicklung ab ca. 1100 °C aufgebläht wird. So entstehen winzige Hohlkugeln. Anstatt die Energie durch Gasfeuerung oder in selteneren Fällen durch Widerstandsheizung zuzuführen, können Hohlglaskugeln auch in einer Plasmaflamme erzeugt werden. Plasmen sind neben den Aggregatszuständen fest, flüssig und gasförmig der vierte Aggregatszustand und enthalten teilweise oder vollständig ionisierte Gase. Die Plasmaanregung erfolgt elektrisch, d. h. Plasmen können mit grünem Strom generiert werden. | |||
| Entwicklung und Validierung einer umweltfreundlichen Methode zur Entlackung von lackierten Kunststoffbauteilen – EnLaKu | Das Recycling von lackierten Kunststoffteilen ist eine große Herausforderung für die Entsorgungsindustrie, die Lackierung erschwert das spätere Recycling der Kunststoffbauteile massiv. Großes Potenzial für die umweltfreundliche, kostengünstige und zugleich werkstoffgerechte Trennung der Lackschichten von thermoplastischen Kunststoffträgern hat die Laserstrahlentlackungstechnik. Ein großer Vorteil dieser Technologie ist, dass sich die Parameter des Lasers präzise für das jeweilige Material anpassen lassen, um den Prozess sowie seine Geschwindigkeit zu optimieren und somit die Belastung der thermoplastischen Oberfläche zu minimieren. Im Projekt soll daher eine neuartige Prozesstechnik für ein industrialisiertes Recycling von lackierten thermoplastischen Kunststoffen entwickelt und validiert werden, um zukünftig die großen Abfallmengen von lackierten Kunststoffteilen zu bewältigen und gleichzeitig das Rezyklat aufzubereiten. | |||
| Evaluierung des Wachsausschmelzverfahrens zur Herstellung von HF-Komponenten – HF-GUSS | Kommunikationssysteme wie die neueste Mobilfunkgeneration (6G) oder bildgebende Radarsysteme in Kraftfahrzeugen verwenden hohe Signalfrequenzen, um eine hohe Bandbreite für die Signalübertragung oder eine hohe Bildauflösung zu erreichen. Die Verwendung von dreidimensionalen Strukturen wie Hohlleitern kann die elektrischen Verluste bei der Signalübertragung erheblich reduzieren und effizientere 3D-Antennensysteme ermöglichen. | |||
| Fluor-freies Opalglas auf Basis von Kalk-Natron-Silikatglas – OpalFluorFrei | Die Ästhetik weißer Opalgläser wird für zahlreiche Produkte wie Kosmetika, Tafelgeschirr oder Lampen verwendet. Der Opaleffekt entsteht beim Schmelzen durch zugesetzte Trübungsmittel, die eine Phasentrennung durch Entmischen zweier Glasphasen oder durch Kristallisation im Glas erzeugen. Die Phasentrennung ruft wiederum Lichtbeugung und streuung zwischen den Phasen hervor und lässt so den Opal-Effekt entstehen. Größe, Form und Brechungseigenschaft der Streuzentren sind entscheidende Parameter, die den Grad der Trübung und das Erscheinungsbild bestimmen. | |||
| 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. | |||
| Vorversuche zur Auswahl eines Werkstoffs für die additive Fertigung einer oxydationsbeständigen Hochtemperatursonde, insbesondere für Luft- und Raumfahrt Anwendungen – AM-HTAP | Die Turbinentechnologie stellt einen Schlüsselbereich für die Zukunft der Luft- und Raumfahrt dar. Die Herausforderungen von Strömungsfeldmessungen in Turbinen stellen neben der notwendigen filigranen Geometrie der Sonden Temperaturen oberhalb 1.000°C dar. Ziel des beantragten Forschungsprojekts ist daher die Identifikation und Validierung eines Werkstoffs, der die additive Fertigung von oxydationsbeständigen Hochtemperatursonden zur Messung von Strömungen in Gasturbinen ermöglicht. Der Werkstoff soll additiv verarbeitbar sein und bei über 1.200°C eingesetzt werden können. Zu entwickeln sind hierzu Methoden zur Werkstoffcharakterisierung und -bewertung und zur additiven Fertigung von filigranen Versuchskörpern aus diesen Werkstoffen im Labor- bzw. Technikumsmaßstab. | |||
| 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. | |||
| 3D Leistungstransformatoren mit integrierter Drossel – 3D-LID | Magnetische Bauelemente spielen eine wichtige Rolle in vielen leistungselektronischen Schaltungen, zum Beispiel zur galvanischen Trennung oder zur Spannungsanpassung. Die Miniaturisierung dieser Komponenten wird durch steigende Taktfrequenzen moderner Halbleiter ermöglicht, parasitäre Effekte durch hohe Betriebsfrequenzen stellen aber auch Herausforderungen dar. | |||
| Charakterisierung der Photosensibilität transparenter Polymerwerkstoffe für die Herstellung integriert-optischer Bauelemente | Das wissenschaftliche Interesse an polymerbasierten Werkstoffen als Basis für integriert-optische Bauelemente hat im Verlauf der letzten Jahre stetig zugenommen. | |||
| Computergestützte Pad-Modifikation – CoPaMo | Die Anforderungen in den Bereichen Lithographie und Halbleiter-Qualitätssicherung steigen stetig an. Kleine Strukturgrößen in der Mikrosystemtechnik von weniger als 10 nm erfordern neue Technologien. Dazu sind sowohl Lichtquellen mit kontinuierlichen Wellenlängen im tiefen Ultravioletten notwendig als auch optische Bauteile, deren Formfehler und Rauheiten dieses kurzwellige Licht ohne Verzerrungen abbilden können. In einem vorangegangenen Projekt konnten bei der Bearbeitung eines Kristallwerkstoffs für die Laseroptik die Zielgrößen für Form und Rauheit nicht gleichzeitig erreicht werden. Die Auswertung der Versuchsergebnisse wies auf einen Optimierungsbedarf des Polierwerkzeugs hin. | |||
| Extrazelluläre Vesikel zur Diagnose von COVID-19 R3 | Über den Blutstrom transportierte extrazelluläre Vesikel bilden ein wichtiges interzelluläres Kommunikationssystem und dienen im Organismus als Transportmittel für nicht-codierende RNA und andere Signalmoleküle, die in spezifischen Zielzellen die Immunantwort auf bakterielle und virale Erreger orchestrieren. | |||
| Funktionalisierung 3D (FDM)-Bauteile für Detonationsbeschichtung | Der 3D-Druck als hoch variable, werkzeuglose Fertigungstechnologie zur Darstellung komplizierter Bauteilgeometrien hat über wenige Jahre eine hohe Durchdringung in vielen Industriebereichen erfahren, wie beispielsweise im Bereich Ersatzteilbeschaffung im Maschinenbau. | |||
| H2StorFa – Dezentrale Nutzung von Wasserstoff als Energiespeicher an Fabrikstandorten | Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise und des Klimawandels wird die Eigenversorgung von Fabrikstandorten durch regenerative Energieträger zunehmend relevant. | |||
| Hybridpolymerbasierter opto-chemischer Sensor für ozonschädigende Gase (HyPoSens) | Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde die technologische Übertragbarkeit eines chemischen Sensorsystems für die Messung ozonschädigender Stoffe von einem SiO2‑basierten Materialsystem auf kosteneffiziente Hybridpolymer-basierte Sensoren untersucht. | |||
| Unterkieferrekonstruktion mit spezifischen PEEK-Implantaten | Unterkieferdefekte nach ablativer Chirurgie müssen unter bestimmten Kriterien rekonstruiert werden, um die anatoforme Kieferform und -symmetrie, die Kau- und Sprachfunktion und damit die Lebensqualität zu gewährleisten. Bekannte Rekonstruktionsmöglichkeiten sind die Verwendung von Titanplatten oder autologen Knochentransplantaten. Beide Optionen haben Vor- und Nachteile. | |||
| Wärmetransportcharakterisierung in Dünnfilmen | Die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Beschichtungen mit wenigen Nanometern bis wenigen Mikrometern Dicke ist eine messtechnisch anspruchsvolle Aufgabe. | |||
| Cortical step sign – Reduktion von Revisionen bei Tibiafrakturen | Frakturen des Wadenbeins (Tibia) zählen zu den häufigsten Brüchen des Menschen und müssen zumeist operativ versorgt werden. Hierbei ist die sogenannte intramedulläre Marknagelung ein bevorzugtes und etabliertes Verfahren. Eine wesentliche Schwierigkeit besteht in der limitierten Referenzierung der Frakturfragmente bei geschlossenem Weichteilmantel. Dies gilt neben der Achsausrichtung besonders für die Torsion der Tibia. | |||
| Direktladung von Elektrofahrzeugen aus PV-Anlagen mit der Möglichkeit der Energieauskopplung ins öffentliche Stromnetz – DirektPV | Der Boom von Elektrofahrzeugen könnte die Stromnetze an ihre Grenzen bringen, da das Laden eines E-Autos im Vergleich zu anderen Elektrogeräten eine hohe Belastung der Netzinfrastruktur darstellt. Der Einsatz von PV-Anlagen kann das öffentliche Stromnetz entlasten. Dennoch ist das Laden eines Elektrofahrzeugs durch eine PV-Anlage im Winter und bei schwacher Sonneneinstrahlung mit aktueller Technologie sehr ineffizient. Die Entwicklung eines speziellen Wandlers ermöglicht die Vollnutzung der PV-Anlage zur Ladung von Elektrofahrzeugen über das ganze Jahr. | |||
| ECGAN – Erzeugung und Detektion von Anomalien in Zeitreihen mit Hilfe von Generative-Adversarial-Networks | Generative Adversarial Networks (GANs) können genutzt werden, um Verteilungen von Daten zu erlernen, wodurch neue Daten generiert oder anormale Daten erkannt werden können. Hierbei erzeugt ein Generator möglichst realistische synthetische Daten und ein diskriminierendes Netzwerk soll diese von realen Daten unterscheiden. Das Training von GANs ist jedoch sehr instabil und viele bestehende Methoden zur Detektion von Anomalien sind durch die Rekonstruktion zu ressourcenintensiv für eine Echtzeitanalyse. | |||
| Einbringen von anorganischen Kristallen in Glas – EvaKrinGla | In den letzten Jahren gewinnt die Thematik von Fälschungen und unerlaubter Nachahmung von patentrechtlich geschützten Gebrauchsgütern immer mehr an Bedeutung. Deshalb ist es von großem Interesse, die Herkunft der Bauteile durch eine schnelle Identifikation zu ermitteln. | |||
| Entwicklung eines Labormusters für einen filamentbasierten 3D-Drucker mit optischer Prozessüberwachung für den Betrieb im Vakuum | Zur additiven Fertigung von Kunststoffbauteilen hat sich das filamentbasierte Verfahren Fused Filament Fabrication (FFF) etabliert. Jedoch treten in diesem Prozess hohe thermische Energieverluste durch konvektive Wärmeströme auf, die kompensiert werden müssen, um auch Hochleistungspolymere in hinreichender Qualität verarbeiten zu können. | |||
| Erstellung Semantischer Sensorfusionsdaten | Das „Hardware/Software-in-the-Loop“-Konzept ist bei der Entwicklung von Systemen in der Automobilindustrie unersetzlich. Eine Simulation aller Komponenten des Fahrzeuges und ein frühzeitiges virtuelles Testen komplexer Algorithmen, wie z. B. Fahrassistenzsysteme oder autonomes Fahren, sind für eine schnelle Entwicklung unabdingbar. Vor allem moderne Sensoren wie Tiefenkameras, Lidar oder Radar sind dabei besonders anspruchsvoll, da sie eine enorme Menge an Daten erzeugen und für ein realistisches Testen auch Rausch- und Fehlverhalten simuliert werden müssen. | |||
| Hochgeschwindigkeitskamera basierte Prozessbeobachtung und Prozessanalyse von Laser-Remote-Schneidanwendungen | Der Bedarf an Bearbeitung dünner Bleche (weniger als 1 mm) ist in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen, wobei unter anderem die Fertigung von Elektromotoren und Transformatoren, für die große Stapel dünner Bleche benötigt werden, Wachstumstreiber ist. | |||
| InKoMo – Interaktive, kollaborative Montage komplexer Bauteile | In der industriellen Fertigung geht ein klarer Trend von der Massenproduktion hin zur individualisierten Massenfertigung. Das bedeutet, die zu produzierenden Produkte werden in vom Konsumenten gewünschten personalisierten Varianten mit kleinen Losgrößen gefertigt. Eine Hochautomatisierung ist in solchen Fällen selten wirtschaftlich, weswegen oftmals eine manuelle Montage durchgeführt wird. | |||
| Patientenspezifische Radiuskopfprothese | Verletzungen des Radiusköpfchens können bei irreparablen Schäden einen künstlichen Ersatz des Gelenks erfordern, da zum einen starke Schmerzen, posttraumatische Arthrosen oder im Akutfall hochgradige Instabilitäten auftreten. Aktuelle Prothesen weisen im Langzeitverlauf eine sehr hohe Komplikationsrate auf. Zurückzuführen ist dies auf die komplexe Anatomie, den großen Freiheitsgrad im Ellenbogengelenk und die starke alltägliche Belastung. Deren Design stellt eine stark vereinfachte Reproduktion der tatsächlichen Anatomie dar. Hieraus ergibt sich der Bedarf für ein besseres Verständnis der Biomechanik, eine individualisierte Abbildung der Anatomie und die Umsetzung in ein adäquates Implantatdesign. | |||
| Simulationsbasierte Analyse der Defektbildung beim Laser-Pulver-Auftragschweißen – SimADe | Das Laser Metal Deposition (LMD)-Verfahren gewinnt in der additiven Fertigung durch Vorteile wie die geometrische Gestaltungsfreiheit, die Werkstoffauswahl und -kombination und die Möglichkeit zur gezielten Beeinflussung der Bauteileigenschaften immer mehr an Bedeutung. | |||
| Akustik zur Messung von Frequenzen in Optikmaschinen – AMFO | Bei der Fertigung hochwertiger Oberflächen für optische Bauteile stellen mittelfrequente Fehler ein besonderes Problem dar, da sie nicht durch nachfolgende Prozessschritte entfernt werden können und nicht ohne Weiteres durch eine Anpassung der Prozessparameter kompensierbar sind. Zudem sind sie erst nach Durchführung der einzelnen Prozessschritte klar erkennbar. Durch die Anwendung von akustischer Sensorik innerhalb von Werkzeugmaschinen ist es möglich, im Speziellen diese Fehler, aber auch andere ungünstige Situationen im Verarbeitungsprozess, zu erkennen. Weiterhin ist es denkbar, Rückschlüsse auf den Zustand der Maschine und auf voraussichtlich auftretende Ausfälle der Maschine durch Veränderungen innerhalb des Frequenzspektrums zu ziehen. | |||
| Entwicklung eines Labormusters für eine innovative Melt-Electro-Writing Anlage | Ziel des Kleinprojektes war die Entwicklung eines Labormusters einer Melt-Electro-Writing(MEW) -Anlage, die über ein im Vergleich zu herkömmlichen MEW-Anlagen invertierte Kinematik angesteuert wird. | |||
| Evaluierung neuer Methoden der Proteinanalytik in Formulierungen | Bislang basiert die Formulierungsentwicklung für Proteintherapeutika weitgehend auf Daten zeitabhängiger Stabilitätsstudien. Dieser Ansatz ist zeit- und kostenintensiv und erfordert große Mengen an Protein. In diesem Projekt wurden daher innovative biophysikalische Methoden hinsichtlich ihrer Vorhersagekraft für die Formulierungsoptimierung in Kombination mit modernen Bioinformatik-Algorithmen evaluiert. Das Ziel ist es, zeitabhängige Stabilitätsstudien weitgehend zu ersetzen. | |||
| Mikrowellenunterstütztes Biegen von Quarzglas für die Mikrosystemtechnik (MiWeBiQ) | In der Halbleiterindustrie zählen chemische Gasphasenabscheidung und Ätzprozesse zu den teuersten Einzelschritten der gesamten Prozesskette. Die Hardwarevoraussetzung für diese Prozesse sind aus Quarzglas bestehende Reaktoren. Deren Maßhaltigkeit und Herstellkosten stoßen mit wachsenden Waferabmessungen (300 - 450 mm) bereits jetzt an die Grenzen des Machbaren. Im Projekt wurde deshalb ein neues Biegeverfahren unter Nutzung von Mikrowellen untersucht, um Quarzglasplatten mit deutlich höherer Präzision verformen zu können. Zusätzlich soll die dann mögliche maschinelle Fertigung zu kleineren Fertigungstoleranzen und damit zu höheren Ausbeuten führen. | |||
| Coextrudiertes, sauerstoffdichtes Rohr für Trinkwasser und Sanitär | Sauerstoffdichte Rohre für den Trinkwasser- und Sanitärbereich werden häufig als Verbundrohr aus temperaturbeständigem Polyethylen (PE) mit einer Aluminiumschicht hergestellt. Allerdings verfügen die Aluminiumverbundrohre nicht über die gleiche mechanische Flexibilität wie die reinen Kunststoffrohre. Alternativ können Polyethylen-Rohre mit Barriereschicht zum Einsatz kommen. Durch diesen Schritt werden jedoch nicht mehr die für den Trinkwassereinsatz geforderten Maßtoleranzen eingehalten, sodass PE-Rohre entweder über die Zulassung für Trinkwasseranwendungen oder die Zulassung für Heizungsanwendungen verfügen. | |||
| Effiziente Fehlersuche für sichere variantenreiche Maschinen- und Anlagenautomatisierung (EfiMA) | Im Sondermaschinen- und -anlagenbau stellen Arbeiten an den heterogenen und stark unterschiedlichen Maschinen besonders hohe Ansprüche an die Fachkompetenz des eingesetzten Test- und Wartungspersonals. In allen Abschnitten des Lebenszyklus einer Maschine, von der Erstmontage bis hin zu Fehlersuche und Reparaturen, ist das zuständige Personal deshalb bisher auf umfassende eigene Erfahrung und analytische Fähigkeiten angewiesen. | |||
| Gefriertrocknung humaner therapeutischer Zellen | Zelltherapeutika finden besonders zur Behandlung von lebensbedrohlichen Krankheiten wie schwerwiegenden Verbrennungen eine immer breitere Anwendung. Ein großes Problem vieler Zelltherapeutika ist deren limitierte Stabilität und kostenintensive Lagerfähigkeit. So müssen diese Therapeutika entweder individuell aus Zellen des Patienten neu hergestellt werden oder bei Temperaturen bis zu unter -140 °C gelagert und transportiert werden, was mit erheblichem Aufwand und hohen Kosten verbunden ist. | |||
| Glukosesensor für die Zellkultur – GlukZ | In lebenden Organismen ist Glukose eine wichtige Energiequelle und für den zellulären Stoffwechsel von großer Bedeutung. Die Messung des Glukosegehalts ist daher auch für In-vitro-Zellkultur-Systeme von zentraler Bedeutung, um deren biochemischen Zustand zu kontrollieren und die Zellviabilität aufrechtzuerhalten. | |||
| Tag&Pool – Ein neuartiges Verfahren für RNA-basierte Screenings | RNA-basierte Wirkstoffscreenings haben viele Vorteile gegenüber klassischen Messmethoden, werden jedoch aufgrund des hohe Kosten- und Arbeitsaufwands in der Praxis kaum realisiert. Das Tag&Pool-Verfahren, das von den Projektpartnern erfolgreich entwickelt wurde, könnte dies grundlegend ändern. | |||
| Entwicklung von Methoden zur nicht-linearen physiologischen Modellierung epileptischer Discharges beim Menschen basierend auf elektrophysiologischen Ableitungen intrakranieller und Oberflächen-Elektroden (Nilpherd) | Hirnstromdaten sind bei der Diagnose und Behandlung epileptischer Anfälle von entscheidender Bedeutung. Diese multivariaten Zeitreihen zeigen während epileptischer Anfälle ein reguläreres Verhalten als in den Nichtanfallsphasen. | |||
| Gedruckte Antennen für Automobilradarantennen | Für den Übergang aktueller Automobilradarsensoren von reinen Sonsoren zur Erfassung von Distanz und Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs hin zu komplexen bildgebenden Systemen, die in der Lage sind, die Umgebung differenziert zu erfassen und daraus eine Einschätzung der Fahrsituation zu generieren, ist der Einsatz leistungsfähigerer Antennen entscheidend, als dies aktuell mit herkömmlichen photolithographischen Verfahren technologisch und wirtschaftlich möglich ist. | |||
| hiDrive – Hochintegrierter Antriebsumrichter | Ziel des Projekts war es zu untersuchen, welche Vorteile leiterplattenintegrierte Leistungshalbleiter auf Systemebene generieren. | |||
| Optimiertes Buffering für zeitgesteuerte automobile Software – OBZAS | Das Einhalten harter Echtzeitanforderungen ist für sicherheitskritische eingebettete Multicore-Systeme unverzichtbar. Zeitgesteuerte Echtzeitsysteme bieten hierbei ein absolut zeitlich vorhersagbares Verhalten, jedoch zu Lasten einer effizienten Ressourcennutzung. | |||
| Parallelisierter, geregelter Mikrobioreaktor für die Kultivierung und den Transport von 3D-Kulturen – MoP-Bio (Mobiler Perfusions Bioreaktor) | Im Bereich des Tissue Engineerings sind für die Kultivierung von 3D-Zellkulturen Perfusions-Bioreaktoren, welche Nährlösung und Sauerstoff über eine Pumpe zuführen, weit verbreitet. Existierende Systeme weisen aber häufig eine niedrige Parallelisierung und kaum Messtechnik sowie Regelbarkeit wichtiger Parameter wie Sauerstoff auf. Suboptimale Kultivierungsbedingungen sind die Folge. Dies gilt auch häufig für den Transport von größeren 3D-Zellkonstrukten. | |||
| StroMiS – Studie zur technisch-wirtschaftlichen Analyse der Stromerzeugung aus Mikrokraftwerken in Serienfertigung | Bedingt durch die vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen streben viele Staaten den Ausbau von erneuerbaren Energien an, wobei sich feststellen lässt, dass immer größere Kraftwerke zur Stromerzeugung aus unterschiedlichen regenerativen Energieträgern gebaut werden. | |||
| Deflektometrie zur Vermessung geschliffener Optik – DefGO | Im Projekt DefGO sollte ein Deflektometer zur Vermessung geschliffener Optiken verwendet werden. Ein hohes Risiko lag in der geringen Reflektivität geschliffener Flächen. Um diese zu erhöhen und Messungen zu ermöglichen, sollte ein dünner, homogener Flüssigkeitsfilm aufgebracht werden. | |||
| Erforschung eines Verblockungsmechanismus zur individuellen Behandlung von schwerwiegenden Deformitäten und Arthrose/Arthritis des Sprunggelenks | Gegenstand des Projekts war die Erforschung eines neuartigen Konzepts zur Individualisierung von Sprunggelenksarthrodesen – einem intramedullären Nagel mit polyaxialen und winkelstabilen Schrauben. | |||
| Pitch it! – Konzeptstudie zu einer neuartigen Rotorblattlagerung für Windenergieanlagen mit individueller Pitch-Regelung | Im Rahmen dieser Studie wurde die prinzipielle Machbarkeit einer neuartigen Rotorblattlagerung für Windenergieanlagen geprüft. Diese Rotorblattlagerung soll den Einsatz der individuellen Pitch-Regelung (IPC) zur Reduzierung der Ermüdungsbelastung bei höchster Betriebssicherheit und Lebensdauer ermöglichen. | |||
| SafetyAM: Arbeitssicherheit im Kontext der metallbasierten additiven Fertigung mittels Laserstrahlschmelzen | Zur erfolgreichen Integration additiver Fertigungsprozesse in ein konventionelles Produktionsumfeld sind Hürden beim Design von Prozessketten und dem Fabriklayout zu meistern. Insbesondere zu Aspekten der Arbeitssicherheit herrschen dabei große Unsicherheiten vor. | |||
| Studie zum Einsatz semitransparenter organischer Solarzellen in Gewächshäusern | Im Rahmen der Studie wurden zur Validierung der theoretischen Arbeiten Pflanzen unter Bedeckung mit Solarfolien kultiviert und hinsichtlich ihres Wachstums analysiert. | |||
| ZOOM – Zeit- und ortsaufgelöste Untersuchung der Verteilung von Sauerstoff und pH-Wert in Zell- und Gewebekulturen mit mikroskopischer Auflösung | Der Zellmetabolismus ist stark abhängig vom O2-Gehalt und dem pH-Wert der Zellumgebung, die beide mikroskopisch bisher nur unzureichend bestimmt werden können. Bestehende Verfahren zur O2- und pH-Quantifizierung erlauben entweder eine Bestimmung bei einem definierten Endpunkt, nehmen selbst Einfluss auf die Probe oder verbrauchen den Analyten bei der Messung. | |||
| Bestimmung der Lebensdauer von elektrischen Leitungen (LEL) | In der Automobiltechnik hat man aus Sicherheitsgründen ein besonderes Interesse an der Bestimmung des Langzeitverhaltens ihrer Komponenten. | |||
| GePunOvA – Gesteuerte Politur unrunder Optiken mit variierenden Abtragsfunktionen | Am Beispiel einer elliptischen Planfläche mit variabler Mittendicke bei einer geforderten Formgenauigkeit von besser 150 nm sollte ein Polierprozess entwickelt werden, der auf unrunde Präzisionsoptiken mit örtlich veränderlicher Mittendicke übertragbar ist. | |||
| Glaswafer aus GOBs (GlaGOB) | GOBs aus Glas sind häufig verwendete Halbzeuge für Heißformgebungen. Diese werden erzeugt, indem eine definierte Menge flüssigen Glases aus der Schmelzwanne abgetrennt und in einer Form abgekühlt wird. Qualitativ hochwertige Glaswafer hingegen werden aktuell mit zwei komplexen Methoden hergestellt. | |||
| In-situ Prozessmonitoring für die (Hochdruck)-Prozesstechnik | Ziel des Projekts war die Entwicklung eines Raman-basierten in-situ Messverfahrens, mit dem online die Zusammensetzung eines Fluidstroms mit hoher zeitlicher Auflösung erfasst werden kann. Die Erprobung des Messverfahrens erfolgte exemplarisch an der Hochdruckextraktion von Hopfen. Eine Adaption auf weitere Prozesse der Verfahrenstechnik ist möglich. | |||
| Lebensdauer von elektrischen Sicherungen (ESSi) | Mit dem Projekt sollten die Lebensdauer und die Auslösezuverlässigkeit von Fahrzeugsicherungen bei Konstantstrom- und bei Impulsstrombelastung genauer bestimmt und die Ergebnisse mit vorhandenen theoretischen Berechnungen verglichen werden. | |||
| Machbarkeitsstudie zur energetischen Autarkie in der Brauwirtschaft | Das Ziel der Machbarkeitsstudie war es, das Potenzial zur Eigenenergieversorgung kleiner und mittlerer Brauereien aufzuzeigen, um bestehende Abhängigkeiten gegenüber Energieversorgern zu verringern bzw. zu flexibilisieren. Das Forschungsinteresse galt hierbei der Reduktion des Energiebedarfs einer Brauerei sowie der Substitution von Energie aus Fremdbezug. | |||
| Präzises Polieren montierter Quarzbauteile – Poli-MQ | Ziele des Vorhabens waren der Aufbau einer geeigneten Bearbeitungsanlage und die Entwicklung eines Bearbeitungsprozesses für flächige Quarzglasoberflächen mit montierten Stegen sowie die Bearbeitung einer Demonstrator-Oberfläche. | |||
| Rohstoff Kohlenstoffdioxid: Nutzung von CO₂-Strömen zur Verbreiterung der Rohstoffbasis chemischer Erzeugnisse | Ziel des Projekts war die Entwicklung und Herstellung wirtschaftlich relevanter Verfahren zur elektrochemischen CO₂-Reduktion unter Einsatz von nanometallischen Gerüststrukturen. | |||
| Schalten von Thyristoren mit optischen Polymerfasern (ST-POF) | Mit Photothyristoren (LTTs) kann die Zündung ohne galvanische Verbindung zum Lastkreis erfolgen, weshalb LTTs zahlreich eingesetzt werden. Aktuell werden optische Fasern mit einem 200 µm Glaskern für Längen bis 200 m für diese Aufgabe verwendet. Die aktuell verwendeten Laser arbeiten bei einer Wellenlänge um 900 nm. | |||
| Spin-Valve Systeme mit gekreuzter Anisotropie | Ziel dieses Projekts war die Entwicklung neuartiger Dünnschichtsysteme für die Anwendung als Magnetfeldsensoren mit der Besonderheit der Sensitivität gegenüber senkrechten Feldern. Im Rahmen des Projekts sollten auch mikrostrukturierte Proben mit integrierter elektrischer Kontaktierung hergestellt werden; diese sind besonders im Hinblick auf die potentielle Anwendung von großem Interesse. | |||
| Studie zum Einsatz semitransparenter organischer Solarzellen in Gewächshäusern | Im Rahmen der Studie wurden zur Validierung der theoretischen Arbeiten Pflanzen unter Bedeckung mit Solarfolien kultiviert und hinsichtlich ihres Wachstums analysiert. | |||
| targetPROFILER: Hochparallelisierte Substanz-Profilierung für die Arzneistoffentwicklung | Grundlage dieses Vorhabens war eine Assaytechnologie zu entwickeln, mit der komplexe Signalwege in lebenden Zellen zeitgleich und konkurrenzlos günstig analysiert werden können. Dadurch wird erstmals die Durchführung breiter und routinemäßiger Screenings im akademischen Umfeld und eine entwicklungsbegleitende Profilierung in der Arzneistoffentwicklung möglich. | |||
| Faserlaser-Keramikbearbeitung für die Elektroindustrie (FalKE) | Im Rahmen des Kleinprojekts wurden grundlegende Untersuchungen zum Einsatz des Faserlasers bei der Bearbeitung von Keramiksubstraten durchgeführt und mit Bearbeitungsergebnissen von CO2-Lasern verglichen, die im Zuge zunehmender Miniaturisierung der Elektronikindustrie derzeit an ihre Grenzen stoßen. | |||
| 3-D Vapour Phase Soldering: Visualisierung und Kontrolle | Das Projekt „3-D Vapour Phase Soldering: Visualisierung und Kontrolle“ beschäftigte sich mit der Forschung im Bereich der modernen Löttechnik. | |||
| Analyse und Bewertung von Pulverherstellungsverfahren | Die steigenden Ansprüche an Produkte bezüglich Qualität, Kosten und Zeit stellen für die Produktionstechnik wachsende Herausforderungen dar. Großes Potenzial bietet dabei das additive Fertigungsverfahren. Bei diesem schichtbasierten Verfahren entstehen Bauteile durch selektives Verschmelzen einzelner Pulverlagen. | |||
| Elektrostatischer Wechselstromgenerator | Während heutige Stromgeneratoren typisch das Faradaysche Prinzip der elektromagnetischen Induktion nutzen, kann die Wandlung mechanischer Antriebsenergie in elektrische Nutzenergie auch mittels variabler Kapazitäten, also mit Hilfe eines elektrostatischen Wechselstromgenerators erfolgen. | |||
| FEXRay – Verwendbarkeit von Feldemissionskathoden als Elektronenquellen in miniaturisierten Röntgenquellen | Die Entwicklung einer Silizium-Feldemissionsquelle für eine kompakte Röntgenröhre ist das Ziel des Forschungsprojekts FEXRay. Solch eine Quelle hat gegenüber bisher verwendeten Glühkathoden entscheidende Vorteile, vor allem bei Lebensdauer, Effizienz und Integrierbarkeit. | |||
| LINKA – Linkstabilität im Ka-Band | Im Satellitenkommunikationsbereich ist die Ka-Band-Technologie zukunftsweisend. Eine Grundvoraussetzung für den Einsatz im professionellen kommerziellen Bereich sind Geräte zur Signalstabilisierung bei Niederschlagsereignissen, die eine sichere Übertragung gewährleisten können. | |||
| OPTIDEHN – optischer Dehnungsindikator | Im Rahmen des Forschungsprojekts sollte ein Indikatorsystem entwickelt werden, das durch einen einfachen Farbumschlag eine relative Dehnung darstellt. | |||
| Effiziente Speicherung von Überschussstrom in Erdgasnetzen mittels partieller Niedertemperatur-Reformierung (Power-to-Hydrogen) | Überschussstrom aus der Einspeisung Erneuerbarer Energien mit Hilfe des Erdgasnetzes zu speichern, ist noch immer mit Problemen wie der teuren Elektrolyse und geringen Wirkungsgraden behaftet. Der Vergleich möglicher Lösungsansätze und die dazugehörigen Energie- und Stoffbilanzen der Prozesskette waren Inhalt des Projekts. | |||
| Ermittlung der wesentlichen Fertigungsparameter für das AFJ-Polieren | Im Forschungsprojekt wurde das ActiveFluidJet-Polieren (AFJP) untersucht und ein stabiler, reproduzierbarer Prozess angestrebt, mit dem großflächige Optiken mit hoher Formgenauigkeit und geringer Mikrorauigkeit gefertigt werden können. | |||
| Hochvoltsicherungen für die Elektrotraktion (HVSi) | Für den Einsatz in Kraftfahrzeugen mit Hybrid- oder Elektro-Antrieb besteht ein stetig wachsender Bedarf an Hochvolt-Sicherungen mit geringer Baugröße. Diese müssen für die Massenfertigung geeignet sein und hoch zuverlässig Überströme abschalten können. Im Projekt wurde dies durch eine Neugestaltung des Schmelzleiters erreicht. | |||
| Quantifizierende Diagnostik sensomotorischer Störungen | In der Diagnostik von feinmotorischen Leistungen bei Handfunktionsstörungen gibt es Bedarf an objektiven, sensitiven und zeitsparenden Messverfahren. Die Forschungsarbeit sollte klären, ob aus neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen und neuen technischen Entwicklungen ein quantifizierendes Messsystem für den klinischen Einsatz gewonnen werden kann. | |||
| Verfahrensentwicklung für reproduzierbare und vergleichbare unidirektionale Prepregs – UniPreg | Im Projekt UniPreg wurde ein Verfahren zur Herstellung von vorimprägnierten unidirektionalen (UD) Faserhalbzeugen für Hochwertanwendungen entwickelt, mit einer Prepreg-Anlage im Labormaßstab. | |||
| Bestimmung lebender Keime mittels elektrischer Impedanzmessung | Die quantitative Erfassung von Keimzahlen mit herkömmlichen mikrobiologischen Methoden ist punktuell, zeitintensiv und mit starken Schwankungen behaftet. Bestimmte Untersuchungen erfordern allerdings die kontinuierliche Messung der Keimzahlen mit Unterscheidungsmöglichkeit der Lebend- und Todanteile. | |||
| Brechungsindexsensor für Umwelttechnik und Bioanalytik | Mit Hilfe eines Brechungsindexsensors sollte ein alternatives Messverfahren zur Bestimmung des Wassergehalts in Biodiesel entwickelt werden, das eine kontinuierliche Überwachung online ermöglicht. Zudem sollten mit demselben Sensor Standardnachweise der Biotechnologie geführt werden. | |||
| Entwicklung einer Basisrezeptur für einen Kühlschmierstoff zum elektrolytischen Abrichten metallgebundener Werkzeuge (E-KSS) | Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Kühlschmierstoffes, der für konventionelle wie auch ELID-gestützte Schleifprozesse verwendet werden kann. Er soll die konventionelle Vorbearbeitung und durch Oxide unterstützte Fein- und Feinstbearbeitung auf derselben Maschine ermöglichen. | |||
| Entwicklung von SiC-Monofilamenten | Metallische Werkstoffe können mit keramischen Fasern – wie z.B. SiC-Monofilamenten – verstärkt werden und dadurch neue Anwendungsgebiete erschließen. Deren Herstellung ist jedoch aufwendig und teuer. Im Vorhaben sollten SiC-Monofilamente über eine kostengünstigere Polymerroute hergestellt werden. | |||
| Indoor-Bildlokalisierung | Der Bedarf an technischen Lösungen, die eine Lokalisierung von digitalen Fotoaufnahmen innerhalb von Gebäuden – zum Beispiel zur Bauüberwachung – ermöglichen, wächst kontinuierlich. Im Rahmen des Vorhabens sollte eine Systemlösung entwickelt werden, die auf Sensortechniken aufbaut. | |||
| Mesenchymale Stammzellen Angiogenese/Tumorabwehr | Mesenchymale Stammzellen aus dem Knochenmark (BM-MSC) besitzen ein großes Potenzial in der Behandlung von vaskulären Erkrankungen. Häufig fehlen jedoch gute medizinische Herstellungspraxis (GMP) und biologische Validierungstests. | |||
| MRE-Türsteller | Im Forschungsprojekt wurde ein adaptives Feststellelement für Türen auf der Basis von Smart Materials entwickelt, das eine Erhöhung des Komforts, der Sicherheit und weitere Funktionalitäten mit sich bringt. | |||
| Optisches Wandlerprinzip zur Feuchtemessung in technischen Ölen | Im Rahmen des Projektes sollte ein Auswerteverfahren für Faser-Bragg-Sensoren entwickelt werden – basierend auf einem durchstimmbaren optischen Filter, der komplett fasergebunden und damit einfach, robust und preiswerter als typische optische Auswerteverfahren sein sollte. | |||
| Poor-Man’s-Load-Pull – ein einfaches Verfahren zur Last- und Arbeitspunktoptimierung elektronischer Bauelemente | Im Rahmen des Projektes wurde ein Näherungsverfahren verfeinert und messtechnisch verifiziert, das es erlaubt, Großsignalparameter von Bauelementen aus Kleinsignalmessungen zu berechnen. Im Vergleich zu der bisherigen Messmethode ist das hier vorgeschlagene Verfahren deutlich einfacher und kostengünstiger. | |||
| TCC Quarz – leitfähige, transparente Beschichtungen von Quarz | Transparente, elektrisch leitende Beschichtungen (transparent conductive coatings: TCCs) sind eine zukunftsweisende Technologie. In diesem Kontext eröffnet die Beschichtung von Quarzmehl und Quarzsand mit TCCs eine Vielzahl potenzieller Anwendungen. | |||
| Teilnetzbetrieb (Partial Networking) | Das Forschungsprojekt untersucht Energiespar-Möglichkeiten durch selektives Abschalten von Steuergeräten im Fahrzeug. | |||
| Elektromagnetische Stammzelldifferenzierung | Die Stammzelltherapie ist eine innovative Methode der regenerativen Medizin mit herausragenden klinischen Möglichkeiten. Ein neues Verfahren ist die Stimulation der Differenzierung adulter Stammzellen durch elektromagnetische Felder – eine nicht invasive Therapie mit breiter klinischer Anwendung. | |||
| Entwicklung eines Druckverfahren für die Lentikulartechnik | 3D-Bilder werden heute durch Interlacing- und Renderingsoftware sowie Linsen-Rasterfolien erzeugt. Deren Herstellung ist aufwändig und teuer. Ziel des Projektes war, ein breit einsetzbares Druckverfahren zur Erzeugung einer 3D-Darstellung mittels Lentikularlinsen durch Lackstrukturierung zu entwickeln. | |||
| Machbarkeitsstudie zum kontaktlosen Laden von Elektromobilen (E|ROAD) | Die kontaktlose Energieübertragung in bewegte Elektromobile ist technisch realisierbar und eröffnet attraktive Geschäftspotenziale. | |||
| Parkettstrom | Das Forschungsvorhaben befasste sich mit der Nutzung des Körpergewichts zur mechano-elektrischen Energiewandlung in Fußböden, die mit piezoelektrischen Schichten präpariert sind. Ziel war es, die erzeugten Energiemengen in Abhängigkeit von Fußbodenaufbau und Größe der piezoelektrischen Segmente einzuschätzen und die ökonomische Verwertbarkeit der Ergebnisse zu ergründen. | |||
| Schnittstelle zwischen einem mechatronischen Manipulator und einem „Single-Port“-System | Ziel des Projektes war die Entwicklung einer Multifunktionsschnittstelle zwischen dem mechatronischen Kameraführungssystem SoloAssist und einem „Single-Port“-System für die minimal-invasive Chirurgie | |||
| VECTOR – Verification of Concepts for Tracking and Orientation | Das VECTOR-Projekt hatte zum Ziel, neue Technologien und Konzepte zur autonomen Nachverfolgung von Satelliten und Raketen mit einer kompakten S-Band-Antenne zu entwickeln und zu verifizieren. | |||
| Kraftstoffsprays für Verbrennungsprozesse | Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem die instationäre,transiente Strahlausbreitung von Kraftstoffgemischen während der motorischen Einspritzung erfasst und analysiert werden kann. Als methodische Grundlage dient die Visualisierung und berührungslose Messung mittels Optical-Flow-Verfahren und eine algorithmische Zusammenfassung zur Auswertung längerer Bildfolgen. Die Visualisierung soll dabei im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren ohne gepulste Lichtquelle, sondern mit Hochgeschwindigkeitskinematographie durchgeführt werden. | |||
| ERViS – Testplattform | Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein in dem Vorläuferprojekt „Echtzeitfähige Rechner- und Videosysteme für die Raumfahrt (ERViS)“ entwickelter Technologiedemnonstrator zu einer Testplattform weiterentwickelt werden. Dabei sollen weitere Interfaces hinzugefügt sowie Gesamtsystemleistungsdaten ermittelt und ein einfaches Handbuch zur Handhabung der Testplattform erstellt werden. | |||
| Thermo-optische Analyse | Mit der thermo-optischen Analyse lassen sich Biomoleküle aller Art schnell und zuver- lässig charakterisieren. |