Forschungsberichte ohne Pflichtabgabe (DFG, IGF…)
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Item type: Item , Sicherheit und Betriebsstrategien Lithium-basierter Batterien - Dendriten und SEI-Wachstum auf metallischem Lithium(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2023-03-29)Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojekts wurde die Entwicklung einer Simulationssoftware für elektrochemische Energiespeicher mit metallischem (met.) Lithium- (Li-) Elektroden angestrebt. Ziel des Projektes war es, die aus den experimentellen Verfahren gewonnenen empirischen Erkenntnisse und Parameter zur Modellierung dieser Prozesse auf physikalisch-elektrochemischer Basis zu verwenden. Met. Li-Elektroden besitzen aufgrund ihrer, im Vergleich zu derzeitigen Energiespeichern, höheren theoretischen Energie- und Leistungsdichten ein hohes Marktpotenzial für die Zulieferer von Elektrofahrzeug- und Batterieherstellern. Wesentliche Merkmale der met. Li-Elektroden sind dabei das Wachstum einer Schutzschicht zwischen Elektrode und Elektrolyt (Solid Electrolyte Interphase, SEI) sowie das Wachstum von nadelförmigem Li beim Zyklisieren (Dendriten). Das Wachstum der SEI führt zu erhöhtem Innenwiderstand und damit zur Abnahme der Zellleistung bis hin zum Versagen. Die Dendriten stellen aufgrund des potentiellen Durchdringens des Separators bis zum Kurzschluss mit der Gegenelektrode ein ernsthaftes Sicherheitsrisiko dar. Daher war die Motivation dieses Projekts das Dendriten- und SEI-Wachstum zu simulieren. Die implementierte Software kann mit Hardware-in-the-Loop (HiL) Testständen zur Verifizierung von Algorithmen in Batteriemanagementsystemen (BMS) verknüpft werden um damit die teuren, zeitaufwendigen und unzureichend reproduzierbaren Tests mit realen Batterien zu ersetzen. Dies kann die F&E Aktivitäten erleichtern und die Vermarktung dieses Batterientyps eventuell beschleunigen. Voraussetzung für die Entwicklung des mathematischen Modells der neuen Energiespeicher war die experimentelle Analyse des Dendritenwachstums und des Wachstums der SEI. Daher wurde im vorliegenden Projekt das Li-Dendritenwachstum auf met. Li in situ mittels einer optischen Lichtmikroskopiezelle bei unterschiedlichen Stromdichten untersucht. Des Weiteren wurden Li-Dendriten bei unterschiedlichen Stromdichten in einer symmetrischen Li/Li-Zelle erzeugt und am Rasterelektronenmikroskop (REM) charakterisiert. Das SEI-Wachstum wurde mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS) sowohl im zeitlichen Verlauf bei unterschiedlichen Temperaturen ohne Strombeaufschlagung als auch während der Zyklisierung in einer symmetrischen Li/Li-Zelle analysiert. Als weitere Untersuchungsmethode zur Untersuchung des SEI-Wachstums kam eine elektrochemische Quarzmikrowaage (EQCM) zum Einsatz. Dabei wurde über die Frequenzänderung eines Quarzmikrokristalls die Massenänderung der SEI charakterisiert. Mit den experimentellen Daten wurde das Dendriten- und SEI-Wachstum mathematisch modelliert. Als Grundlagenmodell wurde die Batteriesimulationssoftware BaSiS des Fraunhofer IEE verwendet und für die met. Li-Elektroden erweitert. Diese Software ist mit Newman-Modellen gestaltet und wurde für das Li-Ionen-System und für die Blei-Säure-Batterie erfolgreich entwickelt und umgesetzt. Im Newman-Ansatz werden Transportvorgänge innerhalb des Elektrolyten über die Theorie der konzentrierten Lösungen und den Transport in porösen Materialien beschrieben [1]. Daher bietet die Software eine Einsicht auf die dynamischen Zustände in den Batterien. Im Projekt wurde das zeit- und ortsaufgelöste Dendritenwachstum erfolgreich implementiert. Das SEI-Wachstum wurde wegen der geringeren Schichtdicke jedoch nur eindimensional berücksichtigt. Datei-Upload durch TIBItem type: Item , Hochaktive und langlebige Elektroden und MEAs für die alkalische Membran‐Elektrolyse auf Basis von Katalysatoren aus Nichtedelmetallen (Ni, Fe, Co, Mo) und Nichtmetallen (P, S), durch galvanische Verfahren abgeschieden auf porösen Metall‐ und Kohlenstoffschichten (N‐AEMEL)(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-07-09)Datei-Upload durch TIBItem type: Item , Entwicklung innovativer, beschichteter Separatoren zur signifikanten Steigerung der Zyklenfestigkeit von Lithium-Schwefel-Batterien (EiS-LiS)(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2023-06-22)Im Rahmen der Energiewende spielt die Energiespeicherung eine wichtige Rolle. Effiziente Energiespeicher sind erforderlich, um die Reichweite von Fahrzeugen zu erhöhen, den steigenden Energiebedarf tragbarer elektronischer Geräte zu decken und Energie für stationäre Anwendungen zu speichern. Lithium-Schwefel-Batterien werden als vielversprechende Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien betrachtet, da sie eine höhere theoretische Energiedichte haben, umweltfreundlicher sind und geringere Materialkosten aufweisen. Die Herausforderungen bei der Nutzung von Lithium-Schwefel-Batterien liegen jedoch in ihrer begrenzten Zyklenfestigkeit und Coulomb-Effizienz. Ein Problem ist der Polysulfid-Shuttle-Mechanismus, der verhindert, dass die während der Reaktion gebildeten Polysulfide im Kathodenbereich gehalten werden. In dem hier dokumentierten Projekt wurden Separatorbeschichtungen aus maßgeschneiderten Übergangsmetalloxiden bzw. -sulfiden entwickelt, mit dem Ziel den Polysulfid-Shuttle zu unterdrücken. Zusätzlich wurden auch verschiedene Übergangsmetalloxide in die Kathode eingebracht. Die Entwicklung der Separatorbeschichtungen sowie die Untersuchung grundlegender Eigenschaften der beschichteten Separatoren wie Morphologie, chemischer Zusammensetzung, Li-Ionenleitfähigkeit und Polysulfiddiffusion fanden am fem statt. Voll- und Halbzellen wurden unter Einsatz beschichteter Separatoren und/oder mittels Oxiden modifizierter Kathoden am ZBT aufgebaut und elektrochemisch untersucht. Insgesamt konnten Materialen identifiziert werden, die den Polysulfid-Shuttle unterdrücken und damit zur Verlängerung der Lebensdauer von Li-S-Zellen beitragen. Datei-Upload durch TIBItem type: Item , Das Dashboard zum Verbundprojekt „Erfolgsfaktoren lokaler E-Partizipation: Mapping und Stärkung digitaler bürgerschaftlicher Beteiligung in deutschen Kommunen“ (ErLE)(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-02-10) Wimmer, Maria A.; Pestow, Radomir; Kneuer, Marianne; Hoffmann, Christian P.; Marschall, Stefan; Pentzold, Christian; Donix, Johannes; Feiler, Thomas; Stock, Bastian; Wilker, Nadja; Dua, Anchal; Siahi, AliDas interdisziplinäre Verbundprojekt „Erfolgsfaktoren lokaler E-Partizipation“ (ErLE) führte eine Vollerhebung zu den bestehenden E-Partizipationsangeboten in Deutschland’s Kommunen durch. Die Ergebnisse aus dieser systematischen Untersuchung werden einerseits in wissenschaftlichen Publikationen ausgewertet. Ein Datenbericht zur Umfrage „Lokale digitale Bürgerbeteiligung“ des Verbundkonsortiums dokumentiert die Ergebnisse aus der Vollerhebung. Ein Dashboard macht diese auch der interessierten Öffentlichkeit zugänglich. Die intuitiv aufbereiteten Visualisierungen im Dashboard ermöglichen einen nützlichen Zugang zu den Projektergebnissen. Die Ergebnisse umfassen Informationen dazu, welche Kommunen E-Partizipation anbieten oder planen anzubieten und welche E-Partizipation nicht anbieten. Ebenso gibt das Dashboard Auskunft über Beteiligungsformate, partizipative Verfahrensarten, die in den Beteiligungsinitiativen genutzten digitalen Tools, sowie Daten über und Bedingungen von deren Einsatz. Das Dashboard dient darüber hinaus der Vernetzung von Beteiligungsanbietenden und weiteren Stakeholdern. Der vorliegende technische Bericht erklärt die zentralen Funktionalitäten zur visuell aufbereiteten Navigation durch die erhobenen Daten. Er dokumentiert den Aufbau und die Umsetzung des Dashboards entlang dessen Konzeptionierung und Implementierung, welche in iterativen Schritten mit den Verbundpartnern abgestimmt und getestet wurden. Weiteres Feedback wurde vom wissenschaftlichen und vom Praxisbeirat eingeholt. Ebenso wurde zum Schluss das Design des Dashboards durch einen externen Auftrag evaluiert und zusammen mit der Überarbeitung der Projektwebseite aus Design-Sicht angepasst. Der Bericht erklärt abschließend exemplarisch verschiedene Visualisierungen, und wie über ein Filterpanel multimodal aufbereitete Ergebnisse aus der Vollerhebung im Dashboard angezeigt werden.Item type: Item , Privacy-preserving Kidney Donor Exchange(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-12-19) Meyer, Ulrike; Mühlfeld, AnjaKidney exchange enables patients with medically incompatible living donors to still receive a compatible kidney transplant, by finding matches between multiple patient-donor pairs such that these can exchange their donors among each other. The existing kidney exchange systems today face significant security challenges, as they neither prevent manipulation of the exchange computation nor adequately protect the sensitive data of patients and donors. In this project, we devised a new model of a privacy-preserving kidney exchange system that protects against these security issues. Our model follows a decentralized approach in that the computation of exchanges is distributed among a set of computing peers. At discrete points in time the computing peers then execute a secure multi-party computation (SMPC) protocol among each other in order to compute a set of exchanges among the patients’ and donors’ that are registered with the system. This setup guarantees that a computing peer is neither able to learn any information on the input data of the patients and donors nor to manipulate the computation of exchanges. We developed, implemented, and evaluated five different SMPC protocols for kidney exchange, using different algorithmic approaches. All of them are able to cover all desirable functional requirements discussed with medical transplant experts w.r.t. the exchange structures, the matching criteria, and the prioritization criteria supported by them. To evaluate the impact of the run time overhead induced by SMPC and the influence of the different algorithmic approaches on the number of transplants that can be achieved over time, we developed a simulation framework that accounts for the many different parameters that influence the performance of a kidney exchange system (e.g., the interval at which new patients are registered). We used a real-world data set, which we obtained from the United Network for Organ Sharing (UNOS) in the USA, to simulate both the performance of our model of a privacypreserving kidney exchange system as well as the performance of the non-privacy-preserving reference model that mimics the existing centralized kidney exchange systems. Based on these simulations, we were able to show that our approach only induces a small and sometimes even negligible impact on the number of found transplants over time for most parameter combinations that are found in practice. At the same time it provides for significantly stronger security guarantees compared to the existing centralized systems. This project was carried out between RWTH Aachen University, the University Hospital of RWTH Aachen University, and Stevens Institute of Technology. It was independently funded by the DFG (project number 419340256) and the NSF (grant CCF-1646999).Item type: Item , Large-scale functional network time series model solved with mathematical programming approach(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-10) Zakiyeva, Nazgul; Petkovic, MilenaA functional network autoregressive model is proposed for studying large-scale network time series observed at high temporal reso lution. The model incorporates high-dimensional curves to capture both serial and cross-sectional dependence in large-scale network functional time series. Estimation of the model is approached using a Mixed Inte ger Optimization method. Simulation studies confirm the consistency of parameter and adjacency matrix estimation. The method is applied to data from a real-life natural gas supply network. Compared to alternative prediction models, the proposed model delivers more accurate day-ahead hourly out-of-sample forecasts of the gas inflows and outflows at most gas nodes. Datei-Upload durch TIBItem type: Item , Physical Chemistry of the Climate and the Atmosphere : Bunsen-Tagung 2025 : Leipzig University March 17-19, 2025(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-03-13)Datei-Upload durch TIBItem type: Item , Physical Chemistry of the Climate and the Atmosphere : Bunsen-Tagung 2025 : Leipzig University March 17-19, 2025(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-03-13)Datei-Upload durch TIBItem type: Item , Scheduling for German Road Inspectors(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-11-07) Ebert , Patricia; Schlechte, Thomas; Schwartz, StephanFor the yearly over 500,000 vehicle inspections of the German Federal Logistics and Mobility Office (BALM), crew rosters must be scheduled to efficiently achieve Germany's road inspection control targets. For that, we present a model to solve the respective duty scheduling and crew rostering problem in order to obtain duty rosters that comply with numerous legal regulations while maximizing the 'control success' to achieve the control targets. We formulate the Template Assignment Problem, which can be modelled as a large scale mixed-integer linear program. Here, feasible combinations of control topics are assigned to the duties using a hypergraph approach. The model is used in production by BALM, and we prove its effectiveness on a number of real-world instances. Datei-Upload durch TIBItem type: Item , Holzbau im System - Standardisierte Holzbausysteme für Schulen und Kindertagesstätten(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Wollensak, Martin; Toryala, Ahmad Milad; Wulff, FieteDatei-Upload durch TIBItem type: Item , Food Tech Made in Germany - Innovationen für eine resiliente, souveräne und nachhaltige Lebensmittelproduktion der Zukunft(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Becker, Thomas; Büttner , AndreaDatei-Upload durch TIBItem type: Item , TEX 4.0 – Enabling Industry 4.0 Skills in Textile SMEs(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Amza, Catalin Gheorghe; Kyzymchuk, OlenaDieses Handbuch wurde im Rahmen des Projekts TEX 4.0: Enabling Industry 4.0 Skills in Textile SMEs Erasmus+Project entwickelt, das von der EU kofinanziert wird. Das Projekt zielt darauf ab, einen Lehrplan zu entwickeln, der auf den Bedürfnissen von Ausbildern und Lernenden in der beruflichen Bildung (VET) im Bereich neuer digitaler Technologien für die Textil- und Bekleidungsindustrie basiert. Es enthält einführende Informationen zu folgenden Themen: Automatisierung der Textil- und Bekleidungsindustrie, Augmented Reality und virtuelles Prototyping, additive Fertigung (3D-Druck), CAD und CAM in der Bekleidungsindustrie, Robotik, Internet der Dinge, intelligente Textilien und Stoffe, soziale Auswirkungen von Textil 4.0, künstliche Intelligenz, Big Data, digitaler Produktpass und Lieferkettenmanagement. Die Inhalte sind so aufbereitet, dass sie überwiegend für Interessierte ohne Vorkenntnisse in diesem Bereich verständlich sind. Sie sollen einen Überblick über diese Technologien geben und zur Aufnahme einer beruflichen Ausbildung in diesem Bereich motivieren. Datei-Upload durch TIBItem type: Item , Digitale Transformationsprozesse in der Forschung – Perspektiven für Methoden in der Technikfolgenabschätzung(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Nierling, Linda; Seng, LeonieDiese Studie gibt einen Überblick über Gegenstände und Methoden der Com putational Social Science. Schwerpunkte legt die Betrachtung auf die Entwick lung in der deutschen Forschungslandschaft sowie für mögliche Anwendungen im Forschungsbereich der Technikfolgenabschätzung. Vorgestellt werden Da tenarten, -quellen und -zugänge sowie die gängigsten Auswertungsmethoden in der Forschung mit digitalen Daten. Für einen Einstieg werden Vorschläge für die Softwarenutzung auf unterschiedlichen Komplexitätsstufen gemacht. Datei-Upload durch TIBItem type: Item , Deep Speech Representation Learning for Research in Phonetics(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-02-09) Häb-Umbach, Reinhold; Wagner, PetraThe speech signal is a rich source of information that conveys not only linguistic but also extra/paralinguistic information, such as the speaker’s identity, gender, emotional state, age. However, those traits are hidden in complex, non-transparent variations of the speech signal. With recent progress in speech synthesis and voice conversion caused by the advent of deep generative modeling, we argued at the time of writing the proposal that synthesized speech can (again) become a valuable tool for research in phonetics. The overarching goal of this project was thus to explore the potential of deep generative modeling of individual dimensions of speech as a tool to support research in phonetics. While the initial choice to adopt an encoder-decoder architecture with the targeted manipulation done in the latent embedding space turned out to be appropriate, progress in the field led to a continuous adjustment of the work packages to the current state of the art. At first, the basic architectural choice for voice conversion was the variational autoencoder (VAE). We extended the factorized VAE, which we had developed at the time of writing the proposal [O1], to enable adaptation of the speaking rate to that of the target speaker. This adaptation led to higher voice similarity between a synthesized and target speaker [1]. However, more recent generative models were reported to be superior. In a joint effort with the project TRR318 (project C06), we thus developed a synthesis system based on normalizing flows, leading to higher quality speech samples. [2], [3]. Disentangling sources of variation of the speech signal was considered an important task to be able to generate speech signals with desired properties. While the disentanglement of high-level factors of variation, i.e., content vs speaker induced variations [1], and even a separation of speaker from environment or emotion related variations was possible [4], a more fine-grained disentanglement of voice properties turned out to be infeasible [5]. Furthermore, the quality of the artificially produced speech samples needed to be adequately assessed. To address this issue, we carried out user studies to determine the dimensions of perceived quality and similarity of utterances produced by Text-to-Speech (TTS) and voice conversion (VC) systems[1], [6], [7]. Furthermore, we developed an approach towards the prediction mean opinion scores (MOSs) at a higher temporal resolution to pinpoint problematic areas within the signal. [8]. The main project results can be summarized as follows • We developed a fully unsupervised any-to-any voice conversion system with the speaking rate adapted to the target speaker’s rate. It clearly outperformed the then state-of-the-art any-to-any VC system AutoVC [O2]. • We investigated the speaker embedding vector computed by a VAE w.r.t. disentanglement, both supervised (using acoustic features as proxies for the true but unknown factors of variation), and unsupervised (using information-theoretic measures). We found that disentanglement could be improved by wisely choosing the parameters of a β-VAE and a Total Correlation VAE (TCVAE). • We distinguished new perceptual dimensions for modern state-of-the-art speech synthesis models and investigated their correlation to acoustic parameters as well as the ability to elicit them in the time domain. • As a first step towards automatic subjective speech quality assessment with frame-level resolution we developed a predictor to find segments of low speech quality.Item type: Item , Methode zur In-Situ Erfassung von wirkzonennahen Temperaturverläufen für das laserbasierte Automated Fiber Placement(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-02-06) Denkena, BerendDas laserbasierte Automated Fiber Placement (AFP) ist ein Verfahren zur in-situ-Herstellung von Leichtbaustrukturen aus kohlenstofffaserverstärkten Thermoplasten. Bei dieser Herstel-lungsweise werden dünne Streifen vorimprägnierter Faserbänder unter Einsatz eines Lasers und einer Andruckrolle kontinuierlich in-situ miteinander gefügt. Dieser reversible Fügeprozess führt zu Vorteilen wie einer verbesserten Recyclierbarkeit und dem Wegfall des energieinten-siven, nachträglichen Autoklavprozesses. Die Herausforderung besteht jedoch darin, dem Autoklav gleichwertige mechanische Eigenschaften zu erzielen. Ein Schlüssel zur Bewälti-gung dieser Herausforderung ist die genaue Kenntnis der thermisch-mechanischen Belastung im Prozess. Aktuell verwendete Messtechnologien sind noch nicht in der Lage, die prozess-begleitende, kontinuierliche Erfassung der Temperaturhistorie in der fügerelevanten Prozess-zone zu leisten. Zwar kann die Temperatur vor und nach der Fügestelle durch Infrarot-Thermographie erfasst werden, jedoch ist die Fügestelle selbst durch die Andruckrolle ver-deckt. In das Laminat eingebrachte Thermoelemente oder faseroptische Sensoren messen die Temperatur nur punktuell und werden aktuell ausschließlich zur Modellvalidierung genutzt, wobei sie gleichzeitig als Störstellen agieren und die Temperatur über- bzw. unterschätzen können. Gegenstand des Projektes InSiTe war daher die grundlegende Untersuchung einer neuartigen Messmethode für das laserbasierte AFP. Durch die Integration faseroptischer Dehnungs-sensoren in die Mantelfläche der Andruckrolle zielt diese Messmethode auf die Erzeugung einer temperatursensitiven Oberfläche ab, die während der in-situ Herstellung kontinuierlich Kontakt im Bereich der Fügestelle hat. Da beim Fügen gleichzeitig mechanische und thermi-sche Belastungen wirken, wurde im Projekt zunächst eine Methode zur Kompensation der mechanischen Dehnung entwickelt. Diese Methode ermöglicht die Trennung der mechanisch induzierten Dehnungen von den für die Temperaturmessung relevanten thermisch induzierten Dehnungen. Die Untersuchungen im Projekt haben gezeigt, dass unter stationärer thermischer Belastung eine Temperaturmessung mit einer Messgenauigkeit von ±9 °C mit einer Tempera-turauflösung von 0,17 °C in einem Temperaturbereich bis 350 °C bei AFP äquivalenten Kon-takzeiten von 0,24 s erreicht werden kann. Unter instationären thermischen Belastungen mit hochdynamischen Wärmeströmen, die für das AFP charakteristisch sind, hat sich dagegen gezeigt, dass eine eindeutige Messung der Fügetemperatur aktuell noch nicht möglich ist. Dies ist auf dominante, prozessinhärente Wärmeströme zurückzuführen, die nicht in Richtung der Messfaser verlaufen. Perspektivisch müssen weitere Untersuchungen zur Reduktion der thermischen Trägheit des Sensorsystems sowie der gezielten Steuerung von Wärmeströmen im AFP-Prozess, z. B. durch temperierte Formwerkzeuge oder Konsolidierungsrollen, zur Be-fähigung dieser Messmethode für instationäre thermische Belastungen folgen.Item type: Item , Entwicklung eines vereinfachten Verfahrens zur Lebensdauerprognose von Profilschienenführungen unter allgemeiner Momentenbelastung(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-02-06) Ihlenfeldt, Steffen; Staroszyk, Danny; Müller, JensProfilschienenführungen (PSF) sind elementare Maschinenelemente in Werkzeugmaschinen, die, aufgrund ihres wälzlagerbasierten Funktionsprinzips, einem Verschleiß unterliegen. Daher ist eine präzise Lebensdauerberechnung für einen sicheren Maschinenbetrieb unerlässlich. In der 1. Förderphase des Projektes konnte ein zuvor entwickeltes und komplex zu berechnendes Lebensdauermodell, die „Wälzkontaktbezogene Lebensdauerberechnung (WKBL-Berechnung)“, welches für bestimmte Lastfälle eine genauere Lebensdauer von PSF als die bekannten „Katalogmethoden“ berechnet, erstmalig experimentell validiert werden. Dazu wurden ein vorhandener Lebensdauerversuchsstand für PSF konstruktiv erweitert und umfangreiche Lebensdauertests nach DIN 631 durchgeführt und statistisch ausgewertet. Um die komplexe WKBL-Berechnung für den Anwender zugänglicher zu machen, wurde diese in eine analytische und damit einfachere WKBL-Berechnung überführt. Das konnte zum einen durch die analytische Berechnung der benötigten Einzelwälzkontaktkräfte, unter Berücksichtigung relevanter Systemelastizitäten, und zum anderen durch eine mehrparametrische polynomiale Regression der WKBL für eine Vielzahl überlagerter Lastfälle erreicht werden. In der 2. Förderphase des Projekts sollte die WKBL-Berechnung dahingehend erweitert werden, dass die Restlebensdauer von PSF auch unter realen und sich u. U. ändernden Betriebsbedingungen während des Maschinenbetriebs präzise prognostiziert werden kann. Zusätzlich bestand das Projektziel darin, eine zustandsbasierte Restlebensdauerprognose zu entwickeln, mit der die Lebensdauer exemplarischer PSF sehr genau vorhergesagt werden kann, da die realen Lebensdauern von PSF erheblich um die berechneten Lebensdauern der statistischen Lebensdauermodelle schwanken. Zunächst wurde ein weiterer Lebensdauerversuchsstand für PSF konstruiert und aufgebaut, mit dem eine kraftgeregelte und überlagerte Lasteinleitung auf einzelne PSF ermöglicht werden konnte. Anschließend wurden die neuartigen Prognoseverfahren entwickelt. Die Berück-sichtigung der realen Lastverhältnisse auf die PSF bei der WKBL-Berechnung im Maschinenbetrieb konnte durch die kontinuierliche Messung der Relativverlagerung zwischen Wagen- und Schienenkörper mittels kapazitiver Abstandssensoren in Vorsatzelementen, der darauf aufbauenden Ermittlung der Einzelwälzkontaktkräfte mit einem analytischen Lastverteilungsmodell der PSF und der Anwendung der linearen Schadensakkumulation auf Wälzkontaktebene erreicht werden. Die schadensbasierte Restlebensdauerprognose hingegen basiert auf einem simulativen Abgleich des Schwingungsverhaltens der PSF. Dazu wurde ein recheneffizientes Dynamikmodell der PSF entwickelt, mit dem das Schwingungsverhalten der PSF in Abhängigkeit des Betriebspunktes (Last und Verfahrgeschwindigkeit) und des schädigungszustandes (Verschleiß) simuliert werden kann. Durch den Vergleich mit dem gemessenen, realen Schwingungsverhalten kann auf den Verschleißzustand der PSF geschlossen und mittels Extrapolation eine Restlebensdauer prognostiziert werden. Die entwickelten Methoden konnten auf dem entwickelten Lebensdauerversuchsstand validiert werden.Item type: Item , In-situ XRD Investigations for Understanding Nitrogen Mobility and Changes in the Microstructure of Advanced Stainless Steels during Nitriding(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-02-04) Manova, DarinaNitriding of modern stainless steels, i.e. super austenite, duplex and precipitation hardening grades was investigated using in-situ XRD during nitriding and sputter depth profiling in conjunction with SEM/EDX/EBSD as well as ToF-SIMS. The aim was to elucidate fundamentals of nitrogen diffusion, phase formation and phase stability. The combination of the different methods is the only possibility to understand the response of the steel grades to the nitrogen insertion in detail. Super austenitic steel behaves similar to austenitic steel, yet the onset of the decay of the expanded phase is at lower temperatures, respective earlier for super austenites, as deduced from cluster ion analysis in ToF-SIMS mapping the local atomic neighbours inside the material as function of depth. At the same time, a more complex lattice expansion – independent from the nitrogen concentration is observed. For duplex steel, similar amounts of nitrogen are incorporated, with a rather analogous diffusion rate, in austenitic and ferritic grain. However, expanded austenitic grains contrast here with ferritic grains: The latter ones exhibit a very large defect density (due to a lower nitrogen solubility) with a nearly complete loss of XRD information from these grains. For precipitation hardening steels, a very fast nitrogen diffusion accompanied by a complex transformation into a micro- or nanocrystalline structure is observed. Furthermore, the stability of expanded austenite during annealing in vacuum without additional nitrogen supply was investigated. In contrast to the direct nitriding process where CrN formation starts at the surface, here the CrN formation starts simultaneously throughout the whole expanded austenite layer.Item type: Item , Verbundvorhaben H2Mare_VB2: PtX-Wind - H2Mare Forschungs-Transfer - Entwicklung von Konzepten für die Integration der Fischer-Tropsch- und Methanol-Synthese in die Offshore-Lösung; Integration der Wasserströme; digitale Zwillinge der Anlagen; autonome Anlagensteuerung(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-12-15) Sink, HenningZiel des Teilvorhabens war die Entwicklung, Auslegung und Validierung modularer Power-to-X-Prozessketten für den Offshore-Einsatz auf Basis bestehender INERATEC-Pilotanlagen. Aufbauend auf dem Stand der Technik mit einzelnen Onshore-Demonstratoren im MW-Maßstab wurden erstmals ganzheitliche Konzepte zur Prozessintegration, Skalierung bis in den 100-MW-Bereich, nachhaltigen Nebenstrombehandlung sowie zur digitalen Abbildung und Betriebsführung entwickelt. Im Projektverlauf entstanden skalierbare PtL- und PtM-Anlagenkonzepte von 1 bis 100 MW inklusive vollständiger Stoff- und Energiebilanzen, modularer Engineering-Ansätze sowie belastbarer Simulationsmodelle. Ergänzend wurden Konzepte für ein teilgeschlossenes Wassermanagement erarbeitet und ein digitaler Zwilling auf Basis von Echtzeitdaten, dynamischer Simulation und Hardware-in-the-Loop-Methoden aufgebaut. Die Ergebnisse wurden in enger Zusammenarbeit mit Forschungs- und Industriepartnern iterativ validiert. Das Vorhaben schafft damit eine konsistente technologische Grundlage für den industriellen Einsatz modularer, digital unterstützter Offshore-Power-to-X-Systeme und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Skalierung und Industrialisierung nachhaltiger eFuel-Technologien.Item type: Item , Statustagung Maritime Technologien : Tagungsband der Statustagung 2025(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025)Datei-Upload durch TIBItem type: Item , 1. Fachgespräch Hybride Wärmebereitstellung mit Bioenergie : 12. November 2025, Leipzig(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-12-12)Datei-Upload durch TIB