Forschungsberichte ohne Pflichtabgabe (DFG, IGF…)
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- ItemHighLine: High Image Quality for Lines in MRI(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-11-12) Scharr, Hanno; Bangun, Arya; Pfaehler, Elisabeth; Pflugfelder, Daniel; Blömer, Simon; Stirnberg, Rüdiger; Stöcker, TonyHighLine is a project funded by the Helmholtz Imaging Platform that was active from Apr. 2023 to Mar. 2025. In the project the German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE) and Forschungszentrum Jülich jointly advanced MR root imaging in the environmental domain and MRA for medical purposes. The goal addressed was to improve image acquisition, reconstruction, and processing methods for increased signal-to-noise ratio and super-resolution. All project goals have been reached in time and in budget. The main findings are novel super-resolution and denoising algorithms and MR angiography imaging sequences. All findings have been published and are briefly described below.
- ItemErmittlung von Grundlagen zur Produktion von nachhaltigen Kalksandsteinen mit minimierter CO2-Last(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-06) Eden, Wolfgang; Istanbuly, Zakaria; Laabs, Marcel; Middendorf, Bernhard; Kuhnt, SonjaDie Themen Klimaschutz und European Green Deal haben einen dominierenden Einfluss auf die technologische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Entwicklung der nächsten Jahrzehnte. Für das Ziel Klimaneutralität muss sich auch die Kalksandsteinindustrie erheblich anpassen, damit von 2045 an durch die KS-Produktion nahezu keine Treibhausgase mehr in die Atmosphäre gelangen. Der Einsatz umweltfreundlicher, ressourceneffizienter und innovativer Technologien und auch die Wiederverwertbarkeit der Produkte müssen weiter ausgebaut und vorangetrieben werden. Die weitere Digitalisierung und Automatisierung der Prozessketten sowie der verstärkte Einsatz erneuerbarer, also „grüner“ Energie sowie neuer Energieträger sind hier wichtige Schlagworte zu den an-stehenden Veränderungen innerhalb eines sehr ambitionierten Innovationsprogramms. Kalksandsteine werden aus den Grundstoffen Kalk, Sand und Wasser hergestellt, mechanisch ver-dichtet und hydrothermal gehärtet. Bis heute wird als Bindemittel zur Kalksandsteinherstellung fast ausschließlich Branntkalk eingesetzt. Ca. 80 % der CO2-Emissionen sind durch den Einsatz von Branntkalk bedingt. Die verbleibenden ca. 20 % der CO2-Emissionen sind dem Kalksandsteinwerk direkt zuzuordnen (Einsatz von Erdgas, Heizöl, elektrischer Strom, Diesel etc.). Um langfristig kli-maneutral zu werden, ist die Kalkindustrie bestrebt, ihre CO2-Emissionen massiv zu senken. In diesem Forschungsvorhaben wurde untersucht, ob und wie sich der CO2-Fußabdruck des Bau-stoffs Kalksandstein vermindern lässt, wenn die Branntkalkdosis schrittweise reduziert wird. Zu-sätzlich wurde mittels statistischer Versuchsplanung eine Variation verschiedener Herstellungspa-rameter vorgenommen, um die Ergebnisse in eine Ergänzung zum bestehenden Prognose-Pro-gramm SPOAK einzupflegen. Dieses bereits vorhandene Programm aus dem AiF-Projekt 18570-N ermöglicht es dem Anwender, Vorhersagen für die zu erwartenden Steindruckfestigkeiten zu treffen. Datei-Upload durch TIB
- ItemOrganic-Computing mit künstlicher DNA für hochzuverlässige dynamische Systeme auf Basis semantischer Modelle und evolutionärer Algorithmen zur Fehlerdiagnose und Adaptation(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-03) Roman, Obermaisser; Uwe, BrinkschulteOrganic Computing führt zu signifikanten Vorteilen in komplexen, dynamischen Systemen wie reduziertem Entwicklungsaufwand, höherer Anpassungsfähigkeit und Robustheit. Für sicherheitskritische Systeme, welche auch im Fehlerfall betriebsbereit bleiben müssen (fail-operational), sind jedoch noch weitergehende Eigenschaften erforderlich. Dazu gehören die Aufrechterhaltung der wesentlichen Kernfunktionalitäten auch bei Verlust nicht-redundanter Systemressourcen, bei Ausfällen innerhalb der Organic Computing-Laufzeitumgebung selbst oder bei unzureichenden Systemressourcen zur Aufrechterhaltung aller Dienste. Diese Fehlerszenarien erfordern semantisches Wissen über das System in Kombination mit Diagnose und Adaptationstechniken um das System geeignet zu degradieren oder zu rekonfigurieren.Das vorgeschlagene Forschungsprojekt adressiert die zugrundeliegenden Forschungslücken und deren Zusammenspiel auf der Grundlage von künstlicher DNA: (1) semantische Beschreibungstechniken für auf künstlicher DNA basierte Organic Computing Systeme, (2) Diagnosetechniken mit hohem Automatisierungsgrad für dynamische Organic Computing Systeme mit künstlicher DNA, und (3) Adaptationstechniken für solche Systeme in stark sicherheitskritischen Anwendungen.Semantische Beschreibungstechniken für Organic Computing Systeme mit künstlicher DNA bieten die Grundlage für höhere, semantik-basierte Verfahren zur Fehlererkennung und Adaption.Diagosetechniken für dynamische Organic Computing Systeme mit künstlicher DNA nutzen die semantischen Beschreibungen zur automatischen Konstruktion von Diagnosemodellen und optimieren diese Modelle mittels evolutionärer Algorithmen zwecks Steigerung der Erkennungsraten.Adaptationstechniken modifizieren die künstliche DNA auf Basis der erkannten Fehler und der semantischen Beschreibung um die Rekonfigurations- und Degradationskonzepte zu verwirklichen.Die Modelle und Algorithmen werden im Projekt inkrementell entwickelt und prototypisch implementiert, sowie anhand von Beispielszenarien mit Fehlereinstreuungsexperimenten evaluiert.
- ItemCompliant and breathable magnetoelectronics: towards electronic proprioception(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-11-12) Makarov, Denys; Ionov, LeonidAugmented reality gadgets, e.g. Microsoft HoloLens or Oculus Rift devices are becoming common for our information intensive society assisting us to acquire and process the data. Although impressive in the realization and demonstrations, the obvious drawback of state-of-the-art augmented reality gadgets, which typically rely on optical detection systems, is their bulkiness, heaviness and the stringent requirement for an operator to be at the line of sight of the device. We envision that prospective augmented reality systems will rely on compliant on-skin interactive electronics, which is yet to be developed. In this project, we will develop haptically imperceptible on-skin gadgets, which replicate our natural proprioceptive sensory ability of detecting the motion. These novel magnetosensitive smart skins should be realized in a way not to disturb our everyday activities while worn on skin. This statement necessarily means that the prospective shapeable magnetoelectronics should become not only mechanically compliant but also breathable, e.g. enabling water evaporation and transport of oxygen. In this respect, polymeric foils, which are typically used in the field of compliant electronics, should be replaced with ultrathin textile-like materials. Those, in turn, should support the realization of high-performance magnetic field sensors. We propose that fibrous materials are the most suitable substrates to achieve this goal and realize breathable and highly compliant magnetic field sensors. Therefore, as the key objective of this project, we will explore the possibility to realize high-performance magnetic field sensors on fibrous materials. Furthermore, there is no data on the realization of breathable compliant permanent magnets, which are needed for on-skin applications involving compliant magnetic field sensors. Hence, ultimately, we aim at the development of the entire system containing breathable compliant magnetic field sensors, which will work in conjunction with breathable compliant magnets. In particular, 1/ We aim to fundamentally understand the correlation between chemical nature of polymers, structure of electrospun mats and their mechanical properties; 2/ We explore the possibility to realize high-performance magnetic field sensors on electrospun mats possessing porous structure with high local curvatures at the location of individual fibers; 3/ We aim on the fabrication of compliant and breathable permanent magnets and will address the interplay of the mechanical properties (stability, cyclic performance) of laminated magnetic composites and their magnetic performance (not only strength but also spatial symmetry of the magnetic stray fields).
- ItemErhöhung der Prozesskontrolle in der Pultrusion mit hochreaktiven Matrixmaterialien zur Reduktion von Ausschuss und Ausfallzeiten mithilfe eines datenbasierten Prozessüberwachungssystems(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-05-02)