Forschungsberichte Pflichtabgabe (BMFTR, BMWE…)

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    Schaufenster Sichere Digitale Identitäten Karlsruhe (SDIKA) - Verbundschlussbericht
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-02-27) Krell, Sabrina; Emig, Simon; Sürmeli, Jan; Hess, Roxana; Rist, Hans-Georg; Eberhard, Hans-Peter; Becker, Christoph; Schlupp, Lisa; Brunzel, Lisa; Wacker, Richard; Krahtova, Preslava; Scheerer, Mario; Meier, Ylva; Junker, Judith; Sauer, Max; Seppelfricke, Ekaterina; Vugrincic, Aline; Rill, Maria; Scaduto, Antonio; Biri, Gergely; Erler, Christina; de Ron, Edwin
    Das vom BMWK geförderte Forschungsprojekt SDIKA hatte das Ziel, die digitale Transformation durch sichere Identitäten voranzutreiben und ein offenes, dezentrales Identitätsökosystem für Personen und Organisationen zu entwickeln. Basierend auf dem Self-Sovereign Identity (SSI) -Prinzip ermöglicht das System, dass Nutzer (Holder) ihre digitalen Identitätsnachweise selbst verwalten, während Issuer (z. B. Behörden oder Unternehmen) diese ausstellen und Verifier sie für Geschäfts- oder Verwaltungsprozesse prüfen. Um die Interoperabilität zwischen verschiedenen SSI-Varianten zu gewährleisten, wurde der SDI-X-Adapter entwickelt – eine Open-Source-Lösung, die unterschiedliche Standards verbindet und damit die Nutzung für Bürger und Organisationen vereinfacht. Die Technologie wurde in fünf Anwendungsbereichen getestet, darunter e-Government (z.B.: digitale Sozialpässe), Mobilität (z.B.: digitaler Führerscheinnachweis), Gesundheit (SSI-gestützte Knochenmarkspenderregistrierung), Bauen & Planen (z.B.: digitale Bauanträge) und ein digitales Rabattsystem. Langfristig soll die Lösung eine sichere, transparente und zukunftsfähige digitale Identitätsinfrastruktur schaffen, die die digitale Nutzung kommunaler, öffentlicher und privatwirtschaftlicher Dienste erleichtert.
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    Verbundprojekt: Quantum methods and benchmarks for resource allocation (QuBRA); Teilvorhaben: Konfigurationsprobleme und Flottenmanagement
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-12-12) Bennemann, Mark; Voigt, Arne-Christian
    QuBRA untersuchte, ob Quantencomputer industrielle Optimierungsprobleme praktisch lösen können, mit Fokus auf Konfiguration und Flottenmanagement bei Volkswagen AG. Es wurden klassische, maschinelle Lernverfahren und Quantenalgorithmen simuliert und systematisch verglichen. Die Hardware-Entwicklung blieb hinter den Erwartungen zurück, weshalb hybride und simulierte Ansätze im Vordergrund standen. Für Konfigurationsprobleme wurden ML-Baselines (u.a. Deep Reinforcement Learning) und Quantenprototypen (z.B. QAOA, Quantum Schöning) entwickelt und bewertet. Im Flottenmanagement wurden klassische und quanteninspirierte Methoden für Routing- und Standortprobleme analysiert; HOBO-Encodings verbesserten die Speicher-Effizienz. Standardisierte Benchmarks und KPIs wurden für objektive Vergleiche etabliert (QuBRABench). Die Ergebnisse zeigen, dass Quantenalgorithmen aktuell noch keinen Vorteil gegenüber klassischen Methoden bieten, aber wichtige Grundlagen für die Zukunft schaffen. Zwei Patentanmeldungen und mehrere wissenschaftliche Publikationen dokumentieren die Innovationskraft des Projekts. Die Zusammenarbeit mit Industrie- und Forschungspartnern war entscheidend für praxisnahe Lösungen und Wissenstransfer. Die Resultate bilden die Basis für zukünftige Pilotprojekte, weitere Forschung und die strategische Entwicklung von Quantentechnologien bei Volkswagen AG.
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    LuFo VI-1 ADLONET: Kamerabasierte Deformationssensorik für ein fortschrittliches sensor- und beobachterbasiertes Netzwerk zur Überwachung von Flugzeugstrukturlasten
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-12-12) Wagner, Jan; Kirmse, Tania; Koop, Lars
    Der vorliegende Abschlussbericht dokumentiert die Ergebnisse des DLR-Projekts AdLoNet, das im Rahmen des LuFo VI-1 Programms entwickelt wurde. Ziel des Projekts war die Entwicklung eines kamerabasierten Deformationssensors (CamS) zur Überwachung von Flugzeugstrukturlasten als Teil eines fortschrittlichen, sensor- und beobachterbasierten Netzwerks. Dieses Netzwerk soll eine genauere und zuverlässigere Lastüberwachung ermöglichen als bisherige Systeme. Das Projektteam entwickelte einen miniaturisierten CamS basierend auf einem Raspberry Pi und zwei Kameras, der zur Messung von Verformungen ArUco-Marker und ein IPCT-Punktemuster verwendet. Die Positionierung der Kameras wurde im Laufe des Projekts optimiert, um eine bestmögliche Messgenauigkeit zu erzielen. Der Sensor wurde in Laborversuchen, im Windkanal der TUHH und in einem Flugversuch getestet. Die Windkanal- und Kalibrierungsversuche zeigten vielversprechende Ergebnisse. Allerdings führte ein Flugversuch zu einem Abbruch aufgrund von Funkstörungen, die auf die Kamerasysteme zurückgeführt wurden. Untersuchungen in einer EMV-Kammer deuteten auf die Kabelverbindung zwischen Raspberry Pi und Kameras als mögliche Ursache hin, jedoch konnte die genaue Ursache im Rahmen des Projekts nicht vollständig geklärt werden. Trotz des abgebrochenen Flugversuchs wurden die Projektziele weitgehend erreicht. Der entwickelte CamS ist ein vielversprechendes System für zukünftige Anwendungen in der Flugzeugstrukturoberwachung und bietet Potenzial für weitere Entwicklungen, wie z.B. die Integration mit IPCT-Systemen, autonome Positionierung und Fernsteuerung. Die Ergebnisse tragen zur Leistungsfähigkeit und Effizienz der zivilen Luftfahrt bei und stärken die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Luftfahrtindustrie.
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    Advanced Systems Configuration zur komplexitätsreduzierten sensorgetriebenen Entwicklung von Produktionssystemen im digitalen Zeitalter - ConSensE
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-12-01) Schuster, Björn; Vogel, Marco; Neubert, Marco; Wächter, Michael; Enderlein, Heiko; Hubrig, Marko; Berger, Skadi; Neumann, Carola; Thierfelder, Veiko; Reichenstein, Tobias; Koustas, Spyridon; Oks, Sascha Julian; Dörr, Luca; Trezl, Jonas
    Datei-Upload durch TIB
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    Power2Rescue - Mobilitätswende im Rettungsdienst, in der Feuerwehr und im Katastrophenschutz der Lausitz
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-09-30) von Beesten, Joachim; Grabowski, Dirk; Stuchtey, Tim; Beerlink, Kai Pascal; Röntzsch, Lars; Bürger, Andreas
    Das Interesse an alternativen Antriebstechnologien im Mobilitätssektor ist in den letzten Jahren stark gestiegen, getrieben durch die Notwendigkeit zur Reduktion von Treibhausgasemissionen sowie durch technologische Fortschritte im Bereich erneuerbarer Energien. Besonders das geplante EUweite Verbot der Neuzulassung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren ab 2035 erhöht den Druck auf eine Dekarbonisierung des Straßenverkehrs. Im Bereich des Rettungsdienstes, Feuerwehrwesens und Katastrophenschutzes stellt die Umstellung auf alternative Antriebstechnologien jedoch besondere Anforderungen an Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit. Vor diesem Hintergrund widmete sich das Projekt „Power2Rescue“ der Mobilitätswende im Rettungsdienst, Feuerwehrwesen und Katastrophenschutz in der Lausitz, einer Region, die sich mitten im Strukturwandel befindet. Ziel des Projekts war es, die Einsatzfähigkeit von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) durch den Einsatz alternativer Antriebstechnologien nachhaltig zu sichern. Die Machbarkeitsstudie des Projekts untersuchte technische, wirtschaftliche und regulatorische Aspekte und Parameter der Umstellung von BOS-Fahrzeugflotten auf emissionsfreie Antriebe unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen in ländlichen Gebieten wie langen Anfahrtsstrecken und besonderen Einsatzbedingungen. Drei Expertenworkshops dienten dazu, Bedarfe zu identifizieren und Erfahrungen von Praxisanwendern und relevanten Stakeholdern zu sammeln sowie Schlussfolgerungen aus dem Forschungsprojekt zu diskutieren. Zusätzlich wurde eine Kurzstudie verfasst, die die politischen, ökonomischen und technologischen Rahmenbedingungen für die Dekarbonisierung im Rettungswesen, bei der Feuerwehr und im Katastrophenschutz darstellt und analysiert. Das Projekt legte dabei einen besonderen Fokus auf die Lausitz als Modellregion, die durch den Kohleausstieg und die Transformation ihrer Energieinfrastruktur ideale Voraussetzungen für die Erprobung neuer Technologien bietet. Die Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt sollen als Grundlage dienen, um in einem Folgeprojekt eine Entscheidungsmatrix für Beschaffungsentscheidungen
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    Vorhabenbezeichnung: CODAPE - Kollaborative Entwicklungsumgebung für die Leistungselektronik; Teilvorhaben: Technische Universität Braunschweig
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-12-20) Mallwitz, Regine; Fricke, Tobias
    Datei-Upload durch TIB
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    CAL II - Durchführung und Auswertung der Experimente mit Bose-Einstein-Kondensaten auf der Internationalen Raumstation im Rahmen des Cold Atom Laboratory der NASA
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-06-30) Gaaloul, Naceur; Pichery, Annie; Müller, Gabriel; Estrampes, Timothé
    In diesem Abschlussbericht werden die Arbeiten am Verbundprojekt CAL II dargestellt, die an der Leibniz Universität Hannover durchgeführt wurden. Das wesentliche Ziel dieses Verbundprojekts war die Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten mit Bose-Einstein-Kondensaten (BECs) und dessen Verwendung für die Atominterferometrie mit dem von der NASA betriebenen Cold Atom Lab (CAL) auf der Internationalen Raumstation ISS. Das Experimentieren mit diesen ultrakalten Quantengasen in Schwerelosigkeit bietet einzigartige Vorteile und erleichtert beispielsweise die präzise Manipulation der BECs ohne gravitative Einflüsse und ermöglicht damit gleichzeitig deutlich längere freie Expansionszeiten als in erdgebundenen Laboren. Im Laufe des Projekts wurden eine Vielzahl von Arbeiten durchgeführt, die sich im Wesentlichen in vier Bereiche aufteilen lassen: (i) Experimente zur Manipulation und Charakterisierung von Mischungs-BECs. Gemeinsam mit dem JPL wurden Untersuchungen des ersten Zwei-Spezies BECs im Weltraum durchgeführt. Ebenso wurden grundlegende differentielle Atominterferometrie-Experimente mit Mischungs-BECs realisiert. (ii) Durchführung einer Messkampagne zur Charakterisierung von residuellen Magnetfeldkrümmungen innerhalb der CAL-Apparatur mit unterschiedlichen differentielle Atominterferometrie-Geometrien: Mach-Zehnder und Butterfly Konfiguration. Dies stellt die erste Nutzung eines auf BECs basierten Atominterferometers als Quantensensor dar. (iii) Grundlegende Experimente zum Space Atom Laser, insbesondere die Untersuchung von Auskopplungen aus der magnetischen Falle mittels 2-Photonen Übergängen, getrieben von Mikrowellen und Radiofrequenzen. (iv): Simulationen des CAL-Instruments, insbesondere des Atomchips und der optischen Streuung des Interferometrie-Lasers am Atomchip zur Optimierung der experimentellen Performance in Hinblick auf die Atomzahl im BEC und den Kontrast in Interferometrie-Experimenten. Auf dieser Basis hat das JPL Änderungen am Design des neuen Wissenschaftsmoduls SM3X vorgenommen.
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    FlexTMDSense - Integrative Prozesstechnologie für flexible elektronische 2D-Sensorsysteme auf der Basis von Übergangsmetall-Dichalkogeniden
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Neubieser, Rahel-Manuela; Michel, Marvin
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    HySteelStore - Metallisches Wasserstoff-Hochdruckspeichersystem für mobile Brennstoffzellensysteme 2025+
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-12-12) Bucher, Sebastian; Kagay, Martina; Kuntz, Matthias; Mühleder, Friedrich; Raindl, Markus; Tchikango Siagam, Adeline; Neddermann, Paul
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    MiCha - Mikrostrukturcharakterisierung von Elektroden und Wirkzusammenhänge mit Elektrodenperformance und -alterung
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-12-15) Lindner, Adrian; Menesklou, Wolfgang
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    ForMikro-LeitBAN - Systematische Entwicklung von ohmschen Kontakten für AlN Bauelemente und deren elektrische und optische Charakterisierung
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-12-18) Heitmann, Johannes
    Datei-Upload durch TIB
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    Kombinierte Identifikation und quantitative Antibiotika-Resistenztestung von Bakterien mittels digitaler Shearographie zur schnelleren gezielten Behandlung von Sepsispatienten (ASTANA); Schlussbericht zum Teilvorhaben: Optik
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-11-30) Wittig, Rainer
    Der Forschungsverbund ASTANA sowie das Teilprojekt Optik wurde im Rahmen der Bekanntmachung „Photonische Verfahren zur Erkennung und Bekämpfung mikrobieller Belastungen“ vom BMFTR gefördert. Der Verbund bestand aus den Unternehmen SpinDiag (SD), Biofluidix (BF) und ImFusion (IF) sowie den Forschungseinrichtungen Hahn-Schickard (HS), ILM (ILM) und dem Universitätsklinikum Ulm (UKU). Das Verbundprojekt zielte auf die Erforschung eines innovativen Konzepts für die schnelle Sepsisdiagnostik ab. Am Ende des Projekts sollten ein Gerät und Verfahren für die schnelle und hochsensitive Identifizierung von Sepsiserregern aus Blutkulturen mittels PCR, sowie ein Gerät und Verfahren für eine schnelle antimikrobielle Suszeptibilitätstestung (AST) erforscht und klinisch validiert sein. Im Teilvorhaben Optik sollte ein auf quantitativer Phasenbildgebung (QPI) basierender optischer Aufbau für die Ermittlung von Bakterienzahlen in definierten Suspensionsvolumina aufgebaut und evaluiert werden. Nach Konzeptionierung und Konstruktion eines off-axis Aufbaus für digitale holographische Mikroskopie (DHM) wurde dieser zunächst unter Nutzung eines USAF charts charakterisiert sowie anschließend unter Verwendung von Modellorganismen evaluiert und iterativ verbessert. Das System und seine funktionelle Evaluierung sind Gegenstand einer Publikation, die im Journal of Biomedical Optics veröffentlicht wurde (doi: 10.1117/1.JBO.30.10.106501). Bilddaten wurden Projektpartner IF für die Softwareentwicklung zur Verfügung gestellt. In Kooperation mit Partner HS erfolgte die funktionelle Charakterisierung und iterative Anpassung der mikrofluidischen Testträger. Nach Durchführung von Detailanpassungen zur Verbesserung von Kompatibilität des optischen Aufbaus mit dem Testträger, der Software und den weiteren Komponenten des Gesamtsystems unterstützte das ILM bei der Systemintegration, nachfolgenden funktionellen Tests und bei der Validierung des Gesamtsystem bei UKU unter Verwendung von Patientenproben. Die Projektergebnisse zeigen, dass die Quantifizierung von Bakteriensuspensionen in mikrofluidischen Testträgern mittels QPI grundsätzlich möglich ist. Während der Projektarbeit wurden jedoch kritische Parameter identifiziert, welche die Präzision, den Dynamikbereich der Messung, sowie das Signal-Rausch-Verhältnis beeinflussen. Diese Parameter müssen in Folgeprojekten adressiert und optimiert werden, um Marktreife zu generieren.
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    Abschlussbericht zum Verbundprojekt: Durchgängige Methoden für die ganzheitliche Betriebsoptimierung von raumlufttechnischen Anlagen, Akronym: RLT-Opt
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-09-27) Bernard, Thomas; Wunsch, Andreas; Ziebarth, Mathias; David, Ruth; Jainta, Oliver; Malinowsky, Detlef; Redlich, Philippe; Schüring, Christoph
    Eine RLT-Anlage besteht nicht nur aus dem zentralen Lüftungs- bzw. Klimatisierungsgerät, sondern auch aus einem Luftverteilsystem mit verschiedenen Komponenten. Dies bedeutet, dass die RLT-Anlage immer als Gesamtsystem betrachtet werden muss und somit auch bei der Beurteilung von Energieeffizienz-Maßnahmen. Eine energetische Optimierung von RLT-Anlagen erfordert daher die integrative Betrachtung aller Gewerke (Heizen, Kühlen, Lüften) der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA). Die globale Zielstellung des Projektes bestand darin, durchgängige Methoden für die ganzheitliche Betriebsoptimierung von raumlufttechnischen Anlagen zu entwickeln und zu validieren. Im Einzelnen wurden die folgenden Ziele verfolgt und anhand von 4 Demonstrator-Liegenschaften evaluiert: 1. Entwicklung von Methoden und Tools für eine umfassende und kostengünstige Erstinspektion und Bestandsaufnahme von RLT-Anlagen (einschließlich Einsatz von innovativer Messtechnik für temporäre Messungen) 2. Entwicklung von Methoden und Tools zum effizienten Monitoring von RLT-Anlagen (Integration stationärer Sensoren, manuelle/automatisierte Daten-analyse, Generierung aussagekräftiger KPIs, automatisierte Reports, Kurz-/Mittelfrist-/Langzeit- Monitoring; Vision: „Anlagen-EKG“) 3. Entwicklung von Methoden und Tools zur optimierten Prozessführung und Instandhaltung von RLT-Anlagen (Neu- und Bestandsanlagen) 4. Evaluierung der neuen Methoden, Tools und Vorgehensweisen anhand von mindestens vier Demonstrator-RLT-Anlagen 5. Nachweis der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf unterschiedliche RLT-Anlagen; Erstellung eines Leitfadens und Schulungskonzeptes; umfassende Öffentlichkeitsarbeit Datei-Upload durch TIB