Forschungsberichte Pflichtabgabe (BMFTR, BMWE…)

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WIR!-Projekt Leckwellenleiter für linienförmige breitbandige Funkversorgung, hochverfügbare Fahrzeugortung und radarähnliche Hinderniserkennung
(2026-03-31) Lobermeier, Cornelia
Im Rahmen des Projekts wurden die Aspekte Funkversorgung für die Kommunikation, Funkortung und Sensing mithilfe von LCX entlang von Schienenverkehrsstrecken untersucht. Für die Funkortung wurden zwei laufzeitbasierte Ortungssysteme, ein UWB-System mit 500 MHz Bandbreite und ein schmalbandiges System im Industrial, Scientific, Medical Band (ISM-Band) bei 2,4 GHz, mit Übertragungen ähnlich Bluetooth Low Energy (BLE), untersucht. Es wurden auf LCX- und Schienenverkehrsanforderungen angepasste Ortungsverfahren erarbeitet und in Software umgesetzt. Im Bereich des LCX-basierten Sensings wurde auf Basis desselben UWB-Systems ein Verfahren zur Objektdetektion entwickelt, das die Kanalimpulsantwort zur Erkennung von Gegenständen und Personen nutzt. Alle Systeme wurden zunächst statisch getestet und in einer Schienenverkehrsumgebung erprobt. Dazu wurde im Rahmen des Projekts ein LCX-Testfeld auf dem Außengelände einer Schienenfahrzeughalle in Dresden errichtet. Im Anschluss wurden die LCX-Ortungsverfahren sowie ein 5G-Datenübertragungssystem der Technischen Universität Chemnitz (TUC) an einer Schienenverkehrsstrecke des Regelverkehrs untersucht. Dazu wurden in Zusammenarbeit aller Projektpartner eine LCX-Teststrecke an der Bahnlinie am SRCC in Annaberg-Buchholz errichtet und entsprechende Messfahrten durchgeführt. Für das Integritätsmonitoring wurde ein Versuchsaufbau und eine entsprechende Software zur parallelen, dynamischen Lokalisierung mit den für die Funkortung über LCX entwickelten Verfahren, sowie dem Global Navigation Stellite System (GNSS) mit Real Time Kinematic (RTK)-Korrekturdaten und einer Inertial Measurement Unit (IMU) erarbeitet. Die erzielten Ergebnisse belegen eine durchgängige 5G-Funkabdeckung entlang der Teststrecke sowie eine erfolgreiche Funkortung mithilfe des LCX-Ortungssystems. Abschließend lässt sich festhalten, dass die im Projekt durchgeführten Untersuchungen einen wichtigen Schritt in Richtung einer zunehmend multifunktionalen, kosteneffizienten und sicheren Schienenverkehrsinfrastruktur darstellen. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden eine solide Basis für weiterführende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten.
Verbundvorhaben: Sichere Systemarchitektur für 250kW BZ-Antriebsstrangmodul (EnaBle)
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Grebhardt, Axel; Schirmer, Johannes
Im Rahmen des Projekts übernahm die H2FLY GmbH zentrale Aufgaben zur sicherheitstechnischen Bewertung und Weiterentwicklung eines 250 kW Brennstoffzellen Batterie Hybrid Antriebsstrangmoduls für die Luftfahrt. Ziel der Arbeiten im Verbundprojekt war es, eine verlässliche, luftfahrttaugliche und modular skalierbare Systemarchitektur zu entwickeln, die den spezifischen Anforderungen des Flugbetriebs gerecht wurde. Ein wesentlicher Schwerpunkt der Arbeiten von H2FLY bestand in der Identifikation, Bewertung und Mitigation potenzieller Fehler und Störungen im Brennstoffzellensystem, um die Robustheit und Betriebssicherheit des Gesamtsystems zu erhöhen. H2FLY brachte hierzu ihre umfangreichen Erfahrungen aus dem Betrieb des brennstoffzellenbasierten Flugzeugs HY4 ein und begleitete die Weiterentwicklung des Antriebsstrangs aus sicherheitstechnischer Sicht sowie hinsichtlich Architektur, Modularisierung und experimenteller Verifikation. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für eine zukünftige Integration und Skalierung emissionsfreier elektrischer Antriebssysteme in der General Aviation und darüber hinaus.
WIR! - INGRAIN - AltCell - Alternative zellulosehaltige Rohstoffe für man-made Cellulosefasern; TP 1: Untersuchung, Validierung und Digitalisierung der Prozesse sowie Rohstoffe mit Schwerpunkt Textil
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Lee, Sea-Hyun; Beek, Leonie
Ziel des AltCell-Projekts war es, im Rahmen einer Circular Economy alternative, nicht-holzbasierte Rohstoffe (u. a. Miscanthus, Weizenstroh) durch ein "Lignin-first"-Aufschlussverfahren (OrganoCat) für die textile Wertschöpfungskette nutzbar zu machen. Das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen untersuchte dazu die Herstellung von Spinnlösungen sowie deren Validierung in nasschemischen Faserbildungsprozessen. Im Stand der Technik werden nahezu alle man-made Cellulosefasern (MMCF) insbesondere bei Verfahren wie Lyocell, Viskose oder Cupro aus holz- oder baumwollbasiertem Zellstoff gewonnen. Bekannte Industriebetriebe wie Lenzing AG oder Kelheim Fibres setzen für deren Verfahren auf gereinigte, standardisierte Holzpulpe. Die Verarbeitung agrarischer Reststoffe zu spinnfähiger Cellulose stellt hingegen eine der größten offenen Herausforderungen in der MMCF-Forschung dar, die hinsichtlich Reinheit, Polymerisationsgrad und Prozessstabilität definiert werden.
ComeMINT-Netzwerk - fortbilden durch vernetzen - vernetzen durch fortbilden. Gelingensbedingungen adaptiver MINT-Fortbildungsmodule in Community Networks; Schlussbericht: Standort Bielefeld
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Heinrich, Martin; Fiedler-Ebke, Wiebke; Wilde, Matthias; Offermann, Margit; Schaldach, Pascal
Der Schlussberichts des Teilprojekts am Standort Bielefeld (FKZ: 01JA23M06C) des Bundesweiten Verbundprojekts ComeMINT, dokumentiert den Beitrag der Universität Bielefeld zum Gelingen des Gesamtprojekts. Die Universität Bielefeld war hierbei im ComeNet Biologie und im Kontext der Verbundkoordination im Rahmen des Qualitätsmanagements und der Transferstelle Bielefeld Bildung digital (TraBBi_digital) eingebunden. Das Teilprojekt der Universität Bielefeld im Rahmen des ComeNets Biologie adressierte die Entwicklung, Erprobung und Evaluation digital gestützter Professionalisierungsangebote für Lehrkräfte im Fach Biologie. Es wurde ein evidenzbasiertes und praxisnahes Fortbildungskonzept gestaltet, das zur Stärkung digitalisierungsbezogener Kompetenzen und zur Förderung binnen-differenzierenden Unterrichtshandelns beiträgt. Ausgangspunkt war die Annahme, dass viele Biologielehrkräfte die Potenziale digitaler Unterrichtsmethoden bislang nicht voll ausschöpfen und dass insbesondere binnendifferenzierende Ansätze eine gezielte Unterstützung erfordern (TPACK-Modell). Das Projekt verfolgte das Ziel, auf dieser Grundlage ein heterogenitätssensibles Fortbildungsmodul zu entwickeln, das digital umgesetzt, iterativ optimiert und empirisch überprüft wird. Das Qualitätsmanagement hatte die Aufgabe, verbundübergreifende Qualitätsstandards, Leitfragen und ein internes Berichtswesen abzustimmen und auf Basis der Ergebnisse des Monitorings Entscheidungsprozesse vorzubereiten. Hierfür hat es eng mit dem Verbundmanagement und TraBBi_digital zusammengearbeitet. Die Transferstelle Bielefeld Bildung digital (TraBBi_digital), die im Rahmen des Projekts und in Kooperation mit den Projekten ComeArts und ComeSport in Bielefeld eingerichtet wurde, hatte zwei Aufgaben mit unterschiedlichen Ausrichtungen. Forschungsbezogen wurden hier verallgemeinerbare Spezifika und Gelingensbedingungen für den Transfer zwischen Wissenschafts- und länderspezifischen Fortbildungssystemen in den Blick genommen. Im Zusammenhang mit der Entwicklung von Fortbildungskonzepten, die in den Bundesländern nachgenutzt werden können, fokussierte die Transferstelle die Einbeziehung und Berücksichtigung der Perspektive der Landesinstitutionen und dabei auch die organisationalen Aspekte der Einbeziehung von Hochschulen in das staatliche Fortbildungssystem.
FreshTwin – Hybride Grey-Box-Modelle zur Bestimmung und Prognose der Qualitätsattribute am Beispiel von Lebensmitteln; Thema: Hyperspektrale Bildanalyse - BMBF-Fördermaßnahme KI4KMU: Erforschung, Entwicklung und Nutzung von Methoden der Künstlichen Intelligenz in KMU
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-02) Tsyganskaya, Viktoriya
Im Vorhaben FreshTwin wurde die Eignung vollflächiger hyperspektraler Bildgebung für die zerstörungsfreie Erfassung und automatisierte Ableitung qualitätsrelevanter Merkmale bei Fruchtprodukten untersucht. Ziel war die Bewertung, inwieweit sich sowohl innere Qualitätsparameter (z.B. Zuckergehalt, Wassergehalt) als auch äußere Defekte (z.B. Druckstellen, mechanische Verletzungen) mittels hyperspektraler Daten in Kombination mit Machine-Learning- und Deep-Learning-Verfahren zuverlässig bestimmen lassen. Grundlage des Vorhabens war die Annahme, dass hyperspektrale Bildgebung durch die flächenhafte Erfassung spektraler Information eine geeignete Datengrundlage zur Charakterisierung biologischer Materialien darstellt. Hierzu wurden vollflächige hyperspektrale Kamerasysteme der Firma Cubert (ULTRIS 5, ULTRIS XMR, ULTRIS SWIR) eingesetzt, die unterschiedliche Wellenlängenbereiche vom sichtbaren (VIS) bis in den kurzwelligen Infrarotbereich (NIR/SWIR) abdecken. Methodisch wurde auf etablierten Verfahren der hyperspektralen Datenanalyse sowie auf Ansätzen des Machine Learning und Deep Learning aufgebaut.
Verbundvorhaben H2Mare_VB2: PtXWind - Offshore Power-to-X-Prozesse; Auslegung eines Batteriespeichers für die offshore PtX-Forschungsplattform, Korrosionsuntersuchungen an Materialien unter maritimer Belastung und Analysen zu Wasserstoffpermeation und -versprödung
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Fürbeth, Wolfram; Drillet, Jean Francois; Peters, Willi; Schewe, Sven
[no abstract available]
Verbundvorhaben H2Mare_VB3: TransferWind - H2Mare Forschungs-Transfer; Erarbeitung von relevanten Lehrinhalten und Entwicklung von Kursinhalten für Aus- und Weiterbildungen sowie Bearbeitung von Standardisierung und Normierung insbesondere zur Korrosionsbeständigkeit
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Fürbeth, Wolfram
[no abstract available]
ANYMOS - Anonymisierung für vernetzte Mobilitätssysteme
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-25) Köcher, Manuel; Simon, Marie
Multiphysiksimulationen für die Geodynamik auf heterogenen Exascale-Supercomputern (CoMPS); Teilprojekt LRZ; Teilvorhaben: CoMPS-LRZ - Richtlinie: Neue Methoden und Technologien für das Exascale-Höchstleistungsrechnen (SCALEXA)
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-02) Höb, Maximilian; Parab, Arjun
Das CoMPS-Projekt hatte zum Ziel, extrem skalierbare numerische Methoden und Software für geodynamische Anwendungen zu entwickeln, insbesondere für die Simulation der Erdmantelkonvektion. Diese stellt aufgrund der hohen räumlichen Auflösung, der Kopplung multipler physikalischer Prozesse sowie der sehr großen Anzahl an Freiheitsgraden eine zentrale Herausforderung im Hochleistungsrechnen dar. Insbesondere erfordern realistische Modelle eine Kombination aus hoher numerischer Genauigkeit, effizienter Parallelisierung und einer optimalen Nutzung moderner HPC-Infrastrukturen. Zum Zeitpunkt der Antragstellung war absehbar, dass etablierte numerische Verfahren und Softwareansätze nur eingeschränkt auf moderne, zunehmend heterogene HPC-Architekturen übertragbar sind. Die aktuelle Entwicklung hin zu Systemen, die aus einer Kombination von CPUs, GPUs und weiteren Beschleunigern bestehen, stellt neue Anforderungen an Datenstrukturen, Speicherzugriffe und Parallelisierungsstrategien. Klassische Implementierungen stoßen hierbei insbesondere aufgrund von Speicherbandbreitenlimitationen und ineffizienter Datenbewegung an ihre Grenzen. Vor diesem Hintergrund zielte das Vorhaben auf eine durchgängige Optimierung der gesamten Simulationspipeline. Zentrale Ansätze waren der Einsatz matrixfreier Verfahren zur signifikanten Reduktion des Speicherbedarfs und der Datenbewegung, die Nutzung von Surrogatmethoden zur Approximation rechenintensiver Operationen sowie automatisierte Mixed-Precision-Techniken zur Anpassung der numerischen Genauigkeit an die jeweilige Problemstellung. Ergänzend wurde die Entwicklung hochskalierbarer, volumengekoppelter Löser für die in der Geodynamik relevanten Stokes- und Transportprobleme adressiert, die auf dreidimensionalen Rechengebieten mit extrem vielen Freiheitsgraden effizient eingesetzt werden können. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der automatisierten Generierung leistungsfähiger numerischer Kernroutinen, um die Portabilität und Effizienz der Implementierungen über verschiedene Zielarchitekturen hinweg sicherzustellen. Gleichzeitig wurden Aspekte des Forschungsdatenmanagements, der Reproduzierbarkeit sowie der Analyse und Visualisierung großskaliger Simulationsergebnisse von Beginn an integriert, um eine nachhaltige Nutzung der erzeugten Daten und Methoden zu gewährleisten.
Nutzung der ungerichteten Strahlung nuklearer Prozesse für die Sicherheitsbewertung von Komponenten - Akronym NuSSKo
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-30) Ungermann, K. Sophia; Buck, Michael
Im Vorhaben NuSSKo wurde ein für die Materialprüfung neues Konzept geprüft, das mithilfe der reaktoreigenen Strahlungsvorgänge Abbildungen ermöglichen soll. Der wesentliche Unterschied zu etablierten Röntgenverfahren hierbei ist, dass zur Abbildung die ungerichtete Strahlung des Reaktorkerns und zusätzliche Strahlung aus aktiviertem Material verwendet werden soll. Ähnlich zur Medizintechnik, sollte die ungerichtete Strahlung mithilfe einer detektornahen Kollimation für eine Abbildung nutzbar gemacht werden. Ziel des Vorhabens war es, im Rahmen einer Machbarkeitsstudie die Möglichkeiten dieser Abbildungstechnik zu untersuchen und darzustellen. Hierzu wurde das Strahlungsfeld simuliert und mittels Simulation des Detektors und Anpassung von Rekonstruktionsalgorithmen abgebildet. Die Methode sollte anhand eines einfachen Experiments demonstriert werden. Es handelte sich um ein interdisziplinäres Vorhaben zwischen Strahlenphysik und Materialprüfung.
Fluor-freie Befeuchter-Flachmembran und innovatives Membranwickelelement für die Kathodenluftbefeuchtung in PEM-Brennstoffzellen
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-02-28) Gronwald, Oliver
In Europa wird die Kommerzialisierung von Brennstoffzellen kurz- und mittelfristig hauptsächlich in mobilen Anwendungen erfolgen, wobei ein Fokus auf dem Einsatz im Transport und bei hohen Reichweiten wie beispielsweise im Schwerlastverkehr liegen wird. Beispiele solcher "Heavy Duty Vehicles" sind neben LKW, der öffentliche Transport, wie Bus und Zug, die maritime und alle Luftfahrt-Anwendungen. Damit verbunden sind deutlich erhöhte Anforderungen an die Lebensdauer und Verlässlichkeit des Systems und damit auch an den Befeuchter. Für diese Anwendungen werden große Reichweiten und lange Standzeiten gefordert. Das System wird auf einen optimalen Betriebspunkt ausgelegt, bei dem die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund steht und somit ein hocheffizientes Gesamtsystem erfordert. Der (Kathoden-) Luftbefeuchter spielt dabei eine zentrale Rolle. Das Gesamtziel des FLUID Projekts bestand in der gezielten Entwicklung, Pilotproduktion und dem anschließenden Eignungstest im Modulmaßstab (100 bis 200 kW), technisch innovativer Befeuchtermembranen und -wickelmodule durch ein Konsortium bestehend aus FUMATECH BWT GmbH, Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB (IGB), Deutsches Institut für Textil und Faserforschung (DITF), BASF SE sowie Spiraltec GmbH. Das FLUID Projekt sollte die fertigungstechnischen Prozesse ausarbeiten und Lieferketten für eine massentaugliche Produktion aufbauen. Dies sollte der Flachmembrantechnologie und somit auch der Brennstoffzellentechnologie helfen, sich als zukunftsfeste Lösung am Markt durchzusetzen.
Verbundvorhaben H2Mare_VB1: H2Wind - Autarke Offshore-H2-Elektrolyse - Teilvorhaben: Entwicklung der Grundlagen der Elektrolysetechnologie für den Offshore-Betrieb; optimale Abstimmung der Teilsysteme zur Erhöhung der Effizienz des Gesamtsystems
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Tutschke, Andreas; Weidenkaff, Benjamin; Peltier, Vincent; Ehelebe, Konrad
Die vorliegende Arbeit untersucht die wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen eines neuartigen, offshore-tauglichen PEM‑Elektrolysesystems. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines kompakten, containerisierten Elektrolyse-Designs mit einer elektrischen Leistung von bis zu 5MWe bei einem Betriebsdruck von bis zu 40bar(g), ausgelegt für die direkte Kopplung mit einer Windturbine im autarken Einsatz unter Offshore-Bedingungen. Im Fokus stehen grundlegende Untersuchungen und Optimierungen auf Zell‑, Stack‑ und Systemebene. Dies umfasst insbesondere die Entwicklung eines druckgerechten Stack-Designs, die Integration einer chemikalienarmen Meerwasseraufbereitung unter Nutzung der im Elektrolyseprozess anfallenden Abwärme sowie Konzepte zur temporären Wasserstoffspeicherung für Offshore-Anwendungen. Im Verlauf der zweiten Projekthälfte wird eine teilweise inhaltliche Neuausrichtung des Vorhabens beantragt. Zentrale Ergebnisse der durchgeführten Arbeiten zeigen, dass die Umsetzung eines Elektrolyseurs in einem einzelnen Offshore Container nur mit Einschränkungen realisierbar ist. Vor diesem Hintergrund wird der Projektfokus auf die Untersuchung eines Konzepts für eine autarke, dezentrale Offshore‑Wasserstoffplattform ausgeweitet, bei der Windenergieanlagen und Elektrolysesystem räumlich voneinander getrennt sind, jedoch weiterhin über eine direkte elektrische Kopplung verbunden bleiben. Spezifische Betriebsstrategien sowie ein angepasstes Lastmanagement zielen darauf ab, Start‑Stopp‑Zyklen zu reduzieren und damit die Degradation der Anlagen zu minimieren. Simulationsergebnisse zeigen, dass eine vollständig autarke Plattform mit eigenem Windpark durch hohe Stillstandszeiten und häufige Abschaltungen gekennzeichnet ist. Eine robuste Netzbildung in einem autarken Netzwerk aus Wasserstoff Plattform und Windpark ist Analysen und Simulationen nach technologisch aufwendig. Aus diesem Grund werden hybride Anschlusskonzepte mit Netzinterlink empfohlen, um die Systemstabilität zu erhöhen und die Wasserstoff Produktivität zu steigern. Die Arbeit liefert eine umfassende Grundlage für weiterführende Forschungsarbeiten sowie das technologische Fundament für eine wirtschaftliche und sichere Offshore-Wasserstoffproduktion und adressiert zentrale Herausforderungen der PEM-Elektrolyse unter volatilen Lastbedingungen, der Systemintegration, Materialentwicklung und Betriebsführung.
MERCI - Media and event production via resilient communication on IoT infrastructure
(2026) Pilz, Jens; Wilzeck, Andreas; Zocher, Mareike
Drahtlose professionelle Audioanwendungen stellen hohe Anforderungen an Latenz, Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und Spektrumeffizienz. Verfügbare Systeme basieren häufig auf proprietären Technologien und stehen zunehmend unter regulatorischem Druck durch knappe Funkressourcen. Mit DECT-2020 NR (DECT NR+) existiert ein europäischer, nicht-zellulärer Funkstandard, dessen Potenzial für diese anspruchsvollen Anwendungen vor Projektbeginn noch nicht umfassend untersucht und validiert war. Ziel des Projekts war es, die technische Eignung von DECT NR+ für professionelle Audioanwendungen systematisch zu untersuchen, zentrale Leistungsparameter zu bewerten und die Machbarkeit anhand prototypischer Implementierungen und Demonstratoren nachzuweisen. Ausgehend von praxisnahen Anwendungsfällen wurden technische Anforderungen abgeleitet, Systemarchitekturen definiert und Prototypen auf Software- und Hardwarebasis entwickelt. Die Lösungen wurden integriert, messtechnisch evaluiert und in realitätsnahen Demonstrationen überprüft. Im Projekt konnten zentrale technische Eigenschaften von DECT NR+ für Audioanwendungen erfolgreich untersucht und demonstriert werden. Prototypische Systeme zeigten, dass latenzarme, zuverlässige Audioübertragung sowie Koexistenz mit bestehendem DECT-Betrieb möglich sind. Darüber hinaus wurden konkrete Erkenntnisse zu Scheduling-Konzepten, Spektrumnutzung, Systemintegration und Interworking gewonnen. Die Ergebnisse flossen in technische Berichte, Demonstratoren und Standardisierungsaktivitäten ein. DECT NR+ stellt eine vielversprechende standardisierte Technologie für zukünftige professionelle Audio- und angrenzende Anwendungen dar. Die Ergebnisse bilden eine belastbare Grundlage für weiterführende Entwicklungen, Standardisierung und potenzielle industrielle Nutzung.
Verbundprojekt: IntWertL - Intelligente Wertschöpfungsnetzwerke für Leichtbaufahrzeuge geringer Stückzahl; Teilvorhaben: Wissenschaftliche Plattformentwicklung
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Förster, Egon
Fiber Engineering hat mit dem Projekt IntWertL einen Zugang zu einem digitalen Marktplatz für KMU erhalten. Mit vertreten auf dem Marktplatz sind verschiedene Partner mit speziellen Wissens- und Fertigungsbereichen, die im Verbund eine wirtschaftliche Produktion in kleinen Stückzahlen ermöglicht. Der Marktplatz wurde gemeinsam mit den Partnern entwickelt und konnte dabei auf deren Wissen und Erfahrungen zurückgreifen. Fiber Engineering bringt dabei die Erfahrung im Prozeßablauf der Bauteilfertigung von Prototypen und Kleinserien für Großunternehmen im Automotivebereich in das gemeinsame Projekt IntwertL ein. Erkannte Schwachstellen aus bisherigen Systemen, werden dabei in das neu zu entwickelnde Plattformsystem im Verbund von KMU´s eingebracht. Wichtige Aspekte waren zum Projektbeginn noch unbekannt und konnten teilweise in der Projektlaufzeit erfüllt werden. Das Betreibermodell der Plattform konnte allerdings nicht final geklärt werden, da neben dem finanziellen Punkt vor allem die speziell im Fahrzeugbereich wichtige Position Rechtssicherheit noch offen ist. Die Anforderungen eines Marktplatzes wurden zunächst durch die beteiligten Partner definiert und digital umgesetzt. Die Entwicklungsphase wurde in enger Zusammenarbeit mit den entsprechenden Partnern durchgeführt und gegen Ende des Projektes in mehreren Modellversuchen real getestet. Erkannte Schwächen wurden sehr schnell in entsprechenden Optimierungsschleifen beseitigt. Dazu wurden 3 Szenarien im Konsortium ausgewählt wovon 2 in realen Bauteilen bei Partnern umgesetzt wurden.
H2Mare-Projekt TransferWind - partnerspezifisches Vorhabensthema
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Ide, Andreas
[no abstract available]
Verbundvorhaben H2Giga_QT5.2: Vollständige Orchestrierung der Systemkomponenten für eine effiziente grüne Wasserstoff-Infrastruktur; Teilantrag: Regulatorik und Netzdienliche Systemintegration (ReNeSyst)
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Buchmüller, Christian; Freitag, Sina; Waurisch, Heiko; Dyussembekova, Nassipkul; Schütt, Reiner
Im Mittelpunkt des Verbundvorhabens H2Giga_QT5.2: Vollständige Orchestrierung der Systemkomponenten für eine effiziente grüne Wasserstoff-Infrastruktur (im weiteren SYSTOGEN100 genannt) steht die vollständige Orchestrierung aller Systemkomponenten, die für eine effiziente grüne Wasserstoffinfrastruktur notwendig sind: Von der stromangebotsorientierten Erzeugung über die Dimensionierung von Speicherkapazitäten und Transportinfrastruktur bis hin zur Deckung der Bedarfe in den verschiedenen Energiesektoren wird die gesamte Wertschöpfungskette des Wasserstoffs berücksichtigt. Die Systemorchestrierung ist grundsätzlich erforderlich, weil grüner Wasserstoff nicht allein durch den Bau von Elektrolyseuren zum Erfolgsfaktor der Energiewende wird. Erst wenn Erzeugung, Netzintegration, Speicher, Verbraucher und digitale Steuerung optimal aufeinander abgestimmt sind, kann grüner Wasserstoff als flexibles Bindeglied zwischen erneuerbaren Energien und einer klimaneutralen Wirtschaft sein volles Potenzial entfalten. Die innerhalb des Projekts definierten Säulen der Orchestrierung umfassen die Auslegung, Finanzierung und den Betrieb von Elektrolyseuren. In interdisziplinärer Zusammenarbeit von Projektpartnern aus Forschung, Wirtschaft und regionalen Akteuren entwickelte SYSTOGEN100 neue Methoden, Modelle und Tools, um die komplexen Einzelteile zu einem funktionierenden Gesamtsystem zusammenzuführen. So entstanden praxisnahe Lösungen, die sowohl im großen Maßstab als auch in regionalen Demonstrationsprojekten anwendbar sind. Das Institut für die Transformation des Energiesystems (ITE) der Fachhochschule Westküste (FHW) war im Projekt einerseits mit der Arbeitsgruppe Energiewenderecht (FHW ER) und andererseits mit der Arbeitsgruppe Netzintegration (FHW NI) beteiligt. Aufgabe der FHW ER war es im Projekt, die energie-, regulierungs- und finanzmarktrechtlichen Regelungen mit Bedeutung für eine Gesamtsystemorchestrierung herauszuarbeiten und – in Abstimmung mit den übrigen Verbundpartnern – Vorschläge zur Weiterentwicklung des Rechtsrahmens mit dem Ziel einer bestmöglichen Systemintegration von Elektrolyseuren zu erarbeiten. Aufgabe von FHW NI war die Untersuchung und Weiterentwicklung der netzrelevanten Eigenschaften der eingesetzten neuen Komponenten, die Erforschung des Automatisierungskonzepts für Elektrolyseure sowie die Konzeptionierung der ITK und der Schnittstellen für die zukünftige Netzintegration. Regulatorische Rahmenbedingungen für eine Wasserstoffwirtschaft allgemein und insbesondere auch für Fragen der Systemintegration von Elektrolyseuren waren zu Projektbeginn nur rudimentär vorhanden. Gleiches gilt für spezifische netztechnische Rahmenbedingungen für die Netzintegration von Elektrolyseuren. Entsprechend gab es zu Projektbeginn kaum relevante wissenschaftliche Vorarbeiten, auf denen aufgebaut werden konnte. Wesentliches Ergebnis der Arbeiten zum Energiewenderecht sind Handlungsoptionen insbesondere des Gesetz- und Verordnungsgebers zur Weiterentwicklung des Rechtsrahmens für die Netz- und Systemdienlichkeit von Elektrolyseanlagen. Die Handlungsoptionen wurden im Projekt von FHW ER entwickelt, mit den Projektpartnern diskutiert und in einer Veröffentlichung zusammengefasst (Freitag/Buchmüller, Netz- und Systemdienlichkeit von Elektrolyseanlagen - Rechtliche Steuerungsinstrumente im heutigen und zukünftigen Energiesystem, Schriftenreihe Interdisziplinäre Energieforschung des ITE, 2026, im Erscheinen). Wesentliche Aussage ist, dass sich die Stromnetzdienlichkeit von Elektrolyseanlagen am besten durch eine „große Lösung“ in Form einer grundlegenden Reform des Strommarktdesigns adressiert wird. Dies könnte durch die Einführung eines Nodalpreissystems oder die Aufteilung der einheitlichen deutsch-luxemburgischen Stromgebotszone erfolgen. Die alternative und politisch wahrscheinlichere „kleine Lösung“ besteht darin, die Stromnetzdienlichkeit von Elektrolyseanlagen durch eine Vielzahl von Einzelmaßnahmen zu steuern. Entsprechende Maßnahmen können insbesondere im Bereich der Stromnetzregulierung ansetzen. Ergänzt werden können Instrumente der Stromnetzregulierung durch weitere Ansätze aus dem Bereich des Förder- und/oder Ordnungsrechts. Weitere Ergebnisse der Forschung zum Rechtsrahmen der Systemintegration sowie der Finanzierung von Elektrolyseanlagen sind im Sachbericht 2 ausführlich dargestellt. Aus der Forschung zur Netzintegration sind folgende Ergebnisse hervorgegangen: Für die Entwicklung und Erprobung der Kommunikationsarchitektur wurde eine IT-Testumgebung aufgebaut, bestehend aus einem Schaltschrank, Fernwirktechnik, Beckhoff-IPCs sowie verschiedenen Kommunikationskomponenten. Diese Infrastruktur ermöglicht die Simulation von Anbindungen, Protokollen und Betriebsprozessen. Zusätzlich wurde ein KPI-Katalog zur Bewertung der Netz- und Systemdienlichkeit erarbeitet, der unter anderem Eigenverbrauch, Flexibilitätskennwerte, Rampenverhalten von Elektrolyseur und Transformator sowie Energieverluste umfasst. Es erfolgten Austausch und Abstimmungen mit Projektpartnern sowie die Einrichtung funktionierender Kommunikationspfade, unter anderem zwischen der Fernwirktechnik und dem EDDIE über IEC 60870-5-104. AP3 beinhaltete die Entwicklung neuer Kennzahlen zur Netz- und Systemdienlichkeit (GSI und SSI), die räumlichen und zeitlichen Abweichungen von Sollwerten im Energie- bzw. Netzbetrieb quantifizieren. Es erfolgte die modellbasierte Nachbildung von AEL- und AEM-Elektrolyseanlagen in MATLAB/Simulink. Das Modell bildet verschiedene Betriebszustände (Cold-Standby, Hot-Standby, Betrieb, Störung) sowie die dynamischen Übergänge realistisch ab. In den Themenfeldern Energiewenderecht und Netzintegration wurden Themen des Projekts zudem in die Hochschullehre integriert, unter anderem in den Studiengängen Automatisierungstechnik, Green Energy, Elektrotechnik und Informationstechnik, Green Buildings Systems und Management & Technik.
Projekt: HyPLANT100; Teilvorhaben der ATT (Schwerpunkt: Arbeitspaket 10 - Qualifizierung)
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-02-11) Buschmann, Dietmar; Küpper, Thomas
Im Rahmen des Projektes HyPLANT100 leistete die Advanced Training Technologies GmbH mit ihrem Teilvorhaben (Schwerpunkt Arbeitspaket 10: Qualifizierung) einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung praxisorientierter und standardisierbarer Qualifizierungsbausteine für den Aufbau und Betrieb großskaliger Elektrolysesysteme. Ausgangspunkt war die Identifikation eines strukturellen Qualifizierungsbedarfs im Bereich sicherheitsrelevanter Tätigkeiten an wasserstoffführenden Anlagen. Ziel des Beitrags war es, theoretisches Systemverständnis mit überprüfbarer praktischer Handlungskompetenz zu verbinden und in eine zertifizierungsfähige Struktur zu überführen.
Verbundvorhaben H2Giga_TP_AEL4GW: Ready for gigawatt; Teilvorhaben Serienfertigung großskaliger Alkalielektrolyseure
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-30) Titsch, Christian
[no abstract available]
DNA-PAINT Reagenzien für die personalisierte Immuntherapie
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-30) Strauss, Sebastian; Falgenhauer, Elisabeth; Fischer, Jonas; Schmied, Jürgen
Im Rahmen des BMBF-geförderten Verbundvorhabens IMAGINE - Fighting Cancer with Optimal Personalized Immunotherapies wurde im Teilvorhaben "DNA-PAINT Reagenzien für die personalisierte Immuntherapie" die DNA-PAINT Technologie gezielt für die hochauflösende, quantitative und multiplexfähige Abbildung tumorassoziierter Antigene weiterentwickelt. Hintergrund ist der Bedarf an leistungsfähigen Analyseverfahren zur Charakterisierung von Zielstrukturen für personalisierte Immuntherapien, insbesondere im Kontext CAR-T basierter Ansätze. Der therapeutische Erfolg hängt maßgeblich von der verlässlichen Auswahl geeigneter Zielantigene sowie von deren Expression, Dichte und räumlicher Organisation auf Tumorzellen und in Gewebeproben ab. Gleichzeitig können geringe Antigenexpressionen in gesundem Gewebe zu schwerwiegenden Nebenwirkungen führen, die mit etablierten Standardmethoden nur begrenzt vorhergesagt werden können. Konventionelle Verfahren wie Immunhistochemie oder Durchflusszytometrie sind insbesondere hinsichtlich räumlicher Auflösung und Multiplexing-Fähigkeit limitiert und erlauben keine nanometergenaue Analyse der molekularen Organisation. DNA-PAINT ist eine lokalisationsbasierte superauflösende Fluoreszenzmikroskopiemethode, die eine räumliche Auflösung im Nanometerbereich ermöglicht. Die Methode basiert auf der transienten Hybridisierung fluoreszenzmarkierter DNA-Stränge an komplementäre DNA-Anbindestränge, die an Affinitätsbinder, z.B. Antikörper, gekoppelt werden. Aufgrund dieser auf DNA-Barcodes basierten Kodierung bietet DNA-PAINT prinzipiell spektral unlimitiertes Multiplexing. Ziel des Teilvorhabens war es, geeignete Reagenzienkonzepte, Protokolle und methodische Erweiterungen zu erforschen und zu etablieren, um DNA-PAINT für biologisch und perspektivisch klinisch relevante Proben nutzbar zu machen. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Etablierung der Methode in Gewebeschnitten, auf der Entwicklung von Multiplexing Ansätzen mit erhöhtem Durchsatz sowie auf der Entwicklung und Untersuchung robuster Konjugationsstrategien für Antikörper, Antikörperfragmente und Nanokörper.
Optimierung des Datenmanagements und des Kontrollflusses von Rechenknoten für Supercomputing (ScalNEXT); Teilprojekt LRZ
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Weidendorfer, Josef; Saleh, Ehab; Raoofy, Amir
Das ScalNEXT-Projekt hatte zum Ziel, zu untersuchen, wie sogenannte Smart-Networks, programmierbare Netzwerkkarten und Switches, durch Auslagerung von Aufgaben wie Datenmanagement und Steuerung des Kontrollflusses von HPC-Anwendungen genutzt werden können. Smart-Networks kommen in der modernen Telekommunikation und in Datenzentren zum Einsatz, sind aber im HPC-Bereich bisher kaum vertreten. Das ScalNext-Projekt sollte neue Technologien entwickeln, um den Einsatz von Smart-Networks im HPC-Bereich zu evaluieren. Fokus von ScalNEXT war die Steigerung der Skalierbarkeit von HPC-Systemen für Anwendungen in den Anwendungsbereichen Modellierung und Simulation, Datenanalyse und I/O und Maschinelles Lernen. Rechenknoten sollten durch die Auslagerung von Management- und Kontrollaufgaben auf Smart-Networks entlastet werden, sodass sie voll auf die nötigen Berechnungen angesetzt werden können; zum anderen sollten diese Aufgaben auf die enger verknüpften und zentraler gelegenen Netzwerkressourcen übertragen werden und dadurch eine deutliche Steigerung der Berechnungseffizienz in den Knoten erreicht werden. Dies wurde verifiziert zum einen auf einem mittelgroßen Testsystem mit Smart-Networks-Komponenten, sowie durch Emulation auf dem Petascale-System SuperMUC-NG als auch durch Modellierung, um weitere Aussagen zu ermöglichen. Für das LRZ im Speziellen war das Ziel, gewonnene Erfahrungen für die Beschaffung zukünftiger Systeme zu nutzen.

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