Forschungsberichte Pflichtabgabe (BMFTR, BMWE…)

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    Verbundprojekt: SmartBOND - Fügen von innovativen Materialien in der schiffbaulichen Fertigung mittels automatisiertem Klebeprozess - Teilprojekt: Vorgabenerstellung für den erfolgreichen Einsatz; Demonstration am Beispiel "Mobiles Kleben an Bord von Megayachten"
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04) Brehme, Andreas
    Gesamtziel des Projektvorhabens SmartBOND war die Erarbeitung und Validierung von technologischen und organisatorischen Lösungen im Rahmen des Einsatzes automatisierter Klebtechnik im Schiffbau. Insbesondere sollten durch den Einsatz und die Etablierung der automatisierten Klebtechnik eine Steigerung der Produktqualität, Produktivität erzielt sowie gesunde und attraktive Arbeitsbedingungen geschaffen werden. Fragen der Produktqualität sollten sich auf die Reproduzierbarkeit (durch Automation) beziehen und somit den Teil menschlicher Fehler reduzieren. Das A&R-Teilvorhabens fokussierte sich auf die Ausarbeitung des detaillierten Anforderungsprofils für einen erfolgreichen Einsatz automatisierter Klebtechnologie im Schiffbau und die Demonstration der entwickelten Technologie zum automatisierten Verkleben von Bauteilen an Bord, oder unter bordähnlichen Bedingungen (Demonstrator), von Luxusyachten/Spezialschiffen. Das Teilprojekt von A&R, bei dem die Demonstration von automatisiert verklebten Beulsteifen und Heißaugen realisiert wurde, konnte im geplanten Zeitfenster abgeschlossen werden. Kleine Verschiebungen durch Zeitverzüge bei der Zurverfügungstellung der Robotertechnik führten zu einer geringen Laufzeitverlängerung, die kostenneutral realisiert wurde.
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    Vertrauenswürdige Entstörung von Energienetzen mittels echtzeit-fähiger Edge-Komponenten - Akronym: VE4; Teilvorhaben Meanwave: Verbesserung der Power Quality im verteilten System mittels edge-ready aktiven supraharmonischen Netzfiltern
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-29) Wild, Benjamin; Tolle, Stefan
    Im Forschungsprojekt VE4 – Vertrauenswürdige Entstörung von Energienetzen mittels echtzeitfähiger Edge-Komponenten stand die gezielte Verbesserung der Netzqualität in industriellen Energieversorgungsnetzen durch den Einsatz aktiver Netzfilter in einem verteilten Kompensationssystem im Mittelpunkt. Hintergrund war die zunehmende Belastung industrieller Netze durch nichtlineare Verbraucher, moderne Frequenzumrichter und leistungselektronische Konverter, die ein räumlich und zeitlich komplexes Störspektrum erzeugen. Diese Störungen äußern sich insbesondere in Oberschwingungen, transienten Effekten und EMV-relevanten Beeinträchtigungen und wirken sich häufig netzweit aus. Klassische, zentral ausgelegte Kompensationsansätze stoßen unter diesen Bedingungen an ihre Grenzen, da sie lokale Störquellen nur unzureichend adressieren und dynamische Änderungen im Netz kaum berücksichtigen können. Vor diesem Hintergrund wurde im Projekt ein dezentrales, verteiltes Kompensationskonzept entwickelt, bei dem mehrere aktive Power Nodes adaptiv und durch künstliche Intelligenz (KI) koordiniert im industriellen Versorgungsnetz als aktive Maßnahme eingesetzt werden. Ziel war es, Störungen nicht nur an einzelnen Einspeisepunkten zu reduzieren, sondern die Spannungsqualität über das gesamte Netz hinweg nachhaltig zu stabilisieren. Zentrale Voraussetzung für dieses verteilte Filterkonzept ist eine hochauflösende und zeitsynchrone Erfassung der Netzgrößen an unterschiedlichen, strategisch relevanten Punkten. Hierzu wurden Sensorknoten entwickelt, die direkt in den einzelnen Netzsegmenten installiert werden können. Sie erfassen kontinuierlich relevante Parameter wie Spannungen, Ströme und Oberschwingungsanteile und stellen diese Informationen in Echtzeit für die KI-gestützte Filterregelung auf dem Edge Device bereit. Dadurch wird eine netzweit verteilte Sicht auf das Störgeschehen ermöglicht, die deutlich über punktuelle Messungen hinausgeht. Die Auswertung und Verarbeitung der Messdaten erfolgten dezentral auf robusten Edge Devices. Diese Architektur erlaubt es, die aktiven Power Nodes lokal und mit minimalen Reaktions- zeiten anzusteuern und gleichzeitig die vollständige Kontrolle über die sensitiven Netzdaten bzw. der Kompensation zu behalten und somit einen verteilten, aber dennoch vertrauens- würdigen Ansatz zur aktiven Netzstabilisierung zu schaffen. Gleichzeitig werden die einzelnen Filter nicht isoliert betrieben, sondern mittels einer Ethernet basierten edge-ready Schnittstelle als Teil eines koordinierten Kompensationssystems, das seine Wirkung über mehrere Netzbereiche hinweg entfaltet. Durch diese verteilte Anordnung können Störungen gezielt dort kompensiert werden, wo sie entstehen oder sich besonders kritisch auswirken.
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    Verbundprojekt 05H2021 - R&D BESCHLEUNIGER (TOSCA): Optimierung der Prozessierung von Cavity-Materialien durch Agenzien-freie Laser-Politur
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-04-23) Lützenkirchen-Hecht, Dirk
    [no abstract available]
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    BonaRes - Modul A, Phase III: Soil³ - Nachhaltiges Unterbodenmanagement, Teilprojekt G
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-29) Schweitzer, Kathlin; Kautz, Timo
    Schwerpunkte des Projektes waren Untersuchungen zur Nachhaltigkeit der mechanischen Unterbodenlockerung in Furchen mittels Soil3-Verfahren, speziell unter den Standortbedingungen des Nordostdeutschen Tieflandes (Teil 1) und zum Potenzial der biologischen Unterbodenlockerung unter verschiedenen Standort- und Anbaubedingungen (Teil 2). Im Teil 1 erfolgten für einen trockenen Sandstandort (Thyrow, Brandenburg) Auswertungen zum Einfluss der Unterbodenlockerung auf Ertrag, Ertragsvariabilität und Nährstoffgehalte von Silomais und Winterroggen sowie auf Bodennährstoffgehalte, insbesondere Nmin, Bodenfeuchteverlauf und Durchdringungswiderstand des Bodens. Das Verfahren Unterbodenlockerung wurde in zwei On-Farm-Versuchen evaluiert. Im Teil 2 erfolgte die Einschätzung des Luzerneanbaus als Beitrag zur biologischen Unterbodenlockerung unter realen landwirtschaftlichen Bedingungen hinsichtlich Bioporenbildung, Förderung von Regenwurmpopulationen, Auswirkungen auf die Ernteerträge und ihres Einflusses auf die Populationen pflanzenparasitärer Nematoden. Nutzen und Kosten der biologischen Unterbodenauflockerung wurden gegenübergestellt.
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    Verbundprojekt 05H2021 (ErUM-FSP T04); Thema: Run 3 von LHCb am LHC: Betrieb der Realtime Analyse und Datenmanagement
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-01-20) Neubert, Sebastian
    Das LHCb Experiment am Large Hadron Collider am CERN untersucht die Physik der Starken und Schwachen Wechselwirkungen mit dem Ziel unser Verständnis für den Aufbau der Materie und Ihrer Wechselwirkungen im Bereich der Flavorphysik zu vertiefen. Hierfür wurde der Detektor in den vergangenen Jahren mit neuen Subsystemen ausgestattet. Eine kritische und innovative Komponente dieses Upgrades ist das vollständig in Software implementierte Triggersystem, genannt Realtime Analysis RTA. Die Bonner LHCb Gruppe beteiligt sich mit Arbeiten zur Datenverarbeitung an der Inbetriebnahme dieses neuen Systems. Hierzu wurden Interfaces entwickelt um den Zugriff von Forschenden auf die im Experiment gesammelten Daten effizient und flexibel zu gestalten. Im Rahmen des Projektes wurde ein neuer zukunftsweisender Ansatz zur Verfügbarmachung der Daten im Open Data Format entwickelt und erste Prototypen dieses Systems implementiert.
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    Projekt: RILKOSAN - Resiliente Kommunikationssysteme mit hoher Verfügbarkeit von Netzen und Geräten
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-29) Mulhem, Saleh; Berekovic, Mladen; Eisenbarth, Thomas; Ewert, Christian; Foudhaili, Wadid; Heller, Jonah
    Das Fördervorhaben RILKOSAN hat zum Ziel, die Robustheit digitaler industrieller Kommunikationssysteme nachhaltig zu verbessern. Erreicht werden soll dies durch den Aufbau und die gezielte Verknüpfung verschiedener Resilienzkomponenten sowie deren Einbettung in gesicherte Systemarchitekturen und überwachte Betriebsumgebungen. Einen zentralen Stellenwert nimmt die Stärkung der Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit industrieller Kommunikationsinfrastrukturen samt den angebundenen Endgeräten ein. Ein wesentliches Anliegen dabei ist die Verkürzung von Wiederherstellungszeiten nach Betriebsstörungen oder gezielten Angriffen. Zu diesem Zweck werden unterschiedliche Sicherheits- und Robustheitslösungen miteinander verknüpft, darunter hardwaregestützte Sicherheitsmodule (L-HSM), KI-basierte Systeme zur Angriffs- und Eindringlingserkennung (Intrusion Detection) sowie intelligente Mechanismen zur automatisierten Systemwiederherstellung. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt gilt der Konzeption leistungsfähiger Verfahren, die einen nahtlosenWechsel zwischen verschiedenen Kommunikationsinfrastrukturen ermöglichen. Parallel dazu werden selbstorganisierende Kommunikationsmechanismen im Bereich der sogenannten Operational Technology (OT) entwickelt und erprobt. Die erarbeiteten Ansätze zur Resilienzsteigerung sollen abschließend in praxisnahen industriellen Einsatzszenarien – insbesondere in der Prozessindustrie sowie im Rahmen von Industrie 4.0 – validiert werden. Darüber hinaus strebt das Projekt an, die gewonnenen Erkenntnisse in die Gestaltung künftiger Kommunikationsplattformen, vor allem im Bereich 6G, einfließen zu lassen.
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    Miniaturisiertes H2-Sensorik-System zur Sicherstellung der Akzeptanz von Brennstoffzellen-Antrieben (HySABi); Teilvorhaben: Entwicklung und Test einer miniaturisierten H2-Sensorik für Brennstoffzellen-Antriebe
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Wöllenstein, Jürgen; Schmitt, Katrin; Benkendorf, Mike; Pernau, Hans Fridtjof; Yurchenko, Olena; Jägle, Martin
    Die derzeitigen Fortschritte in Wissenschaft und Technik konzentrieren sich auf die Entwicklung innovativer Systeme zur Wasserstoffdetektion, insbesondere in Brennstoffzellen-Antrieben. Im Rahmen des Projekts HySABi wurde ein miniaturisiertes H2 Sensorsystem konzipiert, um die Sicherheit und Akzeptanz von Brennstoffzellen-Antrieben zu gewährleisten. Die Zielsetzung der Untersuchung bestand darin, ein zuverlässiges und kosteneffizientes Sensorsystem zur Messung der H2-Konzentration zu schaffen, um Risiken von Zündungen und Explosionen zu minimieren. Die angewandte Methode umfasste die Kombination von zwei komplementären Messkonzepten, die in einem MEMS (Mikro-Elektro-Mechanisches System) integriert wurden. Dabei wurden thermische Simulationen erstellt und verschiedene Sensordesigns getestet. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigten, dass die entwickelten Sensoren eine hohe Sensitivität und Stabilität aufweisen, auch unter variierenden Bedingungen. Der Palladium-Funktionalisierte Katalysator Ni0.5Co2.5O4 zeigte eine ausgeprägte Empfindlichkeit gegenüber H2. Die Forschungsergebnisse bieten Potenzial für zukünftige Entwicklungen in der Sensorik und Wasserstofftechnologie. Die entwickelten Sensoren könnten nicht nur für die H2-Detektion, sondern auch für andere brennbare Gase von Bedeutung sein. Die Ergebnisse sind Grundlage für weitere Forschungsprojekte. Eine Evaluierung des Sensors zur Marktreife läuft Bei Infineon und Vitesco bereits.
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    KVR-konforme Pfad- und Trajektorienplanung und modellprädiktive Regelung für (teil-)autonome Schiffe in beengten Seegebieten im Verbundprojekt OCUMAR – Automatisierter und teilautonomer Schiffsbetrieb in beengten Seegebieten mit nicht-kooperativen Teilnehmern
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-30) Meurer, Thomas; Bartels, Sönke; Jonitz, Pia-Lucia
    Hochautomatisierte und autonome Wasserfahrzeuge gewinnen in der Binnen- und Seeschifffahrt zunehmend an Bedeutung. Sie können die Sicherheit steigern sowie Kosten und Umweltbelastungen senken. Dieser Trend wird durch veränderte Mobilitätsanforderungen und Fachkräftemangel verstärkt. Besonders in beengten Seegebieten stellen komplexe, dynamische Verkehrssituationen hohe Anforderungen an Automatisierung, Navigation und Schiffsführung. Das vorliegende Projekt verfolgte das Ziel, neue Methoden, Konzepte und Lösungen für den automatisierten bzw. teilautonomen Schiffsbetrieb in beengten Seegebieten mit nicht-kooperativen Teilnehmern zu entwickeln. Speziell wurde eine übergreifende integrierte Navigationslösung für die automatisierte und die teilautonome Schiffsführung durch die geeignete informations­technische Kopplung von Sensor-, Navigations- und Antriebssystemen im Autopiloten entwickelt, um Kollisionssituationen automatisiert unter Berücksichtigung der geltenden Kollisionsverhütungsregeln (KVR) auflösen zu können. Dies umfasste die automatisiert sowie teilautonom kollisionsvermeidende Manöverausführung unter Berücksichtigung von Abschnitt II (Verhalten von Fahrzeugen, die einander in Sicht haben) der KVR, die sensorbasierte, vom Gesamtlagebild abhängige Pfad- und Trajektorienplanung und deren regelungstechnische Umsetzung in einer automatisierten Schiffsregelung, die Validierung der umgesetzten Lösungen durch numerische Simulationsstudien und die experimentelle Validierung auf einem Versuchsträger anhand realistischer Szenarien. Hierdurch soll ein zulassungsfähiges Navigationssystem entstehen, welches von Nautikern akzeptiert wird. Im Vorhaben wurden speziell die KVR-Regeln 7, 8 und 11-18 umgesetzt. Die ECDIS wurde als ergänzende Wissensquelle verwendet, insbesondere für stationäre Objekte wie Seezeichen und Tonnen, Flachwasserbereiche, Verkehrstrennungsgebiete und No-Go-Areas.
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    WIR! - Bündnis SmartERZ - Projekt Smart Concrete Composite Heating System (CoCoHeat); TP3
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025)
    [no abstract available]
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    WIR! - Blockchain - Verbundvorhaben: Crypto as a service; TP2: Pilotbank
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-30) Ender, Joshua; Stareprawo-Hofmann, Miriam
    Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Erforschung und Entwicklung einer Kooperationslösung für die Verwahrung digitaler Assets in der Rolle der pilotierenden Hausbank. Ziel ist die Entwicklung eines funktionsfähigen Demonstrators, der die prozessualen und grundlegenden rechtlichen und regulatorischen Anforderungen erfüllt, denen die Volksbank Mittweida eG unterliegt. Die Projektidee entstand vor dem Hintergrund einer wachsenden Nachfrage nach Kryptodienstleistungen und fehlenden Lösungen für Banken, insbesondere kleinere Institute. Die Einführung solcher Angebote ist für diese Häuser aufgrund begrenzter Ressourcen und hoher regulatorischer Anforderungen kaum zu bewältigen.
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    Steigerung der Ressourceneffizienz und Resilienz des Pressenprozesses bei der Massenfertigung von pulvermetallurgischen Bauteilen durch den Einsatz maschineller Lernverfahren (PreDigT)
    (2026-04-30) Niedernostheide, Nils; Struve, Marcel; Radek, Christian; Meining, Jannis; Lindemans, Jörg; Prinz, Christopher; Kuhlenkötter, Bernd
    Ziel des Projektes PreDigT war es, den Ausschuss in der pulvermetallurgischen Massenfertigung von Grünlingen durch Einsatz von maschinellen Lernverfahren (ML) zu reduzieren. Das Projekt umfasste sieben Arbeitspakete: von der Definition der Qualitäts- und Prozessparameter über die Datenerfassung bis hin zu ML-Modellierung, digitalem Assistenten, Skalierbarkeit und Validierung der Lösung. Als zentrale Zielgrößen (Labels) wurden die Teilehöhe (ohne Grat) und das Gewicht der Grünlinge identifiziert, da diese die Bauteilqualität unmittelbar bestimmen. Für die Prozessparameter wurden Körperschallbilder, Kraftverläufe und Verfahrwege des Ober- und Unterstempels der Presse verwendet. Für die Identifizierung von fehlerhaften Grünlingen wurde eine Anomaliedetektion entwickelt, bei der das Hüllkurvenverfahren mit einem AUC-Wert von 0,99 und einem F1-Score von mindestens 0,80 die besten Ergebnisse lieferte. Die eingesetzten Regressionsmodelle (k-nächster-Nachbar, Random Forest Regressor und Label-Spreading-Algorithmus) erkannten zwar grundlegende Muster in den Daten für die Vorhersage der Qualitätsparameter, erreichten jedoch aufgrund hoher Datenvarianz und einer geringen Menge an gelabelten Daten keine für den Produktionseinsatz ausreichende Vorhersagegenauigkeit. Das daraufhin entwickelte Stacking-Meta-Pipeline-Klassifikationsmodell litt ebenfalls unter einem unausgewogenen Klassenverhältnis, wodurch die Ergebnisse für eine industrielle Anwendung zu ungenau sind. Die Skalierbarkeit der Modelle konnte für den Artikel F0380 erfolgreich nachgewiesen werden, scheiterte jedoch beim Artikel D0290 an fehlenden Sensordaten. Ein Dashboard-Konzept für einen digitalen Assistenten wurde zwar erarbeitet, ließ sich mangels ausreichender Modellqualität jedoch nicht in der Praxis umsetzen. Das Projekt belegt damit die grundsätzliche Machbarkeit ML-gestützter Qualitätsvorhersagen im Pressprozess von Grünlingen. Für eine Serienanwendung sind jedoch deutlich mehr gelabelte Daten, ausgeglichene Klassenverhältnisse und eine vollständige Sensorik erforderlich. Die erzielten Erkenntnisse bilden dennoch eine solide Grundlage für künftige Weiterentwicklungen.
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    Erforschung der Material-Struktur-Beziehung für lichtführende Elemente in einer Verbundschutzfolie für flexible organische Solarmodule
    (2026-04-30) Lorenz, Pierre; Zimmer, Klaus; Helmstedt, Ulrike
    [no abstract available]
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    InfarctCare Projektbericht
    (2026-04-27) Buchholz, Ingo
    [no abstract available]
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    Schlussbericht zum Verbundvorhaben: ZUPER - Zuverlässigkeit und Performance von PV-Modulen, Systemen und Anwendungen; Teilvorhaben: Zuverlässigkeit von neuen PV Materialien, Komponenten und Modulen
    (2026-04-30) Köntges, Marc
    Im Rahmen des ZUPER-Projekts leitete das ISFH den IEA PVPS Task 13 Subtask 1 und erstellte internationale Berichte zu Degradations- und Ausfallmechanismen neuer PV-Technologien (TOPCon, SHJ, Perowskit). Schwerpunkte lagen auf UV-Stabilität, Feuchtebeständigkeit, PID-Effekten sowie kombinierten Belastungstests für Polymermaterialien und dünne Gläser. Neue Erkenntnisse zeigen, dass LID/LeTID durch Gallium-Dotierung und Prozessanpassungen gelöst wurden, während PID bei SHJ-Zellen und UVID bei TOPCon/SHJ weitere Forschung erfordern. Für Perowskit-Module sind Temperaturstabilität und Ionenmigration zentrale Herausforderungen. Die Ergebnisse flossen in die IEA-Berichte „Degradation and Failure Modes“ (2025) und „Photovoltaic Failure Fact Sheets 2025“ ein.
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    Verbundprojekt ZuSE-KI-mobil -"Plattform für energieeffiziente KI-Prozessoren in mobilen Anwendungen"; Teilvorhaben: "Aufbau eines Ökosystems für eine branchenübergreifende Verwendung der KI-Plattform aus ZuSE-KI-mobil"
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-26) Teepe, Gerd
    Within the BMBF-funded collaborative project ZuSE-KI-mobil (FKZ 16ME0099, 2020–2025), T3-Technologies led the cross-industry development of an ecosystem around a newly developed AI hardware platform. The central result is a fully functional AI system-on-chip in 22FDX technology (GLOBALFOUNDRIES Dresden), achieving 10 TOPS mixed-precision performance and running flawlessly at first silicon. Five demonstrators — including an automotive BMW X5 test vehicle, drone control, and industrial space monitoring — showcased the platform's capabilities at over 25 conferences, trade fairs and training sessions. The project triggered significant commercial follow-on activities and substantially strengthened Germany's AI hardware sovereignty. The project also contributed to the formation of the national network "Chipdesign-Germany".
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    Abschlussbericht für das Teilvorhaben »Preforming und Composites Moulding für Trägerstrukturen und Verbindungselemente« PreCoMo innerhalb des Verbundvorhabens "Effiziente Luftfahrtstrukturen aus CFK mittels voll-automatisierbarer, verketteter und ultra-hochratenfähiger Prozesse" - ELECTRA
    (Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-29) Zhang, Feiyun; Jennemann, Florian
    Im Rahmen des LuFo-Vorhabens "ELECTRA" wurden automatisierbare und hochratenfähige Prozessketten zur Herstellung von CFK-Strukturbauteilen für Luftfahrtanwendungen untersucht und weiterentwickelt. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag auf der Entwicklung und Erprobung geeigneter Preforming-Technologien am Fraunhofer IGCV sowie auf der Auslegung, Bewertung und Umsetzung von Injektions- und Aushärtetechnologien am Fraunhofer ICT. Für die betrachteten Validatorbauteile "Branch Beam" und „Lower Frame Fitting“ wurden material-, prozess- und werkzeugseitige Grundlagen erarbeitet, Small-Scale Demonstratoren hergestellt und die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf großskalige Bauteile untersucht. Dabei kamen unter anderem Dry Fiber Placement, AFP-Winding, robotergestütztes Flechten, HP-RTM sowie Prepreg-Heißpressen zum Einsatz.
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