Forschungsberichte Pflichtabgabe (BMFTR, BMWE…)

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DE4LoRa - Universales hochintegriertes 800-Hybrid-Antriebssystem mit ganzheitlich optimierter Ökologie und Ökonomie; Teilvorhaben: AP2.5 Ableitung Lastkollektive (AP-Manager), AP 8.4: Entwicklung Lebensdauer-Prädiktionsmodelle (AP-Manager), AP 8.5: Betriebsstrategie, AP 9.4: Erprobung und Optimierung Antriebsstrang, AP 11.4: Implementierung und Bewertung Online-Lebensdauerberechnung (AP-Manager), AP 11.5: Konzeptbewertung
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-12-13) Zeller, Martin
COMPREDICT ist für die Entwicklung einer Datenbasierten Methodik zur Optimierung von Fahrzeugbetriebsstrategien im Hinblick auf Lebensdauer und Belastung verantwortlich. Zunächst werden verschiedene Betriebsmodi, wie elektrischer Betrieb, Hybrid-Modi (seriell und parallel), sowie Zug- und Rekuperationsbetrieb identifiziert, die als Grundlage für die Auslegung dienen. Die Lastkollektive für die Komponenten werden für unterschiedliche Fahrsituationen abgeschätzt, und AI-basierte virtuelle Sensoren werden trainiert, um präzise Antriebsdrehmomente und Belastungsgrößen im Antriebsstrang in Echtzeit zu rekonstruieren.Ein Schadensmodell wird erstellt, um die inkrementelle Schädigung der Komponenten pro Zeiteinheit, Fahrstrecke und Lastzyklus zu berechnen. Zusätzlich wird ein KI-Algorithmus entwickelt, der die Lebensdauer der Komponenten prognostiziert. Darauf basierend werden konkurrierende Optimierungsziele, wie Komponentenlebensdauer und Energieverbrauch, definiert und bewertet, mit Hilfe einer Zielfunktion zu entwickeln. Ein Optimierungsalgorithmus wird anschließend konzipiert, um die Betriebsstrategie mit Schwerpunkt auf Lebensdaueroptimierung zu identifizieren. Die entwickelten Strategien werden simulativ mit rein energieverbrauchsorientierten Betriebsstrategien verglichen. Eine globale Analyse der Fahrzeugdaten hilft bei der Identifikation des "99%-Fahrers". Mit der driveREAL Methode werden Fahrzyklen abgeleitet und für Prüfstandsversuche komprimiert. Zudem werden präzise Lastkollektive für Komponenten des Antriebsstrangs erstellt, wie die E-Maschine, den Verbrennungsmotor, das Getriebe und die Seitenwellen, und mit Auslegungskollektiven abgeglichen. Schließlich wird die Gesamtnutzungsdauer der Komponenten vorhergesagt und das Leichtbau-Potenzial sowie mögliche Optimierungsansätze identifiziert. Datei-Upload durch TIB
Nanoporöses Silizium durch Rascherstarrung - Einsatz in Lithium-Ionen- Batterien; AP5: "Nanoskopische Charakterisierung und Prozesssimulationen"
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-12-10) Engelmann, Hans-Jürgen; Facsko, Stefan; Heinig, Karl-Heinz; Tucholski, David
Im Rahmen des Projektes RoSi wurde ein neuen Anodentechnologie auf Basis von nanoporösem Silizium zur Verbesserung von Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Ziel war es, die Energiedichte und Lebensdauer zu erhöhen, um die Elektromobilität voranzutreiben. Das Silizium wurde mittels Rascherstarrung und einer speziellen Metallauslaugung hergestellt, wodurch eine Schwammstruktur entsteht, die Volumenschwankungen während des Lade- und Entladeprozesses kompensieren kann. Mithilfe von Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie wurde die chemische Reinheit und Strukturstabilität der Materialien bestätigt. Die Verwendung von Core-Shell-Partikeln zeigte dabei besondere Vorteile hinsichtlich der Stabilität. Simulationen mit Monte-Carlo-Methoden lieferten ein besseres Verständnis für die Bildung der Schwammstrukturen und den Einfluss von Sauerstoffverunreinigungen. Batterietests bestätigten die Stabilität der Schwammstruktur, obwohl Rissbildung in den Partikeln die Leistung beeinträchtigte. Zusätzlich wurde Siloxen als alternatives Anodenmaterial getestet, das aufgrund seiner lamellenartigen Struktur ebenfalls hohes Potenzial für eine verbesserte Batterieleistung aufweist. Datei-Upload durch TIB
Verständnis und Optimierung von Verdampfungsprozessen für μ-g Anwendungen - Abschlussbericht Vapor II
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2023-05-22) Schinnerl, Martin; Sielaff, Axel; Stephan, Peter
Der vorgelegte Schlussbericht beschreibt die durchgeführten Arbeiten und erzielten Resultate im Projekt „Vapor II – Verständnis und Optimierung von Verdampfungsprozessen in μ-g Anwendungen“. Datei-Upload durch TIB
Entwicklung einer portablen Energieerzeugungsplattform auf der Basis von Methanol und Brennstoffzellentechnik
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-11-30) Harbusch, Volker; Großgasteiger, Martin
Digital. Sicher. Souverän. - Verbundprojekt: Optimierung von QKD-Netzen mittels maschinellen Lernens; Teilvorhaben: Systemoptimierung und Pfadwahl in QKD-Netzen unter Einsatz von maschinellem Lernen
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-12-02) Pachnicke, Stephan
Das Projekt QuNET+ML ist Teil der QuNET-Initiative. Die verschiedenen Plus-Projekte adressieren hierbei die Fehlbedarfe des Kernprojektes. Ziel von QuNET+ML war es, den Einsatz von Quantum Key Distribution (kurz: QKD) in realistischen Netzszenarien zu untersuchen. Das Interesse lag insbesondere auf vermaschten Netzstrukturen mit dynamischen Lastanforderungen. Bei der Realisierung eines vermaschten QKD-Netzes ist, für eine erhöhte Ausfallsicherheit, die Berücksichtigung von Resilienzverfahren besonders wichtig. Darüber hinaus muss in großen Netzen ebenfalls von heterogenen Systemen ausgegangen werden, wodurch unter anderem unterschiedliche QKD-Verfahren, Protokolle, etc. innerhalb eines Netzes eingesetzt werden. Hieraus folgt, dass die Optimierung der verschiedenen Systemparameter äußerst herausfordernd sein wird und mit klassischen Optimierungsverfahren nicht gelöst werden kann. Daher wurden verschiedene Methoden des maschinellen Lernens (ML) untersucht . Diese Methoden wurden in einem Demonstrator integriert, um mit Hilfe der Industriepartner eine zügige Kommerzialisierung voranzutreiben.
"Entwicklung eines kompakten Sensors zur Klassifizierung von Darmpolypen"; im Rahmen des Eurostars Projekts: E! 406 MiWEndo VNA on-a-chip - "Mikrowellentechnologien für die Krebsdiagnose"
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-11-03) Fritsch, Hans-Christian
Entwicklung innovativer lastflexibler Beschichtungssysteme für Gasturbinen
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Vaßen, Robert
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Weiter- und Neu-Entwicklung optischer 3D Messtechnik für digitale Verfahren zur Reduzierung der Rüst- und Stillstandszeit; im von Airbus Commercial geführten Förderverbundprojekt: Rapid EF Enablers - Reduzierung der Entwicklungszeit eines neuen Flugzeugmusters durch signifikante Verkürzung des Zeitbedarfs eines EF Versuchs für den Ermüdungsnachweis
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-09-30) Witzel, Oliver; Burg, André; Schwarz, Benjamin
Die optische berührungslose 3D-Verformungsmesstechnik ermöglicht die dynamische Erfassung relevanter Messgrößen von tausenden Messpunkten in Versuchsaufbauten und liefert damit die Datengrundlage (Big Data), die für den Weg zur Industrie 4.0, zur Validierung von Simulationsdaten und für die Entwicklung von KI-Systemen benötigt werden. Um zukünftig die herausfordernden Anwendungen im Luftfahrtbereich - große Bauteile und Strukturen, Langzeitmessungen, visuelle Dokumentation sowie die Vernetzung und Synchronisierung der Messdaten mit anderen Systemen - gewährleisten zu können, wurde ein neues Sensorkonzept eines Kamera-Messsystems entwickelt und an einem Ermüdungsversuch evaluiert. Dafür würde ein Messsystem aus 8 Kameramodulen entwickelt, dass optisch 3D-Koordinaten und 3D-Verformungen berührungslos von Referenzmarken speziell auf große Bauteile messen kann. Das System wurde einmalig kalibriert und konnte dann über mehrere Monate ohne weitere Anpassungen in einem Prüfstand mit einer Teil Composite Flugzeugzelle (~ 6 m x 4 m) eingesetzt werden. Die gewonnenen Messdaten fließen in die Kalibrierung eines digitalen Zwillings des Prüfkörpers. Zusätzlich würden weitere Stereokameramesssysteme verwendet, um eine dynamische Prüfstandsüberwachung zu realisieren und vollflächige Oberflächendehnungen zu messen, um den Einsatz von virtuellen Sensoren auf Basis von Simulations- und Messdaten zu erforschen. Die entwickelten Messsysteme wurden über eine neue Steuereinheit auf eine hochgenaue Zeitbasis (PTP) synchronisierte, so dass alle Versuchsdaten (Optische Messtechnik, DMS, Prüfstandssensorik, Simulationsdaten, etc.) in ein gemeinsames Datenmanagementsystem geladen werden konnten. Der Einsatz dieser Messtechnik soll zukünftig helfen die Rüst- und Stillstandszeiten von Versuchen und damit auch die Entwicklungszeiten von Flugzeugen im Allgemeinen deutlich zu reduzieren. Die Arbeiten fanden im Rahmen des Verbundvorhaben LuFo 6.2 Rapid EF Enablers zusammen mit mehreren Partner aus Industrie und Forschung statt.
BSN4Hospital - Studie zur Arbeitszufriedenheit und Verbleibmotivation von akademisch ausgebildeten Pflegefachpersonen in deutschen Krankenhäusern und Identifikation von Maßnahmen der Rekrutierung und Mitarbeiterbindung auf Management- und Politikebene
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-12-03) Maier, Claudia B.; Köppen, Julia; Reidt, Charlotte; Mazur, Ana Lúcia
PROGRESS - Probabilistic graphical energy systems - Innovative methods for the holistic consideration of uncertainties in planning problems of the energy system
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-04-30) Härtel, Philipp
With the novel cooperation of two partners from different disciplines, the overall goal is the development and implementation of fundamentally new analytical capabilities for future energy system considerations. The combination of Princeton University's expertise in solving large scale optimization problems with Fraunhofer IEE's experience in energy system analysis will allow the development of a new class of modeling and optimization frameworks that can make decisive contributions in industry and the public sector. The methodological approach, which has been proven in computer vision applications, is based on graphical probabilistic models and differentiable solvers using proxy functions. While in computer science, the project can make important contributions to optimisation research, applied energy research can obtain innovative tools for solving problems that have not been solved so far. In addition to the open-source exploitation of the scalable optimization approaches, the endogenous quantification and visualization of uncertainty relationships is a major contribution. Associated partners from science and industry should ensure the relevance and added value from the user's point of view with their requirements and questions.
Verbundvorhaben: Add2ReliaBlade - Erweiterte Materialdaten und Computertomographie, virtuelle Prüfstände, Big Data und datenbasierte Modellierung als Ergänzung für ReliaBlade; Teilvorhaben: Anpassung von Rotorblattsimulationsmodellen unter Berücksichtigung von Imperfektionen aus Fertigung und Betrieb
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-12-02) Sill, Tom; Seeger, Jörg
Das Forschungsvorhaben Add2ReliaBlade unterstützte und ergänzte das im Jahr 2018 gestartete Projekt ReliaBlade (FKZ 0324335A/B), mit dem die Zuverlässigkeit von Rotorblattstrukturen für Windenergieanlagen (WEA) erhöht werden sollte. Konkret sollte in ReliaBlade das Material- und Strukturverhalten von Rotorblättern experimentell untersucht, analytisch und numerisch modelliert und in Form eines digitalen Zwillings abgebildet werden mit dem Zweck, die Materialmodellierung unter Berücksichtigung fertigungsbedingter Imperfektionen zu verbessern. So können realistischere Ergebnisse zur Lebensdauer von WEA gewonnen werden. Die TECOSIM GmbH beschäftigt sich mit CAE-Methoden und Berechnungsdienstleistungen und besitzt fundierte Erfahrung in der strukturellen Auslegung von Komponenten von Windenergieanlagen mit Finite-Element-Methoden (FEM). Im Projekt sollte diese Erfahrung genutzt werden, um Abweichungen aus der Fertigung oder auch aus Schädigungsszenarien in FE-Modelle von Rotorblättern zu überführen und Nachweismodelle realistischer zu gestalten. Die beiden Hauptergebnisse des Projektes wurden erreicht, indem zum einen ein Verfahren zur automatisierten Berücksichtigung von Imperfektionen aus Fertigung und Betrieb für Simulationsmodelle von Rotorblättern realisiert wurde. Im Projekt wurden drei Modifikationen umgesetzt (Veränderung der Materialeigenschaften, Delamination, Risse), die in Simulationsmodellen automatisiert eingebracht werden können. Zum anderen wurde das Ziel der KI-basierten automatischen Erkennung von Fehlstellen in Scan-Daten erreicht. Es konnte anhand von Rissen und Poren demonstriert werden. Insbesondere können Risse detektiert werden, die mit dem menschlichen Auge kaum mehr wahrnehmbar sind.
Dekarbonisierung Verkehr - Rückkopplung Energiesystem - global bis regional: DeV-KopSys-2 - Robuste Wege zur Erreichbarkeit der Klimaziele des Verkehrs in Rückkopplung mit dem Energiesystem - global bis regional
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-10-28) Pfennig, Maximilian; Jansen, Lukas; Häckner, Benedikt; Frischmuth, Felix; Harms, Yannic; Damm, Nicolai; Duque Pérez, Estefanía; Kopiske, Jakob; Zink, Christoph; Bisevic, André; Krapf, Steffen
Die Dekarbonisierung des Verkehrs in Deutschland steht vor einer Vielzahl von Herausforderungen. Eine davon ist die überproportional ansteigende Nachfrage nach erneuerbarem Strom. Immer mehr Fahrzeuge werden in Zukunft elektrisch angetrieben, entsprechend steigt ihr Strombedarf. Hinzu kommt, dass energieaufwendige Transportarten wie Flug- und Schiffsverkehr auch in Zukunft auf Energieträger wie grünen Wasserstoff und strombasierte Treibstoffe angewiesen sind. Für die Produktion dieser neuen Energieträger wird ebenfalls Strom aus erneuerbaren Energien benötigt und auch in weiteren Sektoren wie dem Wärmesektor sowie der Industrie steigt, etwa mit dem Anteil an Wärmepumpen, der Strombedarf. Um diese Nachfrage klimaneutral zu decken, bedarf es zum einen eines starken Ausbaus der erneuerbaren Energien. Zum anderen unterliegt die Produktion von erneuerbaren Energien großen zeitlichen und regionalen Schwankungen, woraus sich hohe Anforderungen an das Energienetz in Bezug auf die Produktion, Speicherung und Verteilung des Stroms aus erneuerbaren Energien ergeben. Allerdings ist absehbar, dass die in Deutschland für Wind- und Solarenergie verfügbaren Flächen nicht ausreichen werden, um die Nachfrage nach Strom zu decken. Somit spielen auch in Zukunft Energieimporte eine zentrale Rolle, und zwar auch aus weit entfernten Regionen. Besonders geeignet sind dabei PtX-Energieträger, da sie speicherbar, transportierbar und flexibel einsetzbar sind und somit zur Stabilisierung des Energiesystems beitragen können. Auf globaler Ebene werden dafür die nationalen Energieversorgungssysteme der Länder mit hohen PtX-Erzeugungspotentiale modelliert. Ziel ist, länderspezifische Exportmengen für PtX abzuschätzen und gleichzeitig zur Deckung der dortigen nationalen Energienachfrage eine hohe Ausbaurate für erneuerbare Energien zu modellieren. Auf der europäischen Ebene wird untersucht, ob und wie die bestehenden Energienetze die Schwankungen bei der Produktion der erneuerbaren Energien bewältigen können. Zudem werden Szenarien zu den Potenzialen der europäischen und globalen PtX-Produktion einander gegenübergestellt, um robuste Transformationspfade für das europäische Energiesystem aufzuzeigen. Auf der nationalen Ebene wird analysiert, wie Elektromobilität sowie der Ausbau der erneuerbaren Energien und der Übertragungsnetze gestaltet werden können, um die Transformation des Energiesystems räumlich und zeitlich umzusetzen. Die Ergebnisse dieser Analysen werden für die Politik und andere nationale und internationale Stakeholder in webbasierten Karten-Tools dargestellt.
Abschlussbericht "LaserScale" - Skalierte Laserstrukturierung und –trocknung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren zur Steigerung der Leistungsfähigkeit
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Demir, Delil Idris
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MICROCARD - Numerische Modellierung der kardialen Elektrophysiologie auf zellulärer Ebene
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-12-11) Weiser, Martin; Steinke, Thomas
Das EuroHPC-Verbundprojekt MICROCARD hatte das Ziel, effiziente Methoden zur Simulation der kardialen Elektrophysiologie mit zellulärer Auflösung zu entwickeln und auf massiv-parallelen Systemen zu implementieren. Solche Simulationen ermöglichen die Untersuchung von für Herzrhythmusstörungen relevanten Mechanismen, insbesondere durch die explizite Modellierung der Herzmuskelzellen mittels des EMI-Modells. Das Zuse-Institut Berlin (ZIB) trug in enger Kooperation mit internationalen Partnern durch die Entwicklung eines Simulationscodes (µCARP), räumlicher Adaptivität, Zeitschrittverfahren höherer Ordnung und innovativer Vorkonditionierer zur Lösung komplexer Gleichungssysteme wesentlich zum Projekt bei. Ein Prototyp auf Basis der FE-Toolbox Kaskade 7 diente der Entwicklung und Testung von Methoden wie spektralen Defektkorrekturverfahren (SDC) für effiziente Zeitintegration und einem neuartigen Verfahren zur algebraischen Adaptivität, das die Rechenlast drastisch reduzierte. Für die Implementierung in das openCARP-Framework waren umfangreiche Anpassungen nötig, die durch eine projektinterne Task Force koordiniert wurden. Der fertige µCARP-Code wurde erfolgreich verifiziert und steht nun für Simulationen auf verteilten Systemen bereit. Die Ergebnisse umfassen eine signifikante Beschleunigung der Simulationen (Faktor 4–8) sowie Energieeinsparungen durch die algebraische Adaptivität. Weiterhin konnte eine verlustbehaftete Datenkompression in BDDC-Gebietszerlegungsvorkonditionierern ohne negative Auswirkungen auf die Konvergenzrate von Krylov-Lösern realisiert werden. Diese Fortschritte eröffnen neue Möglichkeiten für die Simulation kardialer Elektrophysiologie auf massiv-parallelen Systemen. Datei-Upload durch TIB
SAFE 20 - sicheres autonomes Fahren und Erprobung in Automatisierungszonen mit mindestens 20 km/h
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Schellert, Maximilian; Keppler, Felix; Stenzel, Jonas; Tenhoff, Moritz; Kolb, Julius; Gleitsmann, Eric; Belov, Nikolay; Viol Barbosa, Carlos Eduardo; Nitzsche, Gunter
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Verbundprojekt: Korrosionsresistente Aufbau- und Verbindungstechnik für Leistungselektronik - KoKo-Power; Teilvorhabensbeschreibung: Entwicklung einer Sintermaschine zum All-in-One-Sintern
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Buße, Dirk
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EuroTCLym: Translational Research in Peripheral T-Cell Lymphomas: from characterization to novel targets (ERA-NET TRANSCAN-2)
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Siebert, Reiner; Ammerpohl, Ole; Fischer, Anja
SmartGrape - Sachbericht zum Verbundprojekt SmartGrape: KI-basiertes MIR-Messsystem zur Qualitätssicherung im Weinbau (SmartGrape) - Teilprojekt E
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Durner, Dominik; Hensel, Marcel; Tybussek, Thorsten
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TMA - Transfer Matchingtool Azubisuche
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2023-07) Vogel, Kai; Probst, Patrick; Pippardt, Jan
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Verbundprojekt AQUATOR – Akzelerator zur Entwicklung der aquatischen Bioökonomie im Innovationsraum BaMS (Bioökonomie auf Marinen Standorten)
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Köller-Gontermann, Juliane; Wark, Michael; Klenke, Thomas; Gerdes genannt Janßen, Luca; Lüttmann, Julia; Hain, Andrea
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