Forschungsberichte Pflichtabgabe (BMFTR, BMWE…)

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Verbundprojekt: ProMIZ - Legierungs- und Struktur-Anoden: Prozess- und Materialentwicklung für eine Innovationslinie zur Zellherstellung
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Wilken, Ralph; Fenske, Daniela
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Verbund: 05M2020 - MLgSA: Daten- und Simulationsgestütze Exploration, Analyse und Behandlung von Gefäßverengungen zur Prävention von ischämischen Schlaganfallen. Teilprojekt 1.
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2023-11-09) Lawonn, Kai
[no abstract available] Datei-Upload durch TIB
BMFTR-Verbundprojekt VE- Silhouette - Heterogene Photonik Elektronik Plattform für vertrauenswürdige quelloffene Prozessoren; F&E- Vorhaben im Rahmen von "Vertrauenswürdige Elektronik (ZEUS)"
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-20) Fell, Johann; Delan, Annekatrin; Manier, Charles-Alix; Fröhlich, Juliane
Ziel des Projektteilvorhabens SILHOUETTE war die Entwicklung einer skalierbaren elektro-optischen Interposerplattform zur Realisierung eines manipulationssicheren Systems zur Übertragung elektrischer Signale (vertrauenswürdige Elektronik) auf Wafer-Level. Ausgangspunkt war die Erkenntnis, dass sicherheitskritische Systeme - insbesondere offene Prozessorsysteme - zunehmend durch komplexe elektrische Schnittstellen, hohe Datenraten und steigende Integrationsdichten geprägt sind, wodurch Manipulations- und Abhörrisiken zunehmen. Die konsequente Verlagerung sicherheitsrelevanter Signalpfade in die photonische Domäne bietet hier wesentliche Vorteile hinsichtlich Abhörsicherheit, elektromagnetischer Robustheit und Energieeffizienz. Ziel des Konsortiums war es daher, siliziumbasierte photonische Technologien in Form einer modularen Plattform für konkrete Sicherheitsanwendungen nutzbar zu machen und diese mit mikroelektronischen Komponenten elektro-optisch zu kointegrieren. Wissenschaftlich knüpfte das Projekt an frühere Arbeiten zu photonischen Interposern an, wie sie erstmals im EU-Projekt PHOXTroT demonstriert wurden. Dort standen jedoch primär optische Datenverbindungen für Datacenter- und HPC-Anwendungen im Fokus, während die enge elektro-optische Kopplung, die Integration aktiver Komponenten sowie sicherheitsrelevante Funktionen nur eine untergeordnete Rolle spielten. Weitere relevante Vorarbeiten existierten im Bereich photonischer Through-Silicon-Vias sowie im Packaging und in der Charakterisierung photonischer Bauelemente, insbesondere beim Projektpartner TU Dresden, IAVT. Photonische Plattformen werden u.a. von IMEC und LETI angeboten. Dies jedoch meist auf spezialisierte Einzelanwendungen und Bauelemente fokussiert und eine zusätzliche Integration in komplexe elektronische Systeme erfordernd.
Verbund 05A2020 - AUGER: Pierre-Auger-Observatorium: Erdgebundene Messung der kosmischen Strahlung höchster Energie bis über 10 (20) eV
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-02-29) Engel, Ralph
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Verbundprojekt Präzisions-LDS - Automatisierte und KI-überwachte Herstellung thermisch gespritzter Offshore Beschichtungen; Teilvorhaben Entwicklung einer automatischen, Sensor überwachten und KI-gesteuerten Oberflächenstrahlanlage
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-20) Kemper, Fynn; Niepel, Christian; Niepel, Udo
Im Verbundprojekt „Präzisions‑LDS – Automatisierte und KI‑überwachte Herstellung thermisch gespritzter Offshore‑Beschichtungen“ wurde eine automatisierte, sensorüberwachte und perspektivisch KI‑gestützte Oberflächenvorbereitung für Offshore‑Gründungsstrukturen entwickelt und untersucht. Ziel des hier beschriebenen Teilvorhabens war die Entwicklung und Erprobung einer automatischen, staubarmen Strahlanlage zur reproduzierbaren Erzeugung normgerechter Oberflächenzustände als Voraussetzung für hochwertige thermische Spritzbeschichtungen. Hierzu wurden umfangreiche Labor‑ und Demonstrationsversuche zur Automatisierung des Strahlprozesses durchgeführt. Zentrale Arbeitsschwerpunkte bildeten die Auswahl und Integration geeigneter Robotersysteme, die Entwicklung robotergeführter Strahlwerkzeuge, die Definition geeigneter Strahlmittel und Prozessparameter sowie die Erarbeitung von Prüf‑ und Dokumentationskonzepten. Die erzielten Strahlergebnisse wurden hinsichtlich Reinheitsgrad und Oberflächenrauheit gemäß den relevanten Normen (u. a. DIN EN ISO 8501‑1 und DIN EN ISO 8503) bewertet. In den Versuchen konnten reproduzierbar hohe Reinheitsgrade bis Sa 3 sowie Rautiefen im Bereich von ca. 65–90 µm erreicht werden. Parallel dazu wurden Prüfkörper für die Entwicklung und Erprobung einer sensorbasierten Überwachung der Oberflächenbeschaffenheit hergestellt. Umfangreiche Testreihen zeigten, dass eine optische, datengetriebene Analyse der gestrahlten Oberfläche grundsätzlich geeignet ist, Abweichungen und Fehlstellen im Strahlbild zu detektieren und perspektivisch eine automatisierte Nachbearbeitung zu ermöglichen. Laserbasierte Messverfahren lieferten zwar sehr detaillierte Daten, erwiesen sich jedoch als nur eingeschränkt praxistauglich für eine kontinuierliche Inline‑Überwachung. Als Ergebnis des Projekts liegt ein funktionsfähiger Demonstrator sowie ein weiterentwickelter Prototyp einer automatischen Außen‑Schleuderrad‑Strahlanlage vor, der das Potenzial für eine industrielle Anwendung an Offshore‑Monopiles aufzeigt. Die erzielten Ergebnisse belegen, dass durch Automatisierung und sensorische Prozessüberwachung sowohl die Prozesssicherheit als auch die Wirtschaftlichkeit der Oberflächenvorbereitung signifikant gesteigert werden können und schaffen eine belastbare Grundlage für weiterführende Entwicklungen hin zu einer KI‑gestützten, selbstoptimierenden Strahlanlage.
Verbund: 05P2021 - ISOLDE: Kernstruktur fernab des Tales der Stabilität: Experimente mit nachbeschleunigten und gestoppten radioaktiven Ionenstrahlen bei ISOLDE
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-04-15) Reiter, Peter
Im Rahmen des Projektes wurden bis zur Jahresmitte 2024 die Spektroskopie-Experimente zur Struktur instabiler exotischer Atomkerne am HIE-ISOLDE Beschleuniger (CERN) und an der ISOLDE Decay Station (IDS) durchgeführt. Mit dem Miniball Spektrometer wurden in-beam y-Spektroskopie Experimente mit nachbeschleunigten instabilen Schwerionenstrahlen durchgeführt. Es wurden insbesondere Messungen durchgeführt bei denen Coulombanregung als Anregungsmechanismus genutzt wurde. An der ISOLDE Decay Station wurden die radioaktiven Zerfälle von sehr seltenen Isotopen mit Hilfe einer empfindlicheren, effizienteren Versuchsanordnung untersucht. Für die Förderperiode 2021-2024 wurde das gesamte Miniball-Spektrometer nach der im Institut für Kernphysik (IKP) in Köln erfolgreich abgeschlossenen Entwicklung, dem Bau und der Inbetriebnahme von neuen Miniball Tripel Cluster Detektoren in drei Messkampagnen eingesetzt. Dabei hat sich die neue Kapselungstechnik für die Miniball HPGe Detektoren, bei der die einzelne Miniball HPGe Detektor Kapsel in einem wiederverwendbaren Detektorgehäuse mit einer metallelastischen Dichtung betrieben werden, bewährt. Es wurden 16 Experimente mit dem erneuerten Miniball-Spektrometer im Rahmen der Miniball Kollaboration durchgeführt. Insbesondere konnte für mehrere Kölner Experimentproposal Daten genommen werden. Nach den Messungen wurde mit der Datenanalyse für drei Miniball-Experimente von Studierenden und Doktoranden am IKP im Rahmen von Abschlussarbeiten begonnen. Erste Ergebnisse liegen für die Experimente IS702 ‘Probing the doubly magic shell closure at 132Sn by Coulomb excitation of neutron-rich 130,134Sn isotopes’ und IS699 ‘Coulomb excitation of 185Hg: Shape coexistence in the neutron-deficient lead region’ vor. In beiden Messungen konnte trotz der sehr kleinen Strahlintensität der sekundären instabilen Ionenstrahlen eine ungewöhnlich hohe Statistik erzielt werden. Ebenso wurden drei umfangreiche Messkampagnen mit der ISOLDE Decay Station durchgeführt, deren Ergebnisse zum Teil schon veröffentlicht wurden. Die Anzahl der Miniball- und IDS-Publikationen des Projektes mit Kölner Beteiligung lag im Berichtzeitraum bei 23 peer-reviewed Veröffentlichungen, davon sechs Artikel in Physical Review Letters oder Physics Letters B Datei-Upload durch TIB
ViKI pro - Versorgungsintegrierte Künstliche Intelligenz zur Unterstützung professioneller Pflegeprozessplanung in der Langzeitpflege; Teilvorhaben Entwicklung und Erprobung versorgungsintegrierter Künstlicher Intelligenz in der Pflegepraxis zur Unterstützung professioneller Pflegeprozessgestaltung in der Langzeitpflege
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-20) Steffny, Laura; Bleistein, Thomas; Greff, Tobias
In Deutschland werden rund 818.000 pflegebedürftige Menschen in etwa 15.380 stationären Pflegeeinrichtungen von ca. 243.000 Pflegefachpersonen versorgt (Statistisches Bundesamt, 2020). Die stationäre Langzeitpflege ist dabei zunehmend durch komplexe Versorgungsbedarfe, Multimorbidität sowie einen hohen Dokumentations- und Koordinationsaufwand geprägt. Gleichzeitig verschärfen Fachkräftemangel und Arbeitsverdichtung die Anforderungen an eine qualitativ hochwertige, professionelle Pflege. Das Fundament professioneller Pflegearbeit bildet der Pflegeprozess, dessen einzelne Schritte - von der Erhebung des Pflegebedarfs über die Planung und Durchführung von Maßnahmen bis hin zur Evaluation – fachlich begründet, nachvollziehbar dokumentiert und kontinuierlich überprüft werden müssen. Mit Inkrafttreten des Pflegeberufegesetzes (PflBG) Anfang 2020 wurden zentrale Tätigkeiten im Pflegeprozess, insbesondere die Erhebung und Feststellung des individuellen Pflegebedarfs sowie die Planung, Steuerung und Evaluation der Pflege, aus- drücklich als der Pflege vorbehaltene Tätigkeiten definiert (§ 4 Abs. 2 PflBG). Damit wurden insbesondere die Entscheidungs- und Begründungskompetenzen von Pflegefachpersonen als Kern professioneller Pflegearbeit hervorgehoben. In der pflegerischen Praxis stehen diesen Anforderungen jedoch häufig fragmentierte Informationsgrundlagen gegenüber. Entscheidungsrelevante Informationen liegen verteilt in struktu- rierten Assessments, Routinedokumentationen sowie in umfangreichen narrativen Freitexten (z. B. in der Strukturierten Informationssammlung, SIS) vor. Die systematische Nutzung dieser Informationen für eine evidenzbasierte und fallbezogene Pflegeplanung ist bislang nur eingeschränkt möglich und erfolgt überwiegend manuell. Vor diesem Hintergrund adressiert das Vorhaben ViKI pro die Aufgabe, zu untersuchen und praktisch umzusetzen, wie KI-gestützte, assistive Systeme die professionelle Pflege bei der Er- hebung und Feststellung des individuellen Pflegebedarfs, bei der Planung und Organisation des Pflegeprozesses sowie bei der Sicherung und Weiterentwicklung der Pflegequalität unterstüt- zen können. Ziel ist dabei ausdrücklich keine Automatisierung pflegerischer Entscheidungen, sondern eine nachvollziehbare, begründete Entscheidungsunterstützung, die Pflegefachperso- nen in ihrer fachlichen Verantwortung stärkt. Im Fokus von ViKI pro steht die Entwicklung und Erprobung eines hybriden KI-Systems, das evidenzbasiertes Pflegewissen (z. B. Leitlinien, Expertenstandards, Studien) mit praxisbasiertem Erfahrungswissen aus der Pflegedokumentation verknüpft. Exemplarisch wird dies für die in der stationären Langzeitpflege besonders relevanten Anwendungsfelder „Mobilität“ und "Schmerz" umgesetzt. Die Aufgabenstellung des Vorhabens umfasst damit gleichermaßen pflegewissenschaftliche, technologische und organisatorische Fragestellungen, die in einem integrierten, partizipativen Entwicklungsprozess bearbeitet werden.
Warm Calibration Unit (WCU) für METIS/ELT: die WCU in Phase C und Phase D des Projekts
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-01-31) Labadie, Lucas
Ich stelle unser Nachfolgeprojekt 05A20PK2 vor, das auf die Entwicklung der Warm Calibration Unit (WCU) für METIS abzielt, eines der für 2030 geplanten First-Light-Instrumente am E-ELT. Die WCU ist ein entscheidendes, in sich geschlossenes Subsystem von METIS für die absolute Kalibrierung sowohl im On-Sky-Betrieb als auch für die Installationsphase. In dieser Phase des Projekts haben wir die Final Design Review erfolgreich erreicht und bestanden. Wir haben durch kritische Überprüfung unsere Kalibrierungstechniken und -pläne unter Verwendung modernster Hardware validiert, um den wissenschaftlichen Ertrag von METIS zu maximieren. Durch unseren Beitrag zu METIS werden wir die Beteiligung deutscher Universitäten an einem wichtigen europäischen Projekt stärken und dazu beitragen, GTO-Zeit für dieses Instrument zu gewinnen. Dies ist eine einmalige Gelegenheit, die akademische Forschung in unserem Institut an neue Grenzen der Astrophysik zu bringen, um unseren (inter)nationalen Standard aufrechtzuerhalten. Ich berichte über das endgültige Design, die Analyse, das Prototyping und den Test der erforderlichen Funktionalitäten der WCU. Wir haben Ansätze verwendet, die auf neuen photonischen Technologien (IR-Faser, Quantenkaskadenlaser) basieren, um stabile Kalibrierungsstrategien zu liefern. Unsere Arbeit entspricht den Förderzielen der ursprünglichen Bekanntmachung. Ich berichte auch über die Auswirkungen der Coronavirus-Krise auf die Durchführung des Projekts. Datei-Upload durch TIB
"DATIPilot - Sprint - FoTraBox: Forschungstransfer-Toolbox zur Verbesserung von Markteintrittsmöglichkeiten von Forschungsprojekten"
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-20) Lienert, Juri; Keller, Mark
Das Projekt „FoTraBox“ wurde im Rahmen des DATIpilot-Moduls „Innovationssprints“ mit dem Ziel initiiert, die Marktchancen von Forschungsprojekten zu erhöhen, indem Forschende für den Transferprozess sensibilisiert und befähigt werden. Die zentrale Aufgabenstellung bestand darin, eine praxisorientierte Toolbox zu entwickeln, die Forschende bei der Kommerzialisierung ihrer Technologien unterstützt und den Forschungstransfer in die Anwendung erleichtert. Durch die Anwendung der Toolbox durch Forschende aus dem Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg (LZN) sollte eine praxiserprobte Methode entstehen, die Forschung und Industrie näher zusammenbringt und das Risiko eines Marktflops bzw. gänzlich ausbleibender Verwertung reduziert.
AnRox - Ausfallsicheres und effizientes elektrisches Antriebssystem für Robotertaxis; Teilvorhaben: Simulation, Experiment / Versuch
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-03-30) Büchner, Florian; Bachmann, Thomas
[no abstract available] Datei-Upload durch TIB
PERISCOPE - Privatsphärenfreundliche Geschäftsmodelle für die Plattformökonomie
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Widmann, Noa
[no abstract available] Datei-Upload durch TIB
EuProGigant - Europäisches Produktionsgiganet zur kalamitätsmindernden Selbstorchestrierung von Wertschöpfungs- und Lernökosystemen
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-06-30) Berchtenbreiter, Viktor; Gast, Fabian; Hoffmann, Felix; Nagel, Lukas; Weigold, Matthias; Dehnert, Torsten; Wesoly, Michael; Ristow, Gerald; Milkereit, Benedikt; Block, Frederik; Horak, Gernot; Kemfelja, Beatrix; Voigt-Lang, Nicole; Neuwirth, Clemens; Baumgartner, Gernot; Šoša, Mateo; Schwab, Lukas; Neuhäuser, Theresa; Kniejski, Wolfgang; Windhager, Willibald; Prüller, Stefan; Weißenbach, Paul; Dumss, Stefan; Schickling, Claudia; Trautner, Thomas; Gehrer, Roman; Gerstbauer, Rainer; Brinkhaus, Jan; Meinke, Kai; Komenda, Thomas; Garcia Marshall, Dominique; Müller, Claudia
EuProGigant entwickelte als deutsch-österreichisches Leitprojekt ein resilienteres, souveränes und interoperables Produktionsökosystem auf Basis der Gaia-X-Prinzipien. Ziel war es, industrielle Wertschöpfungsnetzwerke durch eine dezentrale Dateninfrastruktur, offene Standards und interoperable Dienste technisch und organisatorisch voranzubringen. Dazu wurden Methoden zur hochfrequenten, kosteneffizienten Datenerfassung, ein modularer Edge-Datenkonnektor sowie Smart Integrated Devices zur sensorischen Erweiterung von Fertigungsprozessen entwickelt und prototypisch umgesetzt. Parallel wurden Datenräume, Föderationsdienste und Self-Descriptions in Gaia-X-konforme Kataloge integriert, inklusive Mechanismen für Datenhoheit und „Compute-to-Data“-Verarbeitung. Das Projekt demonstrierte die technische Machbarkeit in realen industriellen Szenarien wie Energieverbrauchsanalyse, Bauteilmatching oder CO₂e-Prognosen entlang vollständiger Lieferketten. Ergänzend wurden neue datenbasierte Geschäftsmodelle sowie ein Betreiberkonzept für industrielle Datenökosysteme ausgearbeitet. EuProGigant leistet damit einen wesentlichen Beitrag zur Stärkung der europäischen technologischen Souveränität, indem es offene Architekturbausteine, Interoperabilitätsmechanismen und praxisnahe Demonstratoren für ein skalierbares industrielles Daten- und Serviceökosystem bereitstellt.
Verbundvorhaben: SkalPro - Skalierbare Produktionsprozesse für hocheffiziente Elektroden in der alkalischen Elektrolyse; Teilvorhaben: Plattiertes Elektrodenmaterial für alkalische Wasserstoffelektrolyse
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Ostafin, Maria; Gerzen, Roman
Das übergeordnete Ziel des Projekts bestand darin, eine leistungsstarke, skalierbare und kosteneffiziente Elektrodenherstellungsmethode für die alkalische Wasserelektrolyse (AEL) vom Labor- auf den Technikum-Maßstab zu entwickeln. Angesichts des Klimawandels ist eine Reduzierung klimaschädlicher Treibhausgasemissionen dringend erforderlich. Ein entscheidender Baustein für diese Zielsetzung ist die Etablierung und Förderung einer wasserstoffbasierten Wirtschaft und Gesellschaft. Für diesen Transformationsprozess ist der Ausbau der Elektrolysekapazitäten von zentraler Bedeutung. Die deutsche Bundesregierung hat in der Nationalen Wasserstoffstrategie 2023 das ambitionierte Ziel definiert, die installierte Elektrolyseurkapazität bis 2030 auf 10 GW [1] zu steigern. Eine wesentliche Technologie in diesem Bereich ist die AEL [2]. Gleichzeitig ist jedoch die Senkung der Kosten von AEL-Elektrolysesystemen entscheidend, um den Ausbau der Kapazitäten zu ermöglichen. Ein wesentlicher Kostenfaktor in diesen Systemen sind die Elektroden, an denen die Wasserstoffproduktion über die Wasserstoffentwicklung (HER – hydrogen evolution reaction) erfolgt. Schätzungen zufolge machen AEL-Stacks etwa 45 % [3] der Gesamtkosten eines Systems aus, während die Elektroden (Kathode und Anode) etwa 49 % [4] der Stack-Kosten ausmachen. Daraus ergibt sich, dass rund 22 % der Gesamtkosten eines AEL-Systems auf die Elektroden entfallen. Diese Zahlen verdeutlichen, dass die Elektroden einen entscheidenden Kostenfaktor beim Aufbau von AEL-Kapazitäten darstellen. Gleichzeitig ist das Angebot an skalierbaren, kosteneffizienten und hochaktiven AEL-Elektroden derzeit begrenzt. Das SkalPro-Verbundprojekt verfolgt daher das Ziel, diese Lücke zwischen Nachfrage und Angebot durch die Entwicklung einer effizienten und leistungsstarken Elektrodenfertigungsroute zu schließen.
Medinym - Kl-basierte Anonymisierung personenbezogener Patientendaten in klinischen Text- und Sprachdatenbeständen
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-04-20) Budde, Klemens
Das interdisziplinäre Verbundprojekt Medinym adressierte die Anonymisierung auf der Breite der gesamten Verarbeitungskette sensibler Patientendaten für Sprache, Text, sowie longitudinale, semi-strukturierte Daten, welche im Rahmen von zwei medizinischen Anwendungsfällen exemplarisch umgesetzt wurde. Der erste Anwendungsfall hat den großen Bereich der Anonymisierung von klinischen Texten zum Gegenstand, da diese den Großteil der Inhalte elektronischer Patientenakten ausmachen. Hier werden neben Arztbefunden und Arztnotizen auch longitudinale, semi-strukturierten Daten aus elektronischen Patientenakten betrachtet. Der zweite Anwendungsfall berücksichtigt den Bereich der Sprachdaten, wie sie in diagnostischen Arzt-Patienten Gesprächen vorkommen, da die Sprachdatenanalyse in den letzten Jahren sehr große Fortschritte gemacht hat und mannigfaltige klinisch-diagnostische Informationen bietet, bspw. zum emotionalen und psychischen Zustand des Sprechers, Intoxikation, Beeinträchtigungen der Sprach- und Sprechweise, Phonation, etc. Hier betrachten wir das konkrete Beispiel der Sprachdiagnostik. In beiden Fällen, d.h. sowohl auf Audio als auch auf Textsignalebene, wurden im Projekt konkrete offene Technologien zur Anonymisierungsmethoden exploriert, weiterentwickelt, und auf reale Daten angewandt. Weitere Forschungsaspekte beziehen sich auf den Erhalt der Aussagekraft und Performanz anonymisierter Daten und abgeleiteter Modelle, welche zusätzlich zu einer expertenbasierten Qualifizierung und Evaluation in den gewählten Anwendungsfällen, in Bezug zu ihren nicht-anonymisierten Ausgabedaten untersucht wurden. Somit wurden in dem Projekt hochinnovative Technologien zur Anonymisierung untersucht und anhand konkreter Anwendungsfälle weiterentwickelt.
TransHyDE-Projekt Systemanalyse - Systemanalyse zu Transportlösungen für grünen Wasserstoff; Teilvorhaben der PTS: Analyse der möglichen Infrastrukturentwicklungen als Funktion der Transformationspfade der Nutzung von grünem Wasserstoff in der Papiererzeugung
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Schiefer, Mike
Das Teilvorhaben der PTS war Bestandteil des Verbundprojekts TransHyDE-Systemanalyse und hatte die Aufgabe, die Transformationspfade der europäischen Zellstoff- und Papierindustrie hin zu einer klimaneutralen Energieversorgung systematisch zu untersuchen. Ziel war es, die Rolle von grünem Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem zu bewerten und daraus Anforderungen für den Aufbau einer entsprechenden Infrastruktur abzuleiten. Ausgangspunkt war die besondere Struktur der Branche: Die Papier- und Zellstoffindustrie zählt zu den energieintensiven Industrien und ist stark durch thermische Prozesse geprägt. Gleichzeitig bestehen verschiedene Dekarbonisierungsoptionen - insbesondere Elektrifizierung, Einsatz biogener Energieträger und Effizienzsteigerungen -, deren komplexes Zusammenspiel mit einem möglichen Wasserstoffeinsatz bislang nicht ausreichend durchdrungen wurde. Vor diesem Hintergrund sollte eine fundierte, datenbasierte Grundlage geschaffen werden, um zukünftige Entwicklungen konsistent beschreiben zu können. Die Arbeiten umfassten daher die detaillierte Erhebung des Status quo von Energieverbrauch, Produktionsstrukturen und Prozessrouten, die Analyse technologischer Entwicklungspfade sowie die Entwicklung von Szenarien bis zum Jahr 2050. Ein zentrales Ziel bestand außerdem darin, die Ergebnisse so aufzubereiten, dass sie direkt in Energiesystemmodelle integriert werden können. Damit sollte eine Brücke zwischen industrieller Detailanalyse und systemischer Betrachtung geschlagen werden.
Validierung von Hydrogelmatrix-3D-Zellkultur-Assays für Hochdurchsatz-Toxizitätsanalysen
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Werner, Carsten; Freudenberg, Uwe
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Verbundvorhaben ReNaRe; Teilvorhaben Elektrolyseur Demontage
(2026-04-02) Al Assadi, Anwar; Malicek, Bernhard
Die ursprüngliche Aufgabenstellung bestand in der Entwicklung eines automatisierten Demontageprozesses für Elektrolyseure. Die zentrale Herausforderung für umfassendes Recycling liegt in der hohen Variantenvielfalt durch geringe Standardisierung sowie den erforderlichen hohen Prozesskräften. Das Vorhaben umfasste die systematische Analyse typischer Elektrolyseure, die Erfassung variantenbildender Produktmerkmale sowie den Entwurf von Demontage-Automatisierungsstrategien. Darauf aufbauend sollte eine modulare Roboterzelle konzipiert werden, die flexibel verschiedene Demontageschritte zusammensetzt werden und durch variantenflexible Auslegung auf ein breites Spektrum an Elektrolyseuren angewandt werden kann. Parallel war eine digitale Abbildung der Stoff- und Energieflüsse unter Einsatz von Optimierungsalgorithmen vorgesehen sowie die Erstellung eines digitalen Zwillings zur Prozessoptimierung, der auf realen Messwerten basieren sollte. Zum Zeitpunkt des Projektbeginns 2021 befand sich die Wasserstoffwirtschaft in einer frühen Entwicklungsphase ohne bestehende industrielle Demontageinfrastrukturen für Elektrolyseure. Das Fraunhofer IPA konnte auf umfangreiche Vorerfahrungen zur industriellen Demontage von Batteriemodulen und E-Motoren aufbauen. Die dort erworbenen Kompetenzen in der automatisierten Trennung komplexer Materialverbünde und im Umgang mit hoher Variantenvielfalt konnten auf die spezifischen Herausforderungen der Elektrolyseur-Demontage adaptiert werden. Eine intensive Vernetzung innerhalb des Gesamtvorhabens, insbesondere die enge Zusammenarbeit mit dem KIT-wbk sowie der Austausch mit anderen Querschnittsthemen der Elektrolyseurproduktion, war von Beginn an vorgesehen, um einen ganzheitlichen Recyclingprozess abbilden zu können.
Modulare intelligente Datenerfassung - MIND
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-05-08) Hunold, Julian
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Sachbericht für das Teilprojekt Infrastruktur für Functional Concurrency im Verbundprojekt Optimierung von Simulationsalgorithmen für Exascale-Supercomputer zur Berechnung des Erdsystemmodells ICON; Acronym: IF(CES)2
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2026-03-31) Adamidis, Panagiotis
Das Verbundprojekt zielte auf die Weiterentwicklung des Erdsystemmodells ICON für Exascale-Rechner. Bisherige Parallelisierungsansätze basierten primär auf räumlicher Zerlegung, was die Skalierbarkeit limitierte. Ziel war die Überwindung dieser Einschränkungen durch zusätzliche Parallelisierungsebenen, insbesondere zeitliche Parallelität und funktionale Parallelität, um Rechenressourcen effizienter zu nutzen. Im Fokus stand die Entwicklung einer modularen, skalierbaren Softwareinfrastruktur für die flexible Kopplung und effizienten Datenaustausch parallel laufender Modellkomponenten. Ein funktionaler Prototyp wurde mit der Kommunikationsbibliothek YAXT implementiert und verifiziert. Mit der Infrastruktur für funktionale Parallelität wurden die externen Anwendungen CONTRA (CONcurrent TRAcer) und SPECS-Wolkenmikrophysik an ICON erfolgreich gekoppelt. Drei Datenaustauschmethoden wurden entwickelt, wobei die zeitlich parallele Variante mit Zeitschrittversatz eine Laufzeitreduktion von 36% zeigte. Des Weiteren wurde die MPI-Kommunikation für dynamischen Lastausgleich erweitert. Skalierungstests auf bis zu 192 Knoten des Levante Clusters am DKRZ zeigten eine Laufzeitreduktion (3,14- bis 6-fach für ICON-Atmosphäre, 3,27- bis 5,26-fach für CONTRA und verbesserte Skalierbarkeit durch die asynchrone Nebenläufigkeit mit Zeitschrittversatz.
EMBARK - Establishing a Monitoring Baseline for Antibiotic Resistance in Key environments
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024)
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