Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und Demonstration einer digitalen Prozesskette und einer modellbasierten CO2-Bilanzierung für additiv gefertigte Leichtbauteile" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ed. Züblin AG durchgeführt. BIM (=Building Information Modelling) ist eine computerbasierte Arbeitsmethode, die mit Hilfe von digitalen Modellen Entscheidungsprozesse des Bauwesens beschleunigt und den Bauablauf abwickelt. Als bereits verbreiteter Standard wird BIM für öffentliche oder private Bauprojekte zunehmend verpflichtend vorausgesetzt. Ziel ist es die im Projekt entwickelte Methode des Concrete Printing (CP) digital mit internen, bestehenden BIM-Planungsprozessen zu verknüpfen und damit die vertikale Integration von BIM weiter voranzutreiben. Der dabei entstehende digitale Faden bis zum produzierenden Druckerroboter (BIM2Robot) dient zur schnittstellenfreien Herstellung von additiven Leichtbauteilen im Labor (für die iterative Annäherung an eine 50 % CO2-optimierte Wand) und auf der Baustelle (für die Herstellung des Enddemonstrators). Das Framework bildet weiterhin die Basis für die modellbasierte CO2-Kalkulation bei der Anwendung der hier erforschten Technologie für gesamte Bauprojekte. Es stützt sich auf automatisierte Verarbeitungsroutinen, die BIM-Objekte um Produktionsinformationen anreichern und gleichzeitig Architektur, Statik und Bauphysik des Gesamtgebäudes respektieren. Technologisch entwickelt sich CP rasant weiter; die Rolle von großen Generalunternehmen ist es, die digitale Grundlage zu schaffen, um den produktiven und mittelfristigen Einsatz der Technologie voranzutreiben.
Das Projekt "Teilvorhaben: Projektcluster 'Heav-E' - Marktorientierte und flexibilisierte Integration von Elektromobilität in das Verteilnetz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EAM Netz GmbH durchgeführt. Das Projekt unIT-e2 hat sich zum Ziel gesetzt, ein Konzept für die ganzheitlich optimierte Integration von Elektrofahrzeugen in das Energiesystem zu erarbeiten und zu demonstrieren. Hierfür treten Akteure aus den involvierten Branchen in den Austausch und entwickeln gemeinsam interoperable Lösungen. Die EAM Netz GmbH testet im Cluster Heav-E gemeinsam mit ihren Verbundpartnern die Auswirkungen einer hohen Durchdringung einer Netzzelle mit Elektromobilität auf das Verteilnetz. Der Fokus dabei liegt auf der Netzstabilität, den Auswirkungen auf Netzbetriebsmittel und der Anwendbarkeit neuer Mess- und Steuerungstechnik ('Smart Meter') für Elektromobilitätsanwendungen. Die Anwendungsfälle für Elektromobilität sind 'Laden Zuhause', 'Laden am Arbeitsplatz' und 'Laden im öffentlichen Bereich' und sollen sowohl kleinere privat als auch größere gewerblich genutzte E-Fahrzeuge mit ihren jeweiligen Nutzungsszenarien berücksichtigen. Für eine möglichst effiziente und effektive Netzintegration der Elektromobilität plant die EAM, die Affinität der Nutzer für marktorientierte Anreizmodelle zu testen. Eine möglichst automatisierte Steuerung und kundenoptimierte Darstellung des netzdienlichen Verhaltens der Elektromobilitätsanwendungen soll durch eine systemseitige Unterstützung (automatisiertes Back-End-System inkl. Vernetzung zu benachbarten Systemen; Integration E-Mobilität und Gateways; Visualisierung für den Kunden; o.ä.) erreicht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Projektkoordination, Begleitforschung, Citizen Science und Kommunikation und Bildung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Ökosystemleistungen durchgeführt. VielFalterGarten' ist ein Kommunikations- und Bildungsprojekt mit Modellcharakter zur biodiversitätsfördernden Entwicklung urbaner Räume für Tagfalter. Das Projekt verfolgt vier Ziele. (1) Bildungsziel: Das Wissen über Tagfalter und naturschutzförderndes Gestalten von Stadtgrün und Gärten wird gefördert. Bürger*innen werden durch 'Learning-by-Doing' befähigt, durch regelmäßige Beobachtungen Schmetterlinge kennenzulernen und selber Schutzmaßnahmen durchzuführen. Ziel ist es, sie zur Diskussion über die Förderung der biologischen Vielfalt, Schmetterlingsschutz, Klimawandelanpassung anzuregen, Gewohnheitsmuster zu Ansichten von Wildkräutern/Unkraut zu hinterfragen und zu ändern, sowie zum Handeln im unmittelbaren Umfeld zu motivieren. (2) Schmetterlingsschutz: Tagfalter werden durch das gezielte Ausbringen von Futterpflanzen und Nektarquellen, die Anlage von Blühstreifen und z.B. verändertes Mahdregime in privaten und öffentlichen Grünflächen in Leipzig gefördert. (3) Citizen Science: Monitoring der Maßnahmen durch Bürger*innen, wodurch ein vertieftes Verständnis für die Schmetterlingsökologie, sowie eine Selbstwirksamkeit zur eigenständigen Beiträgen zu Naturschutz entstehen soll. (4) Kapazitätenaufbau und Netzwerkbildung: Durch die gezielte Vernetzung unterschiedlicher Akteure im urbanen Raum werden nachhaltige Kooperationen geschaffen, um das Modellprojekt langfristig zu etablieren. Jahr 1 Aufbau des Projekts in Co-Kreation von BUND, Stadt Leipzig (Amt für Stadtgrün und Gewässer) & UFZ/iDiv in Kooperation mit assoziierten Partnern Leipzig Summt! und Botanischer Garten; Entwicklung und Test der Bildungskonzepte; erste Ausbringung von Pflanzen und Beobachtungen durch Citizen Scientists Jahr 2 Etablierung mit voller Bildungs- und Beobachtungsperiode Jahr 3 Konsolidierung & Erweiterung, Vernetzung mit weiteren Akteuren Jahr 4 Synthese, Erweiterung und Verstetigung, um das Projekt über Leipzig hinaus auch in weiteren bundesdeutschen Städten zu implementieren.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines selbstfahrenden Laderoboters mit Batteriewechselsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH durchgeführt. Das hier dargestellte Vorhaben zielt auf die Erforschung und die anschließende Praxis-Erprobung von autark mobilen DC-Laderobotern mit integrierten Hochleistungsbatterien sowie deren intelligente Netzeinbindung (R2G) im professionellen und gewerblichen Umfeld ab. Im Rahmen des Vorhabens sollen IKT-gestützte Steuerungs- und Regelmechanismen für modellhafte Laderoboter- Anwendungen - auch unter Einbindung von regenerativen Quellen - entwickelt und erprobt werden. Die besondere Herausforderung hinsichtlich der schnellen Entwicklung der Ladeinfrastruktur wird im Bereich von Bestandsimmobilien und Parkplatz-Analgen deutlich, bei denen die Ertüchtigung der elektrischen Basisstrukturen häufig sehr aufwändig ist. Vor dem Hintergrund des nun rasch zunehmenden Elektrofahrzeugbestandes mit den schnell wachsenden Anforderungen an Ladeinfrastruktur in nichtöffentlichen bis öffentlichen Bereichen besteht Handlungsbedarf. Abhilfe hier für schafft die Neuentwicklung des Laderobotersystems. Dabei findet eine modifizierte europäische marktgängige Roboterbasis Verwendung, die um die entsprechende Ladetechnik sowie ein Batteriewechselsystem ergänzt wird. Mobile Laderoboter bringen erhebliche Vorteile mit sich. So können sie mehrere Fahrzeuge versorgen, ohne dass diese gesonderte Ladeparkplätze benötigen. Ein AC-seitiger Anschluss kann somit für mehrere Fahrzeuge genutzt werden. Laderoboter-Flotten lassen sich schnell und einfach aufskalieren und haben zeitnah erhebliche Kostenvorteile gegenüber der getrennten Installation von Speichern und DCLadestationen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Optimierung der Prozesse innerhalb der Planung, Ausführung und Betrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von STRABAG Real Estate GmbH durchgeführt. Durch isolierte Entwicklungen in der Digitalisierung innerhalb der Wertschöpfungskette von Bauvorhaben entstehen eine Vielzahl Insellösungen. Damit einher entstehen fehlende digitale Transparenz und somit ein Mangel von Bearbeitungs- und Optimierungsmöglichkeiten in den Planungs-, Herstellungs-, Logistik-, Bau-, Betriebs- und Rückbauprozessen. Insbesondere eine fehlende Durchgängigkeit in den BIM- (Building Information Modelling) und IoT- (Internet of Things) Standards in den Planungs- und Bauprozessketten im Lebenszyklus von Bauwerken, Bauelementen und Baumaterialien führen trotz zunehmender Digitalisierung zu einer ineffektiven Nutzung unserer Ressourcen (s. Anlage 1). Ziel ist es, mit dieser Arbeit, einen offenen, kombinierten DoM- (Data of Material) und IoT (Internet of Things)-Standard zu entwickeln, der es ermöglicht, unterschiedliche Materialien und Produkte einheitlich ansteuern zu können. Zugleich kann durch einen DoM/IoT-Standard die Planung, Produktion, Errichtung Betrieb und Wiederverwendung von Ressourcen auf einer durchgängigen Datenbasis erfolgen (- Big Data). Die Entwicklung eines solchen offenen und anschlussfähigen Standards trägt u.a. dazu bei, Materialien in geschlossenen, kontinuierlichen Kreisläufen zu bewegen, Fehl- und Überproduktionen zu reduzieren, sowie die Termin-, Kosten- und Qualitätssicherheit trotz steigender Komplexität öffentlicher wie privater Vorhaben am Standort Deutschland bzw. Europa maßgeblich zu erhöhen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Landeshauptstadt Stuttgart" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für öffentliche Ordnung, Verkehrsregelung und -management durchgeführt. Ziel von SATURN ist es, Strategien des dynamischen Verkehrsmanagements der öffentlichen Hand in Einklang mit Informationssystemen von privaten Service-Providern (z. B. Routingdiensten) zu bringen, um ein besseres operatives Verkehrsmanagement und einen besseren Einfluss auf den Gesamtverkehr zu erreichen. Für die Stadt und Region Stuttgart sind zur Verkehrs- und Emissionsreduzierung die Vernetzung der Verkehrsträger, eine intelligente Verkehrsinfrastruktur, dynamische Verkehrssteuerungen sowie ein umweltsensitives Verkehrsmanagement wichtige Maßnahmen. Strategien und Maßnahmen von Stadt und Region greifen aber derzeit zu kurz, da diese über kollektive und individuelle Informations- und Mobilitätsdienste (z.B. Routingdienste) nur sehr unzureichend verbreitet und verarbeitet werden können. Strategien der öffentlichen Hand laufen somit in Bezug auf Routenberechnungen ins Leere. Für Stadt und Region Stuttgart soll erforscht werden, wie statische und dynamische Verkehrs- und Mobilitätsdaten sowie zuständigkeitsübergreifende und multimodale Strategien des Verkehrsmanagements flächendeckend digitalisiert, bereitgestellt und vernetzt werden können. Es werden dabei die Bereiche 'verkehrsträgerübergreifende Strategien des Veranstaltungsmanagements' sowie 'zuständigkeitsübergreifende Strategien innerhalb des regionalen Verkehrsmanagements der Region Stuttgart' identifiziert, entwickelt und umgesetzt. Dazu sollen existierende Instrumente der Stadt Stuttgart bzw. der assoziierten Partner des Landes (vor allem der Strategie- und Meldeclient) und der Region Stuttgart genutzt und für die Bereitstellung und Übermittlung von Strategiemeldungen erweitert werden. Die Erweiterung erfolgt unter Einbeziehung der Ergebnisse aus dem BMVI-Forschungsprojekt City2Navigation, in welchem die Stadt Stuttgart Partner ist. Zusammen mit den assoziierten Partnern des Landes und der Region wird die Bereitstellung und Übermittlung der Strategien evaluiert und bei Bedarf werden Verbesserungen angestoßen.
Das Projekt "Projekt: Durchführung der mFUND Begleitforschung durch Vernetzung, Wissenssynthese und den Aufbau einer digitalen Plattform - MoMo -; Teilvorhaben: iRights.Lab GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von iRights.Lab GmbH durchgeführt. Kernziel des Vorhabens ist die aktive inhaltliche, kommunikative und organisatorische Begleitung des mFUNDs und der geförderten Projekte in Form einer Begleitforschung zu Dateninnovationen für eine Mobilität der Zukunft. Klimawandel, Big Data und Künstliche Intelligenz - drei Schlagwörter, hinter denen sich zentrale Veränderungen für die Mobilität verbergen. Sharing von Fortbewegungsmitteln, Vernetzung öffentlicher und privater Infrastrukturen sowie smarte Verkehrsprognose- und Entwicklungsmodelle sind dabei nur drei von zahlreichen Ansätzen, deren Bedeutung stetig steigt. Das Förderprogramm mFUND konnte bereits wegweisende Projekte zur Zukunft der Mobilität und Innovationen in diesem Gebiet verwirklichen. Unser Begleitforschungsprojekt möchte diese umfangreich dokumentieren, aufbereiten und zugleich dazu beitragen, weitere Innovationspotenziale im Bereich Mobilität 4.0 freizusetzen. Zentral dafür sind die drei Säulen der Begleitforschung: 1. Aufbau einer digitalen Plattform, 2. Konzeption und Durchführung von Vernetzungsformaten sowie 3. inhaltliche Begleitung und Synthese des mFUNDs. Bislang sind das Programm, die Projekte sowie ihre Wirkung, die dahinterliegenden Fragestellungen, die Themen sowie die Innovationskraft selbst für die beteiligten Akteur*innen wie auch die Öffentlichkeit nicht sichtbar genug. Die Projekte sichtbar zu machen sowie sie analog und digital zu vernetzen ist genauso zentral wie das innerhalb des Programms erarbeitete Wissen zu dokumentieren und nach außen zu tragen. Es geht demnach darum, Potenziale und Synergien zu schaffen, zu nutzen und zugleich öffentlich zu platzieren, um an sie anknüpfen zu können und sie gemeinsam weiterzuentwickeln.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung - Erprobung - Feldtests" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klose & Oechsle GmbH durchgeführt. Das Vorhaben ChargePal zielt auf die Erforschung und die anschließende Praxis-Erprobung von autark mobilen DC-Laderobotern mit integrierten Hochleistungsbatterien sowie deren intelligente Netzeinbindung (R2G) im professionellen und gewerblichen Umfeld ab. Im Rahmen des Vorhabens sollen IKT-gestützte Steuerungs- und Regelmechanismen für modellhafte Laderoboter- Anwendungen - auch unter Einbindung von regenerativen Quellen - entwickelt und erprobt werden. Das Teilvorhaben beschäftigt sich hauptsächlich mit der Entwicklung und Implementierung des bidirektionalen CCS-Laders in den Laderoboter und dem Feldtest. K&O ist für die technische Schnittstelle zum Endanwender sowie für die Nutzeranforderungen und Erprobung im Feldtest zuständig.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und technische Feldtestbegleitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Planungsbüro Koenzen - Wasser und Landschaft Dr. Uwe Koenzen durchgeführt. Das hier dargestellte Vorhaben zielt auf die Erforschung und die anschließende Praxis-Erprobung von autark mobilen DC-Laderobotern mit integrierten Hochleistungsbatterien sowie deren intelligente Netzeinbindung (R2G) im professionellen und gewerblichen Umfeld ab. Im Rahmen des Vorhabens sollen IKT-gestützte Steuerungs- und Regelmechanismen für modellhafte Laderoboter- Anwendungen - auch unter Einbindung von regenerativen Quellen - entwickelt und erprobt werden. Das Teilvorhaben beschäftigt sich neben der Konsortialführung vor allem mit der technischen Spezifikation.
Das Projekt "Emob: PuLS - Innovationen für eine nachhaltige Mobilität: Parken und Laden in der Stadt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl für Kommunikationsnetze , CNI durchgeführt. Das Projekt PuLS betrachtet die Möglichkeiten der Digitalisierung im Kontext der Herausforderungen der Energiewende und urbanen Prozesse am Beispiel von Park- und Ladeinfrastruktur-Sharing. Neben öffentlichen sollen hierbei auch private Parkplätze und Ladepunkte für Elektrofahrzeuge auf privatem Grund über die PuLS-Plattform nutzbar sein. Die Verfügbarkeit von Park- und Ladeplätzen wird durch Sensoren erfasst und in der PuLS-Plattform bereitgestellt, sodass dem Park- und Ladeplatz-Suchenden Live-Verfügbarkeitskarten zur Verfügung stehen. Neben der Erfassung des Parkraums integriert die Plattform weitere Sensoren zur Verkehrsfluss- und Luftqualitätserfassung zum Echtzeit-Monitoring. Die Bereitstellung einer solchen Plattform stellt neue Herausforderungen an energietechnische und kommunikationstechnische Systeme. Vor dem Hintergrund typischer Netzkonfigurationen aus dem PuLS Pilotraum werden netzdienliche Lademanagementkonzepte abgeleitet, um die dynamische Belastung der verteilten Elektrofahrzeug-Ladepunkte zu reduzieren. Zusätzlich zur Analyse der Energienetze wird auch die Belastung der Kommunikationsnetze durch die Einbindung einer Vielzahl von verteilten Sensoren untersucht. Hierbei werden verschiedene Kommunikationsnetz-Ansätze wie öffentlicher Mobilfunk (LTE /NB-IoT) sowie LoRaWAN als relevante Technologie der Low Power Wide Area Networks auf ihre Leistungsfähigkeit hin untersucht und miteinander vergleichen. Für die Analyse der Energie- und Kommunikationsnetze werden die Anforderungen der PuLS-Umgebung in detaillierte Szenarien sowie Netz- und Datenverkehrsmodelle überführt und anschließend simulativ untersucht. Zur Evaluierung der Simulationsergebnisse wird in einem weiteren Schritt in einer Laborumgebung der TU Dortmund ein Ende-zu-Ende Systemdemonstrator aufgebaut, der eine Leistungsanalyse auf Basis realer Hardware ermöglicht. Die betrachteten Kommunikationsnetze werden weiter in einem feldtechnischen Aufbau in realen Umgebungen erprobt und evaluiert.
