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Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur Zustandsanalyse verbauter historischer Hölzer

Zielsetzung: Im Kontext von Klimawandel und Energiekrise sind Fragen der Energiebilanz und -effizienz von Gebäuden besonders relevant. Die Baudenkmalpflege trägt durch ihre wirtschaftlichen, ökologischen und soziokulturellen Aspekte der nachhaltigen Ressourcenverwendung und damit direkt zum Klimaschutz bei. Historische Bauten, die überwiegend aus dauerhaften Materialien und Konstruktionen bestehen, sind ein gutes Beispiel für Green Culture durch energie-schonende Nutzung und bestandsorientierte Weiterentwicklung. Die beim Bau alter Gebäude bereits eingesetzte (graue) Energie muss bei sorgfältiger und schonender Erneuerung, u.a. durch Einsatz nachhaltiger Baustoffe, nicht noch einmal aufgewendet werden. Holz war schon immer ein nachhaltiger, ressourcen- und energieschonender Werkstoff und gehört zu den ältesten Baukulturen weltweit. Allein in Deutschland gilt die Holzarchitektur (Fachwerkhäuser, Dachwerke) als prägend. Es ist daher sowohl im Sinne der Denkmalpflege als auch zur zukünftigen Nutzung von Holz als Baumaterial wichtig, Eigenschaften, Zustand und Veränderung dieses Materials zu beobachten und zu verstehen. Dazu stehen heute vielversprechende Technologien wie optische 3D-Messtechnik und KI-basierte Datenanalyse zur Verfügung, die in diesem Sektor bisher noch kaum eingesetzt werden. Ziel dieses Vorhabens ist, ein Verfahren zur automatisierten Bauteildokumentation und -kontrolle für Altholzbauten im Bestand zu entwickeln. Dies beinhaltet: - Entwicklung eines prototyphaften optischen Messsystems zur Bestands- und Merkmalsaufnahme; - Entwicklung eines Automatisierungsverfahrens zur Merkmalsdetektion; - Automatisierung des Informationstransfers in digitales 3D-Modell. Im Laufe des Projektes werden folgende Ergebnisse angestrebt: - Messverfahren bestehend aus innovativer Hardware (RTI-Sensor, patentiert) und Software (KI-gestützte Merkmalserkennung) zur objektiven und dokumentierten Festigkeitsanalyse von verbautem Altholz; - Schnittstelle zur automatischen Übertragung von Holzkenngrößen an einen Digitalen Zwilling (basierend auf BauWolke-Software/BauCAD); - Zukünftige Vermarktungsmöglichkeiten durch Sensor/Software und erweitertes Dienstleistungsangebot durch Gutachter.

Charakterisierung von Mineralstaub-Deposition mit hoher Zeitauflösung im Hinblick auf Partikelgröße, Zusammensetzung und atmosphärische Alterung an für ein atmosphärisch-ozeanisches Staubbudget relevanten Standorten

Nass- und Trockendeposition sind die wesentlichen Prozesse, die Mineralstaub aus der Atmosphäre entfernen. Teragramm Mineralstaub werden pro Jahr interkontinental verfrachtet. Erreicht Staub weitab von seiner Quelle wieder die Erdoberfläche, kann er erheblichen Einfluss auf Ökosysteme haben. Insbesondere ozeanische Ökosysteme sind in ihrer Bioproduktivität nährstofflimitiert. Diese Nährstoffe können durch Mineralstaub eingetragen werden. Trotz der Bedeutung der Deposition sind Messungen bislang rar, und Staubmodelle, die sich an den wenigen Messungen validieren, zeigen erhebliche Fehler. Hauptsächlich der Mangel an geeigneten Messdaten behindert im Moment das weitergehende Verständnis des Staubzyklus. Fehlende standardisierte Messtechnik zur Trockendepositionsmessung erschwert bislang gute Datenerfassung. Daher wird ein neuer automatisierter Nass- und Trockendepositionssammler entwickelt und charakterisiert. Der Sammler wird mit meteorologisch relevanter Zeitauflösung (Stunden bis Tage) betrieben und damit einen großen Nachteil vergangener Messungen beheben, nämlich eine Zeitauflösung von meist Wochen bis Monaten. Durch den Einsatz automatisierter rasterelektronenmikroskopischer Einzelpartikel-Analyse wird ein bisher unerreichter Daten-Detailreichtum für Partikelgrößen von 700 nm bis 100 mym zur Verfügung stehen, einschließlich Partikelgrößenverteilung, Elementzusammensetzung und Partikel-Mischungszustand. Besondere Aufmerksamkeit wird potentiellen Nährstoffen wie Fe, P, K, Mg und Ca gewidmet. Für ausgewählte Proben wird weiterhin Partikel-Hygroskopizität bestimmt.Nach der Testphase auf der Insel Frioul, Frankreich, während der der Sammler im Vergleich zur dort existierenden Zeitreihe validiert wird, werden drei Instrumente an Stationen in Betrieb genommen, die für Staubeintrag in die relevant Ozeane sind: Sao Vicente, Kap Verde und Barbados im Saharischen Ausfluss so wie Heimaey, Island, im arktischen Staub. In einer zweiten Phase (nach dem vorliegenden Projekt) soll das Netzwerk dann erweitert werden durch New Island, Falkland im südamerikanischen Ausfluss, Amakusa, Japan im asiatischen Ausfluss und die Insel Amsterdam zwischen dem südafrikanischen und dem australischen Ausfluss. Zum ersten Mal werden aus diesem Projekt kontinuierliche Zeitreihen der Nass- und Trockendeposition von Mineralstaub zur Verfügung stehen, die tägliche bzw. Ereignis-basierte Zeitauflösung und zudem Partikel-Größenauflösung bieten. Hieraus werden atmosphärische Schlüsselfaktoren abgeleitet, die zur Deposition führen. Weiterhin wird eine Partitionierung zwischen Nass- und Trockendeposition und ihr Größenverteilung von Nährstoffen - insbesondere P und Fe - untersucht. Partikel-Mischungszustand und Form werden durch ein Mischungsmodell und Bildanalyse bestimmt. Eine öffentliche Datenbank wird bereitgestellt, die z. B. für Modellvalidierung zu Verfügung steht. Es ist geplant, die Stationen nach Ende der DFG-Finanzierungphase weiter zu betreiben.

Digitaler Zwilling zur Bewertung des Explorationspotentials von GeoREssourcen, Geothermische Tiefenanomalie Eifel, Teilprojekt Erstellung geologischer Modelle unter Berücksichtigung von Unsicherheiten

Elektronische Erfassung der Muellentleerung einzelner Muellgrossbehaelter mittels 'Chip' zur Schaffung von Gebuehrenanreizen zur Abfallvermeidung bei 'privaten' Haushalten

Muelltonnen wurden 1993 mit einem elektronischen Bauteil versehen (Chip), der es ermoeglicht, die Tonne eindeutig einem Grundstueck zuzuordnen und der die Anzahl der Entleerungen pro Jahr feststellen kann. Diese Daten sind Grundlage fuer die Gebuehrenabrechnung durch den Abfallzweckverband. Eine vorgeschriebene Anzahl von Pflichtentleerungen gibt es nach der derzeitigen Satzung nicht, so dass der Buerger selbst auf die Hoehe der Entleerungsgebuehren Einfluss nehmen kann. Die Grundgebuehr ist aber auf jeden Fall zu zahlen.

Ein Verkehrs- und Region-World Wide Web Informationssystem fuer den Grossraum Dresden

Ausgangsbasis bildet das wissensbasierte und multimediale Verkehrs- und City-Informationssystem, das in enger Zusammenarbeit mit der FhG-EPS in den praxiswirksamen Dauerbetrieb bei der DVB AG uebergeleitet worden ist (drei fachbediente Terminals in den DVB Service-Einrichtungen Postplatz, Hauptbahnhof und Pirnaischer Platz; ein Selbstbedienungsautomat am Pirnaischen Platz). Ziel des Vorhabens ist die Schaffung eines neuen Dienstes fuer World Wide Web und damit die europaweite Bereitstellung dieser Informationen.

EDRC - European Demand Response Center

This project focuses on research and development of an automated European Demand Response Centre (EDRC) through aggregation and intelligent networking of industrial and commercial consumers and suppliers with integration of renewable energy sources (RES) for economical and ecological optimization of balance energy actions, such as peak power, grid stability and congestion issues. Results of this project will be a functional research of EDRC in a laboratory environment which integrates five industry/commercial sites (LOIs attached) in order to achieve best possible knowledge of demand response technology potential (technical, commercial) and its effects on the energy system as well as the technological challenges for the realization of such a system.

Digitale Wissens- und Informationsverarbeitung in der Landwirtschaft - professional, Teilprojekt D

H2Giga: Serienproduktion von Elektrolyseuren im Gigawatt-Bereich, Teilvorhaben: Aufbau eines Materialflusses für die Serienproduktion von PEM Elektrolyseuren - Anpassung und Vorbeugung von Engpässen in den Aufarbeitungskapazitäten für Pt- & Ir-Materialströmen, sowie Schließung des Kreislaufs durch die Katalysatorherstellung

Reaktionsschnelle Bereitstellung von Gasturbinen-Lösungen für die Energiewende mittels einer neuartigen, generativen KI-Designkette, Teilvorhaben: Automatisierung und Effizienzsteigerung für KI-gestützte Simulation

Der Fokus des Teilvorhabens liegt auf der Erstellung, Verifizierung und Optimierung der Datenbasis für ein leistungsfähiges Foundation-Modell. Das Ziel ist es, Trainingsdaten in ausreichender Menge, Varianz und in einem geeigneten Zeitraum zu erstellen. Die Basis dafür muss ein robuster Simulationsprozess für thermische und thermomechanische Strukturanalysen von gekühlten und ungekühlten Laufschaufeln bilden. Ein anschließendes zentrales Ziel des Teilvorhabens besteht darin, Methoden zu entwickeln, die es ermöglichen, die generierte Datenbasis zu reduzieren und in einer optimierten Form aufzubereiten. Diese Datenreduktion ist entscheidend, um die immense Menge an Simulationsdaten auf ein handhabbares Maß zu bringen, ohne relevante Informationen zu verlieren. Die aufbereitete Datenbasis soll so gestaltet sein, dass sie optimal für das Training und die Nutzung des Foundation-Modells eingesetzt werden kann. Darüber hinaus strebt die d.u.h. Group an, sowohl die Ergebnisqualität als auch die Effizienz des gesamten Prozesses deutlich zu steigern. Dies umfasst die Implementierung von Ansätzen, die es ermöglichen, qualitativ hochwertige Trainingsdaten in einem vertretbaren Zeitrahmen zu generieren. Durch diese Effizienzsteigerung soll sichergestellt werden, dass die Methoden nicht nur theoretisch fundiert, sondern auch praktisch anwendbar sind und eine hohe Skalierbarkeit bieten. Diese Ansätze versuchen wir mit einer Erweiterung der Submodelltechnik zu erzielen.

Binnenwasserstraßen: Abflüsse steuern und Wasserstände regeln

An den staugeregelten Bundeswasserstraßen ist eine genaue Einhaltung der vertraglich festgelegten Wasserstände erforderlich. Die Automatisierung hilft hier mit einer standardisierten Vorgehensweise und sorgt für einen reibungsfreien Betrieb. Effizient und erneuerbar: Wasser bewegt! Deutschland verfügt über ein wirtschaftlich leistungsfähiges Wasserstraßennetz, das die Seehäfen an Nord- und Ostsee mit den Binnenhäfen verbindet. Die 7.350 km Binnenwasserstraßen bestehen zu 25 Prozent aus Kanalstrecken, zu 35 Prozent aus frei fließenden und zu 40 Prozent aus staugeregelten Flussabschnitten. Im Zusammenhang mit dem Staustufenbau wurden an den größeren Flüssen vielfach Laufwasserkraftwerke errichtet, die mit der erneuerbaren Ressource Wasser Strom erzeugen. Zu den staugeregelten Bundeswasserstraßen mit Wasserkraftnutzung zählen Weser, Oberrhein, Neckar, Main, Mosel, Saar und Donau mit einer installierten Leistung von derzeit ca. 750 Megawatt. Damit wird mit den Laufwasserkraftwerken etwa so viel Energie erzeugt, wie alle Schiffstransporte auf dem Wasser verbrauchen (vgl. Verkehrsinvestitionsbericht 2008).

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