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Teilvorhaben: Konzeption und Entwurf der Versuchsmuster

Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeption und Entwurf der Versuchsmuster" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung, Fakultät Maschinenbau, Labor für Maschinenkonstruktion und Produktentwicklung durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist der Vergleich der Leistungsparameter und die Untersuchung der Bruchmechanismen der aktuell standardmäßig eingesetzten Geräte zur Dekontamination von Störstellen, Ecken und Kanten. Aufbauend auf diesen Ergebnissen soll ein innovativer, teilautomatisierter Demonstrator für eine trocken-mechanische Ecken-, Kanten- und Störstellendekontamination in kerntechnischen Anlagen entwickelt werden. Die Entwicklungen des Demonstrators umfassen: 1. Verbesserung der Arbeitssicherheit 1.1 Verringerung der Staubbelastung durch eine Werkzeugeinhausung mit integrierter Absaugung; 1.2 geringere Vibrationen und Belastung des Muskel- und Skelettsystems: mittels Unterdruck wird das Gerät an der zu bearbeiteten Stelle fixiert und das Verschieben durch einen Antrieb unterstützt. 2. Geringerer Zeitbedarf und Verringerung des Sekundärabfalls durch millimetergenauen Abtrag kontaminierter Störstellen und Erzeugung einer zur Freimessung geeigneten Oberflächenrauigkeit. Ziel des ausgeführten Teilvorhabens ist die Entwicklung der Prototypen nach den Regeln der Methodischen Konstruktion und deren digitaler Zwillinge. Dazu fließen die Erfahrungen der Firma CONTEC GmbH und die am TMB erhobenen experimentellen Daten in die Modelle ein. Insbesondere soll der digitale Zwilling des zu entwickelnden Gerätes ständig realitätsnäher modelliert werden. Dadurch ist es z.B. möglich, erweiterte Baureihen des Gerätes ohne großen Versuchsaufwand mit einem Versuchsmuster zu entwickeln.

Teilvorhaben: Detaillierung und Ausgestaltung der Versuchsmuster samt Einhausung mit Absaugung

Das Projekt "Teilvorhaben: Detaillierung und Ausgestaltung der Versuchsmuster samt Einhausung mit Absaugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CONTEC - Maschinenbau - & Entwicklungstechnik GmbH durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist der Vergleich der Leistungsparameter und die Untersuchung der Bruchmechanismen der aktuell standardmäßig eingesetzten Geräte zur Dekontamination von Störstellen, Ecken und Kanten. Aufbauend auf diesen Ergebnissen soll ein innovativer, teilautomatisierter Demonstrator für eine trocken-mechanische Ecken-, Kanten- und Störstellendekontamination in kerntechnischen Anlagen entwickelt werden. Die Entwicklungen des Demonstrators umfassen: 1. Verbesserung der Arbeitssicherheit 1.1 Verringerung der Staubbelastung durch eine Werkzeugeinhausung mit integrierter Absaugung; 1.2 geringere Vibrationen und Belastung des Muskel- und Skelettsystems: mittels Unterdruck wird das Gerät an der zu bearbeiteten Stelle fixiert und das Verschieben durch einen Antrieb unterstützt. 2. geringerer Zeitbedarf und Verringerung des Sekundärabfalls durch millimetergenauen Abtrag kontaminierter Störstellen und Erzeugung einer zur Freimessung geeigneten Oberflächenrauigkeit. Die Arbeitsschwerpunkte des aufgeführten Teilvorhabens sind: 1. Anfertigung eines Versuchsmusters nach den Vorgaben der HTWG 2. Entwicklung einer einzigartigen Einhausung mit Absaugung 3. Herstellung eines praxisfähigen Demonstrators.

Entwicklung eines hocheffizienten dreiphasigen Wechselrichter größer als 30 kW auf der Basis der HERIC®-Topologie

Das Projekt "Entwicklung eines hocheffizienten dreiphasigen Wechselrichter größer als 30 kW auf der Basis der HERIC®-Topologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sunways AG durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, ein neuartiges Wechselrichterkonzept für Wechselrichter mit einer Nennleistung ab 30 kW zu entwickeln. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens, gefördert durch das BMU, wurde ein kompakter und hocheffizienter dreiphasiger Zentralwechselrichter mit einer Leistung von 30 kW entwickelt. Mit einem max. Wirkungsgrad von größer 97,5 Prozent und einem max. europäischen Wirkungsgrad von größer 97 Prozent sowie seinem sehr geringen Gewicht von ca. 155 kg wurden die Hauptziele des Vorhabens deutlich übertroffen. Das Ergebnis dieser Arbeit besticht nicht nur durch ein formschönes Design sondern auch durch die umfangreichen Kommunikationsfunktionen.

Teilvorhaben 5: Entwicklung Digitaler Zwillinge und Umsetzung in Referenzszenarien mit Fokus handgeführte Geräte

Das Projekt "Teilvorhaben 5: Entwicklung Digitaler Zwillinge und Umsetzung in Referenzszenarien mit Fokus handgeführte Geräte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Andreas Stihl AG & Co. KG durchgeführt. Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf 'Augenhöhe'. Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der 'Holzerntekette' auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch.

Teilvorhaben: BatASIC und BatTest-Modul

Das Projekt "Teilvorhaben: BatASIC und BatTest-Modul" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AMAC ASIC-und Mikrosensoranwendung Chemnitz GmbH durchgeführt. Die Entwicklung der Batterietester basiert auf dem heute vielversprechendsten Verfahren zur Beschreibung des inneren Zustandes von Batterien, der Impedanzspektroskopie. Zur Reduzierung des Messaufwandes sollen für eine angepasste Impedanzspektroskopie aussagekräftige Frequenzbereiche oder aber eine Kombination aus verschiedenen relevanten Frequenzpunkten identifiziert werden, die in Verbindung mit dem cloudbasierten Ansatz, also mit der Möglichkeit, spezifische Modellparameter über die Zeit zu verfolgen, eine effektive Batterieprüfung ermöglichen. Kern der Batterietester wird ein impedanzbasiertes Batteriemessmodul, das sowohl als modularer Einschub oder als Messkarte in den Batterietestern optional konfiguriert oder aber als separate Messhardware in einem stationären Energiespeicher eingesetzt werden kann. Um die hohe Komplexität des Moduls zu beherrschen, soll ein Mixed Signal ASIC entwickelt werden, der die Messung von Strom und Spannung unterschiedlicher Frequenzen zur Berechnung der Impedanz mit einer hohen Auflösung ermöglicht. Schwerpunkt der Arbeiten der AMAC sind die Entwicklung des Batteriemessmoduls Bat-Test-Modul sowie des Mixed Signal ASIC BatASIC. Das Vorhaben gliedert sich in folgende Arbeitspakete: AP1 Anforderungsanalyse, Systemspezifikation AP2 Grundlagenuntersuchungen zur Impedanzspektroskopie für Batterietest AP3 Entwicklung Bat-Test-Modul AP4 Entwicklung und Fertigung Batterietest-ASIC (Bat-ASIC) AP5 Batterietester-Entwicklung AP6 Redesign der Tester-Baugruppen AP7 Realisierung und Test des Batterietest-Demonstrators AP8 Patentarbeit, Dokumentation, Projektkoordination Schwerpunkte der Projektarbeit der AMAC sind die AP 1, 3, 4, 6 und 7. Im AP7 erfolgt abschließend der Aufbau der entwickelten Baugruppen und Geräte sowie die Erprobung des kompletten Batterietesters einschließlich der Ableitung von Optimierungsanforderungen für die sich an den Projektabschluss anschließende Industrialisierungsphase.

Teilvorhaben: Praxisversuche und Verifizierung

Das Projekt "Teilvorhaben: Praxisversuche und Verifizierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SAT Kerntechnik GmbH durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist der Vergleich der Leistungsparameter und die Untersuchung der Bruchmechanismen der aktuell standardmäßig eingesetzten Geräte zur Dekontamination von Störstellen, Ecken und Kanten. Aufbauend auf diesen Ergebnissen soll ein innovativer, teilautomatisierter Demonstrator für eine trocken-mechanische Ecken-, Kanten- und Störstellendekontamination in kerntechnischen Anlagen entwickelt werden. Die Entwicklungen des Demonstrators umfassen: 1. Verbesserung der Arbeitssicherheit 1.1 Verringerung der Staubbelastung durch eine Werkzeugeinhausung mit integrierter Absaugung; 1.2 geringere Vibrationen und Belastung des Muskel- und Skelettsystems: mittels Unterdruck wird das Gerät an der zu bearbeiteten Stelle fixiert und das Verschieben durch einen Antrieb unterstützt. 2. geringerer Zeitbedarf und Verringerung des Sekundärabfalls durch millimetergenauen Abtrag kontaminierter Störstellen und Erzeugung einer zur Freimessung geeigneten Oberflächenrauigkeit. Teilziel des aufgeführten Teilvorhaben der sat.Kerntechnik GmbH ist der Test des Prototyps unter realen, marktwirtschaftlichen Bedingungen und ein entsprechender Erfahrungsrückfluss.

Teilvorhaben: Durchführung experimentelle Versuche und Auswertung an Versuchsmuster

Das Projekt "Teilvorhaben: Durchführung experimentelle Versuche und Auswertung an Versuchsmuster" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technologie und Management im Baubetrieb durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist der Vergleich der Leistungsparameter und die Untersuchung der Bruchmechanismen der aktuell standardmäßig eingesetzten Geräte zur Dekontamination von Störstellen, Ecken und Kanten. Aufbauend auf diesen Ergebnissen soll ein innovativer, teilautomatisierter Demonstrator für eine trocken-mechanische Ecken-, Kanten- und Störstellendekontamination in kerntechnischen Anlagen entwickelt werden. Die Entwicklungen des Demonstrators umfassen: 1. Verbesserung der Arbeitssicherheit 1.1 Verringerung der Staubbelastung durch eine Werkzeugeinhausung mit integrierter Absaugung; 1.2 geringere Vibrationen und Belastung des Muskel- und Skelettsystems: mittels Unterdruck wird das Gerät an der zu bearbeiteten Stelle fixiert und das Verschieben durch einen Antrieb unterstützt. 2. geringerer Zeitbedarf und Verringerung des Sekundärabfalls durch millimetergenauen Abtrag kontaminierter Störstellen und Erzeugung einer zur Freimessung geeigneten Oberflächenrauigkeit. Ziel des aufgeführten Teilvorhabens ist die Entwicklung und Konstruktion eines flexiblen Versuchstandes einschließlich der Durchführung und Auswertung experimenteller Versuchsreihen. Das Teilvorhaben zielt zudem auf die wissenschaftliche Untersuchung der experimentell erhobenen Leistungsparameter wie z.B. Vorschubgeschwindigkeit, Abtragstiefe je Arbeitsgang, Oberflächenrauigkeit und Abtragsleistung ab, um die maßgeblichen Einflussparameter des zu entwickelten Demonstrators identifizieren zu können. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden der Versuchsprototyp sowie die Absaugung mit flexibler Einhausung von den Kooperationspartnern entwickelt.

Teilvorhaben: Zellstapelentwicklung, Charakterisierung und Simulation

Das Projekt "Teilvorhaben: Zellstapelentwicklung, Charakterisierung und Simulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburger Materialforschungszentrum durchgeführt. Das zentrale Projektziel ist die zielgerichtete Weiterentwicklung und Anpassung von organischer Photovoltaik (OPV), um Sensoren, Datenlogger und andere elektronische Kleingeräte auch bei schwachen Lichtverhältnissen mit elektrischer Energie zu versorgen. Dabei steht insbesondere die Anwendung in Innenräumen unter künstlicher Beleuchtung im Fokus. Im Teilvorhaben des Materialforschungszentrums der Universität Freiburg (FMF) werden organische Solarzellen entwickelt, die gut für die geplante Entwicklung der OPV-Module sowie deren Integration in IoT-Geräte und Betrieb unter definierten Bedingungen (z.B. Schwachlicht) geeignet sind. Die hergestellten Solarzellen werden eingehend charakterisiert und optoelektrisch simuliert, um den Zellstapel an die Anwendungsszenarios anzupassen.

Entwicklung und Erprobung einer übergeordneten selbstlernenden Regelung zwecks Gewährleistung eines energieeffizienten Betriebs mehrerer zusammenwirkender komplexer raumlufttechnischer Geräte

Das Projekt "Entwicklung und Erprobung einer übergeordneten selbstlernenden Regelung zwecks Gewährleistung eines energieeffizienten Betriebs mehrerer zusammenwirkender komplexer raumlufttechnischer Geräte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HANSA Klimasysteme GmbH durchgeführt.

Entwicklung eines nachhaltig organisierten, internetbasierten Serversystems zur Bereitstellung und halbautomatischen Aktualisierung validierter energietechnischer Kostenfunktionen

Das Projekt "Entwicklung eines nachhaltig organisierten, internetbasierten Serversystems zur Bereitstellung und halbautomatischen Aktualisierung validierter energietechnischer Kostenfunktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Fakultät Maschinenwesen, Institut für Thermodynamik, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik durchgeführt. Für die wirtschaftliche Analyse energietechnischer Anlagen z.B. im Rahmen einer Neuplanung oder eines Austauschs ist frühzeitig eine hinreichend genaue Kenntnis der Kosten erforderlich, um verschiedene Versorgungskonzepte relativ zueinander bewerten zu können. Aktuelle Investitions- und Betriebskosten lassen sich in der Praxis selbst für eine überschlägige Kostenabschätzung im ersten Planungsstadium nur mit großem Zeit- und Kostenaufwand ermitteln. Es gibt zwar verschiedene Ansätze, aus Preisanfragen bei Herstellern mathematisch definierte Kostenfunktionen abzuleiten, doch diese können nur eine Momentaufnahme darstellen und sind oft schon zum Zeitpunkt der Veröffentlichung nicht mehr aktuell. Unser Ziel war die Entwicklung eines Kostenfunktions-Servers, der Kostenfunktionen energietechnischer Anlagen im Internet bereitstellt. Dabei wurden Betriebs- und Kapitalkosten in Abhängigkeit typischer Systemparameter über einen großen Skalenbereich beschrieben. Ingenieurbüros und Planungsabteilungen können nun als Nutzer online Preise abfragen und müssen nicht - wie bisher - Angebote unterschiedlicher Hersteller einholen. Die Aktualität der Kostenfunktionen wird durch die Mitarbeit von Anlagenherstellern erreicht, die in regelmäßigen Abständen ihre Preise und Anlagendaten zur Verfügung stellen und im Gegenzug kostengünstige und sehr zielgerichtete Werbemöglichkeiten erhalten. Dies und der Einsatz moderner Kommunikationstechniken lassen einen hohen Gebrauchswert und eine rege Nutzung des Kostenfunktions-Servers erwarten.

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