Das Projekt "TP 2: Entwicklung und Produktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Produktentwicklung und Gerätebau durchgeführt. Die digitale Transformation des Maschinen- und Anlagenbaus ist durch einen hohen Innovationsdruck gekennzeichnet. So ist die technologische Durchdringung von Produkten in Form von Sensorik und Aktuatorik, aber auch die Einführung innovativer Servicekonzepte Gegenstand vieler Forschungs- und Entwicklungsprojekte und schreitet stetig voran. Während die kundenzentrierte Verbesserung von Erbringungsgeschwindigkeit und -qualität wesentliche Zielgrößen darstellen, liegt die Ressourceneffizienz bislang weniger im Mittelpunkt der Betrachtung. So wird für die Verringerung von Ausfallzeiten beispielsweise das Vorhalten eines Sicherheitsbestands an Ersatzteilen vorausgesetzt, der Verschleißfortschritt von Teilen beobachtet und teilverschlissene Komponenten vor Ausfall ausgetauscht (vgl. 'Predictive Maintenance'). RePARE setzt sich zum Ziel, diese zukunftsweisenden Ansätze durch Additive-Repair-Verfahren zu komplementieren und so die systematische Regeneration von bereits eingesetzten Teilen zu ermöglichen, indem Repare- und Refurbishment-Strategien situationsspezifisch auf Basis der predictive Maintenance Informationen abgestimmt werden. Damit können verschlissene Teile aufgewertet und im Sinne eines Kreislaufs in Maschinen und Anlagen zurückgeführt werden. Die gezielte Aufbereitung von Verschleißteilen hilft notwendige Lagerbestände zu reduzieren und die Lebensdauer einzelner Teile zu erweitern und so die bei der Herstellung eingesetzten Ressourcen besser zu nutzen. Dafür analysiert das Konsortium typische Austausch- und Verschleißteile und wendet unterschiedliche additive Fertigungsverfahren zu deren Regeneration an. Dieses wird sowohl in ein technisches Rahmenwerk als auch in konkrete Servicekonzepte überführt. Im Ergebnis soll RePARE dazu beitragen, dass Ersatz- und Verschleißteilbedarfe im Maschinen- und Anlagenbau zukünftig nicht nur durch den Einsatz von neuen Komponenten, sondern auch durch bedarfsgerechte Wiederaufbereitung erfüllt werden können.
Das Projekt "Teilvorhaben K0-2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Mikroverfahrenstechnik durchgeführt. Beschrieben wird die Beteiligung des KIT an 4 getrennten Teilvorhaben des Verbundvorhabens P2X. Im Teilvorhaben AP1.2b werden am Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) neuartige mikrostrukturierte Membranmodule und Membranreaktoren entwickelt, validiert und für die technische Anwendung hochskaliert, welche die Dehydrierung einer flüssigen organischen Wasserstoff tragenden Verbindung (LOHC) mit integrierter Reinstwasserstoffabtrennung auf sehr kompaktem Raum ermöglicht. Diese Komponenten sind Teil eines Wasserstofffreisetzungssystems für die LOHC-Speicherung und Nutzung. Im Teilvorhaben AP2.2a wird am Institut für Katalyseforschung und Technologie (IKFT) ein technisches Reaktorkonzept für die kontinuierliche Fermentation von Synthesegas unter hohem Druck erarbeitet und experimentell validiert, das eine wirtschaftliche Prozessführung bei der biotechnologischen Herstellung strombasierter langkettiger Alkohole ermöglichen soll. Im Teilvorhaben AP2.2b / AP2.3b werden am Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) neue modulare Synthesetechnologien für eine integrierte Anlage zur dezentralen Kraftstoffsynthese aus Kohlendioxid und Wasserdampf aus der Umgebungsluft und erneuerbarer elektrischer Energie entwickelt, validiert und für die technische Anwendung hochskaliert. Im Teilvorhaben Roadmapping wird am Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) das ökologische Potential der im Verbundvorhaben P2X untersuchten Technologiepfade bewertet und es werden Informationen zur umweltbezogenen und wirtschaftlichen Optimierung der Pfade bereitgestellt.
Das Projekt "Teilprojekt FhG: Entwurf und Implementierung einer Echtzeit Co-Simulation und Entwicklung des Lern- und Testsystems zur KI-basierten Erkennung von Anomalien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Institutsteil Angewandte Systemtechnik durchgeführt. Im Fokus des Projektes PROTECT stehen der Entwurf und Implementierung selbstlernender KI-Firewalls für den Einsatz in EVU auf Grundlage eines simulationsbasierten Lern- und Testsystems. Unter Betrachtung zukünftiger IKT-Infrastrukturen, werden Next-Generation-Firewalls um KI-basierte Verfahren zur Anomalieerkennung zur Abwehr von Angriffen auf OT- und IT-Infrastrukturen des EVU erweitert. Im Fokus stehen hierbei die (teil)-automatisierte Detektion von IT- und OT-Datenmanipulationen und die Bewertung von Anomalien hinsichtlich negativer Auswirkungen auf essentielle Systeme (z.B. Netze) oder Komponenten. Mittels Echtzeit-Co-Simulation des elektrischen Netzes und von Komponenten des IT- und OT-Bereichs werden Netzwerk- und Prozessdaten von IT-Angriffen synthetisiert und als Trainingsdaten einer transparenten und robusten KI-basierten Anomalieerkennung eingesetzt. Mittels geeigneter Lernverfahren werden intuitive Regeln und Indikatoren zum direkten Einsatz in bestehenden und zukünftigen Firewalls abgeleitet, die gleichzeitig eine hohe Nachvollziehbarkeit sowie Überprüfbarkeit erlauben. Diese werden im Systembetrieb in einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess bei sich verändernde Angriffsmustern fortlaufend aktualisiert. Als Ergebnis des Projektes stehen mit selbstlernenden KI-Firewalls zukünftige Sicherheitssysteme für EVUs zur Verfügung, welche selbstständig oder Experten-gestützt die IT-Sicherheit in der Prozess- und Geschäftsdomäne erhöhen und auch langfristig sicherstellen.
Das Projekt "CAPTN Förde Areal - Erprobung einer (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt im digitalen Testfeld" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Raytheon-Anschütz GmbH durchgeführt. Die CAPTN Initiative (Clean Autonomous Public Transport Network) verfolgt das Ziel, eine umweltfreundliche, autonome Mobilitätskette für den öffentlichen Nahverkehr für die Stadt Kiel zu entwickeln und umzusetzen. In der angedachten Mission bildet eine systemintegrierte Personenfähre das Herzstück inmitten eines digitalen Testfeldes, welche die voneinander getrennten Stadtteile Ost- und Westkiel miteinander verbindet. Ziel dieses Vorhabens ist die Bereitstellung eines digitalen Testfeldes samt technologischem Versuchsträger und Kontrollzentrum zur Erprobung der (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt auf der Kieler Förde. Integrierte Forschungsprojekte aus Forschung und Industrie werden erste Forschungsvorhaben im digitalen Testfeld initiieren. Dies umfasst alle Bereiche des digitalen Testfelds und stellt damit die grundlegende Infrastruktur nicht nur für projektinterne, sondern auch externe Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Das digitale Testfeld weist drei wesentliche Komponenten auf: - Das digitale Testfeld selbst, welches sich über weite Teile der Kieler Innenförde erstreckt und den Raum umfasst, in welchem der autonome Verkehr erprobt werden kann. - Ein autonomer Versuchsträger, auf welchem die (teil-)autonomen Systeme erprobt werden können. - Die landseitige Infrastruktur inklusive Kontrollzentrums, welche zur Steuerung und Überwachung der (teil-)autonomen Prozesse und zum Informationsmanagement der durch den Versuchsträger gesammelten Daten dient.
Das Projekt "CAPTN Förde Areal - Erprobung einer (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt im digitalen Testfeld" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ADDIX Internet Services GmbH durchgeführt. Die CAPTN Initiative (Clean Autonomous Public Transport Network) verfolgt das Ziel, eine umweltfreundliche, autonome Mobilitätskette für den öffentlichen Nahverkehr für die Stadt Kiel zu entwickeln und umzusetzen. In der angedachten Mission bildet eine systemintegrierte Personenfähre das Herzstück inmitten eines digitalen Testfeldes, welche die voneinander getrennten Stadtteile Ost- und Westkiel miteinander verbindet. Ziel dieses Vorhabens ist die Bereitstellung eines digitalen Testfeldes samt technologischem Versuchsträger und Kontrollzentrum zur Erprobung der (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt auf der Kieler Förde. Integrierte Forschungsprojekte aus Forschung und Industrie werden erste Forschungsvorhaben im digitalen Testfeld initiieren. Dies umfasst alle Bereiche des digitalen Testfelds und stellt damit die grundlegende Infrastruktur nicht nur für projektinterne, sondern auch externe Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Das digitale Testfeld weist drei wesentliche Komponenten auf: - Das digitale Testfeld selbst, welches sich über weite Teile der Kieler Innenförde erstreckt und den Raum umfasst, in welchem der autonome Verkehr erprobt werden kann. - Ein autonomer Versuchsträger, auf welchem die (teil-)autonomen Systeme erprobt werden können. - Die landseitige Infrastruktur inklusive Kontrollzentrums, welche zur Steuerung und Überwachung der (teil-)autonomen Prozesse und zum Informationsmanagement der durch den Versuchsträger gesammelten Daten dient.
Das Projekt "CAPTN Förde Areal - Erprobung einer (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt im digitalen Testfeld" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wissenschaftszentrum Kiel GmbH durchgeführt. Die CAPTN Initiative (Clean Autonomous Public Transport Network) verfolgt das Ziel, eine umweltfreundliche, autonome Mobilitätskette für den öffentlichen Nahverkehr für die Stadt Kiel zu entwickeln und umzusetzen. In der angedachten Mission bildet eine systemintegrierte Personenfähre das Herzstück inmitten eines digitalen Testfeldes, welche die voneinander getrennten Stadtteile Ost- und Westkiel miteinander verbindet. Ziel dieses Vorhabens ist die Bereitstellung eines digitalen Testfeldes samt technologischem Versuchsträger und Kontrollzentrum zur Erprobung der (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt auf der Kieler Förde. Integrierte Forschungsprojekte aus Forschung und Industrie werden erste Forschungsvorhaben im digitalen Testfeld initiieren. Dies umfasst alle Bereiche des digitalen Testfelds und stellt damit die grundlegende Infrastruktur nicht nur für projektinterne, sondern auch externe Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Das digitale Testfeld weist drei wesentliche Komponenten auf: - Das digitale Testfeld selbst, welches sich über weite Teile der Kieler Innenförde erstreckt und den Raum umfasst, in welchem der autonome Verkehr erprobt werden kann. - Ein autonomer Versuchsträger, auf welchem die (teil-)autonomen Systeme erprobt werden können. - Die landseitige Infrastruktur inklusive Kontrollzentrums, welche zur Steuerung und Überwachung der (teil-)autonomen Prozesse und zum Informationsmanagement der durch den Versuchsträger gesammelten Daten dient.
Das Projekt "CAPTN Förde Areal - Erprobung einer (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt im digitalen Testfeld" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungs- und Entwicklungszentrum Fachhochschule Kiel GmbH durchgeführt. Die CAPTN Initiative (Clean Autonomous Public Transport Network) verfolgt das Ziel, eine umweltfreundliche, autonome Mobilitätskette für den öffentlichen Nahverkehr für die Stadt Kiel zu entwickeln und umzusetzen. In der angedachten Mission bildet eine systemintegrierte Personenfähre das Herzstück inmitten eines digitalen Testfeldes, welche die voneinander getrennten Stadtteile Ost- und Westkiel miteinander verbindet. Ziel dieses Vorhabens ist die Bereitstellung eines digitalen Testfeldes samt technologischem Versuchsträger und Kontrollzentrum zur Erprobung der (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt auf der Kieler Förde. Integrierte Forschungsprojekte aus Forschung und Industrie werden erste Forschungsvorhaben im digitalen Testfeld initiieren. Dies umfasst alle Bereiche des digitalen Testfelds und stellt damit die grundlegende Infrastruktur nicht nur für projektinterne, sondern auch externe Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Das digitale Testfeld weist drei wesentliche Komponenten auf: - Das digitale Testfeld selbst, welches sich über weite Teile der Kieler Innenförde erstreckt und den Raum umfasst, in welchem der autonome Verkehr erprobt werden kann. - Ein autonomer Versuchsträger, auf welchem die (teil-)autonomen Systeme erprobt werden können. - Die landseitige Infrastruktur inklusive Kontrollzentrums, welche zur Steuerung und Überwachung der (teil-)autonomen Prozesse und zum Informationsmanagement der durch den Versuchsträger gesammelten Daten dient.
Das Projekt "CAPTN Förde Areal - Erprobung einer (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt im digitalen Testfeld" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Institut für Informatik durchgeführt. Die CAPTN Initiative (Clean Autonomous Public Transport Network) verfolgt das Ziel, eine umweltfreundliche, autonome Mobilitätskette für den öffentlichen Nahverkehr für die Stadt Kiel zu entwickeln und umzusetzen. In der angedachten Mission bildet eine systemintegrierte Personenfähre das Herzstück inmitten eines digitalen Testfeldes, welche die voneinander getrennten Stadtteile Ost- und Westkiel miteinander verbindet. Ziel dieses Vorhabens ist die Bereitstellung eines digitalen Testfeldes samt technologischem Versuchsträger und Kontrollzentrum zur Erprobung der (teil-)autonomen, emissionsfreien Fährschifffahrt auf der Kieler Förde. Integrierte Forschungsprojekte aus Forschung und Industrie werden erste Forschungsvorhaben im digitalen Testfeld initiieren. Dies umfasst alle Bereiche des digitalen Testfelds und stellt damit die grundlegende Infrastruktur nicht nur für projektinterne, sondern auch externe Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Das digitale Testfeld weist drei wesentliche Komponenten auf: - Das digitale Testfeld selbst, welches sich über weite Teile der Kieler Innenförde erstreckt und den Raum umfasst, in welchem der autonome Verkehr erprobt werden kann. - Ein autonomer Versuchsträger, auf welchem die (teil-)autonomen Systeme erprobt werden können. - Die landseitige Infrastruktur inklusive Kontrollzentrums, welche zur Steuerung und Überwachung der (teil-)autonomen Prozesse und zum Informationsmanagement der durch den Versuchsträger gesammelten Daten dient.
Das Projekt "TP 1: Additive Repair Strategien für innovative Services" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH durchgeführt. Die digitale Transformation des Maschinen- und Anlagenbaus ist durch einen hohen Innovationsdruck gekennzeichnet. So ist die technologische Durchdringung von Produkten in Form von Sensorik und Aktuatorik, aber auch die Einführung innovativer Servicekonzepte Gegenstand vieler Forschungs- und Entwicklungsprojekte und schreitet stetig voran. Während die kundenzentrierte Verbesserung von Erbringungsgeschwindigkeit und -qualität wesentliche Zielgrößen darstellen, liegt die Ressourceneffizienz bislang weniger im Mittelpunkt der Betrachtung. So wird für die Verringerung von Ausfallzeiten beispielsweise das Vorhalten eines Sicherheitsbestands an Ersatzteilen vorausgesetzt, der Verschleißfortschritt von Teilen beobachtet und teilverschlissene Komponenten vor Ausfall ausgetauscht (vgl. 'Predictive Maintenance'). RePARE setzt sich zum Ziel, diese zukunftsweisenden Ansätze durch Additive-Repair-Verfahren zu komplementieren und so die systematische Regeneration von bereits eingesetzten Teilen zu ermöglichen, indem Repare- und Refurbishment-Strategien situationsspezifisch auf Basis der predictive Maintenance Informationen abgestimmt werden. Damit können verschlissene Teile aufgewertet und im Sinne eines Kreislaufs in Maschinen und Anlagen zurückgeführt werden. Die gezielte Aufbereitung von Verschleißteilen hilft notwendige Lagerbestände zu reduzieren und die Lebensdauer einzelner Teile zu erweitern und so die bei der Herstellung eingesetzten Ressourcen besser zu nutzen. Dafür analysiert das Konsortium typische Austausch- und Verschleißteile und wendet unterschiedliche additive Fertigungsverfahren zu deren Regeneration an. Dieses wird sowohl in ein technisches Rahmenwerk als auch in konkrete Servicekonzepte überführt. Im Ergebnis soll RePARE dazu beitragen, dass Ersatz- und Verschleißteilbedarfe im Maschinen- und Anlagenbau zukünftig nicht nur durch den Einsatz von neuen Komponenten, sondern auch durch bedarfsgerechte Wiederaufbereitung erfüllt werden können.
Das Projekt "Recycling von Metall-Kunststoffverbunden und Hybridwerkstoffen (ForCycle)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz durchgeführt. Langfristiges Ziel Bayerns ist die Rohstoffwende, d.h. Primärrohstoffe sollen möglichst vollständig durch Sekundärrohstoffe ersetzt werden. Forschung & Entwicklung spielen dabei eine entscheidende Rolle. Der Projektverbund ForCycle fördert derzeit zehn Einzelprojekte, die jeweils Recyclingprozesse und Wiederverwertungsstrategien für ausgewählte strategische Metalle, mineralische Baustoffe und Kompositwerkstoffe untersuchen. Das Vorhaben ist dem Cluster 'Kompositwerkstoffe' zugeordnet. Technische Produkte bestehen oftmals aus Metall-Kunststoffverbunden, um die guten Werkstoffeigenschaften beider Materialkomponenten optimal auszunutzen. So werden komplex geformte Kunststoffe im Automobil- und Sanitärbereich galvanisiert, um den Kunststoffkorpus zu schützen und optisch aufzuwerten. Im Automobil- und Elektronikbereich werden metallische Komponenten mit Kunststoffen umspritzt (z.B. Verteilerdosen, Kabelsteckverbindungen, etc.). Produktabfälle von solchen Verbundmaterialien können in der Regel nicht in ihre Bestandteile getrennt werden und so wird von der Recyclingindustrie nur ein geringer Teil des eigentlichen Materialwertes erlöst, da man sich auf das Recycling einer Komponente beschränken muss und die nicht verwertete Komponente den Recyclingprozess in der Regel stört. Durch eine Trennung könnten beide Komponenten in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Dies ermöglicht einerseits Recycling und andererseits den Re-Use hochwertiger Metallkomponenten.
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