Das Projekt "Investitionsprogramm zur Erweiterung, Flexibilisierung und Optimierung der Produktion im Leichtmetalldruckguß zur wettbewerbsfähigen Herstellung von Bauteilen für die Industrie der Fahrzeughersteller." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Laukötter GmbH durchgeführt. Aufbau einer neuen, Industrie 4.0 fähigen Druckgießzelle für ein breites Spektrum an Leichtmetallbauteilen für PHEV und BEV. Digitale Systeme unterstützen eine flexible Produktion, leicht anpassbar an kundenspezifischen Abnahmemengen, erlauben die rückverfolgbare Qualitätssicherung und optimieren Energieeinsatz und Abfallreduzierung. Im Schwerpunkt der Leichtmetall-Druckgießzelle steht die Vernetzung der Anlage, um Prozess- und Produktionsdaten zu erfassen und zu speichern. Über das Netzwerk besteht Fernzugriff auf die Anlage zur Diagnostik und Wartung, um einerseits eine hohe Verfügbarkeit sicher zu stellen. Andererseits nützt es der Flexibilisierung der Produktion, da beim Umrüsten der Anlage auf neue Produkte die Anlagenprogrammierung jeweils auf die aktuell hinterlegten Produktionsdaten oder Setup-Daten zugreifen kann. Die Erstellung neuer Datensätze erfolgt hierbei an einer virtuellen Druckgießanlage, ohne Unterbrechung der grade laufenden Produktion. Über die Teilekennzeichnung besteht für die Teilrückverfolgung der Zugriff auf die zum jeweiligen Bauteil zugehörigen Prozess- und Produktionsparameter. Diese stehen damit auch der weiteren Wertschöpfungskette zur Verfügung. Die umfassende Digitalisierung der Anlage wird ferner genutzt den Prozess- resp. die Produktion energie- und ressourceneffizient zu führen. Einrichtungen der Anlage unterstützen entsprechend dem jeweiligen Betriebsmodus den Energieverbrauch weitgehend zu optimieren. Hierzu werden Automatismen (Assistenzsysteme) der Anlage bedarfsgerecht konfiguriert und genutzt. Darüber hinaus ist die Anlage selbst mit einem sehr energieeffizienten Antriebssystem ausgestattet und sie verfügt über Anlagenkomponenten die im Bereich Materialdosieren und Temperaturisolation im Dosiersystem der flüssigen Leichtmetalllegierungen extrem gut sind. Auf diese Weise werden pro Jahr ca. 400 bis 500 MWh Energie gespart was ca. 20% des Verbrauchs von Bestandsanlagen in vergleichbarer Größe ausmacht.
Das Projekt "Soziale Dimension der Nachhaltigkeit von Energiesystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dialogik gGmbH durchgeführt. Das von dem Schweizer Energieversorger AXPO finanzierte Projekt 'Die Identifizierung und Messung von sozialen Indikatoren zur Nachhaltigkeit von ausgewählten Systemen der Stromerzeugung in der Schweiz' dient dem Ziel, im Rahmen einer vergleichenden Analyse von Stromerzeugungssystemen die Implikationen für die Nachhaltigkeit mit Hilfe von anerkannten, nachvollziehbaren und konsensfähigen Indikatoren zu identifizieren und für zwei Zeitpunkte (2000 und 2030) zu quantifizieren. Damit sollen Entscheidungsgrundlagen für die Entwicklung hin zu einer Energieversorgung bereit gestellt werden, die nicht nur in technischer Hinsicht, sondern auch in ökonomischer und sozialer Hinsicht nachhaltig ist. Im Rahmen dieses Projekts bearbeitet die DIALOGIK gGmbH den Bereich der sozialen Indikatoren der Nachhaltigkeit von Energiesystemen. Die Durchführung des Projektes gliedert sich in drei Arbeitspakete. Zuerst erfolgt die Identifikation und Auswahl geeigneter Indikatoren zur Operationalisierung der sozialen Nachhaltigkeit von Energiesystemen. In einem zweiten Schritt wird die für jeden Indikator adäquate Form der Messung für das Jahr 2000 und eine Extrapolation für das Jahr 2030 durchgeführt. In einem dritten Schritt werden die jeweils gemessenen Indikatoren mit einem Gewichtungsfaktor versehen, um die verschiedenen Optionen auf der Basis der sozialen Indikatoren vergleichend bewerten zu können. Für die Messung und Extrapolation der sozialen Indikatoren werden insgesamt drei verschiedene Forschungsmethoden eingesetzt: 1) Desktop Research: beinhaltet die Sammlung und Auswertung aller vorhandenen Daten sowie die Einfügung der Daten in eine Skala, die eine vergleichende Bewertung erlaubt. 2) Primäre Datenerhebung: Dort, wo solche Daten nicht vorhanden oder verfügbar sind, werden entsprechende Daten durch Interviews mit Experten (Schätzungen und Erfahrungswerte) neu erhoben. Darüber hinaus werden analoge Datensätze aus anderen Ländern oder anderen Standorten hinzugezogen. 3) Gruppendelphi-Prozesse: Für die Extrapolation und für die Datenerhebung für wichtige aber nicht quantitativ direkt messbare Sachverhalte werden Gruppen-Delphi Prozesse organisiert. Mit Hilfe dieser Methode können Expertenschätzungen kalibriert und im Rahmen der gegebenen Möglichkeiten auf Zuverlässigkeit und Gültigkeit hin überprüft werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Atos Information Technology GmbH durchgeführt. Hydrologische Extremsituationen nehmen weltweit zu. Sie führen zu wirtschaftlichen und ökologischen Schäden und erfordern neue Ansätze für das Management des Wassersektors. Das Ziel des Verbundprojektes ZwillE besteht in der Entwicklung von Methoden und Werkzeugen für die Erstellung eines Digitalen Zwillings einer städtischen Entwässerungsinfrastruktur als Basis für eine proaktive Bewältigung von Wetterextremereignissen im urbanen Raum. Unter dem Begriff 'Digitaler Zwilling' wird hierbei ein virtuelles Abbild verstanden, das auf Grundlage von Messdaten und Simulationsmodellen den aktuellen Zustand des abgebildeten Systems widerspiegelt und durch Einbeziehung von Prognosen der wichtigsten Einflussfaktoren wie z.B. Niederschlagsdaten eine vorausschauende Szenario-Analyse ermöglicht. Der Digitale Zwilling soll mit Hilfe eines KI-basierten Assistenten unter Einbeziehung von formalisiertem Erfahrungswissen Handlungsempfehlungen zur Vorsorge und zum Umgang mit Wetterextremereignissen geben. Die vorgeschlagenen Handlungsempfehlungen werden dem Fachpersonal über einen Erklärbare-KI-Ansatz transparent erläutert, um Nachvollziehbarkeit und Akzeptanz zu verbessern. Die prototypische Entwicklung und anschließende Validierung des Gesamtsystems erfolgt am Beispiel der Entwässerungsinfrastruktur der Stadt Hannover.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von hydro & meteo GmbH durchgeführt. Hydrologische Extremsituationen nehmen weltweit zu. Sie führen zu wirtschaftlichen und ökologischen Schäden und erfordern neue Ansätze für das Management des Wassersektors. Das Ziel des Verbundprojektes ZwillE besteht in der Entwicklung von Methoden und Werkzeugen für die Erstellung eines Digitalen Zwillings einer städtischen Entwässerungsinfrastruktur als Basis für eine proaktive Bewältigung von Wetterextremereignissen im urbanen Raum. Unter dem Begriff 'Digitaler Zwilling' wird hierbei ein virtuelles Abbild verstanden, das auf Grundlage von Messdaten und Simulationsmodellen den aktuellen Zustand des abgebildeten Systems widerspiegelt und durch Einbeziehung von Prognosen der wichtigsten Einflussfaktoren wie z.B. Niederschlagsdaten eine vorausschauende Szenario-Analyse ermöglicht. Der Digitale Zwilling soll mit Hilfe eines KI-basierten Assistenten unter Einbeziehung von formalisiertem Erfahrungswissen Handlungsempfehlungen zur Vorsorge und zum Umgang mit Wetterextremereignissen geben. Die vorgeschlagenen Handlungsempfehlungen werden dem Fachpersonal über einen Erklärbare-KI-Ansatz transparent erläutert, um Nachvollziehbarkeit und Akzeptanz zu verbessern. Die prototypische Entwicklung und anschließende Validierung des Gesamtsystems erfolgt am Beispiel der Entwässerungsinfrastruktur der Stadt Hannover.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Entwicklung, Erprobung und Anwendung in Gießerei und Stahlwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedr. Lohmann GmbH Werk für Spezial- & Edelstähle durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist der Aufbau eines vernetzten, digitalen Systems, das den Schmelzwerken die Möglichkeit bietet vollständige Informationen (z.B. Analytik, Mengen, Kosten) über verfügbare Produkte der Recyclingindustrie zu erhalten und auf dieser Basis bedarfsgerechte Rohstoffe zu beschaffen und zusammenzustellen. Auf der Grundlage seitens der Recyclingwirtschaft bereit gestellter Daten und unter Einsatz vernetzter Software soll es den Schmelzbetrieben ermöglicht werden die Gattierung ihrer Aggregate automatisiert unter den ökonomisch und ökologisch günstigsten Bedingungen zu bewerten und optimieren. Mit dem Vorhaben soll erreicht werden, dass verfügbare Schrottqualitäten gezielt und bedarfsgerecht in den Schmelzwerken eingesetzt und somit insbesondere hochwertige Legierungselemente im Metallkreislauf gehalten werden. Damit soll der Einsatz von Primärmetallen minimiert und somit ein wesentlicher Beitrag zur Umsetzung einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft geleistet werden. Neben der nachhaltigen Prozesskostenoptimierung bei den Partnern ist es längerfristiges Ziel, eine Plattform aufzubauen, über die auch andere Betriebe der Recyclingwirtschaft und Gießereien über vernetzte Softwaretools Daten zur optimierten Rohstoffversorgung austauschen können. Die Friedr. Lohmann GmbH repräsentiert bei diesem Verbundvorhaben die Schmelzwerke in der Prozesskette zur Herstellung von legierten Stählen. An den Standorten Witten-Herbede (Stahlwerk) und Witten-Annen (Gießerei) werden Edelstähle, Schnellarbeits-, Werkzeug- und Spezialstähle hergestellt. Über die Softwarevernetzung soll der Rohstoffeinsatz von bis zu 70 % und mehr aus Produkten der Recyclingwirtschaft optimiert werden, so dass die Zielschmelzen und die Produkteigenschaften effizient erreicht werden. Der Einfluss der Prozessvarianz in der Prozesskette soll dabei möglichst klein gehalten werden, um vorgelagerte Optimierungen nicht negativ zu beeinflussen, sondern optimiert und stabilisierend zu verstärken.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Koblenz, Fachbereich bauen - kunst - werkstoffe, Fachrichtung Bauingenieurwesen - Siedlungswasserwirtschaft und Wasserbau durchgeführt. Starkregen bzw. hieraus resultierende Sturzfluten haben in den letzten Jahren vermehrt zu weitreichenden Schäden an technischen und sozialen Infrastrukturen geführt. Bei solchen Extremereignissen müssen die Wassermengen möglichst schadlos durch die urbane Bebauung abgeleitet werden. Gemeinsam mit fünf Pilotkommunen, die bereits von Starkregen betroffen waren, entwickelt das dreijährige Verbundprojekt Urban Flood Resilience - Smart Tool FloReST innovative, technologiebasierte Lösungen, die klassische und KI-Ansätze zur belastungsunabhängigen und -abhängigen Ausweisung von Notabflusswegen verfolgen. Ein intelligenter, dialog-orientierter Weg zur nachhaltigen Umsetzung von Hochwasservorsorgemaßnahmen in urbanen Räumen wird durch einen begleitenden Wissenstransfer eingeschlagen. So wird ein robotergestütztes System mit integrierter Positionierungs- und Mess-Sensorik entwickelt, KI-Technologie ersetzt den aufwändigen Einsatz hydraulisch-numerischer Modelle zum lokalen Nachweis von Notabflusswegen durch Machine-Learning-Verfahren, Hochwasservorsorgemaßnahmen werden durch den Einsatz von UAV-Drohnentechnik und Dotierversuchen zur experimentellen Ausweisung belastungsabhängiger Notabflusswege zielgenau umgesetzt und die Infrastruktur zur digitalen Daten- und Methodenbereitstellung in Form eines Geo-Data-Warehouse und einer Smart App wird entwickelt. Alle Smart Tools werden in einer vernetzten Risikokommunikation mit den Pilotkommunen und Betroffenen in einem Fünf-Phasen-Modell der Partizipation überprüft und getestet. Alle Smart Tools haben eine hohe Anwendungsorientierung, die durch Tests in Pilotkommunen und Austausch im Projektbeirat verifiziert wird.
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fachbereich VI Raum- und Umweltwissenschaften, Fach Hydrologie durchgeführt. Starkregen bzw. hieraus resultierende Sturzfluten haben in den letzten Jahren vermehrt zu weitreichenden Schäden an technischen und sozialen Infrastrukturen geführt. Bei solchen Extremereignissen müssen die Wassermengen möglichst schadlos durch die urbane Bebauung abgeleitet werden. Gemeinsam mit fünf Pilotkommunen, die bereits von Starkregen betroffen waren, entwickelt das dreijährige Verbundprojekt Urban Flood Resilience - Smart Tools FloReSt innovative, technologiebasierte Lösungen, die klassische und KI-Ansätze zur belastungsunabhängigen und -abhängigen Ausweisung von Notabflusswegen verfolgen. Ein intelligenter, dialog-orientierter Weg zur nachhaltigen Umsetzung von Hochwasservorsorgemaßnahmen in urbanen Räumen wird durch einen begleitenden Wissenstransfer eingeschlagen. So wird ein robotergestütztes System mit integrierter Positionierungs- und Mess-Sensorik entwickelt, KI-Technologie ersetzt den aufwändigen Einsatz hydraulisch-numerischer Modelle zum lokalen Nachweis von Notabflusswegen durch Machine-Learning-Verfahren, Hochwasservorsorgemaßnahmen werden durch den Einsatz von UAV-Drohnentechnik und Dotierversuchen zur experimentellen Ausweisung belastungsabhängiger Notabflusswege zielgenau umgesetzt und die Infrastruktur zur digitalen Daten- und Methodenbereitstellung in Form eines Geo-Data-Warehouse und einer Smart App wird entwickelt. Alle Smart Tools werden in einer vernetzten Risikokommunikation mit den Pilotkommunen und Betroffenen in einem Fünf-Phasen-Modell der Partizipation überprüft und getestet. Alle Smart Tools haben eine hohe Anwendungsorientierung, die durch Tests in Pilotkommunen und Austausch im Projektbeirat verifiziert wird.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von disy Informationssysteme GmbH durchgeführt. Starkregen bzw. hieraus resultierende Sturzfluten haben in den letzten Jahren vermehrt zu weitreichenden Schäden an technischen und sozialen Infrastrukturen geführt. Bei solchen Extremereignissen müssen die Wassermengen möglichst schadlos durch die urbane Bebauung abgeleitet werden. Gemeinsam mit fünf Pilotkommunen, die bereits von Starkregen betroffen waren, entwickelt das dreijährige Verbundprojekt Urban Flood Resilience - Smart Tool FloReSt innovative, technologiebasierte Lösungen, die klassische und KI-Ansätze zur belastungsunabhängigen und -abhängigen Ausweisung von Notabflusswegen verfolgen. Ein intelligenter, dialog-orientierter Weg zur nachhaltigen Umsetzung von Hochwasservorsorgemaßnahmen in urbanen Räumen wird durch einen begleitenden Wissenstransfer eingeschlagen. So wird ein robotergestütztes System mit integrierter Positionierungs- und Mess-Sensorik entwickelt, KI-Technologie ersetzt den aufwändigen Einsatz hydraulisch-numerischer Modelle zum lokalen Nachweis von Notabflusswegen durch Machine-Learning-Verfahren, Hochwasservorsorgemaßnahmen werden durch den Einsatz von UAV-Drohnentechnik und Dotierversuchen zur experimentellen Ausweisung belastungsabhängiger Notabflusswege zielgenau umgesetzt und die Infrastruktur zur digitalen Daten- und Methodenbereitstellung in Form eines Geo-Data-Warehouse und einer Smart App wird entwickelt. Alle Smart Tools werden in einer vernetzten Risikokommunikation mit den Pilotkommunen und Betroffenen in einem Fünf-Phasen-Modell der Partizipation überprüft und getestet. Alle Smart Tools haben eine hohe Anwendungsorientierung, die durch Tests in Pilotkommunen und Austausch im Projektbeirat verifiziert wird. Hauptziel des vorliegenden Teilprojekts sind Entwurf, prototypische Entwicklung, Demonstration und Test des Geo Data Warehouse als zentraler Datenplattform zwischen Teilprojekten, Datenbereitstellern, Anwendern und Bürgern sowie allgemein die Unterstützung der geoinformatischen Aufgaben im Gesamtvorhaben.
Das Projekt "KI: Kinsekt - KI-Basiertes Insektenmonitoring mit Citizen Science" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Trägerverein Umweltbildungszentrum Listhof e.V. durchgeführt. Können wir Insekten digital zählen und wenn ja, geht das mit KI? Das ist unsere Forschungs- und Entwicklungsfrage, die wir als Scientists der Beuth Hochschule für Technik und als Citizen Scientists und Maker gemeinsam umsetzen werden. In einem iterativen Prozess werden wir ein KI-basiertes digitales Insektenmonitoring-System für den Feldeinsatz entwickeln und als Open Source-Hard- und Software so lange testen, bis sie als Bausatz jedem interessierten Bürger zur Verfügung stehen kann. Umfangreiche Lernmaterialien begleiten das Projekt, das technikferne Menschen für KI begeistern sowie naturferne Menschen für Insektenschwund, Biodiversität und die Komplexität der Ökologie sensibilisieren will. Bürger lernen Insekten hautnah und Hands-on kennen. Sie entwickeln eigene Forschungsfragen und sammeln dabei wertvolle Daten, die das digitalisierte Insektenmonitoring deutschlandweit voranbringen wird.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurgesellschaft Dr. Siekmann & Partner mbH durchgeführt. Starkregen bzw. hieraus resultierende Sturzfluten haben in den letzten Jahren vermehrt zu weitreichenden Schäden an technischen und sozialen Infrastrukturen geführt. Bei solchen Extremereignissen müssen die Wassermengen möglichst schadlos durch die urbane Bebauung abgeleitet werden. Gemeinsam mit fünf Pilotkommunen, die bereits von Starkregen betroffen waren, entwickelt das dreijährige Verbundprojekt Urban Flood Resilience - Smart Tool FloReSt innovative, technologiebasierte Lösungen, die klassische und KI-Ansätze zur belastungsunabhängigen und -abhängigen Ausweisung von Notabflusswegen verfolgen. Ein intelligenter, dialog-orientierter Weg zur nachhaltigen Umsetzung von Hochwasservorsorgemaßnahmen in urbanen Räumen wird durch einen begleitenden Wissenstransfer eingeschlagen. So wird ein robotergestütztes System mit integrierter Positionierungs- und Mess-Sensorik entwickelt, KI-Technologie ersetzt den aufwändigen Einsatz hydraulisch-numerischer Modelle zum lokalen Nachweis von Notabflusswegen durch Machine-Learning-Verfahren, Hochwasservorsorgemaßnahmen werden durch den Einsatz von UAV-Drohnentechnik und Dotierversuchen zur experimentellen Ausweisung belastungsabhängiger Notabflusswege zielgenau umgesetzt und die Infrastruktur zur digitalen Daten- und Methodenbereitstellung in Form eines Geo-Data-Warehouse und einer Smart App wird entwickelt. Alle Smart Tools werden in einer vernetzten Risikokommunikation mit den Pilotkommunen und Betroffenen in einem Fünf-Phasen-Modell der Partizipation überprüft und getestet. Alle Smart Tools haben eine hohe Anwendungsorientierung, die durch Tests in Pilotkommunen und Austausch im Projektbeirat verifiziert wird.
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