Neben öffentlich geförderten Projekten werden am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden auch vielfältige bilaterale Forschungsprojekte/Industrieaufträge, die unmittelbar von der Industrie finanziert werden. Dazu gehören u. a. - Textile Verfahrensentwicklung und maschinenbautechnische Umsetzung in Prototypen - Maschinenbautechnische Lösungen für Technische Textilien, insbesondere Schutztextilien, Medizintextilen, Verstärkungstextilien für den Leichtbau und die Betonbewehrung sowie Mobiltextilien - Prozessinnovation und neue Maschinenkonzepte sowie mechatronische Lösungen für Textil- und Konfektionsmaschinen - Beanspruchungsgerechte Auslegung von Textil- und Konfektionsmaschinen sowie -- Modellierung und Simulation von Prozessen - Experimentelle Maschinenuntersuchungen und Entwicklung von anwendungsspezifischen Sensoren und Messsystemen - Modellierung und Simulation von Textilhalbzeugen und Textilprodukten - Entwicklung und Fertigung von innovativen Textilprodukten (Kleinserie) - Durchführung von Trend- und Machbarkeitsanalysen - CAE-Lehrgänge für Anwendungen in der Textil- und Konfektionstechnik - Weiterbildungslehrgänge in der gesamten Wertschöpfungskette textiler Produkte - Durchführung von Textilprüfungen - Anfertigung von Gutachten.
Die Hybridisierung von im öffentlichen Nahverkehr eingesetzten Fahrzeugen bietet die Möglichkeit signifikanter Treibstoff- und Emissionsreduktionen, da die Fahrzyklen gut vorhersehbar sind und häufige Brems- und Beschleunigungsvorgänge enthalten (Start-Stopp Betrieb). Der Einsatz verfügbarer elektrochemischer Speicher (Batterien, Ultracaps) zur Zwischenspeicherung der Bremsenergie ist zwar möglich, jedoch können die geforderten Leistungen bzw. die gewünschte Lebensdauer nur mit großem finanziellen Aufwand bzw. starker Überdimensionierung des Energiespeichers erreicht werden. Im Gegensatz zu den elektrochemischen Speichern bieten Flywheel-Speicher das Potenzial, eine hohe Leistungsdichte mit einer hohen Energiedichte zu verbinden. Durch den Einsatz moderner (Verbund-)Materialien sowohl im Schwungrad selbst wie auch in den Lagern können Flywheel-Speicher sehr kompakt und leicht gebaut werden. Außerdem erreichen sie bereits mit heute verfügbarer Lager-Technologie eine im Vergleich zu modernen Batteriesystemen deutlich erhöhte Lebensdauer. In dem Projekt E3ON soll die Realisierbarkeit von kompakten Flywheel-Speichern unter den in öffentlichen Nahverkehrsfahrzeugen gegebenen Rahmenbedingungen untersucht werden: Gemeinsam mit potenziellen Kunden (siehe beiliegende LOI) werden für Schienenfahrzeuge und Hybridbusse typische Lastprofile sowie extern auftretende mechanische Belastungen (Vibrationen, Fliehkräfte, ...) spezifiziert. Auf deren Basis werden die Hauptkomponenten des Systems (Schwungmasse und Lagerung, Motor/Generator, Umrichter) theoretisch und experimentell in Bezug auf Lebensdauer und Sicherheitsaspekte untersucht. Das Ergebnis der Forschungsarbeiten sind Realisierungsvorschläge für die einzelnen Komponenten sowie eine erste Abschätzung der unter den gegebenen Randbedingungen erreichbaren Lebensdauer und der Kosten. Daraus können die wichtigsten Parameter eines im Rahmen eines Folgeprojekts zu realisierenden Prototyps bzw. Vorseriengeräts abgeleitet werden, wobei speziell der erreichbare Wirkungsgrad (round-trip efficiency), der speicherbare Energieinhalt, die aufnehmbare bzw. abgebbare elektrische Leistung, die erreichbare Lebensdauer und der zu erwartende Preis von Interesse sind. Zusätzlich können die Projektergebnisse zur Beurteilung der Realisierbarkeit von noch weiter miniaturisierten Flywheel-Speichern herangezogen werden. Derartige Speicher eignen sich zum Einsatz in Hybrid- und Elektrofahrzeugen des zukünftigen Individualverkehrs.
Die Behandlung der insbesondere mit PCB-verunreinigten Boeden erfolgt in einer zentralen biologischen Behandlungsanlage. Nach Einlagerung des zu behandelnden Bodens in drei Behandlungsfelder in geschlossener Leichtbauweise mit einer Gesamtkapazitaet von 7 125 m3 wird der Boden mit Klaeranlagenwasser, das mit Mikroorganismen angereichert ist (Patent BASF Lacke + Farben AG) berieselt. Um die hoechste Abbauaktivitaet der Mikroorganismen zu erreichen, wird die Raumluft auf 20 bis 42 Grad Celsius erwaermt. Gleichzeitig wird erwaermte Luft von unten in den Boden gepresst. Die abgesaugte Hallenluft wird ueber einen Aktivkohlefilter abgeleitet. Fuer die Verrieselung wird Brauchwasser (Klaeranlagenwasser oder Oberflaechenwasser) verwendet, das im Bedarfsfall in einem Vorlagetank mit Naehrstoffen versetzt wird. Der gereinigte Boden wird einer Wiederverwertung (Strassen- und Kanalbau, Laermschutzwaelle) zugefuehrt.
Dieses Projekt untersucht den Effekt der Land-Atmosphärenkopplung auf die Verdunstung und die Photosynthese der Pflanzen. Es vereint kontrollierte Labor- und Feldexperimente mit kontinuierlichem Monitoring der mikrometeorologischen Bedingungen im Bestand und des Grades an Trockenstress, mit dem spezifischen Ziel, die Rolle der Land-Atmosphärenkopplung in einem optimalitätsbasierten Modell zu repräsentieren. Das Projekt unterstützt die LAFI Forschergruppen-Ziele O3, OS und OE, durch Verbesserung unseres Verständnisses der stomatären Kontrolle der Verdunstung und Photosynthese (O3), Erweiterung der Beobachtungen der Land-Atmosphären-Wechselwirkungen bis in den Bestand hinein (OS), sowie Untersuchungen der Auswirkungen von extremen Hitze- und/oder Trockenereignissen auf die stomatäre Kontrolle und demzufolge Verdunstung, mit ihren Auswirkungen auf den Austausch von sensibler Wärme mit der Atmosphäre und möglichen dauerhaften Auswirkungen durch Hitzeschäden am Blattwerk. Ein besonderer Fokus wird auf die folgenden, projektspezifischen sub-Hypothesen gelegt: SH1) Vertikale Vermischung der Luftmassen vergrößert die Blatt- und Bestandeswassernutzungseffizienz; SH2) Vertikale Vermischung der Luftmassen reduziert Wärmestress der Pflanzen (insbesondere während Trockenperioden), d.h. dass Blatttemperaturen kleiner sind in Perioden mit stärkerer Vermischung; SH3) Optimalitätsbasierte Vegetationsdynamik und stomatäre Kontrolle verbessert die Modellierung von Verdunstung, CO2-Aufnahem der Vegetation, sowie die Bodenfeuchtedynamik im Vergleich mit konventionellen Parametrisierungen der Vegetation.
Im Rahmen des beantragten Förderprojektes soll durch die Schlüsselinnovationen im Bereich der neuartigen PVD-Blechbeschichtung und durch elektrische Schnellerwärmung der Beitrag zur Energieeinsparung im Warmumform-Stahlprozess sowie in Folge des Leichtbaupotenzials hochfester Presshärtestähle demonstriert werden. Mit den gekoppelten Entwicklungen im beantragten Projekt soll eine Energiereduzierung in der betrachteten Fertigungskette pressgehärteter hochfester Stahlbauteile von mindestens 30 % dargestellt werden. Um dieses Gesamtziel zu erreichen, werden die Arbeiten durch umfangreiche Systembewertungen modelltechnisch unterstützt. Hierzu werden neuartige PVD-Blechbeschichtungen weiterentwickelt und für die industrielle Anwendung validiert. Dies ist notwendig, da der Stand der Technik zum Thema Blechbeschichtungen hierzu bislang nicht ausreicht, um das Potenzial von energiesparenden und effizienten Schnellerwärmungsstrategien nutzen können und ebenso nicht ausreicht für einen Einsatz noch höher festerer Blechgüten( größer als 1200 MPa). Das neue Beschichtungssystem soll alle Anforderungen an die großserientechnischen Herstellprozesse wie Warmumformung, Zunderschutz, Schweißbarkeit bzw. Fügetechnologie und Lackierbarkeit gewährleisten. Darüber hinaus ertüchtigt das Beschichtungssystem neue Prozessrouten des Presshärtens wie z.B. die elektrische Schnellerwärmung. Die komplexen Randbedingungen und Anforderungen erfordern eine Zusammenarbeit mehrerer ingenieurwissenschaftlicher Disziplinen, um die Herausforderungen der Energieeinsparpotenziale, des Materials, der Oberfläche und der Fertigungsprozessroute gleichzeitig darstellen zu können. Durch Kombination von innovativen Technologien und Materialien ist eine effiziente und ressourcenschonende Produktion für eine nachhaltigen, dekarbonisierten Industriestandort Deutschland möglich.