Das Projekt "Next gEneration poWer BatterIEs, Teilvorhaben: VCSEL Lasertrocknung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: TRUMPF Photonic Components GmbH - Zweigniederlassung Aachen.
Das Projekt "Die lernende Lernfabrik - eine intelligente Lehr-Lern-Umgebung zur Energie- und Ressourceneffizienz - ILehLe, Teilvorhaben: Virtuelles Modell der Lernfabrik" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: SDZ SimulationsDienstleistungsZentrum GmbH.
Das Projekt "Die lernende Lernfabrik - eine intelligente Lehr-Lern-Umgebung zur Energie- und Ressourceneffizienz - ILehLe, Teilvorhaben: Intelligente Lehr-Lernumgebung als innovatives, didaktisches Mittel in der Ingenieursausbildung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik.Die fortschreitende vierte industrielle Revolution zieht einen Wandel der Arbeitsplätze und der zugehörigen Anforderungsprofile nach sich. In Beruf und Ausbildung sehen sich Beschäftigte, Lehrlinge und Studenten diesem Umbruch gegenübergestellt. Für die Unternehmen und Bildungsträger ist es Aufgabe und Herausforderung zugleich, die benötigte (Weiter ) Qualifizierung bereitzustellen und zu vermitteln und dabei Rahmenbedingungen wie dem demografischen Wandel lösungsorientiert zu begegnen. Mit der Beantwortung dieser Frage beschäftigt sich die Intelligente Lehr-Lernumgebung (ILehLe). Im alltäglichen und beruflichen Leben sind Menschen sehr auf visuelle Reize fixiert. Im Projekt ILehLe wird unter anderem untersucht, wie alternative Sinneskanäle zur Situationsanalyse genutzt werden können. Intuitiv sollen so Probleme bzw. die 'Anlagen-Gesundheit' erkannt. Durch die akustische Wiedergabe von Taktzeiten an Maschinen kann dies durch Harmonien und Disharmonien verdeutlicht werden, Disharmonien weisen auf eine Anlagen-schädigende Betriebsart hin. Um die Lernenden optimal zu unterstützen, beschäftigt sich das Projektkonsortium mit der Entwicklung eines adaptiven Learning-Management-Systems. Es erkennt den aktuellen Lernfortschritt der einzelnen Lernenden und kann individuelle Hilfestellungen geben. Dabei wird auf die Lerngeschwindigkeit jedes Einzelnen Rücksicht genommen. Gezielt können Aufgaben gestellt werden, die fehlende Kompetenzen fördern oder unsichere Kompetenzen festigen. Am Ende des Lernprozesses besitzen alle Lernenden die Kompetenzen, die zuvor im System vorgegeben wurden. Um den Lern-Szenarien eine größere Tiefe zu verleihen, wird die physikalische Lernfabrik virtuell erweitert. Auf diese Weise ist es möglich, völlig neue Zusammenhänge darzustellen, die sonst nur durch größere und teurere Lernfabriken möglich wären. Ein weiterer positiver Aspekt ist, dass mithilfe der virtuellen Erweiterung technische Limitationen überwunden werden können. Lassen sich Anwendungen in der konkreten Lernfabrikumgebung physikalisch nicht oder nur unter erheblichen finanziellen Einsatz oder zeitlichem Aufwand umsetzen, so können diese virtuell vorgenommen werden. Im Rahmen des Projekts werden zwei Demonstratoren implementiert. An der TU Braunschweig wird die bestehende Experimentierfabrik um die oben genannten Komponenten erweitert. Die Lehrinhalte umfassen vorwiegend Themen und Methoden der Energie- und Ressourceneffiziente Produktion. Am Standort Wolfsburg, bei der Volkswagen AG, erfolgt die Umsetzung mit produktionslogistischen Lehrinhalten entsprechend der individuellen Kenntnisstände von Werkern, Teamleitern und Meistern in einer kooperativen Lehr-Lernumgebung. Die entwickelten Demonstratoren in Interaktion mit den Lernenden wird arbeitspsychologisch unter Begutachtung ethischer, sozialer und rechtlicher Fragestellungen evaluiert.
Das Projekt "Die lernende Lernfabrik - eine intelligente Lehr-Lern-Umgebung zur Energie- und Ressourceneffizienz - ILehLe, Teilvorhaben: Adaptives Lehr-Leitsystem mit multisensorischem Feedback" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: c4c Engineering GmbH.
Das Projekt "Die lernende Lernfabrik - eine intelligente Lehr-Lern-Umgebung zur Energie- und Ressourceneffizienz - ILehLe, Teilvorhaben: Anforderungsanalyse und industrielle Anwendung der lernenden Lernfabrik im Volkswagen Konzern" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Volkswagen AG.
Das Projekt "Energieautarke Sensorsysteme zur Zustandsüberwachung von Güterwagen - ESZüG, Teilvorhaben: Messungen und Simulationsrechnungen für energieautarke Sensorsysteme zur Zustandsüberwachung von Güterwagen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Berlin, Institut für Land- und Seeverkehr, Fachgebiet Schienenfahrzeuge.Aufgrund der fehlenden Energieversorgung muss ein Energy-Harvesting System konstruiert werden, welches Energie aus der Umgebung wandelt und damit den Sensorknoten versorgt. Eine kabelgebundene Lösung ist aufgrund der geforderten freien Zugbildungsfähigkeit impraktikabel. Da die Umgebungsenergie nicht kontinuierlich zur Verfügung steht, ist ein anwendungsspezifisches Energiemanagement zu realisieren, welches die Messung, Datenverarbeitung und deren drahtlose Übermittlung zuverlässig ermöglicht. Insbesondere die verlässliche Datenübermittlung an den Triebwagenführer ist aufgrund einer Vielzahl störender Einflüsse und der Länge der Übertragungstrecke eine besondere Herausforderung. Abschließend müssen die Daten so aufbereitet werden, dass sie verlässliche Aussage über den aufgetretenen Fehler liefern und adäquate Reaktionen des Betriebspersonals ermöglichen. Des Weiteren ist eine Bewertung der Umweltwirkung und Wirtschaftlichkeit im Hinblick auf Energieverbrauch und Ressourcenbedarf im Vergleich zu konventionellen Lösungen notwendig. Gemäß diesen Anforderungen soll im Rahmen des Projektes die Umsetzung einer Zustandsüberwachung von Güterwagen am Beispiel eines mobilen Heißläuferdetektors für die Überwachung der Radlager von Kesselwagen gezeigt werden.
Das Projekt "Studien- und Forschungsstipendien von heute für Megacities von morgen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Projektträger des BMBF - Umwelt, Kultur, Nachhaltigkeit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Akademischer Austausch Dienst.Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert im Rahmen der Initiative 'Energie- und klimaeffiziente Strukturen in urbanen Wachstumszentren' internationale Kooperationsprojekte, in denen deutsche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gemeinsam mit Partnern in Vietnam, Indien, China, Iran, Peru, Südafrika, Äthiopien und Marokko lösungsorientierte Innovationsstrategien und Managementkonzepte für ausgewählte Städte ausarbeiten und umsetzen. Das Fachprogramm 'Studien- und Forschungsstipendien von heute für Megacities von morgen', das ebenfalls aus Mitteln des BMBF finanziert wird, bietet hochqualifizierten ausländischen Studierenden, Doktoranden, Postdocs und Senior Scientists aus o.g. Ländern die Möglichkeit, in projektrelevanten Fachgebieten zu studieren bzw. zu forschen. Die Studien und Forschungen sollen an den deutschen Hochschulen durchgeführt werden, die an den Kooperationsprojekten beteiligt sind.
Das Projekt "Agrarsysteme der Zukunft: Die Entwicklung und Erprobung eines geschlossenen symbiotischen Produktionssystems modularer Einheiten mit dem Ziel einer höchst ressourceneffizienten Produktion von Lebensmitteln, Teilprojekt E" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei.Ziel und Innovation des Vorhabens ist die smarte Vernetzung intensiver agrarischer Produktionssysteme am Beispiel Fisch, Pflanze und Insekt (CUBES) zu einem Gesamtsystem (CUBES Circle) mit weitgehend geschlossenen Energie- und Stoffkreisläufen. Durch Einbindung neuester Produktionstechnologien, der Verwendung und Weiterentwicklung von commercial-off-the-shelf-Bausteinen, der Kopplung des Systems mit seiner Umwelt sowie der konsequenten Verfolgung eines Zero-Waste-Ansatzes wird eine bisher unerreichte Ressourcen- und Energieeffizienz bei gleichzeitig optimierter Produktivität gesunder Nahrungsmittel angestrebt. Der CUBES Circle geht in seiner Umweltbilanzierung sogar noch einen Schritt weiter. Es werden nicht nur die benötigten Energie- und Stoffmengen wie Exergie, Wasser und Nahrung aus Produkt- oder Reststoffen der jeweiligen anderen Produktionssysteme gewonnen, sondern Prozessexergie erzeugt, welche an die Umgebung (z. B. Industrieprozesse, urbane Infrastruktur) abgegeben werden kann. Darüber hinaus wird Wissen über die Stoffflusslenkung im CUBES Circle generiert, so dass die Produktion durch smarte Regelungsmaßnahmen dynamisch an Umweltbedingungen angepasst werden kann. Wissenschaftliche Bedeutung der Innovation: Ein raumoptimiertes Produktionssystem über drei trophische Ebenen, dessen Stoff- und Energieströme in die Umgebung eingebettet sind und welches eine Zero-Waste-Philosophie verfolgt, ist in der angedachten Form weltweit einmalig. Der hohe Komplexitätsgrad des CUBES Circle kann nur durch einen systemorientierten Ansatz vollständig erfasst werden, wobei dessen Realisierung zahlreiche Innovationen vereint. Zu diesen zählen neben ionenselektiven Sensoren, thermischer Solarenergiegewinnung und einer Prozesssteuerung nach Pflanzensignalen auch Tageslichtleitsysteme. Die Konnektivitätsbewertung erfolgt durch den Einsatz stabiler Nährstoffisotopen. Es werden damit erstmals Nährstoffflüsse über mehr als zwei trophischen Ebenen wissenschaftlich untersucht.
Das Projekt "Agrarsysteme der Zukunft: Die Entwicklung und Erprobung eines geschlossenen symbiotischen Produktionssystems modularer Einheiten mit dem Ziel einer höchst ressourceneffizienten Produktion von Lebensmitteln, Teilprojekt A" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Humboldt-Universität zu Berlin, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften, Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen.Ziel und Innovation des Vorhabens ist die smarte Vernetzung intensiver agrarischer Produktionssysteme am Beispiel Fisch, Pflanze und Insekt (CUBES) zu einem Gesamtsystem (CUBES Circle) mit weitgehend geschlossenen Energie- und Stoffkreisläufen. Durch Einbindung neuester Produktionstechnologien, der Verwendung und Weiterentwicklung von commercial-off-the-shelf-Bausteinen, der Kopplung des Systems mit seiner Umwelt sowie der konsequenten Verfolgung eines Zero-Waste-Ansatzes wird eine bisher unerreichte Ressourcen- und Energieeffizienz bei gleichzeitig optimierter Produktivität gesunder Nahrungsmittel angestrebt. Der CUBES Circle geht in seiner Umweltbilanzierung sogar noch einen Schritt weiter. Es werden nicht nur die benötigten Energie- und Stoffmengen wie Exergie, Wasser und Nahrung aus Produkt- oder Reststoffen der jeweiligen anderen Produktionssysteme gewonnen, sondern Prozessexergie erzeugt, welche an die Umgebung (z. B. Industrieprozesse, urbane Infrastruktur) abgegeben werden kann. Darüber hinaus werden ganzheitliche Modelle der Stoffflusslenkung im CUBES Circle erstellt, so dass die Produktion durch smarte Regelungsmaßnahmen dynamisch an Umweltbedingungen angepasst werden kann.
Das Projekt "Emob: PuLS - Innovationen für eine nachhaltige Mobilität: Parken und Laden in der Stadt, Emob: PuLS - Innovationen für eine nachhaltige Mobilität: Parken und Laden in der Stadt" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl für Kommunikationsnetze , CNI.Das Projekt PuLS betrachtet die Möglichkeiten der Digitalisierung im Kontext der Herausforderungen der Energiewende und urbanen Prozesse am Beispiel von Park- und Ladeinfrastruktur-Sharing. Neben öffentlichen sollen hierbei auch private Parkplätze und Ladepunkte für Elektrofahrzeuge auf privatem Grund über die PuLS-Plattform nutzbar sein. Die Verfügbarkeit von Park- und Ladeplätzen wird durch Sensoren erfasst und in der PuLS-Plattform bereitgestellt, sodass dem Park- und Ladeplatz-Suchenden Live-Verfügbarkeitskarten zur Verfügung stehen. Neben der Erfassung des Parkraums integriert die Plattform weitere Sensoren zur Verkehrsfluss- und Luftqualitätserfassung zum Echtzeit-Monitoring. Die Bereitstellung einer solchen Plattform stellt neue Herausforderungen an energietechnische und kommunikationstechnische Systeme. Vor dem Hintergrund typischer Netzkonfigurationen aus dem PuLS Pilotraum werden netzdienliche Lademanagementkonzepte abgeleitet, um die dynamische Belastung der verteilten Elektrofahrzeug-Ladepunkte zu reduzieren. Zusätzlich zur Analyse der Energienetze wird auch die Belastung der Kommunikationsnetze durch die Einbindung einer Vielzahl von verteilten Sensoren untersucht. Hierbei werden verschiedene Kommunikationsnetz-Ansätze wie öffentlicher Mobilfunk (LTE /NB-IoT) sowie LoRaWAN als relevante Technologie der Low Power Wide Area Networks auf ihre Leistungsfähigkeit hin untersucht und miteinander vergleichen. Für die Analyse der Energie- und Kommunikationsnetze werden die Anforderungen der PuLS-Umgebung in detaillierte Szenarien sowie Netz- und Datenverkehrsmodelle überführt und anschließend simulativ untersucht. Zur Evaluierung der Simulationsergebnisse wird in einem weiteren Schritt in einer Laborumgebung der TU Dortmund ein Ende-zu-Ende Systemdemonstrator aufgebaut, der eine Leistungsanalyse auf Basis realer Hardware ermöglicht. Die betrachteten Kommunikationsnetze werden weiter in einem feldtechnischen Aufbau in realen Umgebungen erprobt und evaluiert.
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