German National Library of Science and Technology
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Abschlussbericht
Get PDFDie Additive Fertigung kann ein enormes Leichtbaupotential erschließen. Allerdings zeigen additiv gefertigte Bauteile Eigenspannungen bei veränderter Materialgüte (anisotrop, evtl. porenbehaftet) und sind daher im CAE-gestützten Produktentwicklungsprozess nicht integriert. Das verhindert bisher den Einsatz solcher Bauteile insbesondere in festigkeitsrelevanten Baugruppen.
Daher bestand das Projektziel, einen virtuellen Prüfstand für additiv zu fertigende Bauteile zu entwickeln, um diese in den CAE-gestützten Produktentwicklungsprozess einbeziehen zu können. Projektziel von PMT war es, einen Funktionsdemonstrator durch den Einsatz des virtuellen Prüfstands signifikant leichter auslegen zu können bei zumindest gleicher Festigkeit. Die aus der Simulation ermittelten Parameter und das ermittelte Material sollten abschließend im LPBF-Verfahren (Laser Powder Bed Fusion) überprüft werden.
Das Projektziel von PMT wurde erreicht, für den Freischneider unter Beibehaltung der technischen Anforderungen und Funktionalität ein Bauteil zu erhalten, das bei gleicher Stabilität deutlich leichter und materialsparender ist. Der Demonstrator hat im Betrieb (auch Dauerbetrieb) funktioniert. Das zeigt, dass Leichtbau möglich ist, ohne Einbußen im Dauerbetrieb zu haben.
Im Projektverlauf hat PMT sämtliche Proben und die Demonstratoren für Versuche und messtechnische Auswertungen der Kooperationspartner gefertigt. Das optimierte Design wurde von PMT bzgl. Fertigbarkeit und Nachbehandlung (z.B. Strahlen mit Stahlschrot) bewertet. Für die Nachbehandlung wurden Handlungsempfehlungen entwickelt. Eine Vorlage zur Kosten-/ Nutzen Betrachtung hinsichtlich Nachbehandlung wurde angefertigt
partnerspezifischer Schlussbericht - AUMOVIO Germany GmbH
Get PDFDie AUMOVIO Germany GmbH (vormals Continental Automotive Technologies GmbH) entwickelt eine Software-Architektur für das Edge-Device Fahrzeug, die die Konzepte der GAIA-X-Initiative integriert. Ziel ist es, datengetriebene Anwendungen und die dynamische Anpassung von Fahrzeugfunktionen über den gesamten Lebenszyklus „by design“ zu ermöglichen.
Im Fokus stehen Anwendungsfälle, bei denen die Vernetzung des Fahrzeugs und die Nutzung sicherheitskritischer Daten aus internen und externen Quellen einen Mehrwert für Hersteller, Nutzer und das Mobilitätssystem schaffen. Die Architektur unterstützt nativ die Verbindung aller Fahrzeugfunktionen mit cloudbasierten Diensten und erlaubt die nachträgliche Integration neuer Anwendungen auch nach Auslieferung.
AUMOVIO Germany GmbH (kurz AUMOVIO) erarbeitet hierfür eine offene, kooperative Entwicklungsumgebung, die Partnern wie Infrastrukturbetreibern und Mobilitätsdienstleistern die dynamische Einbindung von Funktionen ins Fahrzeug ermöglicht. Schwerpunkte sind Middleware-Eigenschaften, dynamische Konfiguration und Verteilung von Funktionen zwischen Fahrzeug, Infrastruktur und Cloud sowie deren Ausführung inklusive prototypischer Umsetzung. Für die Demonstration wird das Continental Automotive Edge Framework auf seriennaher Hardware genutzt.AUMOVIO Germany GmbH (formerly Continental Automotive Technologies GmbH) is developing a software architecture for the vehicle as an edge device, integrating the concepts of the GAIA-X initiative. The goal is to enable data-driven applications and the dynamic adaptation of vehicle functions throughout the entire lifecycle "by design."
The focus is on use cases where vehicle connectivity and the use of safety-critical data from internal and external sources create added value for manufacturers, users, and the mobility system. The architecture natively supports the connection of all vehicle functions with cloud-based services and allows for the subsequent integration of new applications, even after delivery.
AUMOVIO Germany GmbH (AUMOVIO for short) is developing an open, collaborative development environment that enables partners such as infrastructure operators and mobility service providers to dynamically integrate functions into the vehicle. Key areas include middleware properties, dynamic configuration and distribution of functions between vehicle, infrastructure, and cloud, as well as their execution, including prototyping. The Continental Automotive Edge Framework is being used for demonstration purposes on near-production hardware
Wechselspiel zwischen Ferroelektrizität und Supraleitung
Get PDFThis project studied the interplay between ferroelectricity, metallicity, superconductivity, and heat transport in quantum-paraelectric perovskite oxides, Sr₁₋ₓCaₓTiO₃₋d and EuTiO₃₋d. Motivated by the proximity of competing ground states in SrTiO₃, the work aimed to clarify whether ferroelectric order can coexist with itinerant charge carriers and superconductivity.
In Sr₁₋ₓCaₓTiO₃₋d (x = 0.009), thermodynamic, transport, and spectroscopic measure-ments demonstrate that ferroelectric-like lattice instabilities persist deep into the metallic re-gime and coexist with superconductivity (Tc < 0.3 K). High-resolution thermal expansion data show robust ferroelectric-like anomalies up to carrier densities ~10¹⁹ cm⁻³, providing clear evidence for polar metallic behavior rather than a simple competition between ferroelectricity and metallicity. Broadband microwave and optical spectroscopy reveal non-Drude charge transport at low frequencies, consistent with partial carrier localization and the formation of large charge puddles promoted by the exceptionally high dielectric constant of SrTiO₃. Com-plementary studies on EuTiO₃₋d establish a somewhat different behavior. While oxygen re-duction induces metallicity and a T² low-temperature resistivity, the critical carrier density for metallic conduction is significantly higher than in SrTiO₃. This difference is traced to stronger, antiferroelectric-type quantum fluctuations in EuTiO₃, which limit the dielectric constant and effective Bohr radius. Scaling analyses across SrTiO₃, EuTiO₃, and related oxides reveal a universal Mott-like criterion for the metal–insulator transition and a systematic decrease of the T² resistivity prefactor with increasing carrier density. The project uncovered glass-like ther-mal conductivity in EuTiO₃ despite being crystalline, which is attributed to phonon scattering by randomly oriented Eu²⁺ magnetic moments. Furthermore, a sizable thermal Hall effect was observed in EuTiO₃, with distinct signatures in the paramagnetic, antiferromagnetic, and field-polarized phases, pointing to phonon- and magnon-related mechanisms.
Overall, the project has established highly dilute polar metals as an informative platform for studying unconventional charge and heat transport behavior. Moreover, it was possible to verify experimentally that quantum paraelectricity and polar metallicity at least partially coex-ist in samples, which at even lower temperatures still exhibit superconductivit
Schlussbericht Gesamtvorhaben
Get PDFDas Projekt ASSUME verfolgte das Ziel, ein modular aufgebautes, agentenbasiertes Simulationsframework für die Analyse von Strommärkten und von zukünftigen Marktdesigns zu entwickeln. Im Kern sollte das Toolbox-Modell die Möglichkeit bieten, unter-schiedliche Erzeugungs-, Speicher- und Nachfragestrategien sowie komplexe Marktmechanismen (z. B. Block- und Linked-Orders, Marktkopplungen) abzubilden.
Durch die Integration lernender Agenten, die auf Deep-Reinforcement-Learning basieren, sollte das System die Untersuchung von Nachfrageflexibilität ermöglichen und damit einen Beitrag zur Reduktion von Stromkosten sowie zur Erhöhung der Netzstabilität in einem zunehmend auf erneuerbaren Energien basierenden Stromsystem leisten. Die Ergebnisse sollten offen, wiederverwendbar und über die Open Energy Platform (OEP) sowie GitHub verfügbar gemacht werden
Diabek - Sachbericht zum Projekt
Get PDFDas Projekt „Diabek“ hatte das Ziel, digitale Technologien in der Landwirtschaft zu implementieren, zu bewerten und praxisnah zu vermitteln, um die Umsetzung digitaler Methoden zu fördern. Die Aufgabenstellung bestand darin, Ansätze zur stärkeren Verbreitung digitaler Lösungen auf landwirtschaftlichen Betrieben zu entwickeln, die Auswirkungen auf die Akzeptanz und den Umwelt- und Ressourcenschutz zu bewerten sowie Wissenstransfer- und Weiterbildungsformate für Landwirte zu schaffen.
Seit Ende der 1990er-Jahre gibt es digitale Produkte für die Landwirtschaft, deren Entwicklung ab Mitte der 2000er Jahre durch steigende Leistungsfähigkeit von Prozessoren, Speichertechnologien, Netzwerken und Sensoren sowie durch sinkende Kosten deutlich beschleunigt wurde. Seit den 2010er Jahren sind Start-ups und Großunternehmen aus den Bereichen Saatgut, Pflanzenschutz und Düngemittel in die Entwicklung digitaler Lösungen eingestiegen. Die Markteinführung wurde durch signifikant gestiegene Investitionen in Forschung und Entwicklung vorangetrieben. Zu den verfügbaren Technologien gehören automatische Lenksysteme, Systeme zur Teilbreitenschaltung und teilflächenspezifische Ausbringung von Betriebsmitteln. Letztere wurden jedoch bislang überwiegend von größeren Betrieben („Early Adopters“) genutzt.
In der Praxis bestehen dabei folgende Herausforderungen in der Praxis: (1) fehlende Kompatibilität zwischen Systemen, (2) pflanzenbauliche Kompetenz bei der Ableitung von Entscheidungen aus Datenquellen und (3) geringes Wissen über den Nutzen
Kultivierung von bisher unkultivierten Mikroorganismen aus verschiedenen aquatischen Lebensräumen - Akronym: MultiKulti
No full textDas Ziel dieses Projekts war die erfolgreiche Umsetzung des während der Sondierungsphase entwickelten Konzepts zur Erhaltung, Anreicherung und Isolierung von bisher unkultivierten Mikroorganismen aus drei unterschiedlichen aquatischen Habitaten (Abb. 1). Dieses innovative Konzept zur Kultivierung bisher unkultivierter Mikroorganismen aus schwer zugänglichen Standorten hat den Bau und Betrieb eines Bioreaktorsystems beinhaltet, dass, basierend auf biologischen Messgrößen, die Umweltproben für einen längeren Zeitraum unter in-situ nahen Bedingungen erhält, um initiale Informationen über die erforderlichen Bedingungen, vorhandene Diversität und stattfindenden Stoffflüsse zu erhalten, und um systematisch, gerichtet und reproduzierbar Kultivierungsversuche (auch nach Fehlschlägen) erfolgreich durchzuführen
Abschlussbericht Verbundprojekt AG Turbo: RoboFlex
Get PDFIn der Zusammenarbeit zwischen dem ITSM der Universität Stuttgart und Everllence wurde im Rahmen dieses Vorhabens (AP 1.5) eine Versuchsanlage zur Erzeugung repräsentativer Diffusorströmungen entwickelt und für experimentelle Untersuchungen eingesetzt. Begleitend zu den experimentellen Untersuchungen wurden verschiedene numerische Modelle entwickelt und anhand der Messergebnisse validiert. Aus diesem Vergleich wurden Empfehlungen zur numerischen Strömungssimulation von Axial-Radial-Diffusoren abgeleitet. Insgesamt zeigte die numerische Simulation unter den gewählten Bedingungen eine hohe Sensitivität gegenüber den Modellparametern mit entsprechenden Auswirkungen auf die beabsichtigte Geometrieoptimierung.
In Arbeitspaket 4.2 des AG Turbo Verbundprojekts RoboFlex ist es den Projektpartnern Hochschule Düsseldorf und Everllence gelungen, eine modellprädiktive Mehrgrößen-Verbundregelung eines exemplarischen Turbomaschinen-Strangs zu entwickeln. Dies erlaubt der Regelungseinheit, alle verfügbaren Stellgrößen simultan zu benutzen, um ein vorgegebenes Regelungsziel zu erreichen. Zudem kann das Regelungsziel flexibel um weitere Vorgaben und Beschränkungen erweitert werden, indem diese in die Kostenfunktion implementiert werden. Ein zentraler Forschungsschwerpunkt war hierbei die Einbindung von Methoden der künstlichen Intelligenz in die Modellierung und im gleichen Zuge deren Überführung und Implementierung in die linearisierte Modellform, die die modellprädiktive Regelung verlangt. Ein besonderes Augenmerk wurde auf die fortlaufende Nachführung des KI-Modells an den zuletzt durch Messungen bekannten Anlagenzustand gelegt
