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Sachbericht zum Verwendungsnachweis Teil II
Get PDFUrbane Räume sind besonders anfällig für die Auswirkungen des Klimawandels, wie z.B. extreme Wetterereignisse, Hitzewellen, Hochwasser und Stürme. Gleichzeitig ist die Komplexität der
Risikobewertung in Städten besonders hoch aufgrund räumlich stark variierender Gefährdung und Verwundbarkeit. Die Umweltbedingungen in Städten ändern sich stets und je nach Stadt bildet sich ein charakteristisches Stadtklima aus. Eine zukunftsorientierte Stadtplanung ist angewiesen auf lokal präzise Wetter-Vorhersagemodelle einerseits und eine gute Datenbasis zur Abschätzung planerischer Maßnahmen andererseits.
Mit Unterstützung von Künstlicher Intelligenz werden lokal präzise Wetter-Vorhersagemodelle für Städte möglich, die zugleich die Komplexität urbaner Systeme abbilden und eine zukunftsorientierte Stadtplanung ermöglichen.
Zu Projektbeginn waren weder KI-basierte Ansätze zur Objekterkennung und Segmentierung im 3D-Raum (z.B. Punktwolken) noch für die Durchführung von lokal präzisen Risikoanalysen (z.B. in Bezug auf Hitze) bekannt. Das übliche Verfahren zur semantischen Segmentierung von Stadtmodellen erfolgte manuell: Menschen betrachten Bilder oder machen Begehungen vor Ort, um anschließend eine Klassifizierung vorzunehmen. Risikoanalysen wurden z.B. anhand numerisch-physikalischer Modelle unter wenigen, theoretisch-angenommenen Fallbeispielen berechnet (z.B. sommerliche Extremwetterlagen heute und in Zukunft), da Simulationen mit physikalischen Modellen daten- und rechenintensiv sind. Gleichzeitig fehlten beispielsweise Ansätze für eine
evidenzbasierte Anpassungsplanung, vor allem auf der Quartiersebene. Hier galt und gilt es, Daten- und Wissenslücken zu schließen, um kurzfristige Entscheidungsgrundlagen für die kommunale Katastrophen- und Daseinsvorsorge zu generieren und diese gleichzeitig im Rahmen verfügbarer Instrumente der informellen und strategischen Stadtplanung für mittel- und langfristig angelegte Maßnahmen der klimaresilienten Stadtentwicklungsplanung verfügbar zu machen. Auch rechtlich betrat das Projekt weitgehend Neuland, denn zu Projektbeginn existierte keine Untersuchung zum Einsatz von KI-basierten Methoden in rechtlichen Steuerungsinstrumenten der Klimaanpassung.
Datei-Upload durch TI
Abschlussbericht (Sachbericht zum Verwendungsnachweis)
Get PDFIm Teilvorhaben WIR-V1.3-i stand insbesondere die Entwicklung und Fertigung von Verbundbauteilen aus rCF-Materialien im Mittelpunkt, beispielsweise von Verbindungsmitteln für Wandsysteme. Parallel dazu wurde die Abstimmung der Prozessketten für Demontage- und Rückbauszenarien untersucht und weiterentwickelt.
Für die Entwicklung der Bauteile wurden bestehende Verbindungsmittel analysiert und im Hinblick auf die Nutzung von rCF-Materialien konstruktiv und werkstofftechnisch weiterentwickelt. Die entwickelten Lösungen wurden anschließend anhand von Bauteilprüfungen experimentell validiert. Die dabei eingesetzten Prozesse und Materialien wurden innerhalb einer abgestimmten Gesamtprozesskette erprobt. Ein besonderer Schwerpunkt lag auf der Spritzgusstechnologie, die für die Verarbeitung von rCF-Materialien angepasst und weiterentwickelt wurde. Gleichzeitig wurden praxistaugliche Rückbauszenarien entwickelt und untersucht, um eine zukünftige Demontage und Wiederverwertung der Bauteile zu ermöglichen.
Auf Basis der definierten Anwendungsfälle wurden Demonstratoren im Großmaßstab hergestellt. Diese wurden im Fertigteilwerk produziert und anschließend hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften sowie ihrer Funktionalität innerhalb der Bauteilsysteme geprüft.
Ein weiteres Ziel des Teilvorhabens bestand in der Weiterentwicklung der Herstellungstechnologie sowie der Prüfung von Verbindungselementen aus rCF-Material. Darüber hinaus wurde untersucht, wie die entwickelten Verbindungselemente und die daraus entstehenden Carbonbetonbauteile in vollautomatisierte Produktionsprozesse für Wandsysteme integriert werden können. Im Ergebnis des Vorhabens standen Verbindungselemente aus rCF-Material sowie geeignete Verarbeitungsabläufe für rCF-basierte Carbonbetonbauteile zur Verfügung. Zudem wurden aufeinander abgestimmte Prozessketten für Herstellung, Verarbeitung und Rückbau entwickelt und erprobt. Mit Abschluss des FuE-Vorhabens verfügte die SFP über erprobte rCF-Lösungen, die eine ressourcen- und kosteneffiziente Bauteilfertigung ermöglichen und damit eine erfolgreiche Markteinführung neuartiger Produkte im Bauwesen unterstützen
Abschlussbericht - Verbundprojekt: port_AI - Ein volldigitaler Zwilling für Hafenbauwerke unter Nutzung von IoT, 5G, BIM, AR- und KI-Verfahren zum Aufbau eines smarten Building-Lifecycle-Managements
Get PDFDeutschland verfügt über etwa 3.000 km Uferwände in Häfen und an Wasserstraßen sowie rund 2.500 Anlagen an den Bundeswasserstraßen. Etwa 80 % der Schleusen und Wehre sind älter als 50 Jahre, 30 % sogar älter als 100 Jahre, obwohl ihre theoretische Lebensdauer bei etwa 80 bis 100 Jahren liegt. Untersuchungen der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) zeigen, dass sich etwa 70 % dieser Anlagen nur noch in einem ausreichenden oder sogar ungenügenden Zustand befinden (Bundesanstalt für Wasserbau, 2018). Um den Betrieb in Zukunft sicherzustellen, sind zeitnah und nahezu flächendeckend massive Investitionen in den Erhalt der Infrastruktur unerlässlich.
Forschungsziel des vorliegenden Projekts ist es, Hafenbauwerke als volldigitale Zwillinge abzubilden. Unter Einsatz von IoT-basierter Messtechnik und KI-Technologien wird so eine intelligente Hafeninfrastruktur geschaffen. Dies ermöglicht die genaue Diagnose von Erhaltungszustand und Restlebensdauer sowie eine frühzeitige Fehlerdetektion, ohne das reale System zu beeinträchtigen
Sachbericht zum Verwendungsnachweis
Get PDFBildung findet nicht nur in Schulen statt, sondern in allen Lebensbereichen – in Familien, Vereinen, Initiativen und anderen Kontexten der Zivilgesellschaft. Engagierte Einzelpersonen und zivilgesellschaftliche Organisationen tragen damit maßgeblich zur Gestaltung lokaler Bildungslandschaften bei. Dennoch ist ihre Rolle in Forschung und Politik bisher wenig beachtet. Das Forschungsvorhaben setzte hier an und untersuchte zivilgesellschaftliches Bildungsengagement auf individueller wie organisatorischer Ebene. Im Fokus standen zudem Kooperationen zwischen Akteuren, da Zusammenarbeit als Schlüssel wirksamen Bildungsengagements gilt. Das Verbundprojekt setzte hierfür ein Mixed-Method-Design ein. Ziel war es, die Strukturen, Bedingungen und Potenziale dieses Engagements zu erfassen sowie Handlungsperspektiven für Politik, Forschung und Praxis abzuleiten.
Insgesamt zeigt das Projekt, dass systematische Erhebungen notwendig sind, um Bildungsengagement in seiner Breite sichtbar zu machen. Die Kombination aus quantitativen und qualitativen Methoden sowie die gezielte Aufbereitung der Ergebnisse in unterschiedlichen Formaten schufen eine fundierte Grundlage für Politik, Forschung und Praxis. Damit nimmt das Projekt eine Pionierrolle im Forschungsfeld ein und setzt neue Maßstäbe für die Analyse und Stärkung zivilgesellschaftlichen Bildungsengagements in Deutschland
GBi5S: Ein auf Flüssigbiopsie basierender Biomarker zur Unterstützung der Frühdiagnose von Krebs und Immundefekten (SWIBRID)
Get PDFSachbericht zum Verwendungsnachweis
No full textNach wie vor sterben jedes Jahr über 600.000 Menschen mit einer HIV Infektion, weit mehr als 1 Million Menschen infizieren sich immer noch jedes Jahr mit HIV - trotz grundsätzlicher Verfügbarkeit von hochwirksamen HIV Medikamenten für die akute Behandlung und auch für eine Prä-Expositionsprophylaxe - und über 5 Millionen Menschen wissen gar nicht, dass sie mit HIV infiziert sind. Einigkeit besteht darüber, dass ein wirksamer, vor HIV Infektion schützender, ggf. Therapie-begleitend einsetzbarer Impfstoff hochwillkommen wäre und das Arsenal an Komponenten zur HIV Prävention und Therapie sinnvoll ergänzen würde.
Wir gehen davon aus, dass ein wirksamer HIV Impfstoff in der Lage sein muss, breit neutralisierende Antikörper (bNAb) zu induzieren, die sich gegen unterschiedliche Epitope des trimeren Hüllproteins richten und in ausreichender Menge von B-Zellen produziert werden. Etwa 5% der HIV Infizierten entwickeln im Laufe einer unbehandelten Infektion nach vielen Jahren solche breit neutralisierenden Antikörper, ohne aufgrund zahlreich vorhandener Fluchtmutationen selbst davon zu profitieren. Die genauere Ansicht dieser bNAbs offenbarte, dass diese ausgehend von dem B-Zellrezeptor auf der ursprünglichen, naiven B-Zelle und getrieben durch eine Co-Evolution von Virus-Escape und B-Zellmaturation eine intensive Affinitätsreifung durchlaufen. Diese manifestiert sich in einer Frequenz an somatischen Hypermutation in den variablen Bereichen der Antikörper und DNA Rearrangements, die verglichen mit der Entwicklung von Antikörpern gegen Oberflächenstrukturen anderer Viren beispiellos ist. Selbst modernste präfusions-stabilisierte HIV-Hüllprotein (Env) Trimere, die mit hohen Affinitäten an die mature Form dieser Antikörper binden, sind nicht in der Lage mit deren naiven Vorläuferversionen zu interagieren.
Wir verfügten zu Beginn des Projektes über ein nach biochemischen/biophysikalischen und immunologischen Kriterien sorgfältig ausgewähltes präfusions-stabilisiertes Hüllprotein Trimer (ConCv5). Dieses Env Trimer konnten wir auf der Grundlage eines in silico Protein Designs so modifizieren (ConCv5-GT; GT germline (gl) targeting), dass wir eine, wenn auch schwache, Bindung an den naiven B-Zellrezeptor (gl) eines bNAb (VRC01; neutralisiert über die Bindung an die Bindestelle für den CD4 Rezeptor, die primäre Eintrittspforte des HIV) zeigen konnten. ConCv5-GT und ConCv5 liegen in GMP Qualität, geeignet für die Testung in klinischen Studien vor
Schlussbericht zum Verbundprojekt "Mobile Bildungsangebote zur MINT-Förderung im ländlichen Raum - Zweite Förderphase: Verstetigung der Bildungsangebote in der Region" (mobilMINT)
Get PDFDie Region Straubing-Bogen steht vor einem wachsenden Bedarf an MINT-Fachkräften. Aufbauend auf den Ergebnissen der ersten Förderphase von 2020 bis 2023 hatte das Cluster „mobilMINT“ den Auftrag, außerschulische, mobile Angebote für Jugendliche im Alter von 10 bis 16 Jahren in den Bereichen Naturwissenschaften und Informatik zu etablieren, ländliche Räume gezielt zu erreichen und insbesondere Mädchen und benachteiligte Jugendliche für MINT zu begeistern. Kernformate aus Phase 1 waren Mobile ForscherWerkstatt, Mobile CodingWerkstatt und GirlsCamp. In der zweiten Förderphase sollten Reichweite, Qualität und regionale Verankerung weiter gesteigert, neue Partner eingebunden, innovative Formate erprobt und die Verstetigung der Angebote vorbereitet werden.
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H2Mare-Projekt PtX-Wind Sachbericht zum Verwendungsnachweis
Get PDFIm Rahmen des Projekts wurde ein prototypischer digitaler Zwilling für Offshore-Power-to-X-Prozesse am Beispiel einer Pilotanlage zur CO2-Methanisierung entwickelt. Die Anlage wurde mit einer bidirektionalen Echtzeit-Datenkommunikation ausgestattet, die reale Messdaten kontinuierlich abgleicht. Dabei wurden sowohl mechanistische als auch datengetriebene Modelle untersucht. Es zeigte sich, dass klassische Ansätze oft an ihre Grenzen stoßen, wenn Temperaturprofile und Umsatz gleichzeitig exakt abgebildet werden sollen. Als besonders effizient erwiesen sich stattdessen Methoden der Modellordnungsreduktion in Kombination mit neuronalen Netzen. Damit ließen sich Temperaturfelder sehr genau und mit drastisch reduziertem Rechenaufwand vorhersagen. Das Projekt belegt, dass die Anlagendynamik auch unter schwankenden Bedingungen in Echtzeit erfasst und für eine optimierte Steuerung genutzt werden kann
Boosting the NOx production in microwave air plasma : a synergy of chemistry and vibrational kinetics
Get PDFThis study employs a quasi-1.5D multi-temperature model to investigate the mechanisms governing NO x production and energy costs in microwave plasma reactors operating at 80 mbar, focusing on the interplay of vibrational, chemical, and electron kinetics, thermodynamics, and transport processes across the discharge and afterglow. In the plasma discharge zone, non-thermal processes enhance NO x production as electrons transfer energy effectively to the vibrational mode of N 2 . However, the non-thermal enhancement is found to diminish rapidly within the central-afterglow region. The simulation results show good agreement with experimental data for both the temperature profile and energy cost. Turbulent effects facilitate radial NO diffusion into cooler regions while simultaneously enhancing cooling of the axial region. These findings highlight the potential to improve NO x synthesis efficiency by optimizing turbulence and maintaining non-thermal conditions, offering new opportunities for the advancement of plasma-based chemical processes