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Abschlussbericht zu dem Verbundvorhaben im Rahmen der Ausschreibung "Anonymisierung für eine sichere Datennutzung"
Das Verbundvorhaben "SynthiClick: Anonymisierung und Synthese von Clickpfaden und Verhalten im Web" adressiert das Spannungsfeld zwischen dem hohen Analysewert granularer Nutzungsdaten und den damit verbundenen Datenschutzrisiken. Ziel des Projekts war die Entwicklung von Methoden zur Erzeugung synthetischer, eigenschaftstreuer Web-Nutzungsdaten, die für Analyse- und Forschungszwecke nutzbar bleiben und zugleich das Risiko der Re-Identifikation bzw. Offenlegung sensibler Informationen reduzieren. Hierzu wurden Verfahren zur synthetischen Generierung von Click-Traces und Sessions, Metriken zur Bewertung von Datengüte und Privacy-Utility-Trade-offs sowie Angriffsszenarien zur Quantifizierung von Identifizierbarkeitsrisiken entwickelt und in einem End-to-End-Framework zusammengeführt. Als wesentliches Transferergebnis wurde ein webbasierter Demonstrator aufgebaut, der synthetische und reale Web-Traffic-Daten auf Basis einer großen, praxisnahen Datenbasis vergleichend visualisiert und quantitativ bewertet. Das Projekt zeigt, dass sich synthetische Nutzungsdaten als vielversprechender Ansatz für datenschutzsensitivere Analysen digitaler Medienangebote eignen und schafft zugleich eine Grundlage für weiterführende Forschung und praktische Verwertung, unter anderem durch Open-Source-Artefakte, wissenschaftliche Publikationen und den Transfer in nachgelagerte Vorhaben
Sachbericht
Der vorliegende Sachbericht Teil II dokumentiert die inhaltliche Umsetzung und die erzielten Ergebnisse des Verbundvorhabens AgroWert-Regio im Projektzeitraum vom 01.02.2023 bis zum 31.12.2025. Im Mittelpunkt stehen die praktischen, wissenschaftlichen und transferorientierten Arbeiten zur Entwicklung und Erprobung agroforstlicher Wertschöpfungsketten in der Modellregion Lausitz.
Ziel des Vorhabens war es, agroforstliche Produktionsweisen nicht nur als landnutzungs- und klimapolitisch relevante Systeme zu betrachten, sondern deren wirtschaftliche Tragfähigkeit, gesellschaftliche Einbettung und vermarktungsbezogene Anschlussfähigkeit systematisch zu untersuchen. Der Sachbericht Teil II legt dar, wie hierfür Geschäftsmodelle analysiert und weiterentwickelt, Umwelt- und Klimaleistungen bewertet, kooperative Vermarktungsansätze erprobt sowie dialogische Transferformate umgesetzt wurden und bildet die erzielten Ergebnisse und deren Übertragbarkeit über die Projektlaufzeit hinaus ab.
Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Zusammenarbeit zwischen wissenschaftlichen Akteur*innen und Praxispartnern entlang realer Wertschöpfungsketten. Die dargestellten Inhalte basieren auf der engen Verzahnung von Forschung, betrieblicher Praxis, regionaler Netzwerkarbeit und Kommunikation. Dadurch werden sowohl wissenschaftliche Erkenntnisse als auch praxisnahe Erfahrungen zur Umsetzung agroforstlicher Wertschöpfungsansätze in der Region nachvollziehbar dargestellt
Schlussbericht zum Projekt
Stand der Wissenschaft und Technik
Mehrere Projekte wie AStriD in Potsdam und MAAS in Darmstadt erzielten bereits erste Erfolge beim autonomen und ferngesteuerten Fahren von Straßenbahnen, vor allem im Depotbereich. Parallel dazu wurden in der VDV-Schrift 890 Anforderungen für automatisierte Betriebshöfe definiert, welche das Projekt SmarTram nutzte und um Szenarien im städtischen Netz erweiterte. Trotz dieser Fortschritte ist die vollständig autonome Straßenbahn weiterhin ein unerreichtes Ziel, wobei das Fahren auf Sicht im realen Stadtverkehr die größte Hürde bleibt.
Zielsetzung
Das Hauptziel des Projekts ist die Erarbeitung und Verbesserung technischer Lösungen zur Nutzung von Automatisierungspotenzialen im Straßenbahnverkehr. Eine besondere Herausforderung liegt dabei in der Umfelderkennung und der sicheren Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern, da Straßenbahnen „auf Sicht“ fahren. Es sollen grundlegende Sicherheitsanforderungen, Funktionsumfänge und Schnittstellen zwischen Fahrzeug, Infrastruktur und Betrieb definiert werden. Diese Erkenntnisse dienen als Basis für die Entwicklung zukünftiger, branchenweiter Standards für den automatisierten Straßenbahnbetrieb. Letztendlich zielt das Projekt darauf ab, die Betriebskosten zu senken, Transportkapazitäten zu erhöhen und das Sicherheitsniveau für Fahrgäste und Personal zu verbessern.
Ergebnisse
Im Projekt erfolgte zuerst die Definition des Anwendungskontextes in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern. Darauf aufbauend wurden die Systemarchitektur des Fahrzeugs (Tatra 3D-M) entworfen sowie die notwendigen Fahrfunktionen analysiert und technologisch konzipiert. Ein wesentlicher Teil der Arbeit umfasste die Entwicklung dieser Fahrfunktionen und die Gestaltung der Kommunikationsschnittstellen, einschließlich eines Arbeitsplatzes für einen Remote-Operator. Zur Validierung der Konzepte wurde eine umfassende Betriebssimulation durchgeführt und ein Versuchsaufbau zur Systemvalidierung realisiert.State of the art
Several projects, such as AStriD in Potsdam and MAAS in Darmstadt, have already achieved initial success in autonomous and remote-controlled tram operation, particularly in depot areas. At the same time, VDV publication 890 defined requirements for automated depots, which the SmarTram project used and expanded to include scenarios in the urban network. Despite this progress, fully autonomous trams remain an unattained goal, with driving on sight in real urban traffic remaining the biggest hurdle.
Objective
The main objective of the project is to develop and improve technical solutions for exploiting automation potential in tram transport. A particular challenge here lies in environment recognition and safe interaction with other road users, as trams operate ‘on sight’. Fundamental safety requirements, functional scopes and interfaces between vehicles, infrastructure and operations are to be defined. These findings will serve as the basis for the development of future industry-wide standards for automated tram operation. Ultimately, the project aims to reduce operating costs, increase transport capacity and improve safety levels for passengers and staff.
Results
The project began with the definition of the application context in collaboration with the project partners. Based on this, the system architecture of the vehicle (Tatra 3D-M) was designed, the necessary driving functions were analyzed and technologically conceived. A significant part of the work involved developing these driving functions and designing the communication interfaces, including a workstation for a remote operator. To validate the concepts, a comprehensive operational simulation was carried out and a test setup for system validation was implemented
Sachbericht der QuantPi GmbH zum Projekt PriSyn - Repräsentative, synthetische Gesundheitsdaten mit starken Privatsphärengarantien
Das Projekt PriSyn widmete sich der drängenden Herausforderung, hochsensible biomedizinische Daten zugänglich zu machen, ohne dabei die Privatsphäre der Patientinnen und Patienten zu gefährden.
Die Aufgabenstellung des Teilvorhabens der QuantPi GmbH bestand darin, zuverlässige und interpretierbare Metriken zu entwickeln, die eine ganzheitliche Qualitätsbewertung von synthetisch erzeugten Gesundheitsdaten ermöglichen
Abschlussbericht zum Projekt
Das interdisziplinäre Forschungsprojekt MuM-Video zielte darauf, wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse für den lernwirksamen Einsatz digitaler Erklärvideos im fach- und sprachintegrierten Mathematikunterricht der Sekundarstufe zu generieren. Im Fokus stand die Frage, wie die Qualitätsmerkmale Verstehensorientierung und kognitive Aktivierung aus medien-, mathematik- und sprachdidaktischer Perspektive gestaltet werden müssen, um interaktive Erklärvideos zum Algebra-Verständnis lernförderlich in Unterricht einzubinden und Lehrkräfte entsprechend zu professionalisieren. In iterativen Design-Research-Prozessen wurden auf Medien-, Unterrichts- und Fortbildungsebene Entwicklungsprodukte erstellt und empirisch untersucht. Auf Medienebene zeigte sich, dass fachdidaktisch treffsichere Interaktionselemente in Verbindung mit Selbsterklärungsprompts gehaltvolle konzeptuelle Lernprozesse anregen, insbesondere wenn typische Lernendenvorstellungen explizit aufgegriffen werden. Auf Unterrichtsebene wurde die Lernwirksamkeit des entwickelten zweiphasigen Designs – mit vorbereitenden Aufgaben und einer anschließenden videobasierten Systematisierungsphase – im Rahmen einer randomisierten kontrollierten Interventionsstudie empirisch nachgewiesen. Dabei wurden videobasierte Systematisierungsphasen mit einer Kontrollbedingung kontrastiert. Die Ergebnisse zeigen signifikante Lernzuwächse zugunsten der Video-Bedingung, insbesondere bei Lernenden mit hoher Nutzungsintensität. Zudem profitierten Lernende mit geringem Vorwissen in besonderem Maße von den interaktiven Erklärvideos, was deren inklusives Potenzial unterstreicht. Für Lernende mit geringerer Nutzungsintensität erwiesen sich moderierte Unterrichtsgespräche im Anschluss an die Videonutzung als zentral. Auf Fortbildungsebene wurden Konzepte entwickelt, die Lehrkräfte für einen fachdidaktisch präzisen und aktivierenden Videoeinsatz professionalisieren. Videos sowie Unterrichts- und Forbildungsmaterialien wurden als Open Educational Resources über das Deutsche Zentrum für Lehrkräftebildung Mathematik (DZLM) bereitgestellt und werden in großen bundesweiten DZLM-Fortbildungsprogrammen integriert
Sachbericht zum Verwendungsnachweis
Das Verbundvorhaben IREKA zielte auf eine signifikante Reduzierung des Iridium-Einsatzes auf der PEM-Anode unter Beibehaltung der katalytischen Aktivität. Da Iridium auf der Erde kaum noch verfügbar ist, wird bei wachsendem Energieverbrauch und dem geplanten Ausbau der PEM-Elektrolysekapazitäten der Preis sowohl des Iridiums als auch der darauf basierenden Technologie kontinuierlich ansteigen. Die Reduzierung des Iridium-Gehaltes sollte durch
Beimischung eines weiteren Metalls (z.B. durch Legierungsbildung), Verbesserung der Morphologie, der Verteilung und der Partikelgrößen durch alternative Syntheserouten sowie die Erhöhung der Korrosionsstabilität durch Dotierung des Trägermaterials erfolgen. Erfolgreiche Kandidaten sollten dem Projekt SEGIWA, (TP1a) mitgeteilt werden, damit in dem dortigen Arbeitspaket 5.2 Iridium-arme Anodenkatalysatoren in der Synthese in Richtung industrielles
Niveau hochskaliert werden, für einen Einbau in die MEA zur Verfügung gestellt werden sowie im Industriekontext validiert werden können.
Das Teilvorhaben LIKAT „Iridiumreduzierung durch Synthesestrategien, Nanostrukturen, Bei mischung anderer Metalle, alternative Synthesekonzepte“ war in sechs Arbeitspakete gegliedert. Inhalte des Arbeitspaketes AP1 waren Versuche zur Iridium-Reduzierung in der Synthese von Anodenmaterialien. Das Arbeitspaket AP2 enthielt Arbeiten zur Iridium-Reduzierung durch gezielte Bildung von Nanostrukturen. Im Arbeitspaket AP3 wurden dann Versuche zur Iridium-Reduzierung durch Beimischung eines weiteren Metalls durchgeführt. Im Arbeitspaket AP4 erfolgte eine Iridium-Reduzierung durch die Anwendung alternativer Synthesekonzepte. Eine Zusammenführung der Synthesestrategien und Optimierung erfolgte im Arbeitspaket AP5. Das Arbeitspaket APO diente der Vernetzung von Innovationspool und Scale-up
Schlussbericht zum Vorhaben
Das Forschungsvorhaben FI-IL zielte auf die Entwicklung einer Funktionsintegrierten intelligenten Lamelle (FI-IL) aus faserverstärktem Kunststoff (FVK). Ziel war es, die aktuell vorliegenden Belastungszustände durch einen integrierten Sensor im Bauteil zu messen und diese Informationen über ein BUS-System weiterzugeben. Sowie daraus eine ortsaufgelöste Messung von Spannungen zu einem deutlich geringeren Preis als bestehende Sensorsysteme zu erreichen. Durch das ressourcenschonende Produktionsverfahren Pultrusion wurde sich für ein wirtschaftliches Herstellungsverfahren von faserverstärkten Kunststoffen entschieden.
Ein zentraler Vorteil der FI-IL ist ihre Fähigkeit zur permanenten Zustandsüberwachung, wodurch eine prädiktive Wartung möglich wird. Dies führt zu einer Verlängerung der Lebensdauer von Bauteilen, Einsparung von Ressourcen und einer verbesserten Nachhaltigkeit. Zudem lassen sich anhand der gesammelten Daten Rückschlüsse über Lasten ziehen, die in zukünftige Konstruktionen einfließen können. Die Schwerpunkte des Forschungsprojektes waren demnach:
- Funktionsintegration: Entwicklung eines textilen Halbzeugs mit integriertem Sensor zur Messung von Dehnungen.
- Wirtschaftlichkeit: Optimierung der großserientauglichen Pultrusionsfertigung für die ressourcenschonende Herstellung der FI-IL.
- Nachhaltigkeit: Nutzung der gesammelten Daten für die intelligente Analyse des Bauteilzustands und Ableitung von Handlungsempfehlungen für zukünftige Konstruktionen.
Die Technologie wurde branchenübergreifend anhand dreier Anwendungsfälle getestet:
- Energie - Messung der Belastungszustände in Rotorblättern von Windkraftanlagen zur Optimierung von Betriebsstrategien und Verringerung von Ausfallzeiten.
- Bauwesen - Verbesserung der Sicherheit von Bauwerken wie Brücken durch kontinuierliche Spannungsüberwachung.
- Mobilität - Überwachung der Beladung von Cargo-Bikes, um Überladung und damit verbundene Schäden zu vermeiden