German National Library of Science and Technology
Repositorium für Naturwissenschaften und TechnikNot a member yet
29164 research outputs found
Sort by
Abschlussbericht
Full text linkDie Aufgaben der TU Dortmund bestanden darin, die Netzqualität und EMV von Industrienetzen zu verbessern und eine kontinuierliche Diagnose der Betriebszustände zu realisieren. Hierzu gehörten unterschiedliche wissenschaftliche Fragestellungen, die beispielsweise die Auswahl von Methoden zur KI-basierten Diagnose sowie von Ansätzen zur aktiven Reduktion elektromagnetischer Störungen durch Methoden der aktiven Gate-Ansteuerung oder aktive digitale Filter betreffen. Hierzu war außerdem die Entwicklung synchroner Sensorknoten und echtzeitfähiger Edge-Devices erforderlich. Im Einzelnen wurden die folgenden wissenschaftlichen bzw. technischen Ziele erreicht:
- Die Simulationsumgebung der Referenzanlage und die Anbindung an die Trainingsumgebung sind realisiert.
- Die EMV-Sensorknoten sowie deren Synchronisation und die Übertragung der Messdaten an das Edge-Device sind entwickelt und implementiert.
- Die Hardware und das Betriebssystem des Edge-Device zur Anbindung an die Cloud, die Sensorknoten und die aktiven EMI-Filter sind vorhanden.
- Die Diagnose-KI zur Identifikation passiver Systemkomponenten ist implementiert.
- Die aktiven EMI-Filter und aktiven Gate-Treiber sind entwickelt und deren Potential zur Reduktion von EMV-Störungen ist im Labor getestet und analysiert.
- Die Funktionalität aller entwickelten Systemkomponenten bestehend aus EMV-Sensorknoten, EMV-Edge-Device, Diagnose-KI und EMI-Filter ist im Gesamtdemonstrator validiert
Sachbericht zum Verwendungsnachweis, Verbundprojekt in der Fördermaßnahme "Digital GreenTech - Umwelttechnik trifft Digitalisierung" - 2. Stichtag (31.10.2022) im Förderbereich BMBF-Aktionsplan "Natürlich.Digital.Nachhaltig."
Full text linkDas Projekt AImon5.0 adressiert den Bedarf an verbesserten Monitoringverfahren für gravitative Massenbewegungen wie Steinschläge, Rutschungen und felsmechanische Instabilitäten. Ziel war die Entwicklung einer qualitätsgesicherten Methodik zur Nutzung hochfrequenter 3D-Daten permanent arbeitender terrestrischer Laserscanner für ein kontinuierliches 4D-Monitoring. Hierfür wurden Verfahren zur Registrierung und Qualitätssicherung multitemporaler Punktwolken, zur modellgestützten Beschreibung von Unsicherheiten sowie zur automatisierten Detektion und Charakterisierung von Veränderungen entwickelt und in einen integrierten Analyseworkflow überführt. Ein dauerhaft betriebenes Testfeld am Trierer Augenscheiner diente der Validierung der Ansätze. Die Ergebnisse zeigen, dass ein qualitätsgesichertes, automatisierbares 4D-Monitoring gravitativer Prozesse technisch umsetzbar ist und neue Möglichkeiten für Forschung und Praxis eröffnet
Schlussbericht zum Vorhaben
Full text linkDas Verbundvorhaben „MoInSe – Daten- und Modellbasiertes Informationsmanagement für die Systementwicklung“ hatte zum Ziel, eine konzeptionelle und pilotartige Engineering-IT-Plattform zu entwickeln, die den steigenden Anforderungen der Systementwicklung vernetzter, softwareintensiver Fahrzeuge gerecht wird. Zentrale Zielsetzung war, heterogene Produktmodelle und deren verwaltende IT-Systeme so zu verknüpfen, dass eine anwendungsübergreifende, kontextbasierte und intuitiv bedienbare Suche, die durchgängige Rückverfolgbarkeit von Beziehungen zwischen Entwicklungsartefakten sowie eine datenbasierte Planung zukünftiger Entwicklungsprojekte ermöglicht werden. Hierzu sollten Prozesse, Tools, Informationsstandards, Aufbauorganisation und Aktivitäten der Systementwicklung systematisch erhoben, die relevanten Datenquellen mit variabler Integrationstiefe in einem Federation Layer zusammengeführt und deren Metadaten kontextbasiert vernetzt werden. Ergänzend war die Entwicklung methodischer und technischer Unterstützungsansätze zur projektbegleitenden Erstellung von Tracelinks vorgesehen, um darauf aufbauend eine kontextbasierte Enterprise Search und eine Forecast-Simulations-Engine zu realisieren und anhand eines Musterprojekts zu evaluieren
Kurzbericht/Schlussbericht
Full text linkDie "Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics" (ELI-NP) ist ein neu errichtetes Forschungszentrum in Magurele/Bukarest. Neben experimentellen Hochleistungslaser soll hier eine Beschleunigeranlage zur Erzeugung von brillanten fast-monoenergetischen und vollständig polarisierten Gammastrahlen realisiert werden. Bereits in die Planungen für ELI-NP, sowie in die Definition eines wissenschaftlichen Programms vor allem für die ersten Experimente, waren der Antragsteller und seine Arbeitsgruppe bereits stark involviert. Insbesondere wurden Experimente zur "kosmischen Uhr" Tantal-180m und zu Transuranen wie Isotopen des Plutonium und Californium vorgeschlagen und positiv evaluiert. Des Weiteren wurde an der TU Darmstadt ein Strahlmonitor zur online-Vermessung der Polarisation, Intensität und Energieverteilung des ELI-NP Gammastrahls konzipiert und gebaut. Dieser Strahlmonitor wurde nun nach Bukarest zur ELI-NP verbracht. Es wird derzeit kommissioniert und in Betrieb genommen.
Am S-DALINAC Elektronenbeschleuniger am Institut für Kernphysik der TU Darmstadt wurden erste Messungen am Isotop 242 Pu durchgeführt. Hierzu musste der Photonenstreu-Setup zur Erfüllung höchster Sicherheitsvorschriften umfassend angepasst werden. Das Experiment führte zu der erstmaligen Beobachtung von Dipolanregungen und ihren M1 (und E1) Anregungsstärken in diesem schwersten, je in Photonenstreuung untersuchten Nuklid. Die gefundenen Zustände der nuklearen Scherenmode und ihre gemessenen Anregungsstärken und Gammazerfälle werden direkt in die weiteren Experimentplanungen für ELI-NP, bzw. bis zur Fertigstellung des dortigen Gammastrahlsystems für Forschungen an der U.S.-amerikanischen High Intensity γ–ray Source (HIγS), eingehen.
Weitere im Rahmen des Projekts durchgeführte, bzw. fertiggestellte, Arbeiten befassten sich mit der Nutzung von Gammastrahlen im niederen Energiebereich für die Beantwortung von Kernstrukturfragen, in diesem Falle die umstrittene Evolution der E2 Stärkeverteilung in Zinn-Isotopen. Diese Arbeiten können insbesondere für die erste Phase eines Gammastrahlsystems an ELI-NP, in der nur wenige MeV Energie erreicht werden können, neue Wege eröffnen. Auch die Nutzung von Gammastrahlen mit hoher Brillanz (ca. 1 % relative Energieauflösung des Strahls) konnte an HIS getestet werden und führte zu dem überraschenden Ergebnis, dass auch Dipol-angeregte Kernzustände bei hohen Energien, also hohen Zustandsdichten, in deformierten Kernen nicht nur statistisch zerfallen, sondern zumindest teilweise durch strukturelle Phänomene wie die K Quantenzahl dominiert sind
Sachbericht zum Verwendungsnachweis
Full text linkIn der Tierproduktion werden durch akute und chronische Staphylokokken-Mastitiden massive finanzielle Verluste für den Produzenten durch verminderte Milchleistung der infizierten Kuh, Preisabzüge bei verminderter Milchqualität bis hin zu Abgabeverbot der Milch und deutlich erhöhten, vorzeitigen Tierabgängen verursacht.
Durch die hohe Kontagiosität dieser Bakterien wird die Infektion schnell zum tierschutzrelevanten Herdenproblem und durch den zoonotischen Charakter z.B. von MRSA-Klonen zum nosokomialen Problem für die Humanmedizin mit erheblichen Kosten für das Gesundheitssystem. Sowohl in der Tiermedizin als auch in der Humanmedizin sind hygienisierende Maßnahmen (z.B. frühzeitige Erkennung von Trägern und gezielte Überwachung) Schlüsselfaktoren für die Eindämmung stattgefundener Ausbrüche. Ganz im Sinne dieses One-Health Problems soll ein Multiparameter-Staphylokokken-Schnelltest entwickelt werden, der sowohl in der Humanmedizin als auch in der Tiermedizin disloziert eingesetzt werden kann. Prospektiv soll dieses Gerät auch einen möglichen Einsatz in der Umweltmedizin finden, sodass Umweltkontaminationen und daraus resultierende Risiken besser eingeschätzt werden können.
Das Hauptziel des Projekts war die Etablierung eines integrierten und dezentralen Testformats. Dieses ermöglicht eine kosteneffektive und schnelle molekulardiagnostische Erkennung von Staphylococcus aureus /MRSA in Abstrichproben (z. B. Milchproben von Rindermastitis) oder Anreicherungskulturen. Darüber hinaus erlaubt es die Erkennung relevanter Virulenzfaktoren und Resistenzgene sowie die Typisierung zum Preis von kulturbasierten Tests.
Der Projektpartner BLINK AG nutzte die neuartige Open-Source-Produktplattform BLINK One in Kombination mit einer bead-basierten Nanoreaktortechnologie. Dadurch wurde Multiplexing in Form paralleler Einzelreaktionen ermöglicht, was zu sensitiven molekularbiologischen Nachweisen bei der gleichzeitigen Verarbeitung verschiedener Proben in einem einzigen Testlauf führte. Das Ziel dieser Kombination war es, die Kosten dezentraler, komplexer Tests für breite Screening-Anwendungen wirtschaftlich attraktiv zu gestalten.
Der konzeptionelle Ansatz sieht den ubiquitären Einsatz dieses Geräts in allen Disziplinen des One-Health-Bereichs vor. Ein verfügbarer Schnelltest, der hohen Mobilität und schnelle Anpassungsfähigkeit der Zielgenstrukturen kombiniert, ermöglicht die Berücksichtigung der raschen Entwicklung von Antibiotikaresistenzen
Ausführlicher Sachbericht zum Teilvorhaben
Full text linkDas Projekt AnoMed verfolgte das Ziel, die sichere und datenschutzkonforme Nutzung medizinischer Daten durch die Entwicklung tragfähiger wissenschaftlicher Grundlagen und methodischer Konzepte zu schaffen. Dazu diente die systematische Erforschung neuer Anonymisierungslösungen und sicherer Datenverarbeitungsverfahren, welche durch weitere Ziele wie die Kl¨arung regulatorischer und datenschutzrechtlicher Fragestellungen, einen beschleunigten Tech-
nologietransfer und die Wissenschaftskommunikation an die Öffentlichkeit ergänzt worden sind.
Einen Schwerpunkt bildete die Entwicklung einer Wettbewerbsplattform, in welcher Anonymisierungstechnologien in medizinischen Beispielszenarien praxisnah evaluiert werden k¨onnen, was evidenzbasierte Technologieentscheidungen ermöglicht. Der Aufbau eines Forschungsnetzwerks sollten die in AnoMed und verwandten Projekten gewonnenen Fortschritte auch nachhaltig erhalten bleiben. Durch diesen ganzheitlichen Ansatz aus Anonymisierungsforschung, daten-
schutzrechtlicher Erfahrung, medizinischer Domänenexpertise und Kompetenzen im maschinellen Lernen hat AnoMed eine Grundlage für Werkzeuge geschaffen, welche Gesundheitsdaten unter Gewährleistung von Informationssicherheit und Datenschutz verarbeiten können.
Herkömmliche Anonymisierungsverfahren wie die k-Anonymität oder einfache Aggregationsansätze konnten sich bislang teils etablieren, jedoch hat die jüngere Forschung zahlreiche Deanonymisierungsangriffe gegen diese entdeckt. Moderne Verfahren – beispielsweise auf Basis der Differential Privacy – bieten hingegen robuste mathematische Garantien gegen derartige Angriffe. Zudem sind existierende Verfahren nur begrenzt auf hochdimensionale oder longitu-
dinale Daten anwendbar, wie sie in der Medizin vorkommen. Auf regulatorischer Ebene waren die gesetzlichen Anforderungen an die Datenverarbeitung und Anonymisierung zwar definiert, hinsichtlich ihrer technischen Umsetzung in der praktischen Anwendung bestanden jedoch teils erhebliche Unsicherheiten.
Die UHH hat sich in ihrem Teilvorhaben mit Anonymisierungslösungen befasst. Einen Schwerpunkt bildete die systematische Untersuchung der herk¨ommlichen Anonymisierungstechnologien sowie ihrer Schw¨achen, um so einen Bezugspunkt für die Evaluation ihrer modernen Alternativen zu schaffen und die Risiken ihrer Nutzung aufzuzeigen. Zusätzlich beteiligte sich die UHH an der Weiterentwicklung von anonymisierenden Lernverfahren sowie der allgemeinverständlichen
Aufbereitung technischen Fachwissens zur (De-)Anonymisierung, besonders im datenschutzrechtlichen Kontext wie bei der Erfüllung von Informationspflichten
Schlussbericht
Full text linkDas Projekt baut auf den Erkenntnissen, Ergebnissen und methodischen Entwicklungen des vorangegangenen Verbundprojekts "Verchromt" auf und verfolgt das Ziel, die Wechselwirkungen zwischen unterschiedlichen Strahlenqualitäten und der dreidimensionalen Kernarchitektur systematisch zu analysieren. Im Zentrum steht das mechanistische Verständnis, wie die durch CTCF, Cohesin und Condensine vermittelte Chromatinorganisation die Induktion, räumliche Verteilung und Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen sowie die Wahl der beteiligten Reparaturwege beeinflusst. Diese Fragestellungen sind sowohl für die Entwicklung von Konzepten zur selektiven Radiosensibilisierung entarteter Tumorzellen bei gleichzeitiger Schonung von Normalgewebe als auch für das strahlenschutzrelevante Verständnis der erhöhten biologischen Wirksamkeit dicht ionisierender Strahlung von hoher Bedeutung. Aufbauend auf Vorarbeiten, die gezeigt haben, dass Veränderungen der globalen Chromatinorganisation die Nutzung alternativer Endverknüpfungswege (alt-EJ) erheblich beeinflussen, untersucht das Projekt gezielt die funktionellen Konsequenzen von CTCF-, Cohesin- und Condensin-abhängigen Chromatinrestrukturierungen auf das strahleninduzierte Schadensspektrum und die Reparaturwegwahl. Durch die Kombination unterschiedlicher Strahlenqualitäten mit der gezielten Modulation zentraler Chromatinorganisatoren soll ein integriertes Modell entwickelt werden, das die Rolle der Chromatinarchitektur als aktiver Regulator der zellulären Strahlenantwort beschreibt.The project builds on the findings, results, and methodological developments of the preceding collaborative project "VERCHROMT" and aims to systematically analyze the interactions between different radiation qualities and the three-dimensional nuclear architecture. Central to the project is a mechanistic understanding of how chromatin organization mediated by CTCF, cohesin, and condensins influences the induction, spatial distribution, and repair of DNA double-strand breaks, as well as the choice of the involved repair pathways. These questions are of high relevance both for the development of concepts for the selective radiosensitization of malignant tumor cells while sparing normal tissue, and for the radiation protection–relevant understanding of the increased biological effectiveness of densely ionizing radiation. Building on prior work demonstrating that alterations in global chromatin organization substantially affect the use of alternative end-joining pathways (alt-EJ), the project specifically investigates the functional consequences of CTCF-, cohesin-, and condensin-dependent chromatin reorganization on the radiation-induced damage spectrum and repair pathway choice. By combining different radiation qualities with the targeted modulation of key chromatin organizers, the project aims to develop an integrated model describing chromatin architecture as an active regulator of the cellular radiation response