Gondang: Jurnal Seni dan Budaya
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Abschlussbericht
No full textDer urbane Verkehr der Gegenwart ist durch hohe Verkehrsdichte, erhebliche Emissionen und ineffiziente Nutzung von Transportkapazitäten gekennzeichnet. Konventionelle Ansätze zur Elektrifizierung und Automatisierung einzelner Fahrzeuge reichen nicht aus, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Vor diesem Hintergrund bietet das "City-Bot"-Konzept der EDAG Group einen ganzheitlichen Lösungsansatz zur nachhaltigen Transformation urbaner Mobilität.
Das Konzept sieht eine vollständig vernetzte, modulare Fahrzeugflotte vor, die als zentrale Mobilitätsplattform für Güter- und Personentransport sowie kommunale Dienstleistungen fungiert. Diese Flotte wird durch ein intelligentes Leitsystem gesteuert, das so-wohl eine optimale Ressourcennutzung als auch eine datengetriebene Effizienzsteigerung ermöglicht. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle "Avatar" erleichtert die Interaktion mit Fußgängern und Radfahrern und erhöht somit die Akzeptanz im städtischen Raum. Durch die Einführung des CityBot-Ökosystems soll die innerstädtische Fahrzeugzahl auf etwa 20 % des heutigen Niveaus reduziert werden, was zu einer erheblichen Verbesserung der Lebensqualität führt.
Das Projekt verfolgt das Ziel, das CityBot-Ökosystem als innovatives, nachhaltiges und wirtschaftlich tragfähiges Mobilitätskonzept zu entwickeln und zu erproben. Dafür wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt, der technische, ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Aspekte integriert
Leitfaden – Strategischer Einsatz von Monitoring für Ingenieurbauwerke
No full textDas Forschungsprojekt zielte darauf ab, den strategischen Einsatz von Monitoring für Ingenieurbauwerke, insbesondere Brücken, zu verbessern und zu systematisieren. Durch den Einsatz moderner Monitoringtechnologien soll die Effizienz und Effektivität der Erhaltung von Ingenieurbauwerken gesteigert werden. Der Fokus lag auf der Entwicklung eines Leitfadens für Planung, Durchführung, Datenmanagement und Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen von Monitoringprojekten, ergänzt durch eine
Broschüre mit strategischen Empfehlungen und Checklisten zur Unterstützung bei Ausschreibung, Vergabe und Vertragsgestaltung.
Das Projekt kombinierte Literaturrecherche, Expertenbefragungen, Online-Umfragen und einen Workshop, um bestehende Praktiken und Herausforderungen zu identifizieren und darauf aufbauend Empfehlungen zu entwickeln. Es stützte sich auf drei wesentliche Dokumente: das DBV-Merkblatt "Brückenmonitoring", das Merkblatt B 09 "Dauerüberwachung von Ingenieurbauwerken" der DGZfP und die Neufassung der DIN 1076. Diese Dokumente bieten grundlegende Informationen und Hilfestellungen für die Planung und technische Umsetzung von Monitoringmaßnahmen sowie die Prüfung und Überwachung von Ingenieurbauwerken.
Das Projekt erörterte außerdem die Potentiale und Grenzen von Monitoring, betonte die Vorteile einer kontinuierlichen Datenerfassung und -auswertung für die präventive Instandhaltung und Lebensdauerverlängerung von Bauwerken, und wies auf Herausforderungen hin, insbesondere in Bezug auf Kosten und technischen Aufwand. Elf Monitoring-Anwendungsfälle wurden definiert, um einen besseren Überblick über die Praxis zu bieten. Die Auswahl der Messtechnik und die technischen Komponenten eines Monitoringsystems wurden detailliert beschrieben, ebenso wie die Bedeutung eines
sorgfältig erstellten und geprüften Monitoringkonzepts.
Durch eine Online-Umfrage und einen Workshop wurden Einblicke in die Bedürfnisse und
Herausforderungen der Stakeholder gewonnen. Es wurde die geringe Akzeptanz von Monitoring bei Baulastträgern durch den Mangel an Erfahrung, offizieller Einführung von Leitdokumenten und Mitwirkung der Länderverwaltungen an ebendiesen erklärt und Lösungen vorgeschlagen.
Der Monitoringprozess wurde als mehrstufig dargestellt, mit besonderem Augenmerk auf den beteiligten Akteuren und deren spezifische Expertise. Empfehlungen zur Ausschreibung, Vergabe und Vertragsgestaltung wurden entwickelt, um Transparenz zu schaffen und die Zusammenarbeit zu optimieren. Zusätzlich wurden Checklisten erstellt, um Straßenbauverwaltungen bei Ausschreibung und Vergabe sowie der Vertragsgestaltung zu unterstützen. Das Thema der Haftung und die Notwendigkeit einer angepassten juristischen Betrachtung wurden hervorgehoben. Hinweise zu Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen erlauben es, die Kosten und den Nutzen von Monitoring zu evaluieren.
Das Datenmanagement spielte eine zentrale Rolle für die langfristige Effizienz und Effektivität von Monitoringprojekten. Die Auftraggeber-Daten-Anforderung (ADA) wurde entwickelt, um die Schnittstelle zur Datenübergabe zu definieren und die zentrale Speicherung, leichte Zugänglichkeit und systematische Auswertung von Monitoringdaten zu ermöglichen. Es wurde weiterhin auf die Wichtigkeit der Monitoringdaten und ihre nachhaltige Speicherung innerhalb der Baulastträger hingewiesen.
Die Ergebnisse des Projekts wurden in einem Schlussbericht und einer Broschüre zur Verfügung gestellt, die als Arbeitshilfe zur Durchführung von Monitoringprojekten dient.
Datei-Upload durch TIBThe research project aimed to improve and systematize the strategic use of monitoring for civil engineering structures, especially bridges. The focus was on developing a guideline for the planning, execution, data management, and economics of monitoring projects, supplemented by a brochure with strategic recommendations and checklists to support the tendering and contract design processes. The goal was to enhance the efficiency and effectiveness of the maintenance of civil engineering structures through modern
monitoring technologies.
The project combined literature research, expert interviews, online surveys, and a workshop to identify existing practices and challenges and to develop recommendations based on these findings. It relied on three essential documents: the DBV leaflet "Bridge Monitoring," the DGZfP leaflet B 09 "Permanent Monitoring of Civil Engineering Structures," and the revised version of DIN 1076. These documents provide fundamental information and guidance for the planning and technical implementation of monitoring measures as well as the inspection and monitoring of civil engineering structures.
Furthermore, the project discussed the potentials and limits of monitoring, emphasizing the benefits of continuous data collection and analysis for preventive maintenance and the extension of the lifespan of structures. It also highlighted challenges, especially regarding costs and technical effort. Eleven monitoring use cases were defined to provide a better overview of the practice. The selection of measurement technology and the technical components of a monitoring system were described in detail, as well as the
importance of a carefully developed and tested monitoring concept. Insights into the needs and challenges of stakeholders were gained through an online survey and a workshop. The low acceptance of monitoring by infrastructure operators was explained by the lack of experience, official introduction of guiding documents, and participation of state administrations in these documents, with solutions proposed. The monitoring process was described as multi-staged, with special attention to the involved actors and their
specific expertise. Recommendations for tendering and contract design were developed to create transparency and optimize collaboration. Additionally, checklists were created to assist road construction administrations in tendering and contract design. The issue of liability and the need for a tailored legal consideration were emphasized. Economic feasibility considerations were provided to evaluate the costs and benefits of monitoring. Data management played a central role in the long term efficiency and effectiveness of monitoring projects. The Client Data Requirement (CDR) was developed to define the
interface for data transfer and enable central storage, easy accessibility, and systematic evaluation of monitoring data. The importance of monitoring data and its sustainable storage within the infrastructure operators was further emphasized.
The results of the project were provided in a final report and a brochure, serving as a practical guide for conducting monitoring projects
Heated supersonic plasma flow reactor for spectroscopic studies of plasma chemistry and plasma assisted combustion
No full textA high-pressure heated plasma flow reactor excited by a ns pulse discharge, followed by a rapid supersonic expansion via a contoured nozzle, is used for time-resolved measurements of the products of plasma chemical reactions. The expansion is used to freeze the plasma-induced chemical reactions and reduce the absorption linewidth, as well as the range of rotational states populated, to facilitate the detection of the reaction products by mid-IR laser absorption spectroscopy. The feasibility of this approach is demonstrated by the measurements of CO product in plasma-excited CO 2 –Ar, CH 4 –O 2 –Ar, C 2 H 4 –O 2 –Ar, and C 4 H 10 –O 2 –Ar mixtures, to quantify the effect of CO 2 dissociation and fuel oxidation in the plasma. In the experiment, a flow of the reactants passes through a thermal storage section, heated in a tube furnace to the plenum temperature of up to T 0 = 600–700 K, at a pressure of P 0 = 300 Torr. The heated flow is excited in a diffuse ns pulse discharge operated in burst mode. Downstream of the discharge excitation section, the flow expands through a Mach 4 nozzle into a supersonic test section, with optical access provided via the ports in the side walls. Absorption by CO in the test section is measured by a tunable quantum cascade mid-IR laser at the sampling rate of 100 kHz. The time-resolved flow temperature and the CO number density are inferred from the absorption line shape. The results are compared with the kinetic modeling predictions, quantifying the effect of the mixture composition, discharge burst duration, pulse repetition rate, and plenum temperature on the kinetics of plasma chemical reactions
Nutzung der Potentiale der Additiven Fertigung im Elektro-maschinenbau am Beispiel von Synchron-Reluktanzrotoren : Abschlussbericht
No full textDie DFG-Projekte AddFeRo-PM (406108415) und AddFeRo-SR (465089065) untersuchten die Potenziale des LB-PBF/M-Verfahrens zur Herstellung von Rotoren für unterschiedliche elektrische Maschinen. Im interdisziplinären Ansatz wurden Materialentwicklung und mechanische sowie elektromagnetische Optimierung verbunden.
Im Projekt „AddFeRo-PM“ wurde der Rotor einer permanentmagneterregten Synchron- maschine (PMSM) untersucht. FeSi erwies sich als geeignete Legierung, konnte aber wegen Spannungsrissen nur bis zu 3 % Siliziumanteil (kurz: FeSi3) verarbeitet werden. Mechanische und elektromagnetische Untersuchungen ermöglichten eine 3D-Optimierung der Rotorgeometrie und -struktur. Der Demonstrator wurde additiv gefertigt und zeigt Leicht-baupotenziale sowie reduzierte Drehmomentwelligkeit.
Im Folgeprojekt „AddFeRo-SR“ kam eine Hochtemperatur-Bauraumheizung (HTBH) zum Einsatz, die FeSi mit 6,5 % Siliziumanteil verarbeitbar machte, welches bessere elektro- magnetische Eigenschaften bietet. Sie wurde bei einer Synchron-Reluktanzmaschine (SynRM) getestet. Eine hybride Rotorfertigung erwies sich jedoch aufgrund von HTBH-Einschränkungen als ungeeignet, weshalb eine einteilige Fertigung mit FeSi3 umgesetzt wurde. Experimente bestätigten vergleichbare Betriebsergebnisse zur konventionellen Fertigung bei reduzierter Rotormasse. Zusätzlich wurde eine Methodik entwickelt, um additive Verfahren als Ergänzung zur konventionellen Fertigung zu integrieren. Beide Projekte zeigen das Potenzial additiver Fertigung für Leichtbau und Wirkungsgradsteigerung im Elektromaschinenbau und bieten wertvolle Grundlagen für industrielle Anwendungen.The DFG projects AddFeRo-PM (406108415) and AddFeRo-SR (465089065) investigated the potential of the LB-PBF/M process to produce electric motors. The interdisciplinary approach combined material development with mechanical and electromagnetic optimisation.
In the ‘AddFeRo-PM’ project, the rotor of a permanent magnet synchronous machine (PMSM) was investigated. FeSi proved to be a suitable alloy but could only be processed up to 3 % silicon content (short: FeSi3) due to stress cracks. Mechanical and electromagnetic investi-gations made it possible to 3D-optimise the complete rotor design. The demonstrator was additively manufactured and shows potential for lightweight design and reduced torque ripple.
In the follow-up project ‘AddFeRo-SR’, a high-temperature building space heater (HTBH) was used to process FeSi with 6.5 % silicon, which offers better electromagnetic properties. It was tested on a synchronous reluctance machine (SynRM). Hybrid rotor production proved to be unsuitable due to HTBH limitations, which is why a one-piece production with FeSi3 was realised. Experiments confirmed comparable operating results to conventional manu- facturing with reduced weight. In addition, a methodology was developed to integrate additive processes as a supplement to conventional manufacturing. Both projects demonstrate the potential of additive manufacturing for lightweight construction and increased efficiency in electrical engineering and provide valuable basics for industrial applications
Beratungs- und FuE-Leistungen der BfG für das BMUV 2024/2025 – Unterstützung des BMUV bei dessen Aufgabenwahrnehmung im Bereich Wasserwirtschaft einschließlich grenzüberschreitender und internationaler Zusammenarbeit
No full textDatei-Upload durch TI
Technical report - RDV - Real Driving Validation: Extension of verifiability of continuous SW integration in communication with vehicles in the field; Sub-project: Overall safety simulation
No full text1. Derzeitiger Stand von Wissenschaft und Technik: Die Automobilindustrie sieht sich wachsenden Herausforderungen durch die Entwicklung autonomer Fahrfunktionen gegenüber. Die bisherigen Methoden zur Sicherheitsbewertung sind oft unzureichend und ineffizient. Der Einsatz von Markov-Modellen und fortschrittlichen Simulationstechniken wird als notwendig erachtet, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit komplexer Systeme zu gewährleisten.
2. Begründung/Zielsetzung der Untersuchung: Das Projekt zielte darauf ab, eine kontinuierliche Qualitätsaussage über automatisierte Fahrfunktionen zu ermöglichen, indem reale Fahrszenarien und Umweltbedingungen in einem Gesamtsystem modelliert werden. Zudem soll der Wissenstransfer von theoretischen Ansätzen in die Industrie gefördert werden.
3. Methode: Es wurde ein strukturiertes Vorgehensmodell entwickelt, das auf der Erstellung von Markov-Modellen basiert, um sicherheits- und zuverlässigkeitsorientierte Kenngrößen zu berechnen. Dazu gehören die Modularisierung von Modellen, die Implementierung von Machine Learning zur Effizienzsteigerung und die Durchführung von Kritikalitäts- und Sensitivitätsanalysen.
4. Ergebnis: Die Ergebnisse umfassen die Entwicklung eines umfassenden Simulationsmodells, das die Sicherheit und Zuverlässigkeit autonomer Fahrfunktionen bewertet. Erfolgreiche Workshops und Kooperationen mit Partnern führten zur Identifikation kritischer Szenarien und zur Verbesserung der Modellierungsmethoden. Die Berechnungszeit konnte signifikant reduziert werden, was die Handhabung der Zustandsraumexplosion erleichtert.
5. Schlussfolgerung/Anwendungsmöglichkeiten: Das Projekt hat wesentliche Fortschritte in der Sicherheits- und Zuverlässigkeitsmodellierung autonomer Fahrfunktionen erzielt. Die Ergebnisse sind für OEMs und Prüforganisationen von Interesse und könnten die Effizienz bei der Zulassung neuer Systeme erhöhen. Zukünftige Arbeiten könnten die Anwendung der entwickelten Methoden in weiteren industriellen Kontexten vorsehen.1. Current State of Science and Technology: The automotive industry faces increasing challenges in developing autonomous driving functions. Traditional methods for safety assessment are often inadequate and inefficient. Implementing Markov models and advanced simulation techniques is deemed essential for ensuring the safety and reliability of complex systems.
2. Justification/Objectives of the Investigation: The project aims to enable continuous quality assessment of automated driving functions at the vehicle level, taking into account real driving scenarios, environmental conditions, and all traffic participants. A state-oriented evaluation based on real driving data modeled in a virtual system is a key goal, alongside identifying weaknesses to develop testing procedures and transfer theoretical analysis to industry.
3. Method: A structured approach was developed, focusing on creating Markov models to calculate safety and reliability metrics. This includes the modularization of models, the integration of machine learning for efficiency, and conducting criticality and sensitivity analyses.
4. Results: The outcomes include the development of a comprehensive simulation model that evaluates the safety and reliability of autonomous driving functions. Successful workshops and collaborations led to identifying critical scenarios and enhancing modeling methods. Significant reductions in calculation time were achieved, facilitating the management of state space explosion.
5. Conclusion/Application Possibilities: The project has made substantial progress in the safety and reliability modeling of autonomous driving functions. The findings are of interest to OEMs and regulatory organizations, potentially increasing efficiency in the approval of new systems. Future work may extend the application of developed methods to broader industrial contexts