Gondang: Jurnal Seni dan Budaya
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Schlussbericht des Verbundes
No full textDie Ladeleistung von Elektrofahrzeugen steigt ständig. Deshalb müssen Ladestationen an Autobahnen oder in Parkhäusern künftig ein Vielfaches an Leistung liefern und können nicht ohne Weiteres wie bisher an das Niederspannungsnetz angeschlossen werden.
Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer leistungselektronischen Mittelspannungs-Systemtechnik für Elektroladestationen. Diese basiert auf einem Mittelspannungsnetz, das durch einen Gleichrichter auf eine Spannung von 1,5 kVDC gleichgerichtet wird. Ein galvanisch getrennter Wandler koppelt das DC-Verteilernetz an die Fahrzeugbatterie und steuert die Schnellladung. Die Spannungen der Fahrzeugbatterie reichen von 200 - 950 VDC. Die Leistung eines DC-Wandlers beträgt 175 kW. Sie sind so konzipiert, dass sie im System problemlos parallelgeschaltet werden können. Dieses modulare Konzept ermöglicht es, sowohl Ladestationen mit geringerer Leistung für Pkws als auch Stationen mit höherer Leistung für Transporter und Lkws durch Parallelschaltung zu bauen.The charging capacity of electric vehicles is constantly increasing. For this reason, charging stations on highways or in parking garages will have to deliver many times more power in the future and cannot simply be connected to the low-voltage grid as before.
The aim of this project is to develop a power-electronic medium-voltage system technology for electric charging stations. This is based on a medium-voltage network that is rectified to a voltage of 1.5 kVDC by a rectifier. An electrically isolated converter couples the DC distribution network to the vehicle battery and controls the fast charging. The voltages of the vehicle battery range from 200 - 950 VDC. The output of one DC converter is 175 kW. They are designed so that they can be easily connected in parallel in the system. This modular concept makes it possible to build both lower-power charging stations for cars and higher-power stations for vans and trucks by connecting them in parallel
Abschlussbericht zum BMWE-geförderten Projekt
No full textIm Projekt TOP sollten Heterojunction (HJT) Solarzellen mit hohen Wirkungsgraden für die Massenproduktion entwickelt werden. Dabei sollten Lösungen entwickelt werden, um die Materialkosten zu senken durch den Einsatz alternativer Materialien bei den leitfähigen transparenten Oxiden (TCOs) und durch die Vermeidung einer Siebdruckmetallisierung. Für diese Solarzellen ohne Metallstruktur sollten zur Zellcharakterisierung und Modulintegration angepasste Kontaktierungsverfahren entwickelt werden. Ein weiterer Aspekt betrifft die weitere Steigerung des Wirkungsgrads durch die Stapelung der HJT Zelle mit einer Perowskitsolarzelle, ebenfalls mit Indium feien TCOs.
Dazu wurde am ISFH ein Indium freies TCO mittels Sputtern entwickelt. Nach einer Literaturrecherche haben wir uns am ISFH für Aluminium dotiertes Zinkoxid (AZO) entschieden. Auf einer industriellen Durchlaufanlage wurden AZO Schichten mit einer Mobilität von ~17 cm²/Vs bei einer durchschnittlichen Transmission im Bereich 300 bis 1300 nm von ~92 % bei 200°C entwickelt. Diese Ergebnisse wurden dann auf eine Anlage bei Meyer Burger übertragen. Dort wurden Solarzellen mit über 24 % Wirkungsgrad hergestellt, bei der das Rückseiten ITO komplett durch AZO ersetzt wurde.
Das AZO wurde auch für die Perowskit-Siliziumtandemsolarzellen eingesetzt. Dafür stellte Meyer-Burger HJT-Bottomsolarzellen mit AZO auf der Vorderseite her und am ISFH wurde die Perowskit-Topsolarzelle hergestellt. Die Haftung der Perowskitschicht auf dem AZO konnte durch eine Ozon-Vorbehandlung optimiert werden, sodass die texturierte Siliziumoberfläche vollständig durch den Perowskiten bedeckt ist. Die Tandemsolarzelle zeigte eine gute offene Klemmspannung von 1744 mV. Der Wirkungsgrad der besten Perowskit-Siliziumsolarzelle beträgt 21 % und ist durch den geringen Füllfaktor von 62 % limitiert. Die Ursache hierfür sind vermutlich Stromtransportprobleme, da der pFF bei 82 % liegt und somit die Rekombination oder ein Kurzschluss kein Problem zu sein scheint. Die pseudo Effizienz der Solarzelle liegt bei 27,7 %.
Zur Charakterisierung von Perowskitsolarzellen wurde ein IV-Tester in einer Handschuhbox aufgebaut, um diese unabhängig von Umwelteinflüssen in definierter sauerstoff- und wasserfreien Atmosphäre messen zu können. Der IV-Tester wurde in über 50 Chargen genutzt und trug dazu bei, den Fortschritt der Perowskitsolarzellen unabhängig von Degradation durch die normale Atmosphäre beurteilen zu können.
Zur Kostenreduktion von Heterojunction (HJT)-Solarzellen soll das Metallgitter aus Silber weggelassen werden. Dafür ist bei der Verschaltung der Zellen zum Modul ein niedrigohmiger elektrischer Kontakt von lotummantelten SmartWire-Drähten zum TCO der Heterojunction-Zellen notwendig. Ohne weitere Modifikation war der Kontaktwiderstand um mehr als eine Größenordnung zu hoch. Es wurden verschiedene Modifikationen an der Siliziumoberflächenstruktur, den TCO Eigenschaften und des Lots vorgenommen. Diese Änderungen führten jedoch nicht zur notwendig niedrigen Kontaktwiderständen. Die Beschichtung mit extrem dünnem Ag und ZnO war die einzige Kombination, die zu einem sehr guten Kontaktwiderstand von (8.5 ± 0.1) mΩcm² und einer Schichtleitfähigkeit von 1-5 Ohm geführt hat, welches für eine siebdruckfreie Kontaktierung notwendig ist.
Hohe laterale Leitfähigkeiten im Front-TCO der Solarzelle und hohe Kontaktwiderstände von Nadel zu TCO erschweren die Messung siebdruckfreier Solarzellen und die korrekte Beurteilung der Messung. Deswegen wurden in TOP eine neue Kontakteinheit entwickelt mit möglichst sanften Kontaktleisten, um die Zelle nicht zu beschädigen. Der Messrahmen verfügt über zwei unabhängige Sensekontakte an verschiedenen Positionen, die alternierend geschaltet werden können. Beim ersten Sensekontakt wird der Widerstand der Vorderseite vernachlässigt, wie bei Zellmessungen üblich. Mit dem zweiten Sensekontakt wird der Widerstand mitgemessen, sodass ein für ein Modul realistischer Füllfaktor gemessen wird.The TCO most commonly used for HJT cells and the recombination layer and back contacts in tandem solar cells at the start of the project was tindoped indium oxide In2O3:Sn (ITO), which offers high conductivity and transparency at low process temperatures. As indium is too expensive, it has to be replaced by alternative TCOs. In the TOP project, AZO layers were developed for the HJT cells and the TCO layers of the tandem solar cells. The AZO was developed at ISFH on an industrially relevant system with sputtering. A mobility of ~17 cm²/Vs with an average transmission of ~92 % in the 300 to 1300 nm range was achieved, which fulfilled the project objective (mobility = 15 cm²/Vs and transmission = 80 %). The developed AZO layers thus enable cost-effective production of HJT and tandem solar cells.
Screen-print-free solar cells enable a further reduction in costs. Direct contacting of TCO layers with the aim of deriving current densities of up to 40 mA/cm2 from a solar cell and at the same time limiting the shading of the solar cell to less than 10% has not yet been realised. In the TOP project, a special contact unit was developed for this purpose. This consists of 23 very slim low shading and gently contacting measuring strips, which can measure the solar cell grid resistance-free or including the resistances as present in the module using two different sense contact strips. This contact unit enables non-destructive, gentle temporary measurement of the screen-print-free solar cells.
An ageing-stable permanent cell connection of the screen-print-free solar cells has hardly been investigated to date. In the TOP project, a very thin transparent Ag alloy was developed, which enabled sufficient lateral conductivity and a sufficiently low wire-to-TCO contact resistance.
This enables the production of indium-free and screen-printing-free solar modules, which offers significant savings potential
Schlussbericht
No full textIm Projekt KIPOS wurden zwei zentrale Arbeitsstränge verfolgt: die Erforschung von KI-Systemen sowie die Integration in klinische Umgebungen. Ausgangspunkt war die in der TVB definierte Struktur (Bereich 1: Daten/Schnittstellen, Bereich 2: KI-Analyse, Bereich 4: Integration/Evaluation), die projektlogisch auf diese beiden Stränge verdichtet wurde.
Der medizinische Kontext ergab sich aus dem kardiochirurgischen Schwerpunkt des Projektpartners UKD: Einsatz in der postoperativen intensivmedizinischen Versorgung kardiochirurgischer Patient:innen. Im Projekt wurde der Anwendungsfall der frühzeitigen Erkennung hämodynamischer Instabilität, insbesondere eines drohenden systolischen Blutdruckabfalls innerhalb von 30 Minuten, als klinisch besonders relevant und aufgrund seiner Komplexität für KI-Methoden geeignet herausgearbeitet.
Im Bereich der KI-Systeme wurden zunächst klassische Deep-Learning-Ansätze für Zeitreihen (Conv1D, LSTM, GRU) systematisch untersucht, bevor methodische Grenzen zu einer Neuausrichtung auf LLM-basierte Verfahren führten. Mit diesen konnten heterogene, lückenhafte Routinedaten robuster verarbeitet und Bias-Analysen integriert werden. Die geplante Entwicklung auf UKD-Daten war nicht möglich; die Validierung erfolgte auf harmonisierten MIMIC-IV-Daten.
Der Strang Integration sah ursprünglich eine On-premise-Installation am UKD vor. Aufgrund externer Rahmenbedingungen wurde stattdessen eine Referenzumgebung aufgebaut, um Schnittstellen, Datenflüsse und Orchestrierung reproduzierbar zu simulieren. Parallel wurde das AICURA-Datenmodell methodisch weiterentwickelt, um dynamische Routinedaten mit statischem medizinischem Vorwissen zu koppeln.
Damit verschob sich der Projektfokus von der geplanten Systemintegration hin zur Erarbeitung von Grundlagen, die für AICURA eine hohe wissenschaftliche und strategische Relevanz besitzen – insbesondere durch die Kombination von LLM-Technologien und modernen Datenmodellen
Schlussbericht
No full textDie Entwicklung von Homo- und Copolymeren mit VPDME (DMVP) lassen sich zu farblosen, festen Pulvern verarbeiten. Die Polymere tragen zur flammenhemmenden Wirkung bei hohen Gehalten bei. Aus den Ergebnissen wird deutlich, dass Copolymere mit Hydroxyl- oder Stickstoffgruppen die Brandhemmung deutlich verbessern. Somit liegt nun ein Material vor, das in der Form einen wesentlichen Teil gewünschter Kriterien für eine technische Anwendung erfüllt. Der besondere Vorteil dieser Materialien besteht darin, dass sie genau abstimmbar und modular zu einem neuartigen, innovativen Gesamtverfahren kombiniert werden können. Dadurch konnte eine signifikante Steigerung der Effektivität erarbeitet werden.
Die Ergebnisse der Verbundprojektes können folgendermaßen zusammengefasst werden:
- Etablierung einer effizienten Synthese von Vinylphosphonsäuredimethylester (VPDME) aus Vinylacetat und Dimethylphosphit (Zusammenarbeit FEW und MLU Halle), und Bereitstellung dieses zentralen Bausteins für die Synthese von Polymeren
- Etablierung verschiedener Synthesemethoden für Spezialmonomere und -polymere auf Basis von Vinylphosphonsäuredimethylester und -derivaten sowie die orientierende Eignungsprüfungen dieser Materialien in Kunststoffen (FEW und IKTR)
- Anwendungstechnische Untersuchungen der effektivsten Verbindungen für die Anwendungsfelder Kunststoff und Lack als halogenfreie Vernetzer und Flammschutzadditiv
Scheduling for German Road Inspectors
No full textFor the yearly over 500,000 vehicle inspections of the German Federal Logistics and Mobility Office (BALM), crew rosters must be scheduled to efficiently achieve Germany's road inspection control targets. For that, we present a model to solve the respective duty scheduling and crew rostering problem in order to obtain duty rosters that comply with numerous legal regulations while maximizing the 'control success' to achieve the control targets. We formulate the Template Assignment Problem, which can be modelled as a large scale mixed-integer linear program. Here, feasible combinations of control topics are assigned to the duties using a hypergraph approach. The model is used in production by BALM, and we prove its effectiveness on a number of real-world instances.
Datei-Upload durch TI
Schlussbericht zum Vorhaben ARCTIS
No full textDas Vorhaben ARCTIS zielt auf die Verbesserung der Rotoreffizienz und die damit verbundenen Reduktionen der Umweltbelastungen ab. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Methoden zur aktiven Regelung adaptiver Rotorblätter, um sowohl die Lärmemissionen als auch den Leistungsbedarf des Rotors zu senken. Damit leistet das Projekt einen wich tigen Beitrag zum förderpolitischen Ziel 3: „leistungsfähige und effiziente Luftfahrt“ und unterstützt zugleich die Steigerung der gesellschaftlichen Akzeptanz der Luftfahrt durch die Entwicklung lärmreduzierender Technologien. Ein zentraler Schwerpunkt des Vorhabens ist die Erarbeitung eines geeigneten Regleransatzes sowie dessen Anwendung auf realistische Modelle
Abschlussbericht
No full textDie Arbeiten des DFKI im CONNECT_ED-Projekts konzentrierten sich auf die Entwicklung und Implementierung von KI- und wissensbasierten Systemen sowie die technische Konzeption eines intelligenten Kollaborationsdienstes für die präklinische Notfallversorgung.
Im AP 3 wurde eine systematische Analyse der relevanten Datenquellen (DGU-Traumaregister, Reanimationsregister, MIMIC-IV-ED) für die Anwendungsfälle OHCA und SIP durchgeführt. Darauf aufbauend wurden ein Datenmodell, relevante Features und ein konzeptioneller Prozess für ML-Modelle festgelegt. Parallel wurde ein initiales, regelbasiertes System auf Basis der json-rules-engine implementiert, das REST-Schnittstellen bereitstellte und fortlaufend basierend auf Rückmeldungen medizinischer Partner angepasst wurde. Zudem wurden Machine-Learning-Modelle zur Vorhersage des Ressourcenbedarfs entwickelt und die Pipeline für zukünftige Vorhersagen von Zieldiagnose und Zielergebnis vorbereitet. Forschungsergebnisse aus zwei betreuten Abschlußarbeiten, die sich mit der Analyse von Rettungsdienstgesprächen mittels LLMs (GPT-3.5 Turbo erreichte die höchste Genauigkeit) zur Extraktion medizinischer Inhalte und Dokumentationsunterstützung befassten, flossen ebenfalls in das Projekt ein.
Im AP 4 wirkte das DFKI an der Definition der Prototyp-Funktionalitäten und der Konzeption des Front- und Backends mit, wobei Mockups für Dienste wie interaktives Feedback und Ressourcenallokation entwickelt wurden. Technisch entwickelte und optimierte das DFKI eine REST-Schnittstelle zur Kopplung des regelbasierten Systems mit dem Prototyp und passte die Datenstrukturen sowie die Auswertungs- und Kommunikationsmechanismen iterativ an die medizinischen Anforderungen an. Die Arbeiten wurden durch die regelmäßige Teilnahme an technischen Arbeitsgruppen, die Vertretung beim BMBF-Auftakttreffen zur Förderlinie KIAS in Augsburg und die Organisation eines Konsortial-Workshops in Berlin koordiniert und disseminiert
