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Schlussbericht
No full textDie erhöhte Frequenz und Intensität von Trockenperioden aufgrund des voranschreitenden Klimawandels beeinträchtigt die Vitalität und Stabilität von Waldökosystemen. Insbesondere durch die Gemeine Fichte (Picea abies) dominierte Wälder sind hierbei stark betroffen. Um dem entgegenzuwirken, setzt man verstärkt auf die Etablierung klimastabiler Mischwälder, zusammengesetzt aus Baumarten mit größerer Trockenheitsanpassung wie Stieleiche (Quercus robur) und Weißtanne (Abies alba). Zur praktischen Umsetzung dieses Waldumbaus rückt neben der Kunstverjüngung durch Pflanzung die Direktsaat als Methode der zur Einbringung dieser, im Waldbild oft nicht oder nur im geringen Maße vorhandenen, Arten in den Fokus.
Ziel des Projektes war es zu untersuchen, inwiefern Totholz in die Durchführung der Saat zur Etablierung klimaangepasster Mischwälder praktisch einbezogen werden kann, insbesondere in Hinblick auf das Mikroklima, den bodenchemischen Zustand, die Biodiversität der Bodenvegetation, sowie der Auswirkung dessen auf die Etablierung und Entwicklung der Saaten. Zu diesem Zweck wurden im Stadtwald der südthüringischen Stadt Hildburghausen 11 Dauerbeobachtungsflächen eingerichtet, um die Entwicklung von Direktsaaten von Weißtanne, Stieleiche in Abhängigkeit von Totholzanreicherungen auf den Flächen zu untersuchen. Betrachtet wurden Saaten in den Jahren 2023 mit drei Weißtannen- und Stieleichensaaten, sowie 2024 mit vier Weißtannensaaten und als einer weiteren Referenz der Saat von Rotbuche (Fagus sylvatica). Plots auf den Untersuchungsflächen wurden angereichert mit Totholz, stammend aus Durchforstungen (v.a. Kronenreste), und instrumentalisiert mit Mikroklimamesstechnik zur Aufzeichnung von Temperaturen sowie Boden- und Luftfeuchte. Kontrollplots wurden ohne Anreicherung von Totholz entsprechend ausgestattet. Die Keimlingszahlen pro laufenden Meter sowie die Saatentwicklung/Entwicklungsstadien wurden monatlich erfasst. Zusätzlich wurden Bodeneigenschaften durch bodenchemische Untersuchungen analysiert und geographische Informationen und Analysen aus dem geographischen Informationssystem in die Untersuchung mit aufgenommen. Bestandeskenngrößen zum Altbestand, aus hemisphärischen Aufnahmen abgeleitete Strukturdaten sowie die Zusammensetzung der Bodenvegetation wurden aufgenommen. Verdichtungsmessungen zur Bewertung der Wirkung der Kleinraupe als Zugmittel wurden durchgeführt.
Der Keimungserfolg der Weißtannen zeigte sich stark abhängig von der Großwettersituation, bei der im Jahr 2023 eine Kombination aus einer spät einsetzenden Vegetationsperiode verbunden mit einer früh einsetzenden Trockenperiode für stark widrige Keimungsbedingungen sorgte. Es zeigte sich bei den mikroklimatischen Messungen ein starker Abfall der Bodenfeuchte, wodurch in der Folge keine ausreichende Bodenfeuchte als Keimungsreiz zur Verfügung stand, trotz ausreichenden Temperaturen. Durch eine im Vergleich auch mit früheren Jahren sehr früh einsetzende Vegetationsperiode im Jahr 2024 und langanhaltender guter Feuchtigkeitsversorgung bis in den August, war bei den Weißtannen eine deutlich stärkere und länger anhaltende Keimung im Jahr 2024 zu
verzeichnen. Unterschiede zwischen den Flächen innerhalb eines Jahres waren hauptsächlich beeinflusst durch standörtliche Bedingungen, insbesondere durch die Nährstoffversorgung die auf den nährstoffarmen, sauren Böden des Untersuchungsgebietes von großer Bedeutung war. Die Bodeneigenschaften zeigten sich auch bei der Stieleiche als wichtigster Faktor, der die Keimlingsdichte und Vitalität bestimmte.
Die Totholzanreicherung sorgte für eine durchschnittliche Temperaturabsenkung im Sommer an der Bodenoberfläche und der Bodentemperaturmittel von bis zu 1 °C bzw. bis zu 10 °C bezogen auf Tagesmaximaltemperaturen der Bodenoberfläche. Dies war ebenso der Fall in besonders trockenen Sommerphasen. Im Herbst 2024 führte die Totholzanreicherung dagegen zu einer leichten Temperatursteigerung. Somit konnten besonders sommerliche Extremtemperaturen zu einem gewissen Grad abgemildert werden, was sich potenziell positiv auf die Vitalität der Keimlinge auswirkte. Die Bodenfeuchte wurde hingegen negativ beeinflusst, vermutlich aufgrund der zusätzliche Interzeption durch das Totholz in den intakten Fichtenbeständen, und lag bis zu 10 % unter dem volumetrischen
Wassergehalt der Kontrolle. In Abhängigkeit der Witterung und der einhergehenden Limitierungen der Keimung ist der Totholzeffekt daher unterschiedlich zu bewerten. Die Keimlingsanzahl im Allgemeinen wurde durch die Totholzanreicherung nicht beeinflusst.
Der Einsatz der forstlichen Kleinraupe als Zugmittel des Saatgerätes führte zu keiner dauerhaften Bodenverdichtung und ist für die untersuchten Standorte als geeignete Alternative zum Pferd zu beurteilen.The increased frequency and intensity of dry periods due to advancing climate change is affecting the vitality and stability of forest ecosystems. Forests dominated by Norway spruce (Picea abies) are particularly affected. To counteract this, there is an increasing focus in forestry on establishing climate-stable mixed forests composed of tree species with high drought resistance, such as pedunculate oak (Quercus robur) and silver fir (Abies alba). For the practical implementation of this forest conversion, the focus is also shifting to direct seeding as a method of artificial regeneration to introduce these species, which are often not present in the forest landscape or only to a limited extent.
The project aimed to investigate the inclusion of deadwood in the sowing process for establishing climate- tolerant mixed forests. This investigation focused on microclimate and soil chemistry, as well as their effect on seed establishment and development. To this end, 11 permanent observation plots were established in the municipal forest of Hildburghausen, in southern Thuringia, to study the growth of direct seeding of silver fir, pedunculate oak, and European beech in relation to the accumulation of deadwood on the plots. Seedlings were examined in 2023, with three silver fir and English oak seedlings, and in 2024, with four silver fir and one beech seedling. The plots in the study areas were enriched with deadwood from thinnings (spruce branches and other crown residues) and equipped with microclimate measurement technology to record temperatures, as well as soil and air humidity. Control plots were only instrumented. Seed development was recorded monthly by determining the number of seedlings per meter and their developmental stages. Additionally, soil properties were analyzed using soil chemistry tests, and geographical parameters and analyses were included in the study.
The germination success of the silver firs depended heavily on the large-scale weather situation. A late start to the growing season combined with an early onset of a dry period in 2023 created unfavorable conditions for germination. Consequently, microclimatic measurements revealed a significant decrease in soil moisture, indicating insufficient availability as a germination stimulus despite favorable temperatures. Due to an early vegetation period in 2024 compared to previous years and a good, long-lasting moisture supply until August, the silver firs exhibited significantly stronger and longer-lasting germination. Differences between plots within a year were mainly influenced by micro-site conditions, particularly the nutrient supply, which was important in the nutrient-poor, acidic soil of the study area. Soil properties also proved to be the most important factor in determining the density and vigor of pedunculate oak seedlings.
The enrichment with deadwood led to an average temperature reduction in the soil surface and soil temperature of up to 1°C and up to 10°C, respectively, in relation to maximum daily soil surface temperatures. In the fall of 2024, it also caused a slight increase in temperature. As a result, extreme summer temperatures were mitigated to a certain extent, which had a potentially positive effect on the vitality of the seedlings. Soil moisture, on the other hand, was negatively affected, potentially due to the additional interception by the dead wood in the intact spruce stands and was up to 10 % below the volumetric water content of the control. The deadwood enrichment did not influence the number of seedlings in general
Abschlussbericht
No full textZiel des Verbundprojekts autoAAT war die Entwicklung eines KI-basierten Systems zur automatisierten Auswertung von Spontansprachinterviews im Rahmen des
Aachener Aphasie-Tests (AAT).
Der AAT ist ein etabliertes diagnostisches Instrument zur Beurteilung sprachlicher Beeinträchtigungen bei Personen mit Aphasie. Die Auswertung der Testergebnisse erfolgt bislang manuell durch geschultes Fachpersonal – ein zeitaufwendiger, subjektiver und potenziell fehleranfälliger Prozess.
Vor dem Hintergrund des Fachkräftemangels im Gesundheitswesen und des wachsenden Bedarfs an standardisierten, digitalen Diagnosetools verfolgte das
Projekt das Ziel, mithilfe moderner Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) und Sprachtechnologie eine automatisierte, objektive und skalierbare Auswertungslösung zu entwickeln. Dadurch sollen Effizienz und Qualität der klinischen Diagnostik signifikant verbessert und gleichzeitig das medizinische Personal entlastet werden
Abschlussbericht
No full textDas Forschungsprojekt "Erklärbare Anonymisierung intermodaler Mobilitätsdaten - explanym" hat zum Ziel, praxistaugliche und verständlich erklärbare
Anonymisierungstechniken für Mobilitätsdaten zu entwickeln und zu erproben. Hintergrund ist, dass Mobilitätsdaten - etwa aus Städten oder Kliniken - wertvolle Erkenntnisse für Verkehrsplanung und Prozessoptimierung liefern, zugleich aber sensible personenbezogene Informationen enthalten. Das Projekt untersucht daher, wie sich solche Daten so anonymisieren lassen, dass sie nutzbar bleiben, ohne Rückschlüsse auf Einzelpersonen zuzulassen.
Im Mittelpunkt stehen drei wissenschaftliche Kernfragen: (1) Welche technischen Verfahren ermöglichen eine sichere, aber für Analysen ausreichend präzise Anonymisierung? (2) Wie können komplexe Anonymisierungsprozesse für verschiedene Zielgruppen - Bürger:innen, Datenschutzexpert:innen, Unternehmen - verständlich erklärt werden? (3) Unter welchen Bedingungen akzeptieren Betroffene die Datennutzung?
Zur Beantwortung dieser Fragen werden zwei Anwendungsfälle erforscht: die Nutzung von Mobilitätsdaten in einer Stadt (z. B. zur Verkehrssteuerung) und in einer Klinik (z. B. für Asset-Tracking und Personalmanagement). In beiden Kontexten werden reale Daten erhoben, Anonymisierungsmethoden technisch umgesetzt, Erklärungs- und Visualisierungsansätze entwickelt und die Akzeptanz in Feldexperimenten untersucht. Das Projekt bringt Partner aus Informatik, Psychologie, Datenschutz und Praxis (Kommunen, Industrie, Kliniken) zusammen, um wissenschaftlich fundierte und gesellschaftlich akzeptierte Lösungen für den datenschutzgerechten Umgang mit Mobilitätsdaten zu schaffen
Kurzbericht/Schlussbericht zum Verwendungsnachweis - Vorhaben im Rahmen von Bioökonomie International
No full textIm Verbundvorhaben "Marmorkrebse als Bioreaktoren für wertvolle Biopolymere" adressierte das Teilvorhaben des Fraunhofer IGB die Chitinextraktion und Chitosanherstellung aus Schalen des Marmorkrebses (Procambarus virginalis). Ziel war es, eine bislang fehlende, belastbare Datengrundlage zur stofflichen Nutzung dieser neuen Aquakultur‑Ressource zu schaffen und einen übertragbaren Referenzprozess zur Gewinnung von Chitin und Chitosan zu entwickeln
Sachbericht zum Verwendungsnachweis - Leitprojekt H2Giga
No full textIm Rahmen des durchgeführten Vorhabens wurden die Entwicklung von Laserstrahlschweißverfahren zum Fügen von Elektrolyseur-Komponenten und die Umsetzung einer Qualitätskontrolle für die Schweißnähte erfolgreich umgesetzt, um, entsprechend der Ziele des Teilbereichs Fertigung des Verbundvorhabens, eine effiziente Großserienfertigung dieser Bauteile zu ermöglichen. Die prozesstechnischen Arbeitsziele dieses Vorhabens waren dahingehend in drei Kategorien gegliedert:
1. Prozessgeschwindigkeit, -effizienz und -sicherheit der Schweißprozesse steigern
2. Prozessrobustheit der Schweißprozesse gegenüber Positionierungstoleranzen, Fehlpositionierungen und Werkstückkontaminationen erhöhen
3. In-line- und Post-Process-Qualitätskontrolle zur Steigerung der Prüfqualität sowie Verkürzung der Prüfzeit und -kosten
Konventionelle Fügeverfahren stießen in der Großserienproduktion von Elektrolyseuren an Grenzen, insbesondere wegen hoher Taktzeiten, eingeschränkter Automatisierbarkeit und aufwendiger Qualitätsprüfung. Der Stand der Technik umfasste zum Projektbeginn erste Verfahren zur sensorbasierten Prozessüberwachung sowie konventionelle Röntgen- und Ultraschallprüfungen, jedoch keine praxistauglichen in-line Lösungen mit KI-basierten Systemen oder automatisierten Regelkreisen. Das Ziel des Teilvorhabens des BIAS – Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH war daher die Entwicklung schneller, robuster Laserstrahlschweißprozesse und dazugehöriger in-line und post-process Prüfverfahren, um eine industrielle, hocheffiziente und automatisierte Fertigung von Elektrolyseur-Bauteilen zu ermöglichen.
Im Projekt konnten wesentliche Fortschritte sowohl im Schweißprozess als auch in der Qualitätssicherung erzielt werden. Beim Laserstrahlschweißen wurden stabile Prozesse für verdeckte T-Stöße entwickelt, die Schweißgeschwindigkeiten von über 20 m/min ermöglichen und dabei eine hohe Qualität gewährleisten. Zudem zeigte sich der Prozess robust gegenüber Kontaminationen und Bauteilpositionierungsfehlern. Durch die entwickelte Bahnregelung konnte die Schweißnaht auch bei unpräziser Bauteillage zuverlässig verfolgt werden. Die Nutzung einer blauen Laserstrahlquelle führte zu einer verbesserten Absorption und einer gesteigerten Bauteilqualität. Des Weiteren konnten Spalte bis zu 1 mm sicher überbrückt und somit das Substitutionspotential des Laserstrahlschweißens für alle Schweißaufgaben demonstriert werden. Die eingesetzten neuronalen Netze erreichten eine sehr hohe Erkennungsrate von Fehlstellen und bilden damit die Grundlage für intelligente Prozessregelung. Besonders hervorzuheben ist die entwickelte automatisierte in-line Reparaturstrategie, mit der Fehlstellen bereits während des Schweißens detektiert und korrigiert werden können. Im Bereich der Qualitätssicherung wurde ein laserultraschallbasiertes Prüfverfahren erfolgreich getestet, das eine schnelle und berührungslose post-process Kontrolle ermöglicht. Die Kombination Multi-Sensor-System, KI-gestützter Auswertung und der post-process Prüfung bietet ein umfassendes und industriell einsetzbares System zur Prozess- und Qualitätsüberwachung. Abschließend wurden die entwickelten Verfahren und erfolgreich an einer vollformatigen Elektrolyseur-Halbschale demonstriert
Abschlussbericht
No full textDas Projekt baut auf den Erfahrungen mit dem Batteriespeichersystem M5BAT auf, das bereits erfolgreich im Primärregelmarkt eingesetzt wird. Ziel des Projekts war es, die Wirtschaftlichkeit von stationären Großbatteriespeichersystemen durch die Erschließung neuer Absatzmärkte und die Entwicklung innovativer Betriebsstrategien zu verbessern. Ein Schwerpunkt lag auf der Entwicklung eines digitalen Zwillings des M5BAT-Systems, der verschiedene Batterietechnologien realistisch abbildet und als Testumgebung für neue Regelungs- und Energiemanagementalgorithmen dient. Durch die Integration von Hardware-in-the-Loop-Komponenten konnten realistische Tests durchgeführt werden, ohne den laufenden Betrieb des physikalischen Systems zu beeinträchtigen. Das entwickelte Optimierungsframework ermöglicht die gleichzeitige Steuerung verschiedener Marktprodukte wie Primär- und Sekundärregelleistung sowie Intraday- und Day-Ahead-Handel. Der kontinuierliche Betrieb des realen Systems lieferte eine robuste Datenbasis für die Validierung. Insgesamt leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung flexibler und wirtschaftlich tragfähiger Speicherlösungen für das Energiesystem der Zukunft
