Applied Cybersecurity & Internet Governance Repository
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Abschlussbericht im Rahmen des Forschungs-, Innovations- und Transferprojekts "Kompetenzzentrum für digitales und digital gestütztes Unterrichten in Schule und Weiterbildung im MINT-Bereich" zum Projekt
Schlussbericht des Verbundprojekts LuFo VI-2 LaSt
_Stand der Technik:_ Das konventionelle Faserwickeln basiert überwiegend auf geodätischen Ablagepfaden, die hohe Prozessrobustheit bieten. Grenzen treten auf, sobald lokale Öffnungen, komplexe Geometrieübergänge oder lokal applizierte Verstärkungen (z. B. TFP-Patches) die effektive Oberfläche und Dickenverteilung signifikant verändern.
_Zielsetzung:_ Entwicklung und Demonstration eines digitalen Workflows sowie eines hybriden FW+TFP-Konzepts zur Integration lokaler Verstärkungen und zur fertigungsgerechten Trajektorienerzeugung einschließlich nicht-geodätischer Strategien. Ziel ist die Weiterentwicklung des Technologiereifegrads von TRL 2 auf TRL 4.
_Methode:_ Kombination aus experimentellen Untersuchungen an FW-Zylindern mit und ohne Öffnungen sowie mit lokalen TFP-Patches (inkl. DIC-Dehnungsfeldanalyse), numerisch-parametrischer Modellierung mit Berücksichtigung von Dickenvariationen und lokalen Faserorientierungen sowie Entwicklung einer CAM-Software zur Trajektoriengenerierung. Diese umfasst reibungsabhängige Beschreibungen nicht-geodätischer Bahnen und verbesserte Dickenprognosen. Die Ergebnisse werden mit etablierter kommerzieller Wickelsoftware verglichen und anhand von 3D-Scandaten experimentell validiert.
_Ergebnisse:_ Es wurde ein integrierter Workflow entwickelt, der (i) die Auslegung und Integration lokaler TFP-Verstärkungen ermöglicht, (ii) geodätische und nicht-geodätische Wickelmuster auch bei aufgehobener Rotationssymmetrie generiert und (iii) Dickenverteilungen in Überlapp-, Umkehr- und patchbeeinflussten Bereichen realitätsnäher prognostiziert, validiert durch 3D-Scandaten.
_Schlussfolgerung / Anwendungsmöglichkeiten:_ Die entwickelte hybride Fertigungs- und Software/CAM-Funktionalität bietet eine übertragbare Grundlage für robuste Prozessplanung und Werkzeugauslegung für komplexe filamentgewickelte Strukturen (z. B. Druckbehälter), bei denen lokale Verstärkungen, Geometrieupdates und nicht-geodätische Trajektorien konsistent berücksichtigt werden müssen
Schlussbericht
Das Projekt EVEN zielte darauf ab, geschlechtsspezifische Effekte der anodalen transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS) auf die motorische Erholung nach Schlaganfall zu untersuchen. Dafür wurden die vorhandenen Daten der Neuroregeneration Enhanced by Transcranial direct current stimulation in Stroke (NETS, DOI: https://doi.org/10.1016/j.lanepe.2023.100825) Studie post-hoc analysiert, um Unterschiede im Therapieansprechen und in der Wirksamkeit bei Frauen und Männern zu identifizieren. Ziel war es, fundierte Erkenntnisse zu gewinnen, die eine geschlechtersensible Gestaltung der Neurorehabilitation ermöglichen und die Behandlungsergebnisse verbessern
Abschlussbericht AVATAR der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Die Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU Jena) hat im Projekt AVATAR im Wesentlichen wissenschaftlich-technische Beiträge im Bereich der Architekturmodellierung, der formalen bzw. automatisierten Analyse von Qualitätseigenschaften sowie der praxistauglichen Architekturdokumentation für komplexe System-of-Systems geleistet. Im Mittelpunkt standen die Untersuchung und Erprobung geeigneter Beschreibungssprachen und Werkzeugketten für föderierte Systeme sowie die Entwicklung und Anpassung von Methoden zur architekturbasierten Bewertung von Qualitätszielen.
Ein Schwerpunkt lag auf der Architecture Analysis & Design Language (AADL) und der zugehörigen Entwicklungsumgebung OSATE2. Hier wurden insbesondere Sicherheits- und Vertraulichkeitsaspekte adressiert, u. a. durch die Implementierung eines formalen Informationsfluss-/Vertraulichkeitsmodells (Bell-LaPadula) als OSATE2-Erweiterung und die begleitende Einbettung in die Werkzeugkette. Ergänzend wurden Ansätze wie AGREE (Assume-Guarantee Reasoning Environment) sowie Resource Analysis untersucht, um die automatisierte Überprüfung von Systemeigenschaften und Ressourcen-/Kapazitätsaspekten zu unterstützen.
Ab 2025 wurde die C4-Notation als komplementärer Ansatz zur verständlichen, kontinuierlich pflegbaren Architekturdokumentation fokussiert. Dazu wurden Structurizr und verbundenes Tooling erprobt sowie ein experimentelles Werkzeug entwickelt, das aus bestehenden Java-Projekten (Spring/OSGi) (halb-)automatisch C4-Diagramme generiert und eine Nutzung in CI-Pipelines ermöglicht.
Die Arbeiten der FSU Jena tragen zum Gesamtziel des Vorhabens bei, indem sie Methoden und Werkzeuge untersuchen, bewerten und bereitstellen, um Architekturentscheidungen systematisch zu begründen, Schnittstellen und Systemstruktur transparent darzustellen und kritische Qualitätsanforderungen – insbesondere zu Sicherheit und Vertraulichkeit – frühzeitig architekturbasiert zu analysieren
Sachbericht zum Verwendungsnachweis
Grünen Wasserstoff wettbewerbsfähig zu machen ist ein wesentlicher Bestandteil der nationalen Wasserstoffstrategie. Hierzu bedarf es eines schnellen Markthochlaufs und damit auch einer deutlichen Steigerung der Produktionskapazitäten für grünen Wasserstoff im In- und Ausland. Die nationale Wasserstoffstrategie verfolgt u.a. das Ziel, Deutschland als Leitanbieter für Wasserstofftechnologien zu etablieren. Das übergeordnete Ziel des Verbundprojekts StaR war es, durch eine parallele Stack-, Produktions- und Prozessentwicklung die Herstellkosten für alkalische Elektrolyseure deutlich (unter die damaligen Marktprognosen für 2030) zu reduzieren. Die optimale Gestaltung der erweiterten Lieferkette sowie die Umsetzung eines effizienten und effektiven Kostenmanagements sind hierbei zwei Teilbereiche, die in einem ganzheitlichen und nachhaltigen Produkt- und Fertigungskonzept berücksichtigt werden müssen, um Lieferperformance sowie die Einhaltung von Kostenzielen und damit letztlich Kundenzufriedenheit sicherzustellen.
Die Zielsetzung des Teilprojekts liegt daher auf der Entwicklung von skalierbaren und flexiblen Konzepten für die Beschaffungslogistik sowie für das Kostenmanagement während der Entwicklung, des Anlaufs sowie des Hochlaufs einer Serienfertigung von alkalischen Elektrolyseuren
PhysioAI: Bewertung und Übersetzung multimodaler Messinstrumente physischer Aktivität mittels Künstlicher Intelligenz zur Behandlung von Arthrose - PhysioAI; Teilvorhaben: Uni Hamburg
Abschlussbericht von LandÜber
Das Projekt „LandÜber - Robotisches Gärtnern von oben“ zielt auf die Entwicklung eines stationären Landwirtschaftsroboters, der mithilfe eines Seilsystems im biointensiven Gemüsebau eingesetzt wird. Die Anlage soll Werkzeuge für Bodenbearbeitung, Pflanzenpflege und Ernte nutzen, ohne empfindliche Böden zu verdichten. Damit erprobt das Projekt eine automatisierte, platzsparende und bodenschonende Technologie, die den Arbeitsaufwand im Gemüsebau reduziert.
Das Vorhaben ist in mehrere Arbeitspakete gegliedert: von der Konzeption und Simulation über die Entwicklung der Kinematik bis hin zum Bau eines Demonstrators, der Werkzeugentwicklung, der Anwenderbefragung und der Implementierung eines Human-Machine-Interfaces (HMI). Der im Labor errichtete Vor-Demonstrator zeigt jedoch, dass eine Skalierung ins Freiland im Projektzeitraum nicht umsetzbar ist. Daher richtet das Team einen Endeffektor-Versuchsstand ein, der die Weiterentwicklung von Werkzeugen und Interaktionskonzepten ermöglicht.
Der Vor-Demonstrator nutzt einen Low-Cost- und Open-Source-Ansatz mit BLDC-Motoren, Raspberry Pi, ROS 2 und eigens gefertigten mechanischen Komponenten.
Dieser Ansatz erlaubt hohe Flexibilität, verursacht aber erheblichen Debugging-Aufwand. Der Verzicht auf Kraftsensorik und die rein softwarebasierte Kraftkompensation erweisen sich als unzureichend; für künftige Systeme sind Sensoren oder vereinfachte Seilkonfigurationen erforderlich.
Der modulare Endeffektor-Versuchsstand wird erfolgreich aufgebaut und erlaubt die Entwicklung sowie den Test von Werkzeugen. Prototypen für Aussaat und Bewässerung werden konstruiert, gefertigt und in realitätsnahen Tests erprobt. Ein weiterer Prototyp für Unkrautbekämpfung entsteht in Grundzügen. Nutzerbefragungen bei regionalen Gärtnereien bestätigen das Interesse, zeigen aber auch Bedenken bezüglich Mastaufstellung und Integration in bestehende Anbausysteme.
Die Interaktionsanalyse dokumentiert typische Nutzungsszenarien, legt Autonomiegrade fest und definiert Anforderungen an Sicherheit, Datenflüsse und ergonomische Gestaltung. Darauf aufbauend entsteht ein HMI-Prototyp mit Touchscreen-Steuerung, LED-Statusanzeigen und multimodalen Rückmeldungen, der im Versuchsstand erfolgreich eingesetzt wird.
Trotz der Entscheidung, den Freiland-Demonstrator nicht umzusetzen, liefert das Projekt verwertbare Ergebnisse. Der Endeffektor-Versuchsstand schafft eine robuste Basis für die Weiterentwicklung von seilbasierten Robotersystemen und modularen Werkzeugen. Langfristig bildet LandÜber eine methodische und technologische Grundlage für Forschung, Ausbildung und die Automatisierung im biointensiven Gemüsebau