Cognitio Litterarum
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Abschlussbericht - NANNY
No full textKommt ein Helikopter beim Flug durch Wolken bei Minusgraden in Kontakt mit unterkühlten Wassertropfen, können diese am Rotorblatt festfrieren. Die sich auf diese Weise bildende Eisschicht kann die Leistung und Flugeigenschaften des Helikopters zum Teil erheblich beeinflussen. Um einen sicheren Betrieb von Helikoptern zu gewährleisten, wurden von der Federal Aviation Administration (FAA) und der European Union Aviation Safety Agency (EASA) Anforderungen zur Zertifizierung für den Betrieb unter Vereisungsbedingungen definiert [1] [2]. Manche der darin beschriebenen Vereisungsbedingungen sind nur mit großem zeitlichen und finanziellen Aufwand unter kontrollierten Bedingungen im Windkanal [3] oder anderen Freilufttestständen [4] [5] nachbildbar. Natürliche Vereisungsbedingungen können selten sein, was zu signifikanten Verzögerungen der Zertifizierung führen kann [6]. Die Möglichkeit das Eiswachstum zuverlässig nummerisch vorhersagen zu können, ist daher von großem Interesse. Aus diesem Grund wurden von der Industrie entsprechende numerische Methoden entwickelt [7] [8] [9] [10]. In der Literatur ist zu sehen, dass die Genauigkeit der numerischen Vorhersage des Eiswachstums an nicht rotierenden Geometrien im Vergleich zu rotierenden Geometrien zuverlässiger ist [11]. Optimierte Methoden für rotierende Systeme versprechen viele Vorteile. Beispielsweise könnten Eisschutzsysteme bei genauerer Kenntnis des Eisaufbaus leichter und effizienter konstruiert werden. Somit könnten der Energiebedarf und das Eigengewicht dieser Systeme reduziert werden. Auch kleinere Helikopter könnten dann mit Eisschutzsystemen ausgestattet werden
im Rahmen der Richtlinie zur Förderung von Forschungsvorhaben für ein "Forschungsnetzwerk Anonymisierung für eine sichere Datennutzung" im Rahmen des Forschungsrahmenprogramms der Bundesregierung zur IT-Sicherheit "Digital. Sicher. Souverän."
No full textSchlussbericht zum Teilprojekt des Fraunhofer IMWS
No full textZiel des Vorhabens war die Entwicklung biobasierter Weichmacher, die gegenüber dem Stand der Technik eine vollständig regenerative Rohstoffquelle und ein verbessertes Migrationsverhalten in thermoplastischen und elastomeren Biopolymeren aufweisen. Es werden verbesserte Verarbeitbarkeit und Dauergebrauchseigenschaften dieser Werkstoffe angestrebt. Als neue Weichmacher sollten mit Alkoholen auf Basis von biobasiertem Glycerin veresterte, ungesättigte Fettsäuren, deren Doppelbindungen anschließend epoxidiert werden, entwickelt werden. Durch Variation des eingesetzten Alkohols, des Sättigungsgrades der Fettsäurezusammensetzung oder durch Modifizierung der Doppelbindungen der Fettsäuren sollen die Polarität und das Migrationsverhalten gezielt beeinflusst werden. Die beim Projektpartner Glaconchemie GmbH entwickelten biobasierten Weichmacher sollen in Biopolymere (thermoplastische: Fraunhofer IMWS; elastomere: Polymer Service GmbH) eingearbeitet und die sich ergebenden Eigenschaften untersucht werden. Mischungen aus biobasierten Thermoplasten (bio-PLA, bio-TPS, bio-PHA) und den vom Projektpartner Glaconchemie entwickelten Weichmachern auf Basis von mit Fettsäuren veresterten Glycerin-Säure-Ketalen, die anschließend noch expoxidiert werden, sowie kommerziell erhältlichen Weichmachern zum Vergleich wurden im Labormaßstab hergestellt und deren Eigenschaften bestimmt. Es zeigte sich, dass in den biobasierten Thermoplasten mit den entwickelten Fettsäure-Ketal-Weichmachern kein mit den kommerziellen Weichmachern vergleichbarer Effekt erzielt werden konnte. Mit den Fettsäure-Ketal-Weichmachern hingegen ließ sich die Fließfähigkeit stärker verbessern als mit den kommerziellen Weichmachern, ohne dabei die mechanischen Eigenschaften nennenswert zu beeinflussen. Die Möglichkeit des Up-Scalings der Herstellung mittels kontinuierlichen Schmelzemischens in einem Doppelschneckenextruder vom Labormaßstab (etwa 1 kg/h) in den Technikumsmaßstab (etwa 10 kg/h) wurde demonstriert. Mit den hergestellten Mustermaterialien wurden Folien extrudiert und Formteile gespritzt
report: DZD grant 2023-2024
No full textNovel classification using age, BMI, glycaemia, homeostasis model estimates, and islet autoantibodies proposed 5 subtypes of diabetes mellitus. Severe insulin-resistant diabetes (SIRD) and severe insulin-deficient diabetes (SIDD) were identified as high-risk clusters for development of early diabetes-related complications, however, the precise molecular mechanisms explaining elevated risk of complications of these clusters have not yet been elucidated. Differential usage of transcript isoforms, produced through alternative splicing, can alter the function of the resulting proteins. This process has been linked to the development of various disease and may partially explain the molecular mechanisms involved in early development of complications in T2D high risks groups. Like genetic factors, epigenetic mechanisms are proposed to potentially influence specific patterns of alternative splicing. Here, we investigated the interplay between epigenetic alterations and alternative splicing events in skeletal muscle of individuals with severe insulin-resistant diabetes. Additionally, one major goal was to focus on the impact of epigenetic alterations on alternatively spliced mitochondrial genes in SIRD.
We collected skeletal muscle biopsies from 15 humans with SIRD as well as from 15 age-, sex- and BMI-matched glucose-tolerant controls to detect full-length transcriptome using Single-molecule Real-time Sequencing (SMRT-Seq) in an unbiased and highly accurate manner. In addition, in the muscle samples we also performed DNA methylation to investigate the potential impact of epigenetic factors on alternative splicing variants detected by the SMRT-Seq. While the data analysis on the SMRT-Seq data is still in progress, we identified close to 78,000 differentially methylated sites in skeletal muscle of individuals with SIRD when compared to CON group. About of ten percent of these sites were located in exons, which are crucial regions for alternative splicing events. Of note, 274 differentially methylated sites were located in exonic regions of mitochondrial genes. We are now proceeding with completing the data analysis from the SMRT-Seq and integrating them with the data from the DNA methylation. In turn, understanding the interplay between epigenetic modulation and alternative splicing may clarify the pathomechanism of early development of severe complications. In the future, these findings may enhance the identification of novel therapeutic targets for individuals belonging to specific diabetes subtype (SIRD) with elevated risk of diabetes-related complications and lead to better disease management
Verbundprojekt "Anonymität bei integrierten und georeferenzierten Daten (AnigeD)"
No full textDas Ziel des Teilprojektes bestand zum einen in der Beurteilung und Weiterentwicklung bestehender Anonymisierungsmethoden für georeferenzierte Mikrodaten. Zum anderen waren Kriterien zur Bewertung der Datensicherheit und der Datenqualität für potenzielle (wissenschaftliche) Nutzer zu entwickeln. Zu Projektbeginn existierten bereits Veröffentlichungen über Methoden des sogenannten Geomaskings. Es gab jedoch keine umfassenden Vergleichsanalysen der Methoden untereinander. Außerdem fanden sich in der Fachliteratur keine Ergebnisse zur systematischen Bewertung der Datensicherheit, etwa im Hinblick auf realistische Datenangriffsszenarien. Auch hinsichtlich des beachtlichen Analysepotenzials von Geodaten mangelte es an einer strukturierten Klassifikation der Analysemöglichkeiten speziell für die empirisch arbeitende Wissenschaft. Das Projekt sollte damit einen methodischen Beitrag zur Verbesserung der Geodateninfrastruktur insgesamt leisten
Sachbericht zum Verwendungsnachweis
No full textBezogen auf industrielle CO2-Emissionen ist das stahlproduzierende Gewerbe mit 22 % der größte industrielle CO2-Emittent in Europa. Das zeigt, dass, um den vereinbarten Zielen der Treibhausneutralität bis zum Jahr 2050 gerecht zu werden, auch in der Eisen- und Stahlindustrie eine grundlegende Änderung der Basisprozesse erfolgen muss. Mit dem Projekt und den darin erhobenen Daten, Technologieoptionen sowie möglichen Transformationspfaden der Eisen- und Stahlindustrie wurden Grundlagen zur Einbindung der Eisen- und Stahlindustrie in eine branchenübergreifende Wasserstoffinfrastruktur geschaffen, um dadurch die Umstellung energieintensiver Prozesse zur Stahlerzeugung auf die Nutzung von Wasserstoff weiter voranzutreiben, insbesondere im Kontext eines Gesamtsystems aus energieintensiven Industrien und den Sektoren Energie, Verkehr und Haushalten. Dies dient insbesondere den Zielen der Nationalen Wasserstoffstrategie sowie der Wasserstoffstrategie der EU und steht im Einklang mit den Zielen des Übereinkommens von Paris zum Klimaschutz.
Das BFI hat Daten für die Transformation der Stahlindustrie entsprechend derzeitiger wirtschaftlicher Entwicklungen recherchiert und während des Projekts fortlaufend aktualisiert. Dabei wurden insbesondere folgende Ergebnisse erzielt:
1. Die deutschland- und europaweite Erhebung der Standorte, Produktionsmengen sowie des Energiebedarfs der Eisen- und Stahlindustrie für ein Referenzjahr (2019) und Abschätzungen bis ins Jahr 2050. Die Daten wurden im übergeordneten Verbundprojekt TransHyDE-Projekt Systemanalyse den Projektpartnern für die jeweilige Stützjahre zur Verfügung gestellt, um somit in die gesamte Systemanalyse einzufließen.
2. Es wurden Technologieentwicklungen verschiedener Produktionsprozesse in der Eisen- und Stahlindustrie beschrieben sowie mögliche Transformationspfade abgeleitet.
3. Basierend auf den oben genannten Arbeiten wurden abschließend Szenarien für die Transformation der Eisen- und Stahlindustrie definiert, berechnet und analysiert
