Auszug Projekte
Aktuelle Projekte
Fördermittelgeber/in
Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Projektträger/in
Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Thomas Grützner
Partner/innen
Denkmalpflege Maxara, Weimar
Laufzeit
Okt 2026 - Mär 2029
Kurzfassung
Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist die Entwicklung material- und
ressourcenschonender Verfahren zum Schutz und zur Konservierung
geschädigter Lehmoberflächen im Außenbereich. Im Fokus stehen lehmbasierte
Schlämmen als dünne Oberflächenbeschichtungen, die sich bereits bei Natur- und
Kunststein bewährt haben, für den Lehmbau jedoch bislang nicht als
konservatorische Maßnahme verfügbar sind.
Diese Schlämmen sollen als Verschleißschicht dienen, die Oberflächenrauigkeit
reduzieren, Abriebfestigkeit und Gefügestabilität erhöhen sowie das Eindringen
von Schlagregen vermindern. Der Ansatz ist innovativ, da erstmalig geschädigte
Lehmoberflächen in situ behandelt werden sollen, ohne umfangreichen
Substanzabtrag. Es wird eine hohe Materialidentität angestrebt, indem
ausschließlich lehmgebundene Materialien eingesetzt werden. Zur Verbesserung
der Schutzwirkung sollen ökologische, möglichst biobasierte Zusätze (z. B. Öle
oder Seifen) untersucht werden. Die Schlämme verfolgen einen
konservatorischen Ansatz und sind für bereits angewitterte Oberflächen gedacht.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
WIR! -BÜNDNIS GOLEHM, „Initiative für Lehmbau und nachhaltige Kreislaufwirtschaft“
Projektträger/in
Projektträger Jülich (ptj)
Projektleiter/in
M. Sc. Manuel Dutschke
Partner/innen
Laufzeit
Aug 2026 - Jul 2028
Kurzfassung
Das Vorhaben eLEHMination knüpft an bekannte mikrobiell unterstützte
Reinigungsprozesse aus der Abwasserbehandlung an, bei denen auf Substraten
immobilisierte Mikroorganismen in der Lage sind, adsorbierte Schadstoffe abzu-
bauen. Ähnliche Prozesse werden auch für Lehmoberflächen erwartet, da diese
unter anderem durch ihren hervorragenden Feuchteaustausch Lebensbedingungen
für Mikroorganismen bieten und gleichzeitig Luftschadstoffe anlagern.
Ziel des Vorhabens ist es, diese Interaktionen zwischen Mikroorganismen und
Lehmoberflächen im Innenraum systematisch zu untersuchen, wissenschaftlich zu
beschreiben und deren Potenzial zum Abbau von Luftschadstoffen nachzuweisen.
Damit soll eine bislang unzureichend belegte zusätzliche Funktionalität von
Lehmbaustoffen erschlossen werden.
Der Fokus des Vorhabens liegt dabei im Bestandsbau, um natürlich entwickelte
mikrobielle Gemeinschaften auf Lehm-oberflächen untersuchen zu können. Auf
diese Weise wird es möglich sein, die Mechanismen der Interaktion zwischen
Mikroorganismen und Oberflächen zu verstehen, sodass technologische
Möglichkeiten geschaffen werden können, diese Interaktion konstruktiv zu
beeinflussen. Diese Ableitungen reichen von herstellungstechnischen Details zur
Veränderung der Lehmoberfläche, um eine Kultivierung relevanter
Mikroorganismen aus der Luft zu begünstigen, bis hin zu biotechnologischen
Methoden, gezielt Mikroorganismen auf die Oberflächen aufzubringen.
Letztlich soll ein zielgruppenspezifischer Wissenstransfers die Vorzüge von
Lehmbaustoffen innerhalb baubiologischer Fragestellungen herausstellen und
damit Vorbehalte abbauen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
Wandel durch Innovation in der Region (WIR!),
WIR!-Bündnis RENAT.BAU
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
AI GmbH KVU, Uder
Laufzeit
Jul 2026 - Okt 2028
Kurzfassung
Teilprojekt: Entwicklung und Anwendung verschiedener Sensor- und Beleuchtungs-
kombinationen für die Sortierung von rezyklierten Gesteinskörnungen und der
Verwendung in R-Beton
Das Projekt zielt darauf ab, die Sortierung rezyklierter Gesteinskörnungen deutlich
zu verbessern und damit deren Einsatz im Recyclingbeton zu optimieren.
Im Fokus steht die präzise Klassifizierung und Nachsortierung bereits mechanisch
aufbereiteter rezyklierter Gesteinskörnungen. Ziel ist es, Zusammenhänge
zwischen Sensordaten aus optischen Messverfahren und den späteren
Materialeigenschaften im Beton zu ermitteln. Dabei sollen verschiedene
Kombinationen aus Kamera- und Beleuchtungstechnologien entwickelt,
aufgebaut und miteinander verglichen werden.
Untersucht werden insbesondere hyperspektrale und multispektrale
Bildaufnahmesysteme in Verbindung mit unterschiedlichen
Beleuchtungslösungen. Die Systeme werden in ein modulares Sortieraggregat
integriert und unter realistischen Bedingungen getestet. Die nachsortierten
rezyklierten Gesteinskörnungen werden umfassend charakterisiert und zur
Herstellung von Recyclingbeton verwendet. Dessen Eigenschaften werden sowohl
auf makrotechnischer als auch mikromechanischer Ebene analysiert.
Insgesamt verfolgt das Projekt das Ziel, eine Brücke zwischen optischer
Materialerkennung und deren funktionaler Anwendung zu schlagen und so
nachhaltigere Recyclingprozesse im Bauwesen zu ermöglichen.
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Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
Wandel durch Innovation in der Region (WIR!),
WIR!-Bündnis RENAT.BAU
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Saskia Nowak
Partner/innen
CASEA GmbH, Ellrich
Freese Fußbodentechnik GmbH, Rudolstadt
Laufzeit
Jul 2026 - Dez 2028
Kurzfassung
Teilprojekt: Entwicklung kombinierter mechanischer und chemischer
Aktivierungsmaßnahmen im Labormaßstab und Untersuchungen zur
Verwendung in Fließestrichen und als Anhydritleichtbaustoff
Der hohe CO₂-Fußabdruck und Energiebedarf zementgebundener Estriche
erfordert nachhaltige Alternativen im Bauwesen. Calciumsulfatfließestriche (CAF)
bieten hierfür großes Potenzial, werden bislang jedoch mit hohem Anteil an
Thermischem Anhydrit aus REA-Gips hergestellt, dessen Verfügbarkeit mit dem
Kohleausstieg künftig entfällt. Daher soll Naturanhydrit, der gewöhnlich nur träge
mit Wasser erhärtet, durch innovative mechano-chemische Aktivierung und
Konfektionierung so leistungsfähig werden, dass er in seiner Reaktionsfreudigkeit
dem Thermischen Anhydrit gleicht und als Ersatzbaustoff für die CAF-Herstellung
verwendet werden kann. Zur Herstellung dieses Bindemittels ist kein
Brennprozess nötig. Die Entwicklung verspricht erhebliche Einsparungen bei
Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen sowie eine langfristige Sicherung
der Rohstoffversorgung. Neben der Anwendung in Calciumsulfatfließestrichen
wird die prinzipielle Eignung des Materials auch für Sichtestriche und porosierte
Bauteile untersucht.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen durch Mittel der Europäischen Union im Rahmen des
Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE),
EU-Rahmenprogramm „Horizon Europe“
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank, Innovationsgutschein InnoPrepare
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Lars Leidolph
Partner/innen
Laufzeit
Jun 2026 - Aug 2026
Kurzfassung
Im Rahmen des Innovationsgutscheins InnoPrepare wird die fachliche,
strategische und organisatorische Grundlage für die Entwicklung einer
Projektskizze im EU-Förderprogramm Horizon Europe (Call HORIZON-MISS-2026-
04-CIT-NEB-B4P-CCRI-03) geschaffen. Im Fokus steht die Vorbereitung des
Projekts CIRC SMART durch die Definition von Zielen, Ergebnissen und Wirkungen,
die Ausrichtung an europäischen Initiativen (u. a. New European Bauhaus, EU
Cities Mission, CCRI), die Durchführung von Bedarfs- und Potenzialanalysen sowie
die Entwicklung eines Arbeits-, Ressourcen- und Budgetplans. Ergänzend wird ein
tragfähiges transnationales Konsortium aufgebaut.
Hintergrund ist die notwendige Transformation des ressourcen- und
emissionsintensiven Bausektors hin zu einer zirkulären Wirtschaftsweise.
Bestehende Herausforderungen liegen insbesondere in der geringen Verbreitung
zirkulärer Wertschöpfungsmodelle, fehlenden integrierten Lösungen auf Quartiers-
und Stadtebene, unzureichenden Geschäftsmodellen sowie Defiziten bei
Akteursvernetzung und Lebenszyklusansätzen. Ziel ist die Entwicklung einer
belastbaren Projektskizze als Grundlage für einen erfolgreichen Horizon-Europe-
Antrag und die stärkere Einbindung der MFPA Weimar sowie weiterer Thüringer
Akteure in europäische Forschungs- und Innovationsvorhaben.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
Wandel durch Innovation in der Region (WIR!)
Projektträger/in
Projektträger Jülich (ptj)
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Anne Tretau
Partner/innen
KIMM GmbH & Co. KG;
Lehmwerk Kleinfahner GmbH & Co.KG;
Claytec GmbH&Co KG;
Girnghuber GmbH
Laufzeit
Mai 2026 - Apr 2028
Kurzfassung
Eine zentrale Hürde für den breiteren Einsatz von tragendem Lehmsteinmauerwerk
ist bislang der Schallschutz: Für die bauakustische Bewertung fehlt bislang eine
verlässliche schalltechnische Bemessungsgrundlage. Die dazu erforderlichen be-
lastbaren und übertragbaren Kennwerte stehen derzeit nicht zur Verfügung. An
diesem Punkt setzt das Forschungsprojekt AkustikLehm an.
Ziel ist die systematische Untersuchung der Luftschalldämmung tragender Lehm-
steinwände, um die Grundlagen für deren schalltechnische Auslegung zu schaffen.
Die MFPA Weimar koordiniert und realisiert hierfür ein umfassendes Forschungs-
und Prüfprogramm. Dazu werden experimentelle Untersuchungen mit analytischen
Auswertungen kombiniert. Zunächst werden verschiedene Lehmsteine hinsicht-
lich ihrer physikalischen und akustischen Eigenschaften charakterisiert. Anschlie-
ßend folgen großformatige Bauteilprüfungen an realitätsnahen Wandaufbauten,
um Zusammenhänge zwischen Materialeigenschaften, Konstruktion und Schall-
dämmverhalten zu erfassen.
Die Projektergebnisse schließen eine wesentliche Wissenslücke und schaffen die
Voraussetzungen für eine planungssichere Bewertung von Lehmsteinmauerwerk.
Perspektivisch sollen die Erkenntnisse in Normungs- und Regelsetzungsprozesse,
insbesondere im Rahmen der DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“, einfließen.
Fördermittelgeber/in
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Projektträger/in
Projektleiter/in
Prof. Dr. rer. nat. Tom Lahmer
Partner/innen
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF)
Laufzeit
Mai 2026 - Apr 2029
Kurzfassung
Piezoresistive Deformationssensoren leisten einen wichtigen Beitrag zur präzisen
Erfassung mechanischer Belastungen und finden vielfältige Anwendungen in der
Prozessüberwachung, der Produktentwicklung und im Structural Health
Monitoring. Als Ausgangsmaterialien eignen sich insbesondere elektrisch
leitfähige Polymer-Nanokomposite mit kohlenstoffbasierten Nanofüllstoffen,
deren elektrischer Widerstand sich unter mechanischer Belastung verändert.
Ziel des Forschungsprojekts EffiSens ist die Entwicklung hochempfindlicher und
reproduzierbarer Deformationssensoren auf Basis elektrisch leitfähiger
Polymer/CNT-Nanokomposite. Hierfür werden experimentelle Untersuchungen
mit numerischen Mehrskalensimulationen kombiniert, um die Zusammenhänge
zwischen Materialstruktur und Sensoreigenschaften besser zu verstehen und
gezielt zu optimieren.
Der Stand der Technik basiert überwiegend auf einphasigen Polymerwerkstoffen.
Im Projekt wird dagegen ein innovativer Ansatz verfolgt: Durch den Einsatz
mehrphasiger Polymerblends und mikrophasenseparierter Blockcopolymere
sowie die gezielte Lokalisierung der Nanofüllstoffe in einzelnen Polymerphasen
sollen die Füllstoffdispersion verbessert und die Empfindlichkeit der Sensoren
deutlich erhöht werden. Gleichzeitig wird untersucht, wie sich eine hohe
Signalempfindlichkeit mit einer zuverlässigen und reproduzierbaren
Sensorcharakteristik verbinden lässt.
Die MFPA Weimar fokussiert sich auf die numerische Modellierung und Simulation
der Material- und Sensoreigenschaften. Ergänzend werden Verfahren der additiven
Fertigung qualifiziert, um Sensorprototypen aus den entwickelten Polymer-
Nanokompositen herzustellen und eine materialgerechte Prozessführung für die
Herstellung zu entwickeln.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
WIR! -BÜNDNIS RENAT.BAU, „RESSOURCENMANAGEMENT FÜR NACHHALTIGES
BAUEN“
Projektträger/in
Projektträger Jülich (ptj)
Projektleiter/in
M. Sc. Manuel Dutschke
Partner/innen
VETON GmbH, Kriebitzsch
Laufzeit
Mai 2026 - Okt 2028
Kurzfassung
Teilprojekt: Entwicklung eines integrierten Ansatzes zur Optimierung der Analyseverfahren von Ersatzbaustoffen zur Förderung der Marktakzeptanz
Obwohl Ersatzbaustoffe (EBS) ökologische Vorteile bieten, werden im Bauwesen
weiterhin überwiegend Primärrohstoffe eingesetzt. Gründe sind neben
wirtschaftlichen Unsicherheiten vor allem mangelnde Akzeptanz, bürokratischer
Aufwand sowie rechtliche Unsicherheiten aufgrund stark schwankender
Analyseergebnisse nach Ersatzbaustoffverordnung (EBV).
Ziel des Projekts ist es, durch eine vergleichende Bewertung der nach EBV
geforderten Analyseverfahren belastbare Handlungsempfehlungen für die
materialspezifische Charakterisierung von EBS zu entwickeln. Dadurch sollen
sowohl die Rechtssicherheit erhöht als auch Analyseaufwand und Kosten optimiert
werden. Grundlage bilden statistische Untersuchungen an ausgewählten Materia-
lien, um Schwankungen zu quantifizieren und die Aussagekraft der Methoden zu
bewerten.
Die Ergebnisse fließen in eine regionale Sekundärrohstoff-Datenbank ein, die um
analytische Daten und konkrete Bewertungshilfen erweitert wird und auf diese
Weise als strategisches Instrument die Marktakzeptanz von EBS fördern soll.
Ergänzend werden Maßnahmen zum Wissenstransfer umgesetzt, um sowohl
Fachanwender als auch die Öffentlichkeit zu informieren und die Relevanz von EBS
nachhaltig zu steigern.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
Projektträger/in
Projektträger Jülich (ptj)
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Jasmin Bauer
Partner/innen
Laufzeit
Apr 2026 - Sep 2028
Kurzfassung
Das Verbundprojekt fokussiert auf die Erarbeitung der organisatorischen und
formellen Grundlagen einschließlich der Durchführung strategischer Maßnahmen
zur nachhaltigen Fortführung und Verstetigung des Bündnisses, den weiter-
führenden Ausbau der RENAT.BAU–Akademie und auf Maßnahmen zur Positionierung
des Bündnisses im regulatorischen Normungs- und Regelungsprozess.
Die MFPA koordiniert im Verbundprojekt den Prozess zur Weiterführung der
Bündnisstrategie und bearbeitet Teilaspekte zur Fortschreibung der mittel-
bis langfristigen Bündnisziele sowie zur Fortschreibung der Umsetzungsstrategie.
Diese kontinuierliche Fortschreibung ist dabei die Basis des Bündnisses
für die nachhaltige Verstetigung und die Erschließung der gesellschaftlichen
Hebeleffekte in der Region.
Daneben koordiniert die MFPA den Innovationsprozess in RENAT.BAU und
führt dabei gezielte Maßnahmen zur Stärkung dieses Innovationsprozesses
durch. So sollen ein Umsetzungskonzept zur Errichtung des industriellen
Technikcampus und die organisatorischen und strukturellen Voraussetzungen
für die Etablierung eines regionalen Businessinkubators RENAT.BAU erarbeitet
werden.
Zum geplanten Ausbau und der Verstetigung der RENAT.BAU–Akademie wird
die MFPA das Weiterbildungskonzept fortschreiben, unterschiedliche Informations-
und Bildungsangebote für die Akademie entwickeln und einen neuen
Bereich „Business development“ in der Akademie aufbauen und integrieren.
Hier sollen Lern-, Informations- und Austauschformate zur Entwicklung von
Geschäfts- und Verwertungsstrategien und zur Formung von Wertschöpfungsketten
bereitgestellt werden.
Fördermittelgeber/in
Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
WIR! – Wandel durch Innovation in der Region,
WIR!-Bündnis RENAT.BAU
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Prof. Dr. rer. nat. Tom Lahmer
Partner/innen
MKP GmbH, Weimar
Laufzeit
Apr 2026 - Sep 2028
Kurzfassung
Die beim StructuralHealthMonitoring üblicherweise aufgezeichneten
Sensordaten liefern wesentliche Informationen über den aktuellen strukturellen
Zustand eines Bauwerks. Durch die kontinuierliche Analyse dieser Messdaten
sollen Veränderungen der mechanischen Eigenschaften frühzeitig erkannt
werden. Diese Informationen sind von zentraler Bedeutung für die Prognose und
Vermeidung signifikanter Schäden sowie für die Sicherstellung der strukturellen
Integrität des Bauwerks.
Mit der Weiterentwicklung moderner digitaler Verfahren, v.a. der künstlichen
Intelligenz, etabliert sich zunehmend das Konzept des Digitalen Zwillings. Dabei
handelt es sich um KI-basierte Modelle eines Bauwerks, die mit Sensordaten
trainiert werden und je nach Anwendungsziel unterschiedliche Aspekte des realen
Systems abbilden. Um die Zuverlässigkeit der durch diese Modelle generierten
Vorhersagen und Prognosen sicherzustellen, ist eine systematische Bewertung
der zugrunde liegenden Datenqualität erforderlich. Hierfür muss gewährleistet
sein, dass die verwendeten Daten definierte Qualitätsanforderungen erfüllen.
Die Festlegung dieser Anforderungen setzt eine umfassende Betrachtung der
Rahmenbedingungen des Modells sowie der erhobenen Messdaten voraus.
Darüber hinaus müssen der Umfang und die Grenzen der eingesetzten
Datenerhebungsmethoden berücksichtigt werden.
Ziel des Projekts Life-Twin-QI ist die Definition und Etablierung belastbarer
Qualitätskriterien für die im Rahmen des Bauwerksmonitorings erhobenen
Messdaten.
Fördermittelgeber/in
Das Förderprogramm IQ – Integration durch Qualifizierung wird durch das
Bundesministerium für Arbeit und Soziales und die Europäische Union über
den Europäischen Sozialfonds Plus (ESF Plus) gefördert und vom Bundesamt
für Migration und Flüchtlinge administriert.
Projektträger/in
Förderprogramm IQ – Integration durch Qualifizierung
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Jasmin Bauer
Partner/innen
Partner in der Umsetzung sind das Bundesministerium für Bildung, Familie, Senioren, Frauen und Jugend und die Bundesagentur für Arbeit.
Laufzeit
Jan 2026 - Dez 2028
Kurzfassung
Die Qualifizierungsmaßnahme "cycle.ING" richtet sich an Akademikerinnen und
Akademiker mit einem ausländischen Hochschulabschluss im MINT-Bereich
(u.a. Chemie, Biologie, Physik, Geografie) oder dem Ingenieurwesen (u.a. Bau-,
Umweltingenieurwesen, Architektur).
Die Maßnahme zielt auf die nachhaltige, bildungsadäquate Integration
internationaler Fachkräfte aus MINT-Disziplinen und dem Ingenieurwesen in
den Arbeitsmarkt der Zukunftsbranchen ab. Somit bildet dieses Angebot
einen wesentlichen Baustein zur Fachkräftesicherung.
Im Grundlagenmodul erhalten die Teilnehmenden einen Überblick zu bau- und
umweltrechtlichen Grundlagen für den deutschsprachigen Arbeitsmarkt sowie
zum Projektmanagement. Während der Projektarbeitsphase arbeiten die
Teilnehmenden zu einem branchennahen, forschungs-, zukunftsrelevanten
oder baukulturellem Thema in Kleingruppen. Projektflankierende Fachmodule
aus der Planung (z. B. Tragwerks- und Straßenplanung, Anlagenbau), den
Materialwissenschaften (z. B. Lehm, Holz, Beton, Abfall) und der
Ressourceneffizienz/Nachhaltigkeit (z. B. Wärmeschutz, Ökobilanzierung,
Kreislaufwirtschaft) vervollständigen das Angebot.
Durch den modularen Aufbau wird eine individuelle Qualifizierung erreicht. Die
Teilnahme an ausgewählten, für den eigenen Fachbereich geeigneten
Modulen ist möglich. Zudem wird durch die Bereitstellung interaktiver
Lerninhalte eine berufsbegleitende, fachspezifische Qualifizierung umsetzbar
und es haben potenzielle Teilnehmende die Möglichkeit der fachlichen
Weiterqualifizierung, die aufgrund ihrer derzeitigen beruflichen Tätigkeit
keinen Zugang dazu haben.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE);
Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)
Projektträger/in
DLR Projektträger
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
VDZ Technology gGmbH, Düsseldorf;
Institut für Ziegelforschung Essen e.V.
Laufzeit
Jan 2026 - Dez 2027
Kurzfassung
Ziel und innovativer Kern des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung wissen-
schaftlicher Grundlagen für ein Verfahren, das sowohl die Anreicherung reaktiver
Ziegelkomponenten aus Mauerwerkbruch als auch die Berechnung ihrer puzzolani-
schen Reaktivität ermöglicht. Hierzu soll künstliche Intelligenz eingesetzt werden,
um den Zusammenhang zwischen Farbkennwerten und der chemisch-mineralogi-
schen Zusammensetzung systematisch auszuwerten.
Die optische, sensorgestützte Sortierung wird mithilfe von KI-basierten Verfahren
so weiterentwickelt, dass verschiedene Ziegelarten zuverlässig voneinander unter-
schieden und gleichzeitig Rückschlüsse auf die Reaktivität der sortierten Materia-
lien gezogen werden können. Dafür müssen die Beziehungen zwischen Farb-, Bild-,
Spektral-, Reaktivitäts- und Materialkennwerten umfassend untersucht und geeig-
neten Machine- und Deep-Learning-Modellen antrainiert werden.
Eine solche Methodik würde es ermöglichen, die Reaktivität von Mauerwerkbruch
bereits im Recyclingwerk abzuschätzen und damit neue Anwendungspotenziale für
reaktive Ziegelmehle zu erschließen.
Alle erhobenen Kennwerte werden in einer zentralen Datenbank zusammengeführt
und systematisch miteinander verknüpft, um eine robuste Grundlage für Analyse,
Modellierung und spätere Anwendung zu schaffen.
Fördermittelgeber/in
Thüringer Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur;
Richtlinie des Freistaats Thüringen zur Förderung der Sicherung und Gewinnung von
hochqualifiziertem Personal für Forschung und Entwicklung und Innovationen
(Richtlinie FTI-Thüringen PERSONEN) – Förderung von Forschungsgruppen
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank (ESF+- bzw. EFRE-Mittel)
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Alexander Freyburg
Partner/innen
Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften,
Professur Intelligentes Technisches Design;
Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften,
Professur Komplexe Tragwerke;
Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Kunst und Gestaltung, Professur
Designtheorie und Designforschung
Laufzeit
Jan 2026 - Dez 2028
Kurzfassung
Teilprojekt: Datenbasierte und robotergestützte Zustandserfassung von
Mauerwerkskonstruktionen zur materialkompatiblen Instandsetzungsplanung
Das Projekt „Handwerk der Zukunft“ untersucht, wie kleine und mittelständische
Handwerksbetriebe durch digitale Methoden und Robotik bei der Sanierung von
Bestandsgebäuden unterstützt werden können. Im Fokus steht die Entwicklung
eines mobilen Roboterassistenten sowie datenbasierter Prozessketten, die eine
effizientere Planung und Ausführung ermöglichen.
Ziel ist es, Bauprozesse zu optimieren, Fachkräfte zu entlasten und einen Beitrag
zur klimabewussten Transformation des Gebäudebestands zu leisten.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen,
Richtlinie FTI-Thüringen Invest
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Prof. Dr.-Ing. habil. Carsten Könke
Partner/innen
Finger-Institut für Baustoffkunde, Bauhaus-Universität Weimar;
Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH
Laufzeit
Jan 2026 - Dez 2028
Kurzfassung
Teilprojekt: Einsatz von Lehm als nachhaltiger, ressourcenschonender Baustoff und
Wechselwirkung Baustoff/ -teil und Umwelt
Für die Skalierung von Forschungsergebnissen aus dem Labor- oder klein-
technischen Technikumsmaßstab ist die eher kleinteilig geprägte deutsche Bau-
industrie weder mit dem dafür notwendigen Personal noch mit der erforderlichen
Geräteausstattung hinreichend aufgestellt. Das Thüringer Innovationszentrum für
die Zukunft des Bauens (ThIZ-BAU) mit der am Standort Weimar versammelten
Kompetenz von mehr als 500 Forschern und der vorhandenen und geplanten
Geräteausstattung wird einen wichtigen Beitrag leisten, um gemeinsam mit den
Partnern aus der Industrie die Zukunft des Bauens zu gestalten.
Der Bauforschungsstandort Weimar mit der Bauhaus-Universität Weimar, der
Materialforschungs- und Prüfanstalt (MFPA) Weimar und dem Institut für
Angewandte Bauforschung Weimar (IAB Weimar) arbeiten entlang der
Innovationskette von der Grundlagenforschung über die angewandte Forschung
bis zum Transfer in die Praxis erfolgreich zusammen. Ein Beispiel hierfür ist das
gemeinsam erfolgreich beantragten WIR!-Vorhaben RENAT.BAU mit über 80
beteiligten Partnern aus der Forschungsinstitutionen, der Industrie und
Verbänden. Mit dem ThIZ-BAU schaffen wir beste Voraussetzungen um den
Freistaat Thüringen als einen der drei Initialstandorte des
Bundesbauforschungszentrums als nationalen Vorreiter und Entwicklungspartner
für alle Fragen zukünftigen Bauens sichtbar zu machen.
Fördermittelgeber/in
Thüringer Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur;
Richtlinie des Freistaats Thüringen zur Förderung der Sicherung und Gewinnung
von hochqualifiziertem Personal für Forschung und Entwicklung und Innovationen
(Richtlinie FTI-Thüringen PERSONEN) – Förderung von Forschungsgruppen
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank (ESF+- bzw. EFRE-Mittel)
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH;
Bauhaus-Universität Weimar, Professur „Intelligente Informationssysteme“
Laufzeit
Jan 2026 - Dez 2028
Kurzfassung
Teilprojekt: Abbildung von Expertenwissen und Schaffung einer Datenbasis für die
Zustandsklassifizierung von Bauschäden
Das Projekt EvaKIBau untersucht, wie große Sprachmodelle (LLMs) für das
Bauwesen angepasst und weiterentwickelt werden können, um Fachkräfte in der
Baustoffentwicklung und Bauschadensanalyse gezielt zu unterstützen. Dafür
wird umfangreiches Expertenwissen – etwa aus Normen, Prüfberichten,
Prozessdaten und Bildmaterial – systematisch gesammelt, digitalisiert und in
strukturierte Wissensmodelle überführt.
Auf dieser Grundlage entstehen KI‑gestützte Dialogsysteme, die technische
Fragen präzise, nachvollziehbar und kontextgerecht beantworten sollen. Das
interdisziplinäre Projektteam aus Bauingenieurwesen, Materialforschung und
Informatik entwickelt Methoden zur Wissensmodellierung, zur intelligenten
Verknüpfung von Datenquellen und zur Bewertung der Antwortqualität von LLMs.
Ziel ist es, Arbeitsabläufe in der Schadensdiagnostik und Materialentwicklung
effizienter zu gestalten, Wissen besser zugänglich zu machen und die digitale
Transformation im Bauwesen zu stärken.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)
Projektträger/in
DLR Projektträger
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Heike Dreuse
Partner/innen
Projektbegleitender Ausschuss: Vertreter aus Dachziegelindustrie, Formenbauer und Gipsrecycler
Laufzeit
Jan 2026 - Jun 2028
Kurzfassung
AUFGABE: Verschlissene Gipsformen aus der Dachziegelproduktion sollen nicht
länger entsorgt, sondern so recycelt werden, dass daraus ein hochwertiges
Gipsbindemittel entsteht. Ziel ist ein RC‑Formengips, dessen Eigenschaften
marktüblichen Formengipsen entsprechen und der mit bis zu 75 % Anteil wieder
in den Produktionsprozess zurückgeführt werden kann.
PROBLEM: Rohgips wird knapp und teuer, Energie‑ und CO₂‑Kosten steigen.
Gleichzeitig steigen Anforderungen an die Nachhaltigkeit – bei bisher geringem
Recyclingpotenzial in der Dachziegelherstellung.
Störstoffe und Verunreinigungen aus den Tonmassen beeinflussen die Qualität
recycelter Gipse und erschweren ihre Wiederverwendung. Die mechanischen
Anforderungen an diese Gipsformen sind besonders hoch.
LÖSUNG: Durch definierte mechanische Aufbereitung, Brennen, Konditionierung
und Konfektionierung wird aus Gipsformenbruch ein erhärtungsfähiger
RC‑Formengips entwickelt. Störstoffe werden identifiziert, tonige Bestandteile
abgetrennt und geeignete Additivkombinationen ermittelt. Optimierte
Verfahrensschritte ermöglichen niedrigen Wasserbedarf und hohe Festigkeiten
ähnlich Alpha‑Halbhydrat. Ökobilanz, Prozessvisualisierung ergänzen die Forschung.
Materialeffizienz, Recyclingquote und Wettbewerbsfähigkeit werden gestärkt.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
WIR! - Wandel durch Innovation in der Region
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Lars Leidolph
Partner/innen
Laufzeit
Jan 2026 - Dez 2028
Kurzfassung
Das Vorhaben führt das Innovationsmanagement des WIR!-Bündnisses
RENAT.BAU in der zweiten Förderphase fort. Ziel ist die Umsetzung des WIR!-
Konzepts und die koordinierte Steuerung der in den Umsetzungsprojekten
initiierten Innovationsprozesse. Die zentrale Geschäftsstelle unterstützt
Organisation, Koordination, Management und Kommunikation zwischen
Bündnispartnern, Entscheidungsträgern und Forschungseinrichtungen.
Inhaltlich verbindet das Projekt die Integration externen Wissens in die Strategie-
und Innovationsprozesse mit der gezielten Außendarstellung des Bündnisses.
Öffentlichkeitsarbeit, Wissenstransfer und Partnergewinnung sollen die
Wahrnehmung von RENAT.BAU stärken und tragfähige Strukturen,
Kommunikationskanäle und Formate für die Zeit nach Projektende sichern.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt;
Wandel durch Innovation in der Region (WIR!)
Projektträger/in
Projektträger Jülich (ptj)
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
AI GmbH KVU, Uder;
Mitteldeutsche Baustoffe GmbH, Peterberg;
HABAU Deutschland GmbH part of the family HABAU, Heringen
Laufzeit
Dez 2025 - Nov 2027
Kurzfassung
Teilprojekt: Baustoff-, Software- und Prozesstechnische Entwicklung des
technischen Demonstrators
Im Projekt wird ein technischer Demonstrator zur Sortierung natürlicher
Gesteinskörnungen entwickelt. Dieser dient der Erforschung und Weiterentwicklung
eines effizienten, optisch‑multimodalen Sortierverfahrens, das Schad- und
Störstoffe zuverlässig entfernt und so die Qualität und Dauerhaftigkeit von
Betonen steigert. Dabei werden die Robustheit der Sortieralgorithmen sowie praxis-
relevante Einflussfaktoren wie Staub, Feuchtigkeit, Verschmutzung, Temperatur
und hohe Durchsätze systematisch untersucht.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Bewertung kostengünstiger Sensorik und
der Optimierung der gesamten Prozesskette. Ergänzend erfolgt eine ökobilanzielle
Analyse, um die Nachhaltigkeitsvorteile des Verfahrens zu quantifizieren.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt
Projektträger/in
Projektträger Jülich (ptj)
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
VDZ Technology gGmbH;
Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH;
Institut für Ziegelforschung Essen e.V.;
Leipfinger-Bader GmbH;
Scherer & Kohl GmbH
Laufzeit
Nov 2025 - Okt 2028
Kurzfassung
Teilprojekt: Multimodale Analyse, KI-Algorithmen, sensor- und KI-unterstützte Sortierung
Das Projekt untersucht, wie mineralische Ressourcen aus anthropogenen
Lagerstätten nachhaltig in den Wirtschaftskreislauf zurückgeführt werden können.
Mithilfe der Kombination industrieller und digitaler Technologien sollen mineralische
Bauabfälle, insbesondere feinkörnige Fraktionen aus Boden und Steinen,
Bauschutt, Beton und Gleisschotter, die bislang kaum hochwertig eingesetzt
werden, umfassend verwertet und als sekundäre Rohstoffe für zirkuläre
Bauprodukte nutzbar gemacht werden.
Das Ziel besteht darin, eine großtechnische Aufbereitung zu entwickeln, die
ökologisch und wirtschaftlich tragfähige Verwertungswege ermöglicht und der
Baustoffindustrie homogene und verfügbare Qualitäten bereitstellt. Der Verbund
SekulaRES bündelt dazu interdisziplinäre Forschung aus den Bereichen Umwelt-,
Energie-, Werkstoff- und Prozesstechnik, Sensorik und Digitalisierung, um
Marktpotenziale zirkulärer Produkte zu erschließen und Primärressourcen zu
schonen. Die MFPA entwickelt eine optische und sensorgestützte Inline-
Überwachung ausgewählter Stoffströme sowie einen Demonstrator für die
Bauschuttsortierung anhand optischer und spektraler Merkmale. Recycling-
Unternehmen sollen dadurch zukünftig eine verbesserte Qualitätssicherung ihrer
Produkte durch Inline-Analysen zur Verfügung gestellt bekommen und durch
Sortiereinrichtungen sollen Stoffströme deutlich effektiver getrennt werden können.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie;
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AIF - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Michael Kuhne
Partner/innen
TINAtex GmbH, Oelsnitz/Vogtland;
Auerbach und Hahn GmbH, Wilsdruff;
IHD – Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH;
Thorey Gera Textilveredelung GmbH, Gera
Laufzeit
Sep 2025 - Aug 2027
Kurzfassung
Teilprojekt: Entwicklung und Erprobung konstruktiver Lösungen für die textilen
Strukturen, Ermittlung der statisch-konstruktiven, hygrothermischen und
akustischen Anforderungen, Modellierung der Bauelementeigenschaften in
Abhängigkeit verschiedener Füllvarianten, Auswahl und Test von Füllstoffen
für die Erreichung der Zielparameter der Bauelemente
Das FuE-Projekt „Bindemittelfreie Wiederverwendbare Textilarmierte Bauteile“
(BiWiTex) entwickelt modulare, eigenschaftsvariable und wiederverwendbare
Bauelemente für den Bau und Umbau von Gebäuden. Der innovative Ansatz nutzt
textile Bewehrungsschalungen ohne Bindemittel, die flexibel vorgefertigt und vor
Ort mit verschiedenen Materialien befüllt werden können. Diese Bauteile erfüllen
statische, bauphysikalische und akustische Anforderungen und ermöglichen einen
sortenreinen Rückbau, wodurch die Wiederverwendung der Füllstoffe
gewährleistet wird.
In fünf Teilprojekten werden verschiedene technologische Aspekte behandelt:
Entwicklung der 3D-Textilstrukturen und deren Fertigung, Entwicklung von Befüll-
und Verschlusstechnologien, Integration der Elemente in Holzkonstruktionen,
Entwicklung von Beschichtungen (Veredellung) mit umweltneutralen Substanzen
sowie Optimierung von thermischen, akustischen und mechanischen
Eigenschaften.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE),
Industrielle Bioökonomie Baustein C (IBOE-C)
Projektträger/in
VDI Technologiezentrum GmbH
Projektleiter/in
M.Sc. Timon Echt
Partner/innen
GICON-Großmann Ingenieur Consult GmbH, Dresden
GNS - Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH, Halle (Saale)
Veolia Klärschlammverwertung Deutschland GmbH, Markranstädt
LAV Erdenwerke GmbH, Markranstädt
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener
Verein, München
Laufzeit
Aug 2025 - Jul 2028
Kurzfassung
Im Verbundprojekt soll ein neuartiges Verwertungskonzept für Gärreste, wobei die
Wertstoffe „kohlenstoffbasierte Organik (Humusbildner)“ und die „Nährstoffe“
voneinander getrennt werden und diese jeweils in hochwertige, bedarfsgerechte
und marktfähige Produkte überführt werden, die lager- und transportfähig sind.
Mit dem anvisierten SkalaPro-Verwertungsverfahren entstehen nun erstmals durch
die innovative Trennung der organischen Substanz von dem Nährstoffgehalt der
Gärreste und der Modifizierung dieser beiden Wertstoffströme hochwertige
Recycling-Produkte in Form von Torfersatzstoffen, Kultursubstraten und
standardisiertem Düngergranulat, die in der Qualität den bisher energieauf-
wendig und unter Einsatz natürlicher Rohstoffressourcen gewonnenen bzw.
hergestellten konventionellen Produkte völlig entsprechend und damit diese
in gleicher Anwendungsqualität ersetzen können.
Im Verbundprojekt soll eine Durchführbarkeitsstudie mit ausgewählten
experimentellen Arbeiten zu diesem anvisierten SkalaPro-Verwertungsverfahren
realisiert werden, die als Basis für eine großtechnische Demonstrationsanlage
zu diesem Verfahren im nächsten Schritt dienen soll.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie,
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
M.Sc. Ina Reichert
Partner/innen
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel,
K-UTEC AG SALT TECHNOLOGIES, Sondershausen,
IPG Instandsetungsplanung GmbH, Ergolding,
Laufzeit
Jul 2025 - Dez 2027
Kurzfassung
Teilprojekt: Entwicklung robuster Schadensidentifikatoren basierend auf
akustischen Wellen und Methoden der Künstlichen Intelligenz
In Schleusenbauwerken sind große Mengen an Beton verbaut, dessen Produktion
hohe Treibhausgasemissionen bedeutet. Um Ressourcen zu schonen, ist die
Bauwerksinstandsetzung dem Abriss und Neubau deutlich vorzuziehen.
Um Sanierungen planen und eine Überwachung des Bauwerkszustands
durchführen zu können, empfehlen sich die Methoden der zerstörungsfreien
Prüfung, insbesondere wenn diese keine langfristige Nutzungseinschränkung
der im Wasserstraßennetz wichtigen Schleusen bedeuten. Eine
Zustandsüberwachung empfiehlt sich auch nach erfolgter Sanierung, vor allem
an den Übergangsstellen zwischen altem und neuem Beton.
Die genannten Punkte sollen durch ein selbstüberwachendes Dauermonitoring-
system unter der Verwendung zerstörungsfreier Prüfmethoden im
Ultraschallbereich bewältigt werden. Hinzu kommt die Datenanalyse, wie z.B.
wellenbasierte Codawellen-Interferometrie, mit Hilfe zuvor am digitalen Zwilling
trainierter neuronaler Netze.
Fördermittelgeber/in
Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Landwirtschaft und Ländlichen Raum
(TMWLLR), gefördert aus Mitteln des Europäischen Landwirtschaftsfonds für die
Entwicklung des ländlichen Raumes (ELER) und Mitteln des Landes Thüringen
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank (TAB)
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Stefan Helbig
Partner/innen
Bauhaus-Universität Weimar, Z-Architektur GbR, Keller GmbH, Hof Herten GbR,
Diakonie Landgut Holzdorf gGmbH
Laufzeit
Jul 2025 - Dez 2027
Kurzfassung
Mit den Daten aus Labormessungen und experimentellen Untersuchungen an
gebauten Demonstratoren in lasttragender Bauweise sollen Grundlagen für die
Beantragung und Erteilung einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) für
Quaderballen zum lasttragenden Strohballenbau in Verbindung mit einer
allgemeinen Bauartgenehmigung (aBG) für die lasttragende Bauweise mit
Quaderstrohballen erarbeitet werden.
Dadurch soll der Fachverband Strohballenbau FASBA wesentlich unterstützt
werden, um die abZ und aBG für definierte Quaderstrohballen („Strohballen als
Bauprodukt“) beantragen und erlangen zu können. Dazu gehört auch die Erarbeitung
von Konstruktionsgrundlagen für die Ausbildung von lasttragenden
Strohballenwänden als Grundlage für die aBG.
Mit der Schaffung von Grundlagen für ein geregeltes Bauprodukt „Quaderstrohballen
für lasttragendes Bauen“ soll perspektivisch ein neuer Markt für das Bauen mit Stroh
erschlossen werden. Im Projekt soll weiterhin ein Muster-Katalog für eine
Anwendung der lasttragenden Bauweise für Gebäude und landwirtschaftliche
Nutzbauwerke erarbeitet werden. Mit diesem sollen Einsatzmöglichkeiten der
lasttragenden Bauweise für Gebäude mit verschiedener Nutzung, Detaillösungen
(u.a. Wandfuß, Ringanker, Fenster- und Türanschlüsse usw.) sowie geeignete
Lösungen für den Feuchte- und Witterungsschutz aufgezeigt werden.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE),
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Saskia Nowak
Partner/innen
V.E.P. Baumaschinen GmbH
Laufzeit
Apr 2025 - Okt 2027
Kurzfassung
Teilprojekt: Materialentwicklung eines spritzbaren Schaumporenputzes und Erprobung im Labormaßstab
AUFGABE: Zu entwickeln ist ein maschinell verarbeitbarer Gipsleichtputz ohne Leichtzuschläge, dessen Porosität durch Schäumung ausschließlich durch Luftporen erzeugt wird.
PROBLEM: Marktübliche leichte Putze, ob aus Zement, Kalk oder Gips, erhalten ihre geringe Dichte durch die Zugabe leichter Körnungen. Dabei handelt es sich entweder um mineralische Blähprodukte wie Perlite oder Blähton oder um Expandiertes Polystyrol (EPS) als organischer Leichtzuschlag. Mineralische Leichtzuschläge müssen unter hohem Energieaufwand (> 1000 °C) hergestellt werden. Das Rohölprodukt Polystyrol gilt als unverrottbare Umweltauswirkung. Eine materialselektive Trennung und Recycling sind nicht möglich.
LÖSUNG: Schaumporenputz kommt ohne Leichtzuschläge aus und kann mit äußerst geringem Energieaufwand hergestellt werden und leistet damit einen wichtigen Beitrag hinsichtlich Klimaneutralität und Ressourcenschonung durch Rohstoff-, Brennstoff- und Energieeinsparung. Darüber hinaus bringt der Schaumporenputz als Single-Material-System eine optimale Recyclingfähigkeit mit sich. Dies kann bis-lang kein Leichtputz oder Leichtmörtel vorweisen. Ein weiterer Vorteil besteht aufgrund der speziellen Porenstruktur in seiner akustischen Wirksamkeit und Wärmedämmeigenschaft im Bereich üblicher Wärmedämmputze.
Der Partner V.E.P. Baumaschinen entwickelt die zur Herstellung notwendige, voll-kommen neuartige Verputzmaschine.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
MaterialNeutral - Ressourcensouveränität durch Materialinnovationen
Projektträger/in
Projektträger Jülich – Forschungszentrum Jülich GmbH
Projektleiter/in
M. Sc. Manuel Dutschke
Partner/innen
Synantik GmbH – Industrielle Mess- und Regelungstechnik,
LTC - Lufttechnik Chrimmitschau GmbH,
MUT Dr. Zeising & Partner Ingenieurgesellschaft mbH
Laufzeit
Feb 2025 - Jan 2028
Kurzfassung
Teilprojekt: Entwicklung und Charakterisierung einer zweistufigen Verfahrenskombination aus Gaswäschern und selektivitätsgesteigerten photokatalytischen Reaktoren
Durch MeGaPho wird ein zweistufiges Verfahren entwickelt, was sich an den gesetz-geberischen Randbedingungen orientiert und durch eine maximale Anwendungsnähe gekennzeichnet ist. Durch die innovative Kombination von neu zu konstruierenden Gaswäschern zur Fixierung anorganischer Schadgase, polarer organischer Substan-zen, Stäuben und Bioaerosolen und für diese spezielle Anwendung modifizierten Pho-tokatalysatoren, soll es gelingen, den Stand der Technik deutlich zu übertreffen. Da Adsorptionsfilter (wie granulierte Aktivkohle) die Gruppe der VVOC nicht adsorbieren können, ist eine innovative Abgasreinigungstechnologie überall dort notwendig, wo die Installation von Abgasfackeln oder Oxidationsfenstern aufgrund der geringen Kon-zentration brennbarer Gase nicht möglich ist.
Ein besonderer Fokus muss dabei auf der Entwicklung modifizierter, photokatalyti-scher Reaktoren liegen. Zum einen werden diese innerhalb der Technologie einge-setzt, um die gelösten, organischen Substanzen zu mineralisieren und die biologische Fracht so zu reduzieren, dass die Wasserphase einer alternativen Verwertung als Dün-gemittel zugeführt und hinsichtlich der Gasphase eine vollständige Eliminierung unan-genehmer Gerüche gewährleistet werden kann. Die photokatalytischen Materialien müssen zudem durch physikochemische Modifikationen so optimiert werden, dass sie eine deutlich höhere Selektivität für unpolare organische Verbindungen wie Methan aufweisen und diese einer vollständigen Oxidation zugänglich machen. Dies kann je-doch nur gelingen, wenn das innovative Verfahren sämtliche Salzbildner in der Was-serphase effektiv bindet.
Fördermittelgeber/in
Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Landwirtschaft und Ländlichen Raum, Kofinanzierung durch Mittel des Europäischen Sozialfond Plus (ESF+)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Andreas Diemar
Partner/innen
Ernst-Abbe-Hochschule Jena
Laufzeit
Jan 2025 - Jul 2027
Kurzfassung
Zur Sicherung der Funktion hochbeanspruchter Stahlbauteile im Maschinen- und Fahrzeugbau werden Maßnahmen wie der Einsatz höherfester Stahlwerkstoffe, die Minimierung festigkeitsrelevanter Formkerben und die Steigerung der Werkstofffestigkeit durch mechanische, thermische oder thermochemische Verfahren ergriffen. Ein Beispiel hierfür ist das Laserstrahlhärten.
Das Laserstrahlhärten wirkt lokal begrenzt durch die Wärmeeinwirkung der Strahlquelle und das Selbstabschrecken durch Wärmeableitung im Bauteil. Dies ermöglicht eine präzise Anwendung mit minimalen Verzügen, geringer Nachbearbeitung und hoher Reproduzierbarkeit. Derzeit basieren die Prozessparameter meist auf Erfahrungswerten und Expertenwissen.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines simulationsbasierten, multiphysikalischen Workflows zur Optimierung des Laserstrahlhärtens. Damit sollen optimale Prozessparameter vorhergesagt und erstmals lateral und axial geformte Strahlprofile generiert werden. Diese technologischen Fortschritte ermöglichen eine gezielte Anpassung des Laserstrahlhärtens an den versagensmaßgebenden Bauteilbereich und damit an die technische Funktionalität des Bauteils. Das Projekt leistet damit insgesamt Beiträge zu einem Qualitätsgewinn in der Fertigung, der Schonung von Material- und Energieressourcen sowie zur Realisierung von Leichtbaustrukturen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie,
ZIM-Kooperationsprojekt
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Frank Bonitz
Partner/innen
hf sensor GmbH
Laufzeit
Aug 2024 - Okt 2026
Kurzfassung
Teilprojekt: "Entwicklung des Verfahrens zur Bestimmung der Materialdichte aus vektoriellen S-Parametern in Reflexion und Antennenentwicklung"
In der Baupraxis ist es wichtig, Daten zum Bauwerk (Dichte, Störstellen, und Feuchte) schnell und flächig zu erfassen. Die Mikrowellenfeuchtemessung ist hier bereits ein etabliertes Verfahren. Eine mobile mikrowellenbasierte Dichtemessung existiert noch nicht und bietet gegenüber anderen Verfahren entscheidende Vorteile hinsichtlich Messraster, Messgeschwindigkeit und Genauigkeit.
Das Projekt hat das Ziel, ein Gerät zu entwickeln, das Feuchte und Dichte durch Mikrowellenresonator- und Antennenverfahren bestimmen kann. Dazu sind die folgenden Entwicklungsaufgaben zu lösen: Die Neuentwicklung und Implementierung mobiler Mikrowellensensoren (offene Resonatoren und Antennen), ein Verfahren und Modell zur Ermittlung verketteter S-Parameter (aus Nah- und Fernfeld) und abgeleiteter Kenngrößen (Permittivität, Frequenzverschiebung und Bandbreitenänderung), ein Multi-Parameter-Verfahren zur Bestimmung der Dichte aus dem vektoriellen Reflexionsfaktor sowie die Entwicklung und Charakterisierung einer Antenne für größere Eindringtiefen. Das Projekt soll eine innovative Lösung für den Baupraktiker schaffen, um Vor-Ort erste Aussagen über das Bauwerk und eine fundierte Auswertung zu ermöglichen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie,
Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)
Projektträger/in
DLR Projektträger
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Anne Tretau
Partner/innen
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg – Fakultät für Verfahrens-und Systemtechnik – Institut für Verfahrenstechnik (IVT)
Laufzeit
Mai 2024 - Okt 2026
Kurzfassung
Teilprojekt: Prozessführung Energiebedarf – Einfluss der Prozessführung auf den Energiebedarf von Mikrowellentrocknern
Der Europäische Green Deal verbindet die Zielsetzungen einer klimaneutralen und ressourceneffizienten Industrie mit möglichst geringem Umwelteinfluss. Für die Trocknung von Ziegelrohlingen werden derzeit fast ausschließlich konvektive Trocknungsverfahren eingestetzt.
Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung der klimaneutralen intermittierenden Mikrowellentrocknung. Die feuchte- und temperaturabhängigen Materialeigenschaften sollen genutzt werden, um eine effiziente Prozessführung zu erreichen. Es wird eine zerstörungsfreie Trocknung mit einer deutlich verkürzten Trocknungsdauer angestrebt. Das Forschungsprojekt soll die wissenschaftlichen Grundlagen für die technische Umsetzung legen.
Als Ausgangspunkt werden Materialeigenschaften analysiert und feuchte- und temperaturabhängig beschrieben. Es werden Experimente in einem Mikrowellentrockner im Labormaßstab an einzelnen Ziegelrohlingen durchgeführt, die zur Validierung der zu erstellenden Berechnungsmodelle verwendet werden. In das Trocknungsmodell fließen die Materialeigenschaften einschließlich des Eindringverhaltens der elektromagnetischen Wellen ein. Aus den Ergebnissen werden schließlich Kenngrößen für die Verfahrenstechnologie erarbeitet. Damit werden allgemeingültige Zusammenhänge geschaffen.
Die Senkung des spezifischen Energiebedarfs sowie der brennstoffbedingten Emissionen bringt langfristig einen wirtschaftlich positiven Effekt und sichert den Industriestandort Deutschland.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie,
Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)
Projektträger/in
DLR Projektträger
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Ralf Wagner
Partner/innen
Institut für Ziegelforschung Essen e. V.
Laufzeit
Mär 2024 - Aug 2026
Kurzfassung
Es besteht die ökologische und wirtschaftliche Notwendigkeit die Energiesysteme weltweit bis spätestens zur Mitte des Jahrhunderts nahezu vollständig zu dekarbonisieren (defossilisieren). Die Roadmap der Ziegelindustrie beschreibt die bedeutendsten Maßnahmen in ihrer Branche. Eine davon ist die Elektrifizierung der Brennöfen. Der direkte Energieeintrag durch Mikrowellen zum Brand von Ziegeln ermöglicht Energieeinsparungen, schnellere Prozesse und verbesserte Produktqualitäten.
Das Ziel des Vorhabens ist das grundlegende Verständnis der internen Abläufe während des mikrowellengestützten Brandes, darauf aufbauend die Beschreibung der Prozessführung mit dem zentralen Punkt der Gestaltung des Ausgleichsprozesses in der Nähe der Garbrandtemperatur sowie das Erarbeiten der Datengrundlage für die energetischen Betrachtungen, mit dem die Vorteile des Verfahrens durch einen Vergleich mit anderen Technologien beschrieben werden kann, sowie das Erarbeiten von Umsetzungskonzepten. Als Ausgangspunkt werden die Materialeigenschaften für Temperaturen bis 1200 °C bestimmt. Danach wird der „thermal runaway“ analysiert und Ausgleichsprozesse zu dessen Vermeidung erarbeitet. Dazu werden Experimente mit Messungen der Temperaturprofile durch faseroptische Sensoren durchgeführt, welche die Ergebnisse der Simulation validieren. Der Fokus in den Simulationen liegt auf der Bestimmung der notwendigen Ausgleichsprozesse. Darauf aufbauend werden Umsetzungskonzepte für Bestands- und Neuanlagen erarbeitet und der mikrowellengestützte Brand energetisch betrachtet, woraus Vorschläge für eine Prozessoptimierung erarbeitet werden. Damit werden die Voraussetzungen für die Elektrifizierung des Brandes über Mikrowellentechnologie geschaffen.
Das Vorhaben wird langfristig einen Beitrag zur Dekarbonisierung der Ziegelindustrie und der Senkung des spezifischen Energiebedarfs leisten, mit einem wirtschaftlich positiven Effekt für die KMU’s und der Sicherung des Industriestandortes Deutschlanand.
Fördermittelgeber/in
Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Landwirtschaft und Ländlichen Raum mit Mitteln aus dem Europäischen Sozialfond (ESF Plus)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Stefan Helbig
Partner/innen
Bauhaus-Universität Weimar
Professur Modellierung und Simulation – Konstruktion
Professur Stahl- und Hybridbau
Professur Informatik in der Architektur
Laufzeit
Feb 2024 - Dez 2026
Kurzfassung
Teilprojekt: Hygrothermische Eigenschaften von Strohballen und Strohballenwänden
Ziel der Forschungsgruppe sind wissenschaftliche Untersuchungen zu Bauwerken aus lastabtragenden Strohballen. Die anwendungsbezogenen Arbeiten, ergänzt durch Messungen an einem Demonstratorbauwerk, zielen auf die Vorbereitung von Regelwerken zur Einführung dieser neuartigen leistungsfähigen Bauweise ab und setzen auf eine breite Unterstützung durch der Thüringer Wirtschaft. Mithilfe moderner Planungswerkzeuge sollen nachhaltige und dauerhafte Bauwerke ermöglicht werden, die ein äußerst behagliches und naturnahes Wohnen und Arbeiten bei Erfüllung höchster Energiestandards ermöglichen.
Ziel der Forschungen an der MFPA Weimar ist die Quantifizierung thermischer Eigenschaften von Strohballen(-wänden) in Abhängigkeit von definierten hygrischen Randbedingungen als Grundlage der bauphysikalischen Nachweisführung bzw. Modellbildung. Dafür sollen geeignete Versuchsaufbauten an unverputzten Strohballen zur Wärmeleitfähigkeitsbestimmung mit dem Plattenverfahren neu entwickelt werden, in denen ohne Veränderung der Rohdichte repräsentative, große Probekörper aus hochverdichteten Ballen gewonnen werden können. Es sollen neue Methoden für eine zeiteffektive hygrische Konditionierung der Probekörper konzipiert und in Verbindung mit Wärmeleitfähigkeitsmessungen angewendet werden. Die Ergebnisse der experimentellen thermischen Untersuchungen sollen in ingenieurtechnische Kennwerte überführt und anhand von Feldstudien validiert werden.
Fördermittelgeber/in
Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Landwirtschaft und Ländlichen Raum mit Mitteln aus dem Europäischen Sozialfond (ESF Plus)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH,
Technische Universität Ilmenau, Fachgebiet Qualitätssicherung und Industrielle Bildverarbeitung
Laufzeit
Jan 2024 - Dez 2026
Kurzfassung
Teilprojekt: Generierung von Hyperspektraldaten, Entwicklung von KI-Lernverfahren und Tests der neuentwickelten Lernverfahren an der Sortierung von Mischfraktionen und Bauschadensbildern
Die interdisziplinäre Forschergruppe entwickelt Grundlagen zum Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI), maschinellem Lernen (ML), Deep Learning (DL) sowie zur KI-basierten Datenanalyse für die Entwicklung neuer Anwendungen im Baustoffrecycling und in der Bauschadensanalytik. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von KI-Tools, die zur chemisch-mineralogischen Klassifikation von Baumaterialen angewendet werden können, welches ein essenzieller Schritt in der Qualitätskontrolle und -sicherung von Baustoffen, in der Sortierung oder beim Recycling ist. Dabei sollen die Vorteile der Laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIPS), welche zwar einen chemischen Fingerabdruck der Proben ermöglicht, jedoch nicht echtzeitfähig und mit sehr hohen Arbeitsschutzauflagen verbunden ist, mit der echtzeitfähigen, jedoch chemisch unsensibleren Hyperspektraltechnologie verbunden und durch den Einsatz von Algorithmen des ML, der statistischen Datenauswertung und neuronaler Netze miteinander fusioniert werden. Schlussendlich soll die Klassifikation von Proben anhand von Hyperspektraldaten auch zusätzlich die Informationen des LIPS-Verfahrens enthalten. Zur Erzeugung der Ground Truth Daten wird im Rahmen des Projektes eine Materialdatenbank aufgebaut.
Die Forschergruppe hat die Aufgabe, die bereits bestehenden Expertisen im Bereich der Sensorik, Bild- und Spektraldatenverarbeitung und Künstlichen Intelligenz an den drei Forschungseinrichtungen IAB, MFPA und TUI zu bündeln, auszubauen und die Entwicklung von innovativen, hybriden und selbstlernenden KI-Verfahren speziell anwendbar auf Forschungsinitiativen im Bereich des Bauwesens weiterzuentwickeln.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
Wandel durch Innovation in der Region (WIR!)
Projektträger/in
Forschungszentrum Jülich GmbH, Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Alexander Freyburg
Partner/innen
MAXIT Baustoffwerke GmbH Krölpa
Denkmalpflege Mühlhausen Huschenbeth GmbH & Co. KG
Laufzeit
Jan 2024 - Dez 2026
Kurzfassung
Teilprojekt: Entwicklung von Mörtelfugen mit textilen Einlagen und deren beprobung im Labormaßstab
Im aktuellen Mauerwerksbau ist bisher eine Wiederverwendbarkeit von niedriger gebrannten Hintermauerziegeln mit Lochung aufgrund der nicht sortenreinen Trennung vom Mauermörtel bzw. nicht gewährleisteter beschädigungsfreier Demontage ausgeschlossen.
Als Schlüssel für eine sortenreine Trennung wird eine entsprechende Ausrüstung der Mörtelfugen im Mauerwerk bspw. durch Textilien gesehen. An dieser Stelle knüpft das Projekt TexMöFug an.
Es soll ein beispielhafter Ansatz für die Herstellung von Mauerwerk für Innenwände erarbeitet werden, welcher eine weitestgehend zerstörungsfreie Trennung der großformatigen Mauerziegel von den Mörtelfugen, mit dem Ziel der Wiederverwen-dung bzw. eines hochwertigen Recyclings der Mauerziegel, ermöglicht.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
Projektträger/in
Forschungszentrum Jülich GmbH
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Jasmin Bauer
Partner/innen
Klapproth+Koch GmbH, Digitus Art GmbH & Co. KG
Laufzeit
Nov 2023 - Okt 2026
Kurzfassung
Die Implementierung von Lern-, und Weiterbildungsangeboten sind gemäß Konzept RENAT.BAU von elementarer Bedeutung für die Ausbildung, Ge-winnung und das Halten von qualifizierten Fachkräften in der Bündnisregi-on und insbesondere für die Bündnispartner. Ein Ziel des gesamten Ver-bundprojektes ist, eine Stärkung der regionalen Fachkräfteausbildung in den für das Bündnis relevanten Ausbildungsberufen und Studienrichtun-gen zu erreichen, die perspektivisch zu einem größeren Angebot von quali-fizierten Fachkräften in der Region führen soll.
Die MFPA liefert die fachliche Zuarbeit aus den F&E-Bereich für die zu entwickelnden Lern- und Informationsangebote, organisiert diese und wirkt bei der versuchsweisen Testung dieser Angebote mit den Partnern aktiv mit. Darüber hinaus werden im Verbundprojekt die Grundlagen für eine digitale Plattform zum Wissens- und Informationstransfer des Bünd-nisses geschaffen werden, mit der die zukünftigen Angebote zur Informa-tions- und Akzeptanzbildung vom Bündnis, spezifisch zu Themen im Inno-vationsfeld, einer breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
Programm Innovation & Strukturwandel,
RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
M. Sc. Manuel Dutschke
Partner/innen
Synantik GmbH, CE-SYS Engineering GmbH, Lynatox GmbH, Integromed GmbH
Laufzeit
Aug 2023 - Jul 2026
Kurzfassung
Teilprojekt: Entwicklung von neuartigen Technologiekombinationen zur Reinigung von Schadstoffen in der Innenraumluft
In diesem Vorhaben werden photonische Technologien zur Reinigung der Innenraumluft bezüglich schwer abbaubarer organischer Schadstoffe entwickelt. Leichtflüchtige organische Verbindungen (VOC) führen zusammen mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und polychlorierten Biphenylen (PCB) zum sogenannten „Sick-Building-Syndrom“. Da photokatalytische Systeme als Einzeltechnologie nur schwer in der Lage sind hoch chlorierte organische Moleküle abzubauen, wird eine Verfahrenskombination mit Ozonierung und Plasmaphotokatalyse angestrebt. Außerdem soll eine Kombination mit UV-C-Desinfektion erfolgen, um gleichzeitig eine konkurrenzfähige Reduktion an Bioaerosolen zu gewährleisten und den Einsatz adsorptiver Filtermedien weiter zu reduzieren.
Durch eine tiefgreifende, analytische Charakterisierung der Reaktoren muss einer Toxifizierung durch die Bildung problematischer Transformationsprodukte oder Endotoxine vorgebeugt werden. Gleichzeitig soll durch die Optimierung regelbarer Parameter die Energieeffizienz der modularen Reinigungssysteme erhöht werden.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF),
Programm Innovation & Strukturwandel,
RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Jasmin Bauer
Partner/innen
Lynatox GmbH
Co-Creation GmbH
Laufzeit
Aug 2023 - Jul 2026
Kurzfassung
Teilprojekt: TP5.1 - Entwicklung bündnisübergreifender Weiterbildungs- und Informationsformate sowie Wissenstransfer
Das Teilprojekt der MFPA fokussiert auf die gezielte Förderung von qualifizierten Fachkräften sowie den Wissens- und Informationstransfer. Hierzu soll eine bündnisübergreifende Bildungs- und Weiterbildungsstrategie definiert und mit konkreten Lernformaten für die spezifischen Bedürfnisse des Bündnisses untersetzt werden.
Die Implementierung von Lern- und Weiterbildungsangeboten sind dabei gemäß Konzept phoTECH von elementarer Bedeutung für die Ausbildung, Gewinnung und das Halten von qualifizierten Fachkräften in der Bündnisregion, ins-besondere für die Bündnispartner.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
Programm Innovation & Strukturwandel,
RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
M. Sc. Manuel Dutschke
Partner/innen
Hochschule für angewandte Wissenschaften Hof,
Fachhochschule Erfurt
Laufzeit
Aug 2023 - Jul 2026
Kurzfassung
Teilprojekt: Charakterisierung neuartiger Technologiekombinationen zur Anwendung als photonische Reinigungsverfahren in unterschiedlichen Schadstoffszenarien
Anthropogene Spurenstoffe sind u.a. aufgrund industrieller Prozesse, dem Verkehrswesen oder bauchemischen Emissionen im Umweltkompartiment Luft von hoher ökotoxikologischer Relevanz. Aufgrund der strukturellen Verschiedenartigkeit dieser Verbindungen sollen kombinierte photonische Technologien zur Reduktion der Belastung unterschiedlicher Luftmatrices entwickelt werden. Bei der Anwendung erweiterter oxidativer Prozesse (AOP) zur Eliminierung dieser Substanzen stellt die Aufklärung von Reaktionspfaden zur Vermeidung unerwünschter Transformationsprodukte und zur energetischen Optimierung eine besondere analytische und technologische Herausforderung dar. Aus diesem Grund bedarf es der Entwicklung und des Aufbaus geeigneter Prüfstände, wie z.B. einer Emissions-Beschaufschlagungskammer, in welcher die Reaktoren mit unterschiedlichen Schadstoffen in einem quasi kontinuierlichen Betrieb beaufschlagt werden können. Auf diese Weise sollen innovative Reaktorkombinationen mit Plamaphotokatalyse oder VUV-Technologie charakterisiert werden.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
Programm Innovation & Strukturwandel,
RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Partner/innen
IVOC-X GmbH, Lynatox GmbH, Purventus GmbH, Bauhaus-Universität Weimar, Metall- & Lüftungsbau Holger Chemnitz GmbH, Lufttechnik Chrimmitschau GmbH
Laufzeit
Aug 2023 - Jul 2026
Kurzfassung
Teilprojekt: Untersuchung von Verfahrenstechnik und Kombination industrieller photonischer Hochleistungsmodule
Durch die modulare Kombination von UV-A-Photokatalyse und UV-C-Desinfektion mit thermischer Oxidation und Lösungsmittelrückgewinnung sollen unterschiedlich stark belastete Abgasströme aus dem industriellen und biogenen Bereich adressiert werden. Durch die neuartige Kombination mit photonischen Technologien kann das Anwendungsspektrum sowie die Energieefizienz industrieller Luftreinigungssysteme hinsichtlich problematischer Verbindungen wie Ammoniak, Methan und leicht flüchtige organische Verbindungen (VOC) deut-lich verbessert werden.
Dies ist vor allem in Bezug auf Aspekte des Klima- und Emissionsschutzes von ausschlaggebender Bedeutung, da bei der Nutzung photonischer Reinigungstechnologien der Einsatz adsorptiver Filtermaterialien sowie thermischer Oxidationsvorgänge verringert werden kann. Innerhalb des Vorhabens kommt der MFPA vor allem die Aufgabe einer anwendungsspezifischen Charakterisierung der modularen Reaktoren hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Gesichts-punkte zu.
Abgeschlossene Projekte
Fördermittelgeber/in
Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Landwirtschaft und Ländlichen Raum, kofinanziert von der Europäischen Union
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
M.Sc. Ina Reichert
Partner/innen
Purventus GmbH,
UMEX GmbH
Laufzeit
Jul 2024 - Jun 2026
Kurzfassung
Das Vorhaben verfolgt ein neuartiges Konzept für die diskrete und hocheffektive Raumluftdesinfektion im direkten Kontaktbereich. Das zu entwickelnde Tisch-Desinfektionsgerät bietet eine völlig neue Qualität für den Gesundheitsschutz in der Arbeitswelt und in öffentlichen Bereichen und löst die bekannten Unzulänglichkeiten vorhandener technischer Lösungen. Damit kann erstmalig ein vertrauenswürdiger Infektionsschutz geschaffen werden, der über die Covid-Pandemie hinaus, den vorbeugenden Gesundheitsschutz signifikant verbessern wird.
Aufgaben im Teilprojekt:
- Auswahl und Evaluierung eines geeigneten Bio-Sensors,
- Entwicklung eines Steuerungskonzeptes unter Einbindung von Sensoren zur weitgehenden benutzerunabhängigen Steuerung,
- Wirkungsnachweis des Funktionskonzeptes zur Tisch-Raumluftdesinfektion durch Ermittlung der Parameterzustände,
- Ermittlung der Geräuschemission bei unterschiedlichen Strömungsprofilen und Betriebszuständen,
- Erstellung eines validierten Strömungs-, Akustik- und UV-Lichtmodelles zur Optimierung der Geräte.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE),
Industrielle Bioökonomie Baustein B (IBOE-B)
Projektträger/in
VDI Technologiezentrum GmbH
Projektleiter/in
M.Sc. Timon Echt
Partner/innen
Veolia Klärschlammverwertung Deutschland GmbH (VKD,
pontes pabuli GmbH
Laufzeit
Jul 2024 - Jun 2026
Kurzfassung
In dem Verbundprojekt sollen Maßnahmen im Rahmen einer Durchführbarkeitsstudie sowie grundlegende Vorarbeiten zur Errichtung einer Single-Purpose-Demonstrationsanlage zur Herstellung von standardisierten Mineraldüngern aus biogenen Klärschlämmen realisiert werden.
Ziel dabei ist es, erstmals die thermische Verwertung der Klärschlämme mit
einer Phosphat-Düngemittelerzeugung aus den dabei resultierenden Verbrennungsaschen energieneutral zusammenzuführen und in einem industrierelevanten Maßstab zu demonstrieren. Dies erfordert ein optimal aufeinander abgestimmtes energetisches Prozesskopplungsmanagement und ein besonders energiesparsames Verfahren zur Phosphat-Düngerherstellung, wie es das pontes pabulVerfahren bietet.
Durch die energetische und stoffliche Nutzung biogener Klärschlämme sollen zukünftig hochwirksame Phosphatdünger im industriellen Maßstab allein auf Basis regional anfallender Reststoffe hergestellt werden. Durch die intelligente Verknüpfung der Stoffströme im Prozess, entsteht mit Ausnahme der abzutrennenden Schwermetallanteile, keinerlei Reststoff oder Abwasser.
Die Demonstrationsanlage soll damit auch einen reststoff- und abwasserfreien Verwertungsprozess technisch demonstrieren. Zudem werden durch die integrierte regionale Stoff- und Nährstrommanagement und die regionale Nutzung der erzeugten Düngemittel erhebliche Transportmengen vermieden, was einer enormen zusätzlichen direkten CO2-Einsparung entspricht.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR),
Wandel durch Innovation in der Region (WIR!)
Projektträger/in
Projektträger Jülich - Forschungszentrum Jülich GmbH
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Anne Tretau
Partner/innen
Laufzeit
Jun 2024 - Mai 2026
Kurzfassung
Ziel der WIR!-Initiative GOLEHM ist die Wiederbelebung des Massivlehmbaus und die Etablierung eines damit verbundenen nachhaltigen Innovationsökosystems.
Um allgemein Baustoffe und Bauteile in Gebäuden anwenden zu dürfen, sind für die Verwendbarkeit bzw. Anwendbarkeit Prüfungen bzw. rechnerische Nachweise zur Einhaltung der Anforderungen an die Standsicherheit, den Wärme-, Schall- und Erschütterungsschutz sowie zur Feuerwiderstandsfähigkeit erforderlich.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, mit Untersuchungen zum Feuerwiderstand der relevantesten Wandaufbauten von tragendem Lehmsteinmauerwerk die Voraussetzungen für eine Übertragbarkeit für eine allgemeine brandschutztechnische Bemessung zu schaffen. Die im Rahmen von gezielten Großversuchen aus den jeweiligen Bauteilen/-systemen gewonnenen Messdaten und -ergebnisse werden genutzt, um eine allgemeine Methodik für alle tragenden Lehmwandbaustoffe zu entwickeln. Ergänzend dazu werden charakteristische Materialkenngrößen für Lehmsteine, Lehmmauermörtel und Lehmputzmörtel auf der Basis von systematischen experimentellen Untersuchungen detektiert und abgeleitet.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)
Projektträger/in
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung (AiF)
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Anne Tretau
Partner/innen
Forschungsgemeinschaft Feuerfest e.V
Laufzeit
Apr 2023 - Mär 2026
Kurzfassung
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines klimaneutralen Trocknungsver-
fahrens. Die dielektrische Erwärmung (Mikrowellentrocknung) soll mit konvek-
tiver Trocknung kombiniert werden, damit eine bessere Kontrolle der maxima-
len Produkttemperatur und Trocknungsgeschwindigkeit erreicht wird. Es wird
eine zerstörungsfreie Trocknung mit einer deutlich verkürzten Trocknungs-
dauer angestrebt. Das Vorhaben soll die wissenschaftlichen Grundlagen für die
großtechnische Umsetzung liefern.
Als Ausgangspunkt werden die Materialeigenschaften bestimmt, um die einzel-
nen physikalischen Prozesse beschreiben zu können. Es werden Experimente
in einem Mikrowellentrockner im Labormaßstab an einzelnen Feuerfestbautei-
len durchgeführt, die zur Validierung der zu erstellenden Berechnungsmodelle
verwendet werden. In das Trocknungsmodell fließen die Materialeigenschaften
einschließlich des Eindringverhaltens der elektromagnetischen Wellen ein. Aus
den Ergebnissen werden schließlich Kenngrößen für die Verfahrenstechnolo-
gie erarbeitet. Damit werden allgemeingültige Zusammenhänge geschaffen,
die auf Feuerfestbauteile anderer Zusammensetzung übertragbar sind. Die
Senkung des spezifischen Energiebedarfs sowie der brennstoffbedingten
Emissionen bringt langfristig einen wirtschaftlich positiven Effekt und sichert
den Industriestandort Deutschland, insbesondere für die KMU-betonte Feuer-
festindustrie.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie,
Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)
Projektträger/in
Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V., Düsseldorf
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Andreas Diemar
Partner/innen
Laufzeit
Apr 2024 - Mär 2026
Kurzfassung
Das thermochemische Verfahren des Einsatzhärtens erhöht die Verschleiß- und Schwingfestigkeit von Stahlbauteilen. Bisher werden die Zielgrößen des Einsatzhärtens empirisch anhand der globalen Geometrie des Bauteils festgelegt, auf deren Basis die Prozessparameter ermittelt werden.
Ziel der Forschung ist es, die Effizienz des Einsatzhärteverfahrens Niederdruckaufkohlen mit Hochdruckgasabschreckung zu steigern, indem beanspruchungskontrollierte Zielgrößen und Prozessparameter verwendet werden. Der hier verfolgte Ansatz einer integrierten Produkt- und Prozesssimulation bildet die Voraussetzung für eine genauere und effektivere Bauteilauslegung und damit auch für die Steigerung der Prozesseffizienz.
Zur Erreichung des Forschungsziels wird die notwendige Mindesthärte im versagenskritischen Bauteilbereich bestimmt. Numerische Verfahren entwickeln daraufhin ein Aufkohlungsprofil, das dieses Härteprofil sicherstellt. Die so ermittelten Aufkohlungs- und Härteprofile werden in konkrete Prozessparameter für das Einsatzhärten überführt.
Beim Niederdruckaufkohlen wird erwartet, dass die Prozesszeiten erheblich verkürzt werden können, wodurch der Energie- und Hilfsstoffeinsatz reduziert wird. Dies trägt maßgeblich zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz des Verfahrens bei.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen durch Mittel der Europäischen Union im Rahmen
des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank, Innovationsgutschein InnoPrepare
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Lars Leidolph
Partner/innen
Laufzeit
Dez 2025 - Mär 2026
Kurzfassung
Das Vorhaben umfasst die begleitende Beratung und Unterstützung zur Erarbeitung
einer transnationalen Projektskizze für einen Antrag im Rahmen des I3 Capacity
Building Call 2026, Schwerpunkt: Capacity Building, Kapitalisierung und
strategische Verankerung bestehender Ergebnisse aus europäischen Projekten zur
Entwicklung und Umsetzung innovativer Upgrading-Strategien und
Innovationskorridore für digitale, zirkuläre und nachhaltige Transformation in Europa.
Das anvisierte Vorhaben CIRC-UP –Knowledge Communities for Green and Digital
Eco Systems zielt darauf ab, ein transnationales Innovationsökosystem für die
Förderung zirkulärer Wirtschaftsmodelle in ausgewählten Anwendungsfeldern in
Europa aufzubauen. Ausgangspunkt ist die strategische Weiterentwicklung und
gezielte Kapitalisierung bestehender Ergebnisse aus erfolgreichen Interreg- und
weiteren regionalen/nationalen sowie europäischen Innovations- und
Wirtschaftsprojekten. Diese werden gebündelt, kombiniert und in neue politische-
strategische Anwendungsrahmen überführt. Im Zentrum steht die Entwicklung einer
gemeinsamen Upgrading-Architektur, die Regionen, Unternehmen und öffentliche
Institutionen dabei unterstützt, bestehende Strukturen, Prozesse und
Infrastrukturen im Sinne der Kreislaufwirtschaft und digitalen Transformation
weiterzuentwickeln. Schwerpunkte sind unter anderem KI-gestützte Planung,
datenbasiertes Ressourcenmanagement, zirkuläres Wirtschaftsfelder,
Materialkreisläufe und ein nachhaltiges Upgrading. Ziel ist es, zirkuläre und digitale
Innovationen systemisch zu verankern, sektorübergreifend zu skalieren und durch
politisch-institutionelle Integration dauerhaft wirksam zu machen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Sandro Weisheit
Partner/innen
IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH; Emil Leonhardt
GmbH & Co. KG; Eviro Elektromaschinenbau & Metall GmbH Eibenstock
Laufzeit
Jan 2023 - Dez 2025
Kurzfassung
Neben einem hohen Rohstoffverbrauch trägt das Bauwesen eine entschei-
dende Verantwortung für das Massenmüllaufkommen. Ein beträchtlicher Anteil
liegt dabei in Abbruchmaterial. Ein wesentlicher Beitrag zur Verringerung des
Ressourcenverbrauchs liegt in dem Recycling dieser anfallenden Reststoffe zu
hochwertigen Materialien, welche in der Bauindustrie wiederverwendet werden
können. Die Erforschung von Bauteilen, welche in ihrer Masse optimiert und
durch einen sortenreinen Schichtenaufbau leicht rezyklierbar sind, stellt einen
bedeutsamen Baustein für die Ressourcenschonung dar.
In einem bereits abgeschlossenen Verbundprojekt wurde ein Verfahren zur
Herstellung eines gradierten Betonbauteils in nur einem Arbeitsschritt im
kleintechnischen Maßstab erfolgreich entwickelt. Der Fokus in diesem FuE-
Kooperationsprojekt liegt in der großtechnischen Umsetzung dieses Verfah-
rens unter Verwendung von leichten Körnungen mit definierten Eigenschaften,
welche zu 100 % aus Baureststoffen recycelt werden sollen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH)
Projektträger/in
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Martin Ganß
Partner/innen
Bauhaus-Universität Weimar, Institut für konstruktiven Ingenieurbau, Professur Stahl- und Hybridbau
Fachhochschule Erfurt, Professur Ingenieurholzbau
Laufzeit
Aug 2022 - Dez 2025
Kurzfassung
Die stetig wachsende Verkehrsbelastung und der schlechte Bauzustand vieler Brückenbauwerke erfordern neben einem optimierten Erhaltungsmanagement zunehmend den Neubau von Brücken. Straßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 m. In den bisher in Deutschland errichteten HBV-Brücken wurde der Verbund zwischen Holz
und Beton ausschließlich mit Hilfe mechanischer Verbindungsmittel realisiert. Ökonomische und mechanische Vorteile bietet die flächige Verbindung von Holz und Beton mit modernen Klebstoffsystemen. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse wird ein neuartiger Sensoransatz erforscht, der auch zur Zustandsüberwachung genutzt werden soll. Im Teilvorhaben der MFPA Weimar werden die Möglichkeiten der Nutzung verteilt-messender faseroptischer Sensoren und Messverfahren für die Erfassung des Dehnungszustandes der Klebfuge, sowie die Erfassung der Temperatur und Feuchte untersucht.
Fördermittelgeber/in
BMWE/AiF - Bundesministerium für Wirtschaft und Energie / Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen
Projektträger/in
Forschungsvereinigung: FVV
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Andreas Kleemann
Partner/innen
TU Darmstadt; Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik
Laufzeit
Dez 2022 - Nov 2025
Kurzfassung
Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, das Potenzial additiver Fertigungsverfahren für die Herstellung von Hochdruckbauteilen sowie die Grundlagen für die Autofrettage derartiger Bauteile zu erarbeiten. Hierzu soll beispielhaft das SLM-Verfahren (Selective Laser Melting / Selektives La-serschmelzen) betrachtet werden und geeignete bauteilähnliche Proben im nichtautofrettierten und autofrettierten Zustand hinsichtlich der Dauerfes-tigkeit experimentell und analytisch numerisch untersucht sowie entsprechende Berechnungsmethoden für die Autofrettage von SLM-Bauteilen entwickelt und validiert werden. Als Werkstoff soll ein höchstfester Stahl mit Zugfestigkeit > 2000 MPa zum Einsatz kommen. Die dafür notwendigen Werkstoffkennwerte (LCF, Dauerfestigkeit, Rissfortschritt) sollen experimentell ermittelt werden. Deren Kenntnis ist auch für andere Maschinenbauzweige von großer Bedeutung. Die Validierung der Auslegungsverfahren soll anhand von Versuchsergebnissen an nicht autofrettierten und autofrettierten Kreuzbohrungsproben unter zyk-lischem Innendruck erfolgen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), Innovationsinitiative mFUND (Förderlinie 2)
Projektträger/in
TÜV Rheinland Consulting GmbH
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Martin Schickert
Partner/innen
MKP GmbH, Weimar; Hamburg Port Authority AöR; Bauhaus-Universität Weimar; Bau-Consult Hermsdorf GmbH; customQuake GmbH, Hamburg
Laufzeit
Okt 2022 - Sep 2025
Kurzfassung
Eine realitätsnahe Bestandsbewertung von Infrastrukturbauwerken kann zu ihrer längeren und nachhaltigeren Nutzung beitragen. Dazu müssen Structural Information-Daten (SI-Daten) aus verschiedenen Quellen wie Diagnostik und Bauwerksprüfung zusammengeführt werden. Im openSIM-Projekt werden zukunftsweisende Lösungen für die Integration von bauwerksdiagnostischen Daten in digitale Bauwerksmodelle unter Nutzung von Building Information Modeling (BIM) erarbeitet. Ziel des Projektes ist die Entwicklung offener Schnittstellen, Datenformate und Datenbereitstellungstools auf Basis des Open-BIM-Ansatzes. Dafür sollen skalierbare Standards für die Integration und Bereitstellung der SI-Daten über den gesamten Prozess der Bestands¬bewertung definiert werden. Die Methodik wird an Infrastrukturbauwerken aus den Bereichen Straße, Schiene und Wasserstraße erprobt, um die Diagnostikdaten unterschiedlichen Nutzern zur Verfügung zu stellen. Damit wird die Grundlage für eine zukünftige prädiktive Instandhaltung von Infrastrukturbauwerken mit Digitalen Zwillingen gelegt.
Fördermittelgeber/in
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Projektträger/in
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Heiko Beinersdorf
Partner/innen
Institut für Strukturmechanik an der Bauhaus-Universität Weimar
Laufzeit
Okt 2022 - Sep 2025
Kurzfassung
Ein sicherer Betrieb von baulicher Infrastruktur erfordert robuste Prognosemo-delle für vorausschauende Wartung. Diese müssen reale Bedingungen und Sys-temreaktionen des Bauwerks berücksichtigen, einschließlich Degradationen und Schädigungen, die durch messtechnische Bauwerksüberwachung erfasst wer-den. Im Rahmen des Projekts wird ein innovativer Multi-Skalen-Ansatz angewen-det, der es ermöglicht, ein umfassendes Tragwerksmodell des gesamten Bau-werks auf der Makroskala zu erstellen und gleichzeitig kritische Bereiche mit ei-ner höheren Auflösung auf der Mesoskala abzubilden. Diese hybride Modellie-rung beruht auf umfangreichen Monitorringdaten, durch die Bereiche mit be-sonderen Herausforderungen identifiziert werden, um ihnen eine gezielte und präzise Analyse zu ermöglichen, die für die langfristige Sicherheit und Leistungs-fähigkeit des Bauwerks von entscheidender Bedeutung ist. Mittels zerstörungs-freier Prüfverfahren werden die notwendigen Informationen zum aktuellen Bau-werkszustand gewonnen, die wiederum in das numerische Modell auf der Me-soskala integriert werden, um eine umfassende digitale Verknüpfung zwischen experimentellen Untersuchungen und dem Tragwerksmodell zu schaffen. Durch die Verwendung von Theorie-gesteuertem maschinellem Lernen und neuronalen Netzen entstehen präzise Metamodelle, die auf den physikalischen Gesetzmä-ßigkeiten beruhen und eine realitätsnahe Beziehung zwischen den Eingangs- und Ausgangsgrößen herstellen, wodurch die Gesamtleistung des Prognosemodells weiter verbessert wird.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
Innovation Strukturwandel
RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
SQB GmbH, Ilmenau; TU Ilmenau; Fraunhofer IOF, Jena; 3plusplus GmbH, Suhl; AIM Micro Systems GmbH, Triptis; InfraTec GmbH, Dresden; LUCAS instruments GmbH, Jena; Vision & Control GmbH, Suhl; Zentrum für Bild- und Signalverarbeitung e.V., Ilmenau; Sielaff Software und Service GmbH & Co. KG, Ilmenau; TechnoTeam Bildverarbeitung GmbH, Ilmenau
Laufzeit
Sep 2022 - Aug 2025
Kurzfassung
Ziel ist es, materialtechnische Grundlagenuntersuchungen für ein völlig neuartiges Analyse- und Prüfsystem für rezyklierte Gesteinskörnungen durchzuführen. Im Teilprojekt werden die baustoff- und materialtechnischen Kennwerte von Probematerialien ermittelt und systematisiert. Für die Entwicklung einer Erkennungsroutine soll auf eine Datenbank zurückgegriffen werden können, in der die stofflichen und spektralen Charakteristika und deren Variationsbreite für eine Vielzahl an Baustoffen und Kunststoffen enthalten sind.
Dafür werden zunächst geeignete Proben zusammengestellt und aufbereitet. Im Anschluss daran erfolgt die stoffliche und spektrale Charakterisierung. Dabei sollen auch neue Baustoffe, wie wie z.B. Carbonbeton, Carbonfasern und weitere Verbundbaustoffe mit einbezogen werden. Alle Ergebnisse werden in geeigneter Form archiviert. Um die optisch ermittelten 3D-Kennwerte entsprechend in Masseprozent umrechnen zu können, sind grundlegende Untersuchungen zu einer Modellentwicklung für die materialabhängige
Massenermittlung aus dem 3D-Kubus anzustellen. Hinsichtlich der Datenanalyse führt die MFPA chemometrische Auswertungen und der Bewertung der spektralen Daten durch. Nach dem Aufbau des Demonstrators werden Untersuchungen des Einflusses von materi-
albedingten Störgrößen (Partikelgröße, Materialfeuchtigkeit, Oberflächenbenetzung, Staubanhaftungen, …) auf die Erkennungsraten durchgeführt. Begleitend wird eine Marktrecherche und -beobachtung bezüglich der Kreislaufwirtschaft und des Recyclingprozes-
ses erstellt.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektträger/in
Projektträger Jülich (PTJ)
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Heike Dreuse
Partner/innen
Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V., Greiz; HSP architekten ingenieure, Zwickau; Textilausrüstung Pfand GmbH, Lengenfeld;
V.E.P. Baumaschinen GmbH, Plauen
Laufzeit
Jan 2024 - Jun 2025
Kurzfassung
Teilprojekt: Gipsschaumbaustoffe nach Maß für GIPSTEX-Leichtelemente und Anpassung der Rezeptureigenschaften an eine kleintechnische Serienfertigung im Demonstratormaßstab
Im Teilvorhaben der MFPA sollen individualisierte Schaumgipsrezepturen entwickelt und erprobt werden. Dieses ist für die Fertigung der geplanten GIPSTEX-Leichtelemente nach Maß erforderlich. Die Rezepturen sollen an die Anforderungen der manufakturell herzustellenden textilen Hüllen, an die darauf abgestimmten Einfüllwerkzeuge und auf die Bedingungen im Schaufensterobjekt M1 Kunstzone angepasst werden. Es werden Untersuchungen zur Gebrauchstauglichket der GIPSTEX-Leichtelemente und der flächigen Systemlösungen durchgeführt. Im Gesamtkonzept sollen folgende inhaltliche Schwerpunkte Berücksichtigung finden:
• Aufzeigen von gestalterischen und funktionalen Lösungsvarianten für die entsprechenden Bedarfe am Objekt M1 Kunstzone (z.B. Entwicklung von Nutzungskonzepte),
• Erarbeitung einer Wand- und/oder Deckenfläche mit einer Größe von > 10 m² (Visualisierung, Materialanpassung, Herstellung, Montage),
• Untersuchungen zur Wirkung auf die Raumakustik, Raumklimatik und Ästhetik,
• Ermöglichung von Monitoring über einen definierten Zeitraum (Formstabilität und Gebrauchstauglichkeit während der Nutzung, Alterung, klimatische Einflüsse, Verschmutzung der Textilhülle),
• Erschließung von Kunden- und Marktpotential für eine spätere
industrielle Fertigung der Raumelemente.
Fördermittelgeber/in
Europäische Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE-Programm 2021 – 2021 Thüringen) und Landesmittel des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Anne Tretau
Partner/innen
Laufzeit
Jan 2023 - Jun 2025
Kurzfassung
Die Herstellung von Baustoffen benötigt energieeffiziente und CO2-neutrale Pro-zesstechnologien. Arbeiten an der MFPA zeigen, dass die in diversen Branchen eingesetzte Mikrowellentechnologie ebenfalls große Potentiale bei den kompli-zierteren Trocknungsprozessen der silikatkeramischen Industrie aufweist. Zur Etablierung wird ein grundlegendes Verständnis der Prozess-Material-Eigenschafts-Beziehungen benötigt. Die MFPA Weimar strebt den Aufbau einer Forschungsinfrastruktur an, um (1) Mikrowellenprozessen besser zu verstehen und (2) Materialmodelle und valide Prozesssimulationen zu ermöglichen.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus EU-Mitteln des ELER und Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Infrastruktur und Landwirtschaft
Richtlinie zur Förderung der Zusammenarbeit in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft (LFE-Richtlinie)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Peter Kulle
Partner/innen
Agrargenossenschaft Diedorf Eichsfeld e.G.,Diedorf
Biobetrieb Marcus Trost, Geismar
Institut für Umweltmedizin Mikrobiologisches Labor Rainer Stumm, Erfurt
Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum, Jena (assoziiert)
Laufzeit
Jul 2023 - Jun 2025
Kurzfassung
Im Projekt AGROPrax sollen die Erkenntnisse zu biotechnologischen Verfahren-sansätzen aus den Vorgängerprojekten ABIOTEC und AMEDITEC für eine praxis-orientierte Anwendung weiterentwickelt und optimiert werden. Im Fokus steht die Erprobung effizienter Nutzungsstrategien betriebseigener Mittel unter dem Aspekt der Wirtschaftlickeit. Unter Verwendung chemischer und bioanalyti-scher Methoden und dem Einsatz von Messsensorik wird angestrebt, eine für landwirtschaftliche Betriebe praktikable Handreichung zum Umgang mit Wirt-schaftsdüngern zu etablieren. Die Reduktion anthropogener Spurenstoffe soll die Grundlage für stabilisierte und nachhaltigere Erträge ermöglichen und somit einen innovativen Beitrag für eine ressourcenschonende und nachhaltige Land-wirtschaft erzielen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
7. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung „Förderaufruf
Ressouceneffizienz im Kontext der Energiewende“
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Anne Tretau
Partner/innen
VDZ Technology gGmbH, Düsseldorf
Polysecure GmbH, Freiburg
TBR GmbH, Teltow
informbeton GmbH, Schwepnitz
Laufzeit
Jun 2022 - Mai 2025
Kurzfassung
Ziel des Projektes ist es, durch ein mikrostrukturbasiertes Design einen „Romanbeton“ mit individuellen Materialpass herzustellen. Der sogenannte Romanbeton soll durch die Wiederverwertung von Mauerwerksbruch in Form von Ziegelmehl und Ziegelgesteinskörnung hergestellt werden. Die Entwicklung soll auf rezyklierten Ziegelvarietäten basieren, die durch eine hyperspektrale Sortierung sehr viel effizienter und stoffspezifisch verwertet werden könnten. Durch das neuartige Sortier-verfahren wird erstmalig die Trennung zwischen niedriggebranntem, reaktiven Ziegelmehl und hochgebrannter, nicht reaktiver Ziegelgesteinskörnung möglich. Durch das mikrostrukturbasierte Design werden die Eigenschaften gezielt nutzt, um einen nachhaltigen und nachverfolgbaren Romanbeton herzustellen. In der Energieforschung sind der Ressourceneinsatz des Massenbaustoffs Beton und der damit verbundene Primärenergieeinsatz untrennbar. Der kritische und weltweit stark nachgefragte Rohstoff Sand sowie die zukünftig nicht ausreichenden Betonzusatzstoffe Steinkohlenflugasche und Hüttensandmehl werden durch Ziegelmaterialien substituiert. Für die Herstellung von Romanbetonen ergeben sich ein geringerer Gesamtenergieverbrauch im Vergleich zu Primärbaustoffen und damit eine Minderung der Treibhausgasemissionen. Der Einsatz von Markern ermöglicht erstmals die physikalische Korrelation zwischen Baumaterialien und einem in einer Datenbank hinterlegten digitalen Zwilling bzw. „Material Passport". Der Innovationsgrad ist durch die Sektorenkopplung und die Digitalisierung im Bereich der Ressourceneffizienz hoch. Im Fokus steht die Integration der multimodalen Bildgebung in Verfahren der Wertstoffverwertung zur Weiterentwicklung der Kreislaufwirtschaft. Die Digitalisierung wird durch den Einsatz innovativer Verfahren der hyperspektralen Bildverarbeitung und der künstlichen Intelligenz in Sortierverfahren vorangetrieben.
Fördermittelgeber/in
DFG
Projektträger/in
DFG
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
Laufzeit
Mai 2022 - Apr 2025
Kurzfassung
Ansatz des hier beantragten Projektes ist es, neueste analytische Methoden (hochauflösende, tomografische, elektronenmikroskopische Analyse, Laserablation und NNI) und mikromechanische Modellierung zu kombinieren. Dadurch ist es möglich, die mechanischen Eigenschaften, die Struktur und die Phasenzusammensetzung der ITZ in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern in völlig neuer Qualität zu untersuchen. Die ermittelten experimentellen Ergebnisse finden direkten Eingang in die mikromechanische Modellierung. Durch dieses kombinierte Vorgehen ist es möglich, die Eigenschaften der R-Betone grundlegend zu verstehen und vorhersagbar zu machen. Aus den gewonnenen Informationen können Schlussfolgerungen zu den Einflüssen verschiedener Eigenschaften der Rezyklate auf die Bildung der ITZ und zur besseren Aufbereitung und Vorbehandlung der GK gezogen werden. Anhand der mikrostrukturellen Erkenntnisse sollen Variationen im makroskopischen Materialverhalten der Betone erklärt werden können. Die experimentellen Arbeiten bilden die Grundlage, in deren Folge ein mehrskaliger Modellierungsansatz entwickelt werden soll. Im Gegensatz zu empirischen Ansätzen, die für verschiedene Materialien neu kalibriert werden müssen, erlaubt eine Mehrskalenmodellierung die allgemeinere Anwendung auf unterschiedliche R-Betonarten.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Innovation Strukturwandel
RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
SQB GmbH, Ilmenau; TU Ilmenau; Fraunhofer IOF, Jena; 3plusplus GmbH, Suhl; AIM Micro Systems GmbH, Triptis; InfraTec GmbH, Dresden; LUCAS instruments GmbH, Jena; Vision & Control GmbH, Suhl; Zentrum für Bild- und Signalverarbeitung e.V., Ilmenau; Sielaff Software und Service GmbH & Co. KG, Ilmenau; TechnoTeam Bildverarbeitung GmbH, Ilmenau
Laufzeit
Apr 2022 - Mär 2025
Kurzfassung
Es wird eine Methode zur Ermittlung des Wassergehaltes an rezyklierten Ge-steinskörnungen mittels NIR / SWIR entwickelt, was zukünftig wichtig für die Bestimmung der Kernfeuchte von Rezyklaten sein wird. Bezüglich der am besten geeigneten Aufnahmevariante für die Partikel werden vergleichende Untersuchungen zur Freifall- und Aufbandaufnahme und zur Vereinzelungstechnik vorgenommen, so dass Bewertungskriterien abgleitet werden können. Zusätzlich sollen auch Grundlagenuntersuchungen zur Erkennung von Feinkorn im Größenbereich zwischen 1-4 mm durchgeführt werden. Alle anderen Untersuchungen werden an Partikeln der Größe 4-16 mm durchgeführt. Anhand von hyperspektralen Bildaufnahmen werden verschiedene Erkennungsroutinen des maschinellen Lernens (ML), des Deep Learnings (DL) sowie auch Kombinationen aus Verfahren des maschinellen Lernens (ML) und tiefen neuronalen Netzwerken (DL) getestet und gegenübergestellt. Die gewonnenen Ergebnisse werden den mit klassischen Erkennungsverfahren berechneten verglichen. Weiterhin wird untersucht, ob aus den spektralen und den 3D-Bildinformationen stoffliche Eigenschaften, wie E-Modul usw. ableitbar sind.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus EU-Mitteln des ELER und Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Infrastruktur und Landwirtschaft (TMIL)
Richtlinie zur Förderung der Zusammenarbeit in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft in Thüringen
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Peter Kulle
Partner/innen
Lynatox GmbH, Ohrdruf
Agrargenossenschaft GmbH Reinholterode
Institut für Umweltmedizin Mikrobiologisches Labor, Erfurt
Laufzeit
Jan 2012 - Dez 2024
Kurzfassung
Ziel des Projektes ist, das auf photokatalytischer Oxidation aufbauende Abluftreinigungssystem mit dem Charakter Funktionsmuster aus dem Vorprojekt CLEAN AIR, weiterzuentwickeln und im realen „Stalllabor“ zu testen. Hierbei fungiert der konkrete Stall als ausgelagertes Labor, da die komplexe Zusammensetzung der Stallabluft, insbesondere die Staubbelastung und die Belastung mit Bioaerosolen nicht im Labor nachgestellt werden kann. Das Upscaling soll die Weiterentwicklung des Funktionsmusters ermöglichen (Prototyp). Alle bisherigen Versuchsmuster der Katalysatoren und neuartigen Helixreaktoren haben den Labormaßstab noch nicht verlassen. Über
Prozessmodellierungen soll ein minimaler Energiebedarf ermittelt werden. Die Untersuchungen zur Abluft aus Schweineställen sollen um Ställe mit Einstreu- sowie ggf. Geflügelhaltung ergänzt und eine hohe Abbaueffizienz des Photokatalysesystems durch geeignete Vorbehandlungsverfahren unterstützt werden. Offene Fragen wie die Bildungsrate von molekularem Stickstoff, Gehalte anthropogener Spurenstoffe in der Stallabluft, die Desinfektionsleistung hinsichtlich multiresistenter Keime mittels qPCR Analytik und experimentelle Strömungsberechnungen sind zu klären.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Prof. Dr.-Ing. habil. Carsten Könke
Partner/innen
Institut für Angewandte Bauforschung gGmbH, Weimar
Bauhaus-Universität Weimar, F.A. Finger-Institut für Baustoffe
Laufzeit
Dez 2021 - Nov 2024
Kurzfassung
Das Bündnis RENAT.BAU betrachtet das Bauen erstmals konsequent und über gesamte Stoffströme, Lebenszyklen und Wertschöpfungsketten. Im Strategieprojekt steht als übergreifendes Ziel die Untersetzung und Fortschreibung der übergeordneten Entwicklungsstrategie für das Bündnis, die Entwicklung einer Umsetzungsstrategie für den RENAT.BAU-Förderverein und das
RENAT.BAU –Kompetenzzentrum, die Ableitung einer Aus- und Weiterbildungsstrategie sowie die Entwicklung einer Kommunikationsstrategie. Durch das Verbundvorhaben erfolgen eine bündnisübergreifende Formung der Innovationsstrategie und ein lnnovationscoaching zur kontinuierlichen Evaluierung und Schärfung der Strategieschwerpunkte und Lösungsansätze/Projekte in den In-novationsfeldern durch bündnisübergreifende Recherchen (wie Literaturrecherchen, Patentrecherchen. wirtschaftliche Recherchen zum Innovationsfeld, Marktbeobachtungen, Recherchen zur gesellschaftlichen Akzeptanz) sowie Monitoring der Bündnisaktivitäten und Bewertung der erzielten Effekte.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Prof. Dr.-Ing. habil. Carsten Könke
Partner/innen
Bauhaus-Universität Weimar
Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik IWM, Freiburg
Richard Bergner Holding GmbH & Co. KG, Schwabach
Context AG, München
KET Karosserie Entwicklung Thurner GmbH, München
Bertrandt Ingenieurbüro GmbH, München
Laufzeit
Dez 2021 - Nov 2024
Kurzfassung
Eine Zielstellung im Verbundvorhaben ist die Entwicklung einer Familie von adaptiv anpassbaren Dissipationselementen, welche mittels gezielt aktivierten Reibungsef-fekten Bewegungsenergie dissipieren und damit mechanische Schwingungen dämpfen. in diesem Teilvorhaben werden numerische Modelle zur Simulation dieser Reibelemente entwickelt. Ein erster Schritt bildet dabei die Formulierung eines generischen Materialmodells. Dieses soll in der Lage sein, beliebige Hysteresefunktionen für die Bestimmung der Reibungsdämpfung abzubilden und so eine quantitative Prognose der Energiedissipation in schwingenden Strukturen ermöglichen. Zu-sätzlich zur Entwicklung der Materialgesetze werden geeignete Elementformulierungen für die numerische Modellierung der Fügestellen erarbeitet. Die Ergebnisse der neuen Materialmodelle sowie der entwickelten physischen Prototypen (aus anderen Teilvorhaben) werden kombiniert und in ein konkretes Strukturmodell implementiert, das in einer Finite-Elemente-Umgebung angewendet werden kann. Die Energiedissipation soll dabei in zwei bzw. drei Raumrichtungen unabhängig voneinander und von anderen Materialeigenschaften (wie z.B. der Steifigkeit) steuerbar sein. Um das Potential der entwickelten Technologie voll auszuschöpfen, wird zusätzlich ein Optimierungsalgorithmus entwickelt, der die günstigsten Positionen der dissipativen Verbindungselemente im Hinblick auf maximale Energiedissipation ermittelt. Dies erfolgt in einem mehrstufigen geschachtelten Optimierungsverfahren, in dem zwischen Optimierungsschritten zur Gewichtsreduktion und Optimierungsschritten zur Schwingungsreduktion iterativ gewechselt wird.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
ZIM-Kooperationsprojekte
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Katja Nicolai
Partner/innen
XERION Berlin Laboratories GmbH
Laufzeit
Jul 2022 - Jun 2024
Kurzfassung
Das Kooperationsprojekt hat die Zielstellung, die extrusionsbasierte additive Fertigung von Materialien wie Metallen und Keramiken sowie Materialverbünde, sogenannte Multimaterialien, sichtbar zu beschleunigen und den sonst üblichen Trial-and-Error Aufwand durch Methoden der künstlichen Intelligenz stark zu reduzieren. Dafür wird in dem Projekt ein Mapping erarbeitet, welches Material, Ausgangsgeometrie sowie Prozessparameter mit den Produkteigenschaften verknüpft. Unter den Prozessparametern sind Einstellungen der Extrusion sowie der thermischen Nachbehandlung (Entbindern und Sintern) zu listen. Funktionale Abhängigkeiten sind speziell bei neuer Materialwahl nicht immer klar und müssen über ein intensives Fertigungs- und Analyseprogramm erarbeitet werden, welches ein Kernthema dieses Projektes ist. Die verfolgten Extrusionsverfahren, Fused Deposition Modelling (FDM) und Composite Extrusion Modelling (CEM) sind innovative Verfahren auf dem Markt und versprechen im Vergleich zu laser-basierten additiven Fertigungsverfahren deutlich geringere Investitionskosten, eine höhere Materialflexibilität sowie die Chance, Materialverbünde in einem Prozessschritt zu erstellen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Projektträger/in
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF)
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Martin Schickert
Partner/innen
Fachhochschule Erfurt, Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Laufzeit
Mär 2022 - Mai 2024
Kurzfassung
Das Forschungsvorhaben UltraTimB zielt auf eine sichere Strukturanalyse und Schadensdiagnostik mit Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung für Holzbauteile als Bestandteil einer digital begleiteten Wertschöpfungskette "Bau" ab. Die Bauteilprüfungen sollen sowohl direkt an der Bauteiloberfläche und erstmalig auch durch Abdeckungen bzw. Luftschichten hindurch ermöglicht werden. Eine kostenintensive Freilegung der Bauteile kann dadurch zukünftig entfallen. Die Anwendbarkeit der Verfahren zur Strukturanalyse soll beispielhaft für alte Holzbalkendecken und für Holzbrücken getestet werden.
Zur Erkennung von Strukturschwächungen und Feuchteschäden an Holzbalken sollen erstmalig mehrkanalig abbildende Mikrowellenverfahren in Transmission separat sowie kombiniert mit mehrkanalig abbildenden Ultraschallverfahren in Reflexion entwickelt und eingesetzt werden.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektträger/in
VDI Technologiezentrum GmbH
Projektleiter/in
Prof. Dr. rer. nat. Tom Lahmer
Partner/innen
Bauhaus-Universität Weimar, Professur Informatik im Bauwesen
Fraunhofer IGCV, Abteilung Materialien und Prüftechnik, Augsburg
Technische Universität Ilmenau, Fachgebiet Fertigungstechnik
Laufzeit
Apr 2021 - Mär 2024
Kurzfassung
Teilprojekt: Ontologien für die dezentrale Erfassung von mehrskaligen Kennwerten additiv gefertigter Stahlstrukturen
Additive Fertigungsverfahren halten zunehmend Einzug in die Generierung von technischen Systemen und Komponenten. Bezüglich der einsetzbaren Materialvielfalt und geometrischer Ansprüche ist bereits eine sehr hohe Quantität und Qualität erreicht. Dem stehen jedoch unzureichend verfügbare Materialkennwerte von additiv gefertigten Strukturen gegenüber, insbesondere erschwert durch die Tatsache, dass die entsprechenden Kennwerte stark prozessabhängig sind. Im Mittelpunkt des vorliegenden Forschungsvorhabens steht die mehrskalenorientierte Charakterisierung und Beschreibung von additiv gefertigten Metallstrukturen (AM) sowohl mittels experimenteller als auch numerischer Analyse sowie die Entwicklung entsprechender Ontologien, die Informationen über Skalengrenzen hinweg erfassen. Für ausgewählte Stahllegierungen soll die Herstellung von Probekörpern und die Charakterisierung der statischen und zyklischen Materialkennwerte vergleichend für drei verschiedene Technologien (ein pulverbettbasiertes, ein drahtbasiertes und ein extrusi-
onbasiertes Verfahren) erfolgen. Die dabei erhaltenen Kennwerte der AMS sind zu systematisieren, zu strukturieren, ontologisch zu beschreiben und letztlich semantisch zu modellieren, sodass die Kennwerte dezentral über Kooperationsplattformen (hier Plattform MaterialDigital) abrufbar sind.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
7. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung
„Innovationen für die Energiewende“
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Marie-Christin Langenhorst
Partner/innen
Telux Glasproducts & Components GmbH
Mineralmühle Leun, Rau GmbH & Co. KG
Laufzeit
Jan 2021 - Feb 2024
Kurzfassung
Teilprojekt: Erforschung eines Schmelzbeschleunigers für die Anwendung in der Glasschmelze
Die Glasherstellung ist ein energieintensiver Schmelzprozess. Im Verbundvorhaben sollen Komponenten zur Herstellung von Schmelzbeschleunigern ausgewählt und deren Einsatzmöglichkeiten in Kombination mit Glasgemengebestandteilen erforscht werden. Der Schmelzbeschleuniger soll schwerpunktmäßig auf das Einsatzgebiet der Herstellung von Alkali-Kalk-Gläsern abgestimmt werden. Während der Glasschmelze erfolgt der Einsatz der Beschleuniger vor allem bis zum Erreichen der Rauschmelze. Der Einsatz soll sowohl als Zusatz zu Gemengen aus Glasrohstoffen möglich sein als auch über zusätzliche Dosierung zu speziellen Glasgemengen. Nach bisherigem Kenntnisstand werden Zugaben von 5 bis 15 M.-% Schmelzbeschleuniger, bezogen auf das Glasgemenge, erforderlich. Der Schmelzbeschleuniger ist als Komponentenkombination anzusehen. Er besteht aus Ausgangsstoffen, die nach dem Schmelzprozess im Glasgemenge eingebunden sind. Deshalb dürfen sie die chemische Zusammensetzung des Endproduktes Glas nicht oder nur geringfügig beeinflussen. Für die Herstellung sind speziell ausgewählte und aufbereitete Ausgangsstoffe (Calciumsilicate und –aluminate) vorgesehen. Bestandteil der Herstellung sind weiterhin Granulier-, Misch-, Homogenisierungs- und Agglomerationsprozesse sowie Vorlagerungen zur Funktionalisierung des Beschleunigers. Bereits während der Vorlagerung vor dem Einsatz in der Schmelzwanne soll eine Aktivierung von Gemengebestandteilen (Reaktionen mit Soda, Reaktionen mit Quarzsandoberflächen) erfolgen. Erwartet werden bis 15 % Energieeinsparung für den gesamten Glasschmelzprozess. Weitere Effekte sind höhere Durchsatzmengen bei gleicher Schmelzwannengeometrie, geringere Staubfreisetzungen und eine verringerte Freisetzung von CO2 und flüchtiger Alkalien.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus EU-Mitteln des EFRE und Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Infrastruktur und Landwirtschaft (TMIL), Förderung der Zusammenarbeit in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft (LFE)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Stefan Helbig
Partner/innen
Bauhaus-Universität Weimar, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau
Z-Architektur Gbr Weimar, Weimar
KeHo Agrarhandel GmbH, Niedertopfstedt
Agrargemeinschaft "Gebirge" e.G., Kleinkröbitz
Laufzeit
Sep 2021 - Feb 2024
Kurzfassung
Ziel des geplanten Kooperationsvorhabens ist es, statisch-konstruktive und bauphysikalische Grundlagen für die Bemessung und Nachweisführung von Strohballenmauerwerk zu erarbeiten. Um dies zu erreichen, ist es unerlässlich, eine Klassifizierung der lastabtragenden Strohballen bezüglich ihrer statisch konstruktiven Eigenschaften vorzunehmen. Ausgangspunkt für eine Klassifizierung sollen vorkonditionierte Strohballen sein, denen definierte Festigkeits- und Formänderungsparameter zugeordnet werden können. Die Konditionierung soll über gezielte Vorbeanspruchungen der Strohballen und einer damit verbundenen Verdichtung und Vorwegnahme zeitabhängiger Formänderungsanteile realisiert werden. Durch die gezielten Vorbeanspruchungen sollen in den Strohballen Ei-genspannungszustände (Vorspannungen) erzeugt werden, die eine Klassifizierung des Wandbaustoffs unabhängig von den Eigenschaften des Ausgangsmaterials ermöglichen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Saskia Nowak
Partner/innen
CASEA GmbH
Laufzeit
Jan 2022 - Dez 2023
Kurzfassung
Im Teilvorhaben der MFPA soll der Einfluss der RC-Gipsbindemittelzugabe auf die Additivwirkungen im Putzgipsbinder und im Gipsputzmörtel mittels spezieller Analysetechniken untersucht und der Mechanismus der zugrundeliegenden Einflussnahme verstanden werden. Ziel ist, die Additive so auszuwählen und miteinander zu kombinieren, dass die geforderten Eigenschaften des Putzmörtels erreicht werden können. Darüber hinaus werden Stoffflüsse hinsichtlich ihrer Veränderung gegenüber marktüblichem Gipsputz analysiert und ökologisch betrachtet. Es soll gezeigt werden, dass sich der zusätzliche Aufwand der Aufbereitung zum Recyclinggips gegenüber der erhaltenen Rohstoffeinsparung amortisiert. Die positiven Aspekte der RC-Gips-Nutzung sollen quantitativ und qualitativ dargestellt werden können und so zu einer breiteren Akzeptanz des nachhaltigeren Bauproduktes beitragen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Projektträger/in
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF)
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
Institut für Ziegelforschung Essen e.V.
Laufzeit
Dez 2021 - Nov 2023
Kurzfassung
Im Projekt sollen Erkennungsroutinen und Algorithmen für eine zuverlässige Unterscheidung von verschiedenen Ziegelarten (z.B. Hochloch-, Vormauer-, Dachziegel, hoch- und niedriggebrannte Ziegel) auf Basis optischer Merkmale entwickelt werden. Anhand von Bildanalyse und hyperspektraler Bildinformationen wird unter Anwendung maschineller Lernverfahren und neuronaler Netz-
werkstrukturen eine Algorithmik zur Unterscheidung unterschiedliche Ziegelarten entwickelt. Dies erfolgt an anwenderorientierten Proben, die innerhalb einer Datenbank stofflich, bildanalytisch und spektral erfasst werden. Die zu entwickelnde Erkennungsroutine sollen sich auf Ziegelpartikel mit einer Partikelgröße von 2 bis 8 mm beziehen. Ein Hauptaugenmerk liegt auf der Aussortierung von Störstoffen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung der geräte-,software- und erkennungstechnischen Grundlagen für ein optisches Erken-
nungsverfahren im Labormaßstab. Dadurch wird Basiswissen für die Entwicklung neuer Sortierverfahren geschaffen sowie auch für neue Verwertungswege und verbesserte Recyclingbaustoffe. Von den geplanten Forschungsergebnissen können perspektivisch in KMUs der Ziegelindustrie, der Baustoffrecyclingindustrie und Hersteller von Sortiermaschinen profitieren. Weiterhin werden Kreislauffähigkeit und Nachhaltigkeit bei der Beschaffung, Verwendung und Behandlung von Rohstoffen gefördert.
Fördermittelgeber/in
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Projektträger/in
-
Projektleiter/in
Prof. Dr. rer. nat. Tom Lahmer
Partner/innen
DFG-Schwerpunktprogramm "Polymorphe Unschärfemodellierungen
für den numerischen Entwurf von Strukturen" (SPP 1886)
Laufzeit
Jan 2020 - Nov 2023
Kurzfassung
Additive Fertigungsverfahren revolutionieren derzeit den Produktionsmarkt, speziell auch für den Baustoff Beton. Damit die additive Fertigung von Betonstrukturen von Erfolg geprägt ist, bedarf es Tools, die den Prozess an sich abbilden und so eine optimale Einstellung der Prozessparameter erlauben. Die Entwicklung solcher Tools stellt den Kern des Projektes dar. Da jedoch ein additiver Fertigungsprozess von Beton Streuungen verschiedenster Art unterliegt, ist eine besondere Berücksichtigung der Prozessunschärfe über kreuz- und autokorrelierte Zufallsprozesse und Zufallsfelder zu verfolgen. Das Projekt ist eingebettet in das DFG Schwerpunktprogramm SPP 1886 Polymorphe Unschärfemodellierungen für den numerischen Entwurf von Strukturen.
www.spp1886.de
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
ZIM-Kooperationsprojekte
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Christoph Liebrich
Partner/innen
Grünewald Planen.Bauen.Leben, Scheden
Oberland Fassadensysteme GmbH, Schwanstetten
Alten Ziegelei GmbH & Co. KG, Dassel
Laufzeit
Apr 2021 - Sep 2023
Kurzfassung
Teilprojekt MFPA: Entwicklung von Methoden und Verfahren zur Charakterisierung des
neuen Bauteils (Lehmfassadenplatte) und Bausystems (Lehmfassadensystem) für die Auslegung eines reproduzierbaren Herstellungsverfahrens
Lehm ist ressourcenschonend und ökologisch nachhaltig, weshalb er als Baustoff zunehmend interessanter wird. Im Freien ist die abrasive Verwitterung sehr ausgeprägt, was in einer geringen Langzeitstabilität resultiert. Ziel ist daher die Entwicklung eines neuartigen lehmbasierten Wandsystems mit hoher Witterungsbeständigkeit, das derzeitige Nachteile verfügbarer Lehmbauteile kompensiert. Dieses soll erstmals als lehmbasierte Außenfassade eingesetzt werden können und sich durch eine besonders hohe Lebensdauer von bis zu 10 Jahren auszeichnen. Ermöglicht wird dies durch die Entwicklung einer neuartigen Lehm- und Tonmischungsrezeptur mit möglichst geringer Rissbildung und Wasserdurchlässigkeit sowie hoher Festigkeit. Zur Herstellung eines tragfähigen Wandsystems werden ein nachhaltiges Vakuum-Messverfahren für die Lehmplatten und eine gewichtsoptimierte Trägerkonstruktion zur Aufnahme der Lehmplatten entwickelt. Darüber hinaus wird eine atmungsaktive Lasur zum Schutz der Lehm-Außenwand entwickelt und dazu optimierte Harzformulierungen und Auf-tragungsverfahren erforscht.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft
Richtlinie zur Förderung der Forschung (FOR-Richtlinie)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Saskia Nowak
Partner/innen
F.A. Finger – Institut für Baustoffkunde Bauhaus-Universität Weimar
Hochschule Nordhausen
Institut für Angewandte Bauforschung Weimar GmbH
CASEA GmbH
MUEG Mitteldeutsche Umwelt- und Entsorgung GmbH
Laufzeit
Mai 2021 - Sep 2023
Kurzfassung
Im Vorhaben sollen die Anwendung von Gips als Leichtbaustoff (Einsparung mehr als 50 % des Rohstoffes), die Nutzung von Übergangsgestein (Haldenmaterial) als Baustoff, neue Verwendungsmöglichkeiten von Gipsstäuben aus aufbereiteten Gipsabfällen sowie modulare und nutzungsflexible Gipsleichtbauelemente, die als Bauteil wiederverwendbar sind, untersucht werden. Darüber
hinaus sollen materialseitige Lösungen für konstruktive und rückbaufreundliche Bauweisen, eine materialselektive Trennung, eine uneingeschränkte Recycelbarkeit sowie Kl-Verfahren zur automatischen Sortiertechnik erarbeitet werden.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Luise Göbel
Partner/innen
F.A. Finger – Institut für Baustoffkunde Bauhaus-Universität Weimar
Hochschule Nordhausen
Institut für Angewandte Bauforschung Weimar GmbH
Laufzeit
Mai 2020 - Sep 2023
Kurzfassung
Das Projektziel besteht in der Entwicklung von neuen Baustoffen und Bauteilen mit reduziertem Calciumsulfatbindemittelanteil auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und mineralischen Sekundärrohstoffen. Diese Stoffe sollen den Ausgangspunkt für neue Kompositmaterialien, wie beispielsweise Wandelemente auf Basis von Gips-Holz-Gemischen, Gips-Hanfhäcksel-Gemischen oder Gips-Papier-Gemischen, darstellen. Zusätzlich kann der Einsatz von mineralischen Sekundärrohstoffen zur Substitution von Gips bei gleichzeitiger Einsparung von Deponieraum beitragen. Die Entwicklung der neuen Materialsysteme erfolgt sowohl unter der Durchführung einer umfassenden experimentellen Charakterisierung als auch auf Basis von semi-analytischen Prognosemodellen, die das Materialverhalten computergestützt abschätzen können.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Computer-Aided Photonics – Ganzheitliche Systemlösungen aus photonischen Verfahren und digitaler Informationsverarbeitung
Projektträger/in
VDI Technologiezentrum GmbH
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
GFE Präzisionstechmk Schmalkalden GmbH
Universalbeton Heringen GmbH & Co. KG
Steinbeis Qualitätsicherung und Bildverarbeitung GmbH
Technische Universität Ilmenau, Fachgebiet Qualitätssicherung und industrielle Bildverarbeitung
Laufzeit
Sep 2020 - Aug 2023
Kurzfassung
Verbundvorhaben: Automatisierte Echtzeit-Hyperspektral-Bildgebung und -analyse für die Erkennung betonschädlicher Bestandteile in Gesteinskörnungen unter Verwendung Neuronaler Netzwerkarchitekturen
Ziel des Teilvorhabens ist die Schaffung einer umfangreichen Datenbasis zur Erfassung einer Vielzahl von betonschädlichen Gesteinskörnungen bezüglich der mineralogischen, petrografischen, bildanalytischen und spektralen Kennwerte sowie dem Schadenspotential. Die Innovation des Teilvorhabens besteht in einem neuartigen Ansatz zur Bewertung von Gesteinskörnungen anhand spektraler und bildanalytischer Kennwerte und deren Zusammenhang mit den nach Norm ermittelten Schadenspotentialen. Parallel werden auch die üblichen genormten Performance-Tests im Nebelkammerversuch sowie ein alternatives an der MFPA derzeit erforschten Schnell-Prüfverfahrens bezüglich des AKR-Potentials durchgeführt. Dadurch können Korrelationen zwischen dem Vorhandensein von bestimmten Gesteinskörnungen und dem AKR-Potential ermittelt werden. Bezüglich weiterer schädlicher Bestandteile, wie Pyrit oder Markasit sollen ebenfalls betontechnische Untersuchungen durchgeführt werden, um die Menge an maximal möglichen Bestandteilen im Beton zu ermitteln, bei dem noch keine Schädigungen zu verzeichnen sind.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektträger/in
Projektträger Karlsruhe
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Frank Hauser
Partner/innen
Veolia Klärschlammverwertung Deutschland GmbH, Markranstädt
pontes pabuli GmbH, Leipzig
Carbotechnik GmbH, Geretsried
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme lKTS, Dresden
Lufttechnik Crimmitschau GmbH, Crimmitschau
Laufzeit
Jul 2020 - Jun 2023
Kurzfassung
Teilprojekt MFPA : Laborative Entwicklung und analytische Untersuchungen zum Phosphor-Verwertungsverfahren innerhalb der DreiSATS - Konzeption - Phase 1
In dem Teil der Phosphor (P) - Rückgewinnung innerhalb der DreiSATS-Konzeption wollen die Projektpartner eine prototypische Versuchs- und Demonstratoranlage zur Verwertung von Klärschlammaschen nach dem pontes pabuli - Verfahren konzipieren, errichten und daran systematische Versuche und Untersuchungen durchführen. Die MFPA ist dabei Entwicklungspartner und wird die Versuche analytisch begleiten. lm Teilprojekt der MFPA steht die laborative Entwicklung und Untersuchung von Teilprozessschritten des P-Verwertungsverfahrens im Vordergrund. Ziel dabei ist, eine Basis für die Konzeption und den anschließenden Betrieb der Versuchsanlage zu legen. Durch umfangreiche Laboruntersuchungen soll eine Parametermatrix entwickelt werden, die für unterschiedliche Einsatzstoffe und Rezepturen kausale Zusammenhänge der Einflussgrößen auf den Prozess bzw. die Produktqualität und entsprechend die erforderliche Prozessführung aufzeigt.
Weiterhin steht für die MFPA im Teilprojekt die Evaluierung und analytische Untersuchung von Einsatz-, Zwischen- und Endprodukten sowie der Reaktionsabläufe als Aufgabe. Ziel ist dabei die analytische Begleitung der Entwicklung des P-Verwertungsverfahren und die wissenschaftlich-technische Bewertung der Analysen.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus EU-Mitteln des EFRE und Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft Richtlinie des Freistaats Thüringen zur Förderung von Forschung, Technologie und Innovation (FTI—Richtlinie)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Elske Linß
Partner/innen
ABS GmbH, 07747 Jena
AI GmbH KVU, 37318 Uder
Laufzeit
Jul 2021 - Jun 2023
Kurzfassung
Teilprojekt: Materialanalyse, bild- und spektralanalytische Untersuchungen und Entwicklung einer Erkennungsalgorithmik für verschiedene Materialgemische
Die hyperspektrale Klassifikation von Objekten, insbesondere im Recycling von mineralischen Roh- und Sekundärrohstoffen erfordern Sensoren und Kameras mit einem erweiterten Analysewellenlängenbereich bis 2200 nm. Die stetig steigende Vielzahl der in verschiedenen Abfallströmen enthaltenen Materialien sowie steigende Anforderungen an die Sortiergeschwindigkeiten erfordern die Entwicklung neuer innovativer Sensor-, Kamera- und Fördertechnik mit hoher Auslesegeschwindigkeit, die für den Dauerbetrieb geeignet. Auch die Erfassung weiterer physikalischer Eigenschaften der Materialien ist Forschungsgegenstand. Ziel des Projektes ist es, spezielle InGaAs-Sensoren im erweiterten Wellenlängenbereich bis zu 2200 nm für hyperspektrale Sensorköpfe für Recyclinganlagen zu entwickeln, anzupassen und in der Praxis zu erproben.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Heike Dreuse
Partner/innen
Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V. (TITV), Greiz
Textilausrüstung Pfand GmbH, Lengenfeld
V.E.P. Baumaschinen GmbH, Plauen
HSP architekten ingenieure, Zwickau
Laufzeit
Jan 2021 - Mär 2023
Kurzfassung
Teilprojekt MFPA : Entwicklung von Gipsschaumbaustoffen mit gezielt eingestellten Eigenschaften für die Verfüllung von mehrdimensionalen textilen Strukturen sowie deren Erprobung im Labormaßstab
Im Teilvorhaben der MFPA werden Schaumgipsrezepturen für die Verfüllung von textilen Hüllstrukturen entwickelt. Die neuartigen Verbundbaustoffe werden als modulare Wand-und Deckenelemente mit unterschiedlichen Funktionen eingesetzt. Sie sollen neben einer gestalterischen Funktion auch zur
Verbesserung von Brand- und Schallschutz sowie zur Akustikverbesserung beitragen. Die MFPA übernimmt die Rezepturentwicklung in Abhängigkeit der gewünschten Ausführung als Decken oder Wandelemente. Im Labormaßstab wird ein Baukastensystem entwickelt, in dem variable Rezepturzusammensetzungen zum Einsatz kommen. Die Demonstratoren werden ebenfalls im Labormaßstab mit den Schaumgipsrezepturen verfüllt und ggf. werden die Rezepturen modifiziert. An allen Schaumgipsmischungen werden die physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften bestimmt. Es werden Möglichkeiten zur sor-tenreinen Trennung der Verbundkonstruktionen eruiert und untersucht. An den Probekörpern der Schaumgipsrezepturen werden Untersuchungen zum Austrocknungsverhalten mit verschiedenen Methoden (Feuchtesensoren, TDR-Messtechnik, hf-Sonden) durchgeführt.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektträger/in
Projektträger Karlsruhe
Projektleiter/in
M. Sc. Manuel Dutschke
Partner/innen
Lynatox GmbH, Ohrdruf
Hydrotechnik GmbH, Lübeck
IBU-tec advanced materials AG, Weimar
Laufzeit
Apr 2021 - Mär 2023
Kurzfassung
Ziel des Projekts „Solardetox" ist die Entwicklung und Erprobung von schwimmfähigen photokatalytischen Substraten zum Abbau von mineralischen Kohlenwasserstoffen (MKW) im Wassern. Anwendungsbeispiele sind verschmutze Hafenbecken oder belastete Regenrückhalteräume. Es sollen aufgeschäumte Materialien aus mineralischen Werkstoffen (Blähglas, Blähton) mit photokatalyti-
schen Beschichtungen auf Titandioxidbasis versehen werden. Bei der Photokatalyse kann diese Beschichtung durch den UV-A Anteil der Sonnenstrahlung aktiviert werden wodurch reaktive Sauerstoffspezies entstehen (Hydroxylradikale, Superoxidanionen). Durch diese, sowie die direkte Oxidation an Elektronenlöchern im Halbleiterband, können die MlON abgebaut werden. Ziel ist die vollständige kalte Verbrennung der MKW zu Wasser und Kohlendioxid.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus EU-Mitteln des ELER und Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Infrastruktur und Landwirtschaft (TMIL)
Richtlinie zur Förderung der Zusammenarbeit in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft in Thüringen
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Peter Kulle
Partner/innen
Institut für Umweltmedizin Mikrobiologisches Labor, Erfurt
Institut für Biogas, Kreiswirtschaft und Energie, Weimar
Agrargenossenschaft Diedorf Eichsfeld e.G.
Laufzeit
Apr 2020 - Mär 2023
Kurzfassung
Überführung neuartiger agrobiotechnologischer Verfahrensansätze zum sicheren Abbau antibiotischer Wirkstoffe in Wirtschaftsdünger und Weiterentwicklung einer begleitenden praxisrelevanten innovativen Messmethodik für Metaboliten und Transformationsprodukte
In dem Projekt ABIOTEC II soll aufbauend auf ABIOTEC (I) die analytische Methodik für die Bestimmung antibiotischer Substanzen, insbesondere deren Metaboliten und Transformationsprodukte in Wirtschaftsdünger weiterentwickelt und validiert werden. Dabei stehen die Wirkstoffgruppen β-Lactame und Fluorchinolone im Fokus der Untersuchungen. Die Fortführung des ökologisch ausgerichteten Projekts soll dabei der Entwicklung innovativer „low tech“- und „low cost“- Verfahrensansätze zum Abbau von Antibiotika in Wirtschaftsdünger im Sinne ihrer Überführung in den großtechnischen Pilotmaßstab dienen und eine adäquate reproduzierbare und sichere Analytik
bereitstellen. Das Projekt stellt einen innovativen Beitrag zum umfassenden Grundwasser- und Bodenschutz dar. Analytik und experimentelle Strömungsberechnungen sind zu klären.
Hier investieren Europa und der Freistaat Thüringen in die ländlichen Gebiete.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. ; Forschungsvereinigung Gießereitechnik e.V.
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Torsten Richter
Partner/innen
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF Darmstadt
RWTH Aachen, Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau
Laufzeit
Okt 2019 - Feb 2023
Kurzfassung
Ziel des Forschungsprojektes ist die Bereitstellung einer Bemessungsmethode auf Basis synthetischer Wöhlerlinien für Aluminiumguss, die eine relevante Bewertung der zulässigen, lokalen zyklischen Beanspruchbarkeit von Aluminiumguss-Bauteilen auch unter der Maßgeblichkeit herstellungsbedingter Eigenschaftsunterschiede durch die Gießverfahren Strangguss, Sandguss, Kokillenguss und Druckguss bietet. Dabei sollen gebräuchliche Bemessungsgrundlagen in den Auslegungsrichtlinien anhand experimenteller Untersuchungen an Al-Legierungen verschiedener Herstellungsverfahren nach dem Stand der Technik überarbeitet und durch Betriebsfestigkeitsmethoden zur Berücksichtigung relevanter Einflussfaktoren ergänzt werden. KMUs sollten in der Lage sein, mit den Ergebnissen von diesem Projekt, eine rechnerische Bauteilbemessung/Festigkeitsnachweise durch zu führen. Damit lassen sich Entwicklungsprozesse beschleunigen, Marktvorteile sichern und neue Märkte erschließen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Projektträger/in
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF)
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Ralf Wagner
Partner/innen
Institut für Ziegelforschung Essen e.V.
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik
Laufzeit
Jan 2020 - Dez 2022
Kurzfassung
Die intermittierende Mikrowellentrocknung kann derzeit als einziges alternatives Verfahren die rein auf fossilen Brennstoffen basierende konvektive Trocknung in der Ziegelindustrie ablösen und zu einer Verkürzung der Trocknungsdauer bei gleichzeitiger energetischer Optimierung des Prozesses beitragen. Der im Vergleich zur konvektiven Trocknung um ein Vielfaches effizientere Energieeintrag ermöglicht sehr hohe Verdampfungsgeschwindigkeiten und bedarf daher einer gut optimierten Regelung. Andernfalls würden die hohen Dampfdrücke zur Zerstörung der Ziegelrohlinge führen. Die Prozessteuerung muss auf den zeitlich veränderlichen und beiderseitig gekoppelten Temperatur- und Feuchtigkeitsprofilen im Inneren der Ziegel basieren. Bisher existieren aber keine belastbaren Daten an Hand derer dies realisierbar ist. Ziel des Projektes ist es, auf Grundlage der Materialeigenschaften und experimentbasierter Berechnungsmodelle die intermittierende Mikrowellentrocknung so weit zu entwickeln, dass sie als Verfahrensschritt für die Ziegelindustrie und somit als ein alternatives Trocknungsverfahren zur Verfügung steht. Zur Beschreibung des Trocknungsprozesses sollen elektrodynamische und thermodynamische Modelle formuliert und miteinander gekoppelt werden. Für die Modellformulierung und deren Validierung werden Experimente in einem absatzweise betriebenen Mikrowellentrockner stattfinden. Außerdem ist eine vollständige Charakterisierung sowohl der Ziegelrohlinge wie auch der fertig getrockneten Produkte vorgesehen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Prof. Dr. rer. nat. Tom Lahmer
Partner/innen
Lynatox GmbH, Ohrdruf
Laufzeit
Jan 2021 - Dez 2022
Kurzfassung
Das laufende ZIM-Kooperationsprojekt hat die Zielstellung, photokatalytische Systeme zur Raumluftreinigung hinsichtlich der desinfizierenden Wirkung auf mikrobielle Raumluftbelastungen, wie Viren, Bakterien und Pilzsporen, zu entwickeln. Kern der Entwicklung ist dabei die sinnvolle Verknüpfung der Photokatalyse mittels sogenannter UV-A und UV-C solid state Lichtquellen mit einer mathematischen Modellierung des strömungs- und lichttechnischen Verhaltens der zu entwickelnden Systeme. Diese Kombination erlaubt eine zielgenaue Konzeption sowie einen virtuellen Entwurf und erspart somit zeitaufwendige und kosten-intensive trial-and-error Versuche. Schlussendlich können am Ende des Projektes neue Produkte auf den Markt gebracht werden, die eine wesentliche Verbesserung für die Raumlufthygiene garantieren und damit die Grundlage schaffen, Räume, auch in Zeiten von Pandemien wie der aktuellen Corona-Krise, intensiv zu nutzen. Die prinzipielle Wirksamkeit des Verfahrens wurde durch Vorversuche und vorangegangene Forschungsvorhaben (NaPro, ZIM AIF, Photodetox ZIM AIF) bestätigt. Somit ist dieses Projekt die ergebnisbasierte Weiterführung dieses Forschungsfelds und soll die bisherigen Entwicklungen in das beschriebene System einfließen lassen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)
Projektträger/in
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF); Forschungsgemeinschaft der Ziegelindustrie e.V.
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Ralf Wagner
Partner/innen
Institut für Ziegelforschung Essen e.V.
Laufzeit
Nov 2019 - Dez 2022
Kurzfassung
Moderne Ziegel weisen komplexe Materialmischungen mit verschiedensten Zusatzstoffen und einen innovativen Produktionsprozess auf. In der Aufbereitung werden die Rohstoffkomponenten zerkleinert, gemischt und eine geeignete Plastizität für die Formgebung eingestellt. In allen Bereichen der Aufbereitung spielt Wasser eine bedeutende Rolle, besonders für den Tonaufschluss und der Plastizitätsregulierung. Derzeitig ist eine kontinuierliche Feuchtebestimmung mit den vorhandenen Messverfahren nicht möglich. Ziel des beantragten Projektes ist es, eine onlinefähige Feuchtemessung für die Ziegelproduktion zu ermöglichen, um die Feuchte in den Ausgangsmaterialien kontinuierlich und dichteunabhängig zu erfassen. Dadurch werden eine gleichmäßige Plastizität am Extruder und eine texturarme Formgebung möglich, wodurch Ausschuss durch Bruch reduziert und Trocknungsenergie eingespart wird. Den kmU (keramische Industrie, Messtechnikhersteller) kommt nahezu der alleinige Nutzen dieses Projektes zu. Auf Basis dielektrischer Mess-methoden soll das Feuchtemessgerät für die inhomogenen Ausgangsmaterialien entwickelt werden. Dafür werden Sensoren für ein Mehrparameterverfahren erarbeitet, die die spektralen Eigenschaften der Permittivität ausnutzen. Eine breitbandige Bestimmung der Permittivität definiert die Frequenzbereiche, indem die physikalischen Einflussgrößen Dichte und Feuchte ihre größte Sensitivität unabhängig voneinander aufweisen. Auf Grundlage dieser Ergebnisse und der Definition der speziellen Anforderungen der Ziegelindustrie, sollen geeignete Sensoren mit Hilfe simulativer Werkzeuge designet werden. Es sind Auswertealgorithmen für das Mehrparameterverfahren zu erarbeiten. Zusammen mit einer Mikrowellenelektronik werden Sensor und Auswertealgorithmus in einem Laboraufbau realisiert und erprobt. Es werden Kalibrierungen erstellt und die erarbeiteten Anforderungen an das Messsystem überprüft. Ein Demonstrator erprobt die kontinuierliche, onlinefähige Feuchtemessung Vor Ort.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
M. Sc. Manuel Dutschke
Partner/innen
Advanced Optics Solutions GmbH (AOS), Dresden
VERROTEC GmbH, Mainz
Laufzeit
Jan 2020 - Sep 2022
Kurzfassung
Das geplante Projekt hat die Zielstellung, ein kompaktes, energieautarkes System zur Grundwasserbehandlung mittels AOP Verfahren (Advanced Oxidation Processes) zu entwickeln.
Kern der Entwicklung ist dabei eine sinnvolle Variation aus Druckluftausblasen der leichtflüchtigen, organischen Komponenten und photokatalytischer Behandlung der Abluft und weiter Behandlung der schwerflüchtigen organischen Wasserverunreinigungen mittels der Kombination von photokatalytischer Oxidation mit Ozon als Booster.
Die Energieversorgung des Systems soll dabei mittels Photovoltaik in Kombination mit Energiespeicher erfolgen, so dass das System ohne elektrische Infrastruktur in abgelegenen geografischen Lagen betrieben werden kann. Die prinzipielle Wirksamkeit des Verfahrens wurde durch Vorversuche und vorangegangene Forschungsvorhaben (NaPro, AIF, Photodetox AIF) bestätigt. Somit ist dieses Projekt die ergebnisbasierte Weiterführung dieses Forschungsfelds und soll die bisherigen Entwicklungen in das beschriebene System für die Grundwassersanierung einfließen lassen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
ZIM-Kooperationsprojekte
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Thomas Grützner
Partner/innen
Stadt Waltershausen
Laufzeit
Sep 2020 - Aug 2022
Kurzfassung
Gipsgebundene Mauerwerkssysteme sind innerhalb der historischen Bausubstanz deutlich stärker verbreitet als bis vor wenigen Jahren angenommen. Die für bauliche Instandsetzungen oft eingesetzten Mörtel mit hydraulischen oder latent hydraulischen Bindemitteln bildeten im Kontakt mit gipshaltigem Material (Mörtel bzw. Stein) und Feuchteeinwirkungen Treibmineralien, die zu extremen Bauteilschäden bis hin zur vollständigen Zerstörung eines Bauwerkes führten. Das Forschungsprojekt geht daher von dem Ansatz aus, keine Materialien zu entwickeln, bei denen Unverträglichkeiten zu gipshaltigem Bestand vermieden werden, sondern die Möglichkeiten zu erforschen, Kontakt- und Reaktionszonen zueinander unverträglicher Materialien durch Entkopplung zu verhindern, bei gleichzeitiger Anbindung und Ausbildung eines Mauerwerkssystems aus Bestands- und Instandsetzungsbereichen. Die Validierung der im Labor- und Demonstratormaßstab entwickelten Systeme und Technologien soll im Rahmen des Projektes an zumindest einem Bauwerk mit geeigneten Anwendungsfällen und Instandsetzungsbedarf erfolgen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
ZIM-Kooperationsprojekte
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Heike Dreuse
Partner/innen
V.E.P. Baumaschinen GmbH, Plauen
Laufzeit
Nov 2019 - Jul 2022
Kurzfassung
Ein kontinuierliches Herstellungsverfahren für Schaumgips und die Umsetzung in ein Gerätesystem, das aus Modulen besteht wird entwickelt. Die Module übernehmen folgende Funktionen:
Modul 1: Kontinuierliche Erzeugung eines Bindemittelleimes aus Gips und Wasser unter Zusatz von Fließmitteln, Verzögerern und ggf. Luftporenbildnern
Modul 2: Schaumgenerator zur kontinuierlichen Erzeugung eines Tensidschaumes mit variierbarer Schaumdichte
Modul 3: Expansionsturbomischer zur kontinuierlichen Vermischung von Tensidschaum und Bindemittelleim aus den Modulen 1 und 2
Modul 4: Förderpumpe zum Transport des frischen Schaumgipses zur Verarbeitungsstelle, Steuer- und Regeleinheit zur Vernetzung der Module 1 bis 4 im Gerätesystem
Die einzelnen Module sollen einzeln steuerbar sein und über eine zentrale Steuereinheit als Gerätesystem vernetzt werden.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
Projektträger/in
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF)
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Sandro Weisheit
Partner/innen
Forschungsgemeinschaft Mineralische Rohstoffe e.V. – FG MIRO
Laufzeit
Jul 2019 - Jun 2022
Kurzfassung
Bei der Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) reagieren unterschiedliche Formen der Kieselsäure aus den Gesteinskörnungen mit Alkalien, welche zunächst vor allem mit dem Zement eingetragen werden. Da durch das Ausbringen von Streusalz auch Alkalien von außen in den Beton eingebracht werden können, sind vor allem Bauwerke des Betonstraßenbaus von der AKR betroffen. Neben Bauwerken des Wasserbaus und des Ingenieurhochbaus sind insbesondere auch Start- und Landebahnen von Flugplätzen von einer betonschädigenden AKR betroffen. Ergebnisse aus verschiedenen deutschen und europäischen Projekten zeigen deutlich, dass es bei der Einstufung von Gesteinskörnungen mit Hilfe des 60°C-Betonversuches zum Teil zu Diskrepanzen gegenüber dem Referenzverfahren aus Deutschland (40°C-Nebelkammerlagerung) kommt. Ein Bewertungshintergrund des zeitlich verkürzten 60°C-Betonversuches, welcher nicht auf die gesteinsspezifischen Besonderheiten im gesamtdeutschen Raum abgestimmt ist, kann sich wirtschaftlich immens auf die Kies- und Sandindustrie negativ auswirken. Aus diesem Grund sollen die derzeitig gültigen Bewertungskriterien durch eine Erweiterung der Datenbasis angepasst werden. Für die KMU der Gesteinsindustrie ist eine Prüfmethode, mit welcher nach bereits wenigen Tagen Prüfzeit eine Aussage zur Alkalibeständigkeit Ihrer Gesteinskörnungen zielsicher getroffen werden kann, von enormer wirtschaftlicher Bedeutung.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Programms
Zentrales Innnovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Stefan Helbig
Partner/innen
Institut für Holztechnologie Dresden gGmbH, Dresden
WEM GmbH Flächenheizung und –kühlung, Urmitz
UdiDämmsysteme GmbH, Chemnitz
Laufzeit
Jan 2020 - Jun 2022
Kurzfassung
Projektgegenstand ist die Entwicklung eines überwiegend auf Holz/Holzwerkstoffen basierten mehrlagigen Wand bzw. Deckenelements mit integrierter hocheffizienter Flächenheiz- bzw. -kühlfunktion. Durch das Element sollen hohe Heiz-/ Kühlleistungen bei einer geringen Spreizung der Vorlauftemperatur realisiert werden. Der Lösungsansatz ist, die geringe Wärmeleitfähigkeit des Holzmaterials durch Einbau wärmeverteilender Komponenten auszugleichen und die Elemente dadurch wärmetechnisch zu optimieren. Das geringe Flächen-gewicht ermöglicht es, großflächige Elemente herzustellen, die rationell mit ge-ringen Arbeitsaufwand verlegbar sind. Hierbei sollen einerseits wieder abnehmbare Deckschichten und andererseits fertig vorgeputzte Deckschichten entwickelt und optimiert werden. Für den Einsatz des Elementes auf der Innenseite von Außenwänden wird das Element rückseitig mit einer komprimierbaren Holzfaserdämmung versehen, wodurch das Element zusätzlich die Funktion einer lnnendämmung besitzt. Im Projekt soll das hygrothermische Verhalten der Elemente mit rückseitiger Dämmung auf Mauerwerk untersucht und durch gezielte Einstellung des Diffusionswiderstands der Deckschichten optimiert werden.
Zusammenfassung der Ergebnisse finden Sie im beigelegten Projektsteckbrief!
Bei Interesse an Informationen zu den Ergebnissen des Projektes wenden Sie sich bitte an die Kontaktadresse im Steckbrief.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft
Richtlinie zur Förderung der Forschung (FOR-Richtlinie)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Luise Göbel
Partner/innen
Laufzeit
Jan 2020 - Jun 2022
Kurzfassung
Die Zusammensetzungen von Bindemittelsystemen in Baustoffen werden immer komplexer, um den steigenden Anforderungen hinsichtlich der Dauerhaftigkeit und Funktionalität gerecht zu werden. Für die Erforschung der mechanischen Eigenschaften dieser funktionalisierten Bindemittel in Abhängigkeit von Zusammensetzung, Temperatur und Feuchte sind effiziente Untersuchungsmethoden erforderlich. Ziel des Vorhabens ist der Aufbau eines Labors, dessen Grundbausteine dynamisch-mechanische Messsysteme sind.
Für die Erstellung von Prognosemodellen werden damit wichtige Materialparameter generiert.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)
Projektträger/in
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF); Forschungsgemeinschaft der Gipsindustrie e.V
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Stefan Helbig
Partner/innen
Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme iKTS, Dresden
Laufzeit
Dez 2019 - Mai 2022
Kurzfassung
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Feuchte-Monitorings in Estrichen vom Beginn der Herstellung bis zur Belegreife. Zuerst wird die erforderliche Porenstruktur der Sensorkeramik unter Anwendung theoretischer Zusammenhänge zwischen Porenvolumen-Verteilung und Feuchtespeicherfunktion definiert um die gewünschte Sensitivität der Porenkeramik für Calciumsulfat-Estriche zu erreichen. Danach wird die Keramik nach den theoretischen Vorgaben für deren Porosität (von nm bis m) entwickelt und für mehrere Keramikarten mehrere Chargen mit definierter Porenverteilung gefertigt. Die Wechselwirkung der Keramik mit flüssigem Estrich wird untersucht. Mit einer geeigneten Porenkeramik wird ein Demonstrator aufgebaut und getestet. Als angestrebtes Ergebnis liegt nach dem Vorhaben eine Sensorkeramik mit definierter Porosität und Feuchtespeicherung vor, die für Hersteller von Sensoraufbauten als sensitives Material für Monitoring-Systeme in Calciumsulfat-Estrichen dienen kann. Diese Keramik soll ohne aufwändige zusätzliche Kalibrierung den Trocknungsfortschritt hinreichend genau bestimmen und den Richtwert der Belegreife anzeigen können. Durch Monitoring mit eingebetteten Sensoren sollen zukünftig Bauschäden und wirtschaftliche Schäden durch Bauzeitverzug vermieden werden und Probleme während der frühen Phase der Trocknung rechtzeitig erkannt und abgestellt werden.
Zusammenfassung der Ergebnisse finden Sie im beigelegten Projektsteckbrief!
Bei Interesse an Informationen zu den Ergebnissen des Projektes wenden Sie sich bitte an die Kontaktadresse im Steckbrief.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Innovation Strukturwandel
RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Lars Leidolph
Partner/innen
Lynatox GmbH, Ohrdruf
IVOC GmbH, Jena
Laufzeit
Sep 2021 - Mär 2022
Kurzfassung
Durch das Bündnis PhoTech wird eine technologische Plattform auf der Basis neuartiger Verfahrenskombinationen und Anwendungsansätze zur Implementierung von photonischen Verfahren zur Luftreinigung und Luftdesinfektion implementiert, wodurch hocheffiziente Reinigungsmodule anwendungsspezifisch modifiziert oder entwickelt werden können. Dazu sollen die innovativen Einzeltechnologien der Partner zu noch effizienteren und holistischen Gesamtsystemen vereint werden, die mehr Vorteile und Wertschöpfung bieten, als die jeweils einzelnen Technologien und eine einfache Adaption für viele Anwendungsbereiche ermöglicht. Innerhalb der Konzeptphase sollen dabei folgende wesentliche Ziele erreicht werden. Zum einen soll ein zukunftsfähiges Ge-samtkonzept für die Weiterentwicklung von photonischen Verfahren zur Reinigung von Stadtluft, lnnenraumluft und industrieller Abluft erstellt werden. Die Konzeptphase muss dabei in einer lnnovationsstrategie münden, welche das PhoTech Bündnis mit den Bündnispartnern und externen Akteuren in diesem Feld verknüpft. Das zu erstellende Konzept für das Bündnis PhoTech soll den Weg aufzeigen, wie die bereits bestehenden wissenschaftlichen und technischen Kompetenzen in der Region gebündelt werden können, um die regionale lnnovationsfähigkeit der Partner signifikant zu stärken.
Fördermittelgeber/in
Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Projektträger/in
Projektleiter/in
M. Eng. Aletta Böcker
Partner/innen
pontes pabuli GmbH, Leipzig
Veolia Klärschlammverwertung Deutschland GmbH (VKD), Markranstädt
Laufzeit
Apr 2021 - Mär 2022
Kurzfassung
Phosphor (P) spielt bei der Nährstoffversorgung der Pflanzen eine lebensnotwendige Rolle. Es sind bereits verschiedene P-Rückgewinnungsverfahren aus Klärschlamm und Klärschlammaschen bekannt, die solche nährstoffhaltigen Reststoffe in Düngemittel oder deren Vorprodukte überführen. Allerdings wird sowohl bei konventionellen, als auch bei Recycling Düngern ein Großteil des zu-geführten Phosphors nicht von der Pflanze aufgenommen.
Im Zuge dieses Projektes soll die Pflanzenverfügbarkeit des Phosphors durch den „Einbau“ organischer Säuren als Lösungsmatrix und Resorptions-Katalysatoren (Huminsäuren) in die Düngermatrix deutlich verbessert werden. Ziel ist eine um mindestens 20-30 % höhere Effizienz bei der P-Nährstoffaufnahme als bei konventionellen Düngern.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderprogramm "Innovative regionale Wachstumskerne"
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Marie-Christin Langenhorst
Partner/innen
Laufzeit
Apr 2019 - Mär 2022
Kurzfassung
Durch intensive Landwirtschaft und zunehmende Urbanisierung entstehen weltweit erhebliche Mengen an organischen Reststoffen. Bisher sind diese Reststoffmengen, besonders wenn sie lokal konzentriert auftreten, eine Belastung und mit hohem Aufwand, hohen Kosten und Umweltrisiken verbunden. Ziel des Bündnisses ist die Entwicklung und Verwertung technologischer Lösungen und geschlos-sener Technologie- und Wertschöpfungsketten vom organischen Reststoff bis zum Produkt. Die MFPA wird VP4 schwerpunktmäßig die materialseitige Entwicklungsarbeit leisten. Es sind Rohstoffe, Zwischen- und Endprodukte eingehend zu charakterisieren und zu bewerten, Rezepturen für unterschiedliche Düngerzusammensetzungen zu entwickeln und Möglichkeiten zur elementspezifischen Schwermetallabtrennung zu erarbeiten.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Heike Dreuse
Partner/innen
fokus GmbH Leipzig
Ingenieurbüro Trabert + Partner, Geisa
Laufzeit
Sep 2019 - Feb 2022
Kurzfassung
Entwicklung von Demonstratoren zur Simulation von Verformungen und Rissbildungen an Mauerwerken im Labor- und Technikumsmaßstab auf der Basis realer Schadensverläufe für die anwendungsnahe Verifizierung von Modelldaten.
Im Forschungsvorhaben wird ein Verfahren zur Prognose von stofflich und bauklimatisch bedingten Schadensverläufen im Zeitraffer entwickelt und daraus Simulationsmodelle abgeleitet. Prozesse, die in der Realität über Zeiträume von Jahren bis Jahrzehnten ablaufen, sollen im Zeitraffer im Labormaßstab simuliert werden. Diese Modelle sollen auf Schadensbilder angewendet werden, bei denen es zu Rissen und Deformationen kommt, welche bewertet und der weitere Verlauf prognostiziert werden müssen. Die Ergebnisse sollen für zukünftige Modellierungen und Vorhersagemodelle genutzt werden. Für die Projektpartner stehen Daten für die Produktentwicklungen (Software) zu Verfügung.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderprogramm "Innovative regionale Wachstumskerne"
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Martin Ganß
Partner/innen
Dynardo GmbH, Weimar
3D-Schilling GmbH, Sondershausen
Ernst-Abbe-Hochschule, Jena
Orisa Software GmbH, Jena
Laufzeit
Mär 2019 - Feb 2022
Kurzfassung
Verbundprojekt: Prozessoptimierung - FDM-Simulation und -optimierung für auslegungsrelevante Bauteile aus Kunststoff
Teilprojekt MFPA: FOS4FDM - Erforschung einer faseroptischen Messmethode zur Erfassung von Prozessgrößen beim FDM-Drucken für die Zustandserfassung auslegungsrelevanter Kunststoffbauteile
Prognosefähige Prozessmodelle für den additiven FDM-Fertigungsprozess sowie das generelle Verständnis des 3D-Druckprozesses erfordern valide Sensordaten aus dem entstehenden Bauteil. Ziel des Projektes ist die Erforschung und Weiterentwicklung
eines faseroptischen Messverfahrens mit dem Temperaturen und Dehnungen im Kunststoffbauteil während des FDM-Prozesses sowie während der Produktlebenszeit des auslegungsrelevanten Kunststoffbauteils erfasst werden können. Kern des zu erforschenden Messverfahrens sind spezielle μm-dünne, lichtleitende Glasfasern, die es durch die Auswertung einer optischen Messgröße erlauben Temperaturen und Dehnungen sehr genau zu erfassen. Die Eignung und Möglichkeiten des faseroptischen Messverfahrens zur Prozessgrößenerfassung im FDM-Prozess werden im Teilprojekt erforscht. Im Weiteren wird das mechanische Verhalten von 3D-gedruckten Probekörpern abhängig von der Druck-Orientierung erforscht. Materialkennwerte werden für die Prozesssimulationen unter Berücksichtigung der Spezifika des FDM-Prozesses generiert.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderprogramm "Innovative regionale Wachstumskerne"
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Heiko Beinersdorf
Partner/innen
Dynardo GmbH, Weimar
Alpha Analytics UG & Co.KG, Jena
Andato GmbH & Co KG
CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH, Erfurt
Orisa Software GmbH, Jena
Laufzeit
Mär 2019 - Feb 2022
Kurzfassung
Verbundprojekt: Digitaler Zwilling
Teilprojekt MFPA: Multiphysiksensorik zur Lebensdaueranalyse von rotierenden Maschinen
Die digitale Vernetzung aller Lebensbereiche schreitet kontinuierlich fort. Die immer leistungsfähiger werdende Sensortechnik erobert alle technischen Disziplinen und moderne Cloud-Technologien ermöglichen es, die stetig steigenden Datenmengen zu verarbeiten, zu speichern und zu analysieren. Ziel des Teilprojektes ist es, die unterschiedlichsten zeitlich und örtlich aufgelösten Sensordaten einer durch Rotation dynamisch beanspruchten Maschine in Kombination mit einem virtuellen Maschinenabbild, dem „Digitalen Zwilling“, zu koppeln. Dabei wird das Ziel verfolgt, die vorausschauende Maschinenwartung über den gesamten Produktlebenszyklus zu gewähr-
leisten und eine Voraussage der Lebensdauer eines Bauteils auf Basis real erfolgter Bauteilbelastungen zu ermöglichen. Dabei steht das informationstechnische System eines Sensornetzwerkes, gekoppelt mit einem Digitalen Zwilling im Projektfokus.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Michael Kuhne
Partner/innen
Valitech GmbH Berlin
Göhler Sitzmöbel GmbH
Rummel Matratzen GmbH
Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) Chemnitz
Laufzeit
Aug 2019 - Jan 2022
Kurzfassung
Ziel des Projektes ist es, für Liege- und Sitzmöbel im häuslichen Bereich ein einfach bedienbares Monitoringsystem zu entwickeln, welches sich in neue und vorhandene Möbelkonstruktionen integrieren lässt. Dazu sollen mehrere polymeroptische Fasern als Sensoren so auf Textilflächen appliziert werden, dass diese zonenweise verteilt Informationen über folgende Zustände liefern: Bewegungs-, Feuchte- und Temperaturänderungen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderprogramm "Unternehmen Region, zwanzig20-Partnerschaft für Innovation"
Projektträger/in
Projektträger Jülich
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Michael Kuhne
Partner/innen
STRICK ZELLA GmbH & Co. KG, Aue
Embro GmbH, Auerbach Voigtland
Implenia Construction GmbH, Leipzig
HTWK Leipzig
Dynardo GmbH, Weimar
Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V., Chemnitz
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Laufzeit
Jul 2019 - Dez 2021
Kurzfassung
Ziel des Projektes ist es, auf Basis numerischer Untersuchungen, neuartige Bauweisen mit wesentlich verbesserten mechanischen Eigenschaftsprofilen zu entwickeln. Der Schwerpunkt liegt dabei auf makroskopischen Strukturierungs- und Formgebungskonzepten zur Effizienzsteigerung von Leichtbaukonstruktionen, die dazu führen, dass Bauteile aus konventionellen und neuen Werkstoffen ein globales »auxetisches« Systemverhalten aufweisen.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Programms
Zentrales Innnovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Prof. Dr. rer. nat. Tom Lahmer
Partner/innen
Christian-Albrechts Universität Kiel
K-UTEC AG, Sondershausen
IPG Instandsetzungsplanungs GmbH, Ergolding
Laufzeit
Mär 2019 - Okt 2021
Kurzfassung
Talsperren sind wichtige Infrastruktur-Bauten, die einer kontinuierlichen Überwachung und Instandhaltung bedürfen, um Flutkatastrophen durch Deichbrüche zu verhindern. Dazu ist neben der Überwachung von makroskopischen Parametern als indirekte Indikatoren für den Bauwerkszustand, eine regelmäßige umfangreiche Überprüfung mindestens alle 10 Jahre üblich. Bei diesen Untersuchungen können mit den zur Verfügung stehenden Prüfverfahren innere Schadstellen nicht aufgelöst werden. Daher plant das Projektkonsortium die Entwicklung eines mobil einsetzbaren seismischen Untersuchungsverfahrens für Betonbauwerke mit einer hydromechanischen Interaktion auf Basis der vollen Welleninversion hochfrequen-ter seismischer Wellen mit simulationsgestützter Quasi-Echtzeit-3D-Rekonstruktion zur Lokalisierung von geschädigten Betonstrukturen. Mit diesem sollen größere Bereiche von bzw. die komplette Staumauer in wenigen Tagen mit einer Auflösung von 2 dm untersucht und dabei das komplette Bauwerksvolumen erfasst werden können. In Folge können bedarfsgerecht Sanierungsmaßnahmen abgeleitet werden, um Stauanlagen zu erhalten, bei denen ein Neubau in der Regel nicht möglich ist.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)
Projektträger/in
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V., Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA)
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Andreas Diemar
Partner/innen
Laufzeit
Okt 2019 - Sep 2021
Kurzfassung
Durch das thermochemische Wärmebehandlungsverfahren Einsatzhärten ist es möglich, die Dauerfestigkeit von Stahlbauteilen signifikant zu erhöhen.
Derzeit werden die Zielgrößen der Einsatzhärtung, wie die Aufkohlungs- und Einsatzhärtungstiefe sowie die Randhärte, empirisch anhand der Bauteilgeometrie festgelegt. Diese empirischen Zielgrößen bilden die Basis für die Ermittlung notwendiger Prozessparameter des Einsatzhärtens, wie den Kohlenstoffpegel und die Aufkohlungszeiten bei gegebener Aufkohlungstemperatur.
Forschungsziel war, die bisherige empirische Festlegung von Zielgrößen für das Einsatzhärten durch ein geschlossenes Konzept numerisch basierter beanspruchungskontrollierter Kohlenstoff- und Härteprofile zu ersetzen. Auf der Basis dieser Profile werden dann die notwendigen Prozessparameter ermittelt. Die Berücksichtigung des Einflusses des konkreten Bauteilbeanspruchungszustandes auf die Zielgrößen der Einsatzhärtung im geschlossenen Konzept ermöglicht zusätzlich eine Optimierung der Prozessparameter. Die optimierten Prozessparameter reduzieren notwendige Prozesszeiten (Aufkohlungs- oder Prozessdauer) sowie den Energiebedarf und erhöhen damit die Effizienz des Einsatzhärtens signifikant.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
ZIM-Kooperationsprojekte
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Gerd Teichert
Partner/innen
OBB Beton und Bau GmbH, Rudolstadt
Makosa Maler Korrosionschutz und Sanierungsgesellschaft mbH, Saalfeld/Saale
Laufzeit
Sep 2019 - Aug 2021
Kurzfassung
Teilprojekt MFPA: Entwicklung eines Werkstoffsystems für Absorberplatten und eines Systems für Fugenmörtel zur Erzielung der angestrebten Schwächungs- und Abschirmeigenschaften auf der Basis werkstoffphysikalischer Betrachtungen und Werkstoffcharakterisierung
Ziel des Projektes ist ein neues Abschirmsystem auf der Basis einer neuen Gene-ration von Absorberplatten, welche die gleichzeitige Schwächung hochfrequenter, elektromagnetischer Felder als auch ionisierender Strahlung (Röntgen- und Gammastrahlung) gestattet. Die zu entwickelnden Absorberplatten sind ein Verbundwerkstoff aus Beton und ferri- bzw. ferromagnetischen Zuschlagstoffen. Der Einsatz weiterer Zuschlagstoffe zur Verbesserung der Zielkennwerte ist zu prüfen. Zur Realisierung der notwendigen physikalischen Effekte sollen primär industrielle Abfallprodukte (z. B. Eisenhüttenschlacken) eingesetzt werden. Die Entwicklung der Werkstoffsysteme für Absorberplatten und Fugenmaterial erfolgt auf der Basis werkstoffphysikalischer Betrachtungen der Wechselwirkung Strahlung/Materie sowie umfassender Werkstoffanalytik und Werkstoffcharakterisierung.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft
Richtlinie zur Förderung der Forschung (FOR-Richtlinie)
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dipl.-Ing. Martin Schickert
Partner/innen
Laufzeit
Dez 2018 - Aug 2021
Kurzfassung
Ziel des Projektes ist der Aufbau eines Tomographielabors mit der erstmaligen Kombination eines Ultraschall- und eines Mikrowellen-Messsystems. Beide Multikanal-Messsysteme sollen tomographische Abbildungen in Reflexion und Transmission realisieren und damit universell einsetzbar sein. Durch die Kombination der spezifischen Empfindlichkeiten von elastischen und elektromagnetischen Wellen
wird eine erweiterte, räumlich und zeitlich hochaufgelöste Materialcharakterisierung und Zustandsanalyse von Produkten aus heterogenen Materialien über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg ermöglicht.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektträger/in
AiF Projekt GmbH
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Martin Ganß
Partner/innen
Advanced Optics Solutions GmbH (AOS), Dresden
VERROTEC GmbH, Mainz
Laufzeit
Jan 2019 - Jun 2021
Kurzfassung
Teilprojekt MFPA: Entwicklung des faseroptischen Messverfahrens und des dehnungsbasierten Bewertungskonzeptes zur Validierung der Sensordaten
Das Kleben von tragenden Konstruktionen mit Strukturklebstoffen im Ingenieurbau eröffnet neue konstruktive Möglichkeiten und ist die Schlüsseltechnologie für das Verbinden unterschiedlicher Werkstoffe. Die Herstellung qualitativer und dauerhafter Klebverbindungen ist technologisch anspruchsvoll. Klebungen unterliegen Alterungsprozessen, die insbesondere im Bereich des Glas- und Stahlbaus, wo eine hohe Sicherheitsrelevanz vorausgesetzt wird, eine adäquate Überwachung und Kontrolle unerlässlich machen. Im Projekt streben die Verbundpartner die Entwicklung eines neuartigen faseroptischen Messverfahrens an, welches die Zustandserfassung- und -überwachung von Klebverbindungen im konstruktiven Ingenieurbau ermöglichen soll. Die Umsetzung der faseroptischen Messmethodik in den industriellen Maßstab erfordert die Erarbeitung von Monitoringkonzepten und Applikationstechniken, die Entwicklung von sehr dünnen Sensorfasern, sowie die Entwicklung eines faseroptischen Messsystems mit DSS, welches ein sowohl qualitatives als auch quantitatives Prozess-und Langzeitmonitoring unter Berücksichtigung der Spezifika der in Klebfugen eingebetteten Sensoren bezüglich Datenaufnahme, -auswertung und -verarbeitung beachtet.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Förderprogramm "KMU-innovativ"
Projektträger/in
Projektträger Karlsruhe
Projektleiter/in
M. Sc. Manuel Dutschke
Partner/innen
Lynatox GmbH, Ohrdruf
Anseros Klaus Nonnenmacher GmbH, Tübingen
Born Ermel Ingenieure, Freital
Bauhaus-Universität Weimar
Laufzeit
Jun 2019 - Mai 2021
Kurzfassung
Ziel des beantragten Projektes ist die Entwicklung eines technischen Systems um anthropogene Spurenstoffe durch photokatalytische Oxidation in Kombination mit Ozon aus dem Abwasser zu entfernen. Das Projekt lässt sich dem Schwerpunkt „Nachhaltiges Wassermanagement“ zuordnen. Das Thema anthropogene Spurenstoffe hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Da sich die verschiedenen Analysemethoden in den letzten Jahrzehnten immer weiter verbessert haben, konnten viele Spurenstoffe erstmals im Wasserkreislauf nachgewiesen werden. Dazu gehören verschiedene Industriechemikalien, Biozide, Inhaltsstoffe von Kosmetika und Reinigungsmitteln sowie Humanpharmaka (Kümmerer, 2010). Um einen sicheren und zuverlässigen Abbau von relevanten Spurenstoffen aus dem Abwasser zu gewährleisten, soll in diesem Projekt ein Verfahren zur Anwendung gebracht werden, bei dem Ozonierung und Photokatalyse eingesetzt werden. Die photokatalytische Ozonierung ist aufgrund verschiedener Synergieeffekte eine attraktive Alternative gegenüber den bereits erprobten Verfahren.
Fördermittelgeber/in
Freistaat Thüringen aus EU-Mitteln des ELER und Landesmitteln des Thüringer Ministeriums für Infrastruktur und Landwirtschaft (TMIL)
Richtlinie zur Förderung der Zusammenarbeit in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft in Thüringen
Projektträger/in
Thüringer Aufbaubank
Projektleiter/in
Dr. rer. nat. Peter Kulle
Partner/innen
Lynatox GmbH, Ohrdruf
Agrargenossenschaft GmbH Reinholterode
Laufzeit
Apr 2019 - Mär 2021
Kurzfassung
Die steigende Nachfrage nach tierischen Nahrungsmitteln in Deutschland und weltweit hat eine Intensivierung der Nutztierhaltung zur Folge. Die Stallhaltung ist mit Emissionen verbunden, die über Lüftungsanlagen in sehr konzentrierter Form ins Freie transportiert werden. Die hauptsächlichen, luftgetragenen Schadstoffemissionen können in chemische und biologische Schadstoffe eingeteilt werden. Nach der TA Luft in der Novellierung von 2015 gibt es Emissionsbegrenzungen für die gefasste Luft von Stallungsanlagen im Hinblick auf Staub und Ammoniak. Weitere relevante Verbindungen, wie Lachgas und Methan als klimaschädliche Gase werden mit herkömmlichen Abluftbehandlungsanlagen nicht oder nicht ausreichend entfernt. Die gesetzlichen Vorgaben zu Bioaerosolen zur Begrenzung mikrobieller Emissionen werden aus seuchenhygienischer Sicht verbindlich. Im geplanten Projekt soll die photokatalytische Oxidation in Bezug auf die Reduktion aller emissionsrelevanten Stoffe inklusive Hygienisierung erstmalig entwickelt und im Labormaßstab erprobt werden. Hierzu muss eine adäquate online Messtechnik mit telemetrischer Datenübertragung für die spätere Demonstrationsanlage entwickelt und erprobt werden.
Fördermittelgeber/in
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektträger/in
VDI Technologiezentrum GmbH
Projektleiter/in
Dr.-Ing. Sandro Weisheit
Partner/innen
Phase 10 Ingenieur- und Planungsgesellschaft mbH, Freiberg
Emil Leonhardt GmbH & Co. KG, Chemnitz
Eviro Elektromaschinenbau & Metall GmbH Eibenstock, Eibenstock
Laufzeit
Jan 2019 - Dez 2020
Kurzfassung
Das Verbundprojekt hat zum Ziel, ein Verfahren zu entwickeln, mit welchem es möglich ist, Betonelemente herzustellen. Die Besonderheit dieser Elemente besteht darin, dass über den Querschnitt sowohl lastabtragende bzw. wärmespeichernde als auch wärme- bzw. schalldämmende Eigenschaften erzeugt werden sollen. Obwohl im Endprodukt die zuvor erwähnten Eigenschaften voneinander getrennt sind, soll die Herstellung der Elemente in einem Fertigungsgang aus einer Frischbetonmischung möglich sein. In dem neuartigen Lösungsansatz soll eine Separierung unterschiedlich dichter Körnungen in flüssigen Medien ausgenutzt werden. Das Medium ist hier einefließfähige Bindemittelmatrix, welche sowohl ein kontrolliertes Aufschwimmen leichter Körnungen als auch ein bewusstes Absinken schwerer Gesteinskörnungen erlaubt. Das Absinken bzw. Aufschwimmen der unterschiedlichen Körnungen wird durch eine gezielte Verdichtung des Betons nach dem Befüllen der Schalung unterstützt.
Unser Dienstleistungsworkflow
Wir sehen uns als Enabler zwischen Grundlagenforschung und industrieller Anwendung mit anwendungsorientierten Forschungsschwerpunkten.
