FORSCHUNGSPROJEKTE Fakultät ING
Wir haben Ihnen hier eine Auswahl an Forschungs- und Entwicklungsprojekten der Fakultät Ingenieurwissenschaften zusammengestellt.
Auf den Websites unserer Institute finden Sie unter der Rubrik „Forschung" eine Übersicht aktueller und vergangener Projekte.
canoe rAIce
Videobasierte automatisierte Ad-hoc-Wettkampfanalyse im Kanu-Rennsport
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Mirco Fuchs
Die mit dem Projekt verbundenen neuen Analysetechniken sollen zukünftig in internationalen Wettbewerben zum Einsatz kommen und einen Beitrag zur Vergrößerung der Chancen auf Bestplatzierungen für deutsche Athletinnen und Athleten in den Disziplinen Kajak und Canadier in Einzel- und Mannschaftsbooten leisten.
Förderung: Bundesinstitut für Sportwissenschaft (BISp)
Projektpartner: Deutscher Kanu-Verband e.V., Institut für Angewandte Trainingswissenschaften Leipzig
Projektlaufzeit: 01/2023 – 12/2024
FUBE
Leichtgewichtige Funksensoren für die weltraumgestütze Tierbeobachtung
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Marco Krondorf
In der Zusammenarbeit der Arbeitsgruppen von Professor Krondorf und Professor Derbel soll ein energieeffizientes satellitenbasiertes Lokalisierungssystem entstehen, welches mit leichtgewichtigen Sensoren u.a. Tierbeobachtungen ermöglicht.
Förderung: BMBF/VDI
Projektlaufzeit: 09/2022 - 08/2026
RWTec-Match
Entwicklung und Realisierung eines anwendungsorientierten, modularen Radiowellen-Anpassnetzwerkes
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. René Sallier
Ziel des vorliegenden Projektes war es, die verfahrenstechnischen Entwicklungen durch die Bereitstellung einer optimierten und kostengünstigen RW-Hardware, im Speziellen der Matchbox, für verschiedene hochohmige Applikationen.
Förderung: Kooperationsprojekt zwischen Unternehmen und Forschungseinrichtungen (NKF) im Rahmen des Programms „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Projektpartner: Roland Pechan GmbH & Co. KG; Innovative Oberflächentechnologien GmbH Leipzig – IOT; Forschungs- und Transferzentrum Leipzig e.V. – FTZ; IBBS HTWK Leipzig; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ
Projektlaufzeit: 01/2021 – 06/2023
SchubZi
Entwicklung eines neuartigen sensorbasierten Überwachungssystems an dynamischen Bauteilen von Schubbodenzentrifugen für eine frühzeitige und exakte Detektion von Verschleißmechanismen
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Ziel ist die Entwicklung eines innovativen und neuartigen sensorbasierten Überwachungssystems in dynamischen Bauteilen (insb. Lager und Wellen) von Schubbodenzentrifugen.
Förderung: BMWK/AiF
Kooperationspartner: IDS Innomic Schwingungsmesstechnik GmbH; Lanner Anlagenbau GmbH
Projektlaufzeit: 04/2024 - 03/2026
GEOROK
Geometriegetriebene Optimierung der Energieversorgung rotierender Sensorknoten
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Faouzi Derbel
Das Projekt GEOROK befasst sich mit der Integration eines induktiven drahtlosen Energieübertragungssystems in ein Sensornetzwerk zur vorausschauenden Wartung von Großgetrieben.
Förderung: SMWA/SAB
Projektlaufzeit: 11/2023 - 04/2025
PULSAR
Präzise Untersuchung von Leistungshalbleiter-Schaltverlusten zur Analyse von Resonanzwandlern
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Thomas Komma
Damit Strom dort ankommt, wo er benötigt wird, muss er verteilt, gewandelt und geregelt werden. Das ist die Aufgabe der Leistungselektronik. Denn leistungselektronische Stromversorgungen schließen Technologien wie Photovoltaik, Elektromobilität oder Wärmepumpen überhaupt erst an das Stromnetz an. Hier erzielte Fortschritte tragen damit flächendeckend zur Reduktion von Energiebedarf und Treibhausgas-Emissionen bei. Unter besonderer Belastung stehen die verbauten Leistungshalbleiter. Nicht nur elektrisch, sondern auch thermisch tragen sie eine Hauptlast in jeder Stromversorgung. Ein effizientes Design der Stromversorgungen mit hohem Wirkungsgrad, hoher Leistungsdichte und geringem Ressourceneinsatz setzt daher möglichst genaue Kenntnisse über die elektrischen und thermischen Eigenschaften voraus. Für moderne Leistungshalbleiter lassen sich diese aber nur schwer bestimmen. Denn wenn Ströme von bis zu hundert Ampere bei mehreren hundert Volt Spannung im unteren Nanosekunden-Bereich geschaltet werden, dann kommt auch moderne Messtechnik an ihre Grenzen. PULSAR soll entsprechende Messungen an der HTWK ermöglichen.
Förderung: SMWK
Projektlaufzeit: 11/2023 - 12/2024
Burn4H2
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Jens Schneider
Entwicklung von Gasturbinen-Verbrennungstechnologie und Betriebskonzepte für wasserstoffbetriebene Kraftwerke im Energiesystemverbund
Projektstart: 2023
Projektpartner: Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, Leipziger Stadtwerke GmbH
4DEnergie
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Jens Schneider
Nachhaltige Erhöhung der Energieeffizienz in städtischen Quartieren (insbesondere auch im Bestand) durch Optimierung der Einsatzsteuerung, Vernetzung sowie der Wartung und Instandhaltung von Erzeugungs-, Verbraucher- und Speichereinheiten auf Basis von intelligenten, selbstlernenden Algorithmen, die sich an ändernde Randbedingungen selbstständig adaptieren.
Projektlaufzeit: 03/2021 - 07/2023
Projektpartner:Tilia GmbH, PAL Prozessautomation Leipzig GmbH & Co. KG, KET Kirpal Energietechnik GmbH Anlagenbau & Co.KG
H2INFRA
H₂-Infrastruktur | Effizienter und sicherer Betrieb von Wasserstoffverteilnetzen
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Robert Huhn
Im Zuge der Forschungsarbeiten zur Wasserstoffinfrastruktur und der leitungsgebundenen Wasserstoffversorgung erfolgt eine ökologisch-ökonomische Analyse und Bewertung der Wasserstoffwertschöpfungskette. Dabei werden verschiedene Anwendungspfade in den Sektoren Mobilität, Haushalt, Gewerbe und Industrie betrachtet. Die zu begutachtende Wertschöpfungskette umfasst dabei alle Technologien der Herstellung, des Transportes und der Verteilung, der Speicherung sowie des Verbrauchs von Wasserstoff. Im Zuge der wissenschaftlichen Begleitung werden Messdaten (Betriebsparameter, Energiekenndaten etc.) der Infrastruktur in einem umfassenden Monitoringprogramm erfasst. Zudem werden verschiedene Versuchsreihen zur Untersuchung der Systemkomponenten durchgeführt. Mit der Auswertung und Einordnung der Daten sollen Aussagen zur Langzeitperformance der eingesetzten Komponenten und der Sicherheitstechnik sowie der Rohrmaterialien abgeleitet werden.
Förderung: BMWK
Projektpartner: DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH, Mitteldeutsche Netzgesellschaft Gas mbH
Projektlaufzeit: 01/2022 - 12/2024
SoKoRoMed
Soft- und Kontinuums-Robotik für medizinische Anwendungen
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Stephan Schönfelder; Prof. Dr.-Ing. habil. Robert Böhm
Das Vorhaben zielt auf die Etablierung definierter Prozessketten für die Herstellung patienten- bzw. anwendungsspezifischer weicher Endeffektoren ab. Dazu werden neue Werkstoffe, geeignete Berechnungsverfahren und eine angepasste 3D-Drucktechnik entwickelt. Die Soft- und Kontinuums-Roboter (SKR) werden im Projekt konzipiert und in Kombination mit konventioneller Medizin- und Robotertechnik in einem klinischen Gesamtdemonstrator für spezifische Interventionen zur Anwendung gebracht. Über die Definition von Standards zur System- und Funktionsbeschreibung soll die klinische Translation erleichtert werden.
Förderung: Sächsische Aufbaubank - Förderbank (SAB), kofinanziert von der Europäischen Union
Projektpartner: Innovation Center Computer Assisted Surgery (ICCAS) der Universität Leipzig
Projektlaufzeit: 09/2024-06/2026
EASyQuart-Plus
Energieeffiziente Auslegung und Planung dezentraler Versorgungsnetze zum geothermischen Heizen und Kühlen von Stadtquartieren – Digitalisierung und Praxiswirksamkeit
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Anke Bucher
Gesamtziel des Vorhabens ist die praxiswirksame Ertüchtigung und Umsetzung von Konzepten, Workflows und Instrumentarien eines Entscheidungshilfesystems zum Heizen und Kühlen von Gebäuden und Quartieren unter Nutzung oberflächennaher geothermischer Ressourcen. Methodische Vorarbeiten für Komponenten des Systems sowie deren Validierung wurden im Vorgängervorhaben EASyQuart geleistet. Nun sollen die Entscheidungshilfen von Handlungsempfehlungen hin zu einem ganzheitlichen digitalen Instrumentarium geformt werden. Dieses basiert auf Workflows, Algorithmen, Schnittstellen und Softwarekomponenten, die in einer frühen Phase der Planung von Gebäude- und Quartiersprojekten für Machbarkeitsstudien und auch im eigentlichen Dimensionierungsprozess zum Einsatz kommen.
Förderung: BMWK
Projektpartner:geoENERGIE Konzept GmbH; heatbeat engineering GmbH; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ, Department Umweltinformatik und Department Monitoring- und Erkundungstechnologien; Universität Leipzig, Institut für Kommunikations- und Medienwissenschaft, Professur für Online-Kommunikation
Projektlaufzeit: 01/2024 – 12/2026
ExSaZell
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. habil. Robert Böhm
Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll ein neuartiger, mehrschichtiger Sandwichaufbau von thermoplastischen Wabenkernstrukturen entwickelt werden. Die Auslegung und Optimierung dieser neuartigen Zellwandstrukturen erfolgt dabei simulativ. Mit Hilfe verschiedener Methoden zur Dichtereduktion sollen die sandwichartig aufgebauten Zellwände zudem fertigungstechnisch umgesetzt, systematisch in Hinblick auf Material- und Prozessparameter untersucht und mit bestehenden Wabenstrukturlösungen verglichen werden. Durch Verwendung von rezyklierten, thermoplastischen Werkstoffen in Verbindung mit der neu entwickelten Mehrlagenwabenstruktur aus einem Material ließen sich zudem deutlich nachhaltigere und biegesteifere Sandwichstrukturen kostengünstig und großindustriell herstellen.
Förderung: ZIM
Projektlaufzeit: 05/2023 - 11/2025
siBUS
Sicheres, intelligentes Bewegungsunterstützungssystem zur Treppenüberwindung – Validierung des technisch-wirtschaftlichen Potenzials und Umsetzungsvorbereitung
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel
Das sichere, intelligente Bewegungsunterstützungssystem (siBUS) hilft Senioren in häuslicher Umgebung bei der Überwindung von Treppen. Im Rahmen der SAB-Validierungsförderung soll es nun validiert und für einen Markttransfer vorbereitet werden.
Förderung: Validierungsförderung des Freistaats Sachsen
Projektlaufzeit: 04/2021 – 09/2022
SmartTurbo
Digitale Technologien für die modellgestützte Überwachung, Wartung und Modernisierung von Verdichter- und Turbinenanlagen
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel
Automatisierungssysteme für verfahrenstechnische Anlagen werden immer komplexer, müssen immer höhere Anforderungen an Qualität und Sicherheit gewährleisten und unterliegen einem globalen dynamischen Wettbewerb. Zur Beherrschung der steigenden Anforderungen hat sich im Zuge der industriellen Digitalisierung und der zunehmenden Vernetzung von Anlagen das Konzept des Digitalen Zwillings als digitales Abbild der realen Anlage etabliert.
Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Projektlaufzeit: 1/2020 - 2/2022
AugBot
Unterstützung von MRI mithilfe von Augmented Reality Brillen
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel
Die Mensch-Roboter-Interaktion (MRI) ist ein wichtiger Bestandteil der Digitalisierung und Flexibilisierung der modernen industriellen Produktion. Projektziel ist es, durch den Einsatz von Augmented-Reality-(AR)-Brillen die MRI nutzerfreundlicher und sicherer zu gestalten. Es soll ein System entwickelt werden, welches mit Hilfe von AR-Brillen die MRI erleichtert.
Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektlaufzeit: 2018 - 2020
CarboCapSense
Entwicklung eines kapazitiven Sensors auf der Basis einer funktionellen Carbonfaser-Struktur in Beton
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Tilo Heimbold
Teilprojekt 3: „Entwicklung kapazitiver Sensorstrukturen auf Grundlage eingebetteter Carbonrovings in Beton und die dazugehörige Auswerteelektronik“
Teilprojekt 4: „Entwicklung von Carbonbetonbauteilen mit integrierten kapazitiven Sensorstrukturen inkl. geeigneter Betonmatrices, Baukonstruktionen und Varianten zum automatisierten Herstellverfahren“
Förderung: BMWK
Projektpartner: Betonwerk Oschatz GmbH (Oschatz), Cavertitzer Elektromontage GmbH, FTZ Leipzig e.V., Fakultät Bauwesen HTWK Leipzig
Projektlaufzeit: 06/2022 - 05/2024
RUBIN-ISC
Industriestandard Carbonbeton
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Tilo Heimbold
Teilvorhaben (FTZ Leipzig): RUBIN-ISC-VII - Verfahrens- und Technologieentwicklung zur standardisierten Produktionsüberführung multifunktional genutzter Carbonstrukturen (VeProMuCs)
Ziel dieses Projektes ist es, Verfahren und Technologien zur standardisierten Produktionsüberführung multifunktional genutzter Carbonstrukturen zu entwickeln.
Förderung: BMBF ‐ Programm „Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation“ (RUBIN)
Projektpartner: CARBOCON GMBH, Kahnt & Tietze GmbH, TU Dresden, Betonwerk Oschatz GmbH, B.T. innovation GmbH, DENKweit GmbH, GfL - Gesellschaft für Luftverkehrsforschung mbH, HFB Engineering GmbH, informbeton GmbH, Johne & Groß GmbH, phase10 Ingenieur- und Planungsgesellschaft mbH, Qpoint Composite GmbH, SFP Planungsgesellschaft mbH, STL Böden+Design GmbH
Projektlaufzeit: 01/2022 - 12/2024
WallConnEct
Entwicklung Ressourceneffizienter Wandkonstruktionen mit integrierter Elektro- und Datentechnik auf Basis AS-Interface 5
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Tilo Heimbold
Teilvorhaben: Entwicklung Wandsensorik, Planungs- und Berechnungstools und Wandherstellung
Ziel: Die Integration der Elektroinstallation in den Fertigteilbau mit dem Verbundwerkstoff Carbonbeton als ressourcenschonenden Baustoff wettbewerbsfähig zu machen, indem vollautomatische modulare Fertigungsverfahren für Betonfertigteilwerke entwickelt werden. Diese Verfahren sollen in der Lage sein, bereits im Fertigungsprozess eine intelligente und ressourcenminimierte elektrische Installationstechnik in die zu fertigenden Wandelemente integrierbar zu machen.
Förderung: BMWK (über Projektträger Jülich)
Projektpartner: Bihl+Wiedemann GmbH, Sondermaschinenbau Engelsdorf GmbH
Projektlaufzeit: 10/2021 - 03/2024
Hydroponik | Urbane Lebensmittelversorgung
Ein Bildungsprojekt in kooperativen Projektgruppen
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Mathias Rudolph
Ziel des Projektvorhabens ist es, Personen unterschiedlicher Bildungseinrichtungen wie Schulen oder Ausbildungsstätten mit dem Aufbau und Betrieb von hydroponischen Systemen vertraut zu machen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den eingesetzten messtechnischen/automatisierungstechnischen Systemen zur Unterstützung eines nachhaltigen Pflanzenanbaus.
Förderung: u.a. eku Zukunftspreis 2023
Ansprechpartner: Prof. Mathias Rudolph, M.Eng. Julian Hofbauer;
Projektlaufzeit: 02/2024 - 01/2025
OPV | Organic Photovoltaic
Konzeption und Aufbau eines Laborversuchsstandes zur Integration von organischen Photovoltaikmodulen in die Nutzpflanzenproduktion
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Mathias Rudolph
Das Projekt zielt darauf ab die Auswirkungen der Integration von semi-transparenten organischen PV-Modulen in Gewächshausdächern auf das Pflanzenwachstum und Gewächshausklima zu untersuchen.
Förderung: ELSTATIK Stiftung
Ansprechpartner: Prof. Mathias Rudolph; B.Eng. Lena Strobl
Projektlaufzeit: 02/2024 - 09/2024
BeaMove
Beamforming mit drohnenschwarmbasiertem Mikrofonarray als akustische Kamera zur Lärmdetektion
♢ Projekt | Prof. Dr.-Ing. Mathias Rudolph
Ziel des Forschungsvorhabens „BeaMove“ ist die Applikation von Beamformingverfahren in einem bewegten Drohnenschwarm zur schnellen und einfachen visuellen Darstellung und Quantifizierung von Lärmquellen bspw. im Verkehrsbereich.
Förderung: Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV)
Ansprechpartner: Prof. Mathias Rudolph; M.Eng. Andreas Blum
Projektlaufzeit: 07/2023 - 12/2024