Forschung - Aktuell laufende Projekte

AirTreat

AirTreat

Thema:

Effiziente Entfernung von Stagnationswasser und Restfeuchtebeseitigung in Leitungssystemen von haustechnischen Kompaktanlagen

Projektbeteiligte:

  • HTWK Leipzig, Professur Industrielle Messtechnik
  • bau msr GmbH, Leipzig
  • DRECHSLERtechnik GmbH (assoziativ)

Projektlaufzeit:

01.07.20 - 31.08.2022

Ansprechpartner (HTWK):

M. Sc. Paul Gallin

Förderung:

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" gefördert

DiagnOptik

Messunsicherheiten in der Vor- Ort - Analytik

Messunsicherheiten in der Vor- Ort - Analytik

Thema:

Im Rahmen des Forschungsvorhaben sollen insbesondere bei bestehenden Verfahren der Vor-Ort Analytik die momentan einwirkenden Umwelteinflüsse auf die Messunsicherheit mithilfe von Methoden des Soft-Computing modelliert und rechentechnisch erfasst werden. Zusätzlich wird eine ergebnisgesteuerte Handlungsempfehlung zum Umwelt- bzw. Schadstoff-Monitoring entwickelt.

Projektlaufzeit:

01.01.20 –31.12.22

Ansprechpartner:

M. Eng. Stefanie Penzel

Förderung:

Das Projekt wird im Rahmen eines ESF Promotionsstipendiums gefördert

Railstate

Railstate

Thema:

Gemeinsam mit regionalen Unternehmen wird ein Verfahren entwickelt, mit dem der technische und akustische Zustand von Straßenbahngleisen sicher detektiert werden kann. Daraus werden für den assoziiertem Partner LVB GmbH bspw. konkrete Handlungsmaßnahmen für eine wirtschaftliche Durchführungder Instandhaltungsarbeiten generiert.

Projektlaufzeit:

01.08.19 –30.09.21

Ansprechpartner:

M. Eng. Maik Wolf

Förderung:

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" gefördert

SCE

Smart Bear

Smart Bear

Thema:

In Kooperation mit einem KMU wird eine ultraschall-basierte Diagnosetechnologie zur direkten Erfassung von technischen Zustandsparametern zur frühzeitigen Detektion von Wälzlagerschäden mittels integrierter, miniaturisierter und drahtloser Sensorik am Innenring entwickelt. Auf Basis einer Messdatenverarbeitung wird die Entscheidungsfindung automatisiert erfolgen.

Projektlaufzeit:

01.07.19 –31.08.21

Ansprechpartner:

  • M. Eng. Michel Ullrich
  • M. Eng. Maik Wolf

Förderung:

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" gefördert

String Optimization

String Optimization

Thema:

Im Rahmen des Projektes soll eine auf variabler Modulverschaltung basierende Leistungsoptimierung von Photovoltaikanlagen untersucht werden. Für den geplanten Praxiseinsatz sind der Prototyp einer minia-turisierten PV-Anlage entsprechend zu entwickeln und begleitend hierzu eine Simulationslösung zugenerieren.

Projektlaufzeit:

01.10.19 –30.04.22

Ansprechpartner:

  • M. Eng. Christian Heddergott
  • M. Eng. Paul Gallin

Förderung:

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" gefördert

SysKo

SysKo

Thema:

„Systemdiagnose an haustechnischen Kompensator-Installationen zur Ableitung einer zustandsabhängigen Instandhaltungsstrategie mit automatisierter Entscheidungsfindung“

Projektbeschreibung:

Kompensatoren in haustechnischen Gebäudeinstallationen werden in einer Vielzahl von Qualitäten als Elastomer-Kunststoff-Kompensatoren oder Edelstahl-Kompensatoren mit und ohne Zulassungen angeboten und häufig im Heizungs- und Sanitärbereich sowie bei Druckerhöhungsanlagen eingesetzt. Sie haben ausgleichende und dämpfende Materialeigenschaften. Die im Inneren der Rohrleitung auftretenden Kräfte werden über diese abgeleitet, bevor sie sich auf angrenzende Bauteile übertragen. Kompensatoren müssen somit eine lange Lebensdauer sowie eine hohe Betriebssicherheit für die Schwingungs-, Geräusch- und Vibrationsdämpfung aufweisen und sind daher einer kontinuierlichen (intensiven) Wartung und Systembetreuung unterworfen. Der Inhalt des Projekts bildet schwerpunktmäßig die Untersuchung der Abnutzungsvorgänge (Ermüdung und Verschleiß) für diese haustechnischen Kompensator-Installationen, mit dem Ziel eine Diagnose zum Instandhaltungszustand einer Komponente geben zu können, damit frühzeitig lebensverlängernde Maßnahmen vor dem Bauteilversagen eingeleitet werden können. Bei einer solchen Systemdiagnose sind die messtechnische Erfassung entsprechender Schwingungs-, Rissbildungs- bzw. Diagnoseparameter und die nachfolgende Analyse und Bewertung der Ergebnisse von fundamentalem Interesse. Basierend darauf leiten sich zwei wesentliche Themenkomplexe ab. Zum einen die methodenspezifische Applikation eines Sensornetzwerkes sowie dessen Inbetriebnahme in haustechnischen Gebäudeinstallationen zur frühzeitigen Detektion von Schäden bzw. zustandsbeschreibender Merkmale. Zum anderen die nachfolgende Nutzung und Integration der Untersuchungsergebnisse in die Instandhaltungsstrategie des „Gebäude-Betreibers“ und Ableitung einer zustandsabhängigen Instandhaltungsstrategie mit automatisierter Entscheidungsfindung.

Projektbeteiligte:

  • HTWK Leipzig, Professur Industrielle Messtechnik
  • bau msr GmbH, Leipzig

Projektlaufzeit:

01.07.18 - 31.09.2020

Ansprechpartner (HTWK):

M. Sc. Silvio Hund

Förderung:

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" gefördert

Our Common Future - Agro-Photovoltaik

Our Common Future - Agro-Photovoltaik

Thema:

Agro-Photovoltaik, Nutzpflanzenanbau unter PV eine win-win Situation?

Projektbeschreibung:

Welche Nutzpflanzen lassen sich unter Photovoltaik Modulen anbauen? Welche Auswirkungen haben Pflanzen auf Photovoltaik-Modulen? In Arbeitsgruppen gehen Schülerinnen und Schüler des Leipziger Wilhelm-Ostwald-Gymnasiums diesen und anderen Fragen nach. Unterstütz werden Sie dabei von Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen der HTWK in Kooperation mit dem Arbeitsbereich Sachunterricht der Martin Luther Universität Halle-Wittenberg und des Leibniz-Institut für Agrarentwicklung in Transformationsökonomien (IAMO). Das Projekt startet zum 01.09.2020 mit einer Dauer von zwei Jahren.

Projektbeteiligte:

  • Wilhelm-Ostwald-Gymnasium
  • Martin Luther Universität Halle-Wittenberg, Institut für Schulpädagogik und Grundschuldidaktik
  • Leibniz-Institut für Agrarentwicklung in Transformationsökonomien (IAMO)
  • HTWK-Leipzig Professur Industrielle Messtechnik

Projektlaufzeit:

01.09.20 - 31.07.2022

Ansprechpartner (HTWK):

Förderung:

Das Projekt wird von der Robert Bosch Stiftung, im Rahmen des Programms "Our Common Future" gefördert

Forschung - abgeschlossene Projekte

FuzzySun (07/16 - 12/19)

FuzzySun:

Thema:

"Mess- und regelungstechnische Automatisierung von LED-Sonnensimulatoren zur optimierten und schnellen Leistungsbestimmung von Solarzellen und Modulen"

Projektbeschreibung:

Bei der Herstellung von Solarzellen und –modulen ist der wichtigste Prozessschritt die Bestimmung der elektrischen Leistungsfähigkeit unter Standard-Testbedingungen; insbesondere da er nicht nur entscheidend für die Prozesskontrolle ist, sondern auch den Wert und damit den erzielbaren Preis des Produkts bestimmt. Zu den Standard-Testbedingungen gehört, neben einer Einstrahlung von 1000W/m² und einer Modultemperatur von 25°C, das Nachstellen des Lichtspektrums der Sonne bei AM (Air Mass) von 1,5. Im Projekt sollen hierzu auf LED basierende Solarsimulatoren, in denen verschiedenfarbige LEDs in Summe ein gemeinsames Spektrum erzeugen, optimiert werden. Die genaue zeitliche Kontrolle des Spektrums und dessen Intensität wird mittels Fuzzy-Logik weiterentwickelt, um so die stetig steigenden Anforderungen bezüglich der Genauigkeit bei der Solarzellen-Vermessung zu erfüllen. Entsprechende Fuzzy Regelungsalgorithmen ermöglichen bspw. die Verarbeitung auch unscharfer Eingangsinformationen, womit eine hohe Flexibilität bezüglich auftretender Messunsicherheiten bei der Erfassung der Regelgrößen, wie sie hier bei der Lichtintensitäts-Erfassung der LED hochgradig gegeben sind, realisiert werden kann. Zudem können Nichtlinearitäten im Systemverhalten, im vorliegenden Anwendungsfall hervorgerufen durch z. B. Absorptions- oder Sättigungseffekte der Solarzelle, berücksichtigt werden. Auch komplexe (Mehrgrößen-) Strukturen, wie die hier bspw. gegebene Notwendigkeit der Kombinationen mehrerer Farben als Eingangsgrößen der LED zur Erreichung einer optimalen Nachbildung des Sonnenlicht-Spektrums und damit höchstmöglichen Genauigkeit bei der Solarzellen-Vermessung, können adäquat einbezogen werden. Das Forschungsprojekt FuzzySun führt Kenntnisse in der Anwendung für die Photovoltaik (Prof. Schneider) mit den Kenntnissen der mess- und regelungstechnischen Umsetzung (Prof. Rudolph) interdisziplinär zusammen.

Projektbeteiligte:

  • HTWK-Leipzig Professur Mechanik von Werkstoffen der Photovoltaik
  • Professur Industrielle Messtechnik
  • WAVELABS Solar Metrology Systems GmbH
  • Fraunhofer CSP (Unterauftragnehmer)

Projektlaufzeit:

01.07.16 - 31.12.2019

Ansprechpartner (HTWK):

M. Eng. Julian Hofbauer

Förderung:

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, im Rahmen des Programms "Forschung an Fachhochschulen" gefördert

SmartTram (04/17 - 05/19)

SmartTram:

Thema:

„Entwicklung einer fahrwegbasierten Diagnosetechnologie zur (simulativ gestützten) Früherkennung von straßenbahntypischen Verschleißprozessen unter Ermittlung von breitbandigen Grenzwerten für die pro-aktive Instandhaltung“

Projektbeschreibung:

Ziel der angestrebten Entwicklung ist die Generierung eines Verfahrens zur komplexen Diagnose von Straßenbahnfahrzeugen auf der Basis von nicht unmittelbar an das Fahrzeug gebundenen Schwingungs- und Ultraschallmessungen (bis 100 kHz) mit einem neuartigen Mess- und Sensorsystem, das simulativ gestützt eine Früherkennung von Abnutzungsprozessen und eine Vorauswahl im Hinblick auf vertiefende Untersuchungen in Vorbereitung von Hauptuntersuchungen zulässt und gleichzeitig ermöglicht akustisch auffällige Fahrzeuge befundabhängig und zeitnah instand zu setzten. Durch die Verbindung von klassischen vibroakkustischen Messwertaufnahmen und den Ultraschalldaten werden Diagnoseparameter validiert aber auch ergänzt. Aufgrund der Breitbandigkeit des Messverfahrens und dem resultierenden Informationsgewinn ist eine zustandsabhängige und durch Simulation gestützte Instandhaltungsstrategie zu entwickeln, die auf Basis von spezifischen Betriebs- und Aussonderungsgrenzwerten ausgewählt Verschleißprozesse detektiert und somit die Ausfallinstandsetzung minimiert.

Projektbeteiligte:

  • HTWK-Leipzig Professur Industrielle Messtechnik
  • SDS Schwingungsdiagnose Service GmbH
  • SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH

Projektlaufzeit:

01.04.17 - 31.05.2019

Ansprechpartner (HTWK):

M. Eng. Maik Wolf

Förderung:

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" gefördert

WebL@b (11/17 - 12/18)

WebL@b

Thema:

Realisierung eines Webversuchs zu ingenieurtechnischen (insbesondere mess- und regelungstechnischen) Grundlagen

Projektbeschreibung:

das Ziel des geplanten Projektes besteht in der Entwicklung eines generischen methodischen Ansatzes zur applikationsflexiblen Realisierung eines Webversuchs zu ingenieurtechnischen (insbesondere mess- und regelungstechnischen) Grundlagen. Dies beinhaltet insbesondere auch den Aufbau einer didaktischen und medientechnischen Kompetenz, bspw. in Bezug auf die Einsatzmöglichkeiten relevanter Medien, welche zur Erstellung interaktiver und digitaler Lehrangebote zielführend sind. Projektbeteiligte: HTWK-Leipzig Professur Industrielle Messtechnik

Projektlaufzeit:

15.11.17 - 31.12.18

Ansprechpartner (HTWK):

M. Sc. Silvio Hund

Förderung:

Das Projekt wird vom Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (SMWK) im Rahmen des Programms "Bildungsportal Sachsen - Arbeitskreis E-Learning der LRK Sachsen " gefördert

Our Common Future - Energieautarke Messtechnik (03/16 - 02/18)

Our Common Future - Energieautarke Messtechnik

Thema:

Schüler, Lehrer, Wissenschaftler forschen für die Welt von morgen„Aufbau eines Versuchsstandes zur Demonstration energieautarker Messtechnik“

Projektbeschreibung:

Im Rahmen des Projektes soll den SchülerInnen auf kognitiver Ebene ein reales technisches Beispiel aus dem Alltag mit Bezug zu einer nachhaltigen, umwelt- und ressourcenschonenden Strategie aufgezeichnet werden. Auf technischer Ebene steht die prototypische Entwicklung eines Demonstrator-Sensormoduls und dessen Einsatz an einem vorhandenen Versuchsstand zur Schwingungskennwertüberwachung. Das Modul muss in der Lage sein, selbstständig über einen längeren Zeitraum Schwingungsdaten zu sammeln, zu verarbeiten und per Funk zu übertragen, ohne auf kabelgebundene Energiequellen oder Kommunikationskanäle angewiesen zu sein. Die Energieversorgung soll dabei weitestgehend mittels Wandlung von Umgebungsenergien realisiert werden. An einem Versuchsstand zur Schwingungsanalyse sollen die SchülerInnen selbstständig das Sensormodul in Betrieb nehmen und die aufgenommenen Messdaten auswerten. Dadurch wird ihnen das Verständnis vermittelt, wie mit einer neuen Technologie aus dem Bereich der Messtechnik Energieverbräuche minimiert und damit Umweltressourcen gesichert werden können. Der unmittelbar gegebene Anwendungsbezug zum Maschinenbau wird am Beispiel der Zustandsüberwachung von Werkzeugmaschinen aufgezeigt.

Projektbeteiligte:

  • Wilhelm-Ostwald-Gymnasium
  • SDS GmbH
  • HTWK-Leipzig Professur Industrielle Messtechnik

Projektlaufzeit:

01.03.2016 - 28.02.2018

Ansprechpartner (HTWK):

M. Eng. Julian Hofbauer

Förderung:

Das Projekt wird von der Robert Bosch Stiftung, im Rahmen des Programms "Our Common Future" gefördert

TRAINCON (12/14 - 01/17)

TRAINCON:

Thema:

„Diagnose von Antriebssystemen durch energieautarke drahtlose Sensornetzwerke und Entwicklung einer zustandsabhängigen Instandhaltungsstrategie mit automatisierter Entscheidungsfindung“

 Projektbeschreibung:

Ziel des Projektes ist es, ein Verfahren zu schaffen, das Ermüdungs- und Verschleißprozesse in Bauteilen schienengebundener Fahrzeuge - wie z. B. Wälzlagern - erkennt, bevor diese zu einem Ausfall der Komponenten führen und damit der entsprechende Trend verfolgt und über eine Restnutzungsdauerabschätzung in die zustandsabhängige Instandhaltungsstrategie eingegriffen werden kann bzw. auch lebensdauerverlängernde Maßnahmen eingeleitet werden können. Dazu messen und analysieren miniaturisierte energieautarke Sensoren auch an schwer zugänglichen Orten die entsprechenden verschleißrelevanten Parameter. Über einen Funksender werden die gewonnenen Informationen des Maschinenzustands an eine Basisstation gesendet und hier einer Auswertung zur Ableitung einer zustandsabhängigen Instandhaltungsstrategie mit automatisierter Entscheidungsfindung zugeführt

Projektbeteiligte:

  • HTWK-Leipzig Professur Industrielle Messtechnik
  • SDS Schwingungsdiagnose Service GmbH
  • SINUS Messtechnik GmbH

Projektlaufzeit:

01.12.14 - 31.01.2017

Ansprechpartner (HTWK):

M. Eng. Maik Wolf

Förderung:

Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages, im Rahmen des Programms "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" gefördert

Our Common Future - Photovoltaik (08/18 - 07/20))

Our Common Future - Photovoltaik

Thema:

Schüler, Lehrer, Wissenschaftler forschen für die Welt von morgen „Optimierung von Photovoltaik-Modulen “

Projektbeschreibung:

Wie können Photovoltaik-Module durch Messmethoden optimiert werden? Welche Stör- und Fehlerquellen gilt es dabei zu beachten? Welche Risiken und Potenziale gibt es überhaupt bei der Nutzung von Sonnenlicht zur Stromerzeugung? In Arbeitsgruppen gehen Schülerinnen und Schüler des Leipziger Wilhelm-Ostwald-Gymnasiums diesen und anderen Fragen nach – gemeinsam mit Wissenschaftlern der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur. Nach einer Einarbeitungsphase erfolgen Versuchsaufbau und -durchführung im Labor sowie unter realen Umweltbedingungen. Die erhobenen Daten werden schließlich miteinander verglichen und die Ergebnisse präsentiert. Das Vorhaben wird durchgeführt von August 2018 bis Juli 2020; es folgt auf das Projekt „Energieautarke Messtechnik“.

Projektbeteiligte:

  • Wilhelm-Ostwald-Gymnasium
  • Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik (CSP)
  • HTWK-Leipzig Professur Industrielle Messtechnik

Projektlaufzeit:

01.08.18 - 31.07.2020

Ansprechpartner (HTWK):

Förderung:

Das Projekt wird von der Robert Bosch Stiftung, im Rahmen des Programms "Our Common Future" gefördert