Forschungsprojekte

Eine Auswahl

Die Forschungs- und Entwicklungsprojekte sind darüber hinaus auf den Seiten der Institute zu finden.

HYPOS | H2-Netz

Entwicklung innovativer Infrastrukturen zur Versorgung von Verbrauchern im Wasserstoffdorf

PROJEKT
Professur Gas- und Wärmenetze | Prof. Dr.-Ing. Robert Huhn

Die HTWK Leipzig übernimmt die wissenschaftliche Begleitung im Projekt H2-Netz. Neben der Erfassung der baubegleitenden Prozesse werden die im Betrieb anfallenden Messdaten gesammelt, aufbereitet und ausgewertet. Daraus werden mögliche Optimierungsansätze abgeleitet. Schwerpunkt liegt zudem bei der Erstellung eines Tools zur ökologisch-ökonomischen Bewertung von Verteilnetzinfrastrukturen. Dabei sollen konventionelle mit innovativen Wasserstoffnetzen miteinander verglichen werden, um den möglichen Vorteil hinsichtlich Mehrkosten aber auch den CO2-Einsparungen berechnen zu können. Es gilt zu validieren, ob die erhofften 30% Kosteneinsparung durch den Einsatz von Kunststoffmaterialien und neuartigen Verlegeverfahren erreicht werden können.

Wasserstoffnetzwerk HYPOS ↗
Teilprojekt: H2-Netz ↗

HyProS

TP I Spillover-basiertes Sensorkonzept zur Wasserstoffkonzentrationsmessung in Erdgas

PROJEKT
Professur Mess- und Sensortechnik | Prof. Dr.-Ing. Andreas Hebestreit

Das Verbundvorhaben beinhaltet die Entwicklung neuer Sensoren für die Wahrung der Sicherheit und der Beurteilung der Qualität von Grünem Wasserstoff. Die drei wesentlichen Messaufgaben umfassen die Bestimmung von Wasserstoff (TP I) im Erdgas und anderen Prozessmedien, (TP II) bei Drücken bis 100 bar und (TP III) in sauerstoffhaltigen Gasen und Luft. Die zu entwickelnde Messtechnik ist unabdingbar für die sichere und flächendeckende Verbreitung von Grünem Wasserstoff in der HYPOS- Modellregion.

Wasserstoffnetzwerk HYPOS ↗
Teilprojekt: HyProS ↗

EsSENce

High-performance carbon-based composites with smart properties for advanced sensing applications

Das EU-Projekt EsSENce hat sich zum Ziel gesetzt, neuartige Hochleistungs-Verbundwerkstoffe unter Verwendung von kohlenstoffbasierten Nanomaterialien (z.B. Graphen oder Carbon Nanotubes) für Anwendungen im Maschinen- und Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt, im Bauwesen sowie in der Medizintechnik zu entwickeln. Besonderes Augenmerk wird auf intelligente Bauteileigenschaften unter Anwendung integrierter Sensorik gelegt. Im Essence-Projekt wird ein besonderer Fokus auf die Mobilität junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Europa gelegt.

Förderung: EU Horizon 2020
Projektlaufzeit: 2020 - 2024

Projektseite EsSENce ↗
Website EsSENce-Cost ↗

iClimaBuilt

Functional and advanced insulating and energy harvesting/storage materials across climate adaptive building envelopes

Das im Rahmen von Horizon 2020 geförderte Projekt iClimaBuilt widmet sich der Entwicklung intelligenter Leichtbaumaterialien für den Bausektor und Technologien zur Integration von Energiespeicher- und Energierückgewinnungssystemen in Gebäudehüllen. 27 Partner aus 14 verschiedenen europäischen Ländern forschen in iClimaBuilt an sog. Zero Emission Buildings (ZEB’s). In Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe Nachhaltiges Bauen des Instituts für Betonbau der HTWK wird die Carbonbetonbauweise nachhaltiger gestaltet.

Förderung: EU Horizon 2020
Projektlaufzeit: 2021 - 2025

Projektseite iClimaBuilt ↗

EnamiPro

Experimentelle und numerische Analyse von Mehrfach-Impact-Problemen bei Faserverbund-Leichtbaustrukturen

Für Faserverbundwerkstoffe in sicherheitsrelevanten Strukturkomponenten, etwa im Automobilbau oder in der Luft- und Raumfahrt, müssen sogenannte Sicherheitsnachweise geführt werden. Oftmals resultieren aus Impact- und Crashbelastungen die kritischsten Lastfälle, sodass dafür werkstoffangepasste Berechnungsverfahren und Simulationsmethoden erforderlich sind. Schwierig gestaltet sich insbesondere die Beschreibung mehrmaliger zeitlich aufeinanderfolgender Crash- und Impactereignisse, was im Projekt Enamipro experimentell und numerisch untersucht wird.

Förderung: SAB
Projektlaufzeit: 2021 - 2022

Projektseite EnamiPro ↗

EASyQuart

Energieeffiziente Auslegung und Planung dezentraler Versorgungsnetze zum Heizen und Kühlen von Stadtquartieren unter Nutzung des oberflächennahen geologischen Raumes

Ziel ist die Entwicklung eines standortbasierten Entscheidungshilfesystems zum Heizen und Kühlen von Stadtgebieten mit oberflächennahen geothermischen Ressourcen. Basierend auf den erwarteten Ergebnissen sollen Entwurfsverfahren, rechtliche Rahmenbedingungen und Geschäftsmodelle in Form von Handlungsempfehlungen flexibler gestaltet werden können. Verbesserte Instrumente werden im Bereich innovativer Methoden zur Exploration und Überwachung im Untergrund, der Gebäudetechnik, der numerischen Simulation von unterirdischen Prozessen und Gebäudetechnikkomponenten der betrachteten Energiesysteme sowie der integrierten 3D-Visualisierung im Entscheidungshilfesystem eingeführt. Analysen an Demonstrationsstandorten dienen zur Parametrisierung von Simulationsmodellen und zur Auswertung einzelner Projektergebnisse.

Förderung:  BMWi
Projektpartner: geoENERGIE Konzept GmbH Freiberg, UFZ | Helmholtz Zentrum für Umweltforschung
Projektlaufzeit: 10/2019 – 09/2022

Projektseite EASyQuart ↗

S U S I C

Smart Utilities and Sustainable Infrastructure Change

Klimawandel, Energiewende und Urbanisierung - eine nachhaltige, effiziente und zugleich wirtschaftliche Energieversorgung rückt immer näher in den Fokus der Öffentlichkeit. Als Teil des Smart Infrastructure Hub Leipzig forschen die Universität Leipzig und die HTWK Leipzig daher im Rahmen des Verbundprojekts "Smart Utilities and Sustainable Infrastructure Change“ (SUSIC) nach innovativen, infrastrukturellen Versorgungslösungen und Bewertungsmethoden für urbane und regionale Gebiete im Kontext von dynamischen Systemstrukturen. Die HTWK Leipzig arbeitet aktiv an 3 Teilprojekten, die zusammengefasst das Teilvorhaben 2 des Forschungsprojekts SUSIC bilden. Ziel ist die Entwicklung von Datenübertragungs- und Steuerungsalgorithmen für intelligent agierende Akteure innerhalb der Energieversorgung auf der Niederspannungsebene. Als Ergebnis soll ein prototypisches, expertensystemgestütztes Energiemanagementsystem (EMS) erstellt werden, das die verschiedenen Akteure auf Grundlage unterschiedlicher Betriebslogiken nach lokalen oder regionalen Zielsetzungen ausregelt und mithilfe generischer Simulationsmodelle erprobt wird.

Projektpartner: Universität Leipzig↗

Projektseite SUSIC ↗

RegioZukunft:Wärme

Grüne Wärme – Wärmeversorgung der „Stadt der Zukunft“ und der Region im Kontext von Transformation und Adaption

PROJEKT
Professur Informationssysteme | Prof. Dr.-Ing. Markus Krabbes

Die Bündnispartner werden in der Region Borna-Leipzig-Bitterfeld ein Zukunftskonzept für Wärmewende und Sektorkopplung entwickeln. Das Bereitstellen von Wärme und Kälte im Gebäudebereich verursacht laut Umweltbundesamt gut ein Drittel des gesamten Energieverbrauchs in Deutschland. Diesem Gebiet kommt daher eine entscheidende Rolle bei der Energiewende zu und es werden in diesem Zusammenhang dringend Lösungen für eine klimaneutrale Umstellung des Wärmesektors benötigt – ökonomisch effiziente, ökologisch nachhaltige, sozial verträgliche und versorgungssichere Konzepte zur Wärme- und Kälteversorgung von Städten und Stadtregionen sind das Ziel.

Förderung: BMWi ↗
Projektpartner: Netzwerk Energie & Umwelt e.V., Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ

Langzeitvermessung einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage

Langzeitvermessung eines Elektrorollers

PROJEKT Professur Grundlagen der Elektrotechnik und regenerative Energien | Prof. Dr.-Ing. Frank Illing

Der Akku ist das Herzstück von E-Fahrzeugen. In einem Langzeitprojekt werden typische E-Fahrzeuge messtechnisch untersucht und Akkukenndaten vermessen.

Bericht HTWK-Newsletter 2012 ↗

V I T A L S

PROJEKT
Professur Prozessinformatik | Prof. Dr.-Ing. Andreas

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines mobilen EITEKG-Kombisystems, dessen nicht-invasives Monitoring der Atemaktivität und des Herzschlages für eine kurze oder längerfristige Überwachung der Beatmungssituation und Herzaktivität des Patienten eingesetzt werden kann. Mithilfe dieser Entwicklung wird dem Anwender eine Möglichkeit des Patienten-Monitorings zur Verfügung gestellt, mit der relevante Vitalparameter wie Lungenaktivität, regional aufgelöste Belüftungsvisualisierung, relatives Titalvolumen, Atemfrequenz oder Herzfrequenz ohne invasive Methoden, auch im Schockzustand, verständlich dargestellt werden können.

Förderung: BMWi (FKZ: ZF4364411CR9)
Projektlaufzeit: 2021 - 2023
Projektpartner: Universität Leipzig

C O D I C E S

COndition DIagnostiC of Earthing Systems

PROJEKT
Professur Prozessinformatik | Prof. Dr.-Ing. Andreas

Integrierte Zustandsdiagnostik an verteilten Erdungsanlagen: Ziel ist es, ein elektrisches aktives Messverfahren zu entwickeln, welches es erlaubt den Korrosionsfortschritt und damit den Zustand des Erders zu beurteilen. Aufbauend auf dem Messverfahren soll ein Messsystem entwickelt werden, welches die Datenvorverarbeitung und -weiterleitung übernimmt. Für die generische Nutzung des neuen Lösungsansatzes wird ein spezielles IoT- Device (Industrie 4.0 Komponente) entwickelt und prototypisch erprobt.

Förderung: BMBF (FKZ: 13FH131PX8)
Projektlaufzeit: 2020 - 2022
Projektpartner: Prof. Faouzi Derbel (EET)

4D-Energie

PROJEKT
Professur Informationssysteme | Prof. Dr.-Ing. Markus Krabbes

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.

Projektstart: März 2021
Projektpartner: KET Kirpal Energietechnik GmbH Anlagenbau & Co.KG, PAL Prozessautomation Leipzig GmbH & Co. KG, Tilia GmbH

Co-creation Lab 4 | Vernetzte Mobilität

PROJEKT
Professur Prozessinformatik | Prof. Dr.-Ing. Andreas

Künftige Individualmobilität wird geprägt sein von multimodaler Verschränkung der Verkehrsträger, ergänzenden Mobilitätsangeboten der Share Economy und schrittweiser Marktdurchdringung emissionsfreier Fahrzeuge. Treiber dieser Entwicklung sind die Digitalisierung von Dienstleistungs- und Geschäftsmodellen sowie marktreife Technologien für Elektromobilität und Autonomes Fahren. Ausgeprägte Kompetenzen, die Forschungsinfrastruktur in der Elektro- und Informationstechnik und Fahrzeugtechnik sollen im CCL Vernetzte Mobilität gebündelt eingesetzt werden, welches damit ein reales Labor darstellt.

Förderung: SMWK (FKZ: 03IHS055H)
Projektlaufzeit: 2019 - 2022
CCL Vernetzte Mobilität ↗

E V A L I A

Das Elektrofahrzeug als regelbare Last

PROJEKT
Professur Prozessinformatik | Prof. Dr.-Ing. Andreas

Die Energiewende braucht ein modernes Stromnetz: Im Projekt EVALIA arbeitet Prof. Pretschner gemeinsam mit mehreren Forschungseinrichtungen und Firmen aus Deutschland und Finnland an der praktischen Umsetzung. Elektromobilität soll mithilfe eines intelligenten Lademodells, dem „Smart Charging“, in das Energienetz eingebunden werden. Eine Umrüstung der Elektroautos ist nicht nötig – die Innovation soll in den Ladesäulen stecken, die die Kommunikation mit dem Stromnetz übernehmen.

Förderung: BMWi (FKZ: 03ETE010A)
Projektlaufzeit: 2018 - 2020
Projektnews: Das Elektroauto als dezentraler Energieerzeuger ↗

I M P A C T

Mobiles System zur notfallmedizinischen Diagnose und Überwachung des Pneumothorax

PROJEKT
Professur Prozessinformatik | Prof. Dr.-Ing. Andreas

Ziel des Verbundprojektes IMPACT ist es, ein mobiles diagnostisches Verfahren zu entwickeln, um Ausprägung, Lage und Form des Pneumothorax zuverlässig detektieren und effizient therapieren zu können. Zuverlässige Pneumothorax-Diagnosen gewährleisten effiziente therapeutische Maßnahmen in Abhängigkeit des spezifischen Patientenzustandes. IMPACT wird daher einen erheblichen Beitrag zur Verbesserung der Versorgung von Notfallpatienten leisten können.

Förderung: BMBF (FKZ: 13GW0179D)
Projektlaufzeit: 2018 - 2020
Projektinfo ↗

HTWK-Projekt | Simulation von Raumluftströmungen und Luftqualität

Infektionsrisiko in Innenräumen punktgenau berechnen

PROJEKT
Professur Simulation energetischer und technischer Systeme | Prof. Dr.-Ing. Stephan Schönfelder

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr.-Ing. Stephan Schönfelder hat ein Simulationsmodell zur örtlich und zeitlich aufgelösten Viruskonzentration durch Luftströmungen in geschlossenen Räumen entwickelt. Mit diesen neuen Berechnungsansätzen kann das Infektionsrisiko jeder Einzelperson in Innenräumen besser nachvollzogen werden und so ein wichtiger Beitrag zur Bekämpfung von Pandemien geleistet werden.

HTWK-Projektseite ↗

Exoskelett

Intelligente Systeme zur intuitiven Bewegungsunterstützung

PROJEKT
Professur Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. Johannes Zentner

Professur Systemtheorie und Mechatronik | Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel

Im Rahmen des Projektes „DemoS - Systemlösungen zur Gestaltung des Demographie- und Strukturwandels" wurde als Teilprojekt ein intelligentes Bewegungsunterstützungssystem entwickelt, ein sogenanntes Exoskelett. Es soll ältere Menschen bei problematischen Bewegungen wie dem Treppensteigen unterstützen.

Projektinfo iBUS | Projektnews „Statt Treppenlift" | Video „Dr. Who"

KISEC

KI-Sicherheitssystem für 7-Achs-Roboter

PROJEKT
Professur Systemtheorie und Mechatronik | Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel

Schwerpunkt dieses Projektes ist die Forschung nach einem System oder verschiedener Module/Elemente, sodass mit schnellen 7-Achs-Industrierobotern, mit Traglasten größer als bei COBOTS und mit Geschwindigkeiten bis zu 6 m/s, Interaktionen zwischen Menschen und Roboter sicher möglich sind.

Förderung: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
Projektlaufzeit: 2018 - 2020
Projektinfo KISEC ↗

MALEVIK

Steuerungssystem zum intuitiven Bedienen von Kraftverstärkungsrobotern auf Basis maschinell gelernter virtueller Kraftfelder

PROJEKT
Professur Systemtheorie und Mechatronik | Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel

Im Projekt MALEVIK soll ein System für leicht bedienbare roboterbasierte Kraftverstärkungssysteme entwickelt werden. Kernstück des Systems ist die Führung des Bedieners durch ein tunnel­förmiges virtuelles Kraftfeld um eine optimale Bewegungsbahn. Im Projekt soll eine Hard- und Softwarearchitektur für das MALEVIK-System entwickelt und diese prototypisch umgesetzt werden.

Förderung: ZIM
Projektlaufzeit: 2015 - 2017
Projektinfo MALEVIK ↗

AugBot

Unterstützung von MRI mithilfe von Augmented Reality Brillen

PROJEKT
Professur Systemtheorie und Mechatronik | Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel

Die Mensch-Roboter-Interaktion (MRI) ist ein wichtiger Bestandteil der Digitalisierung und Flexibilisierung der modernen industriellen Produktion. Ziel des Projektes ist es, durch den Einsatz von Augmented-Reality-(AR)-Brillen die MRI nutzerfreundlicher und sicherer zu gestalten. Es ist geplant ein System zu entwickeln, welches mit Hilfe von AR-Brillen die MRI erleichtert.

Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
Projektlaufzeit: 2018 - 2020
Projektinfo AugBot ↗

SimION

Entwicklung eines Simulationssystems für das Intra Operative Neuromonitoring in der HNO-Chirurgie

PROJEKT
Professur Systemtheorie und Mechatronik | Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel

Ziel des Projektes ist die prototypische Entwicklung eines Simulationssystems („Patientenmodell“) für das sog. intraoperative Neuromonitoring (IONM) anhand eines Beispielszenarios aus der HNO-Chirurgie. IONM ist ein elektrophysiologisches Verfahren zur Überwachung der Integrität und Lokalisation von Nervenbahnen, das den Chirurgen unterstützt, Verletzungen und Schädigungen an neuralen Risikostrukturen (z.B. Nervus Facialis) während einer Operation zu vermeiden. Die Anwendung des IONM soll mit dem zu entwickelnden Simulationssystem realistisch, kostengünstig und reproduzierbar geübt werden können.

Förderung: BMBF
Projektlaufzeit: 2015 - 2019
Projektinfo SimION ↗

Wasserturbine

Entwicklung und Inbetriebnahme einer neuartigen Rohr-Wasserturbine | Umkehrung des Prinzips der Archimedischen Förderschraube

PROJEKT
Professur Fluid­energie­maschinen und regener­ative Energien | Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Wozniak

Team: Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Wozniak, Bachelor Ing. Ralf Korngiebel
Partner: Habek-Wasserkraftwerke GmbH, Dresden
Projektlaufzeit: Laufendes Projekt

Windkraft

Planung, Auslegung und Installation einer Kleinwindkraftanlage kleiner 5 KW für den privaten Gebrauch

PROJEKT
Professur Fluid­energie­maschinen und regener­ative Energien | Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Wozniak

Team: Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Wozniak, Bachelor Ing. C. Fischer
Partner: Hyde-Windtechnik, Dippoldiswalde
Projektlaufzeit: 2015-2018

Strömungsversuche

Analytische und experimentelle Strömungsversuche von Geometrien zur Durchflussmessung mittels Bypassmessystem

PROJEKT
Professur Fluid­energie­maschinen und regener­ative Energien | Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Wozniak

Team: Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Wozniak, Diplom-Ingenieur Ansgar Ringleb
Partner: TU-Chemnitz, Kooperative Promotion
Projektlaufzeit: 2014 – 2018