Forschungsbereich | Prozessleittechnik und Prozessführung
Forschungs- & Entwicklungsschwerpunkte
➤ Industrielle Datenkommunikation (speziell AS-Interface)
➤ Automatisierung biotechnologischer Laborsysteme
➤ neue Übertragungstechnologien im Bauwesen
Team
M.Sc. Stefan Große | B.Eng. Tobias Haft | M.Eng. Tobias Rudloff | B.Eng. Kaya Laetitia Schieback | Dipl.-Ing. Dietmar Telschow | M.Sc. Felix Tröger | M.Sc. Lena Voelker | M.Sc. Jens Voigt
Prof. Dr.-Ing. Tilo Heimbold
Prozessleittechnik und Prozessführung
Institut
PAES | Institut für Prozessautomation und Eingebettete Systeme
Telefon: +49 (0)341 3076 1178
E-Mail: tilo.heimbold(at)htwk-leipzig.de
Projekte
CarboCapSense
Entwicklung eines kapazitiven Sensors auf der Basis einer funktionellen Carbonfaser-Struktur in Beton
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
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
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
EMEK 3D
Entwicklung Materialsystem zur elektrischen Kontaktierung von Carbonfasern als funktionelle Bewehrung von Beton
Der Verbundwerkstoff Carbonbeton besitzt ein enormes Potential für leichte, dünnwandige und ressourcensparende Bauteile und bietet darüber hinaus bis dato ungeahnte Möglichkeiten im Hinblick auf multifunktionale Betonfertigteile. Im Projekt EMEK 3D wird der Ansatz einer Verschmelzung des Carbongarns mit einem elektrisch leitfähigem Material untersucht. Im Zuge des Projektes soll dies bis zu einer anwendbaren, industriellen Lösung vorangetrieben werden. In Zusammenarbeit mit der enspring GmbH entsteht somit ein Prozess- und Materialsystem, welches eine mechanische Verbindung und elektrische Kontaktierung ermöglicht, die den Anforderungen an ein industriell hergestelltem Fertigteil entspricht.
Förderung: ZIM des BMWi | AIF Projekt
Projektpartner: enspring GmbH ↗
Projektlaufzeit: 02/2021 – 02/2023
Digitalbeton
Multifunktionale Nutzung von Carbon-Rovings als integrierte Daten-, Energie- und Sensorstrukturen
Durch die thematische Verschmelzung von Bau und Elektrotechnik sollen funktionalisierte Carbonbetonteile entwickelt werden, die durch die elektrische Bewehrungsfunktionalisierung und dem damit verbundenen Mehrfachnutzungspotential der Carbonfasern völlig neue interdisziplinäre Anwendungsfelder eröffnen. Die Carbonfaser als gleichzeitig genutztes Bewehrungs-, daten-/stromführendes sowie sensorisches Element soll zu einer wegweisenden Funktionalisierung von Betonfertigteilen für die Bauwerke der Zukunft führen. Die angestrebte „Digitalbeton-Technologie“ soll den Vorfertigungsgrad von Betonbauteilen deutlich erhöhen, den Material- und Installationsaufwand auf der Baustelle erheblich reduzieren.
Förderung: SAB
Projektpartner: IfB Institut für Betonbau | Fakultät Bauwesen | HTWK Leipzig
Projektlaufzeit: 02/2020 – 04/2022
User-Tools
Anwendung innovativer Methoden der KI für ASi-5
Die Anforderungen an die Industriekommunikation haben sich durch Industrie 4.0 so ausgeweitet, dass Systemgenerationswechsel bis in die Feldebene unausweichlich sind. Der erstmalige Einsatz eines digitalen Übertragungsverfahrens bei dem Aktuator-Sensor-Interface (Asi-5) führt zu einer Vielzahl von Systemparametern, welche dem Anwender in der Praxis bisher völlig unbekannt sind. Daher besteht die Notwendigkeit einer Tool-Entwicklung zur Beurteilung der Anlagenfunktionalität und dessen Systemreserven für das Servicepersonal und dem Anwender. Entwicklungsbasis bildet die Methode „Deep Learning“ aus der Künstlichen Intelligenz (KI) als Schlüsseltechnologie der industriellen Feldbuskommunikation.
Projektlaufzeit: 2020
GelphoMatic | Labor 4.0
System für automatiserte und digitalisierte parallel durchführbare Gel-basierte Proteinanalysen
Die Proteinanalytik mit dem FT-Imager | Mit dem entwickelten System erfolgt die Trennung, die Fluoreszenz-Visualisierung sowie die quantitative und qualitative Bewertung der Urinproteine. Kühlprozess | Die Abführung der Prozesswärme geschieht über einen als Kaskade aus 3 Peltier-Elementen aufgebauten Wasserkreislauf. Das abgestimmte Zusammenspiel von Hardware und Software ermöglicht eine schnelle Regelung und Überwachung des Analyseprozesses und garantiert eine konstante Probentemperatur über den gesamten Elektrophoreseprozess.
Projektlaufzeit: 2018 - 2020
Förderung: BMWi ‐ Programm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM)
Fluorotest
Entwicklung eines flexiblen, standardisierbaren Auswertesystems auf Basis einer neuen Fluoreszenzmarkierung für funktionelle, bildbasierte, zelluläre und weitere molekularbiologische Testverfahren
Projektlaufzeit: 2014 - 2017
Förderung: BMWi ‐ Programm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM)
TOOLNet
Netzintegration von Test- und Diagnose-Tools für die innovative Mehr-Punkt-Kommunikation in der Industrie-Automation
Projektlaufzeit: 2012 - 2015
Förderung: BMBF ‐ Programm (InES)
QBek
Verfahren zur Qualitätssteigerung von Betonbauteilen durch kapillardruckbasierte Überwachung und Steuerung der Nachbehandlung im frühen Alter
Im Projekt QBeK soll unter Nutzung der Kapillardruckmesstechnik ein sensorbasiertes und baustellentaugliches Analyseverfahren zur Steuerung und Optimierung der Nachbehandlung von hydratisierenden mineralisch gebundenen Werkstoffen entwickelt werden. Es wird erstmals möglich sein, eine quantitative Aussage bezüglich der Nachbehandlungsqualität zu erhalten und diese zu dokumentieren.
D-Lab
Entwicklung und Realisierung eines intelligenten und innovativen Handlingsystems für den Einsatz im Bio-Imaging
Projektlaufzeit: 2010 - 2013
Förderung: BMWi ‐ Programm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM)
Interdisziplinäre System-Infrastrukturen für die Gerätetechnik
Projektlaufzeit: 2008 - 2011
Förderung: BMWi ‐ Programm „Innovative Netzwerke“ (InnoNet)
NAMIM
Neuartige Kommunikationsstrategien zur Unterstützung von Anlagennahen AssetManagementfunktionen im Maschinenbau
Projektlaufzeit: 2007 - 2010
Förderung: BMBF ‐ Programm „Forschung an Fachhochschulen“ (IngenieurNachwuchs)