Forschungsbereich | Simulation energetischer und technischer Systeme

Forschungs- & Entwicklungsschwerpunkte

Methodik
➤ Entwicklung und Nutzung von Simulationsmodellen für strukturmechanische und fluiddynamische Prozesse(Digital Twins)
➤ Simulationen von materialinternen Prozessen im Festkörper mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) | Verformung, Bruch, Versagen
➤ Simulationen von strömenden Fluiden mit Hilfe der Finite-Volumen-Methode (FVM) | Gasströmung in Prozessen, Raumluftströmung

Auswahl von Anwendungsbereichen
➤ Simulation von Fertigungsprozessen: Drahtsägen, Schleifen, Additive Fertigung, etc.
➤ Bewertung von Bruch- und Versagen spröder Materialien (Halbleiter, Glas, etc.)
➤ Simulation von Raumluftströmungen/CO2-Konzentration in der Gebäudetechnik
➤ Biomechanik: Entwicklung von Lebensdauermodellen für Implantat-Knochen-Verbünde

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

Institut
EMB | Institut für Entwicklungsorientierten Maschinenbau

Telefon: +49 (0)341 3076 4157
E-Mail: stephan(dot)schoenfelder(at)htwk-leipzig.de

Projekte

BeCoLe

Präventive Hygienemaßnahmen: Luftentkeimung mittels UVC-Technologie

Im Rahmen der SARS-CoV-2-Pandemie müssen insbesondere Einrichtungen des Gesundheitswesens auch während strenger Schutzmaßnahmen geöffnet bleiben. Um zu verhindern, dass diese Orte für eine weitere Zunahme des Infektionsgeschehens verantwortlich sind, werden innovative Hygienekonzepte benötigt.

Förderung: BMBF
Projektlaufzeit: 07/2022 - 06/2025

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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.

Förderung:  BMWi
Projektpartner: geoENERGIE Konzept GmbH Freiberg, UFZ | Helmholtz Zentrum für Umweltforschung
Projektlaufzeit: 10/2019 – 03/2023

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HTWK-Projekt | Simulation von Raumluftströmungen und Luftqualität

Infektionsrisiko in Innenräumen punktgenau berechnen

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.

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SmartKMU | Smarte Simulationswerkzeuge für die Prozessdigitalisierung in klein- und mittelständischen Unternehmen der verarbeitenden Industrie

Nachwuchsforschungsgruppe | Start: Januar 2020

Die interdisziplinäre Nachwuchsforschungsgruppe SmartKMU entwickelt für die verarbeitende Industrie Simulationswerkzeuge, die auf konventionellen Rechnern anwendbar sein sollen. Als Anwendungsbeispiel dient ihnen der für die Verpackungsindustrie wichtige Prägeprozess von Karton.

Förderung: Sächsische Wissenschaftsministerium, aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF)

Mehr Informationen: SmartKMU ↗

NextTec

Teilvorhaben: Numerische Simulation und Bewertung von Bewegungsabläufen bei Handhabungsprozessen

Im BMWi-Projekt NextTec „Identifikation, Evaluation und Selektion von Produktionstechnologien der nächsten Generation mit dem Potential für eine signifikante Steigerung der Durchsatzraten in der PV-Produktion" sollen neue, evolutionäre und disruptive Technologieansätze zur Erreichung einer signifikanten Steigerung der Durchsatzraten für ihren Einsatz in der Silizium-Solarzellen-Produktion untersucht werden.

Förderung: BMWi
Projektträger: Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Projektlaufzeit: 05/2019 – 04/2022

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MagPV

Magnetfeldbasierte Prüfung von PV-Anlagen | Simulation des Magnetfeldes

Im Projekt MagPV soll ein neuartiges magnetfeldbasiertes Verfahren, inklusive entsprechender Messtechnik und Auswertung, für die Prüfung von installierten Photovoltaikanlagen entwickelt werden. Dafür wird ein leichtes portables Messgerät konstruiert, welches der Prüfer manuell über die Moduloberfläche streicht.

Förderung: ZIM/BMWi

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