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Aktuelle Projekte

Bisher kann die Grundwasserfließrichtung nur anhand eines hydrogeologischen Dreiecks oder eines Grundwassermessstellennetzes ermittelt werden. Dafür müssen mind. 3 Grundwassermessstellen in räumlich großer Entfernung gegeneinander ausgerichtet werden. Das Verfahren ist neben dem großen Aufwand mit einem erheblichen Verlust der Rückschließbarkeit auf die lokalen Verhältnisse verbunden und gibt lediglich mehr oder minder grobe Aussagen zur regionalen, großräumigen Grundwassersituation.

Zur Erfassung der lokalen Grundwasserdynamik oder der Verteilung und Veränderung der Grundwasserbelastungen müssen immer wieder Bestimmungen der Fließrichtung, der Fließgeschwindigkeit und Fließmenge des Grundwassers durchgeführt werden. Bisher ist die z-Komponente der Fließrichtung nur mit extrem hohem apparativem Aufwand messbar.

Ziel des Projektes ist die Messung der Fließrichtung und der Fließgeschwindigkeit von Grundwasser in einem Bohrloch. Dabei werden beide Fließgrößen in allen drei Koordinaten (x, y, und z) in Echtzeit ermittelt und an die Oberfläche übertragen. Bei Bedarf können auch weitere physikalisch- chemische Größen ermittelt werden.

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines low-cost-Detektionssystems zur Identifizierung von Mikroorganismen und Allergenen. MOBIMMUN kann u.a. in der Humanmedizin, Veterinärmedizin und Nahrungsmittelindustrie eingesetzt werden. Die Entwicklung des Systems soll anschließend zum Nachweis von Bakterien und Viren weitergeführt werden. Kennzeichnend für das MOBIMMUN-Verfahren ist die Benutzung eines unvermittelt physikalischen Vorgangs. Dieser basiert auf der Detektion des reflektierten Lichtes, das von einer Lichtquelle auf die Probefläche strahlt und durch die zu identifizierenden fluoreszenzmarkierten Immunogene reflektiert wird.

Medikamente und Hormone im Trinkwasser und im Grundwasser sind ein ungelöstes Problem. Es gibt keine praktikable technische Lösung zur Separation oder zum Abbau und die Belastung steigt. Im Projekt soll Technologie für die Wasserreinigung von Medikamenten und Hormonen durch den Einsatz der Kavitation entwickelt und eine skalierbare Kleinanlage gebaut werden. Der Abbau der Schadstoffe erfolgt rein physikalisch. Kavitation ist ein physikalischer Effekt in Flüssigkeiten, der das „Zerreißen" der Flüssigkeit durch mechanischen Energieeintrag beschreibt. Durch diesen mechanischen Energieeintrag bilden sich Blasen mit starkem Unterdruck und Gastemperaturen von einigen Tausend Grad. Diese Blasen fallen nach kurzer Zeit (Bruchteile von Sekunden) in sich zusammen. Die dabei entstehenden Druckwellen wirken ebenfalls in der Flüssigkeit und auf die in ihr gelösten Stoffe. Dieser Effekt soll zum Abbau von allen im Wasser vorhandenen organischen Stoffen bis zur Mineralisierung eingesetzt werden. Die entsprechende Technologie soll entwickelt werden. Dazu muss ein Kavitationsgenerator entwickelt, Prozesse analysiert und numerisch modelliert sowie ein Kavitationsreaktor konstruiert und gebaut werden.

(01.04.2017 bis 31.12.2019)

Ziel des Projektes ist, einen turboDuschkopf nach einem neuartigen Prinzip zu entwickeln und ihn in eine ebenfalls neu zu entwickelnde Bettdusch-Anlage (mit ver- und entsorgender Infrastruktur) zu integrieren. Am Ende der Zielstrecke muss die Gesamtanlage als ein weitgehend autarkes und mobiles System in einer prototypfertigen Reife stehen. Als Lösung setzen wir das Prinzip des Kontaktduschens an, bei dem über den Duschkopf das Wasser sowohl zu- als auch abgeführt wird. Dabei wird die freilaufende Strecke des Wasserstrahls durch die Wirkungen des Barokontrastes und der Zentrifugalkraft ersetzt.

(01.12.2016 bis 30.11.2018)

Es soll eine neuartiger Wägesensor entwickelt werden, bei der die Verformung über ein HALL-Element gemessen werden soll. Um die Fehlereinflüsse kompensieren zu können, ist die Anwendung von mehreren Sensoren kombiniert mit einer umfassenden Signalverarbeitung notwendig. Es ist ein modulares System von Verformungskörpern zu entwickeln, um eine leichte Anpassbarkeit an die unterschiedlichen Einsatzfelder zu erreichen. Die bisher in der Kraftmesstechnik nicht eingesetzte Methode der HALL-Messung ermöglicht die vereinfachte Erfassung von Kräften in mehreren Richtungen. Durch den Einsatz eines leistungsfähigen Controllers ist die Schaffung von komplexen Algorithmen, unterschiedlichen Schnittstellen und die Implementierung verschiedener Kommunikationsprotokolle möglich. Für die Anwendung mit einer Vielzahl von verteilten Messstellen ist eine Bluetooth LE Netzwerklösung zu entwickeln.
(01.07.2017 bis 31.08.2019)

Der Befall von Pflanzen durch Pilze stellt aufgrund der damit verbundenen Ernteeinbußen in der Landwirtschaft ein großes wirtschaftliches Risiko dar. Die Pflanze Agapanthus africanus erzeugt bei ihrem Wachstum ein Stoffgemisch, das den Pilzbefall bei anderen Pflanzen unterdrücken kann. Dieses Stoffgemisch/Wirkstoffkomplex kann isoliert werden; ist jedoch nur in öligen Trägersubstanzen stabil. Momentan werden dazu Erdölderivate verwendet, die hochgiftig sind, weshalb dieser Wirkkomplex nicht für Lebensmittel genutzt werden kann.

Ziel ist die Entwicklung eines lebensmittelgeeigneten, öligen Trägermaterials, das den Einsatz dieses fungiziden Wirkkomplexes auch zur Produktion von Nahrungsmitteln erlaubt.

(01.04.2016 bis 30.11.2018)

Eingebettete Systeme (embedded Systems) sind Mikrocontroller, die in einen technischen Kontext eingebunden sind und Überwachungs-, Steuerungs- oder Regelungsfunktionen realisieren. Sie verbreiten sich rasant in allen Bereichen des Alltags und ersetzen oder unterstützen das menschliche Agieren. Heute sind Industrie, Verkehr, Medizin, Freizeit und viele andere Lebensbereiche ohne eingebettete Systeme unvorstellbar. Als Maschinensteuerung, automobiles Steuergerät, Autopilot, Blutzuckermessgerät oder Staubsaugerroboter sind sie überall präsent.

Das Eindringen in neue Bereiche und die Vergrößerung des Funktionsumfangs führt zur Steigerung der Komplexität eingebetteter Systeme und damit auch der Anforderungen an ihren Test im Rahmen des Entwicklungsprozesses. Reichten früher noch Unit- und abschließende Systemtests, so gehört heute der begleitende Integrationstest zum Mindeststandard. Neben der Integration des einzelnen eingebetteten Systems in seine spätere Einsatzumgebung mit ihrer Sensorik, Aktuatorik und den interagierenden Steuergeräten ist auch die Absicherung der Funktionalität jedes einzelnen eingebettenten Systems im Gesamtverbund eine Herausforderung. Bisher übliche Unit- oder entwicklungsbegleitende Tests können dies nicht leisten und ein Systemtest ohne vorherige Integrationstests, eine sogenannte "Big-Bang Strategie für die Integration", ist vor allem bezüglich der Fehleranalyse ineffektiv und aufwändig und folglich sehr teuer. Darüber hinaus kommt es in der Praxis oft vor, dass für einige Integrationsstufen des Systems noch nicht alle interagierenden Komponenten zu dem Zeitpunkt des Integrationstests bereits zur Verfügung stehen, da zur Verkürzung der Entwicklungszeiten und schnelleren Marktreife die im späteren System interagierende Komponenten häufig parallel und ggfs. auch von verschiedenen Herstellern und/oder Abteilungen entwickelt werden.

Um trotzdem die Integration frühzeitig absichern zu können, werden noch nicht vorhandene Komponenten durch Modelle ersetzt, die rudimentär die fehlenden Teile simulieren und ersetzen. Auch komplexe Umgebungen wie Motorverhalten oder Straßenverkehr in frühen Entwicklungsstufen können zunächst modellhaft eingebunden werden, um Tests unter realen Bedingungen, wie sie der Systemtest fordert, bereits vorab ohne unverhältnismäßig hohe Aufwand durchführen zu können.

Das Ziel des Projektes ist die Erhöhung des Automatisierungsgrades und Verbesserung der Qualität des Tests eingebetteter Systeme mit reaktiven Tests durch die Schaffung einer technischen Infrastruktur zur Modellierung der Umgebung des Testobjekts und deren Einbindung ins Testframework.

(01.08.2016 bis 30.11.2017)

Der Baufortschritt und der Verbrauch von Baumaterial sind heutzutage nur durch persönliche Begutachtung durch den verantwortlichen Mitarbeiter möglich. Eine Methode zur Überwachung des Baufortschrittes sowie die Überwachung der Eigenschaften des fertig gestellten Objektes während des Gewährleistungszeitraumes, ohne Personal vor Ort zu benötigen, würde ein erhebliches Einsparpotenzial und eine Objektivierung bei der Feststellung von Baumängeln ermöglichen.

In diesem Projekt wird ein miniaturisiertes Multisensorsystem entwickelt, um Betonbauelemente im Hochbau zu lokalisieren und so die die Möglichkeit zu haben, den Baufortschritt, die richtige Positionierung der Betonbauelemente im Baukörper und die Qualität der Bauelemente (Temperatur, Feuchtigkeit) für einen Zeitraum vom Baubeginn bis zum Ende der Gewährleistungsfrist zu überwachen. Dieses geschieht durch in die Bauelemente integrierte Rechner- und Sensorikmodule.

(01.08.2016 bis 30.04.2018)

In der in Klimatechnik und insbesondere in der von hygienisch sensiblen Räumen, wie Operationssälen, Reinräumen, Quarantänestationen etc. stellt die Verkeimungsgefahr durch eine Klimaanlage ein bisher nicht gelöstes Problem dar. Die Luftbelastung durch Chemikalien ist in vielen Bereichen eine Gefahr für Mensch und Umwelt.

Ziel ist es, eine Technologie zu entwickeln, mit der es möglich ist, luftgetragene Keime und Verunreinigungen sehr schnell mittels einer speziellen massenspektroskopischen Methode (MALDI-TOF) zu erkennen und die Luft zeitnah mittels nicht-thermischer Plasmen zu dekontaminieren.

(03.02.2016 bis 31.07.2018)

Regelmäßige Inspektionen des technischen Zustandes von Windkraftanlagen sind vom Gesetzgeber vorgeschrieben. Die dazu aktuell zu Verfügung stehenden Technologien zur Inspektion sind aufwändig. Ein nicht gelöstes Problem ist das Auffinden des Ortes eines bei der Inspektion festgestellten Defektes durch das Reparaturteam.

Entwickelt wird ein neues referenziertes Erfassungs- und Klassifizierungsverfahren, das die Durchführung von Inspektionsarbeiten beim Kletterbetrieb und die Klassifikation von Schäden durch ein automatisches Verfahren unterstützt.

(01.05.2016 bis 30.04.2018)

Neben „klassischem“ Brunnenbohren zur Wasserförderung gehören heute auch Baugrundsondierungen und Munitionssuche zu den Geschäftsfeldern des Brunnenbauers. Bei den Bohrungen in bis zu 30 m Tiefe werden die vom Menschen erzeugten Kulturschichten durchstoßen und die ersten Grundwasserhorizonte erreicht. Bisher ist es bei diesen Hohlkernbohrungen nicht möglich, Informationen über die Beschaffenheit des Bodens und den Zustand des Bohrgerätes zu erfassen.

Es wird eine Technologie zur Munitionssuche und Baugrunduntersuchung durch Übertragung der Informationen vom Bohrkopf in Echtzeit entwickelt, um kostengünstig und zeitgleich zur Bohrung Informationen über die Bodenbeschaffenheit, das Vorhandensein von metallischen Gegenständen und die Bodenschichtungen zu erhalten.

(01.11.2015 bis 31.12.2017)