Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg

Umwelt
Dieser Benutzerkonto Status ist Approved

Dieser Benutzer hat noch keine Informationen zu ihrem Profil hinzugefügt.

Das Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg (LZN) ist eine Kooperation der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und den Freiburger Fraunhofer-Instituten. Den ingenieurwissenschaftlichen Kern des Leistungszentrums bildet das Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH) der Uni Freiburg. Gemeinsam mit Unternehmen, wie der Daimler AG und der Robert Bosch GmbH, erforschen und entwickeln wir Technologien und Lösungen für eine nachhaltige Entwicklung. Durch unsere Partner aus der Gesellschaft (z.B. Stadt Freiburg) bringen wir die Ergebnisse aus der Wissenschaft direkt ins wirkliche Leben.

Leistungsangebot

Das LZN verfolgt seit seiner Gründung im Jahr 2015 das Ziel, die Forschung an Technologien und Lösungen für eine nachhaltige Entwicklung zu fördern sowie diese in die Anwendung zu bringen. Unterstützt wird dies durch eine umfassende Transferinfrastruktur mit passgenauen Transfermaßnahmen, die dem gesamten LZN-Netzwerk zur Verfügung stehen.

Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg
Umwelt
Ernst-Zermelo Strasse 4

Forschung: Demonstrator-Projekte aus Phase II

3DsusCOMP

3D-Druck von sortenreinen und steuerbar multidirektionalen Verbundwerkstoffen für die Kreislaufwirtschaft

Abbildung 1: Additiv gefertigte Zellenstruktur mit definiert einstellbaren mechanischen Eigenschaften

Sortenreine und selbstverstärkende Kohlenwasserstoff-Komposite (All-HC-Komposite) sind für den nachhaltigen Leichtbau und die Kreislaufwirtschaft besonders attraktiv. Da sowohl Matrix als auch die verstärkende Phase aus hochorientierten Polymerfasern aus dem gleichen hochmolekularen Kohlenwasserstoff bestehen, können diese Werkstoffe weitgehend rückstandsfrei werkstofflich, rohstofflich und energetisch wiederverwertet werden. Die herausragenden mechanischen Eigenschaften der All-HC Komposite werden durch die Mikrostruktur der Bauteile verursacht, die sich unter geeigneten Verarbeitungsbedingungen, bspw. während des Spritzgusses, einstellt.

Erst in jüngster Zeit ist die Verarbeitung der sortenreinen Kohlenwasserstoff-Komposite in einem additiven Fertigungsverfahren, der „fused filament fabrication“, ermöglicht worden. Dies stellt für die Anwendung der All-HC Komposite einen Durchbruch dar, da die Orientierung der verstärkenden Struktur durch die Wahl der 3D-Druck-Pfade beim Ablegen der Kompositstränge gezielt gesteuert werden kann. Der 3DsusCOMP-Verbund fertigt drei Demonstratoren um All-HC Werkstoff-Innovationen deutlich zu machen: 1. All-HC Zahnräder für Kunststoffgetriebe mit wasserbasierter Schmierung; 2. Individualisierte All-HC Leichtbauelemente mit einstellbaren mechanischen Eigenschaften für Orthesen und Protektoren in Sport und Medizin und Greifer in der Automatisierungstechnik; und 3. All-HC Steckverbindungen („All-HC Interlocking“). Die Arbeiten in 3DsusCOMP basieren dabei auf den Ergebnissen des LZN-Pilotprojekts susCOMP.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM);
  • Albert-Ludwigs-Universität, Freiburger Materialforschungs-Zentrum (FMF)

Kontaktperson: Dr. Raimund Jaeger, Fraunhofer IWM

ErfASst

Erhöhung des Automatisierungsgrades für die Bewertung der Standsicherheit von Brücken

Abbildung 2: Die Vorhersage von Rissfortschritten auf terrestrischen Verkehrswegen ist ein elementarer Bestandteil der Gewährleistung von Verkehrssicherheit.

Das Straßennetzwerk stellt ein bedeutendes Element gesellschaftlichen Lebens, Wohlstands und der Versorgung mit Gütern dar. In Europa werden über 90 % des Binnenverkehrs über terrestrische Verkehrswege abgewickelt. Ingenieurbauwerke in Form von Brücken und Tunneln stellen dabei neuralgische Verkehrselemente in dieser Verkehrsinfrastruktur dar, deren Ausfall massivste gesamtgesellschaftliche Konsequenzen auf vielschichtigen Ebenen haben kann. Ausfälle in diesem Netzwerk können sowohl weitreichende Folgen für Leib und Leben als auch für die Versorgungssicherheit haben. Brücken sind neuralgische, singuläre Objekte, die durch die Erhöhung des Schwerlastverkehrs erheblich belastet werden und deren Ausfall enorme Konsequenzen für die Funktionsfähigkeit des Transportnetzes haben kann. Die Zustandserfassung und effektive Wartung dieser Brücken stellen derzeit eine große Herausforderung dar, da die Zustandserfassung und Bewertung auf vielen kleinteiligen, händisch durchgeführten und nicht automatisierten Bewertungsabläufen und Bewertungsschritten beruht. Hier setzt ErfASst an.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines teil-automatisierten Zustandsbewertungssystems für die Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Brücken, welches Unternehmen und Behörden eine weit kostengünstigere Zustandserfassung ermöglicht. Fokus des vorgeschlagenen Projekts liegt auf der Erfassung und Bewertung von Schädigungen am ausgewählten Beispiel der Betonrisse bei Brückenbauwerken. Hierzu sollen neue Verfahren entwickelt werden, die es ermöglichen, die Risse schnell und zuverlässig zu erfassen und ihre Auswirkungen zu bewerten. Die so gewonnenen Schädigungsdaten sollen dann mit Hilfe eines zu entwickelnden Algorithmus in Festigkeitsparameter überführt werden, wie sie zur Nachrechnung der Standsicherheit der Brücke erforderlich sind. Umgesetzt werden die entwickelten Methoden in einem Software-Demonstrator, welcher die gewonnenen Ergebnisse in einem Building Information Modelling (BIM)-System visualisiert und die Berechnungsergebnisse transparent darstellt.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI);
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Professur für Monitoring von Großstrukturen

Kontaktperson: Prof. Dr. Alexander Stolz, Fraunhofer EMI

LeakAlert

Fernabfragbares Warnsystem zur Detektion von Leckagen für eine resiliente Gasinfrastruktur

Abbildung 3: LeakAlert-Systemkonzept: Auf einer Leiterplatte sind ein neuartiger katalytischer Low-power MEMS-Sensor zum Nachweis brennbarer Gase, ein Referenzsensor ohne Katalysator zur Driftkompensation, ein Ultra-Low-Power-Transceiver und Low-Power-Auswertelektronik integriert

Die frühzeitige Detektion brennbarer Gase bzw. explosiver Mischungen ist enorm wichtig, um die Gefährdung von Menschen, Schäden an Anlagen und Einrichtungen und die Transportverluste von Erdgas zu vermeiden. Sensoren für brennbare Gase werden in Millionenstückzahlen u. a. bei der Energieversorgung durch Gas, an Tankstellen, aber auch im privaten Bereich bei Gasthermen und -leitungen eingesetzt. Durch eine neuartige Material-, Technologie- und Methodenkombination wird im Projekt LeakAlert erstmals ein kostengünstiges fernabfragbares und vernetzbares „Low-Power“-Sensorsystem in MEMS-Technologie zum Nachweis brennbarer Gase für die Sicherheitstechnik entwickelt. Die großen technischen und wissenschaftlichen Herausforderungen liegen in der Entwicklung eines zuverlässigen batteriebasierten Sensorsystems, das nach dem Motto „mount and forget“ fünf Jahre wartungsfrei arbeitet und Informationen drahtlos und in Echtzeit an eine digitale Infrastruktur übermitteln kann.

Kerninnovationen von LeakAlert sind deshalb die Verwendung von MEMS-basierten „Low power“-Substraten für die katalytischen Sensoren, die Reduktion der Arbeitstemperatur durch neue katalytische Materialien, der integrierte Schutz der Sensoren vor „Vergiftung“ der gassensitiven Schicht, die Verwendung eines innovativen Ultra-Low-Power-Transceiver mit Kommunikationsreichweiten >100 m und entsprechender Ultra-Low-Power-Ausleseelektronik. Damit wird erstmals ein kompaktes, langzeitstabiles und günstig produzierbares Ultra-Low-Power-Sensorsystem für den quantitativen Nachweis brennbarer Gase mit einer im Vergleich mit dem Stand der Technik hundertfach geringeren Leistungsaufnahme des Gesamtsystems realisiert.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM);
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Professur für Elektrische Mess- und Prüfverfahren (EMP)

Kontaktperson: Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein, Fraunhofer IPM

LongPower

Holographisches Inspektionssystem für die Entwicklung und Serienherstellung anspruchsvoller Leistungselektronik

Abbildung 4: Im linken Bild ist exemplarisch ein Insulated-Gate Bipolar Transistor (IGBT) dargestellt. Rechts im Bild ist eine Verformungskarte des IGBT während eines Einschaltvorgangs zu sehen (Einheit der Farbskala ist µm).

Lange Produktlebensdauer und weniger Ausschuss sind die Schlüssel zu deutlich weniger Müll. Insbesondere hybrider Elektroschrott ist weltweit zu einem riesigen Problem für Mensch und Umwelt geworden. Oft werden komplette Großgeräte, wie z. B. Waschmaschinen oder Motoren weggeworfen, weil eine verhältnismäßig kleine Elektronikkomponente nicht mehr funktioniert, da sie nicht mehr korrekt verbunden ist.

Im Rahmen des Projekts wird ein neuartiges Prüfsystem entwickelt und als Demonstrator aufgebaut, das erstmals eine extrem schnelle Prüfung elektronischer Verbindungen wie Bonddrähte oder Ball-Grid-Arrays im Entwicklungsbereich, aber insbesondere auch im Produktionsumfeld ermöglicht.

Der Lösungsansatz beruht auf dem Einsatz der digitalen Mehrwellenlängen-Holographie, die eine hochpräzise, dreidimensionale Vermessung technischer Oberflächen im Sekundentakt mit sub-Mikrometergenauigkeit erlaubt. In Kombination mit gezielter und hochdynamischer thermischer Anregung des jeweiligen Prüflings wird so nicht nur dessen Form, sondern erstmals auch sein Verformungsverhalten im Produktionstakt quantifiziert. So wird es möglich, die Güte der mechanischen Verbindungen innerhalb von Baugruppen und größeren Systemen zu bewerten. Ausschuss in der Produktion wird reduziert, elektronische Systeme mit höherer Lebensdauer und damit weniger Müll sind das Ergebnis.

Beteiligte Institute: Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM); Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Professur für Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
Kontaktperson: Dr. Daniel Carl, Fraunhofer IPM

MERLIN

Multimodale effiziente und resiliente Lokalisierung für Intralogistik, Produktion und autonome Systeme

Abbildung 5: Überblick Projekt multimodales Lokalisierungssystem: Das Beispielsystem dient der Überwachung und Prozessunterstützung in der industriellen Intralogistik und Produktion.

In Zeiten just-in-time vernetzter Produktion werden die Begriffe Produktion und Logistik beinahe in einem Atemzug genannt. Tatsächlich betragen über verschiedene Branchen hinweg die Logistikkosten ca. 25 % eines Produktes. Deshalb wird gerade in diesem Bereich versucht, Einsparpotenziale zu heben. Hierzu müssen Waren und Roboter verlässlich lokalisiert werden. Eine ressourcenschonende, zuverlässige und bezüglich Störungen resiliente Lokalisierung von Objekten ist daher aktuell ein hochrelevantes Thema. Jedoch ist die Lokalisierung für viele Innenraumanwendungen noch zu aufwändig, ungenau und oftmals lokal nicht verfügbar, aufgrund von aktuell nur mit unvertretbar hohem Aufwand kontrollierbaren Störungen. MERLIN stellt daher durch Integration und fokussierte Weiterentwicklung bestehender führender Technologien ein kombiniertes Lokalisierungssystem als technischen Prototypen bereit. Im Rahmen des Projekts sollen Ultraschall-, Bluetooth-, Ultraweitband- und RFID-Lokalisierung in ein verteiltes, teilweise energieautonomes Lokalisierungssystem integriert, die Daten geeignet fusioniert und ausgewertet werden. Das Vorgehen ist bezüglich weiterer Lokalisierungstechnologien erweiterbar, wie zum Beispiel Inertialsysteme (IMUs) oder optische Verfahren. MERLIN beruht auf Vorarbeiten im LZN-Pilotprojekt Resilienzmaße. Zur optimalen Konfiguration des Lokalisierungssystems bezüglich Zuverlässigkeit, Resilienz und Ressourcenschonung in Industrieanwendungen wird eine analytisch-tabellarische Konfigurations- und Analysefähigkeit bereitgestellt, vor allem um geeignete Technologien für industrielle Anwendungsszenarien auszuwählen. Zur Visualisierung der Lokalisierungsperformanz wird ingenieurtechnisch, mit Hilfe von empirischen Erfahrungswerten und evtl. physikalisch-simulativ ein Verfahren und eine Softwareanwendung bereitgestellt, die die räumliche Abdeckung, Genauigkeit und Störungsfestigkeit der Lokalisierung mit unterschiedlichen Technologien abschätzt. Dies dient auch dazu, die Installation von Lokalisierungssystemen zu konfigurieren, vor allem bezüglich Arten und Positionen von Empfängern. Beide Fähigkeiten werden auch im Rahmen der Entwicklung des Demonstrators im Projekt eingesetzt. Das Lokalisierungssystem wird in Unterstützung mit mehreren Industriefirmen im Rahmen des Projekts in einer Produktionsumgebung demonstriert und validiert, einschließlich der Konfigurationsanalyse- und Visualisierungsfähigkeit.

Das Projekt adressiert im aktuell offenen Technologiewettbewerb zur Indoor-Lokalisierung die Herausforderung, optimale Technologiekombinationen zu ermitteln, schnell zu entwickeln und auf die umfangreichen Märkte über die teils langjährigen Partnerschaften mit der Industrie zu bringen. Dabei werden mit Hilfe der Konfigurationsanalysefähigkeit die erforderliche Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Resilienz der Lokalisierungssysteme in den unterschiedlichsten Anwendungskontexten ressourcenschonend bereitgestellt. Patentfähige Neuerungen werden vor allem in der Kombination aus Algorithmen und verbesserter Hardware erwartet, insbesondere bezüglich Störungsresilienz.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI);
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Professur für Elektrische Mess- und Prüfverfahren (EMP);
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Professur für Rechnernetze und Telematik Hahn-Schickard (HS)

Kontaktperson: Dr. Ivo Häring, Fraunhofer EMI

Smart Belt

Autarke Multisensorplattform zur nachhaltigen Optimierung von Lebenszyklen von Verschleißteilen

Abbildung 6: Typisches Verschleißteil: Kraftübertragungsriemen @ Continental

Die Erhöhung der Lebenszyklen von Verschleißteilen in Maschinen und Fahrzeugen kann aufgrund der hohen Stückzahlen einen signifikanten Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten. Continental fertigt z.B. Kraftübertragungsriemen (Abbildung 2) auf Basis von EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) als essentielle Bauteile für die Funktionalität vieler Maschinen. Sie sind während des Betriebs hohen Kräften ausgesetzt, welche Abnutzungserscheinungen zur Folge haben. Ansatz zur Verbesserung der Lebensdauer solcher Teile soll die aktive Langzeiterfassung verschleißrelevanter Daten während des Betriebs anhand eines integrierten und autarken Multisensorsystems (Abbildung 1) sein.

Im Rahmen des Projekts sollen kostengünstige Druck- und Beschichtungsverfahren verwendet werden, um eine solche autonome Plattform herzustellen. Konkret sollen eine autarke Energieversorgung mittels Energy Harvesting, ein Energiespeicher sowie die Integration relevanter Sensorik und Komponenten für Datenspeicherung, -prozessierung und Kommunikation entwickelt werden.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE);
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Professur für Elektrische Mess- und Prüfverfahren (EMP);
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Professur für Anwendungsentwicklung (AE)

Kontaktperson: Dr. Andreas Lorenz, Fraunhofer ISE

SusLight_works

Smart and sustainable LED lighting for workplace and office applications (Ressourcenschonende, bedarfsgerechte LED-Arbeitsplatz- und Bürobeleuchtung)

Abbildung 7: LED-Deckenleuchte mit variabler Farbtemperatur (3500-5000 K) und Elko-freier SEPIC-Treiberelektronik auf Basis von GaN-on-Si.

Aktuell werden etwa 20 % des globalen Stromverbrauchs für Beleuchtung aufgewendet. Durch die Erfindung der weißen Leuchtdiode (LED) am Fraunhofer IAF im Jahre 1995 und deren rasanter Entwicklung steht heute eine effiziente, umweltfreundliche und langlebige Halbleiterlichtquelle mit einem Energieeinsparpotential von bis zu 85% im Vergleich zur Glühbirne zur Verfügung. Mit der zunehmenden Verbreitung der LED-Beleuchtung zeigen sich jedoch auch eine Reihe von Problemen und Herausforderungen: Die Treiberelektronik erzeugt hohe Verluste und begrenzt häufig die Lebensdauer der LED-Leuchten. Ferner bieten LEDs als Halbleiterlichtquelle neue Funktionalitäten, wie z.B. verlustfreie Dimmung, variable Farbtemperatur oder adaptives Lichtfeld, die aktuell nur unzureichend genutzt werden. Auch die Lichtsteuerungsinstallation in Bestandsgebäuden erlaubt meist nur eine sehr eingeschränkte Flexibilität der Raum- und Tageslichtnutzung und der bedarfsgerechten Lichterzeugung.

Aufbauend auf den Ergebnissen des LZN-Pilotprojekts Suslight wird in Suslight_works eine zuverlässige, effiziente, nachhaltige und smarte LED-Beleuchtung für Arbeitsplatz- und Büro-Anwendungen demonstriert. Ein besonderer Fokus liegt auf der Entwicklung langlebiger, hocheffizienter LED-Treiber und der Nutzung der erweiterten Funktionalitäten von LEDs in Kombination mit Sensorik und Drahtlossteuerung. Das Ziel ist die menschzentrierte, ressourcenschonende und bedarfsgerechte Beleuchtung von Arbeitsplätzen.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF);
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (ALU), Fritz-Hüttinger-Professur für Mikroelektronik;
  • Hahn-Schickard (HS)

Kontaktperson: Dr. Michael Kunzer, Fraunhofer IAF

SwInG

Umsetzung eines Demonstrators zur drohnenbasierten Erfassung von Großstrukturen zur Abschätzung von Geo-Risiken und als Grundlage für die nachhaltige Nutzung komplexer Lebensräume

Abbildung 7: Der entwickelte Scanner im Einsatz. Er bildet die technische Grundlage für die Weiterentwicklung zum Bathymetriescanner im Projekt Swing 4.0.

Die mobile Nutzung von Messsystemen (z. B. Laserscanner, Kameras) wird immer durch die Größe und das Gewicht beschränkt. Besonders der Einsatz solcher Systeme auf fliegenden Plattformen (zivilen Drohnen) wird stark durch die Tragfähigkeit der Fluggeräte bestimmt. Das voll funktionstüchtige und in seiner Leistungsfähigkeit weltweit einzigartige Ergebnis des LZN-Pilotprojektes MulDiScan kann somit nur eingeschränkt für Demonstrationszwecke mit Industriepartnern verwendet werden. Die Herausforderung und Innovation des Vorhabens SwInG steckt deshalb in einer extremen Leichtbauweise bei gleichzeitiger Leistungssteigerung des Messsystems (u. a. Erhöhung der maximalen Messdistanz). Hieraus ergibt sich auch das Alleinstellungsmerkmal für das SwInG-System. Eine Reichweite bis zu 300 m bei einer Genauigkeit von 4 mm ist in dieser Größen- und Gewichtsklasse bis jetzt nicht am Markt vorhanden.

Die Gewichtsreduktion wird durch den Einsatz neuster 3D-Drucktechniken und Carbon-Verbundmaterialien, sowie der Zusammenführung und massiven Verkleinerung der Elektronik erreicht. Des weiteren soll die Auswertung der Daten weitgehend automatisiert werden. Daraus ergibt sich ein weltweit einzigartiges System, welches flexibel an verschiedenste Anwendungsanforderungen angepasst werden kann. In enger Abstimmung mit Industriepartnern aus verschiedenen Disziplinen wird das System für das Demonstrationsprojekt auf ein sehr breites Anwendungsspektrum optimiert. Ziel ist es, Anwendungen zur Erfassung von natürlichen Oberflächen, wie zum Beispiel der Waldinventur, ebenso wie das Überwachen von anthropogenen Großstrukturen wie Verkehrsinfrastruktur zu ermöglichen.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM);
  • Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Professur für Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme (FELIS)

Kontaktperson: Prof. Dr. Alexander Reiterer, Fraunhofer IPM

Forschungsprojekte aus der Phase III des LZN

All-HC

Sortenreiner Polyolefinkomposite für den nachhaltigen Leichtbau

Abbildung 9: Beispiel eines sortenreinen Kohlenwasserstoff-Komposites

Kunststoffbauteile werden immer häufiger anstelle von Metallkomponenten in Antrieben von Anlagen und Fahrzeugen verbaut. So spart man Gewicht ein und benötigt weniger Energie für den Antrieb. Ideal wäre es, wenn die Kunststoffbauteile auch noch problemlos recycelt werden könnten. Damit Kunststoffbauteile ähnlich robust wie Metallbauteile werden, müssen diese jedoch in der Regel durch Partikel oder Fasern verstärkt werden: Es werden Kunststoffkomposite verwendet. Diese Komposite sind jedoch nur schwer zu recyceln: Hierzu müsste man den Kunststoff von den verstärkenden Partikeln oder Fasern trennen, was sehr aufwendig und manchmal nicht möglich ist. Dieses Problem erübrigt sich, wenn die Kunststoffmatrix und die verstärkenden Fasern aus dem gleichen Material bestehen. Die in diesem Projekt untersuchten Werkstoffe sind derartige „sortenreine Komposite“, „all hydrocarbon composites“ (All-HC): Die Kunststoffmatrix besteht aus Polyethylen niederen und mittleren Molekulargewichts, die verstärkende Phase aus hochmolekularen Polyethylen, welches in einer faserartigen Struktur als gestreckte Polymerkette vorliegt. Die Orientierung des hochmolekularen Anteils des Blends geschieht üblicherweise während der Verarbeitung: Wird eine Schmelze des Blends in eine „schlanke“ Spritzgussform gepresst, werden die Ketten durch Dehnung und Scherung verstreckt. Dehnung und Scherung von Ketten kann aber auch „im Betrieb“ auftreten, also wenn ein All-HC Bauteil hohen mechanischen Belastungen unterworfen wird. In diesem Projekt soll untersucht werden, unter welchen Belastungen sich die verstärkenden Strukturen ausbilden, und ab welchen Belastungen eine Schädigung des Materials auftritt.

Beteiligte Institute: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM)

Kontaktperson: Dr. Raimund Jaeger, Fraunhofer IWM

Perowskit

Perowskite für Solarzellen und LEDs

Abbildung 10: Elektronenmikroskop-Aufnahme einer Perowskit-Silicium Tandemsolarzelle, © Fraunhofer ISE

Die Materialklasse der Perowskite wurde kürzlich für den Einsatz in optoelektronischen Bauteilen wie Solarzellen und LEDs neu entdeckt. Perowskite besitzen sehr günstige und zudem flexibel einstellbare Eigenschaften und sind bereits als sehr dünne Schichten effektiv, was den Materialeinsatz senkt. Die Herstellung von Perowskitschichten auf beliebigen Materialen wird aktuell intensiv erforscht und ist auch der Kern dieses Projektes. Hier werden kostengünstige, skalierbare und vielfältig nutzbare Sprühverfahren eingesetzt und anhand der Anwendung in Perowskit Solarzellen und LEDs evaluiert.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE);
  • Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF)

Kontaktperson: Dr.-Ing. Jonas Bartsch, Fraunhofer ISE

GeoWeather

Satelliten-basierte Strahlungsprognosen und Strahlungsdaten

Abbildung 11: Große PV-Anlagen die potentiell von Verschmutzung betroffen sind. @ AdobeStock

Wir entwickeln satellitenbasierte Strahlungsprognosen- und Strahlungsdaten auf Basis unserer Algorithmen für die in Europa genutzten Meteosat-Satelliten. Wir passen unter Nutzung von maschinellen Lernverfahren PV-Prognosealgorithmen an unterschiedliche meteorologische und regulatorische Bedingungen für verschiedene Regionen weltweit an, insbesondere mit Fokus auf Abregelung von PV-Anlagen. Dazu gehören z.B. vor allem Soiling sowie Aerosolbelastung. Durch die (semi-) automatische Analyse vorhandener historischer und aktueller hochaufgelöster multispektraler Erdbeobachtungsdaten soll zudem eine neue Datenquelle erschlossen werden, die bei der Optimierung bestehender Prognosemodelle verwendet werden kann. Ziel des Projekts ist die Lizenzierung des hier generierten IPR an ein auszugründendes Start-Up im Themenfeld "PV-Prognose". Fraunhofer ISE und die Gruppe 'Geoanalysen‘ des EMI ergänzen sich hier komplementär in den Feldern PV- und Strahlungsprognose sowie in der Erdbeobachtung aus Fernerkundungsdaten.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE);
  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI)

Kontaktperson: Dr. Nicolas Holland, Fraunhofer ISE

LongPower 4.0

Entwicklung und Transfer eines industrietauglichen holographischen Inspektionssystems zur 100%-Qualitätssicherung in der Produktion

Abbildung 12: Prototyp eines ESPI-Sensors zur Untersuchung der Qualität von Baufassaden.

Die Lebensdauer einzelner Komponenten spielen bei der Produktion nachhaltiger Güter eine entscheidende Rolle. Im (vorherigen Demonstrator-) Projekt „LongPower“ konnte gezeigt werden, dass die Untersuchung des Verformungsverhaltens elektromechanischer Systeme unter zyklischen Lasten eine gute Basis für die Vorhersage der Versagenswahrscheinlichkeit – und damit der erwarteten Lebensdauer – bildet. Mithilfe eines speziell entwickelten optischen Sensorsystems auf Basis der elektronischen Speckle-Interferometrie (ESPI) konnten am Beispiel von Leistungselektroniken unter thermischer Belastung bereits kleinste Qualitätsmängel (z. B. Delamination einzelner Schichten) detektiert werden, die maßgeblich für den vorzeitigen Ausfall dieser Komponenten im späteren Betrieb verantwortlich sind. Neben der geeigneten „Anregung“ der Bauteile entweder durch eine externe Wärmequelle oder durch einen simulierten Hochleistungsbetrieb ist für den Erfolg des Projektes insbesondere die hochempfindliche aber gleichzeitig auch sehr robuste Sensorik verantwortlich. Das Messverfahren – ESPI – ist eine Sonderform der Interferometrie und erlaubt durch die Nutzung moderner Kameras und Grafikkarten (zur Auswertung der Messdaten) bereits Verformungen im Bereich von 0,01 μm mit Bildraten von über 1 kHz flächig zu erfassen.

Beteiligte Institute: Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM)

Kontaktperson: Dr.-Ing. Markus Fratz, Fraunhofer IPM

KorrFu

Untersuchung der Wirkzusammenhänge von korrosiven Belastungen

Abbildung 13: Korrosion kann zu Sicherheitsmängeln an Bauteilen führen. © Adobe Stock

Korrosionseffekte können die Lebens- und Nutzungsdauer von korrosionsanfälligen Konstruktionen maßgeblich verkürzen und damit die Nachhaltigkeit einer Infrastruktur im Lebenszyklus stark verringern. Die Bewertung der Strukturen erfolgt bislang überwiegend phänomenologisch und erlaubt keine wissenschaftlich fundierte, auf Messungen und Modellen beruhende Prognose der Restlebensdauer und der optimalen Instandhaltungs- und –setzungszeitpunkte. Hierzu ist es erforderlich die Korrosion über ihre Entstehung und Ausbreitung hin zu ihren Auswirkungen auf Material und Konstruktionsebene hin zu verstehen und in Modelle zu überführen. Ist eine Überführung in Modelle erfolgreich, so kann zum einen eine Lebensdauerprognoseerstellt werden. Zum anderen soll die Abhängigkeit der Korrosion bezüglich einzelner Umwelteinflüsse oder Werkstoffparameter quantifizierbar sein. Nur durch das vertiefte Verständnis von Einwirkung und Auswirkung der Einwirkung auf den Ebenen Materialdegradation und Gesamtkonstruktionsstabilität kann die Nachhaltigkeit der Konstruktionen mit optimierten Schutzmaßnahmen effektiv gesteigert werden.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE);
  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI);
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM)

Kontaktperson: Dr. Julia Rosin, Fraunhofer EMI

MultiTrace

Digitale Traceability für effizientes Recycling von Composite-Tapes

Abbildung 14: Effizientes Recycling von gealterten Composite-Tapes basiert auf der digitalen Rückverfolgung der bisherigen Prozesskette. © Adobe Stock

Das Projekt MultiTrace befasst sich mit der Qualifizierung zurückgewonnener Composite-Tapes zur effizienten Wiederverwendung in Strukturanwendungen. Zur Erzeugung und Bewertung dieser Qualifizierungen werden Informationen entlang einer digitalen Repräsentation der bisherigen Prozesskette zurückverfolgt und ausgewertet. Diese „digitale Traceability“ basiert auf der semantischen Strukturierung und logischen Verknüpfung von relevanten Informationen und Daten zu Wissensgraphen über die Prozessschritte hinweg. Am Beispiel eines Wasserstofftanks wird ein neuartiges Verfahren zur Rückgewinnung des gewickelten Composite-Tapes näher erforscht und Möglichkeiten zur optimierten Prozesssteuerung entwickelt. Um die Alterung des Werkstoffs im Betrieb des Tanks simulativ effizient abzubilden, werden die Alterungsmechanismen experimentell untersucht und in Metamodelle überführt. Da Wiederverwertbarkeit gealterter und zurückgewonnener Composite-Tapes stark von der genauen Prozess- und Werkstoffhistorie abhängt, kann ein zustandsgemäßes – und damit effizientes – Recycling nur auf Basis verlässlicher Daten und Informationen geschehen. Die digitale Prozessmodellierung der CAE-Kette und die Traceability auf den entstehenden Wissensgraphen stellt die technische Grundlage für diese umfassende und vertrauenswürdige Wissensbasis dar.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI);
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM)

Kontaktperson: Dr. Michael Dlugosch, Fraunhofer EMI

Smart Belt 4.0

Integration und Evaluierung einer autarken Multisensorplattform zur Optimierung der Nachhaltigkeit beim Lebenszyklus von Kraftübertragungsriemen

Abbildung 15: Integrierte "SmartBelt"-Sensorplattform für die Erfassung verschleißrelevanter Daten von Kraftübertragungsrieme. © ISE/Imtek

Das Projekt „SmartBelt 4.0“ befasst sich mit der Evaluierung, Weiterentwicklung und dem industriellen Transfer einer im Projekt SmartBelt entwickelten Lösung für das Predictive Maintenance von Kraftübertragungsriemen. Dabei wird eine autarke Sensorplattform in den Kraftübertragungsriemen integriert, welche im Echtzeitbetrieb verschleißrelevante Daten übermitteln und analysieren soll. Ziel ist es dabei, anhand von relevanten Daten wie z.B. der Dehnung des Riemens den voraussichtlichen Zeitpunkt des Versagens präzise vorhersagen und im Sinne von Predictive Maintenance proaktiv Wartungsarbeiten durchführen zu können. Die Bedeutung solcher „intelligenter“ Komponenten wird vor dem Hintergrund der aktuellen Entwicklungen zur Digitalisierung im Sinne von Industrie 4.0 massiv an Bedeutung gewinnen. Im Rahmen des Projekts „SmartBelt 4.0“ soll die Lösung für eine industrielle Anwendung evaluiert und optimiert sowie mithilfe des Verwertungspartners Continental in eine industriell anwendbare Lösung überführt werden.

Beteiligte Institute: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE)

Kontaktperson: Dr.-Ing. Andreas Lorenz, Fraunhofer ISE

SwInG 4.0

Erweiterung des Demonstrators zur drohnenbasierten Erfassung von Großstrukturen zur Abschätzung von Geo-Risiken und als Grundlage für die nachhaltige Nutzung komplexer Lebensräume

Abbildung 16: Schematische Darstellung eines zu entwickelnden Bathymetriescanners.

Die mobile Nutzung von Messsystemen gewinnt in vielen Anwendungsbereichen zunehmend an Bedeutung. Besonders der Einsatz solcher Systeme auf fliegenden Plattformen (zivilen Drohnen) wird bei der Erfassung von Gebäuden, Wäldern und Agrarflächen immer mehr zum Standard. Im Fokus dieses Projektes steht die Vermessung der Uferbereiche von Seen, Flüssen und den Übergangsbereich von Land zu Wasser. Somit können kritische Infrastrukturelemente wie Pipelines, Versorgungsleitungen oder auch Dämme erfasst und kontrolliert und deren Betriebssicherheit gewährleistet werden. Der voll funktionsfähige Demonstrator aus dem LZN Demonstratorprojekt SwInG, wird für diese Aufgabe mit einem grünen Laser ausgestattet werden und somit ein Bathymetrie-System aufgebaut. Dadurch wird eine Penetration der Wassersäule möglich und es kann die Topographie unterhalb des Wasserspiegels erfasst werden. Die Herausforderung des Projektes ist es dabei, das Gewicht des bereits aufgebauten Demonstrators nicht zu erhöhen. Hieraus ergibt sich das Alleinstellungsmerkmal für das Swing 4.0 System. Ein Bathymetriesystem mit einem Gesamtgewicht ist in der Größen- und Gewichtsklasse bisher nicht am Markt vorhanden. Die Innovation, durch spezielle Algorithmen bei der Datenauswertung mit lediglich einer Messung sowohl den Wasserspiegel als auch Objekte im Wasser zu erfassen, setzt neue Maßstäbe. Das bereits sehr breite Anwendungsspektrum des Demonstrators wird somit nochmals erweitert. Ziel ist es Anwendungen zur Erfassung von natürlichen Oberflächen und Geländeformen, wie zum Beispiel Seen und Flüssen, ebenso wie das Überwachen von anthropogenen Strukturen wie Pipelines, Dämmen oder Regenretentionsbecken zu ermöglichen.

Beteiligte Institute: Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM)

Kontaktperson: Christoph Werner, Fraunhofer IPM

UV-Laser

Anwendung von Halbleiter-basierten Membranlasern in der UV-Messtechnik

Abbildung 17: Moderne UV-Lasertechnik ist die Basis für effizienteres Identifizieren und Trennen verschiedener Stoffgruppen. © AdobeStock

Halbleiterbasierte Membranlaser sind eine neuartige Weiterentwicklung von Halbleiter-Scheibenlasern, die deutliche Vorteile in Bezug auf das Wärmemanagement und die Modulintegration bieten. Basierend auf diesen Membranlasern sind Halbleiterlaser bei Zentralwellenlängen im sichtbaren Spektralbereich realisierbar, welche sich durch eine einfache intra-cavity Frequenzverdopplung sehr effizient in den UV-Bereich konvertieren lassen. Durch die Verwendung etablierter Halbleiterprozesse und Komponenten sowie die Weiterentwicklung der Aufbau- und Verbindungstechnik lassen sich kosteneffiziente und kompakte UV-Laser realisieren, die ein breites Anwendungsspektrum in der UV-Messtechnik abdecken können. Vor allem im Bereich der Identifikation und anschließenden Trennung von verschiedenen Stoffgruppen wie z.B. synthetischen Polymeren bieten diese Laser die Möglichkeit, bisherige wartungsintensive Quellen abzulösen und die Sortiergenauigkeit zu erhöhen.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE);
  • Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF)

Kontaktperson: Dr. Marcel Rattunde, Fraunhofer IAF

Internationalisierungsinitiative der Phase III des LZN

SURF

Die aktuelle Mobilitätswende eröffnet nicht nur neue Möglichkeiten der Fortbewegung, sie bringt auch neue Herausforderungen in der Verkehrssicherheit mit sich, vor allem im Stadtverkehr. Immer differenziertere Fortbewegungsmittel insbesondere im Bereich gefährdeter Verkehrsteilnehmer (VRU) wie Lastenräder, E-Bikes, Elektro-Tretroller oder Elektro-Skateboards gehören schon jetzt zum Verkehrsalltag. Dadurch verändert sich nicht nur das Geschwindigkeitsspektrum der VRU, es bringt auch z.T. noch nicht absehbare Unfallrisiken mit sich. Hinzu kommen neue Sicherheitsanforderungen für PKW und LKW die aufgrund von Elektromobilität und automatisiertem Fahren notwendig werden.

Um einen Beitrag zur Erhöhung der Verkehrssicherheit zu leisten, setzt das Vorhaben SURF drei Transferschwerpunkte in den Bereichen Intelligente Verkehrsbeobachtung, Unfallsimulation und Verletzungsprognose sowie Batteriesicherheit für die elektrifizierte Mobilität.

 

MultiSafe (Smart Multimodal Intersection for Traffic Safety)

Abbildung 18: Darstellung der Aufgabenteilung zwischen dem Fraunhofer IPM und dem Fraunhofer EMI. Die zentrale Schnittstelle ist das Aufstellen von realistischen SImulations-Szenarien.

Am Fraunhofer-geförderten Projekt MultiSafe sind die beiden Institute IPM and EMI beteiligt. Dabei liegt das Generieren von Fahrzeug- und Fußgänger-Trajektorien beim IPM und die Verkehrsflusssimulation mit anschließender Parameterkalibrierung wird vom EMI durchgeführt. Konzeptionell soll der Datentransfer von der Messtechnik zur Simulation und Optimierung gezeigt werden, wobei für letztere Open Source Daten hinzugezogen werden. Die Simulationen werden mit Hilfe des Open Source Programms OpenPASS durchgeführt (siehe https://openpass.eclipse.org/). Der Fokus der Szenarien liegt vor allem auf den nichtmotorisierten Verkehrsteilnehmern, deren Schutz durch realistischere Simulationen in Zukunft erhöht werden soll.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM);
  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI)

Kontaktperson: Dr. Corinna Köpke, Fraunhofer EMI

 

BATTmobil2

Abbildung 19: Experimentelle Bestimmung des elektrischen Kurschluss- (blaue Kurven) und des mechanischen Deformationsverhaltens (rote Kurven) für verschiedene repräsentative Belastungen.

Der Aspekt der Batteriesicherheit in der Mobilität steht im Fokus des Projekts BATTMobil2. Aufbauend auf umfangreiche Vorarbeiten wird hier die Verbesserung der Versagensbeschreibung in Batteriesimulationsmodellen auf zwei verschiedenen Skalen angestrebt. Insbesondere wird die Berücksichtigung des elektrisch-mechanischen Verhaltens sowie der Dehnratenabhängigkeit bei mechanischen Belastungen adressiert.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM);
  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI)

Kontaktperson: Dr.-Ing. Andreas Trondl, Fraunhofer IWM

 

Human Accident Dynamics (HUMAD)

Abbildung 20: Ein E-Scooter-Unfall an einer Bordsteinkante – Crashversuch mit innovativen Crashtest-Dummies am Fraunhofer Crash Center und Crashsimulation mit FE-Menschmodellen am Fraunhofer EMI.

Die Modellierung von gefährdeten Verkehrsteilnehmern zur computergestützten Erfassung von Verletzungsrisiken sowie der Schutzwirkung von Kleidung und Protektoren bei Unfällen mit anderen VRU ist der Schwerpunkt im Teilprojekt HUMAD (Human Accident Dynamics).

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Wekstoffmechanik (IWM);
  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI)

Kontaktperson: Dr.-Ing. Matthias Boljen, Fraunhoer EMI

FORESEE

FOrrest RESiliEncE im Leistungszentrum Nachhaltigkeit

Abbildung 21: Luftaufnahme der Schneeburg bei Freiburg im Breisgau mit der im Projekt entwickelten Drohne.

Die nachhaltige Bereitstellung des nachwachsenden Rohstoffs Holz stellt einen wichtigen Beitrag für Umwelt und Gesellschaft dar, sowie für die nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung, vor allem im ländlichen Raum. Waldbrände, tote Bäume und in Nordeuropa insbesondere Winterstürme gefährden diesen nachhaltigen Rohstoff. Ein maßgebliches Problem im Waldschutz ist das Fehlen einer kontinuierlichen Aufzeichnung von Informationen über den Wald und deren Analyse in fundierten Risikomodellen.

Das Projekt konzentriert sich auf drei Transferschwerpunkte. Erstens steht die Entwicklung eines neuen multispektralen LiDAR-Systems im Fokus, damit es sowohl auf einer zivilen Drohne als auch als Rucksacklösung eingesetzt werden kann. Erstmals können geometrische Datensätze mit zusätzlichen spektralen Informationen generiert werden. Darüber hinaus wird das neue System Datensätze kombinieren, die innerhalb des Waldes (bodengebunden) und von Drohnen erfasst wurden. Dieser einzigartige Ansatz wird eine völlig neue Analyse des Waldes ermöglichen und damit aktiv dazu beitragen, den Gesundheitszustand einzelner Bäume mit einer bisher unerreichten räumlichen und zeitlichen Auflösung zu bewerten. Ein zweiter Schwerpunkt ist die Hochaufgelöste und GIS-basierte Risiko- und Resilienzanalyse für das Bewirtschaftungssystem Wald. Mit Hilfe der hochaufgelösten und datenbasierten Zustandsdaten des Waldes kann das Risiko für einen ungewollten Baumschlag durch Sturm prognostiziert werden, und es lässt sich der effizienteste Zeitpunkt zur geplanten Baumfällung und Bewirtschaftung unter Berücksichtigung aller Natur- und Wirtschaftsaspekte ermitteln. Das dritte Ziel ist die Entwicklung eines KI-basierten Selektionsverfahrens für die Schichtholzfertigung. Zur Selektion von Schichtholz soll eine Datenbasis mit hinreichenden Merkmalen und korrelierten mechanischen Kennwerten zunächst für eine Holzart erstellt werden. Dazu werden automatisierte Bildanalysen eingesetzt, unterstützt durch KI-Methoden, z.B. neuronale Netze und korreliert durch entsprechende mechanische Untersuchungen für Probekörper mit selektierten Merkmalen. Aus rein optischen Gründen klassifiziertes Ausschussmaterial kann so einer nachhaltigen Nutzung zugeführt werden.

Beteiligte Institute:

  • Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM);
  • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI);
  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM)

Kontaktperson: Prof. Dr. Alexander Reiterer, Fraunhofer IPM

Verbundprojekt: I4C - Intelligence for Cities

Förderprogramm: KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen

Weltweit steigt die Anzahl der Menschen in urbanen Räumen. Auch in Deutschland leben über 75 Prozent der Bevölkerung in Städten. Das Problem: Urbane Räume sind besonders anfällig für die Auswirkungen des Klimawandels. Hierzu zählen etwa extreme Wetterereignisse, wie Hitzewellen, Hochwasser und Stürme. Zum Schutz und Wohlbefinden der Stadtbevölkerung und zur Sicherung der Wirtschaftsleistung ist es notwendig, diesen Auswirkungen entgegenzuwirken. Dies stellt u.a. die „New Urban Agenda“ (NUA) der Vereinten Nationen klar. Hierzu müssen sich urbane Räume künftig an die veränderten Bedingungen infolge des Klimawandels anpassen.
Aufgrund der Komplexität städtischer Systeme kommt den Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) hier eine besondere Rolle zu. Im Projekt I4C wird beispielhaft ein präzises Modell der Stadt Freiburg mit Wettervorhersagen und Klimasimulationen kombiniert. Anhand des Modells lassen sich Bevölkerungsgruppen, Bäume und Gebäude identifizieren, die gegenüber Hitzebelastung, Hochwasser und Stürmen besonders anfällig sind. In dem hochauflösenden 3D-Modell werden kritische Stellen visualisiert und Risiken identifiziert. Zur Anpassung des Wettervorhersagemodells an die tatsächliche Entwicklung der Atmosphäre sowie zur Vorhersage selbst und zur Ursachenanalyse kommen Methoden des maschinellen Lernens zum Einsatz. Aus den Ergebnissen lassen sich planerische, politische und rechtliche Maßnahmen zur Verbesserung der Anpassungsfähigkeit von Städten an Extremereignisse ableiten. Begleitet wird das Projekt von Betrachtungen zur Ethik und zum Datenschutz beim Umgang mit Künstlicher Intelligenz. Auch der Bedarf an Weiterbildung soll ermittelt werden.

Methoden der KI, insbesondere des Deep Learning und der Predictive Analysis, kommen in allen Projektphasen zum Einsatz. I4C hat damit das Potenzial, sowohl im Hinblick auf KI als auch in der Anwendung zahlreiche Innovationen hervorzubringen. Das interdisziplinäre Team zur Realisierung von I4C besteht aus Fachleuten der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, verschiedener Fraunhofer-Institute sowie Firmen aus dem Bereich Mobile Mapping, Sensorherstellung, Stadtplanung, Energieversorgung und -beratung, Behörden sowie der Stadt Freiburg.

Für die entstehende KI-Toolbox wird eine Open-Source-Lizenzierung angestrebt, an die weitere Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten unmittelbar anknüpfen können. Ziel ist es, Kommunen und Planungsbüros zu befähigen, anhand intuitiver Werkzeuge Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel zu ergreifen.

Laufzeit des Vorhabens: 01.01.2021 - 31.12.2023

Beteiligte Institute:

  • Universität Freiburg Neurorobotics Lab;
  • Universität Freiburg Pattern Recognition and Image Processing;
  • Universität Freiburg Wissenschaftliche Weiterbildung;
  • Universität Freiburg Autonome Intelligente Systeme;
  • Universität Freiburg Umweltmeteorologie;
  • Universität Freiburg Biometrie und Umweltsystemanalyse;
  • Universität Freiburg / Freiburger Fraunhofer Institute;
  • Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg;
  • Universität Freiburg Geographie des Globalen Wandels;
  • Universität Freiburg Machine Learning Lab;
  • Fraunhofer ISE Thermische Speicher und Gebrauchsdaueranalyse;
  • Universität Freiburg Götz Werner Professur für Wirtschaftspolitik und Ordnungstheorie;
  • Fraunhofer IPM Objekt- und Formerfassung;
  • Universität Freiburg Umweltmeteorologie;
  • Energieagentur Region Freiburg;
  • Fraunhofer ISE Fraunhofer Academy Freiburg;
  • Universität Freiburg Hydrologie und Wasserforschung;
  • Universität Freiburg Transformation zu nachhaltigen Energiesystemen

Kontaktperson: Christiane Felder, Fraunhofer EMI

Transfermaßnahmen

Die Gründungsunterstützung

Das Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg (LZN) möchte die Gründerszene in der Stadt Freiburg stärken und vielversprechende technologische Ideen auf ihrem Weg hin zum Start-up unterstützen. Wir kooperieren eng mit dem Gründerbüro der Universität Freiburg, deren Angebote interessierten Teams des LZN jederzeit zur Verfügung stehen. Auf dem Weg zur erfolgreichen Ausgründung arbeiten wir mit BadenCampus und dem Grünhof Freiburg mit der regionalen Gründerszene zusammen, welche die Teams des LZN durch Acceleratoren-Programme und Gründungsberatung unterstützen. Zusätzlich besteht durch Fraunhofer Venture und dem AHEAD-Programm ein zentrales Ausgründungs- und Bildungsmanagementprogramm, das von interessierten Teams des LZN genutzt werden kann. Zur Unterstützung gründungsinteressierter Teams aus den fünf Freiburger Fraunhofer-Instituten stellen wir zudem Mittel zur Verfügung, mit deren Hilfe sie den notwendigen Freiraum bekommen, um ihre Geschäftsidee weiter zu verfolgen und auf die richtige Schiene zu setzen.

Interesse? Dann schreiben Sie uns eine Mail an geschaeftsstelle@leistungszentrum-nachhaltigkeit.de

Startup-Förderung durch den Innovationsgutschein

Erfolgreich auf dem Weg zum Unternehmertum – das LZN Freiburg möchte Euch dabei unterstützen! Als Kooperations-Projekt* des Leistungszentrums Nachhaltigkeit Freiburg habt Ihr die Möglichkeit, eine Innovationsberatung bei unseren Partnern Grünhof Freiburg, BadenCampus oder einem anderen unserer Startup-Berater zu erhalten. Ihr wollt Ideen entwickeln, wie man von einem Forschungs- und Entwicklungsprojekt den nächsten Schritt in Richtung Ausgründung macht? Oder habt Ihr bereits spezifische Fragen zu Eurem Projekt und der Unternehmensgründung? Dann seid Ihr bei der Innovationsberatung des LZN genau richtig! Innovationsexpertinnen und Experten stehen Euch während 0,5 bis 3 Tagen mit individuellen Beratungskonzepten rund um das Thema Unternehmensentwicklung zur Seite und helfen Euch, allgemeine und spezielle Fragen und Herausforderungen zu adressieren. Für diese Unterstützung entstehen Euch keine Kosten!

Bewerbungsverfahren: Bitte bewerbt Euch mit einer 1-seitigen Bewerbung, die folgende Kriterien beinhaltet: Eure Projektidee, Nachhaltigkeitsbezug, Marktpotential, Gründungsteam. Die Auswahl der geförderten Teams erfolgt aufgrund einer Bewertung gemäß der oben genannten Kriterien. Wir empfehlen Euch eine rasche Bewerbung. Es gilt das Prinzip „First come, first serve“, d.h. das Angebot gilt solange, bis die hierfür vorgesehenen Mittel erschöpft sind.

Bitte meldet Euch bei Interesse und bei Fragen bei der Geschäftsstelle des Leistungszentrums Nachhaltigkeit Freiburg: geschaeftsstelle@leistungszentrum-nachhaltigkeit.de.

* Euer Team besteht sowohl aus Mitarbeitenden von einer der Freiburger Fraunhofer-Institute als auch der Uni Freiburg. Partner von anderen Institutionen sind darüber hinaus möglich.