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Forschung

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Von der DFG geförderte Projekte

Eine Auswahl aus von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zurzeit geförderten ingenieurwissenschaftlichen Projekten

OC-TRUST - Vertrauenswürdigkeit von Organic-Computing-Systemen

DFG-Forschergruppe 1085 (gefördert seit 2009)

Ziel der von der DFG geförderten Forschergruppe OC-Trust ist es, die Vertrauenswürdigkeit von Organic-Computing-Systemen zu verbessern, um so ihren Einsatz in offenen, heterogenen, sicherheitskritischen und nutzerzentrierten Szenarien zu ermöglichen. Weiterhin soll untersucht werden, ­inwieweit Trust als konstitutives Element von technischen Systemen zur Verbesserung ihrer Robustheit und Effizienz beitragen kann. Dazu werden Methoden, Modelle, Algorithmen und Benutzerschnittstellen entwickelt. Diese Techniken erlauben, Vertrauen beim Entwurf der Systeme zu berücksichtigen und diese auf ihre Vertrauenswürdigkeit hin zu untersuchen. Außerdem ermöglichen sie, Vertrauen zur Laufzeit zu messen und die Systeme in Bezug auf verschiedene Vertrauensaspekte anzupassen.

  • Sprecher: Prof. Dr. Wolfgang Reif
    Universtät Augsburg
    Tel.: 0821 598-2174
    E-Mail: sekretariat.isse@informatik.uni-augsburg.de
    www.informatik.uni-augsburg.de/lehrstuehle/swt/se/ ­projects/oc-trust

Dämpfungseffekte in Werkzeugmaschinen

DFG-Forschergruppe 1087 (Laufzeit: 2010 - 2016)

Ziel: Grundlagenuntersuchungen zur effizienten Dämpfungsbeschreibung und -parametrierung für elementare werkzeugmaschinentypische Körper und Kopplungselemente. Es werden parametrierbare Modelle für Werkzeugmaschinenkomponenten, wie Gestellbauteile, Linearführungen, Kugelgewindespindeln und die dazwischenliegenden Fugen entwickelt, welche mit messtechnisch abgesicherten Vertrauensbereichen hinterlegt werden sollen.

  • Sprecher: Prof. Dr. Christian Brecher
    Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
    Tel.: 0241 8027407
    E-Mail: C.Brecher@wzl.rwth-aachen.de
    www.iwb.tum.de/Forschergruppe_Dämpfung-p-19863691

Steuerung des Energieverbrauchs in der Fertigung und Steigerung der Energieeffizienz durch Automatisierung (ECOMATION)

DFG-Forschergruppe 1088 (Laufzeit: 2009 – 2015)

Ziel: Methoden zur Energieeinsparung durch Automatisierung für die Fertigungstechnik zu entwickeln. Durch situationsoptimales Ansteuern von Komponenten in maschinennahen Energieregelkreisen wird der Verbrauch der einzelnen Maschine minimiert. In maschinenfernen Energieregelkreisen auf Leitebene werden die Planung optimiert, Verlustherde in Anlagen und Fabriken identifiziert und Verbesserungsmaßnahmen eingeleitet. Als Grundlage für die Maßnahmen zur Effizienzsteigerung werden der von den Komponenten und dem Fertigungsverfahren verursachte Energieverbrauch, die Aufteilung in Nutz- und Verlustanteil und Möglichkeiten zur Beeinflussung des Energieverbrauchs analysiert und in Modelle überführt. Um Messdaten handhabbar und aussagefähig zu machen und Vorhersagen zu ermöglichen, wird eine im Bereich der Fertigungstechnik neuartige Modellierungstechnik entwickelt. Es werden Methoden entwickelt, um Verbrauch und Effizienzressourcen auf Basis der Maschinensignale per Software und unter minimalem Einsatz von Zusatzsensorik zu erfassen.

  • Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Steffen Braun
    Universität Stuttgart
    Tel.: 0711-685-83871
    E-Mail: steffen.braun@ifw.uni-stuttgart.de
    www.ifw.uni-stuttgart.de/forschung/forschergruppe_1088

Schutz- und Leitsysteme zur zuverlässigen und sicheren elektrischen Energieübertragung

DFG-Forschergruppe 1511 (gefördert seit 2011)

Ziel: Infolge der Liberalisierung der Strommärkte und der zunehmenden Nutzung erneuerbarer Energien kommt es zu einer steigenden Auslastung der Übertragungsnetze. Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Betriebs elektrischer Energieübertragungssysteme weiterhin aufrechtzuerhalten, sind neue schutz- und leittechnische Konzepte zur Systemführung erforderlich. Die Forschergruppe erforscht hierzu neue innovative schutz- und leittechnische Applikationen einer hochdynamischen echtzeitfähigen Betriebsführung, durch die insbesondere großräumige Systemzusammenbrüche vermieden werden. Schutz- und Regelfunktionen für Erzeuger-Netz-Konfigurationen, Übertragungskorridore sowie die koordinierte Leistungsflussregelung erwachsen dabei aus disziplinübergreifender Forschung in der Elektrotechnik, Informationstechnik, Informatik und Statistik.

  • Sprecher: Prof. Dr. Christian Rehtanz
    Technische Universität Dortmund
    Tel.: 0231 755-2395
    E-Mail: christian.rehtanz@tu-dortmund.de
    http://for1511.tu-dortmund.de/cms/de/Home

Sensorische Mikro- und Nanosysteme

DFG-Forschergruppe 1713 (Laufzeit: 2011-2014)

Ziel: Um im internationalen Vergleich langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben, erfordern intelligente Systeme der Zukunft die Integration von Bauelementen und Komponenten auf Basis neuester Mikro- und Nanotechnologien. Beispiele hierfür sind neue Sensorprinzipien auf Basis von Nanostrukturen, Nanoelektromechanische Systeme (NEMS) oder die Verwendung von Festkörperbauelementen als sensorische Wandler. Diese Ansätze sind die Basis für zukünftige intelligente Systeme, aber noch weit von der Anwendung entfernt. Die Forschergruppe 1713 „Sensorische Mikro- und Nanosysteme“ zielt auf solche zukunftsweisende mikro- und nanotechnologischen Konzepte, die dem Technologietrend More than More zugeordnet werden können.

  • Sprecher: Prof. Dr. Dr. Thomas Geßnerz
    Technische Universität Chemnitz
    Tel.: 0371 531 24420
    E-Mail: thomas.gessner@zfm.tu-chemnitz.de
    www.zfm.tu-chemnitz.de/for1713

AVACS – Automatische Verifikation und Analyse komplexer Systeme

DFG-Sonderforschungsbereich 14 (Laufzeit: 2004-2015)

Ziel: In diesem Projekt werden Methoden und Verfahren zur mathematischen Analyse von Modellen von komplexen sicherheitskritischen eingebetteten Systemen entwickelt. Solche Systeme sind beispielsweise Flugzeuge, Züge, Autos oder andere Artefakte, deren Versagen Leben gefährden kann. Ziel ist, den heutigen Stand der Technik dieser Methoden, mit dem nur jeweils einzelne Aspekte solcher Systeme behandelbar sind (wie Nebenläufigkeit, Zeitverhalten, kontinuierliche Kontrolle, Stabilität, Mobilität, Datenstrukturen, Hardwarebeschränkungen, Modularität, Verfeinerungsebenen), derart zu verbessern, dass eine umfassende, ganzheitliche Verifikation dieser Systeme möglich wird. Betrachtet werden Realzeit-Systeme, Hybride Systeme und grobgranulare Systemstrukturen.

  • Sprecher: Prof. Dr. Werner Damm
    Carl-von-Ossietzky Universität Oldenburg
    Tel.: 0441-9722-500
    E-Mail: werner.damm@uni-oldenburg.de
    www.avacs.org

Eine Companion-Technologie für kognitive technische Systeme

DFG-Sonderforschungsbereich 62 (gefördert seit 2009)

Ziel: Das interdisziplinäre Konsortium aus Informatikern, Ingenieuren, Medizinern, Neurobiologen und Psychologen befasst sich mit der systematischen Erforschung kognitiver Fähigkeiten und deren Realisierung in technischen Systemen. Dabei stehen die Eigenschaften der Individualität, Anpassungsfähigkeit, Verfügbarkeit, Kooperativität und Vertrauenswürdigkeit im Mittelpunkt der Untersuchung. Ziel ist es, diese so genannten Companion-Eigenschaften durch kognitive Prozesse in technischen Systemen zu realisieren und sie an psychologischen Verhaltensmodellen sowie anhand von Hirnmechanismen zu untersuchen. Damit sollen die Grundlagen für eine Technologie geschaffen werden, die menschlichen Nutzern eine völlig neue Dimension des Umgangs mit technischen Systemen erschließt.

  • Sprecher: Prof. Dr. Susanne Biundo-Stephan
    Universität Ulm
    Tel.: 0731-50-24122
    E-Mail: susanne.biundo@uni-ulm.de
    www.sfb-trr-62.de

Zyklenmanagement von Innovationsprozessen - Verzahnte Entwicklung von Leistungsbündeln auf Basis technischer Produkte

DFG-Sonderforschungsbereich 768 (gefördert seit 2008)

Ziel: Der SFB 768 widmet sich der Verbesserung von Innovationsprozessen intergrierter Sach- und Dienstleistungen (Produkt-Service-Systeme, PSS) oder Listungsbündel auf Basis technischer Produkte). Die Effektivität und Effizienz dieser Innovationsprozesse sind die zentralen Zielgrößen des Sonderforschungsbereichs und stellen gleichzeitig wesentliche Herausforderungen innovierender Unternehmen der produzierenden Industrie dar. In den drei Projektbereichen Prozessgrundlagen, Lösungsentstehung und Marktorientierung entwickelt der Sonderforschungsbereich Modelle, Methoden und Werkzeuge mit dem Ziel, Unternehmen zu einer erfolgreichen Durchführung von Innovationsprozessen zu befähigen.

  • Sprecher: Prof. Dr. Birgit Vogel-Heuser
    Technische Universität München
    Tel.: 089 289 16400
    E-Mail: Vogel-heuser@ais.mw.tum.de
    www.sfb768.tum.de

Beherrschung von Unsicherheit in lasttragenden Systemen des Maschinenbaus

DFG-Sonderforschungsbereich 805 (gefördert seit 2009)

Ziel: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Sonderforschungsbereichs SFB 805 erforschen Methoden und Technologien im Rahmen eines neuen SFB-Unsicherheitsmodells, in dem Prozesse, Prozessketten und Zustände in lasttragenden Systemen des Maschinenbaus beschrieben, bewertet und beherrscht werden. Gelingt es, Unsicherheit zu beherrschen, so können die Produktqualität aufrechterhalten, Ausfälle begrenzt, Sicherheitsbeiwerte minimiert, gegenwärtige Überdimensionierung vermieden, Ressourcen geschont, Einsatzbereiche erweitert und damit wirtschaftliche Vorteile ermöglicht werden. Unsicherheit ist dabei als ein generelles, in jedem Planungs- und Lebenslaufprozess auftretendes Phänomen aufzufassen und unabhängig von der Art und Verortung des jeweils betrachteten Prozesses in einheitlicher und nutzbarer Form zu beschreiben.

  • Sprecher: Professor Dr.-Ing. Peter Pelz
    Technische Universität Darmstadt
    Tel.: 06151 16-2153
    E-Mail: peter.pelz@fst.tu-darmstadt.de
    www.sfb805.tu-darmstadt.de/sfb805/index.de.jsp

Sustainable Manufacturing – Globale Wertschöpfung nachhaltig gestalten

DFG-Sonderforschungsbereich 1026 (gefördert seit 2012)

Ziel: Von den heute mehr als 7 Milliarden Menschen der Weltbevölkerung gehören weniger als 1 Milliarde zur frühindustrialisierten Welt in Europa, Nordamerika, Japan, Südkorea, Australien und wenigen weiteren Inseln des Wohlstands. Der Rest ist bemüht, zu dieser industrialisierten Welt aufzuschließen. Würde die Lebenswelt dieser aufstrebenden Völkerschaften durch die gegenwärtig vorherrschenden Techniken der Industrieländer geprägt, so stiege der globale Ressourcenverbrauch über jedes ökologisch, ökonomisch und sozial verantwortbare Maß. Es ergibt sich somit die Frage, welche Produktionstechniken zur Bewältigung dieser Wachstumsraten im ökonomisch, ökologisch und sozial gebotenen Rahmen zugrunde liegen dürfen. Mit der Hypothese nachhaltiger industrieller Wertschöpfungsnetze stellt sich der Sonderforschungsbereich der globalen Nachhaltigkeitsherausforderung aus einer produk­tions­wissenschaftlichen Perspektive.

  • Sprecher: Professor Dr.-Ing. Günther Seliger
    Technische Universität Berlin
    Tel.: 314-22014
    E-Mail: guenther.seliger.1@tu-berlin.de
    www.sustainable-manufacturing.net

Algorithm Engineering

DFG-Schwerpunktprogramm 1307 (gefördert seit 2007)

Ziel: Das Schwerpunktprogramm tritt an, um zu einem nachhaltigen Innovationsschub bei der Anwendung von Algorithmen zu führen, indem es das Algorithm Engineering (AE) schneller vorantreibt, breiter etabliert und stärker vernetzt. Gefördert werden Forschungsarbeiten, die mit Hilfe der Methoden des AE maßgeblich zur Überbrückung zurzeit vorhandener Lücken zwischen Theorie und Praxis beitragen.

  • Sprecher: Prof. Dr. Peter Sanders
    Universität Karlsruhe
    Tel.: 0721-608-47580
    E-Mail: sanders@kit.edu
    www.algorithm-engineering.de

Kleine Werkzeugmaschinen für kleine Werkstücke

DFG-Schwerpunktprogramm 1476 (gefördert seit 2010)

Ziel des Schwerpunktprogramms ist die Entwicklung und prototypische Erprobung wissenschaftlich fundierter Methoden, um neuartige Werkzeugmaschinen für die Mikrofertigung bauen zu können, die in ihren charakteristischen technologischen und technischen Kenngrößen an die zu fertigenden Mikrowerkstücke angepasst sind. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms findet eine Konzentration auf Werkzeugmaschinen für trennende Verfahren unter Nutzung mechanischer (Spanen), thermischer (Laser), elektrothermischer (Funken­erosion) und elektrochemischer Energie statt. Erwartet wird, dass die neuen Maschinen technische, ökonomische und ökologische Vorteile besitzen. So sollen die Maschinen die Herstellung komplexer Werkstücke mit höherer Genauigkeit aus einem großen Werkstoffspektrum ermöglichen und sich zudem durch eine immanent höhere Veränderbarkeit in Struktur und Aufstellort auszeichnen. Ökonomische und ökologische Vorteile sollen durch geringe Kosten und durch einen geringeren Ressourcenverbrauch für Herstellung und Betrieb der Maschine realisiert werden.

  • Sprecher: Professor Dr. Jens P. Wulfsberg
    Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg
    Tel.: 040 - 6541 - 2271
    E-Mail: jens.wulfsberg@hsu-hh.de
    www.hsu-hh.de/laft/index_BJNAPR0DoiMNY3a7.html

Reliably Secure Software Systems - Zuverlässig sichere Software-Systeme

DFG-Schwerpunktprogramm 1496 (gefördert seit 2010)

Ziel: Das Schwerpunktprogramm Zuverlässig sichere Softwaresysteme zielt auf die Entwicklung eines neuen konzep­tionellen und technischen Rahmens für Sicherheit, der die Zertifizierung von Sicherheitsgarantien auf ein semantisch fundiertes Verständnis von Programmen und Sicherheits­aspekten abstützt.

  • Sprecher: Prof. Dr. Heiko Mantel
    Technische Universität Darmstadt
    Tel.: 06151 16-5226
    E-Mail: mantel@mais.informatik.tu-darmstadt.de
    www.reliably-secure-software-systems.de

Entwurf und Architekturen verlässlicher ein­gebetteter Systeme

DFG-Schwerpunktprogramm 1500 (Laufzeit: 2010-2016)

Ziel: The goal is to develop new methods and architectures that will - at system level - eliminate the negative effects (like malfunctioning, performance degradation, increased power consumption etc.) caused by the inherent unreliability observed at transistor and physical level. This Priority Programme is based upon the following five columns to research the described problems: Technology Abstraction, Dependable Hardware Architectures, Dependable Embedded Software, Design Methods, Operation, Observation and Adaptation.

  • Sprecher: Prof. Dr. Jörg Henkel
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
    Tel.: 0721-608-46050
    E-Mail: henkel@kit.edu
    www.dfg.de/foerderung/programme/listen/projektdetails/index.jsp?id=130969381

Autonomes Lernen

DFG-Schwerpunktprogramm 1527 (Laufzeit: 2012-2018)

Ziel: Das Schwerpunktprogramm zielt auf neue Forschungsansätze in Richtung autonom lernender Systeme. Kern­aspekte und Ziele des autonomen Lernens sind:

  • die Unabhängigkeit des lernenden Systems von einem menschlichen Experten; dazu soll das System Entscheidungen über die Wahl von Parametern, Repräsentationen oder Aktionen eigenständig treffen können;

  • eine entsprechend ganzheitliche Betrachtung von Lern- und Entscheidungsproblemen und ihrer Einbettung in laufendes Systemverhalten (anstelle von getrenntem Offline-Lernen);

  • die autonome Exploration und die aktive Suche nach Information statt des Lernens aus vorgegebenen Datensätzen;

  • die autonome Erzeugung geeigneter Repräsentationen.

  • Sprecher: Prof. Dr. Marc Toussaint
    Universität Stuttgart
    Tel.: 0711 685 88376
    E-Mail: marc.toussaint@ipvs.uni-stuttgart.de
    http://autonomous-learning.org

Design For Future - Managed Software Evolution

DFG Schwerpunktprogramm 1593 (Laufzeit: 2012-2018)

Ziel: Dieses Schwerpunktprogramm wurde gegründet, um fundamentale neue Ansätze in der Software-Entwicklung im Bereich langlebige Software-Systeme zu entwickeln. Die bisherige Forschung in der Software-Entwicklung löst aktuelle Probleme mit Legacy-Software, die Adaption von Software auf neue Plattformen und die kontinuierliche Weiterentwicklung von Software-Systemen im Hinblick auf ständig wechselnde Anforderungen, neuentstehende Technologien, und die Integration neuer Software-, Hardware- und System-Komponenten nicht. Daher sind neue Ansätze, Methoden und Werkzeuge zur Entwicklung von jungbleibender Software, die ihre ursprüngliche Funktionalität und Qualität behält und sich kontinuierlich während der gesamten Lebensdauer verbessert, notwendig. Es ist beabsichtigt eine Methodik zur kontinuierlichen Evolution von Software und Software/Hardware-Systemen zu entwickeln, damit sich solche Systeme an ändernde Anforderungen und Umgebungen adaptieren können.

  • Sprecher: Prof. Dr. Ursula Goltz
    Technische Universität Braunschweig
    Tel.: 0531 391-3277
    E-Mail: u.goltz@tu-braunschweig.de
    www.tu-braunschweig.de/ips/research/focuses/spp1593

Drahtlose Ultrahochgeschwindigkeitskommunikation für den mobilen Internetzugriff

DFG Schwerpunktprogramm 1655 (Laufzeit: 2012-2018)

Ziel: Mit diesem Forschungsschwerpunkt wird ein neuer Geschwindigkeitsbereich für drahtlose Systeme von 100 Gb/s und mehr betreten. Dieser Bereich wird bislang nur durch glasfaserbasierte Kommunikationstechniken erreicht. Um solch hohe Übertragungsraten in drahtlosen Systemen zu erzielen, müssen neue Paradigmen der Systemarchitektur, neue algorithmische und technologische Methoden sowie eventuell neue Halbleiterbauteile geschaffen werden. Die Energieeffizienz drahtloser Übertragung ist hierbei die größte Herausforderung. Zur Realisierung dieser Ziele bedarf es neuer hochintegrierter Halbleiterkomponenten und Integrationskonzepte. Neue Konzepte zur Aufteilung der Signalverarbeitung zwischen analogem und digitalem Basisband rücken in den Mittelpunkt des Interesses. Dies erfordert zahlreiche Synergien in den Bereichen Architektur eingebetteter Systeme, elektronische Schaltungstechnik, Aufbau- und Verbindungstechnik und Protokolldesign. Insbesondere erwarten wir eine nachhaltige Beeinflussung des Bereichs der extrem energieeffizienten Schaltungen.

  • Sprecher: Prof. Dr. Rolf Kraemer
    Brandenburgische Technische Universität
    Tel.: 0335 5625342
    E-Mail: kraemer@ihp-microelectronics.com
    www.dfg.de/foerderung/programme/listen/projektdetails/index.jsp?id=220133744

Selbstorganisierende Sensor/Aktor-Netzwerke

DFG-Graduiertenkolleg 1194 (Laufzeit: 2005- 2014)

Ziel: Die Forschung im Graduiertenkolleg 1194 konzentriert sich auf selbstorganisierende Sensor/Aktor-Netzwerke. Solche Netzwerke bestehen aus zahlreichen kleinen und autonomen Geräten, die verwendet werden, um physikalische Phänomene zu überwachen und zu steuern. Um alle Anforderungen zu erfüllen sollte das System effizient, zuverlässig und kosteneffizient sein. Deshalb müssen verschiedene Aspekte mit Bezug zu Hardware, Kommunikation und Informationsverarbeitung untersucht werden. Die Forschungsarbeiten richten sich inhaltlich dementsprechend an den drei Teilgebieten aus und nehmen in den behandelten Forschungsfragen Bezug auf diese Gebiete.

  • Sprecher: Prof. Dr. Uwe D. Hanebeck
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
    Tel.: 0721-608-43909
    E-Mail: uwe.hanebeck@ieee.org
    http://telematics.tm.kit.edu/projects_141.php

Algorithmische Synthese reaktiver und diskret-kontinuierlicher Systeme (Algo-Syn)

DFG-Graduiertenkolleg 1298 (Laufzeit: 2006- 2015)

Ziel: Methoden der Softwarevalidierung und -verifikation sind heute gut etabliert, durch adäquate formale Modelle abgesichert und auch in der praktischen Anwendung erprobt. Dagegen ist der anspruchsvollere Ansatz der automatischen Synthese von Software – und auch Hardware – erst rudimentär entwickelt, obwohl es ein Potenzial für den Einsatz von Syntheseverfahren in zahlreichen Szenarien gibt, so vor allem in reaktiven (Multi-Agenten-)Systemen mit geringer Datenkomplexität sowie in Leit- und Steuerungssystemen. Sowohl in der theoretischen Informatik als auch in der Praxis der Ingenieurdisziplinen wird die Frage der Synthese verfolgt, allerdings aus ganz unterschiedlichen Blickwinkeln. Das Graduiertenkolleg Algo-Syn will eine Integration dieser Forschungen erreichen und ein Instrumentarium von formalen Modellen und algorithmisch realisierbaren Verfahren entwickeln, das die Anforderungen einschlägiger Ingenieurdisziplinen berücksichtigt.

  • Sprecher: Prof. Dr. Wolfgang Thomas
    Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
    Tel.: 0241-80 21710
    E-Mail: thomas@automata.rwth-aachen.de
    www.algosyn.rwth-aachen.de

Micro Energy Harvesting – Energy Harvesting für Mikrosysteme

DFG-Graduiertenkolleg 1322 (Laufzeit: 2006-2015)

Ziel: Mit dem Wachsen verteilter Mikrosysteme, zum Beispiel Sensornetze, entsteht ein gravierendes Energieversorgungsproblem im Kleinen. Bisher werden sie fast ausschließlich über Kabel oder von verteilten Energiespeichern (z.B. ­Batterien) versorgt. Diese Konzepte erreichen Grenzen, sobald ein System schlecht zugänglich ist, (z.B. medizinische Implantate), sehr weit verteilt ist (z.B. Sensorsysteme der Gebäudetechnik) oder extremen Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist (z.B. Reifendrucksensoren). Es ist für die Zukunft kaum denkbar, noch weitaus komplexere, zum Teil mobile und weitverteilte Systeme per Draht oder Batterie mit Energie zu versorgen. Vor diesem Hintergrund stellt das Micro Energy Harvesting, das heißt das Ernten von Energie aus der lokalen Umgebung eines Mikro-Systemknotens, ein hochinnovatives und äußerst aussichtsreiches Konzept zur Versorgung verteilter Mikrosysteme dar. Diese im Graduiertenkolleg verfolgte Energiewandlung im Kleinen, greift das Prinzip der dezentralen Energiewandlung aus lokalen Ressourcen (Wind, Wasser, Thermie) auf und transformiert dieses auf das Niveau der ­Mikroenergietechnik.

  • Sprecher: Prof. Dr. Peter Woias
    Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
    Tel.: 0761-203-7491
    E-Mail: woias@imtek.de
    www.meh.uni-freiburg.de/?set_language=de

Heterogene Bildsysteme

DFG-Graduiertenkolleg 1773 (gefördert seit 2012)

Ziel: Moderne Digitalkameras mit automatischer Gesichtserkennung, Computertomographen oder Smartphones – all diese Geräte haben eines gemeinsam: Sie können Bilder verarbeiten oder analysieren und somit modifizierte Abbilder der Realität schaffen. Dazu nutzen die Geräte neben dem Hauptprozessor meistens weitere Prozessoren, die speziell bei der Bildverarbeitung oder -erzeugung helfen, die Geräte arbeiten also heterogen. Solche heterogenen Bildsysteme zu planen, zu entwickeln und zu realisieren ist das Ziel des Graduierten­kollegs.

  • Sprecher: Prof. Dr. Marc Stamminger
    Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
    Tel.: 09131/85-29919
    E-Mail: marc.stamminger@informatik.uni-erlangen.de
    www.uni-erlangen.de/infocenter/meldungen/nachrichten/ ­2012/2/9/1489.shtml

Neue Herausforderungen für die Kryptographie in ubiqitären Rechnerwelten (UbiCript)

DFG-Graduiertenkolleg 1817 (Laufzeit: 2012-2014)

Ziel: Erforscht werden kryptographische Grundlagen für IT-Sicherheit beim Einsatz in ubiquitären Anwendungen wie zum Beispiel Cloud Computing, Private Data Mining und RFID.

  • Sprecher: Prof. Dr. Alexander May
    Ruhr-Universität Bochum
    Tel.: 0234 / 32 - 223261
    E-Mail: alex.may@ruhr-uni-bochum.de
    www.ubicrypt.hgi.rub.de/index.html.de

Diskrete Optimierung technischer Systeme unter Unsicherheit

DFG-Graduiertenkolleg 1855 (gefördert seit 2013)

Ziel: Bei der Entwicklung und dem Betrieb technischer Systeme – wie etwa Fertigungssysteme, Logistik-Netze oder großer IT-Systeme – müssen zahlreiche Konfigurations- und Entwurfsentscheidungen getroffen werden, damit die geforderten Leistungen möglichst ressourcenschonend und kostengünstig erbracht werden. Diese Entscheidungen basieren auf der Lösung von Optimierungsproblemen, wobei deren Parameter in vielen Fällen durch das Vorhandensein von Alternativen diskret oder gemischt diskret-kontinuierlich sind. Das Graduiertenkolleg soll sich mit der Thematik der diskreten Optimierung unter Unsicherheit beschäftigen und ­zugleich den Menschen in den Optimierungsprozess einbeziehen. Konkrete Anwendungsszenarien werden aus den Bereichen Logistik, Produktion und IT-Systeme gewählt. Die Thematik des Graduiertenkollegs ist stark interdisziplinär ausgerichtet und kombiniert Fragestellungen aus der Optimierung, der Algorithmik, der Statistik, den Anwendungswissenschaften und der Psychologie.

  • Sprecher: Prof. Dr. Peter Buchholz
    Technische Universität Dortmund
    Tel.: 0231 7554746
    E-Mail: peter.buchholz@cs.uni-dortmund.de
    http://grk1855.tu-dortmund.de/cms/de/forschung/index.html

Integrierte Energieversorgungsmodule für straßengebundene Elektromobile (MobilEM)

DFG-Graduiertenkolleg 1856 (gefördert seit 2013)

Ziel: Das Graduiertenkolleg MobilEM verfolgt das Ziel, physikalische Grundlagen elektrochemischer Speicher für mobile Antriebe zu erforschen und diese mit neuartigen kraftstoffbetriebenen Aggregaten zur Reichweitenvergrößerung, sogenannte Range-Extendern, zu kombinieren. Das Range-­Extender-Modul ermöglicht die energetisch sinnvolle Dimensionierung des elektrischen Speichers, die thermische Konditionierung des elektrochemischen Speichersystems und die ­effiziente Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums.

  • Sprecher: Prof. Dr. Stefan Pischinger
    Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
    Tel.: 0241 80 48001
    E-Mail: pischinger@vka.rwth-aachen.de
    www.mobilem.rwth-aachen.de

Matheon – Mathematik für Schlüsseltechnologien: Modellierung, Simulation und Optimierung realer Prozesse

DFG-Forschungszentrum 86 (Laufzeit: 2002 - 2014)

Ziel: Das DFG-Forschungszentrum Matheon entwickelt Mathematik für Schlüsseltechnologien und unterstützt Partner in Industrie, Wirtschaft und Wissenschaft. Schule und Öffentlichkeit bilden einen weiteren Fokus der Aktivitäten. Matheon wird von den drei Berliner Universitäten (FU, HU and TU) und den Forschungsinstituten (WIAS und ZIB) gemeinsam getragen.

  • Sprecher: Prof. Dr. Volker Mehrmann
    Technische Universität Berlin
    Tel.: 030 314-25736
    E-Mail: mehrmann@math.tu-berlin.de
    www.matheon.de

Simulationstechnik – Simulation Techology (SimTech)

DFG-Exzellenzcluster 310 (gefördert seit 2007)

Ziel: Die generelle Zielstellung besteht darin, Simulationstechnologie von isolierten numerischen Ansätzen hin zu einer integrierten Systemwissenschaft weiterzuentwickeln. Des Weiteren ist beabsichtigt, zu fünf visionären Anwendungsbereichen innovative Lösungen zu erarbeiten. Dazu gehören Lösungen, die

  • von einer empirisch dominierten Materialbeschreibung zu simulationsbasiertem Design neuer Werkstoffe mit maßgeschneiderten Hightech-Eigenschaften führen,

  • eine vollständig virtualisierte Entwicklung von Prototypen und Fabrikanlagen erlauben,

  • komplexe und umfassende Methoden in der Umwelttechnik darstellen, zum Beispiel hinsichtlich der Handhabung von Treibhausgasen oder des globalen Klimawandels,

  • von der klassischen Biologie zu einer systembiologischen Betrachtung von technischen und natürlichen Systemen führen,

  • Einzellösungen in der Biomechanik zu einer allgemeinen Beschreibung des menschlichen Körpers zusammenfassen, mit Nutzen etwa für die Medizintechnik und Crashtests.

  • Sprecher: Prof. Dr. Wolfgang Ehlers
    Universität Stuttgart
    Tel.: 0711-685-66346
    E-Mail: ehlers@mechbau.uni-stuttgart.de
    www.simtech.uni-stuttgart.de

Zentrum für Perspektiven in der Elektronik

DFG-Exzellenzcluster 1056 (Laufzeit 2012-2017)

Das Ziel besteht darin, in einem weltweit einzigartigen Ansatz alternative Materialien, Technologien und Systeme für die Elektronik der Zukunft zu konstruieren. Die Bedeutung dieses Vorhabens erschließt sich, wenn man sich vor Augen führt, wie sehr die so genannte digitale Revolution unsere Gesellschaft verändert hat und weiter radikal verändern wird: Internet, Smartphones und Mobilfunk sind dafür drei äußerst populäre und gleichzeitig repräsentative Beispiele. Ihre rasante Entwicklung im letzten Jahrzehnt basiert auf der unglaublichen Dynamik der Basistechnologie heutiger Elektronik: der CMOS-Halbleitertechnologie. Die Weiterentwicklung dieser Technologie stößt jedoch zunehmend an physikalische Grenzen der stetigen Strukturverkleinerung. Daher ist es das Ziel der Dresdner Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, alternative und komplementäre Technologien für die Elektronik der Zukunft zu erforschen, um die absehbaren Grenzen der herkömmlichen Technologie überwinden zu helfen.

  • Koordinator und wissenschaftlicher Direktor: Prof. Dr. Dr. Gerhard P. Fettweis
    Technische Universität Dresden
    Tel.: 0351 463 41000
    E-Mail: gerhard.fettweis@tu-dresden.de
    http://tu-dresden.de/exzellenz/exzellenzcluster/exz_cfaed/index.html

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