Projekte

Themen aus allen WIR!-Projekten und weiteren Netzwerken

Erfolgreich kommunal

Smart City Zwönitz

Zwönitz wird Modellstadt. Mit fünf Millionen Euro fördert das Bundesministerium des Innern in den nächsten sieben Jahren die Bergstadt Zwönitz. Ziel ist es auf Grundlage digitaler Werkzeuge einen echten Mehrwert für die Zwönitzer Bürger zu schaffen. Die Ansiedlung möglichst vieler junger Menschen, insbesondere Familien, soll vorangetrieben werden und so der Rückgang der Bevölkerung entgegen dem allgemeinen Trend im Erzgebirge gestoppt werden. Grundlage dafür ist die Digitalstrategie der Stadt, welche im Herbst 2021 fertig gestellt wird. Erste Projektideen werden aber bereits jetzt umgesetzt. Diese umfassen einen innovativen Rufbus mit digitalem Buchungssystem, den Aufbau eines Gründer- und Innovationszentrums, dem SPEICHER Zwönitz, die flächendeckende Nutzung von Sensortechnik oder die Onlinekommunikation über eine neue Informationsplattform. Die Stadt sucht zukünftig Partner aus Forschung, Lehre und Wirtschaft, um innovative Projekte in allen Bereichen der Daseinsvorsorge zu initiieren und so ein produktives Umfeld, gerade für junge Unternehmen, im Erzgebirge zu schaffen.

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SmartERZ-Ideenworkshop

Metall contra Verbundwerkstoffe bei der KOKITECHNIK Transmission Systems GmbH

30 Teilnehmer entwickelten Ideen zu neuen Anwendungen von Leichtbaumaterialien mit integrierten Funktionselementen. Durch die Beteiligung unterschiedlichster Branchenvertreter wurden getreu dem Motto „Querdenken bringt Innovation“ kreative Ideen zum Einsatz neuer Leichtbau-Materialien, zur Funktionsintegration und zu Anwendungsbeispielen von Smart Composites generiert und diskutiert.

SmartERZ-Ideenworkshop

SmartERZ-Projekt eHeatDigiLine

Konfigurator basierte Produktionslinie individueller textiler Fahrzeugheizungen für die E-Mobilität

Projektpartner: Köstler GmbH, TITV e.V., FlyActs GmbH

Es dreht sich alles um das Zukunftsthema E-Mobilität. Ziel ist die Entwicklung einer Technologie zur hocheffizienten Serienfertigung individueller textiler Flächenheizungen für E-Autos. In diesen kann nicht mehr, wie bisher bei Verbrennungsmotoren, die Abwärme für die Innenraumheizung in der kalten Jahreszeit sorgen. Gefragt sind auch zunehmend individualisierte Lösungen für die textilintegrierten Heizmodule mit mehr Komfort für den Kunden. In einem geplanten Konfigurator sollen Nutzer dann auch bestimmte Heizungsparameter auswählen können.

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SmartERZ-Projekt SmartHydro

Technologieentwicklung für intelligente Tankträgersysteme von wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen

Projektpartner: Formen- und Werkzeugbau Gebrüder Ficker GmbH, TISORA Sondermaschinen GmbH, LSE Lightweight Structures Engineering GmbH und Cetex Institut gGmbH

Hier geht es um das Trendthema der Brennstoffzellentechnologie und die Entwicklung wasserstoffbetriebener Fahrzeuge. Befüllte Wasserstoffbehälter weisen sehr hohe Drücke von ca. 700 bar auf und müssen damit im Behälter und dessen Trägersystemen höchsten Sicherheitsanforderungen entsprechen. Diese Trägersysteme dienen auch zum Schutz der Tanks und stellen hochgradig sicherheitsrelevante Bauteile dar. Diesen Aspekt greift das geplante Forschungsprojekt auf. Das Projektteam plant die Technologieentwicklung zur Herstellung dieser Bauteile vollautomatisiert und großserientauglich am Beispiel eines Tankträgersystems aus einem Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge.

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SmartERZ-Projekt SMARTStrat

Prüf- und Fertigungsstrategien für Smart Composite Anwendungen

Projektpartner: Mogatec Moderne Gartentechnik GmbH, Hugo Stiehl Kunststoffverarbeitung GmbH, Steinbeis-Innovationszentrum Automation in Leichtbauprozessen (ALP), CIP Mobilitiy GmbH

Smart Composite Anwendungen bei E-Rollern, E-Bikes oder Lastenfahrzeugen sollen im ersten Forschungsverbund eine vollautomatisierte Integration, Kontaktierung und Kalibrierung von elektronischen Funktionselementen erhalten. Notwendig wird dies, da die Herstellung von Smart Composites für diese Mikromobilitätsanwendungen bisher mit einem hohen Maß an manueller Fertigung einhergeht. Das treibt natürlich die Kosten in die Höhe. Es bedarf also intelligenter Plattform- und Bauweisen-Konzepten, die im Projekt SMARTStrat bis zur Serienproduktion entstehen sollen. Die Komponenten bis hin zu kompletten leichten Elektrofahrzeugen könnten dann mithilfe eines durchgängigen Montagekonzeptes vollautomatisiert und kostensparend im Erzgebirge gefertigt werden.

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SmartERZ-Projekt TRYCYCLE

Entwicklung und Konzeptionierung eines SmartERZ Smart Composites Recycling Center

Projektpartner: STFI e. V. Chemnitz, TU Chemnitz, Curt Bauer GmbH, Ingenieurbüro Weißflog, Cortesa GmbH, Becker Umweltdienste GmbH, Hörmann Rawema Engineering & Consulting GmbH, Norafin Industries GmbH

Auch smarte Materialien unterliegen dem Produktlebenszyklus – beispielsweise in der Automobil-, Schiff- und Luftfahrtindustrie sowie bei den Windenergieanlagen. Die Nachnutzung und Wiederaufbereitung der wertvollen Rohstoffe am Ende ihrer Anwendung ist eine Herausforderung für die Nachhaltigkeit der hochentwickelten Verbundwerkstoffe. Dieser Aufgabe stellt sich das Forschungsprojekt TRYCYCLE mit acht Partnern. So sollen Konzepte, Technologien und Prozessketten zum Recycling von Smart Composites in den nächsten zwei Jahren entstehen. Als Basis für die Entwicklungsarbeit dienen bereits vorhandene Beispiele aus der Textil- und Kunststofftechnik und Elektrotechnik, die für den Einsatz zum Recycling von Smart Composites qualifiziert werden.
Darüber hinaus sieht das Projekt die Implementierung einer offenen Entwicklungs- und Dienstleistungsplattform vor. Das Smart Composites Recycling Center stellt den Unternehmen Ressourcen in Form von Anlagen, Personal oder Infrastrukturen im Rahmen einer gemeinsamen Nutzung zur Verfügung.

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SmartERZ-Projekt Knittronic

Entwicklung von dehnbaren, elektronischen Schaltungen, welche kundenspezifisch digital erstellt und anschließend gewirkt und gestrickt werden

Projektpartner: Textilausrüstung Pfand GmbH, KSO-Textil GmbH, Pressless GmbH, Ruther & Einenkel GmbH & Co. KG, TITV e. V. Greiz

Der Bedarf an Wearables, d. h. smarte elektronische Geräte, welche am Körper getragen werden, und deren Markt stiegen in den letzten Jahren stetig an. Prognosen zeigen, dass dieser Trend anhält. In Bereichen wie Automotive, Biometrics, Digital Signage, Healthcare, Mobile und Smart Devices haben Wearables neue Einsatzfelder erschlossen. Es sind innovative Lösungen gefragt, um der stetig wachsenden Nachfrage nach Wearables und flexibler, dehnbarer und zuverlässiger Elektronik gerecht zu werden. Aktuelle Ansätze verwenden Materialien wie z. B. Kautschuk, Silikon oder Substrate. Zwar sind diese teilweise waschbar, aber sie besitzen keine Luftdurchlässigkeit und schränken die Bewegung des Trägers ein.
Ziel des Vorhabens Knittronic ist daher die Entwicklung und Charakterisierung eines zuverlässigen, smarten, elektronischen Textils, welches dehnbar bzw. elastisch ist und bei Beanspruchung seinen elektrischen Widerstand nicht ändert.

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SmartERZ-Projekt LÖST

Leichte, Ökologische, Smarte Transportsysteme

Projektpartner: LiGenium GmbH, FiberCheck GmbH, TU Chemnitz, MOGATEC GmbH, Arendt Gruppe

Die Digitalisierung und damit die Optimierung der Lieferkette innerhalb der Logistik sind wichtige Maßnahmen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit. Dabei besteht der Transportprozess gleich aus einem Kompromiss von sieben Kriterien: 1. das richtige Transportgut, 2. zum richtigen Zeitpunkt, 3. in der richtigen Anzahl, 4. der richtigen Qualität mit 5. dem geringstem technischen Aufwand bzw. Kosten („Lean Strategie“) und 6. kleinsten ökologischen Impact, 7. an den richtigen Ort zu liefern. Transportsysteme nehmen das Transportgut auf und leisten einen wesentlichen Beitrag zum Transportziel. Konventionell wird dabei nur Punkt 5 (technischer Aufwand und Kosten) vom Transportsystem bedient.
Zielstellung des Forschungsprojektes LÖST ist es, mit einer Weiterentwicklung des Systems für alle sieben Punkte einen Mehrwert zu erreichen. An der Entwicklung und Umsetzung eines smarten ökologischen Transportsystems in Holzbauweise für den allgemeinen Warentransport im Bereich Stückgut sind die fünf Partner beteiligt.

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SmartERZ-Projekt StrukTronik

Strukturkonforme Einbettung von mikroelektrischen Systemen in thermoplastische Verbundstrukturen

Projektpartner: TU Chemnitz: Professur für Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung, Komitec electronics GmbH, EDC Electronic Design Chemnitz GmbH, KSG GmbH, KOKI TECHNIK Transmission Systems GmbH

Das Hauptanliegen des geplanten Vorhabens „StrukTronik“ ist die Verbindung großserientauglicher Basistechnologien der Kunststoffverarbeitung mit etablierten Prozessen aus der Elektrotechnik/Mikroelektronik zur Entwicklung von Technologien, die eine strukturkonforme Einbettung mikroelektrischer Systeme in thermoplastische Verbundstrukturen erlauben. Durch die Integration von Mikrosystemen der Elektrotechnik wird zusätzlich die Funktionalität von Leichtbaustrukturen gesteigert, die zur vollen Ausschöpfung des Energieeinsparungs- und Leichtbaupotentials beiträgt und zugleich eine durchgängige Digitalisierung von der Produktentstehung über die Nutzungsphase bis zur Wiederverwertung erlaubt. Das geplante Vorhaben fokussiert eine neuartige Leiterplattentechnologie zur prozesskonformen Integration mikroelektronischer Systeme in Faserverbundstrukturen mit skalenübergreifender Leiterstruktur.

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SmartERZ-Projekt HZwo: Smart-Bipolar

Intelligente Composite Bipolarplatten mittels Spritzprägen

Projektpartner: Wesko GmbH, Noon GmbH, Strobelt CAD/CAM Service, WätaS Wärmetauscher Sachsen GmbH, TU Chemnitz – Professur Alternative Fahrzeugantriebe, TU Chemnitz – Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung

„Grüner Wasserstoff“ ist aktueller denn je und die Wettbewerbsfähigkeit dieses Energielieferanten rückt durch zahlreiche Forschungsarbeiten in greifbare Nähe. Mit Hilfe von Brennstoffzellen, die auf Bipolarplatten basieren, wird die im Wasserstoff gebundene Energie technisch verwertbar. Hier setzt das Projekt HZwo: Smart-Bipolar an und die sechs Partner widmen sich der Entwicklung einer effizienten Herstellungstechnologie für neuartige Smart-Composite-Bipolarplatten. Die langlebigen Platten sollen mittels Spritzprägeverfahren hergestellt werden, was eine materialschonendere Füllung der filigranen Kanalstrukturen ermöglicht. Diese effiziente Herstellungstechnologie erfolgt in kürzeren Taktzeiten und einer einfacheren, schonenderen Prozessführung. Im Ergebnis sollen die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Bipolarplatten durch die Integration von smarten Textilstrukturen weiter optimiert werden. Die Einsatzgebiete dieser Technologie reichen von Industrie- über Verkehrsanwendungen bis hin zu Wärmeversorgung.

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Smart Rail Projekt

Smarte Mobilitätsketten im ländlichen Raum

Projektpartner: TU Chemnitz, Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme Chemnitz, Regionalverkehr Erzgebirge, DB Regio Verkehrsnetz/Erzgebirgsbahn, Landkreis Erzgebirge, Stadt Annaberg-Buchholz, SachsenMedia eG

Ziel des WIR!-Startprojektes ist die Entwicklung eines smarten, multimodalen und vernetzten Mobilitätskonzeptes für einen im Laufe des Projekts festzulegenden Mobilitätsraum in der Region Chemnitz-Erzgebirge. Das Konzept soll den ÖPNV in der genannten Region stärken, dabei lokal vorhandene Infrastrukturen bestmöglich nutzen und, wo nötig, sinnvoll ergänzen sowie durch den umfassenderen Rückgriff auf öffentliche und kollaborative Mobilitätsleistungen gleichzeitig die ökologische sowie ökonomische Nachhaltigkeit der dortigen Mobilität verbessern.

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Smart Rail Projekt

KI-bezogene Test- und Zulassungsmethoden

Projektpartner: TU Chemnitz, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Verkehrssystemtechnik Braunschweig, Fraunhofer-Institut Chemnitz, IFB Institut für Bahntechnik GmbH, IVS Ingenieurgesellschaft für Verkehrssicherungstechnik GmbH, Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr GmbH, Siemens Mobility GmbH, Smart Rail Connectivity Campus e. V. Annaberg-Buchholz

Zukünftig werden viele Innovationen im Feld des intelligenten Schienenverkehrs Methoden der künstlichen Intelligenz nutzen. Allerdings sind die üblichen Verfahren für Sicherheitsnachweise für Systeme auf KI-Basis aktuell langwierig bzw. ohne Betrieb überhaupt nicht oder nur in sehr eingeschränkten Grenzen anwendbar. Ziel des Vorhabens ist daher zum einen, generell einen Anwenderkompass für den Erprobungs- und Zulassungsprozess im Schienenverkehr zu erarbeiten. Zum anderen dient das Verfahren dazu, mögliche Wege zur Sicherheitsnachweisführung für KI-Verfahren zu identifizieren und Bedarfe zur Anpassung bzw. Überarbeitung der geltenden Zulassungsvorschriften abzuleiten.

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Smart Rail Projekt

Energieeffiziente und robuste Antriebsregelung von Zügen

Projektpartner: TU Chemnitz, IVS Ingenieurgesellschaft für Verkehrssischerungstechnik GmbH, Smart Rail Connectivity Campus e. V. Annaberg-Buchholz, TU Dresden

Von Seiten der Eisenbahnverkehrsunternehmen ist bekannt, dass der Kraftstoffverbrauch und der Verschleiß unter gleichen Bedingungen zwischen Triebfahrzeugen deutlich variieren können. Dies führt zu höheren Umweltbelastungen und Kosten gegenüber einem gleichmäßig geringen Verbrauch bzw. Verschleiß. Ziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung einer energieeffizienten, verschleißärmeren und gegenüber veränderten Betriebsbedingungen unempfindlichen (robusten) Antriebsregelung gemäß den eisenbahntechnischen Gegebenheiten für Züge.

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Smart Rail Projekt

SmartWindow – Transparente Displays für kollektive visuelle Fahrgastinformationen

Projektpartner: TU Chemnitz, Fraunhofer Institut Chemnitz, Smart Rail Connectivity Campus e. V. Annaberg-Buchholz, Ingenieurbüro Weißflog Elektrotechnik

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und realitätsnahe prototypische Erprobung eines kollektiven visuellen Fahrgastinformationssystems. Innovativer Kern der Entwicklung ist die Anzeige von Fahrgastinformationen in der Außenscheibe von Bahnfahrzeugen. Die Informationen sollen wahlweise auf der Fahrzeuginnen- oder -außenseite sichtbar sein – und das in einem ergonomisch günstigen Bereich des menschlichen Blickfelds.

www.smart-rail.cc

Smart Rail Projekt

Anforderungen an 5G-Mobilfunk für sicherheitsrelevante Bahnanwendungen

Projektpartner: TU Chemnitz, DB Netz AG, Vodafone GmbH, Thales Group, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Nokia Enterprise, Eisenbahn- Bundesamt, Ingenieurbüro Weißflog Elektrotechnik

Das Projekt soll definieren, wie der 5G-Mobilfunkstandard künftig im Bahnbereich das bisherige System GSM-R (Global System for Mobile Communication – Rail) ablösen und darüber hinaus für weitergehende, zukünftige Anwendungsgebiete im Bahnsystem der Zukunft genutzt werden kann. Die Motivation liegt darin begründet, dass einerseits die Verfügbarkeit von Komponenten des alten GSM-R stets schwieriger wird und GSM-R absehbar dem Ende seiner wirtschaftlichen Nutzungsdauer entgegengeht. Andererseits ist die Bandbreite der Datenübertragung bei GSM-R auf einen niedrigen Wert beschränkt.

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Smart Rail Projekt

Train Integrity Monitoring System

Projektpartner: Smart Rail Connectivity-Campus e. V. Annaberg-Buchholz, Ingenieurbüro Weißflog Elektrotechnik, CERSS Kompetenzzentrum Bahnsicherungstechnik, TU Chemnitz

Die Machbarkeit einer fahrzeugseitigen Zugintegritätsüberwachung soll auf der Basis einer theoretischen Analyse und durch Erprobung mittels Demonstrator auf Fracht-Zustellfahrten im Raum Chemnitz-Zwickau, ausgehend von Zwickau Rbf, untersucht werden.

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