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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-03-01 - 2018-08-31

Composite polymer materials are a rapidly growing market. These materials are also strongly driving device and product innovation by allowing creation of multifunctional, light-weight and moldable components for various products from airplanes to electronics and textiles. We have invented new methods for scalable production of inorganic nanomaterials that allow us to control their distribution and properties in polymer materials. In short, we can mask functional nano- or microparticles by a thin surface coating such that it assumes the properties of the polymer (or environment) in which it should be processed. Thereby, they can be controllably mixed and organized into the polymer, which is essential to give the polymer material better or additional e.g. mechanical and optical properties. The method is nearly universal and incorporates an innovation that allows us to modify the surface of quantum dots and other nanoparticles with very precise optic, electric and magnetic properties without deleterious effect on those properties. Industrial partners from the polymer materials industry have shown great interest in these developments, with applications ranging from recycled to lighting and fire retardant polymer components, e.g. for the automotive industry. In NanoComSol we will develop industrially relevant application demonstrators that show how these innovations can further be used to create composite materials that have qualitatively new properties produced at industrial scale. Successful such demonstrations will lead to manufacturing of polymer composite materials as active instead of only passive optical, electrical and magnetic components, while reducing costs, environmental impact and materials use in production. NanoComSol thus applies ERC-funded innovations in nanomaterial synthesis to develop industrial scale production of advanced functional materials.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-08-15 - 2019-02-14

Im Rahmen der Einsatzoptimierung betreibt die VERBUND AG das zeitkontinuierliche konzeptionelle Niederschlags-Abfluss-Modell COSERO. In der Vergangenheit wurde das Modelsystem im Rahmen diverser Projekte für eine Reihe von Einzugsgebieten kalibriert und implementiert. Dabei zeigten sich diverse Möglichkeiten zur Weiterentwicklung - einige sollen im Rahmen dieses Projektes umgesetzt und getestet werden. Dazu soll gehören: 1. Die Weiterentwicklung der Regionalisierungsverfahren zur Vereinheitlichung der Parametervergabe für das Modellsystem COSEROreg 2. Die Weiterentwicklung des Modellsystems zur Durchführung von „Ensemble-Analysen“ und Nutzung der „Ensemble-Produkte“ der ZAMG bzgl. meteorologischer Eingangsgrößen. 3. Die Einbindung von COSEROreg in Datenassimilationsverfahren (openDA, FUSE) zur verbesserten Zuflussprognose durch Input-Korrekturen(updates). Die Umsetzung des Projektes erfolgt in 4 Phasen - die hier beantragte ist die zweite (Phase 1) mit folgender Zielsetzung: - Weiterentwicklung des Optimierungsverfahrens zur Identifikation und Parametrisierung der Transferfunktionen im Rahmen des „Multi-Scale Parameter Regionalization (MPR)“-Verfahrens, der für erste synthetische Einzugsgebiete getestet wurde. - Analyse der Laufzeit und Güte für Ensemble-Vorhersagen auf verschieden räumlichen Skalen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-03-01 - 2021-02-28

Aktuelle und zukünftige Herausforderungen im Mobilitätssektor (Spritreduktion, CO2-Balanz, selbstfahrende Autos, Elektromobilität, Stadtautos und Spezialfahrzeuge) verlangen nach neu-en Fahrzeugkonzepten. Nach neue Materialien und Materialkombinationen wird intensiv ge-sucht. Glas- und Karbonfaserverbundwerkstoffe stellen hervorragende, leistungsfähige und vielversprechende Alternativen zu bestehenden Metall- und Kunststoffwerkstoffen dar. Aller-dings bedingt ihr Einsatz gewisse Limitierungen und Nachteile hinsichtlich Berechenbarkeit, Verarbeitbarkeit und ökologischer Bewertung, sowie erhöhte Material-, Produktions- und Ent-sorgungskosten entlang des gesamten Lebenszyklus. Holz besitzt hervorragende Festigkeits-, Steifikeits- und Standfestigkeitswerte, exzellentes Dämpfungsverhalten bei geringer Dichte (ca. 0.6 g/cm³, im Vergleich zu 1,5 und 7.8 g/cm³ zu CFK bzw. Stahl) und geringen Rohstoffkosten. Richtig eingesetzt, sind Holzwerkstoffe kompetitiv zu faserverstärkten Kunststoffen und Metal-len. Der Rohstoff Holz ist in großen Mengen weltweit (insbesondere in Europa auch mit ent-sprechender Qualität) nachhaltig verfügbar und ist der einzige natürliche Massenrohstoff für Bau- und Werkstoffanwendungen. Die technische Leistungsfähigkeit des Materials für techni-sche Anwendungen ist durch den Jahrzehnte langen Einsatz in der Luftfahrttechnik und durch Fahrzeuganwendungen (z.B. Morgan Sportwagen) belegt. Zusammengefasst, verfügt Holz über Eigenschaften, die einen breiten Einsatz im Mobilitätssektor rechtfertigen. Durch die Ein-beziehung des Werkstoffs Holz kann die Palette möglicher Werkstoffe für das Material Engine-ering erweitert werden, wodurch ein wertvoller Beitrag für Kosten- und Gewichtsreduktion so-wie CO2-Balanz geleistet werden kann. Der Einsatz von Holz in den angesprochenen Bereichen erfordert allerdings eine präzise und zuverlässige Materialbeschreibung für einen geeigneten Materialeinsatz und eine entspre-chende mathematische Beschreibung des Materialverhaltens im Belastungs- und Crashfall auch unter Berücksichtigung der natürlichen Rohstoffvariabilität. Bis dato konnten Materialda-ten und Materialkarten von Holz für Simulation bei dynamischer Belastung und im Crashfall nicht zur Verfügung gestellt werden. Ebenso fehlte eine Einschätzung des technischen und wirtschaftlichen Potentials von Holz für diese Anwendungen. Im Zuge einer kürzlich durchge-führten Machbarkeitsstudie (650.000 EUR Gesamtbudget) konnte nachgewiesen werden, dass das Materialverhalten unter statischen und dynamischen Belastungen sowie in Crashsituatio-nen hervorragend simuliert werden kann. Motiviert durch diese ersten Ergebnisse soll nun aufbauend auf die bisherigen Ergebnisse im Rahmen von WoodCAR (Wood – Computer Aided Research) eine solide Basis für die Materi-alsimulation von Holz und Holzwerkstoffen mit gängigen Softwarelösungen geschaffen wer-den, die einen Einsatz von Holz in der Fahrzeugindustrie und ähnlichen Anwendungen ermög-licht. Für die industrielle Implementierung von Holz für ausgewählte Anwendungszwecke müs-sen neue Produktionskonzepte entwickelt werden sowie geeignete Verbindungstechnologien gefunden werden. Zusätzlich sollen Qualitätsanforderungen und ökonomische Aspekte be-leuchtet werden, um den gehobenen Anforderungen der Automobilindustrie zu genügen.

Betreute Hochschulschriften