Verbundforschung

Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler forschen eigenständig oder im Verbund mit anderen wissenschaftlichen Einrichtungen. Zahlreiche Projekte – nachdem sie ein kompetitives Antragsverfahren durchlaufen haben – werden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) oder durch Programme der Europäischen Union (EU) finanziell gefördert.

  • Maschinelles Lernen für Haltbarkeits- und Absatzprognosen und Bestimmung der Authentizität

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: SHIELD - Sichere heimische Bio-Lebensmittel durch sensorische Detektionsverfahren
    Laufzeit: 1. April 2022 - 31. Dezember 2023
    Mittelgeber: Bayerische Forschungsstiftung
    URL: https://www.bayfor.org/de/unsere-netzwerke/bayerische-forschungsverbuende/forschungsverbuende/project/shield/teilprojekt-3-masch
    Abstract

    Ziel dieses Teilprojekts ist es, datengetriebene Vorhersagen über Absatz und Haltbarkeit der Produkte unserer Industriepartner zu treffen, um Nahrungsmittelverluste zu reduzieren, während der Umsatz erhöht wird. Eine besondere Herausforderung von frischen Lebensmitteln stellt ihre kurze Haltbarkeit da, welche eine besonders präzise Absatzprognose notwendig macht. Wir adressieren dieses Problem mit einem auf Bayes‘schen maschinellen Lernen basierenden Ansatz. Bayes‘sche Methoden liefern zusätzlich zu einer punktuellen Vorhersage (z. B. über den Absatz) auch ein Maß über die Unsicherheit dieser Vorhersage.

  • Machine Learning for CT-Module Production

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: seit 1. April 2022
    Mittelgeber: Industrie
    Abstract

    Das Ziel dieses Projekts ist es, die Herstellung von Detektoren für die Computertomographie (CT) zu verbessern. Dafür werden verschiedene Daten während der Produktion der CT-Detektoren gesammelt und anschließend analysiert. Darauf aufbauend soll ein Machine Learning System entwickelt werden, welches die passende Zusammensetzung eines Detektors erlernt. Dieses System soll später auch während des Herstellungsprozesses eingesetzt werden. Damit soll nicht nur die Bildqualität bei CT-Geräten noch weiter verbessert werden, sondern auch der Produktionsprozess optimiert werden, insbesondere die Lagerausnutzung und den First-Pass-Yield. Das Projekt läuft in Kooperation mit Siemens Healthineers Forchheim.

  • Digitale Planung und Simulation hybrider AC/DC-Energienetze in automatisiertenProduktionsanlagen; Teilvorhaben: Modellgestützte Planung und simulative Betriebsstrategien für hybride AC/DC-Energienetze

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. März 2022 - 31. Dezember 2024
    Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)

  • Wissensbasiertes Design dynamisch agierender Methanisierungskatalysatoren und deren Anwendung zur Vermeidung irreversibler Katalysatordesaktivierung

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: seit 1. Februar 2022
    Mittelgeber: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)
    URL: https://www.itcp.kit.edu/spp2080/index.php

  • Individual Performance Prediction Using Musculoskeletal Modeling

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Februar 2022 - 31. Januar 2025
    Mittelgeber: Industrie
    Abstract

    Biomechanical modeling and simulation are performed to analyze and understand human motion and performance. One objective is to reconstruct human motion from measurement data e.g. to assess the individual performance of athletes and customers. Another objective is to synthesize realistic human motion to study human-production interaction. The reconstruction (a) and synthesis of human motion (b) will be addressed in this  research position. New algorithms using biomechanical simulation of musculoskeletal models will be developed to enable innovative applications and services for Adidas. Moreover, predictive biomechanical simulation will be combined with wearable sensor technology to build a product recommendation application.

  • Regelung von Ring-Resonator-Modulatoren in der optischen Datenübertragung

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Februar 2022 - 31. Januar 2025
    Mittelgeber: Industrie

  • Simulation KI-unterstützter automobiler Szenarien und Protokoll-Optimierung

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Optimierung der Konnektivität für automobile Anwendungen in hybriden Satelliten / terrestrischen 5G Netzwerken mittels künstlicher Intelligenz
    Laufzeit: 1. Februar 2022 - 31. Januar 2025
    Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
    Abstract

    Die Kooperation bestehend aus Airbus Defence and Space GmbH, Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen, Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg und der ZF Friedrichshafen AG hat das gemeinsame Ziel, die Konnektivität für automobile Anwendungen in hybriden Satelliten und terrestrischen 5G Netzwerken mittels künstlicher Intelligenz zu erforschen und optimieren.

    Die FAU arbeitet hierzu schwerpunktmäßig an Konzepten zur Integration automobiler Anwendungen, der Erstellung eines Simulationsmodells zur Kombination von Fahrzeug- und Satellitenkommunikation, der Einbindung von KI-Algorithmen, der Leistungsbewertung und Optimierung von Quality-of-Service relevanten Netzwerk- und Protokollaspekten sowie der Umsetzung in einem Echtzeit-Demonstrator. Ergebnisse sollen bei wissenschaftlichen Konferenzen vorgestellt werden und in die Standardisierung von 5G und zukünftigen 6G Netzwerken eingebracht werden.

  • Unsupervised Network Medicine for Longitudinal Omics Data

    (FAU Funds)

    Laufzeit: seit 15. Januar 2022
    Abstract

    Over the last years, large amounts of molecular profiling data (also called “omics data”) have become available. This has raised hopes to identify so-called disease modules, i.e., sets of functionally related molecules constituting candidate disease mechanisms. However, omics data tend to be overdetermined and noisy; and modules identified via purely statistical means are hence often unstable and functionally uninformative. Hence, network-based disease module mining methods (DMMMs) project omics data onto biological networks such as protein-protein interaction (PPI) networks, gene regulatory networks (GRNs), or microbial interaction networks (MINs). Subsequently, network algorithms are used to identify disease modules consisting of small subnetworks. This dramatically decreases the size of the search space and prioritizes disease modules consisting of functionally related molecules, positively affecting both stability and functional relevance of the discovered modules.

    However, to the best of our knowledge, all existing DMMMs are subject to at least one of the following two limitations: Firstly, existing DMMMs are typically supervised, in the sense that they try to find subnetworks explaining differences in the omics data between predefined case and control patients or pre-defined disease subtypes. This is potentially problematic, because it implies that existing DMMMs are biased by our current disease ontologies, which are mostly symptom- or organ-based and therefore often too coarse-grained. For instance, around 95 % of all patients with hypertension are diagnosed with so-called “essential hypertension” (code BA00.Z in the ICD-11 disease ontology), meaning that the cause of the hypertension is unknown. In fact, there are probably several disjoint molecular mechanisms causing “essential hypertension”, and the same holds true for many other complex diseases such as Alzheimer’s disease, multiple sclerosis, and Crohn’s disease. Supervised DMMMs which take existing disease definitions for granted hence risk overlooking the molecular mechanisms causing mechanistically distinct subtypes.

    Secondly, most existing DMMMs are designed for static omics data and do not support longitudinal data where the patients’ molecular profiles are observed over time. Existing analysis frameworks for longitudinal omics data largely use purely statistical means. Consequently, network medicine approaches for time series data are needed.

    To the best of our knowledge, there are only three DMMMs which, in part, overcome these limitations: BiCoN and GrandForest allow unsupervised disease module mining but do not support longitudinal omics data. TiCoNE supports longitudinal data but requires predefined case vs. control or subtype annotations as input. There is hence an unmet need for unsupervised DMMMs for longitudinal omics data. Developing such methods is the main objective of the proposed project.

  • Verteilte modellprädiktive Regelung nichtlinearer Systeme mit asynchroner Kommunikation

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2024
    Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

  • Einfluss der Lagenarchitektur und der Komponentenauswahl auf das quasistatische und zyklische bruchmechanische Verhalten metallischer Laminatwerkstoffe

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2024
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)

  • Herstellung beanspruchungsangepasster Aluminiumbauteile durch Steuerung der lokalen Abkühlraten im Rahmen eines kombinierten Umform-, Abschreck- und Aushärteprozesses (Tailor Quenched Forming)

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 30. September 2023
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    Abstract

    Der Einsatz hochfester Werkstoffein sicherheitsrelevanten Fahrzeugkomponenten ist ein etabliertes Verfahren zurSteigerung des Insassenschutzes. Durch die gezielte Einstellung dermechanischen Eigenschaften können beanspruchungsgerechte Bauteile mit lokalangepassten Bauteilfestigkeiten hergestellt werden. Diese haben im Crashfallden Vorteil, die auftretenden Energien gezielt zu absorbieren oder in andereFahrzeugbereiche umzulenken. Entscheidend hierbei sind Bauteile mit lokalangepassten mechanischen Eigenschaften, welche sowohl harte als auch duktileBereiche vereinen. Bislang werden diese Bauteile lediglich mithilfe despartiellen Presshärtens von Stahlkomponenten hergestellt. Eine neue Möglichkeitmaßgeschneiderte Strukturbauteile unter Berücksichtigung des Leichtbaugedankenszu realisieren, ist der Einsatz eigenschaftsangepasster, hochfester,aushärtbarer Aluminiumbauteile. Durch simultane Abschreck- undUmformoperationen können die Eigenschaften zuvor lösungsgeglühter Komponentengezielt während des Umformprozesses eingestellt werden. EntscheidenderEinflussfaktor ist dabei die im Werkstoff realisierte Abkühlgeschwindigkeit unddie daraus resultierenden Ausscheidungsmechanismen. Mithilfe lokalunterschiedlich temperierter Werkzeuge ist zukünftig die Herstellungeigenschaftsangepasster Strukturbauteile aus hochfesten Aluminiumlegierungenmöglich. Für die Auslegung und Simulation dieses Umformprozesses sind thermischgekoppelte Werkstoffmodelle notwendig.

  • Supraparticle-stabilized liquid marbles; Programm des projektbezogenen Personenaustauschs Japan 2022-2024

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2023
    Mittelgeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)

  • Herstellung und Charakterisierung von SiGeSn-„Pillar“-MOSFETs

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. Januar 2022
    Abstract

    Abstract (fachliche Beschreibung)

    Herstellung und Charakterisierung von SiGeSn-„Pillar“-MOSFETs

  • Qualifizierung eines Versuchs zur realitätsnahen Untersuchung des Ermüdungsverhaltens hochfester Werkzeugwerkstoffe durch Elastomerkompression

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2023
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    Abstract

    Werkzeuge und Werkzeugausfall haben einen großen Einfluss auf dieWirtschaftlichkeit von Kaltmassivumformprozessen. Eine Herausforderung bei derVorhersage der Werkzeuglebensdauer ist, dass es wenige Daten zumErmüdungsverhalten der eingesetzten hochfesten Werkstoffe gibt. Zudem ist dieAussagekraft der verfügbaren Daten begrenzt, da diese den mehrachsigenBeanspruchungszustand der Kaltmassivumformung nicht abbilden. Das übergeordneteZiel des Forschungsvorhabens ist daher die Untersuchung eines neuen Ermüdungsversuchs,welcher realitätsnah den Beanspruchungszustand der Massivumformung abbildenkann. Es soll sowohl die Mehrachsigkeit als auch die Vorspannung der Werkzeugeund deren Wechselwirkungen mit den entstehenden Beanspruchungen berücksichtigtwerden. Hierzu wird über die wiederholte Kompression eines Elastomers einzyklischer hydrostatischer Druck auf hohle Ermüdungsproben aufgebracht.Herausforderungen beim Versuchskonzept betreffen die Gewährleistung konstanterVersuchsbedingungen insbesondere hinsichtlich der Berücksichtigung vonVerschleiß am Elastomer. Durch eine geeignete Einstellung von Parametern solldieser minimiert werden. Weiterhin werden die durch die Elastomerkompressionentstehenden Belastungen numerisch sowie experimentell untersucht und damitsichergestellt, dass diese vergleichbar zu Beanspruchungen der Massivumformungsind. Das somit bestehende Versuchskonzept wird zur Analyse derWerkzeuglebensdauer mit unterschiedlichen Vorspannungskonzepten eingesetzt.Dies ermöglicht die Identifikation von Ursache-Wirkzusammenhängen zwischen dendurch die Armierung wirkenden Spannungen und Dehnungen sowie der Lebensdauerder Werkzeuge unter realistischen Beanspruchungen. Abschließend soll mithilfeder erzielten Ergebnisse eine Bewertung des Potentials des Versuchs und desMehrwerts gegenüber konventionellen Ermüdungsversuchen erfolgen.

  • Autarke Wasserstoffgewinnung aus Biogas mittels Reformierung und CO-Verbrennung

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2024
    Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
    Abstract

    BiogasGoesHydrogenuntersucht die Biogasreformierung zur autarken Wasserstoffherstellung ohne denEinsatz von Elektrizität. Anstatt durch Elektrolyse wird Wasserstoff durch diethermochemische Reformierung von Biogas erzeugt. Der Wasserstoff wird aus demso gebildeten Synthesegas abgeschieden und anschließend mittelsLOHC-Technologie gespeichert und verteilt. Das als Nebenprodukt anfallende CO-reicheSchwachgas wird verbrannt und damit prozessintern die Wärme für dieReformierung bereitstellt. Um einen hohen Prozesswirkungsgrad zu erreichen,wird ein neuartiger additiv gefertigter Reaktor in modulare Bauweiseentwickelt, in welchem sowohl Reformierung als auch Verbrennung nebeneinanderstattfinden.

     

    Das Zieldes Projektes ist es für Biogasanlagen eine Technologie bereitzustellen mit derdiese einen wertvollen Beitrag zum Klimaschutz und dem Ziel einer nachhaltigenKreislaufwirtschaft leisten können. Gleichzeitig soll Biogasanlagen mit dieseralternativen Verwendungsweise eine wirtschaftliche Perspektive gegeben werden.

  • Grundlegende Untersuchungen zur Herstellung von Funktionsbauteilen vom Band

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2023
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    Abstract

    Durchdie Anwendung von Massivumformverfahren auf flächige Halbzeuge, auchBlechmassivumformung genannt, werden die bestehenden Formgebungsgrenzenetablierter Verfahren der Blech- und Massivumformung erweitert. Dies ermöglichtdie ressourcenschonende Fertigung funktionsintegrierter Leichtbauteile. Inbisherigen Untersuchungen wurde die Blechmassivumformung von vorbeschnittenenRonden erforscht. Durch den Einsatz bandförmiger Halbzeuge werden die Vorteileder Fertigung vom Coil hinsichtlich vereinfachten Bauteilhandlings und höhererAusbringungsmenge mit den Vorteilen der Blechmassivumformung bezüglicherweiterter Formgebungsgrenzen kombiniert.

    Ausdem Einsatz von Coil resultiert allerdings ein anisotroper Stofffluss undfolglich eine ungleichmäßige Bauteilausformung. Diese verschlechtert dasBauteileinsatzverhalten und stellt insbesondere für zyklisch-symmetrischeBauteile eine Herausforderung dar. Zudem wirken asymmetrische,ermüdungskritische Werkzeugbeanspruchungen. Vor diesem Hintergrund ist es dasZiel, ein grundlegendes Prozessverständnis für das Fließpressen vonVerzahnungen vom Coil zu erarbeiten. Es zu erforschen, wie sich der anisotropeMaterialfluss auf die Ausformung der einzelnen Funktionselementezyklisch-symmetrischer Bauteile sowie die Beanspruchung der Werkzeuge auswirkt.

    Um dasAnwendungspotential des Fließpressens von Verzahnungen vom Band zu erhöhen, istein weiteres Ziel, Maßnahmen zur Verringerung des anisotropen Stoffflusses alsbandspezifische Herausforderung und zur Verbesserung der Bauteilmaßhaltigkeitbereitzustellen. Hierzu sind die Wirkmechanismen verschiedener Ansätze zurMaterialflusssteuerung wie zum Beispiel das Anpassen der Bandbreite, der Vorschubweite,der Werkzeuggeometrie und der lokalen Reibungsadaption bei zyklischsymmetrischen Bauteilen zu analysieren. Neben der Wirksamkeit ist auch dasEinsatzverhalten verschleißkritischer Maßnahmen in Standmengenversuchen zuerforschen.

  • Autarke Wasserstoffgewinnung aus Biogas mittels Reformierung und CO-Verbrennung

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2024
    Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
    Abstract

    BiogasGoesHydrogenuntersucht die Biogasreformierung zur autarken Wasserstoffherstellung ohne denEinsatz von Elektrizität. Anstatt durch Elektrolyse wird Wasserstoff durch diethermochemische Reformierung von Biogas erzeugt. Der Wasserstoff wird aus demso gebildeten Synthesegas abgeschieden und anschließend mittelsLOHC-Technologie gespeichert und verteilt. Das als Nebenprodukt anfallende CO-reicheSchwachgas wird verbrannt und damit prozessintern die Wärme für dieReformierung bereitstellt. Um einen hohen Prozesswirkungsgrad zu erreichen,wird ein neuartiger additiv gefertigter Reaktor in modulare Bauweiseentwickelt, in welchem sowohl Reformierung als auch Verbrennung nebeneinanderstattfinden.

     

    Das Zieldes Projektes ist es für Biogasanlagen eine Technologie bereitzustellen mit derdiese einen wertvollen Beitrag zum Klimaschutz und dem Ziel einer nachhaltigenKreislaufwirtschaft leisten können. Gleichzeitig soll Biogasanlagen mit dieseralternativen Verwendungsweise eine wirtschaftliche Perspektive gegeben werden.

  • Nichtflüchtigkeit in energiebewussten Betriebssystemen

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: seit 1. Januar 2022
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    Abstract

    Der gegenwärtige Trend hin zu schnellem, byteadressierbarem nichtflüchtigem Hauptspeicher (non-volatile memory, NVM) mit Latenzen und einer Schreibfestigkeit näher an SRAM und DRAM als an Flash positioniert NVM als möglichen Ersatz für die etablierten flüchtigen Technologien. Während einerseits die Nichtflüchtigkeit und geringe Leckleistung NVM, neben weiteren vorteilhaften Merkmalen, zum attraktiven Kandidaten für neue Systementwürfe macht, ergeben sich andererseits auch große Herausforderungen insbesondere für die Programmierung solcher Systeme. So bewirken etwa Stromausfälle in Kombination mit NVM zum Schutz des Rechenzustands Kontrollflüsse, die einen sequentiellen Prozess unerwartet in einen nichtsequentiellen Prozess verwandeln können: Ein Programm muss sich mit seinem eigenen Zustand aus früheren unterbrochenen Läufen auseinandersetzen.

    Wenn Programme direkt im NVM zur Ausführung kommen können, wird normaler flüchtiger Hauptspeicher (funktional) überflüssig. Flüchtiger Speicher findet sich dann ausschließlich im Cache und in Geräte-/Prozessoregistern ("NVM-pure"). Ein darauf ausgelegtes Betriebssystem kann auf viele, wenn nicht sämtliche, für gewöhnlich sonst zu realisierende Persistenzmaßnahmen verzichten und dadurch sein Maß an Hintergrundrauschen (background noise) verringern. Im Einzelnen betrachtet lassen sich so der Energiebedarf senken, die Rechenleistung erhöhen und Latenzen verringern. Des Weiteren ist durch den Wegfall oder Vereinfachung dieser Persistenzmaßnahmen ein "NVM-pure" Betriebssystem schlanker als sein funktional identischer Zwilling herkömmlicher Bauart. Dies trägt einerseits zur besseren Analysierbarkeit nichtfunktionaler Eigenschaften des Betriebssystems bei und ergibt andererseits eine kleinere Angriffsoberfläche beziehungsweise vertrauenswürdige Rechenbasis.

    Das Projekt verfolgt einen "NVM-pure" Ansatz. Dabei resultiert ein drohender Stromausfall in einer Unterbrechungsanforderung (power- failure interrupt, PFI), mit der Folge, einen Fixpunkt (checkpoint) des unvermeidbaren volatilen Systemzustands zu erstellen. Zusätzlich werden, um mögliche PFI-Verluste zu tolerieren, sensitive Betriebssystemdatenstrukturen in transaktionaler Weise analog zu Methoden der nichtblockierenden Synchronisation abgesichert. Des Weiteren werden Methoden der statischen Programmanalyse genutzt, um (1) das Betriebssystem von überflüssigen Persistenzmaßnahmen, die sonst nur noch Hintergrundrauschen erzeugen, zu entschlacken, (2) ununterbrechbare Anweisungsfolgen mit zu hohen Unterbrechungslatenzen, die die PFI-basierte Fixpunktsicherung scheitern lassen können, aufzubrechen und (3) die Arbeitsbereiche der dynamischen Analyse des Energiebedarfs zu definieren. Zur Demonstration, dass ein "NVM-pure" Betriebssystem gegenüber seinem funktional gleichen herkömmlichen Zwilling sowohl in zeitlichen als auch energetischen Belangen effizienter operieren kann, laufen die Arbeiten beispielhaft mit Linux.

  • Trusted Ecosystem of Applied Medical Data eXchange; Teilvorhaben: FAU@TEAM-X

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Trusted Ecosystem of Applied Medical Data eXchange (TEAM-X)
    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2024
    Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)

  • Mehrskalen Modellierung und Simulation von Osteoporose (OP): Kopplung der Mechanik auf Gewebeebene

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2022
    Mittelgeber: Bayerische Forschungsallianz (BayFOR)
    Abstract

    Knochen ist ein lebendes Material, das auf mechanische und nicht-mechanische Reize reagiert. OP ist die häufigste Altersknochenerkrankung und stellt eine Bedrohung für unsere alternde Gesellschaft dar. OP ist eine Knochenstoffwechselstörung, die zu einer erhöhten Knochenporosität führt und das Frakturrisiko erhöht. Die damit einhergehende Abnahme der Knochendichte ist charakteristisch für den Knochenverlust.
    Wir schlagen ein Multiskalenmodell zur prädiktiven numerischen Simulation der OP vor. Dies wird es Klinikern ermöglichen, patientenspezifische Behandlungs- und Medikamentenoptionen virtuell zu analysieren und so z.B. eine schädliche 0berexposition des Patienten durch Röntgenbestrahlung zu vermeiden.
    Wir beschreiben Knochenumbau simultan auf der Gewebeskala und auf der Zellskala. Knochenumbau verändert die Knochendichte mit der Möglichkeit ihrer stimulusinduzierten Zu- oder Abnahme. Die Gewebeskala ermöglicht patientenspezifische Simulationen der OP und ihres Verlaufs. Wir erfassen die Knochendichte durch ein Kontinuumsfeld und modellieren ihre Entwicklung durch einen Stimulus und einen Attraktor. Der Stimulus ist mechanischen und nicht-mechanischen Ursprungs, letzterer z.B. durch die Verfügbarkeit von Nahrung und/oder Medikamenten. Auf der Zellskala werden biochemische Signale und ihre Auswirkungen auf die Genese und Mortalität von Knochenzellen betrachtet.
    Knochenzellen nehmen ihre mechanische Umgebung wahr und reagieren darauf. Daher koppelt PP 2 (FAU+QUT) die makroskopische mechanische Reaktion direkt mit dem Gleichungssatz, der die zelluläre Knochenenlwicklung auf der Zellskala erfasst. Komplementär koppelt PP 1 (THN+QUT) die Modellierung auf der Zellskala an die Gewebeskala, indem es ein 'zelluläres Knochenbildungs-Resorptionsmodell in den Stimulus und Attraktor der makroskopischen Knochendichteentwicklung einbezieht. So wird die Dynamik der zellulären Knochenenlwicklung auf der Zellskala direkt den Knochenumbauprozess auf der Gewebeskala diktieren.

  • UV Lasers: From Modeling and Simulation to Technology

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2022 - 31. Dezember 2024
    Mittelgeber: Stiftungen

  • Konzeptionierung und Aufbau eines Heavy Duty Brennstoffzellensystems (FCS-HD)

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Konzeptionierung und Aufbau eines Heavy Duty Brennstoffzellensystems (FCS-HD)
    Laufzeit: 1. Dezember 2021 - 30. November 2024
    Mittelgeber: andere Förderorganisation
    Abstract

    Das Ziel des Verbundprojektes ist es, ein Brennstoffzellensystem für die Nutzfahrzeuganwendungen zu entwickeln. Dabei wird ein innovatives und modulares Labor-Brennstoffzellensystem analysiert und die kritischen Komponenten bezüglich der Nutzfahrzeuganforderungen identifiziert und die Systemleistung entsprechende der spezifischen Anforderungen angehoben. Hierfür wird ein leistungsstärkerer Stack integriert und die System- und  Komponentenauslegung den Anforderungen angepasst. Die kritischen Komponenten sollen in diesem Projekt hinsichtlich Lebensdauer, Effizienz, Robustheit und Kosten optimiert bzw. weiterentwickelt werden. Auch ein gleichzeitiger Betrieb mehrerer Brennstoffzellen-Systeme soll realisiert werden, um die notwendige Systemleistung abzubilden. Eine Optimierung der Betriebsstrategie sowie die Erweiterung der Software-Funktionen sollen den Betreib des Heavy Duty Brennstoffzellensystems in der Nutzfahrzeuganwendung sicherstellen.

  • Bindungsadaptive KI-Systeme im Sport (BISS)

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Dezember 2021 - 31. Mai 2024
    Mittelgeber: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (StMWi) (seit 2018)
    Abstract

    Die Digitalisierung des Sportsektors resultiert in eine Individualisierung von Produkten und Services für den Alltags-Athleten. Dafür werden Ansätze der Künstlichen Intelligenz benötigt, um aus großen heterogenen Datenmengen eine personalisierte Wertschöpfung für den Athleten/Konsumenten zu kreieren.

    Ein Anwendungsbeispiel ist der Home-Training Bereich, welcher insbesondere durch die Auswirkungen der Corona-Pandemie an Bedeutung gewinnt. Während kommerzielle Plattformen erste Ansätze zur Nutzung von immersiven Medien bieten, versäumen es diese, eine Individualisierung der Inhalte durch die Analyse heterogener Datenquellen für den Benutzer zu generieren.

    In dem geplanten Vorhaben sollen deshalb Mechanismen zur Bindung und Motivation der Nutzer untersucht werden. Diese werden als Grundlage für die Entwicklung eines umfassenden adaptiven KI-Systems zur Prädiktion der individuellen Zielerreichung herangezogen und mit weiteren Datenquellen fusioniert. Basierend auf den Prädiktionen wird ein Framework für die Gestaltung von Stimulus-getriebenen Echtzeitsystemen zur Individualisierung von immersiven User-Interfaces definiert. Die Integration der resultierenden Teilsysteme in einen high-fidelity Prototypen ermöglicht den Transfer in weitere Anwendungsbereiche.

  • Erweiterung eines hocheffizienten Rieselbett-Bioreaktors und Optimierung der Methanisierungsanlage für den kommerziellen industriellen Einsatz

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Dezember 2021 - 30. November 2024
    Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
    Abstract

    Das Vorhaben ist eine direkte Fortführung des BMWi-Projekts ORBIT („Optimierung eines Rieselbett-Bioreaktors für die dynamische mikrobielle Biosynthese von Methan mit Archaeen in Power-to-Gas Anlagen“). Die Systemintegration und Kostensenkung von Power-to-Gas Anlagen sowie die Nutzung von biogenen Abfallstoffen (Abgasen) als Eduktgase für die Methanisierung werden als übergeordnete Ziele des interdisziplinären Konsortiums verfolgt.

    Ziel des Vorhabens ist die Erweiterung eines Rieselbett-Bioreaktors (ORBIT-Demo) für die biologische Methanisierung mit Archaeen um Elektrolyseur, Gasaufbereitung und Gasspeicherung inkl. notwendiger Peripherie. Ein PEM-Elektrolyseur wird hierfür speziell angepasst und umfangreich untersucht.
    Für den Einsatz im Bioreaktor werden neue glasbasierte Füllkörper entwickelt, hergestellt und untersucht. Parallel zu den Untersuchungen in ORBIT-Demo wird ein Zwilling (ORBIT‑Twin) im 5 L-Maßstab aufgebaut, an dem weitere Untersuchungen stattfinden.
    Die Gesamtanlage ORBIT-Demo wird mit verschiedenen Bio- oder Abgasen aus Industrieprozessen als CO2-Quelle betrieben. Es werden methanogene Kulturen identifiziert, die für die verschiedenen Gase geeignet sind und hohe Umsatzraten erzielen. Abschließend wird die Anlage in einem Feldtest am Klärwerk in Pfaffenhofen a. d. Ilm eingesetzt.

    Basierend auf den Ergebnissen in ORBIT-Twin und ORBIT-Demo wird eine aufskalierte Anlage (ORBIT‑Industry) entsprechend der Erfordernisse der identifizierten Industriebranchen ausgelegt und simuliert.

    Der Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik hat in diesem Vorhaben das vorrangige Ziel aus der Geometrie des ORBIT-Demo einen „Labor-Zwilling“ im 5 L-Maßstab (ORBIT-Twin), aufzubauen. Mit diesem Reaktor sollen Voruntersuchungen und Parameterstudien hinsichtlich optimaler Kombination von Füllkörpern und Kulturen für ORBIT-Demo durchgeführt werden. Ziel des EVT ist es, den Prozess der biologischen Methanisierung im Rieselbettreaktor unter Berücksichtigung der variablen industriellen Eduktgase und verschiedener Füllkörpern‑Kultur‑Kombinationen zu optimieren. Hierfür soll zudem ein KI‑basiertes Regelungssystem implementiert werden, das auf Veränderungen relevanter bio‑chemischer Kenngrößen reagieren kann.

    Zusätzlich unterstützt der EVT die Adaption des ORBIT-Demo an die Industrieanlage. Hierfür werden Steuerung und. Regelung von ORBIT-Demo erweitert, automatisiert und in die Leittechnik am Industriestandort integriert. Ein weiterer Fokus liegt auf der Auswertung der Betriebsdaten von ORBIT-Demo und dem folgenden simulativen Upscale hin zu ORBIT-Industry.

  • Anomaly detection and intelligent recalibration of sensorized systems

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. November 2021 - 31. Oktober 2024
    Mittelgeber: Industrie

  • Hybrider Leichtbau bei Massivbauteilen durch reibgeschweißte Aluminium-Stahl und Aluminium-Gusseisen Verbindungen: Auswirkungen auf Eigenschaften und Mikrostruktur

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Oktober 2021 - 30. September 2024
    Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)

  • dhip campus-bavarian aim

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

    Laufzeit: 1. Oktober 2021 - 30. September 2027
    Mittelgeber: Industrie

  • In-situ Charakterisierung eines lokal aufgekohlten Komplexphasenstahls zur Herstellung von Halbzeugen mit maßgeschneiderten Eigenschaften

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Oktober 2021 - 30. September 2024
    Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Abstract

    Mit Hilfe einer lokalen Aufkohlung von Blechhalbzeugen lassen sich pressgehärtete Bauteile mit maßgeschneiderten Eigenschaften fertigen. In diesem Projekt soll die Prozesskombination aus lokaler Aufkohlung und Presshärten für Aufkohlungstemperaturen über 950 °C qualifiziert  werden, um so die Prozesszeit maßgeblich zu reduzieren. Zu diesem Zweck erfolgt eine in-situ Charakterisieurng der mechanischen Eigenschaften und der Mikrostruktur in Abhängigkeit prozessrelevanter Einflussgrößen. Darüber hinaus soll die Genauigkeit der numerischen Simulation durch Erweiterung vorhandener Materialmodelle verbessert werden. Die  Materialmodelle werden anhand weiterer experimenteller Versuche validiert und die Erkenntnisse durch Übertragung auf eine Demonstratorgeometrie verifiziert.

  • Methodik zur Auslegung passiver, strukturoptimierter Orthesen für die Behandlung bzw. Kompensation pathophysiologischer Bewegungsmuster anhand muskuloskelettaler Menschmodelle

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Oktober 2021 - 30. September 2024
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    Abstract

    Sprunggelenksorthesen werden als häufigstes Rehabilitationsgerät zur Behandlung pathophysiologischer Gangmuster, wie dem Foot-Drop-Syndrom, verwendet. Hierfür werden bevorzugt passive Orthesen genutzt, die eine Stütz- bzw. Stabilisierungsfunktion oder sogar die Unterstützung einer Gelenk-Drehrichtung mit Feder-Dämpfer-Systemen ermöglichen. Bei einer weitreichenden Parese bzw. Paralyse der Unterschenkelmuskulatur können zur Wiederherstellung des gesunden Ganges aktive Orthesen eingesetzt werden, die mit entsprechenden Aktoren die Unterstützung beider Gelenk-Drehrichtungen ermöglichen. Der Einsatz aktiver Orthesen wird jedoch von vielen Problemen begleitet, wie deren hohes Gewicht, der wenig integralen Bauweise sowie der komplexen Ansteuerung und Energieversorgung der Aktoren. Aus diesem Grund soll im Rahmen des Forschungsvorhabens eine Methodik erarbeitet werden, mit der sich die Auslegung passiver Sprunggelenksorthesen zur Unterstützung beider Gelenk-Drehrichtungen realisieren lassen. Dazu soll die Orthese mit geeigneten faserverstärkten Kunststoff (FVK) Leichtbaustrukturen versehen werden, die bei elastischer Deformation jene Strukturantwort aufweisen, die der benötigten Unterstützung des pathophysiologischen Ganges entspricht. Kernziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Methodik, die es ermöglicht die Strukturen so auszulegen, dass deren Strukturantwort in Symbiose mit dem Gangverhalten des Patienten steht und dadurch eine bestmögliche Behandlung bzw. Kompensation dessen Erkrankung ermöglicht. Dazu soll eine Kopplung zwischen einem FE-Modell zur Strukturoptimierung und einem muskuloskelettalen Menschmodell zur Abbildung des physiologischen und pathophysiologischen Ganges erfolgen. Der mit Hilfe der entwickelten Methodik optimierte Orthesenentwurf soll schließlich prototypisch gefertigt und anhand eines geeigneten Prüfaufbaus evaluiert werden. Diese Funktions- und Sicherheitsprüfung ist die Voraussetzung für eine Testung der Orthese im Praxisversuch in Verbindung mit Patienten.

  • Versagens- und Brucheigenschaften hierarchisch strukturierter Werkstoffe

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Oktober 2021 - 30. September 2024
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)

  • Neue Protokollentwicklungen für schnelles Internet über Satellit

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Oktober 2021 - 30. September 2024
    Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
    Abstract

    Die Kooperation der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg mit der ND SatCom GmbH hat im Vorhaben QUICSAT das gemeinsame Ziel, Internetprotokolle und Anwendungen für geostationäre Satellitenverbindungen zu verbessern.

    Hierzu soll das Potenzial neuer Technologien (AQM, ECN, BBR und insbesondere QUIC) untersucht werden. Ultimatives Ziel ist es, dass Internet über Satellit eine ähnliche Performance wie terrestrische Internetanschlüsse aufweist.

    Die hohe Latenz bei Internet mit geostationären Satelliten, die momentane Architektur von Internetprotokollen sowie die stets steigende Komplexität von Internetanwendungen (insbesondere bei Webseiten) sind der Grund dafür, dass die Performance von Satelliteninternet geringer als die Performance von terrestrischen Internetanschlüssen ist, auch wenn die Datenraten vergleichbar sind. Neuere Quality of Service-Mechanismen (QoS), wie sie für das Internet entwickelt wurden, finden bei der Satellitenkommunikation momentan noch keine Anwendung. Bei QUIC (potenzieller Nachfolger für TCP) besteht zudem die Gefahr, dass sich aufgrund der Nichtanwendbarkeit von PEPs die Performance von Satelliteninternet sogar verschlechtert.

    Das Projekt liefert einen Beitrag zur Protokollerforschung, Standardisierung und bei begleitenden Referenz-Implementierungen.

  • Dentale Glaskeramiken im System SiO2 - Li2O - ZrO2 mit verbesserter Lebensdauer: Mechanismen der Kristallisation und Widerstand gegenüber langsamen Risswachstum

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Dentale Glaskeramiken im System SiO2 - Li2O - ZrO2
    Laufzeit: seit 1. Oktober 2021
    Mittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Abstract

    Materialklassen, die den natürlichen Zähnen ähneln, wie polykristalline Keramiken, Glaskeramiken und Keramik-Methacrylat-Komposite werden seit einiger Zeit für den Zahnersatz bevorzugt. Das erste kommerzielle Produkt basierte auf einem nicht-stöchiometrischen Mehrkomponentensystem SiO2-Li2O-Al2O3-K2O-P2O5-ZrO2-ZnO, das vorkristallisiert und anschließend aufgeschmolzen und in eine Form aus feuerfestem Material gespritzt wurden. Die resultierende Glaskeramik erreichte einen Kristallisationsgrad von ~70 Vol.-% mit länglichen Li2Si2O5-Kristalliten und weist sehr gute mechanische Eigenschaften auf.

    Der Forschungsansatz ermöglicht es, Beziehungen zwischen den mechanischen Eigenschaften, der Zusammensetzung und der Mikrostruktur, entweder in der Glaskeramik oder im Restglas zu ermitteln. Dazu wird der Einflusss des SiO2/Li2O-Molverhältnisses auf das Kristallisationsverhalten von Li2SiO3- und Li2Si2O5-Phasen analysiert und der Effekt der ZrO2-Zugabe bei konstantem SiO2/Li2O-Verhältnissen auf Kristallisationskinetik und Netzwerkstruktur des Restglases untersucht.

  • Sensoren basierend auf 0D-Farbzentern in SiC

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. Oktober 2021
    Abstract

    Abstract (fachliche Beschreibung) des Projektes "Sensoren basierend auf 0D-Farbzentern in SiC"

  • Elektronische Bauelemente auf Basis des 2D-Materials schwarzer Phosphor - lagenanzahlabhängige Eigenschaften

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 16. September 2021 - 15. September 2024
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    Abstract
    Zweidimensionale Schichtmaterialien zeigen aufgrund ihrer außerordentlichen Eigenschaften enormes Potential hinsichtlich des Einsatzes in elektronischen Bauelementen. Die Verwendung dieser Materialien ist jedoch noch immer mit erheblichen Herausforderungen verbunden, insbesondere da diese Schichtmaterialien lagenanzahlabhängige Eigenschaften aufweisen, welche die potentiellen Bauelementefunktionalitäten maßgeblich bestimmen. Systematische Studien zu Herstellungsprozessen von Bauelementen, einschließlich deren Optimierung sowie deren resultierender elektrischer Funktionalitäten unter Berücksichtigung der Lagenanzahl und möglicher Anisotropien, fehlen bis jetzt weitgehend. Derartige umfassende Untersuchungen sind intrinsisch komplex und herausfordernd, weil dabei zerstörungsfreie Methoden zur Bestimmung der Lagenanzahl von im Bauelement integrierten 2D-Materialien und Messungen der lagenanzahlabhängigen elektrischen Eigenschaften kombiniert und aufeinander abgestimmt werden müssen. Im Projekt werden analytische Reflektanzspektroskopie und elektrische Transportmessungen an auf dem 2D-Material schwarzer Phosphor basierenden Bauelementen methodisch zusammengeführt, um dadurch den Einfluss der Einzellagenanzahl auf die Bauelementeigenschaften eindeutig zu bestimmen. Dabei werden Bauelemente unterschiedlicher Architekturen in Hinblick auf deren lagenabhängige Eigenschaften und der Anisotropie des schwarzen Phosphors untersucht. Diese Eigenschaften beinhalten sowohl rein elektronische als auch valleytronische Aspekte. Die Anzahl der Einzellagen wird hierbei mit einem speziellen optischen Verfahren, welches die spektralen Reflektanzeigenschaften des Materials ausnutzt, ermittelt. Zur Variation der Bauelementearchitekturen kommen laterale und vertikale Kontaktierung, verschiedene Gate-Dielektrika, Tunnelkontakte und unterschiedliche Oberflächenpassivierungen zum Einsatz. Als grundlegende und zur elektrischen Evaluation genutzte Funktionsprinzipien werden der Feld-Effekt, der Hall-Effekt und der Valley-Hall-Effekt ausgenutzt. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, ein grundlegendes Verständnis der Eigenschaften von 2D-Materialien hinsichtlich ihrer Nutzbarkeit in der modernen und zukunftsorientierten Elektronik zu schaffen.

  • Optimierung der elektrischen Eigenschaften von 4H-SiC-Leistungshalbleitern
    mittels „Trench“-Struktur

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract
    Abstract zu:
    Optimierung der elektrischen Eigenschaften von 4H-SiC-Leistungshalbleitern mittels „Trench“-Struktur

  • Entwicklung eines monolithisch integrierten Lasttrennschalters, basierend auf SiC-JFET-Technologie

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu:

    Entwicklung eines monolithisch integrierten Lasttrennschalters, basierend auf SiC-JFET-Technologie

  • Entwicklung einer Technologie zur Herstellung von TaC-basierten Sprühbeschichtungen für die Halbleitermaterialherstellung und -prozessierung

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu:

    Entwicklung einer Technologie zur Herstellung von TaC-basierten Sprühbeschichtungen für die Halbleitermaterialherstellung und -prozessierung

  • Entwicklung einer Technologie zur Herstellung von Si- und Si3N4-basierten Schutzschichten für die Halbleitermaterialherstellung und Prozessierung

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu:

    Entwicklung einer Technologie zur Herstellung von Si- und Si3N4-basierten Schutzschichten für die Halbleitermaterialherstellung und Prozessierung

  • Funktionalisierung des Tunneleffekts für neuartige Leistungstransistorkonzepte

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract
    Abstract (fachliche Beschreibung), intern

    Funktionalisierung des Tunneleffekts für neuartige Leistungstransistorkonzepte

  • Novel Approach to SiC Power Device Fabrication: High-Purity Semi-insulating Substrates Doped by Energy-Filtered Ion Implantation

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu:

    Novel Approach to SIC Power Device Fabrication: High-Purity Semi-insulating Substrates Doped by Energy-Filtered Ion Implantation

  • Simulation of high-NA EUV lithography

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu:

    Simulation of high-NA EUV lithography

  • Minimization of Wafer Bowing in GaN on Si Epitaxy for Wafers up to 300 mm and Thick Drift Layers, Through the Investigation of Global and Local Strain Distribution

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu: Minimizationof Wafer Bowing in GaN on Si Epitaxy for Wafers up to 300 mm and Thick DriftLayers, Through the Investigation of Global and Local Strain Distribution

  • Investigation of shielding effects and gate oxide quality for 4H-SiC TrenchMOSFETs

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu:

    Investigation of shielding effects and gate oxide quality for 4H-SiC TrenchMOSFETs

  • Modell of low ohmic Ni contact formation on n-type 4H-SiC by laser annealing

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu Modell of low ohmic Ni contact formation on n-type 4H-SiC by laser annealing

  • Personalized prediction of medications responses in patients with rheumatoid arthritis using Machine Learning algorithms

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: dhip campus-bavarian aim
    Laufzeit: 1. September 2021 - 30. August 2024
    Mittelgeber: Industrie
    Abstract

    There is a wide range of medications for RA patients, Clinical trials and real-time experience demonstrate that sometimes these treatments have adverse effects, for better benefits and later minimizing the damage, we should predict the response for each person.

    This project aims to collect medical data on rheumatology arthritis, select the best factors and identify important clinical features associated with remission and then create a model to predict remissions in patients and prediction of treatment response and course of activity for each patient using machine learning methods. This project could help in preventing wrong prescriptions and time-wasting before disease progression.

    We want to reach the aim by using medical data collected and recorded by rheumatologists from patient characteristics, disease courses, laboratory data, and medication data. Our partners from the medicine side are helping to collect and access existing data. The partners in MaD-Lab carry out Machine learning and data analytics approaches on them to find a remission or development of the prognostic model.

  • Digital Twin of the Musculoskeletal System

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: dhip campus-bavarian aim
    Laufzeit: 1. September 2021 - 31. August 2024
    Mittelgeber: Industrie
    Abstract

    Musculoskeletal (MSK) models represent the dynamics of the human body and can output many different variables i.e. joint angles, joint moments and muscle force. Personalised movement predictions provide accurate outcome variables than a generic prediction. Therefore, we would like to develop a digital twin of the MSK system, which can then be used for personalised movement predictions. Image-based personalisation is the state-of-the-art. Anthropometric variables, such as bone geometry and muscle attachment points can be derived from magnetic resonance imaging (MRI). Muscle parameters require diffusion tensor imaging (DTI) to visualise the alignment of fibres, which is important for the derivation of the muscle size as well as the fibre length. The goal of this project is to develop a personalised digital twin of the MSK system using DTI measurements, and investigate if such a digital twin can improve accuracy of movement predictions.  The aim is to also investigate to what extent image processing can be automated. Furthermore, identification of groups using the personalised models, e.g. to detect MSK diseases, such as rheumatoid arthritis will be investigated. 

  • Modelling Nanomechanical Effects in Advanced Lithographic Materials and Processes

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu:

    Modelling Nanomechanical Effects in Advanced Lithographic Materials and Processes

  • Deep learning applications for EUV lithographic imaging

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu:

    Deep learning applications for EUV lithographic imaging

  • UtilityTwin

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)

    Laufzeit: 1. September 2021 - 31. August 2024
    Mittelgeber: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (StMWi) (seit 2018)
    Abstract

    In the UtilityTwin research project, an intelligent digital twin for any energy or water supply network is to be researched and developed on the basis of adaptive high-resolution sensor data (down to the sub-second range) and machine learning techniques. Overall, the technology concepts BigData and AI are to be combined in an innovative way in this research project in order to make positive contributions to the implementation of the energy transition and to counteract climate change.

  • Alternatives Herstellungsverfahren von flexiblen Interconnects basierend auf dem Island-Bridge-Konzept

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. September 2021
    Abstract

    Abstract zu:

    Alternatives Herstellungsverfahren von flexiblen Interconnects basierend auf dem Island-Bridge-Konzept