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21.06.2016 18 0

INS-Projektübersicht 2011

Auge

Verbesserung der Überwachung der Dosis der Augenlinse

Förderzeitraum: 17 Monate

Projektstart: August 2011

Auge

Förderzeitraum: 17 Monate

Projektstart: August 2011

Die menschliche Augenlinse ist bekanntermaßen empfindlich auf ionisierende Strahlung. Bei zu hoher Strahlendosis tritt eine Trübung der Linse ein (Katarakt), Erblindung ist die Folge. Bisher ging man davon aus, dass Katarakte nur auftreten, wenn Dosiswerte um 2.000 mSv überschritten werden.

Aus diesem Grunde hat die internationale Strahlenschutzkommission (International Commission on Radiological Protection, ICRP) einen Dosisgrenzwert von 150 mSv pro Jahr für beruflich exponierte Personen festgelegt. Neue epidemiologische Stu­dien haben gezeigt, dass Katarakte schon bei wesentlich geringeren Dosiswerten auftreten, um 500 mSv, teilweise noch darunter. Aus diesem Grunde hat die ICRP den Dosisgrenzwert im April 2011 auf 20 mSv pro Jahr herabgesetzt. Daher wird es voraussichtlich insbesondere bei medizinischen Anwendungen (interventionelle Radiologie und Radionuklidtherapie) notwendig werden, den Grenzwert mit geeigneten Dosimetern (Augenlinsendosimeter) für die speziell geeignete Dosis-Messgröße zu überwachen. Entsprechende Messungen der Augenlinsendosis sind bisher eher selten, nicht zuletzt weil dafür eine zusätzliche Mess­größe in die Strahlenschutzüberwachung eingeführt werden muss. Das erste Ziel des Projektes ist es, Strahlungsfelder mit bekannten Referenzwerten für die speziell geeignete Dosis-Messgröße zur Prüfung von Augenlinsendosimetern in die Normung zu implementieren. Das zweite Ziel ist es, konkrete Anforderungen an Augen­linsendosimeter in die Normung zu implementieren. Damit wäre erstmalig die qualitäts­gesicherte Überwachung der Dosis der Augenlinse möglich.

In Deutschland und im Ausland werden bereits jetzt, ohne gesetzliche Forderung, Augen­linsendosimeter von einigen Messstellen ausgegeben und von beruflich exponierten Perso­nen eingesetzt. Diese Dosimeter würden dann erstmalig bezüglich einer der Augen­linsendosis entsprechenden Messgröße kalibriert und überprüft werden können. Dadurch wird die Messgenauigkeit erheblich verbessert und somit der Schutz der Überwachten Personen deutlich erhöht, allein in Deutschland sind schätzungsweise über 5.000 Personen als medizinisches Personal betroffen.

Transfer der Entwicklungen auf dem Gebiet der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) in die Normung und Standardisierung

Förderzeitraum:  17 Monate

Projektstart: August 2011

Förderzeitraum:  17 Monate

Projektstart: August 2011

Die Normung auf dem Gebiet der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) hat ei­nen entscheidenden Einfluss auf die Entwicklung der HGÜ-Technologie sowie des HGÜ-Markes. Sie kann helfen, die Arbeit an Projekten zu rationalisieren, auf der anderen Seite kann jedoch die Entwicklung der Technologie durch eine zu frühe Festlegung in Normen be­hindert werden. Für die Hersteller und auch für die zukünftigen Anwender ist deshalb die richtige Strategie beim Transfer der Entwicklungen in die Normen entscheidend.

Es kommt darauf an, den Stand der Entwicklung so in den Normen umzusetzen, dass die weiteren In­novationen nicht behindert werden. Da alle wichtigen Hersteller dieser Technologie aus Deutschland und anderen EU Ländern stammen, ist die Steuerung dieser Aktivitäten für den wirtschaftlichen Erfolg der europäischen Industrie sehr wichtig. Außerdem spielt die HGÜ in der zukünftigen Entwicklung der Energieversorgung durch Anwendung von Smart Grid und hybriden Wechsel- und Gleichspannungsnetzen, auch in Europa, eine entscheidende Rolle. Die Anwender der HGÜ sind an einer Normung interessiert, da damit Projekte übersichtlicher und vergleichbarer werden. Das im Aufbau befindliche IEC/TC 115, das übergreifend und in Zusammenarbeit mit anderen Komitees die Normung auf dem HGÜ-Gebiet steuert, soll dafür sorgen, dass die Umsetzung der Entwicklung in die Normung in die richtige Richtung geht.

Prüfverfahren für flexible Photovoltaikmodule zur Nachbildung verschiedener mechanischer Belastungen

Förderzeitraum:  17 Monate

Projektstart: August 2011

Förderzeitraum:  17 Monate

Projektstart: August 2011

Flexible Photovoltaik(PV)-Module enthalten im Gegensatz zu konventionellen PV-Modulen keine Glasscheiben für Front- und gegebenenfalls Rückseite. Damit unterscheiden sie sich wesentlich hinsichtlich ihres mechanischen Verhaltens. Hauptanwendungsbereich ist die Gebäudeintegration. Dort kann es insbesondere während der Montage und Wartung zu mechanischen Belastungen durch Dehnung, Biegung oder auch durch Eindrücken der Module kommen, wie sie bei starren PV-Modulen mit Glasscheiben so nicht möglich sind.

Die daraus eventuell resultierenden Defekte können die elektrische Sicherheit beeinträch­tigen oder die elektrische Leistungsfähigkeit der flexiblen PV-Module verringern, auch wenn sie den bestehenden PV-Normen IEC 61215 und IEC 61646 sowie der Sicherheitsnorm IEC 61730 genügen. Die oben beschriebenen besonderen Eigenschaften flexibler PV-Module sind in diesen Normen bisher nicht berücksichtigt.

Inhalt des Projektes ist die Ermittlung von geeigneten Untersuchungsmethoden für die oben beschriebenen Belastungsfälle, die ausschließlich bei flexiblen PV-Modulen auftreten können. Die Resultate dieses Projektes können als Grundlage für eine Ergänzung der obigen Normen dienen.

Verbindliche Prüfnormen für die mechanische Belastbarkeit von flexiblen PV-Modulen können eine hohe Qualität und Sicherheit der Produkte in diesem gerade von deutschen Herstellern angestrebten Marktsegment absichern und eine Beeinträchtigung der Reputation durch unausgereifte und unzuverlässige Produkte vermeiden.

Vermessung und Bewertung der Oberflächenform von Spiegelelementen für konzentrierende Solartechnik

Förderzeitraum:  11 Monate

Projektstart: April 2011

Förderzeitraum:  11 Monate

Projektstart: April 2011

Mit der Markteinführung der konzentrierenden Solartechnologie wächst die Zahl der Industrieunternehmen, die einzelne Kraftwerkskomponenten bereitstellen und dabei auch neue Herstellungsverfahren und Materialien einführen. Dadurch ist ein dringender Bedarf für ver­gleichende und bewertende Untersuchungen, für die Zertifizierung von Produkteigenschaften und für Qualitätsgarantien entstanden. Bei solarthermischen Kraftwerken spielt die exakte Formgebung der Spiegeloberfläche eine zentrale Rolle für deren Ertrag. Schon geringe Abweichungen von der Soll-

Geometrie können zu optischen Verlusten von mehreren Prozent führen, die die Wirtschaftlichkeit von Solarkraftwerken gefährden. Für die hochgenaue Vermessung der Formtreue von Spiegel-Elementen ist nach den neuesten Erkenntnissen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) die Deflektometrie oder eine von ihr abgeleitete Messmethode am besten geeignet. Dieses Verfahren wurde im DLR in den letzten Jahren entwickelt und in Kooper­ation mit der Industrie erprobt.

Das Ziel dieses Projekts ist die Erstellung eines Entwurfs eines Standardverfahrens zur Qualifizierung der Oberflächenform von Konzentratorspiegeln. Dazu gehört die Standar­disierung des Messverfahrens der Formabweichungen von der Soll-Form und insbesondere auch die Bewertung der Formtreue durch einen geeigneten Qualitätsparameter, der die optische Qualität komponentenspezifisch beschreibt. Letzteres ermöglicht den Kraftwerksplanern, die geeigneten Spiegel für solarthermische Kraftwerke nach standardisierten Kriterien auszuwählen. Die Industrie kann damit ihre Produktqualität objektiv nachweisen.

Anwenderleitfaden für Lasersicherheit

Förderzeitraum: 2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum: 2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Die jüngsten Innovationen bei Lasern (Scheiben- und Faserlaser) und bei der Laserprozesstechnik müssen flankiert werden durch Innovationen in der Sicherheitstechnik zur Einhausung solcher Laser. Der Gegenstand dieses Projekts ist daher Sicherheitsforschung im Bereich von Laserschutzwänden und den Verfahren zu ihrer Qualifizierung. Dazu sollen Laserschutzwände hinsichtlich ihrer Eignung für die neuen Laser theoretisch und experimentell bewertet werden. Hierfür werden sowohl die Wandmaterialien selbst, als auch die Wandkonzepte

wissenschaftlich getestet und analysiert. Auf Grundlage dieser empirischen Daten kann die Lücke in der IEC 60825-4, die Laserschutzwände für die Sicherheit von Lasereinrichtungen normt, geschlossen werden, die sich aufgrund der neuartigen Laser ergeben hat. Zusätzlich soll eine VDE-Anwendungsregel für die sichere Einhausung von Laseranlagen in industriellen Fertigungen erstellt werden, die schließlich auch internationale Grundlage für einen entsprechend neuen Teil zur IEC 60825 ist. Die VDE-Anwendungsregel wird auch die Risikoanalyse berücksichtigen, die entsprechend der neuen Europäischen Maschinenrichtlinie und der Richtlinie zum Schutz vor künstlicher optischer Strahlung jetzt Grundlage der Konzeption einer Laseranlage ist.

Die deutsche Wirtschaft belegt einen internationalen Spitzenplatz was sowohl den Export als auch den Einsatz von Lasertechnologie betrifft. Die Vorteile insbesondere auch für deutsche KMU, die solche Laser in ihren Produktionsstätten in Deutschland sicher einhausen müssen, sind der schnelle und kostengünstige Zugang zu entsprechend aktuellen Daten in der Norm für die grundlegende Risikoanalyse, ohne eigene Untersuchungen durchführen zu müssen. Lasersicherheitswände werden hauptsächlich durch deutsche KMU vertrieben. Für diese entsteht ein Wettbewerbsvorteil gegenüber Konkurrenten aus Übersee oder Fernost durch eine eindeutige und aktuelle Norm, die ihnen hilft, die sicherheitstechnische Qualität ihrer Lasersicherheitswände zu dokumentieren und zu belegen und sich somit auch preislich auf dem Weltmarkt rechtfertigen zu können.

Auswirkungen von Oberschwingungen im Bereich 9 kHz bis 150 kHz in Niederspannungsnetzen

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Zukünftig werden an Niederspannungsnetze zunehmend Verbraucher und Erzeuger mittels Stromrichtertechnik angeschlossen werden. Beispiele hierfür sind elektrifizierte Fahrzeuge, Speicher und dezentrale Erzeuger. Stromrichter arbeiten taktend, was die Erzeugung von Oberschwingungen im Netz zur Folge hat. Diese Oberschwingungen können nicht vollständig vermieden werden, weil hiermit der Aufwand der Filterschaltungen unvertretbar ansteigen würde. Andererseits haben Oberschwingungen Auswirkungen auf Verbraucher am Netz – so

können z. B. Schaltnetzteile durch Oberschwingungen unnötig bzw. unzulässig erwärmt werden, wobei der Grad der Beeinträchtigung heute unklar ist. Hinzu kommt, dass die Ausbreitung von Oberschwingungen im Netz weitestgehend unbekannt ist, es also keine verlässlichen Aussagen zur Superposition gibt.

Im Rahmen dieses Projektes sollen die Grundlagen geschaffen werden, um

-die Interessen von Geräteherstellern, Verbrauchern und Energieversorgern zu eruieren,

-ein begleitendes Forschungsprojekt zur Erarbeitung der technischen Grundlagen zu definieren und

-zu starten und einen entsprechenden Normungsvorschlag einzubringen.

Harmonisierung von Anforderungen an Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Das europäische Stromverbundnetz ändert sich durch die stark zunehmende Zahl von dezentralen Erzeugungsanlagen drastisch. Für Anlagen, die in das Mittel- und Hochspannungsnetz einspeisen, gibt es mittlerweile technische Regeln, die sich an dem europaweit gültigen, für Hochspannungsanlagen erstellten „UCTE Operation Handbook“ anlehnen. Für Anlagen, die am Niederspannungsbereich angeschlossen werden, gibt es allein in Deutschland unterschiedliche und teilweise widersprüchliche Regeln. Eine europäische Harmonisierung ist noch nicht einmal angestoßen. Dabei birgt der aktuelle Frequenz-Grenzwert von 50,2 Hz für das Abschalten von Wechselrichtern (WR) die akute Gefahr einer Großstörung, wenn bei Unterlast (f > 50,2 Hz) schlagartig mehrere Gigawatt Erzeugung abgeschaltet werden und dadurch eine Überlastungssituation entsteht.

Aus den existierenden Regeln (V VDE 126-1-1, VDN-Richtlinie „Einspeisung von Eigenerzeugungsanlagen“, EN 50384 ...) soll eine technische Spezifikation für einen optimierten Regelsatz erstellt werden. Diese berücksichtigt drei Ebenen: die anlagenspezifische, die lokale des aufnehmenden Verteilnetzes und die globale des Verbundnetzes. Dabei sollen wesentliche Anregungen aus der deutschen MS-Richtlinie (VDN 2008) übernommen werden. Der Hauptnutzen dieses Vorhabens liegt darin, die Gefahr von Netzzusammenbrüchen auf­grund ungünstiger und veralteter Abschaltschwellen zu verringern.

Leistungsübertragung mit Ultra-Hochspannung (UHV) mit Schwerpunkt der DC Übertragungstechnik

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Es ergibt sich weltweit zunehmend die Notwendigkeit, erhebliche Mengen elektrischer Energie vom Ort der Erzeugung über sehr große Entfernungen zu den Verbrauchern in Ballungsgebieten und Industriezentren zu transportieren. In der bisher verwendeten Technik der Hochspannungsschaltanlagen ist Deutschland Weltmarktführer. Im Hinblick auf den fortschreitenden Klimawandel gewinnt die Frage des Einsatzes von Systemen mit möglichst hoher Energieeffizienz eine entscheidende Bedeutung. Eine Möglichkeit hierfür ist die UHV-Technologie
( > AC 1.000 kV, > DC 800 kV).

Mit einem ersten INS-Projekt (2008/2009) wurden diese neuen Entwicklungen von Anfang an betreut. Trotz erheblicher Anstrengungen in den letzten drei Jahren sind auf dem Gebiet der Gleichstromübertragung weitere grundlegende Arbeiten notwendig, da dort die Normung noch nicht alle Bereiche und Systeme abdeckt. Insbesondere beim Aufbau eines Gleichspannungsnetzes sind Festlegungen bezüglich Isolationspegel und Anforderungen an die Geräte und Systeme erforderlich. Um die Position Deutschlands auf dem Gebiet der Hochspannungsschaltanlagen auch in Zukunft zu wahren, soll die vorhandene technische Kompetenz in die künftige internationale Normung auf dem Gebiet der UHV-Technik mit Schwerpunkt in der Gleichstromübertragungstechnik eingebracht werden. Dies würde einen bedeutenden Schritt zur Festigung der Wettbewerbsfähigkeit und des vorhandenen Innovationsvorsprungs der deutschen Elektroindustrie bedeuten.

Messverfahren zur Quantifizierung von transienter ultraschallinduzierter Kavitation

Förderzeitraum: 2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum: 2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Ziel dieses INS-Projektes ist es, ein Messverfahren festzulegen, mit dem ultraschallinduzierte transiente Kavitation physikalisch begründet, nachvollziehbar und kalibrierfähig in Wasser und verdünnten wässrigen Lösungen wie sie zur Ultraschall-Tauchreinigung und -Tauchdesinfektion sowie für den Zellaufschluss angewandt werden, quantifiziert werden kann. Hierzu wird das von der kavitierenden Flüssigkeit erzeugte Geräusch mit einem kalibrierten Hydrophon gemessen und spektral analysiert. Das Messverfahren basiert auf der Messung des Rauschpegels in geeigneten Bereichen des Spektrums. Durch Messungen wurde bereits nachgewiesen, dass oberhalb der Schwelle transienter Kavitation (für transiente Kavitation erforderliche Mindest-Ultraschall-Leistung) das Kavitationsrauschen proportional zu der eingetragenen Ultraschall-Leistung ist. Dieses Messverfahren ermöglicht es erstmalig, die „Leistung“ eines Prozessschrittes, der auf transienter Kavitation beruht, zu validieren. Kavitations-basierte Prozesse werden in vielen Bereichen genutzt. Beispielhaft für den Bedarf an validierfähigen Prozessschritten seien hier die Ultraschall-Reinigung von Implan­taten nach der Fertigung, von chirurgischem Besteck vor der Desinfektion, von Teileoberflächen vor deren Beschichtung, die Bearbeitung von Halbleitermaterialien im Fertigungsprozess und die Anwendung zum Zellaufschluss genannt. Durch die Festlegung dieses Messverfahrens können überprüfbare Mindestanforderungen hinsichtlich der Leistungs­angaben zu Ultraschallgeräten und –anlagen für den EU- und deutschen Markt festgelegt werden. Hierdurch wird der Zugang für Anbieter mit Phantasieangaben erschwert. Für die Anwender werden die Leistungsangaben vergleichbar und können zur Validierung genutzt werden.

Netzsicherheit und Netzzuverlässigkeit von Smart Grids in Krisen- und Ausnahmesituationen

Förderzeitraum:  9 Monate

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum:  9 Monate

Projektstart: Januar 2011

Auf die elektrische Energieversorgung der Zukunft kommen neue Anforderungen wie die Integration von dezentralen und erneuerbaren Energien zu. Mittels neuer Konzepte, die international unter dem Begriff „Smart Grid“ diskutiert werden und die eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen den Branchen der Informations- und Telekommunikationstechnik und der Energietechnik anstreben, soll zukünftig eine flexible und intelligente Energieversorgung entstehen. In der deutschen Normungsroadmap E-Energy/Smart Grid [1] wurden Empfehlungen zur Normung und Standardisierung eines Smart Grid von Experten aus allen Stakeholdergruppen erarbeitet. Grundsätzlich wurden vier Sicherheitsbereiche identifiziert:

-Informationssicherheit

-Datenschutz

-Sicherheit von Produkten und Systemen

-Kritische Infrastruktur (Critical Infrastructure)

Während die ersten beiden Bereiche stark in der Diskussion der Fachöffentlichkeit verankert sind, sind für die beiden folgenden Bereiche kaum Aktivitäten festzustellen. Dominiert wird die Diskussion zurzeit von der Entwicklung von Use Cases und Geschäftmodellen unter Normalbedienungen mit einem starken IKT-Bezug. Diese Entwicklung, auch unterstützt durch die geförderten E-Energy-Projekte, ist zu begrüßen; allerdings wird mit diesem Antrag angeregt, Grundlagen für die sicherheitstechnische Beurteilung und Weiterentwicklung im genannten Bereich 4 zu schaffen. Manche Lösungen, vor Jahren bei geringer Verbreitung noch Stand der Technik, können sich durch die rasante Entwicklung im Bereich Smart Grid schnell als überholt darstellen. Die Diskussion um die dringende Notwendigkeit neuer Anschlussbedingungen von dezentralen Energieerzeugern sei hier als Beispiel genannt. Ziel dieses Projektes sollte daher sein, nicht nur die heutige Situation zu untersuchen, sondern auch vorausschauend Handlungsbedarf im Bereich 4 zu identifizieren für den Fall, dass die Vision eines Smart Grid flächendeckend realisiert ist.

Eine Realisierung der neuen intelligenten Energieversorgung in der Breite wird nur als möglich angesehen, wenn auch die sicherheitstechnischen Anforderungen entsprechend frühzeitig definiert werden.

[1] siehe hierzu www.e-energy.de oder Deutsche Normungsroadmap E-Energy / Smart Grid

Sicherheitstechnische Anforderungen an Produkte und Systeme für Smart Grid

Förderzeitraum:  9 Monate

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum:  9 Monate

Projektstart: Januar 2011

Auf die elektrische Energieversorgung der Zukunft kommen neue Anforderungen wie die Integration von dezentralen und erneuerbaren Energien oder der Einsatz von neuen, Energie sparenden Verbrauchsmitteln zu. Mittels neuer Konzepte, die international unter dem Begriff „Smart Grid“ diskutiert werden und die eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen den Branchen der Informations- und Telekommunikationstechnik (IKT) und der Energietechnik anstreben,

soll zukünftig eine flexible und intelligente Energieversorgung entstehen. In der deutschen Normungsroadmap E-Energy/Smart Grid wurden Empfehlungen zur Normung und Standardisierung eines Smart Grid von Experten aus allen Stakeholdergruppen erarbeitet. Grundsätzlich wurden vier Sicherheitsbereiche identifiziert:

-Informationssicherheit

-Datenschutz

-Sicherheit von Produkten und Systemen

-Kritische Infrastruktur (Critical Infrastructure)

Während die ersten beiden Bereiche stark in der Diskussion der Fachöffentlichkeit verankert sind, sind für die beiden folgenden Bereiche kaum Aktivitäten festzustellen. Dominiert wird die Diskussion zurzeit von der Entwicklung von „Use Cases“ und Geschäftmodellen unter Normalbedienungen mit einem starken IKT-Bezug. Diese Entwicklung, auch unterstützt durch die geförderten E-Energy-Projekte, ist zu begrüßen; allerdings wird mit diesem Antrag angeregt, Grundlagen für die sicherheitstechnische Beurteilung und Weiterentwicklung im genannten Bereich 3 zu schaffen. Manche Lösungen, vor Jahren bei geringer Verbreitung noch Stand der Technik, können sich durch die rasante Entwicklung im Bereich Smart Grid schnell als überholt darstellen. Die Diskussion um die dringende Notwendigkeit neuer Anschlussbedingungen von dezentralen Energieerzeugern sei hier als Beispiel genannt. Da erneuerbare Energiequellen aber auch BHKW (von Micro bis Gross-BHKW) bisher nur unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit betrachtet wurden, war eine solche Diskussion nicht notwendig. Nur die allgemeinen Anschlussbedingungen (Festlegung VNB) waren zu beachten. Erst wenn auch übergeordnete technische und wirtschaftliche Gesichtspunkte hinzu kommen, ist eine zentrale Regelung möglich. Ziel dieses Projektes sollte daher sein, nicht nur die heutige Situation zu untersuchen, sondern auch vorausschauend Handlungsbedarf im Bereich 3 zu identifizieren für den Fall, dass die Vision eines Smart Grid flächendeckend realisiert ist.

Eine Realisierung der neuen intelligenten Energieversorgung in der Breite wird nur als möglich angesehen, wenn auch die sicherheitstechnischen Anforderungen entsprechend frühzeitig definiert werden.

[1] siehe hierzu www.e-energy.de oder Deutsche Normungsroadmap E-Energy / Smart Grid

Standarisierung eines semantischen Laufzeitsystems zur Förderung der Interoperabilität von AAL-Komponenten

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Vor dem Hintergrund der demografischen Entwicklung wird die Anzahl der älteren Menschen, die in ihrer häuslichen Umgebung weiterleben möchten, bis zum Jahr 2050 signifikant steigen. AAL-Systeme (AAL – Ambient Assisted Living) sind ein geeignetes Instrument, Menschen ein selbstbestimmtes Leben in ihrer gewohnten Umgebung zu ermöglichen. AAL-Systeme integrieren technikbasierte Konzepte, Produkte und Dienstleistungen zur situationsabhängigen, unaufdringlichen und somit nicht stigmatisierenden Unterstützung von Menschen mit besonderen Bedürfnissen im Alltag.

Das wesentliche Problem heutiger AAL-Systeme liegt in der mangelnden Interoperabilität sowohl auf System- wie auch auf Komponentenebene. Das Fehlen eines standardisierten Laufzeitsystems als vereinheitlichte Softwareinfrastruktur für technische Assistenzsysteme führt zu proprietären, projektspezifisch entwickelten und damit nicht interoperablen AAL-Systemen. Fehlende Abstraktionsschichten für die Integration von Sensoren und Aktoren aber auch für AAL-Anwendungsdienste demotivieren Hersteller, heute bereits in klassischen Märkten platzierte Produkte AAL-spezifisch anzupassen bzw. neue AAL-Produkte zu entwickeln.

Das Projektziel liegt in der Erarbeitung eines Standardisierungskonzepts für die Softwareinfrastruktur technischer Assistenzsysteme. Mit einem semantischen Laufzeitsystem soll eine Basis für die Interoperabilität von AAL-Komponenten geschaffen werden. Der innovative Kern des Projekts liegt in der besonderen Berücksichtigung semantisch gestützter SELF-X-Eigenschaften wie Selbstkonfiguration, Selbstmanagement, Selbstschutz und Selbstheilung zur Schaffung eines innovativen Alleinstellungsmerkmals für AAL-Systeme. Der Nutzen des Standardisierungsvorhabens ist vielschichtig: Zum einen soll es insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen ermöglicht werden, mit hoher Planungssicherheit sensorische und aktorische Komponenten für AAL-Systeme auf den Markt bringen zu können. Zum anderen sollen Systemintegratoren und Anwendungsentwickler von den Spezifika der jeweiligen Sensoren und Aktoren entlastet werden.

Als Resultat werden Anwender von robusten, aus interoperablen Komponenten bestehenden AAL-Systemen profitieren, die durch SELF-X-Eigenschaften bzw. den zugrunde liegenden semantischen Methoden ermöglicht werden.

Standardisierung passiver optischer Übertragungsstrecken auf Basis von Polymer-Fasern

Förderzeitraum: 2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum: 2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Die Basis für das zukünftige Internet ist die kostengünstige Bereitstellung von zuverlässigen, schnellen und leicht installierbaren optischen Netzwerken im Wohn-, KMU- und Industrie-Umfeld, auch und speziell für die Anwendungen im Bereich des „Ambient Assisted Living“ (AAL). Polymeroptische Fasern (POF) erfüllen diese Anforderungen per se. Die optische Datenübertragung über POF bietet gegenüber Übertragungsverfahren mittels Glasfasern oder Kupferkabeln Vorteile wie einfache Handhabbarkeit und Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Feldern und mechanischen Einflüssen. Für die Übertragungsrate von 100 Mbit/s sind bereits proprietäre Produkte verfügbar.

In einem laufenden INS-Projekt wird die Erforschung der aktiven Übertragungstechnik voran­getrieben. Zur erfolgreichen kommerziellen Nutzung dieser Übertragungstechnik bedarf es genormter passiver optischer Übertragungsstrecken.

Im Rahmen dieses Projektvorschlages sollen daher die zugehörigen normativen Grundlagen der passiven Netzkomponenten und der Messtechnik erarbeitet und standardisiert werden. Eine Entscheidung zur Gründung einer entsprechenden Arbeitsgruppe bei IEC unter schweizer und deutscher Führung ist getroffen, das INS-Projekt soll hier zuarbeiten.

Verfahren zur Charakterisierung von Elektrodenmaterialien für neuartige Batterizellen

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Förderzeitraum:  2 Jahre

Projektstart: Januar 2011

Die Nutzbarkeit zukünftiger regenerativer Technologien zur Energieerzeugung hängt wesentlich von der Entwicklung leistungsfähiger Systeme zur Energiespeicherung ab. Während es für die Energiespeicherung von stationären Kraftwerken bereits eine Reihe konventioneller Konzepte gibt und im Zusammenhang mit dem sich entwickelnden „Smart Grid“ viele sehr unterschiedliche Ideen verfolgt werden, gibt es für mobile Anwendungen im Individualverkehr nur eine wirklich attraktive Lösung: Eine Batterie,

die genügend Energie speichern kann, um einen vollelektrischen Fahrbetrieb mit einer Reichweite von mehreren hundert Kilometern zu ermöglichen. Bereits im Markt befindliche Systeme können nur als Übergangslösung angesehen werden. Aus heutiger Sicht sind Lithium-Ionen-Akkus bzw. daraus abgeleitete innovative Konzepte als aussichtsreiche Kandidaten anzusehen. Dabei werden Elektroden aus nanoskaligen Kompositmaterialien eine Schlüsselrolle spielen.

Die Bundesregierung hat bereits erhebliche Mittel für die Erforschung einer großen Anzahl von Materialsystemen bereitgestellt. Sie werden unter anderem dazu eingesetzt, die physikalischen und chemischen Wechselwirkungen zwischen Ladungsträgern und nanostrukturierten Elektrodenmaterialien bei Lade- und Entladevorgängen grundsätzlich zu verstehen. Ausgehend von dem wissenschaftlichen Verständnis sollen dann innovative Materialsysteme entwickelt und gezielt optimiert werden. Dabei ist es erforderlich, eine große Zahl unterschiedlicher Materialien in vergleichenden Untersuchungen zu testen. Das ist aber nur eingeschränkt möglich, da es keine genormten Messverfahren gibt. Besonders schwierig ist der Vergleich der Ergebnisse verschiedener Forschergruppen relativ zueinander.

Das Fehlen genormter Messverfahren ist daher ein bedeutendes Innovationshemmnis, das durch dieses Projekt beseitigt werden soll. Es ist daher Ziel des Projektes, ein standardisiertes Messverfahren zum Vergleich von Materialeigenschaften für Elektroden zu entwickeln. Am Ende des Projektes soll der Entwurf dieses neuen standardisierten Messverfahren für die Elektrodencharakterisierung als deutsches „New Work Item Proposal“ beim IEC/TC 113 eingereicht und dort unter deutscher Projektleitung zu einem IEC- Standard entwickelt werden.