Forschungsprojekte

1. AUGMENTED-, VIRTUAL- & MIXED REALITY

Augmented Reality (AR) genau wie Virtual Reality (VR) und Mixed Reality (MR) bezeichnen eine computergestützte Wahrnehmung, welche die reale Welt um virtuelle Aspekte erweitert. Reale Abbildungen einer Darstellung oder eines Gegenstandes werden damit erklärt und sind verständlich. Die Informationen werden mittels Tablet, Smartphone oder einer AR-Brille sichtbar gemacht und mit dem entsprechenden Marker entschlüsselt und dann mit dem Objekt agiert. Diese neue Technologie soll weiter erforscht werden und zum neuen Arbeits- und Steuerungsmedium werden.

2. Simulationswerkzeuge

Mit neuen komplexen Technologiekonzepten wird man an der Weiterentwicklung von Simulationszwecken nicht vorbeikommen, um den kostenfressenden Versuchsaufbau aus Prototypen so weit, wie möglich, einzuschränken. Dies heißt zum Beispiel die Software für Fluidsimulation im Cluster-Computer so anzupassen, dass der Soll- und Istwert im Strömungskanal verglichen werden kann und über Iteration synchronisierbar wird. Wenn solche Werkzeuge zum Einsatz kommen, werden mit deren Hilfe zukünftige Heraus-
forderungen ihren Schrecken verlieren und zum Wohle der Firma beitragen.

3. Windturbine

Luft ist komprimierbar und hat im Gegensatz zu Wasser auch weniger Masse. Durch die Abbremsung des Windes am Rotor weicht ein Teil der Strömung daran aus und steht nicht zur Verfügung. Deshalb soll die Windturbine im Gegensatz zu herkömmlichen Windkraftanlagen nach bionischen Gesichtspunkten ausgelegt werden, um so die Nachteile der normalen Anlagen kompensieren. Durch ein komplett anderes Design der Windturbine wird zum Beispiel der bewegte Schattenwurf, die unangenehmen Geräusche und die Gefährdung der Tierwelt vermieden. So können viele Gegenargumente entkräftet werden, was zu einer erhöhten Akzeptanz beitragen kann.

4. Blockkraftwerk

Moderne Blockkraftwerke haben heute schon durch eine intelligente Kraft-Wärmekopplung einen hohen Wirkungsgrad. Neue Gasmotorenkonzepte sollen durch niedrige Betriebskosten und Kapitalbindung die Abhängigkeit von Energielieferanten auflösen. Dazu stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung, um dieses Ziel zu erreichen: längere Laufleistungen mit weniger bewegten Bauteilen, reduzieren die oszillierenden Massen, die Vibrationen und die Reibung und somit auch den Verschleiß. Des Weiteren wird durch eine Umstellung auf preiswertere und vor Ort verfügbare Betriebsstoffe, eine positive Stärkung des Regionalen Marktes gefördert.

5. Energiespeicher

Mit den erneuerbaren Energien kann systembedingt nicht der Strom nach Bedarf produziert werden. Überkapazitäten stehen einer Unterkapazität bei der Nachfrage gegenüber und umgekehrt. Unterschiedliche Amplituden bei Erzeugung und Verbrauch an Energie, sollen durch ortsnahe Speicher zwischengepuffert werden. Es macht wenig Sinn, den Strom in entfernte Pumpspeicher-kraftwerke zu leiten, da jedes 8. Kraftwerk nur zur Kompensation der Leitungsverluste benötigt wird. In einem Pumpspeichersystem werden 1,7 KW benötigt, um 1 KW zu erzeugen. Für die Netzlast sind solche Konstrukte auch kontraproduktiv. Nachdem das EEG-Gesetz immer mehr aufgeweicht wird, werden dringend kleinere bis kleine Energiespeicher benötigt, um kleinere Anlagen leistungsfähiger zu machen, da keine größeren Produktions-
kapazitäten vorzuhalten sind.

6. Akkus/Batterien

Akkus und Batterien sind Energiezellen auf elektrochemischer Basis. Akkus können von außen wieder aufgeladen werden, Batterien nicht. Wer unsere Umwelt und die natürlichen Zusammenhänge betrachtet, sieht bei genauerer Untersuchung, dass wir von Unmengen an Energie umgeben sind. Diese Energieformen können zum Beispiel elektrischer und magnetischer Art sein. Irgendeine Energie muss ja für die Planetenrotation, gravitativen Anziehungskräfte, Strahlungsenergie oder pflanzliches Wachstum verantwortlich sein. Bei Fotovoltaikanlagen wird bereits eine praktische Nutzung umgesetzt. Wenn nun im Prinzip eine Fotozelle mit einem Akku verbunden wird, haben wir eine sich selbstladende Batterie. Typische Einsatzgebiete wären im Smartphone, Laptop, E-Bike oder elektrischer Rasenmäher vorstellbar. Das Handling unserer herkömmlichen Zellen lässt an Energiedichte, Sicherheit und Ladezeit leider noch immer zu wünschen übrig. Deshalb ist ein Handlungsbedarf ist dringend erforderlich.

7. Alternativen

Die Entwicklung neuer Verfahrenstechniken und Produktionsmöglichkeiten, die Werkstoffentwicklungen die, die Grenzen der unterschiedlichen Werkstoffe fließend verschieben und die Neuentdeckungen und Entwicklungen neuer Betriebsstoffe erschließen ungeahnte, bisher für unmöglich gehaltene, neue Herangehensweisen. Hier erschließen sich neue Betätigungsfelder, mit welchen sich neue unvoreingenommene junge Menschen profilieren und ihr Ansehen im Team ausbauen können.

7.1. Energiequellen

Der Fortschritt bei neuen Werkstoffen und der Nano-
Technologien, erlauben neue Anwendungen in Physik und Chemie. Der Schwerpunkt soll auf nachwachsende Rohstoffe liegen, um einen günstigen ökologischen Fußabdruck zu erreichen. Die Kreislaufwirtschaft, wie es die Natur mit ihren komplexen Stoffwechselvorgängen vormacht, sollte angestrebt werden, um das Abfallproblem und die Luftverschmutzung nicht weiter zu verschärfen.

7.2. Verfahrenstechniken

Um die neuen Energieanlagen zu realisieren, wird man um neue Verfahrenstechniken nicht herumkommen, wenn man das Potential der neuen Möglichkeiten ausschöpfen will. Allein die Weiter-
entwicklung der additiven Fertigungsverfahren im Keramiksektor, wird neue preisgünstige temperaturunabhängige, chemische Prozesstechniken in ungeahnter Vielfalt erlauben. Das neu zu bearbeitende Spektrum ist fast grenzenlos.

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