Dr. Gerd Jäkel
Forschungs- und Profilreferent
Referat Forschungsservice und Technologietransfer
Ehrenbergstraße 29
98693 Ilmenau
+49 3677 69-2564
gerd.jaekel@tu-ilmenau.de
Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Mit der voranschreitenden Automatisierung von Fahrzeugen und zunehmend komplexen Fahrzeugsystemen und -komponenten steigen auch die technischen Anforderungen hinsichtlich Sicherheit und Zuverlässigkeit. Ziel des Verbundprojekts AnRox (Ausfallsicheres und effizientes elektrisches Antriebssystem für Robotertaxis) ist es, ein optimiertes Antriebssystem für automatisierte Elektrofahrzeuge zu entwickeln, das durch eine verbesserte Ausfallsicherheit die Verfügbarkeit und Sicherheit der elektrisch betriebenen Straßenfahrzeuge erhöht, die gesellschaftliche Akzeptanz verbessert und insgesamt einen hohen Gesamtnutzen für Anwender und Betreiber erzielt. Dazu werden für den Anwendungsfall fahrerloser Taxis zum Personentransport Methoden, Modelle, Simulationswerkzeuge und Lösungen entwickelt, die sich auf alle elektrisch betriebenen Fahrzeuge übertragen lassen.
Das Fachgebiet System- und Software-Engineering der TU Ilmenau arbeitet in AnRox an zuverlässigen und kosteneffizienten Fahrzeugarchitekturen und entwickelt Modelle dynamischer Fehlertoleranz. Dabei werden Effekte der KI-basierten Diagnose integriert und abhängige Ausfällen in stochastischen Zuverlässigkeitsmodellen berücksichtigt. Ziel ist es, eine Methodik zur Bewertung zuverlässiger Automobilarchitekturen unter KI-basierten Betriebsstrategien und Diagnoseverfahren auf Systemebene zu entwickeln.
Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. habil. Armin Zimmermann
Leiter Fachgebiet System- und Software-Engineering
+49 3677 69-4420
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Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Kooperation mit der Bauhaus Universität Weimar, Prof. Bernd Fröhlich
Das Projekt „Audiovisuelle Plausibilität und Erleben in Mixed Reality mit mehreren Teilnehmern“ (APlausE-MR), das Teil des Schwerpunktprogramms AUDICTIVE ist, untersucht menschliche Wahrnehmung, Kognition und soziale Interaktion in verteilten Mixed-Reality (MR) Kommunikationsszenarien mit mehreren teilnehmenden Parteien. Ziel des Projektes ist es, tiefergehende Einblicke in die Faktoren zu gewinnen, die Plausibilität und Qualität während des gemeinsamen Erlebens realistischer interaktiver virtueller Umgebungen (IVE) beeinflussen.
Die Hypothese der Forschenden ist es, dass realistische audiovisuelle IVEs hauptsächlich das Gefühl vermitteln, an einem virtuellen Ort zu sein. Um plausible virtuelle Erfahrungen zu erzeugen und aufrecht zu erhalten, werden jedoch auch Nutzerrepräsentationen benötigt, die realistisch aussehen, sich glaubhaft verhalten und anhören. Dazu werden virtuelle Repräsentationen der Teilnehmenden auf Basis von 3D-Videoaufnahmen mit klassischen Avatar-artigen Darstellungen verglichen. Darüber hinaus fördert die natürliche Interaktion der Nutzer miteinander und mit der virtuellen Umgebung die Glaubwürdigkeit des Erlebten durch die gemeinsame Wahrnehmung. Die Annahme ist, dass diese unterschiedlichen Einflussfaktoren sich gegenseitig im Hinblick auf die Plausibilität des Gesamterlebnisses verstärken oder sich bei technischen Limitationen sogar gegenseitig kompensieren können.
Um diese Hypothesen zu überprüfen, sollen im Projekt audiovisuelle Technologien entwickelt und integriert werden, die eine plausible Kommunikation in virtuellen Welten ermöglichen. Darüber hinaus sollen Faktoren identifiziert und qualifiziert werden, die die Plausibilität audiovisueller Erfahrungen in Mehrparteien-IVEs beeinflussen, und geeignete Bewertungsmethoden und -technologien für die Analyse des Benutzer- und Gruppenverhaltens in lokalen und verteilten audiovisuellen IVEs entwickelt bwerden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen bei der Realisierung zukünftiger audiovisueller Systeme unterstützen, die realitätsnahe soziale Erfahrungen und Kommunikation ermöglichen.
Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Alexander Raake
Fachgebiet Audiovisuelle Technik
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gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms Auditory Cognition in Interactive Virtual Environments (AUDICTIVE)
Ziel dieses Projekts ist es, die Validität der Forschung im Bereich der Bewertung kognitiver Leistungen in klassenraumähnlichen Umgebungen für Erwachsene und Kinder zu verbessern.
Dies wird erreicht, indem der Realismus der experimentellen Verfahren erhöht wird und die verschiedenen verwendeten kognitiven Aufgaben und die entsprechenden Varianten der jeweiligen audiovisuellen Repräsentationen miteinander verglichen werden.
Kontakt:
TU Ilmenau
Fachgebiet Audiovisuelle Technik
Prof. Alexander Raake
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gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms Auditory Cognition in Interactive Virtual Environments (AUDICTIVE)
Kooperation mit der Friedrich Alexander Universität Erlangen-Nürnberg, Prof. Emanuël Habets
Viele Funktionsweisen des menschlichen Gehirns sind bis heute noch nicht komplett erforscht. Insbesondere beim Verständnis hörbezogener kognitiver Leistungen konnten Forschende in den vergangenen Jahren jedoch enorme Fortschritte erzielen, unter anderem durch den Einsatz so genannter IVEs, das heißt interaktiver virtueller Umgebungen, die die Wirklichkeit sehr realitätsnah abbilden und helfen, die Prozesse, mit denen das Gehirn Klänge interpretiert, auch in komplexen audiovisuellen Situationen zu verstehen. IVEs bringen jedoch neue Herausforderungen mit sich und machen die derzeitigen Ansätze für die Qualitätsbewertung in der Audio- und Videobranche teilweise unbrauchbar.
Hier knüpft das Projekt QoEVAVE an. Es zielt darauf ab, die Lücken in den derzeitigen Qualitätsbewertungsmethoden für Audio und Video zu finden und zu schließen und entwickelt und untersucht Verfahren, um aus dem Qualitätserleben (Quality-of-Experience, QoE) und Verhalten von Nutzern in einem IVE auf dessen Qualität zu schließen.
Hierfür fertigen die Forschenden in einem ersten Schritt als einfache, aber hinsichtlich Textur- und Audiodarstellung realistische Art der Virtuellen Realität (Virtual Reality, VR) eine photorealistische 360 Grad-Videoaufnahme mit räumlichem Audio an, die anschließend von Probanden hinsichtlich ihrer Qualität bewertet wird. Für ihre Interaktion in der virtuellen Umgebung erhalten die Nutzer zunächst nur eingeschränkte Bewegungsfreiheit (3 Degrees-of-Freedom, 3 DoF). Später können sie sich dann völlig frei in der virtuellen Szene (6 DoF) bewegen. Ziel der Forschenden ist es, neben der von den Probanden wahrgenommenen Qualität der jeweiligen Szene auch deren Verhalten und kognitive Leistungen für bestimmte Aufgaben in der Umgebung zu untersuchen.
Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Alexander Raake
Fachgebiet Audiovisuelle Technik
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gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Im Rahmen der Energiewende erfolgt neben dem Ausbau regenerativer Energiequellen eine erforderliche Anpassung der Stromnetzstruktur in ganz Europa. Das Forschungsvorhaben dientin diesem Zusammenhang dem Entwurf, der Modellierung und der Erprobung eines digitalen, automatisierten Systemmodells für Umrichter-dominierte Verteilnetze. Dazu gehören die Konzeption und das Design einer verteilten DigitalTwin-lnfrastruktur für das Verteilnetz unter Berücksichtigung der in früheren Projektenuntersuchten Inter-undlntranetz-Wechselwirkungen. Ziel ist es, mit neuen digitalen Technologien das Stromnetz aktiv zu steuern und zu regeln, um die Stabilität der Energieversorgung auch mit den nicht durchgängig zur Verfügung stehenden regenerativen Energiequellen zu erhalten.
Kontakt:
Thüringer Energieforschungsinstitut (ThEFI)
Prof. Dirk Westermann
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Gefördert durch den Freistaat Thüringen
FORTE („Facility for over the Air Research and Testing“) ist eine Testanlage für mobile Satellitenkommunikationssysteme des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Ilmenau. In der Anlage werden auch Antennenfunksysteme in virtueller elektromagnetischer Umgebung getestet. Ziel des BATmobil5G-Projekts ist es, die FORTE-Testanlage an die technologischen Entwicklungen im Mobilfunkbereich 5G und 6G und in der mobilen Satellitenkommunikation über Millimeterwellen anzupassen.
Dazu werden neuartige elektronisch steuerbare Beamforming-Antennenarrays im Millimeterwellenbereich entwickelt und getestet. Die Beschaffung und Integration eines Sensorarrays ermöglicht es insbesondere, die Antennenabstrahlung von Antennen speziell mobiler Anwendungen mit zeitlich veränderlicher Charakteristik zu erfassen und auftretende Interferenzen in Echtzeit zu messen.
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Prof. Giovanni Del Galdo
Leiter Fachgebiet Elektronische Messtechnik und Signalverarbeitung
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gefördert durch die Carl-Zeiss-Stiftung im Rahmen des Förderprogramms „Durchbrüche 2020“
Ein zentrales Bedürfnis von Menschen ist eine eigenständige Lebensführung in regelmäßiger sozialer Interaktion mit anderen. Die im Projekt CO-HUMANICS angestrebte Technologieforschung soll dazu beitragen, dieses Bedürfnis auch in Zeiten ausgeprägter Individualisierung, räumlicher Trennung von Angehörigen und Freunden und einer alternden Gesellschaft möglichst umfassend zu erfüllen.
Das Projekt CO-HUMANICS befasst sich mit Grundlagen- und Anwendungsforschung zu technikgestützter sozialer Co-Präsenz. Eine solche Co-Präsenz kann durch Techniken der Augmented und Mixed Reality (AR/MR) und Roboter-basierten Telepräsenz realisiert werden, bei der räumlich entfernte Personen virtuell in der realen Umgebung einer Person anwesend sind.
Die Zielgruppe des Vorhabens sind primär Senioren, d.h. speziell Personen im aktiven Rentenalter bis hin zur Hochaltrigkeit sowie ihre typischen Interaktionspartner. Es ist zu erwarten, dass die Erkenntnisse von CO-HUMANICS auch für andere Zielgruppen anwendbar sein werden und generell zu verbesserten Telepräsenz- und Assistenzsystemen zum Beispiel im professionell-/industriellen Umfeld führen werden.
Das Projekt wird von fünf Fachgebieten der TU Ilmenau bearbeitet (Beteilige Fachgebiete).
Pressemitteilung zum Projektstart Co-Humanics
mdr Wissen: Mit Augmented Reality gegen Einsamkeit im Alter
Kontakt:
TU Ilmenau
Fachgebiet Audiovisuelle Technik
Prof. Alexander Raake
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Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)
Um Waldwege zu pflegen und instand zu halten, müssen Forstbetriebe angesichts des gesteigerten Schaldholzaufkommens in jüngster Zeit deutlich mehr finanzielle, personelle und natürliche Ressourcen aufwenden. Um diese Aufwände zu optimieren, entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Verbundprojekt „Contura“ ein innovatives Tool zur automatisierten, optisch basierten Erfassung des Zustands forstlicher Wege, mit dem Waldbesitzer und Forstbetriebe die Maßnahmen und Kosten zur Instandhaltung ihrer Wege sicher kalkulieren können. Dazu sollen die Contura-Daten in eine Datenbank für Wegzustandsdefinitionen eingepflegt werden.
Zu diesem Zweck entwickelt die TU Ilmenau im Projekt ein Konzept für ein komplexes Sensorsystem, das u. a. Merkmale wie den Zustand der Fahrbahn sowie die Beschaffenheit der seitlichen Grabensysteme und des freien Lichtraumprofils erfasst und auf dieser Basis ein 3D-Profil des Weges an die nachgelagerte KI-Datenverarbeitung weitergibt. Für eine vergleichbare Messung müssen hierfür entsprechende Kalibrierkonzepte erarbeitet und verschiedene Sensorsysteme zu einem multimodalen Sensorsystem zusammengesetzt werden.
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Prof. Dr. Gunther Notni
Fachgebiet Qualitätssicherung und Industrielle Bildverarbeitung
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gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
Mit dem Systemansatz im Verbundvorhaben DisrupSys sollen Funktionen und Technologien entwickelt werden, um ein elektrisches Verbundnetz mit Winkelregelung zu betreiben und dabei spannungseinprägende Umrichter optimal einzubinden. Dabei wird eine effizientere Bewirtschaftung von Betriebsmitteln zur Bereitstellung von Ausgleichsenergie, ein stabileres Netzverhalten vor allem vor dem Hintergrund des Wegfalls konventioneller Kraftwerke und eine bessere Systemreaktion in Folge von Fehlerfällen erwartet.
Das Thüringer Energieforschungsinstitut der TU Ilmenau setzt sich dabei zum Ziel, Module für die Netzleittechnik aufzubauen und in Absprache mit den Verbundpartnern netzleittechnische Assistenzsysteme zur zukünftigen vollständigen oder teilweisen Integration des neuen Betriebsregimes in netzleittechnische Systeme zu entwickeln. Durch den Aufbau eines Demonstrators soll das winkelbasierte Betriebsregime unter Berücksichtigung netzleittechnischer Latenzen validiert werden.
Kontakt:
Prof. Dirk Westermann
Leiter Fachgebiet Elektrische Energieversorgung
+49 3677 69-2838
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gefördert durch die Carl-Zeiss-Stiftung
Das Ziel des Vorhabens E4SM ist es, innovative wissenschaftliche Methoden für die Entwicklung, Implementierung, Einrichtung und den Betrieb von Machine Learning (ML) basierten Assistenzsystemen für das Smart Manufacturing in industriellen Anwendungsszenarien zu erforschen. Im Kontext von Industrie 4.0 sollen dabei insbesondere die Anforderungen und Besonderheiten bei Fertigungs- und Montageprozessen kleiner und mittelgroßer Unternehmen (KMU) berücksichtigt werden. Durch die damit einhergehende Optimierung geeigneter Fertigungsverfahren lassen sich u.a. Potenziale bei der Energieeinsatzoptimierung heben, die den Energieverbrauch und die damit verbundenen Fertigungskosten im industriellen Umfeld senken.
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TU Ilmenau
Fachgebiet Neuroinformatik und Kognitive Robotik
Prof. Horst-Michael Groß
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Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Das Forschungsprojekt „Embedded ground-space 5G terminal for automated and connected driving – embrace5G (e5g)“ treibt die Verbreitung der Satellitenkommunikation für künftige Anwendungen des Mobilfunkstandards 5G voran. Im Anwendungsfokus stehen Technologien für automatisiertes und vernetztes Fahren auf Straße und Schiene. Diese Technologien stellen hohe Anforderungen an grenz- und verkehrsraumüberschreitende Abdeckung und Zuverlässigkeit und sind durch die Fusion vieler verschiedener Informationsquellen gekennzeichnet, bei denen die Satellitenkommunikation ihre Vorteile besonders gut ausspielen kann.
Eine erfolgreiche wirtschaftliche Verbreitung und Akzeptanz der Satellitenkommunikation auf dem Massenmarkt beruht wesentlich auf der Verfügbarkeit kompakter, modularer und einfach herstell- und betreibbarer Antennenterminals, für die ein optimaler Kompromiss zwischen Leistungsfähigkeit und Einfachheit gefunden und demonstriert werden muss. Im Zentrum des Forschungsprojekts stehen daher die Entwicklung und der Funktionsnachweis kombinierter und in Fahrzeug-Kunststoffteile formschlüssig eingebetteter Terminalantennen für die Frequenzbereiche des Mobilfunkstandards 5G, um diese gleichzeitig oder wahlweise in einem terrestrischen oder einem Satelliten-basierten 5G-Netz betreiben zu können. Dabei soll der Maximalgewinn auf 15 dBi begrenzt werden, um den Volumenbedarf für den benötigten Bauraum, die Komplexität und die Leistungsaufnahme in Richtung einer künftigen Serientauglichkeit soweit wie möglich zu reduzieren. Damit leistet das Vorhaben einen relevanten Beitrag zur Erforschung neuer, auf künftige Satellitennetze zugeschnittener Terminals.
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Prof. Dr. Matthias Hein
Thüringer Innovationszentrum Mobilität
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Gefördert durch den Freistaat Thüringen
Weltweit steht bei der Kommunikation im Eisenbahnverkehr die Ablösung des Mobilkommunikationssystems 2G durch die neuen Funktechnologien 4G und 5G bevor. Im EMMTES-Projekt entwickelt die TU Ilmenau gemeinsam mit der Funkwerk Systems GmbH, einem bundesweit führenden Thüringischen Unternehmen im Bereich Bahntechnik, und dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS Lösungen, um die zukünftigen Funkmodems von Funkwerk Systems nach dem Future Railway Mobile Communication System (FRMCS),der zweiten Generation eines einheitlichen europäischen Digitalfunks für den Eisenbahnbetrieb,unter komplexen Bedingungen im Labor effizient und realistisch testen zu können. Derzeit wird im Schienenverkehr der GSM-R-Standard genutzt, der auf dem Mobilfunkstandard für volldigitale Mobilfunknetze basiert. Künftige FRMCS-Funkmodems werden neben dem bestehenden 2G-Standard die wesentlich leistungsstärkeren 4G- und 5G-Standards nutzen. Die innovativen Module Made in Thuringia sollen in Zukunft in allen Bahn-Netzen der Welt einsetzbar sein.
Kontakt:
Prof. Giovanni Del Galdo
Leiter Fachgebiet Elektronische Messtechnik und Signalverarbeitung
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gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Dieses Projekt ist ein Teil des Kopernikus-Projekt ENSURE, welches neue Energienetzstrukturen für die Energiewende erforscht. Energienetzsysteme stellen im Großen (Land) und im Kleinen (Wohnsiedlung) elektrische Energie für Verbraucher bereit. Eine große Herausforderung ist dabei die Aufrechterhaltung einer stabilen Spannungsversorgung bei steigenden Anforderungen durch den Einsatz regenerativer Energiequellen, was durch neuartige Assistenzsysteme gewährleistet werden muss.
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TU Ilmenau
Fachgebiet Elektrische Energieversorgung
Prof. Dirk Westermann
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Gefördert vom Freistaat Thüringen aus den Mitteln des Europäischen Sozialfonds
Die Anwendung quantenphysikalischer Phänomene wird die Informationsübertragung und -verarbeitung hinsichtlich der Datensicherheit revolutionieren. Vorreiter dafür ist die Forschung auf dem Gebiet der abhörsicheren Verschlüsselung mittels Quantum Key Distribution (QKD). Die dafür erforderlichen kommunikationstechnischen Grundlagen zur Erhöhung der Schlüsselübertragungsraten werden im Rahmen der TAB-Forschergruppe FastPhoton erarbeitet.
Ziel der Forschungen ist es, die Ansteuerfrequenzen von Photonenquellen zu erhöhen, Übertragungsverluste von quantenmechanischen Zuständen zu reduzieren und die Zeitauflösung von Detektoren zu verbessern. Auf Basis einer am llmenauer Standort des Thüringer Innovationszentrums lnQuoSens entwickelten Glas-Keramik-Verbundtechnologie soll eine System-in-Package Plattform geschaffen werden, mit der hochintegrierte kombiniert-mikroelektronische/optische Systeme erzeugt werden können.
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Prof. Jens Müller
Leiter Fachgebiet Elektroniktechnologie
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gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Das Projekt ForLab ist ein Infrastrukturprojekt an der TU Ilmenau zum Ausbau der Fertigungstechnologien am Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien, um extrem energieeffiziente Mikroschaltungen (Memristornetzwerke) für umfassende Untersuchungen an biologisch inspirierter Elektronik (neuromorphe Elektronik) durchführen zu können. Die zugehörigen wissenschaftlichen Untersuchungen finden im Projekt MemWerk statt. Die Entwicklung energieeffizienter Elektronik wird notwendig, da der Ausbau von IT-Infrastruktur und digitalen Dienstleistungen zu einem jährlich massiv ansteigenden Energiebedarf beiträgt.
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TU Ilmenau
Fachgebiet Mikro- und nanoelektronische Systeme
Prof. Martin Ziegler
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Gefördert durch den Freistaat Thüringen
Die höchste Anforderungsstufe beim autonomen Fahren, das Autonomielevel 5 nach SAE J3016, bei dem kein Passagier mehr Fahraufgaben übernehmen muss und die Technik im Fahrzeug alle Verkehrssituationen eigenständig bewältigt, verlangt nach robusten und hochgenauen, aber dennoch leicht zu integrierenden und preiswerten Navigationslösungen. Bisherige, voll digital arbeitende Mehrkanal-GNSS-Empfänger sind komplex, teuer und so sperrig, dass sie schwer im Fahrzeug zu integrieren sind.
Ziel des HYLOC-Projekts ist es, eine neue „Low-cost“-Mehrantennen-GNSS-Empfängerarchitektur zu entwickeln, die ähnlich robust ist wie derzeit gebräuchliche „High-end“-Empfänger, aber durch ihre wesentlich einfachere Architektur sehr viel energie- und platzsparender ist bei deutlich geringeren Kosten für die Bauteile. Dabei wird statt des bislang verwendeten rein digitalen Beamformingverfahrens ein neues hybrides Verfahren angewendet. Um Störquellen auszublenden, wird in einer ersten analogen Phase ein Null-Steering durchgeführt. In einer zweiten digitalen Stufe werden Empfangsbeams auf die Satelliten ausgerichtet, um Mehrwege und weitere Störquellen auszublenden. Die Empfängerarchitektur wird in der Lage sein, zuverlässige Positions-, Geschwindigkeits- und Zeitinformationen zu liefern, und dies auch in komplexen Funkumgebungen, bei starken Störsignalen und bei Mehrwegeausbreitung.
Die im HYLOC-Projekt entwickelten Technologien werden in weiteren Forschungs- und Entwicklungsprojekte zum autonomen Fahren Grundlage für Navigationslösungen für den Massenmarkt sein. Und auch im Bahn-, Schiffs- und Flugverkehr und in der Landwirtschaft werden sie Anwendung finden. Allein im Straßenverkehr ist das Marktpotenzial bis 2025 enorm.
Kontakt:
Prof. Giovanni Del Galdo
Leiter Fachgebiet Elektronische Messtechnik und Signalverarbeitung
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Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Strukturierte Aufarbeitung, Analyse und Bewertung der in Forschung und Politik sowie bei den Netzbetreibern diskutierten innovativen Maßnahmen zur Höherauslastung des Netzes unter Berücksichtigung mehrfacher, teils gleichzeitig zu berücksichtigender Kriterien
IT-Sicherheit und Systemsicherheit
Entwicklung neuer, bislang nicht diskutierter, praxistauglicher Maßnahmen für die System- und Netzführung unter Einbeziehung aller Netzebenen
Darstellung der Maßnahmen untereinander und Ableitung von Konzepten samt eines möglichen Umsetzungsplanes
Erprobung der Maßnahmen in (Echtzeit-)Simulationsumgebungen, Demonstratoren, bis hin zum Feldtest in Leitwarten beteiligter Netzbetreiber
Kontakt
TU Ilmenau | Univ.-Prof Dr.-Ing. Dirk Westermann
+49 3677 69-2838
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Gefördert durch den Freistaat Thüringen
Dieses Projekt widmet sich dem Aufbau eines Leistungszentrums zur intelligenten Signalanalysesystemen, also des automatisierten Verstehens und Bewertens von Messergebnissen in Prozessen und Verfahren durch Software mit integrierter künstlicher Intelligenz (KI). KI soll auch auf Assistenzsysteme in der Energieversorgung und Robotik angewendet werden. Das Leistungszentrum fördert die Zusammenarbeit von vier Fraunhofer-Instituten (IDMT, IOSB, IIS, IKTS), einer Forschergruppe (SigMaSense) des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP) und der TU Ilmenau. Im Leistungszentrum werden fünf Pilotprojekte durchgeführt:
Kontakt:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Joachim Bös, M.S./SUNY
Fachgebietsleiter Industrielle Anwendungen von Medientechnologien
Leiter Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT
Telefon: +49 3677 467-300
Gefördert von der Thüringer Aufbaubank
Im Verbund wird ein Messsystem zur Volumenbestimmung von Schwachholz bei Pflege- und Durchforstungsmaßnahmen entwickelt. Diese technische Umsetzung mit optischer Unterstützung stellt ein Novum in der Branche der Forsttechnik dar und setzt einen Maßstab für kommende Aufgabenfelder in Bezug auf "Forst 4.0". Der Fokus der Forschungsarbeiten der TU Ilmenau liegt hierbei auf die Erforschung von Verfahren für die optische Erfassung eines zusammengefassten Schwachholzstapels. Zielgröße bildet die Berechnung des geernteten Volumens. Insbesondere Umwelteinflüsse wie Schnee und Regen fordern robuste Verfahren, die im Rahmen des Projektes entwickelt, untersucht und getestet werden sollen.
Kontakt
Prof. Gunther Notni
Fachgebiet Neuroinformatik und Kognitive Robotik
Gefördert im Rahmen einer Forschungskooperation mit Facebook Reality Labs
Im Vorhaben wird die räumlichen auditiven Wahrnehmung von wechselnder Raumakustik im Rahmen von Auditory Augmented Reality (AAR) untersucht. Eine positionsdynamische Binauralsynthese wird genutzt, um virtuelle Schallquellen im realen Raum zu platzieren. Dazu muss die Synthese an den realen Hörraum anpassbar sein. Die zentrale Forschungsfrage ist, wie genau die reale Akustik nachgebildet werden muss, um störende Auswirkungen auf die einheitliche räumliche Hörwahrnehmung des realen Raums und der virtuellen Objekte zu vermeiden.
Kontakt:
TU Ilmenau | Stephan Werner
+49 3677 69-1653
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Gefördert durch die Europäische Union
Mobilität der Zukunft heißt auch, in Fahrzeugen innovative Funktionen für Kommunikation und für autonomes Fahren einzusetzen. Der gleichzeitige Einsatz einer großen Anzahl von Sensoren und Radaren, von MIMO-Systemen und von kooperativen intelligenten Transportsystemen (C-ITS) im Bereich der Vehicle-to-Everything (V2X)-Kommunikation, realisiert in der neuen Funknetztechnologie der fünften Generation 5G, ist für die europäische Automobilindustrie ein Gebot der Stunde. Doch die Entwicklung dieser neuen Technik leidet daran, dass qualifizierte Ingenieurinnen und Ingenieure, die Fachkenntnisse sowohl in Kommunikations-, als auch in Sensortechnologien haben, fehlen. Doktorandinnen und Doktoranden in solchen Fähigkeiten auszubilden und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler austauschen, ist Ziel des Projekts „ITN-5VC“, das von der Europäischen Kommission im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen gefördert wird.
Elf Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler bearbeiten im-Projekt ITN-5VC gemeinsam mit führenden Hochschulen und industriellen Herstellern in Europa die Schlüsselprobleme der Integration von Multiband-Mehrantennen-Kommunikation, einschließlich mmWave, mit Radarköpfen und anderen drahtlosen Sensoren in ein und derselben Telematikeinheit. Das Ausbildungsprogramm schließt Trainingsworkshops und Kurzzeitmissionen in anderen Forschungseinrichtungen und der Industrie ein.
Kontakt:
Prof. Giovanni Del Galdo
Leiter Fachgebiet Elektronische Messtechnik und Signalverarbeitung
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In Verbrennungsanlagen (z.B. Kohlekraftwerken) entstehen bei der Energieerzeugung säurehaltige Abgase. Das Kondensieren dieser Säuren führt zur Korrosion der Anlagen. Die Systeme werden angegriffen und beschädigt. Daher wird der Abgasstrom erwärmt, um die Säuren in der Gasphase zu halten. Dies bringt eine Reduzierung des Wirkungsgrades mit sich. Aktuell wird die Temperatur, auf die die Rohrleitungssysteme geheizt werden, aus empirischen Werten ermittelt. Die Brennstoffmaterialien jedoch sind Naturprodukte, deren Zusammensetzung unter Anderem in Abhängigkeit des Abbaustandortes variieren. Das hat wiederum eine Auswirkung auf die in den Abgasen herrschenden Säurekonzentrationen und damit auf deren Kondensationstemperatur.
Im Projekt KerTauSens (Keramischer Taupunktsensor) soll ein hochtemperaturbeständiges echtzeitfähiges Messsystem zur on-line-Säuretaupunkt-Detektion in heißer Prozessabgasumgebung von Industrieanlagen zur Verbesserung der Thermoprozessregelung für optimierte Brennstoffeinsatzeffizienz entwickelt werden. Damit kann nicht nur der Wirkungsgrad der Anlage wesentlich erhöht und eine signifikante Verminderung der CO2-Emissionen erzielt werden, sondern auch die Anlagensicherheit und Instandhaltung verbessert werden.
Kontakt:
TU Ilmenau
Fachgebiet Elektroniktechnologie
Prof. Jens Müller
E-Mail | Webseite
Gefördert vom Freistaat Thüringen über das „Maßnahmenpaket Innovationspotentiale“
Das vernetzte und automatisierte Fahren ist essentiell für eine digitale Gesellschaft. Es bildet den Schlüssel für eine sichere, saubere, effiziente und komfortable Mobilität, sowohl im Individual- als auch im Personenverkehr. Die technologischen Entwicklungen in der jüngeren Vergangenheit haben enorme Fortschritte in Antriebs-, Steuerungs-, Sensor- und Kommunikationstechnologien gemacht; im Hinblick auf das automatisierte Fahren im öffentlichen Personennahverkehr sind aber noch zahlreiche Hürden in Forschung, Entwicklung, Kommunikation und Transfer zu nehmen.
Das vom Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo) durchgeführte Gemeinschaftsprojekt KREATÖR nimmt diese Herausforderung an, indem es einen Schulterschluss zu weiteren F&E-Aktivitäten des ThIMo bildet, insbesondere zum hochautomatisierten Fahren im öffentlichen Straßenpersonennahverkehr. KREATÖR begleitet diese Forschungen wissenschaftlich und untersetzt sie durch innovative F&E-Maßnahmen in Richtung zukunftsweisender Funk- und Fahrzeugtechnologien für sicherheitsrelevante Mobilitätsanwendungen. Dabei verfolgt das Projekt drei Kernziele:
1. Wissenschaftliche Begleitung des Pilotbetriebs automatisierter Kleinbusse
2. Innovative Technologien für hochautomatisiertes und vernetztes Fahren in den Forschungsfeldern Funktechnologien und Fahrzeugtechnologien
3. Wissenschaftskommunikation und Transfer
Kontakt:
Prof. Dr. Matthias Hein
Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
E-Mail | Webseite mit Projektsteckbrief
Gefördert durch das Bundesministerium für Arbeit und Soziales
Durch den Einsatz digitaler Technologien und Künstlicher Intelligenz (KI) in den betrieblichen Prozessen sind Maschinen, Anlagen, Produkte, Computersysteme und Menschen zunehmend intelligent und in Echtzeit miteinander verbunden. Diese neuen „smarten“ Produktionsprozesse bringen für die Beschäftigten in den Betrieben – unabhängig von der eingesetzten Technologie – viele Veränderungen und neue Kompetenzanforderungen mit sich. Ob die digitale Transformation in den Betrieben erfolgreich ist, hängt daher unmittelbar mit der Qualifikation der Beschäftigten zusammen, die in diesen vernetzten Prozessen zum Einsatz kommen.
Hier setzt das Kooperationsprojekt LERNBUND an und möchte insbesondere kleine und mittlere Unternehmen der Fahrzeug- und Zulieferindustrie mit passgenauen und nachhaltigen Weiterbildungen bei der Gestaltung ihrer Personalentwicklungsaktivitäten begleiten und so dazu beitragen, ihre Wettbewerbs- und Beschäftigungsfähigkeit zu erhalten. Mit Fokus auf Nordwestthüringen sowie südliches Sachsen-Anhalt wird LERNBUND aufgebaut, ausgebaut und gemeinsam mit den Kooperationspartnern als zentraler und aktiver Bestandteil eines zukünftigen Thüringer Weiterbildungsverbundes verstetigt.
Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. habil. Jean Pierre Bergmann
Fachgebiet Fertigungstechnik
E-Mail | Webseite zum Projekt
Gefördert vom Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft im Rahmen des Programms „ProDigital“
Thüringen gilt als Hochburg für Medizintechnik. Zahlreiche Unternehmen entwickeln, produzieren und vertreiben hier innovative medizintechnische Messgeräte wie Mikroskope, Kameras für die Augenheilkunde, Tomographen, Elektroenzephalographen oder Ultraschallgeräte. Dabei bietet die fortschreitende Digitalisierung in der Geräteindustrie große Chancen für die Medizinbranche: Dank der heute verfügbaren hohen Rechen-, Speicher- und Netzwerkkapazitäten können Produkte vernetzt und neue Geschäftsmodelle entwickelt werden.
Ziel des Forschungsprojekts „LearningProducts“ ist es, innovative Methoden für intelligente Vorschlags- und Entscheidungssysteme zu entwickeln, die die Bedienung medizintechnischer Geräte und die Auswertung ihrer Messergebnisse unterstützen. Zugleich soll durch die Forschungsarbeiten die Sicherheit gespeicherter Daten maximiert werden. Dafür arbeiten die Wissenschaftler an Möglichkeiten, medizinische Daten zur Weiterentwicklung und Verbesserung der Geräte zu nutzen, ohne dass sie preisgegeben werden müssen. Die Einsatzgebiete sind vielfältig: von der Auswertung von Mikroskop-Aufnahmen über Hirnstrommessungen bis zur Einstellung von Tomographen.
Kontakt:
TU Ilmenau | Prof. Dr.-Ing. Patrick Mäder
+49 3677 69-4839
E-Mail | Webseite
gefördert durch die Carl-Zeiss-Stiftung
Ziel des Projekts ist die umfassende Untersuchung von memristiven Materialien für die neuromorphe Elektronik, d.h. für biologisch inspirierte Elektronik. Biologisch inspirierte Elektronik hat den Vorteil, im Betrieb gegenüber herkömmlichen Halbleiter-Transistorschaltungen extrem energieeffizient zu sein. Als Vorbild dienen Synapsen im Gehirn. Elektrische Bauelemente aus memristiven Materialien besitzen ein ähnliches Verhalten wie Synapsen und werden als Memristoren bezeichnet. Das Wort Memristor setzt sich aus Memory (=Gedächtnis) und Resistor (=Widerstand) zusammen. Es handelt sich also um veränderliche Widerstände, die ihren Zustand auch ohne Energiequelle abspeichern, was letztlich das Potenzial für die Einsparung großer Mengen an Energie in elektrischen Schaltungen (Mikrochips und Prozessoren) bedeutet.
Kontakt:
TU Ilmenau
Fachgebiet Mikro- und nanoelektronische Systeme
Prof. Martin Ziegler
E-Mail | Webseite zum Projekt
Gefördert vom Freistaat Thüringen im Rahmen des Landesprogramms ProDigital
Im Projekt Metareal erforschen und entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Verfahren und Technologien, um dreidimensionale Rekonstruktionen real existierender Kulturgüter wie Denkmäler oder Kirchen mit den im Internet vorhandenen Wissensbeständen anzureichern und in einem virtuellen Raum zeit- und ortsunabhängig erlebbar zu machen. Dabei werden die Besucherinnen und Besucher dieser Wissensräume durch den Einsatz von Augmented Reality (AR) in ein gemeinsames Erlebnis mit virtuellen Personen im Raum eingebunden.
So entsteht eine Art begehbares Wikipedia, in dem die Nutzerinnen und Nutzer gemeinsam durch die Wissensräume navigieren, in Form von Gesten und Sprache miteinander agieren und Wissen über das jeweilige Kulturgut abrufen können. Zugleich können sie dieses Wissen durch ihre Interaktion mit der Umgebung selbst anreichern und erweitern. Diese neue Form des Zugangs zu Wissen, der durch den Einsatz von Technologien der Augmented und Virtual Reality (VR) und der Künstlichen Intelligenz (KI) möglich wird, kann beispielsweise im Tourismus oder Bildungsbereich angewendet werden.
Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Broll
Fachgebiet Virtuelle Welten und Digitale Spiele
E-Mail | Webseite zum Projekt
Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
Im Projekt MoDiCon untersucht die TU Ilmenau gemeinsam mit ihren Partnern innovative Möglichkeiten, mit denen die Qualität von Trinkwasser in Versorgungsnetzen automatisiert gesteuert werden kann. Ein Wissenschaftlerteam des Instituts für Automatisierungs- und Systemtechnik entwickelt dafür ein digitales Online-Überwachungssystem, das Veränderungen der Wasserqualität im Versorgungsnetz nach messtechnischer Erfassung von biologischen Verunreinigungen und Kontaminationen aufspürt, damit gegebenenfalls Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Der Schwerpunkt der Forschungen an der TU Ilmenau liegt dabei in der Anwendung optimierungsbasierter Ansätze zur Entscheidungsfindung.
Pressemitteilung zum Projektstart MoDiCon
Kontakt:
Prof. Pu Li
Fachgebiet Prozessoptimierung
E-Mail
Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
Im Jahr 2019 waren über 4 Millionen Menschen in Deutschland pflegebedürftig. Ein Großteil von ihnen – 3,3 Millionen – wurden zu Hause versorgt, und die Anzahl der Pflegebedürftigen wird in den nächsten Jahren noch steigen. Professionelle Pflegekräfte allein werden diesen Pflegebedarf nicht in angemessener Weise befriedigen können. Bereits heute wird der größte Teil der Pflegearbeit von Angehörigen geleistet. Leben die Angehörigen nicht am gleichen Ort, leiden ältere und pflegebedürftige Menschen häufig unter einem Mangel an sozialen Kontakten, was ihren gesundheitlichen Zustand häufig noch verschlechtert.
Um diesen Bedarf an Pflege und sozialer Interaktion zu adressieren, soll im Projekt MORPHiA ein mobiler Assistenzroboter entwickelt, getestet, evaluiert und etabliert werden, der autonome Navigation und Personenerkennung mit einem einfach zu bedienenden System für bidirektionale Videotelefonie kombiniert. Der Roboter soll sich autonom durch anspruchsvolle häusliche Umgebungen wie enge Durchgänge oder Türschwellen bewegen und seinem Benutzer assistieren, indem er beispielsweise eingehende Telefonanrufe zustellt oder in Abwesenheit des Benutzers patrouilliert. Zugleich soll es eine intuitive Fernbedienung Angehörigen und Pflegepersonen ermöglichen, den Roboter fernzusteuern, während autonome Hindernisvermeidungs- und Navigationsfähigkeiten für Sicherheitsaspekte sorgen.
Der MORPHIA-Roboter ermöglicht es sowohl Angehörigen als auch Pflegern, mit pflegebedürftigen Menschen in Kontakt zu bleiben, um sie am sozialen Leben teilhaben zu lassen und ihren geistigen und körperlichen Zustand zu überwachen. Durch Langzeittests unter realen Bedingungen soll die Fähigkeit, pflegebedürftige Menschen mit ihren Angehörigen und Betreuern zu verbinden, um die Lebensqualität zu erhöhen, demonstriert werden.
Kontakt
Prof. Horst-Michael Groß
Fachgebiet Neuroinformatik und Kognitive Robotik
E-Mail | Webseite zum Projekt
Gefördert durch:
Ein Projekt der Förderrichtlinie zum Innovationswettbewerb INVITE und das Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF),
begleitet durch das Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB)
Ziel des Forschungsprojekts ist es, die vielfältigen digitalen Bildungs-, Wissens- und Informationsräume in der Mobilitätsbranche miteinander zu vernetzen. Für Beschäftigte in Verkehrsunternehmen werden durch personalisierte Empfehlungen nutzerorientierte Zugänge zu formaler und non-formaler Weiterbildung geschaffen. Durch einen kooperativen Wissensaustausch und die unternehmensübergreifende Sichtbarkeit von Expertise wird informelle Weiterbildung gefördert. Damit können Weiterbildungsinteressierte passgenaue Weiterbildungsangebote auffinden und nutzen.
Der Bedarf an solchen Angeboten ist in den Unternehmen des öffentlichen Verkehrs (ÖV) sehr hoch. Die Gründe hierfür liegen in:
der Struktur der Mitarbeitenden in Verkehrsunternehmen,
drängenden, aktuellen gesellschaftspolitischen Zielen und
den Herausforderungen der digitalisierten Arbeitswelt.
Kontakt:
Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Mit einer erfolgreichen Energiewende sind wichtige Investitionen in das Übertragungsnetz verbunden. Der aktuelle Netzentwicklungsplan Strom 2030 enthält neben den AC-Übertragungsnetz-Zubauplänen auch signifikanten Bedarf an DC-Übertragungsnetzzubau. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erforschung sowie Entwicklung von innovativen Funktionen der Systemeffizienz und Systemsicherheit für Planung und Betrieb eines integrierten vermaschten AC-DG-Übertragungsnetzes mit bipolarer Ausführung.
Im Rahmen des Vorhabens werden unterschiedlichen Betriebszustände des vermaschten DG-Netzes "N-1 sicherer Normalbetrieb", ,,Temporärer N-0 sicherer Weiterbetrieb" und „Transiente Phase" betrachtet. Deren Einfluss und Auswirkungen auf die Funktionen der Systemeffizienz und Systemsicherheit werden dabei erforscht und Lösungen in Abhängigkeit der DC-Netz-Topologien erarbeitet. Während in den Phasen „N-1 sicherer Normalbetrieb" und „Temporärer N-0 sicherer Weiterbetrieb" Systemeffizienz und -sicherheit gemeinsam betrachtet werden, steht in der „Transienten Phas" eines Fehlers allein die Systemsicherheit im Mittelpunkt. Die zu entwickelnden Funktionen liefern innovative Methoden für die Sicherheitsanalyse, den sicheren Betrieb und die kritische transiente Phase im Fehlerfall und adressieren somit wichtige Forschungsfragen zum integrierten vermaschten AC-DG-Übertragungsnetz.
Kontakt:
TU Ilmenau | Univ.-Prof Dr.-Ing. Dirk Westermann
+49 3677 69-2838
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Gefördert durch die Bundesrepublik Deutschland
Der integrierte, gemeinschaftliche Entwurf von Funkkommunikation und Funksensorik, genannt „Joint (Radio) Communications and Sensing (JCAS)“, ermöglicht völlig neue technische Innovationen für 6G-Netze und deren Anwendungen. So erlaubt JCAS mit Hilfe von „Smart Radio Sensing“, die Analyse der Funkumgebung eines Netzes sowohl in Bezug auf darin vorkommende aktive Funkvorgänge (reguläre Funkteilnehmer und unbewusste als auch bewusste spektrale Störungen/Interferenzen), als auch auf funkunabhängige Kontexte (Vorhandensein von Objekten, Bewegungen, Strukturen). Gleichzeitig können die Kommunikationsprinzipien/-mechanismen entsprechend der jeweiligen Anwendung automatisiert adaptiert und optimiert werden.
Auf diese Weise können Netze sowohl kognitiv als auch antizipierend agieren. Funk- und Netzwerkressourcen können nach dem Resouce-Sharing-Prinzip gemeinschaftlich genutzt werden. Dadurch werden die Energieressourcen effizienter genutzt (Green ICT) und Einrichtung und Betrieb der Netze kostengünstiger. Darüber hinaus ermöglicht und unterstützt JSAS resiliente und sichere RAN-Architekturen und -protokolle bei Resilience-and-Security-by-Design-Ansätzen. Die integrierte Betrachtung und Optimierung der beiden ursprünglich unabhängigen Systeme bietet zudem die Möglichkeit, individuell gewonnene Informationen gegenseitig als Referenz oder zur Plausibilisierung zu nutzen, wodurch vollkommen neue „Trust-and-Verify“-Strategien erforscht werden können, etwa für verbesserte Authentifizierung, Positionierung oder lnterferenzminimierung.
Kontakt:
Prof. Giovanni Del Galdo
Leiter Fachgebiet Elektronische Messtechnik und Signalverarbeitung
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gefördert vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur
Nachhaltige Mobilitätsstrategien als Komponente einer modernen und intelligent vernetzten Gesellschaft verlangen die gemeinsame Entwicklung von Verkehrs-, Daten- und Netzwerkinfrastrukturen. Bestes Beispiel dafür sind Pilotprojekte zum autonomen Fahren im Bereich des ÖPNV, bei dem sich der notwendige teleoperierte Betrieb nur mit Leistungsmerkmalen des 5G-Netzes – geringe Latenz, höchste Zuverlässigkeit und Abdeckung, Fahrzeug-zu-allem-Vernetzung – realisieren lässt. Die Idee digitalisierter und vernetzter Lösungen reicht im Konzept P:Mover über diese Anwendung hinaus und adressiert den intermodalen Mobilitätsraum, kommunale Aufgaben im Verkehrssektor und ein breites Spektrum an mobilitätsbezogenen Diensten, die auf dem 5G-Standard aufbauen.
Kontakt:
Prof. Dr. Matthias Hein
Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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gefördert durch den Freistaat Thüringen
Im Quantum Hub Thüringen haben sich elf Thüringer Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen, um ihre Kompetenzen in der Quantenforschung zu bündeln. Unsere Welt besteht aus Quanten, kleinsten Licht- und Energiebausteinen. Diese elementaren Teilchen unterliegen eigenen Gesetzen und physikalischen Prinzipien, die unserem Alltagsverständnis scheinbar widersprechen. Obwohl manche Quantenphänomene seit über 100 Jahren bekannt sind, nutzen wir heute nur wenige als Basis für moderne Technik wie Mikrochips oder das Breitband-Internet – Quantentechnologien der ersten Generation. Andere faszinierende Eigenschaften der kleinsten unteilbaren Einheiten der Quantenwelt, die man beispielsweise Verschränkung oder Überlagerung nennt, sollen nun für vollkommen neue, revolutionäre technische Lösungen in der Makrowelt genutzt werden.
Der Quantum Hub Thüringen verfolgt die Mission, grundlegende wissenschaftliche Fragestellungen in den Bereichen Quantenkommunikation, -sensorik und -bildgebung zu bearbeiten und damit den bevorstehenden technologischen Umbruch der Quantentechnologien für den Freistaat Thüringen als Zukunftsperspektive zu gestalten. Die im Vorhaben adressierte Grundlagenforschung soll die Thüringer Industrie in die Lage versetzen, zukünftig an Schlüsselstellen der quantentechnologischen Wertschöpfungsketten mit ihrer Innovationskraft gestaltend einzugreifen.
Kontakt:
TU Ilmenau
Prof. Jens Müller
Vizepräsident für Internationale Beziehungen und Transfer und Co-Spracher des Quantum Hub Thüringen
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Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
Neben Textinformationen sind Bilder zu einem der wichtigsten Mittel der digitalen sozialen Kommunikation geworden. Doch warum werden manche Bilder besonders häufig „geliked“ und andere nicht? Und welche Rolle spielt die ästhetische Qualität eines Bildes für ihre Anmutung? Darum geht es im Projekt SoPhoAppeal. Konkret soll untersucht werden, wie die Ästhetik mit Bildeigenschaften, Bildsemantik, Präsentation im sozialen Netzwerk und dem Bewertungsverhalten (Ansehen der Fotos und "Liken") zusammenhängt.
So soll unter anderem untersucht werden, wie aus der großen Menge an Metadaten wertvolle Informationen über die Attraktivität von Bildern gewonnen werden können und wie eindeutig festgestellt werden kann, ob die Popularität eines Bildes aus sozialmedialen Aspekten oder aus den intrinsischen Eigenschaften des Bildes resultiert. Berücksichtigt werden dabei auch Aspekte der Datenanonymisierung. Darüber hinaus werden im Projekt in kontrollierten Labortests für eine Reihe von Referenzbildern Bewertungen zur Ästhetik erhoben und um größere Crowdsourcing-Tests ergänzt, um Bewertungen in einem dem eigentlichen Nutzungsumfeld näheren Kontext zu erheben. Anhand der verschiedenen Daten wird der Zusammenhang zwischen technischen Aspekten, Bildeigenschaften, Hintergrundwissen der Benutzer, Eigenschaften des sozialen Netzwerks, ästhetischen Attraktivitätsbewertungen und "Liking" untersucht. Die Ergebnisse dieser Analyse werden verwendet, um auf Basis maschinellen Lernens verschiedene Modelle für eine automatische Ästhetik- und "Liking"-Vorhersage zu entwickeln und zu evaluieren.
Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Alexander Raake
Fachgebiet Audiovisuelle Technik
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gefördert durch das Land Thüringen, den Europäischen Sozialfonds (ESF) und die Thüringer Aufbaubank
Die Forschergruppe 2D-Sens hat das Ziel, neuartige zweidimensionale Materialen aus der Gruppe der TMDs, also Transition Metal Dichalcogenide - das sind atomar dünne Halbleiterverbindungen - zu erforschen. Deren besondere Eigenschaften sollen für die Gasdetektion genutzt und als innovative Konzepte für Gassensoren (Messung von Gaskonzentrationen) umgesetzt werden. Die Eigenschaften dieser Materialien ermöglichen den Bau von Sensoren, die sehr stark auf ihre Umwelt reagieren. Durch die potenziell hohe Messempfindlichkeit wird es möglich, sehr energieeffiziente Systeme zu entwickeln.
Kontakt:
TU Ilmenau
Fachgebiet Mikro- und nanoelektronische Systeme
Prof. Martin Ziegler
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gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
Im Verbundprojekt THInKI wird ein gemeinsames Bildungsprogramm entwickelt, das die gesamte Bandbreite von Technologien Künstlicher Intelligenz (KI) sowie deren Anwendungsfeldern in Wissenschaft und Praxis abdeckt. Das Programm soll verschiedene Zielgruppen an den beiden beteiligten Universitäten, TU Ilmenau und FSU Jena, adressieren. Neben der Erstellung und Weiterentwicklung von Lehrmaterial wird ein Zertifikatsprogramm Studierenden und Graduierten aus allen Studienrichtungen die Möglichkeit geben, Wissen auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz zu erlangen. Für die Konzeptionierung, Umsetzung und Realisierung werden die TU Ilmenau und die FSU Jena eng vernetzt zusammenarbeiten, um ein kohärentes Angebot zu schaffen, das von Studierenden und Lehrenden beider Universitäten gleichermaßen genutzt werden kann. Die Vernetzung und Zusammenarbeit wird durch das Thüringer Zentrum für Lernende Systeme und Robotik (TZLR), als gemeinsame Einrichtung beider Universitäten, gefördert und organisiert.
Kontakt:
Prof. Horst-Michael Groß
Leiter Fachgebiet Neuroinformatik und Kognitive Robotik / TU Ilmenau
+49 3677 69-2858
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Gefördert mit Mitteln der Carl-Zeiss-Stiftung und des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft (TMWWDG)
Das Thüringer Zentrum für Lernende Systeme und Robotik (TZLR) ist eine gemeinsame Einrichtung Thüringer Universitäten und Forschungseinrichtungen unter Leitung der TU Ilmenau. Es versteht sich als thüringenweite Kontakt- und Schnittstelle zwischen Universität, außeruniversitären Forschungseinrichtungen und Wirtschaft.
Ausgehend vom Leitmotiv eines verantwortungsvollen Umgangs mit KI-Technologien bündelt und vernetzt das Zentrum Kompetenzen Thüringer Wissenschaftler, Praktiker und Anwender im Bereich Lernende Systeme wie Big Data und Data Science, Maschinelles Lernen/KI und Robotik. Es fördert den Erfahrungsaustausch zu Themen aus Forschung und Lehre, berät und unterstützt Unternehmen und Organisationen durch die Konzeption von Qualifizierungs-und Weiterbildungsmaßnahmen zu KI-und Robotik-Technologien und fördert durch Entwicklungsprojekte oder Machbarkeitsstudien den Transfer und die Sichtbarkeit Thüringer Forschung.
Kontakt:
Dr. Stefan Hagedorn
Leiter der TZLR-Geschäftsstelle
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Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
Hochautomatisiertes Fahren ist ohne Fahrzeuge und Komponenten, die höchste Sicherheit bieten, nicht vorstellbar. Selbstfahrende Fahrzeuge müssen mit anderen Verkehrsteilnehmenden effizient und effektiv kommunizieren können und Kunden- und Nutzerbedürfnisse erfüllen. Ziel der deutsch-japanischen Forschungskooperation VIALDI (VIVID) ist es, über gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsarbeiten den deutsch-japanischen Know-how-Austausch zu stärken und länderspezifische Erkenntnisse für die gemeinsame Weiterentwicklung des autonomen Fahrens zu nutzen. Die zentrale Forschungsfrage lautet: „Wie sicher ist sicher genug?“
Zur Optimierung von automatisierten und vernetzten Fahrfunktionen entwickeln die Wissenschaftlerinnen und WIssenschaftler virtuelle Testumgebungen für die Sensorsysteme, die eine Untersuchung relevanter Radar- und Kamerasensorfunktionen im Einbauzustand und so ein Vielfaches an Testkapazität im Vergleich zu realen Testfahrten ermöglichen. Dabei kann die TU Ilmenau auf das erfolgreiche Vorgängerprojekt SafeMove aufbauen, in dem Kfz-Radare in der Forschungsanlage VISTA getestet wurden – einer weltweit einzigartigen Kombination aus Funkmesshalle und virtueller Straßenumgebung, die nun Forschungs- und Entwicklungsplattform für das VIVID-Projekt ist.
Kontakt:
Prof. Dr. Matthias Hein
Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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gefördert durch das Land Thüringen, den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und die Thüringer Aufbaubank
Untersuchung der Machbarkeit und Leistungsfähigkeit einer agentenbasierten Steuerungs- und Betriebsführungslösung zur gesteuerten elektrischen Nachladung von E-Fahrzeugen in Parkhäusern
Energiewende und Digitalisierung unserer Gesellschaft sind zentraler Treiber auch für den Umbau der bisherigen Mobilität. Die Elektromobilität fungiert dabei als Motor und Demonstrator, da einerseits neue Mobilitätskonzepte initiiert werden und andererseits die Energienetzintegration der Fahrzeuge den Wandel des Energienetzes und des Energiemarktes verdeutlicht. Mit diesem Forschungsprojekt wird eine Lösung erarbeitet, welche für das Szenario halböffentlicher Parkraum eine Möglichkeit zur Kopplung von Parken und Laden mit innovativen energiewirtschaftlichen Dienstleistungen verbindet und damit marktfähige und netzdienliche Systemlösungen anstrebt.
Zielstellung des Projektes ist die Erforschung und Erprobung eines Konzeptes zum Pooling von virtuellen Parkhausspeichern und der Bereitstellung der daraus entstehenden Flexibilität am Energiemarkt.
Kontakt:
TU Ilmenau
Fachgebiet Energieeinsatzoptimierung
Prof. Peter Bretschneider
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gefördert durch die Europäische Union
In diesem Projekt werden neue Technologien für neuartige Elektrofahrzeug-Prüfstände erforscht. Durch die enorm hohe Anzahl an verschiedenen Untersuchungsparametern müssen die Prüfstände zukünftig miteinander vernetzt sein. Nur dadurch wird es möglich, gleichzeitig (in Echtzeit) mehrere Messungen durchzuführen, deren Werte im Anschluss einander zuzuordnen sind. Auf diese Weise sind Zusammenhänge des komplexen Systems „Elektrofahrzeug“ ganzheitlich zu erfassen, was eine spätere Weiterentwicklung von E-Fahrzeugen vereinfacht.
Kontakt:
Dr. Valentin Ivanov
Fachgebiet Kraftfahrzeugtechnik
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gefördert durch das Bundeministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Das Verbundvorhaben ZO.RRO schafft am Fallbeispiel der Energieversorgung und der industriellen Abnehmer Thüringens eine Infrastruktur für eine systemische Energiewende, die über übliche bilanzielle Ansätze hinausgeht und darauf abzielt, die komplette Palette von Systemdienstleistungen kohlendioxidfrei zu erbringen. Dazu wird die Bereitstellung von Flexibilitäten in einem System mit sektorenübergreifender Netzführung untersucht. Neuartige Energiespeicher- und IT-Lösungen sowie Elektromobilität werden berücksichtigt.
Kontakt:
TU Ilmenau
Fachgebiet Elektrische Energieversorgung
Prof. Dirk Westermann
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gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung
Unter Koordination der RWTH Aachen forscht das 6GEM-Konsortium an zukünftigen Kommunikationstechnologien in der 6G-Mobilfunktechnik. Der 6G-Hub 6GEM zielt darauf ab, ein ganzheitliches System zu entwickeln, bei dem ein nachhaltiger Ansatz unter Berücksichtigung wichtiger Anwendungen von der Logistik über die Produktion bis hin zum Menschen und dessen Bedürfnissen nach Selbstbestimmung, Privatsphäre und Sicherheit verfolgt wird. Forschungsschwerpunkte sind offene, modulare und flexibel erweiterbare 6G-Plattformen, mit denen eine widerstandsfähige und hochadaptive Kommunikation ermöglicht wird.
Die TU Ilmenau beteiligt sich an 6GEM im Teilvorhaben 6GEMini mit der Erforschung von Konzepten und Maßnahmen zur Minimierung der elektromagnetischen Strahlenexposition der Bevölkerung durch die 6G-Mobilfunktechnik.
Kontakt:
Prof. Dr. Matthias Hein
Fachgebiet Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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