Drittmittelprojekte

• Projekttitel: TIMAP-mobil - Transdisziplinäre Intelligenz in Material, Analytik und Prognose von Mobilitätskomponenten
• Mittelgeber: Ministerium für Wirtschaft Forschung und Kultur (MWFK) I Investitionsbank des Landes Brandenburg (ILB)
• Verbundpartner: Prof. Dr.-Ing. Dina Hannebauer, Prof. Fabian, Prof. Dreyer, Prof. Herzog, Prof. Carolin Schmitz-Antoniak, Prof. Stollhoff
• Projektvolumen: 2.402.532,00€
• Laufzeit: 2024 - 2028

Kurzbeschreibung:

Transdisziplinäre Intelligenz in Material, Analytik und Prognose von Mobilitätskomponenten – TIMAP-mobil“ verbindet thematisch Methoden von Predictive Maintenance (PM), Künstlicher Intelligenz (KI), Material­entwicklung und Materialprüfung. Ziel ist die Entwicklung von nachhaltigen Leicht­baustrukturen für Mobilitätsanwendungen, z.B. im Luftfahrtbereich, in einem transdisziplinären Umfeld. Die Nachhaltigkeit bezieht sich dabei zum einen auf die Fertigung, z.B. durch Verwendung von Rezyklaten und energieeffizienten Fertigungs­prozessen. Zum anderen werden durch eine Sensor- und KI-gestützte Predictive Maintenance über die gesamte Lebensdauer der Leichtbaustrukturen Ressourcen effizient eingesetzt und die Sicherheit erhöht. Das Projekt hat das Potenzial, die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Brandenburger Akteurinnen und Akteure der Luftfahrt und benachbarter Verkehrsträger zu stärken.

Weiter Informationen zum Projekt: www.th-wildau.de/timap-mobil

Kontakt:

Prof.Dr.-Ing. Dina Hannebauer

• Projekttitel: RIG-LBS - Räumliche Identifikation von Geräuschquellen für Leichtbau, Bahnlärm und Schadensidentifikation
• Mittelgeber: Ministerium für Wirtschaft Forschung und Kultur (MWFK) I Investitionsbank des Landes Brandenburg (ILB)
• Partner: Prof. Dr.-Ing. Dina Hannebauer
• Projektvolumen: 33.000€

Gegenstand des Vorhabens ist die Geräteanschaffung eines Mikrofonarray-Systems bestehend aus Hardware und zugehöriger Auswertungssoftware. Das dem System zugrundeliegende Verfahren ist das sogenannte akustische Beamforming. Über die Auswertung der Schalllaufzeiten und nachgelagerter Filter erlaubt es in akustischen Wellenfeldern die örtliche Lokalisierung von Schallquellen. Diese Schalldruckdaten werden mit einem Videobild gemappt und geben farbcodiert die Pegel der lokalen Schallquellen an. Diese gemappten Videobilder können mit Bildraten von u.a. 30 Hz erstellt werden und geben damit auch Aufschluss über den zeitlichen Verlauf von Schallereignissen. So kann zum Beilspiel die Schallausbreitung in Strukturen nachvollzogen oder das Vorbeifahrtgeräusch von Zügen und Fahrzeugen gemessen werden. Mikrofonarrays sind auch unter dem Marketingbegriff "Akustische Kamera" bekannt. Zusammengefasst ermöglichen sie die Identifikation von Schallquellen und akustischen Übertragungswegen in Ort, Zeit, Amplitude und Frequenz.

Weiter Informationen zum Projekt: www.th-wildau.de/rig-lbs

Kontakt:

Prof.Dr.-Ing. Dina Hannebauer

• Projekttitel: TroCaWiCon - System zum vollautomatischen, schwingungsgedampften An- und Ausdrahten nichtschienengebundener Elektro-Nutzfahrzeuge. Teilvorhaben: Intelligente Vollautomatisierung und schwingungsgedampfte Gestaltung des FahrzeugAndrahtungssystems
• Mittelgeber: Bund | Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz | Zuwendung aus dem Sondervermogen „Energie- und Klimafonds"
• Projektpartner: Deutzer Technische Kohle GmbH, Zeuthen
• Projektvolumen: 320.325,54 €
• Laufzeit: 2022-2025

Kurzbeschreibung:

Beabsichtigt sind die Entwicklung und gerätetechnische Umsetzung eines Systems zum vollautomatischen Ein- und Ausdrahten des Stromabnehmers
an die Oberleitung nichtschienengebundener Nutzfahrzeuge während des Fahrbetriebes.
Der unterbrechungsfreie elektrische Betrieb von Nutzfahrzeugen (Busse, LKW) erfordert ein regelmäßiges Aufladen der Akkumulatoren (Batterien)
und damit zumindest einen temporären Kontakt des Fahrzeugs mit dem Stromnetz. Der Kontaktwechsel des fahrzeugseitigen Stromabnehmers mit
der Leitung ist im Fahrbetrieb aufgrund der dynamisch wirkenden Kräfte problematisch. Im Projekt soll ein neuartiges Kopplungssystem des
Stromabnehmers an die Oberleitung entwickelt werden, welches ein vollautomatisches, schwingungsarmes Ein- und Ausdrahten während der Fahrt
ermöglicht. Damit soll unter den besonders anspruchsvollen Umfeldbedingungen die Stromversorgung des Fahrzeugs und damit ein
unterbrechungsfreier rein elektrischer Fahrbetrieb ermöglicht werden.
Im Ergebnis des Projekts sollen ein Verfahren sowie ein Geräteaufbau bekannt sein, auf deren Grundlage Kooperations- und Industriepartner die
notwendigen, betriebsspezifischen Anpassungen von Hard- und Software sowie die Tests im Praxisbetrieb (eMobility im ÖPNVund Scherlastverkehr)
vornehmen können.

Kontakt:

Dipl.-Ing Stefan Wolter

• Projekttitel: RiESE - RissErkennung und Schadensdetektion an Eisenbahnradreifen
• Mittelgeber: Bund | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie | Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
• Projektpartner: Deutzer Technische Kohle GmbH, Zeuthen
• Projektvolumen: 219.336,00 €
• Laufzeit: 2021-2023

Kurzbeschreibung:

Beabsichtigt ist die Entwicklung eines neuartigen Verfahrens und einer Vorrichtung zur akustischen Schadensdetektion an Schienenfahrzeugrädern. Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung eines Messsystems zur zerstörungsfreien radgenauen Detektion von Schäden (Rissen etc.) an Schienenfahrzeugrädern und die Überwachung des strukturdynamischen Zustands des rollenden Materials mittels akustischer Resonanzanalyse.

Kontakt:

M.Eng. Robin Pianowski

• Projekttitel: BahnTPA – Radreifenrisserkennung an Schienenfahrzeugen mittels Transferpfadanalyse und Resonanzanalyse
• Mittelgeber: Richtlinie des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kultur zur Förderung der Infrastruktur für Forschung, Entwicklung und Innovation aus dem EFRE (InfraFEI)
• Projektvolumen: 63.900,00 €
• Laufzeit: 2021 bis 2023

Kurzbeschreibung:

Gegenstand des Vorhabens ist die Untersuchung und Erforschung eines Messsystems zur zerstörungsfreien radgenauen Detektion von Schäden (Rissen etc.) an Eisenbahnradreifen und die Überwachung des strukturdynamischen Zustands des rollenden Materials mittels Methoden der Transferpfadanalyse und akustischer Resonanzanalyse. Mit einer frühen und im laufenden Betrieb vorgenommenen Detektion von Radschäden können Defekte schneller behoben, die Wartungsintervalle der Radsätze bedarfsabhängig gestaltet und die Auswirkungen der Schäden an die Gleisinfrastruktur und rollenden Material insgesamt minimiert werden.

Kontakt:

Dipl.-Ing. Robert Kamenzky

• Projekttitel: PRIMA – Predictive Innovative Maintenance
• Mittelgeber: Richtlinie zur Forderung von MaBnahmen zur Strukturanpassung in Braunkohlerevieren im Rahmen des Bundesmodellvorhabens „Unternehmen Revier“ vom 15.11.2019 sowie dem Regionalen Investitionskonzept (RIK), BMWi
• Projektpartner: PRODAT Informatik GmbH, Senftenberg
• Projektvolumen: 208.917,10 €
• Laufzeit: 2021 bis 2024

Kurzbeschreibung:

Ziel von PRIMA ist die Methodenentwicklung für schwingungsbasierte, prädiktive Zustandsüberwachungssysteme, die an konkreten Anwendungsfällen adaptiert und zu Produkten entwickelt werden soll. Die Anwendung „Kranbahnträger“ ist für den Industriestandort Brandenburg relevant und es soll der Zustand von Bauteilen und Strukturen bewertet werden, um so Schäden identifizieren, lokalisieren und die Restlebensdauer abschätzen zu können.

Die TH Wildau übernimmt die wissenschaftlich-technische Begleitung und widmet sich gezielt besonderen anwendungsspezifischen Herausforderungen wie den Algorithmen zur Auswertung- und Analyse, deren Implementierung, der Zustandsbeurteilung und Prädikation, sowie einer anforderungsgerechten Applikation der Aufnehmer zur Schwingungsanalyse.

Die PRODAT Informatik GmbH stellt sich der Herausforderung der Produktentwicklung eines anwendungsgerechten Messsystems und bringt ihre vorhandenen Erfahrungen und Kompetenzen in das Zielprojekt ein. Eine besondere Herausforderung besteht in der Überführung der wissenschaftlich-technischen Erkenntnisse der TH Wildau in ein nutzbares Messsystem. Im Rahmen der Projektdurchführung zu bearbeitender Aufgabenstellung umfassen die Systemkonzeptionierung – insbesondere Architektur, die konstruktive Gestaltung insbesondere Einhausung, elektrotechnische Problemstellung wie der Energieversorgung, sowie die Softwareentwicklung.

Kontakt:

Dipl.-Ing Stefan Wolter

• Projekttitel: RaiL-ZuG - Radgenaue innovative Lärmmessung und Zustandsüberwachung von fahrenden Güterzügen
• Mittelgeber: Bund | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie | Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
• Projektpartner: Deutzer Technische Kohle GmbH, Zeuthen
• Projektvolumen: ~200.000€
• Laufzeit: 2018-2020

Kurzbeschreibung:

Seit 2013 existiert in Deutschland ein lärmabhängiges Trassenpreissystem. Dabei wird ein Zuschlag von 3% auf den Trassenpreis für laute Güterzüge erhoben (Stand Dezember 2016). Bis zum Jahr 2020 können Güterwagenhalter Zuschüsse durch den Bund für die Umrüstung von Bestandsgüterwagen auf lärmarme Bremstechnologien erhalten. Danach ist es "lauten" Güterwagen verboten auf dem deutschen Schienennetz zu fahren. Es gibt somit einen großen Bedarf für ein System zur radgenauen Lärmmessung und Kontrolle zur korrekten Berechnung des Trassenpreises und der Verordnung von Sanktionen.
Momentan geschieht der Nachweis über die Bremsenumrüstung allein durch Selbstdeklaration der Wagenhalter. Kontrollmessungen finden praktisch nicht statt. Mit mikrofonbasierte Messungen ist eine waggongenaue oder gar radgenaue Lärmmessung nicht möglich, weil das Mikrofonsignal erstens durch Umgebungsgeräusche und -bedingungen überlagert werden kann und daher keine "rechtssichere" Erfassung des Lärms bieten kann. Zweitens werden Spitzenschalldrücke, wie sie zum Beispiel von einem einzigen besonders lauten Rad hervorgerufen werden, im Gesamtsignal durch eine zeitliche Mittelung unterdrückt.
Ziele:
    1. Eindeutige Zuordnung von Schallemissionen zu Rädern und einzelnen Wagen von Güterzügen
    2. Verzicht auf Mikrofon, weil dieses keine rechtssichere Erfassung des Lärms bieten kann
Lösungsansatz:
    • Lärmmessung allein aus dem Schwingungssignal des Rad-Schiene Kontaktes
Die Rauheit von Schiene und Rad löst Vibrationen (Körperschall) aus, die dann in abgestrahlten (Luft-)Schall umgewandelt werden. Die Kernidee des Projektes ist es, eine Transferpfadanalyse und -synthese der akustischen Übertragungswege (Kraftanregung, Körperschall bzw. Strukturschall und Luftschall) durchzuführen.
Die erforderliche Eingangsgröße für diese Synthetisierung ist eine Messung der Körperschallanregung am Kontaktort von Schiene und Rad durch einen geeigneten Schwingungssensor.
Das so synthetisierte äquivalente Schallsignal allein aus dem Rad-Schiene-Kontakt ist frei von Beeinflussung durch Umgebungsgeräusche und -bedingungen und erfasst den Schalleintrag jedes einzelnen Rades korrekt und überlagerungsfrei.

Aktuelles:

März 2019:

Das Forschungsteam hat im März 2019 den mit 10.000€ dotierten 1. Preis des innofab_ Ideenwettbewerb gewonnen. Dieser Wettbewerb für regionale Geschäftsideen aus der Wissenschaft fand 2019 zum ersten Mal statt und ist eine gemeinsame Initiative des Verbundprojekts Innovation Hub 13, der TH Wildau und der BTU Cottbus-Senftenberg sowie des Gründungsservice der TH Wildau.

Die Gewinner des innofab_ Ideenwettbewerbs stehen fest

Impressionen vom innofab_ Ideenwettbewerb

Juli 2019:

Das RaiL-ZuG-Projekt wurde in den Kreis innovativer Ansätze zur Lärmminderung im Forum leise Bahnen der Allianz pro Schiene aufgenommen.

Mehr Informationen:

Poster RaiL-ZuG

• Titel des Projekts: Vibroakustische Composit-Prozesskontrolle für Qualitätssicherung und Optimierung (ViCProQuO)
• Mittelgeber: Land | EFRE | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
• Partner: Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung IAP
• Projektvolumen: ~325.000 €
• Laufzeit: 2016-2018
• Kurzbeschreibung:

  Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von praxisgerechten vibroakustischen Prüfverfahren für die strukturdynamische Charakterisierung von Compositen. Durch diese innovativen Prüfverfahren können in der Herstellung von Leichtbauprodukten Material und Energie nachhaltig eingespart sowie Ausschuss reduziert werden. Letztlich sparen leichtere Produkte auch Energie bei der Bewegung der Massen.

  Die Anwendung von Methoden der Strukturdynamik ermöglicht den Zugang zu präzisen Materialparametern bei geringen Kosten. Allerdings müssen etablierte strukturdynamische Methoden für die Anwendung ultraleichter, faserverstärkter, strukturierter Composite angespasst und weiterentwickelt werden. Dies ist notwendig, da Messanforderungen stark von denen klassischer Materialien abweichen.

• Titel des Projekts: ViTaMinB - Vibroakustische- und Transferpfadanalyse-Methoden in Brandenburg
• Mittelgeber: Land | EFRE | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
• Projektvolumen: ~58.000 €
• Laufzeit: 2016
• Kurzbeschreibung

  Das Ziel des ViTaMinB-Projektes ist es Grundlagenbeschaffung für die Geräuschidentifikation von Maschinen, Kraft- und Schienenfahrzeugen sowie Flugzeugen zu schaffen.

  Der Arbeitsplan sieht die Messstudien an repräsentativen Beispielen, die Ableitung von geräuschrelevanten Parametern und die Überführung der Ergebnisse ini einer Applikationsmethode vor. Um dies zu ermöglichen, wird eine, proprietäre und innovativ auf dem neuesten Stand befindliche Soft- und Hardware adaptiert.

• Titel des Projekts: Bremsbelag-Impedanz-Prüfstand (BIP)
• Mittelgeber: Bund | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie | Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
• Projektpartner: RTE Akustik + Prüftechnik GmbH, Pfinztal
• Projektvolumen: ~200.000 €
• Lauzeit: 2015-2017
• Kurzbeschreibung
  Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen Messverfahrens einschließlich der zugehörigen Gerätetechnik für die Bestimmung der dynamischen Eigenschaften von Bremsbelägen in Abhängigkeit von Bremsdruck und Kolbenposition. Mit dem angestrebten Prototyp werden Voraussetzungen für die kommerzielle Umsetzung des Messverfahrens geschaffen.
  Die Kenntnis der dynamischen Eigenschaften (Eigenfrequenzen, modale Dämpfungen und Eigenformen) ist notwendig, um Bremsbeläge geräuscharm entwickeln zu können. Zurzeit gibt es für die Bremsbelagentwicklung und -qualitätskontrolle keine nutzbaren Parameter für Grenzmuster/ Toleranzen bezüglich Akustik und Schwingungen. Dieses Manko verursacht bei Fahrzeug-, Bremsen- und Bremsenkomponenten-Herstellern erhebliche Kosten.
  Mit dem Bremsbelag Impedanz Test (BIT) wird ein Prüfstandskonzept bis zum Prototyp entwickelt. Der Prüfstandsprototyp enthält neben der Gerätetechnik ein abgestimmtes Messverfahren mit Messsteuerung, Auswertealgorithmen und damit die notwendigen Grundlagen zur Bestimmung von Akustik- und Schwingungsparametern von Bremsbelägen.

• Titel des Projekts: Großgeräteantrag - 3D-Scanning-Laser-Doppler-Vibrometer
• Mittelgeber: Land Brandenburg
• Projektvolumen: 414.000 €
• Laufzeit: 2015
• Kurzbeschreibung:

  In dem Projekt wird ein 3D-Scanning-Laser-Doppler-Vibrometer (3D-SLDV) beshafft, welches berührungslose, flächige Schwingungs- und Modalanalysen ermöglicht, die auch Schwingungen parallel zur Oberfläche ("in-plane") berücksichtigen. Durch den kooperativen Einsatz des 3D-SLDV werden Lehre und Forschung in den Ingenieur- und Naturwissesnchaften an der TH Wildau gestärkt, erweitert und weiter entwickelt.

   

• Titel des Projekts: Großgeräteantrag - Automatisierte Photogrammetrie
• Mittelgeber: Land Brandenburg
• Projektvolumen: 220.000 €
• Laufzeit: 2015
• Kurzbeschreibung
  In dem Projekt wird ein automatisiertes 3D-Photogrammetrie-Messsystem beschafft, welches die Gieometrie auch großer Bauteile in ihrer Gesamtheit in kurzer Messzeit und mit hoher Präzision optisch erfasst. Das Messsystem ermöglicht die Weiterentwicklung und Modernisierung des Lehrbetriebs und die interdisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener Forschungsgruppen in den Ingenieur- und Naturwissenschaften an der TH Wildau.

• Titel des Projekts: Laborprüfstand für automatisierte strukturdynamische Messungen
• Mittelgeber: Land Brandenburg | EFRE | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
• Projektvolumen: ~80.000 €
• Laufzeit: 2014-2015
• Kurzbeschreibung
  Der beantragte Prüfstand erweitert die bestehenden Möglichkeiten für Forschung und Lehre des Labors Maschinendynamik und lärmarme Konstruktion an der TH Wildau. Der Prüfstand wird Bestandteil eines ganzheitlichen Konstruktionsprozesses, dessen Ziel eine umfassende Untersuchung und Bewertung einzelner Komponenten im gesamten Produkstystem bezüglich Schwingungen und deren Auswirkungen auf den Menschen ist.

• Titel des Projekts: Strukturdynamische Optimierung und Zustandsüberwachung von Teleskopen
• Mittelgeber: Land Brandenburg | Europäischer Sozialfonds | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
• Projektvolumen: ~255.000 €
• Laufzeit: 2013-2015
• Kurzbeschreibung
  Die Erregung von mechanischen Schwingungen spielt in Teleksopen eine entscheidende Rolle. Einerseits beeinflussen Schwingungen die Messsignale, wessen Grund Veränderungen der Ausrichtung von Sensorik und Optik sind, andererseits erzeugt der Antrieb Schwingungen, die vom Verschleiß der Teleskopmechanik abhängen. Durch strukturdynamische Optimierung, Analyse von Erregungsmechanismen und Zustandsüberwachung werden lösungen für vibrationsarme Teleskope mit kostengünstiger Instandhaltung gefunden.

• Titel des Projekts: Aufbau eines Labors für Maschinendynamik und lärmarme Konstruktion an der TH Wildau
• Mittelgeber: Land Brandenburg | EFRE | Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur
• Projektvolumen: ~240.000 €
• Laufzeit: 2012.2013
• Kurzbeschreibung
  In einer Vielzahl von Industrien und Produkten ist die Akustik eine entscheidende Eigenschaft. Maschinenakustik ist ein interdisziplinäres Fach zwischen verschiedenen Ingenieurwissenschaften bis hin zur Physik oder Medizin. Das neue labor für Maschinendynamik und Akustik soll die Lücke schließen. Der Forschungsschwerpunkt liegt auf dem Gebiet der Konstruktion geräusch- und schwingungsarmer Produkte. Ebenso berücksichtigt werden psychoakustische Aspekte und Komfortattribute.