Forschungsdatenbank: Projekte

In SupraGenSys 2 wird ein vollsupraleitender 10 MW Generatorentwurf skaliert demonstriert werden. Dafür sind umfangreiche Berechnungen und zahlreiche Untersuchungen der entsprechenden Teilsysteme notwendig. So werden im Entwurf Elektromagnetik und Leistungselektronik mit Supraleittechnik und Kryotechnik konsequent gedacht. Aus diesem Grund bringt SupraGenSys 2 ein breites Konsortium mit hervorragenden Expertisen zusammen, welche eng verzahnt zusammenarbeiten. Der vollsupraleitende Demonstrator wird im Rahmen des Projektes entworfen, konstruiert und in Betrieb genommen. Damit zeigt der Demonstrator die Machbarkeit dieser Technologie.

Projektleitung an der H-BRS

Ingenieurwissenschaftliche Studiengänge in Deutschland sind nach wie vor stark männlich dominiert. Diese Unterrepräsentation von Frauen ist nicht nur ein individuelles Problem, sondern verweist auf strukturelle Hürden, die den Zugang und den Erfolg bestimmter Gruppen systematisch erschweren. Das Promotionsvorhaben von Vivien Matheis schließt an dieser Stelle an, indem es die strukturellen Exklusionsmechanismen im ingenieurwissenschaftlichen Studium untersucht. Dabei wird eine intersektionale Analyseperspektive eingenommen, die die Wechselwirkungen verschiedener Differenzkategorien berücksichtigt (wie z. B. gender und class, race, etc.). Ziel der Arbeit ist es, auf Basis der empirischen Erkenntnisse Hochschulstrategien zu entwickeln, die zu einer Öffnung des Ingenieurstudiums beitragen und damit langfristig eine diversere Studierendenschaft fördern.

Wie man aus einem jahrhundertealten Abfallprodukt ein Material mit Superkräften macht, untersucht Doktorand Xuan Tung Do. Viele Gegenstände des täglichen Lebens werden heute noch in irgendeiner Form aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl hergestellt. Da diese Rohstoffe nur begrenzt verfügbar sind, suchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach nachhaltigen Alternativen. Doktorand Xuan Tung Do untersucht zu diesem Zweck einen Abfallstoff aus der Papierindustrie - das Lignin. Es ist ein komplexes Biopolymer und muss erst mit verschiedenen analytischen und statistischen Methoden charakterisiert werden, bevor man es als direkten Ersatz für Erdöl nutzen kann. Do bestimmt im Rahmen seiner Doktorarbeit das Molekulargewicht des Biopolymers mit Hilfe verschiedener spektroskopischer sowie 1D- bzw. 2D-chromatographischer Methoden.

Halbleiter mit großem Bandabstand ermöglichen hocheffiziente Wandler mit hoher Leistungsdichte, aber ihr schnelles Schalten verursacht elektromagnetische Emissionen, die aus Gründen der Konformität gefiltert werden müssen. Herkömmliche passive EMI-Filter (PEFs), insbesondere sperrige Gleichtaktdrosseln (CMCs), erhöhen Größe, Gewicht und Kosten erheblich. Aktive EMI-Filter (AEFs) mildern dies durch den Einsatz von Verstärkern zur Rauschunterdrückung, wodurch kleinere und leichtere passive Komponenten eingesetzt werden können.

In Katastrophenszenarien, in denen die bestehende Kommunikationsinfrastruktur ausfällt, ist eine schnelle und zuverlässige Verbindung für Einsatzkräfte essenziell. Das HiLeit-Projekt entwickelt hierfür Lösungen zur drahtlosen Breitbandkommunikation für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS). Es ermöglicht den Aufbau autonomer lokaler 5G-Campusnetzwerke und WLAN-Zellen, um eine sofortige Kommunikation zwischen Einsatzteilnehmern, mobilen Leitstellen und relevanten Diensten sicherzustellen. Dies geschieht durch die Nutzung und Vernetzung verschiedener Technologien wie Satellitenbreitband, terrestrischer Richtfunk, 5G und WLAN, was die Resilienz im Katastrophenschutz signifikant erhöht.

Projektleitung an der H-BRS

Ziel von 5G Opportunity ist die Entwicklung und Erprobung eines softwarebasierten, drahtlosen und ad-hoc-fähigen Kommunikationssystems für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS). Als Basis dienen 5G/OpenRAN und WiFi im Zugang und multi-hop Richtfunk als Zuführung. Ein solches Netzwerk soll bei Ausfall der regulären Kommunikationsnetze wie im Rahmen von Umweltkatastrophen unmittelbar einsetzbar sein und nahtlos typische BOS-Dienste und -Anwendungen auf den vorhandenen Mobilgeräten unterstützen sowie der Bevölkerung einen Netzzugang erlauben.

Projektleitung an der H-BRS

MyJong – Flexi-MahJong ist ein konfigurierbares digitales Spiel, das auf der Solitär-Variante des traditionellen Mah-Jongg basiert und zur Förderung kognitiver Fähigkeiten sowie individueller Lernprozesse entwickelt wurde. Statt identischer Spielsteine werden semantisch oder funktional zusammengehörige Paare z.B. Quadratzahlen erkannt. Nutzer:innen können eigene Tilesets im PNG-Format erstellen und austauschen. Der modular aufgebaute Prototyp befindet sich in einer explorativen Testphase mit anonymem Feedback. Eine Veröffentlichung als freie Software für Windows, Linux und Android ist geplant.

Projektleitung an der H-BRS

Solar power is emerging as a highly promising renewable energy resource for electricity generation in West Africa. However, the performance and efficiency of solar photovoltaic (PV) systems in the region are greatly influenced by atmospheric and near-surface aerosols. Although ground-based infrastructure for data collection and monitoring is reliable for studying the impact of aerosols on PV yield performance, their presence across West Africa is sparse and limited in the subregion, and it often suffers from limitations in spatial coverage, temporal resolution, and data consistency. To address these issues and enhance the precision and reliability of PV yield performance assessments and modelling, Benjamin Anim proposes an integrated approach that leverages aerosol reanalysis data, solar PV models, and radiative transfer models to study the impact of atmospheric and near-surface aerosols on PV yield performance in the subregion.

Robots are usually programmed to perform tasks by following a sequence of actions such as moving, looking, picking, etc. When something unexpected happens, a robot often cannot handle the situation because 1) it has not recognized that something has gone wrong and 2) it has not been programmed for the new situation. Recognizing such failure situations allows robots to decide whether to proceed with the task, inform a human about the problem, or try to solve the problem themselves. The project focuses on developing machine learning models to detect unexpected situations that could lead to a failure of the task by using videos from the robot's camera, task information, and other sensors.

The epithelial sodium channel (ENaC), composed of α or δ, β, and γ subunits, is a constitutively active, sodium-selective ion channel essential for maintaining fluid and electrolyte homeostasis. Dysregulation of ENaC function is associated with diseases, including hypertension and cystic fibrosis. ENaC activity is tightly controlled by intracellular proteins, which regulate both its ion transport function and membrane abundance. Among these, the actin cytoskeleton plays a critical role. Studies have shown that short actin filaments can enhance ENaC open probability, emphasizing the impact of cytoskeletal dynamics on channel activity. This PhD project aims to investigate the structural and functional interplay between ENaC and the actin cytoskeleton, using a combination of in vitro biochemical techniques and molecular dynamics-based computational modeling.