In der Rubrik Erfolgsgeschichten berichten wir regelmäßig von erfolgreichen Forschungsprojekten.

Sei es in Produktion, Dokumentation oder Qualitätssicherung: Die Digitalisierung hält in der Industrie immer stärker Einzug. Welche Vorteile dieser Megatrend – auch bekannt unter dem Stichwort Industrie 4.0 – in der Praxis bringen kann, zeigt das Forschungsinstitut ITW e.V. Chemnitz Institut für innovative Technologien gemeinsam mit Partnern in der optischen Digitalisierung.

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Im Alltag ist es meist ärgerlich, wenn an Textilien etwas hängen bleibt. Für die Industrie hat jetzt ein Forscherteam aus Nordrhein-Westfalen, Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg aber genau darauf erfolgreich hingearbeitet – indem von Wasser durchströmte Textilien als Haftfläche dienen. Enzyme, die auf den eingesetzten Textilien sitzen, arbeiten dort an Reaktionen zur Produktion wertvoller Chemikalien.

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Die fzmb GmbH - Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie im thüringischen Bad Langensalza hat ein Messgerät entwickelt, das in der Lage ist die Nährwertangaben von Fleisch, Wurst, Käse und vielen anderen Lebensmitteln innerhalb von wenigen Sekunden zu bestimmen.

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"Die langjährige Zusammenarbeit mit der Firma Reifenhäuser hat viel dazu beigetragen, dass sich das Kompetenzzentrum Vliesstoffe am STFI zu einem weltweit etablierten Forschungszentrum entwickelte“, bilanziert Dr. Heike Illing-Günther, heutige Forschungsleiterin am STFI, mit Blick auf eine langjährige Kooperation zwischen dem Chemnitzer Institut und dem Großunternehmen aus Nordrhein-Westfalen.

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Im 3D-Druck gilt es, trotz seiner weiten Verbreitung noch viele Kinderkrankheiten der neuen Technik zu heilen. Dazu gehört die farbgetreue Darstellung. Das Fogra Forschungsinstitut für Medientechnologie e.V. hat hier nun wichtige Fortschritte erzielt.

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Agent Smarty, wo sitzen die Ventile der Pumpe? Agent Smarty, welche Stromstärke benötigt die Pumpe?  Das sind nur zwei Fragen, auf die ein neuer Sprachassistent Antworten parat haben sollte, für den Forschende aus der Zuse-Gemeinschaft beratend zur Seite standen.

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Der Langzeittransport von Gütern in Verpackungen aus Wellpappe ist ein wachsender Markt. Trotz des steigenden Bedarfs fehlte es bislang an belastbarem Wissen, wie sich die Wellpappe möglichst sicher und gleichzeitig materialeffizient einsetzen lässt. Forscher von der Papiertechnischen Stiftung (PTS) ermittelten deshalb, was Wellpappe aushält.

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Für gut verträgliche Implantate in der Medizin entwickeln Forschende an der TU Braunschweig und am DECHEMA-Forschungsinstitut eine Titanlegierung, die ohne Aluminium und Vanadium auskommt.

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Sieben Partner, ein Ziel: Ein Konsortium aus Forschungsinstituten und Mittelständlern arbeitet an neuen Hanftextilien. Unter dem Markennamen Lyohemp entwickeln die Partner, zwei davon aus der Zuse-Gemeinschaft, das neue Verfahren von der Ernte und Aufbereitung bis zur Herstellung des fertigen Stoffes.

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Das Forschungsinstitut GNF e. V. aus Berlin-Adlershof und die Atlantic Pool GmbH haben nun erfolgreich ein neues keramisches Filtermaterial aus Naturstoffen für die Filtration in Swimmingpools entwickelt.

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Seien es Montagebänder in Fahrzeugindustrie und Maschinenbau, der Arbeitsplatz im Büro oder das Freizeitverhalten: Arbeits- und Bewegungsabläufe der Menschen in modernen Industriegesellschaften zeichnen sich häufig durch sich wiederholende und nicht immer gesunde Körperhaltungen und -bewegungen aus. Um ungesunde Abläufe und Bewegungen zu erkennen und zu vermeiden, hat das Institut für Mechatronik e.V. (IfM) aus Chemnitz ein Frühwarnsystem entwickelt, in dem die Interaktion von Mensch und Maschine digitalisiert wird. 

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Wasserstoff ist das erste Element im Periodensystem und steht derzeit doch nicht an erster Stelle in der Energiewirtschaft. Mit dem energiereichen, umweltfreundlichen und reaktionsfreudigen Element verbinden sich aber hohe Erwartungen für die sinnvolle Nutzung von überschüssigem Solar- und Windstrom: Denn durch den Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien lässt sich über den Weg der Elektrolyse Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegen.

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Der Bau, die Modernisierung und das Instandhalten von Gas- und Wasserrohrleitungen sind kostspielig und aufwändig. Der Fachkräftemangel, hohe Ansprüche an eine von Energiewende und demographischem Wandel geprägte Infrastruktur prägen die Anforderungen an diese Netze. Arbeits- und kostensparende Neuerungen stehen daher hoch im Kurs und sind auch bei Forschung und Entwicklung im Pipelinebau von großer Bedeutung. In diesem Umfeld entwickelt die Schweißtechnischen Lehr- und Versuchsanstalt (SLV) Halle derzeit ein baustellentaugliches Verfahren zum laserbasierten Schweißen von Rohrleitungen.

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Fußbodenheizungen werden immer häufiger in Wohnungen und Häusern verbaut. Wer mag nicht das schöne warme Gefühl an den Füßen? Damit die Rohre dennoch dicht verbunden sind, wurde am ICM – Institut Chemnitzer Maschinen- und Anlagenbau in Chemnitz ein neues Verfahren entwickelt. 

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Wie lassen sich Wetterprognosen zum Nutzen von Wasserwirtschaft, Umwelt und Verbrauchern möglichst zügig und zuverlässig mithilfe von Fahrzeugen aktualisieren? Das erkundet das Projekt mobile view des Forschungsinstiuts für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen.

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Ob es Nutztieren in der Landwirtschaft gut geht, lässt sich künftig anhand objektiv messbarer Kriterien bestimmen. Das wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in einem noch bis Jahresende 2019 laufenden Forschungsprojekt erreichen, an dem das Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP) maßgeblichen Anteil hat.

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Während und nach einer Krebstherapie gilt es, die Entwicklung des Körpers genau zu beobachten. Denn nicht immer sind nach einer Behandlung alle Krebszellen vernichtet. Für die Therapie von Leukämie, auch als Blutkrebs bezeichnet, haben Forschende am Institut Hahn-Schickard in Freiburg ein neues Verfahren entwickelt, das über möglicherweise im Körper verbliebene Krebszellen schnell und verlässlich Auskunft gibt.

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Wenn Menschen über zu viel Lärm im Haus klagen, ist oft nicht nur der Nachbar, sondern auch das Gebäude schuld. Mehr Ruhe in solche Problemzonen in den eigenen vier Wänden und öffentlichen Gebäuden bringt ein vom Institut für Ziegelforschung (IZF) entwickelter Keramikziegel. Er nutzt die Luft, um den Schall zu schlucken.

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Berliner Forscher mit Alternative zu Kokos- und Steinwolle im Gartenbau: Von der Anzucht bis zur Ernte brauchen Pflanzen im Gartenbau viel Pflege. Mit InnoWoll hat das Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP) nun Produkte auf Basis von Schafwolle mit vielen Vorteilen entwickelt.

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Das FIR erforscht zusammen mit Partnern aus der Wirtschaft und der Forschung im Projekt Smart-Farming-Welt, wie die herstellerübergreifende Vernetzung in der digitalisierten Landwirtschaft gestaltet werden kann. Im Vordergrund steht die Verbesserung der Produktivität landwirtschaftlicher Betriebe und des gesamten Wertschöpfungsnetzwerks.

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Bei Produktion und Absatz verderblicher Nahrungsmittel spielen hochwertige Verpackungen eine wichtige Rolle. Für einen Verpackungscheck solcher Produkte in der Ernährungswirtschaft hat das Sächsische Institut für die Druckindustrie (SID) aus Leipzig ein nützliches Messgerät entwickelt.

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Wie ein neuer Sensor am Melkstand merkt, wann es an der Zitze Zeit für den Gummi-Wechsel ist: Das Melken von Hand ist auf deutschen Bauernhöfen lange passé. Wenn Morgen für Morgen und Abend für Abend das Melkzeug an Deutschlands Kühe kommt, so pumpt es Milch für Müsli und Käse aus mehr als vier Millionen Eutern und über 16 Millionen Zitzen. Einziges direktes Kontaktstück zwischen Tier und Technik: Das Zitzengummi, das mit seinem Pulsieren für den Abfluss der Milch aus dem Euter sorgt.

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Kreislaufwirtschaft mit nachwachsenden Rohstoffen betreibt das Kunststoff-Zentrum in Leipzig (KUZ). Die Kunst der Bio-Kunststoffproduktion liegt darin, die Strukturen pflanzlicher Rohstoffe fit zu machen für anspruchsvolle Einsätze in Konsum- und Industriegütern. Dabei hilft das als Getreidekleber bekannte Gluten.

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Verzicht auf Antibiotika in der Tierzucht – ganz am Anfang beginnen: Für die Ernährungsindustrie beginnt die Qualität ihrer Produkte schon im Stall und zwar nicht erst bei den Ferkeln, sondern auch schon bei deren Müttern und Vätern. Dazu gehört ein geringer Krankheitsdruck bei den Tieren, aber auch der Verzicht auf vermeidbare Medikamentengaben. Einen Beitrag zur Erreichung dieser Ziele könnten alternative antimikrobielle Konzepte bei der Verwendung von Ebersperma leisten.

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Neue Technik nutzt Glühwürmchen-Effekt bestimmter Erreger: Tadellose Sauberkeit von Arbeitsumfeld und Werkstoffen ist in vielen Branchen unerlässlich. Das gilt nicht zuletzt für Oberflächen. Sauberkeit bedeutet hier allerdings mehr als nur äußerer Glanz. Das wissen auch die Experten der Optotransmitter Umweltschutz Technologie e.V., die eine Kamera zum Aufspüren von Mikroorganismen entwickelt haben.

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Industrie 4.0, die Idee der intelligenten, dezentralen Organisation soll jetzt auch in der Forst- und Holzwirtschaft Abläufe verbessern und neue Geschäftsmodelle erschließen. Dafür bereitet das RIF Institut für Forschung und Transfer aus Dortmund zusammen mit seinen Partnern im Rahmen eines Forschungsinfrastrukturprojektes ein neues Kompetenzzentrum in Nordrhein-Westfalen vor.

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Geräusche sichtbar machen: Das ist das Grundprinzip der Akustischen Kamera, die von der Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e.V. (GFaI) entwickelt wurde.

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Das Blut in den Gefäßen sehen – vom Ohr aus: Auf diesem Prinzip beruht ein optisches Blutdruckmessverfahren, welches am Forschungsinstitut für Mikrosensorik (CiS) entwickelt wird. Herzstück des Ansatzes ist ein mikrosystemtechnisch gefertigter Sensorkopf, der integriert in ein Formpassstück, ähnlich dem eines Hörgerätes, im äußeren Gehörgang liegt.

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Mit der jährlich von der Sonne auf die Erde einstrahlenden Energiemenge könnte die Menschheit knapp das 3.000 fache ihres Bedarfs decken. Trotz dieser reichlichen Versorgung kommt es bei der Nutzung der Solarenergie auf jede Kilowattstunde und damit auf jedes Lichtteilchen an – denn der Markt ist hart umkämpft. Transparenz in die Technik bringt das Institut für Solarenergieforschung (ISFH).

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Als bisher einziges kommerzielles Produkt im Bereich der Simulation der Gefügeentwicklung in technischen Werkstoffen ist Micress® eine Erfolgsgeschichte. Sie zeigt exemplarisch, wie in einer Einrichtung des Forschungsmittelstandes komplexe Ergebnisse aus der Materialforschung in ein erfolgreiches Produkt überführt werden.

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Die Digitalisierung führt zu einschneidenden Veränderungen bei Betriebs- und Arbeitsabläufen. Dass dieser Wandel viele Chancen für hochwertige und interessante Arbeitsplätze ebenso wie für benachteiligte Gruppen bietet, zeigt ein Beispiel aus Hameln in Niedersachen.

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Sauberes Wasser und eine möglichst gute Verfügbarkeit von Rohstoffen – diese beiden Ziele verbindet ein neues Verfahren des Deutschen Textilforschungszentrums Nord West (DTNW) zur Rückgewinnung von Edelmetallen aus Prozess- und Spülwässern.

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Im Kampf gegen chronische Krankheiten sollen künftig in den menschlichen Körper eingebaute Mikrochips entscheidend helfen. Daran arbeiten Forscher bei Hahn-Schickard, einer namhaften Forschungsgesellschaft aus Baden-Württemberg.

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Ultraschall macht Unsichtbares sichtbar. Mit den Schallwellen, die sich in Frequenzen oberhalb des für Menschen Vernehmbaren bewegen, arbeiten Mediziner seit Jahrzehnten erfolgreich, z.B. um mit Hilfe eines Kontaktmittels das Ungeborene im Mutterleib sehen zu können. Jünger ist der Ultraschall ohne Kontaktmittel, der Luft-Ultraschall. Das Forschungszentrum Ultraschall aus Halle (FZ-U) hat besondere Expertise in der Luft-Ultraschalltechnik. Ein aktuelles Projekt veranschaulicht das.

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Sei es Boutique, Outdoor-Shop oder Warenhaus: Für Männer mit großen Größen ist das Angebot an passen-den Kleidungsstücken oft begrenzt. Das liegt daran, dass Bekleidungshersteller bislang nicht auf Größentabellen zurückgreifen konnten. Dank der Ergebnisse eines Forschungsprojekts aus Hohenstein lässt sich das jetzt ändern.

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Smarte Textilien für Skirennläufer ermöglichen Top-Leistungen auf der Piste: Bevor für alpine Skirennläufer auf der Piste der Startschuss fällt, gibt es häufig Wartezeiten. Damit die Muskeln zwischen Aufwärmen und Start nicht abkühlen, bietet die moderne Textilforschung eine Lösung: Die innovative Heizhose.

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Druckblasen in hydraulischen Maschinen lassen sich von außen messen – mit einem neuen Verfahren, das an der Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologie (GMBU) in Halle entwickelt wurde.

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Gewichts- und Kostensenkung sind in vielen Anwendungen Argumente für einen Metallersatz. So auch bei Bipolarplatten für Brennstoffzellen und Redox-Flow-Batterien. Deshalb beschäftigt sich das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen zusammen mit mehreren Projektpartnern mit der Entwicklung maßgeschneiderter Teile für Bipolarplatten, die in der Lage sind, Strom und Wärme zu leiten.

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Forscher am Aachener Institut Access haben unterschiedliche Gießverfahren entwickelt, um die Produktionsrouten für Turbinenschaufeln aus Titanaluminid besser gegenüberstellen zu können. Ziel der von Access entwickelten Gießverfahren ist, die Effizienz der einzelnen Herstellungsverfahren vom Fräsen über das Schmieden bis zum Feinguss zu maximieren.

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Luftdurchlässige Elektroden aus Textil verschaffen Linderung und Besserung: Klebeelektroden werden in der Medizin oft verwendet. Doch diese luftundurchlässigen Elekt-roden neigen zum Verrutschen. Damit sind sie nicht nur für den Patienten unangenehm. Anlass genug für ein Forscherteam am Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland (TITV) in geförderten Forschungsprojekten die Grundlagen für neue textile Elektroden zu schaffen.

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Heute wie gestern ist Deutschland ein Zentrum der Textilwirtschaft. Waren einst Webstuhl und Stickrahmen Sinnbild der Branche, so dreht sich an Traditions-Standorten wie in Sachsen oder Baden-Württemberg in Sachen Nadel, Faden und Stoffe aktuell vieles um die Digitalisierung. Das gilt auch für die voll vernetzte Stickmaschine des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) aus Chemnitz.

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Rund 15 % des Energiebedarfs in Deutschland wird für die Erzeugung von Prozesswärme in industriellen Anwendungen benötigt. Dabei sind Hochtemperaturprozesse, wie zur Herstellung von Stahl, Keramik oder auch Silizium, dem Basismaterial für elektronische Bauteile, besonders energieintensiv.  Energiesparen ist für die Unternehmen daher schon aus unternehmerischer Sicht ein großer Anreiz, der zudem massive Umweltvorteile mit sich bringt.

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Bei der Produktion von Teppichböden besticht das Regelmäßige – optisch und technisch, wie ein Forschungsprojekt zur Tuftingtechnologie zeigt. Maßgeblich beteiligt: das TFI-Institut für Bodensysteme an der RWTH Aachen (TFI).

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Technologische Basis für Ebola-Schnelltest in Bad Langensalza entwickelt: In der modernen Medizintechnik sind kleine, tragbare Geräte für eine schnelle Vor-Ort-Analytik ein Trend, mit dem sich mögliche logistische und technische Probleme einer zentralisierten Diagnostik vermeiden lassen. Mit Expertise auf diesem auch als “Point of Care”-Testsysteme bekannten Gebiet hat sich die fzmb GmbH - Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie in Bad Langensalza einen Namen gemacht.

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Neue Verbindungen entstehen im Kleinen. Das gilt auch für die Chemie: Bei der Entwicklung innovativer Stoffe aus bestehenden Elementen oder Verbindungen setzen Forscher zunächst aufs klassische Labor, wo Substanzen in geringen Mengen entstehen. Für den nächsten Schritt, das Überführen der Laborsynthese in den Industriemaßstab, steht in Jena jetzt ein neues Syntheselabor zur Verfügung.

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Leipziger Forscher entwickelten ein bewährtes Verfahren zur Aufbereitung von Biogas: Für eine saubere Energieversorgung benötigt Deutschland künftig nicht nur Strom, sondern auch Gas aus Erneuerbaren Energien. Damit solches Biogas nicht direkt zu Strom verarbeitet werden muss, sondern aufbereitet als Biomethan ins Gasnetz gelangen kann, hat das Institut für Nichtklassische Chemie (INC) aus Leipzig ein bewährtes Verfahren entwickelt.

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Im Notfall muss es schnell gehen: Doch Sicherheits- und Rettungsfahrzeuge kommen in Deutschlands Städten häufig nicht so zügig ans Ziel, wie es notwendig wäre. Künftig sollen Rettungsfahrzeuge sicherer und schneller zum Ziel gelangen. Das Institut für Automation und Kommunikation (ifak) aus Magdeburg arbeitet dafür mit mehreren Partnern an Lösungen, die Einsatzfahrzeuge mit Ampeln vernetzen und die Routenplanung verbessern.

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Reisebusse gehören zu den umweltfreundlichsten Fahrzeugen – auch weil ihre Bauteile stetig verbessert werden.  Ein Trend ist dabei das Streben nach geringerem Gewicht der Fahrzeuge, was neue Leichtbautechnologien erfordert. Wie solche Technologien zum Einsatz kommen, zeigt das Cetex Institut für Textil- und Verarbeitungsmaschinen aus Chemnitz mit einem neuen Schwenktritt für die Hintertür solcher Busse.

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Perspektiven für kostengünstige Fertigungsweise mit innovativer Technik am KUZ in Leipzig entwickelt. Leichtbau ist ein bedeutender Trend in vielen Industriebranchen. Eine neue Verfahrenskombination aus Sandwichspritzgießen und Schaumspritzgießen wurde im Kunststoff-Zentrum Leipzig  (KUZ) entwickelt.

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Drei-Länder-Projekt entwickelt biobasiertes Nahtmaterial für Chirurgen: Für den Wundverschluss nach einer Operation könnte bald ein neuartiger Faden zur Verfügung stehen: Biobasiert und bioabbaubar – diese Eigenschaften will ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt in einem chirurgischen Nahtmaterial vereinen.

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