Neue Projekte 2022

NEULAND erforschen

Begeben Sie sich gemeinsam mit uns auf spannende Forschungsreisen, um ambitionierte und zukunftsweisende Vorhaben umzusetzen. Die Themen Biopolymere, Infektionsschutz, Elektromobilität und Prozessoptimierung stehen 2022 im Fokus unseres Schaffens.

Bei Interesse können Sie die Projektverantwortlichen gern per E-Mail kontaktieren.

Biopolymere

Rubio
  1. Konzeption und Umsetzung eines Weiterbildungskonzeptes für die Biopolymer-Verarbeitung

    Im Rahmen des Bündnisses „RUBIO“ wird die gesamte Prozesskette zur Rohstoffgewinnung und -aufbereitung, Synthese, Materialmodifizierung, Verarbeitung und zum Recycling von biobasiertem Polybutylensuccinat (PBS) aufgebaut und erforscht. Die Gebrauchseigenschaften von PBS sind mit denen von Polyolefinen vergleichbar, wodurch dieser biologisch abbaubare Werkstoff vor allem für kurzlebige Produkte in der Verpackungsindustrie Verwendung finden und aktuelle Herausforderungen zur Entwicklung nachhaltiger Werkstoffe bewältigen soll.

    Das KUZ erarbeitet im Rahmen des Verbundes ein Weiterbildungskonzept, in welchem alle Schritte innerhalb der gesamten Prozesskette vermittelt werden. Einen Schwerpunkt bilden jedoch die Verarbeitungsverfahren von PBS. Essenziell hierbei ist die Integration aktueller Weiterbildungstrends (z.B. Micro Learning, Gamification, Blended Learning, Mobile Learning) sowie die Nutzung digitaler Werkzeuge zur schnelleren, besseren und verständlicheren Vermittlung von Schulungsinhalten.

    Das Ziel besteht mittel- und langfristig in der leichteren und schnelleren Gewinnung und Qualifizierung von Fachkräften für die Verarbeitung von PBS in der mitteldeutschen Chemieregion. Durch den Ausbau von Weiterbildungsmaßnahmen werden Klein- und mittelständische Unternehmen unterstützt, diese neuen und wichtigen Bereiche in naher Zukunft zu erschließen und den bevorstehenden Strukturwandel zu gestalten.

    Ansprechpartner: Dr. Thomas Wagenknecht

Infektionsschutz

CleanHand
  1. Türklinke mit automatisiertem, energieautarkem Desinfektionsvorgang

    Türklinken in öffentlichen Gebäuden und Unternehmen werden täglich von sehr vielen Menschen benutzt. Dabei werden die Klinken immer wieder mit Bakterien, Viren und Pilzen kontaminiert. Somit besteht, nicht nur in Zeiten einer Pandemie, ein hohes Infektionsrisiko für nachfolgende Benutzer. Durch dieses ZIM-Verbundprojekt soll eine sofortige und sichere Desinfektion der Türklinke realisiert werden. Dies geschieht ohne zusätzliche Energiezufuhr, nur durch die Betätigungskraft der Klinke durch den Benutzer. Ziel ist ein dauerhaft keimfreier Zustand von häufig genutzten Türklinken.

    Ansprechpartner: Georg Brösdorf

UVC-Stress
  1. Untersuchungen zur UV-Belastung von Kunststoffoberflächen motiviert durch coronabedingte Desinfektionsmethoden

    Auf Grund der Corona-Pandemie wird vielerorts mit UVC-Strahlung desinfiziert. Diese Strahlung kommt auf der Erde nicht in natürlicher Form vor. Sie ist nicht nur für Viren gefährlich, sondern belastet alle organischen Substanzen und somit auch Kunststoffe, welche der hochenergetischen Strahlung ausgesetzt sind. Ziel des Projektes ist es, wesentliche Zusammenhänge zwischen dem komplexen Einfluss der UVC-Strahlung in Kombination mit der alltäglichen Beanspruchung durch den Menschen auf die Kunststoffeigenschaften aufzudecken.

    Ansprechpartnerin: Dr. Katrin Lühe

Elektromobilität

Kriechstrom-Festigkeit
  1. Kriechstrom-Festigkeit für Kunststoffe im Hoch-Volt-Bereich

    Durch den Einsatz erneuerbarer Energien und die Bestrebungen Treibhausgasemissionen zu reduzieren, wird der Einsatz von elektrischen Speichersystemen immer wichtiger. Damit diese so effizient wie möglich arbeiten und die Ladezeit verkürzt werden kann, finden hohe Spannungen Anwendung. Bei gleicher zu übertragender Leistung kann durch das Erhöhen der Spannung zusätzlich teures Kupfer und damit Gewicht gespart werden. Um die Leistungssteigerung der Geräte, Anlagen und Fahrzeuge zu erreichen, werden aktuell schon hohe elektrische Spannungen (800 V bis 1 kV) eingesetzt. Für die dabei notwendige elektrische Isolation der Bauteile werden Kunststoffe eingesetzt. Ein wichtiger Parameter für deren Eignung ist die Kriechstromfestigkeit. Ziel des neuen Forschungsprojektes am KUZ ist die Erweiterung der Messmethode zur Kriechstromfestigkeit von aktuell 600 Volt auf 950 Volt. Damit werden Prüfdienstleistungen für mobile Anwendungen (z.B. eMobilität) sowie für stationäre Bereiche (z.B. Batteriespeicher, Windkrafträder, Photovoltaik) ermöglicht. In diesem Zusammenhang beantworten die Experten am KUZ die Fragen: Welche elektrische Spannung ist erreichbar? Wie ausgeprägt findet Kriechwegbildung bei den typischen Isolierstoffen statt und welche Ausfallmechanismen sind zu beobachten?

    Ansprechpartner: Christian Rast

Prozessoptimierung

KI-Farbe
  1. Entwicklung eines KI-gestützten Assistenzsystems zur Online-Rezeptierung von Flüssigfarben im Spritzgießprozess

    Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines intelligenten Assistenzsystems für die Online-Rezeptierung von Flüssigfarben im Spritzgießprozess. Im Kern soll dabei ein Verfahren entstehen, welches durch Methoden des Maschinellen Lernens ein Farbmodell der verwendeten Flüssigfarben in Form eines Künstlichen Neuronalen Netzes (KNN) erstellt und dieses zur Rezeptierung und zur Qualitätskontrolle im Spritzgießprozess verwendet. Die zu entwickelnde Lösung passt damit die Farbdosierung innerhalb weniger Zyklen automatisch auf eine vorgegebene Farbe an und gestattet dem Verarbeiter damit ein Höchstmaß an Flexibilität bei gleichzeitiger Qualitätsüberwachung unter dem Gesichtspunkt Farbe. Das System leistet einen wesentlichen Beitrag dazu, dass das Einfärben von Kunststoffen kosteneffizienter und ressourcenschonender wird.

    Ansprechpartner: Stefan Lehmann

US-Angusstrennen
  1. Prozessoptimierungsansätze des Ultraschalltrennverfahrens unter Berücksichtigung des Spritzgießprozesses für optische Mikrobauteile

    Ziel des Forschungsprojektes ist es, den Prozess des Ultraschalltrennens von optischen Linsen aus ihrem Bauteilverbund zu optimieren. Dazu wird in einem ersten Schritt die Anbindung der Linsen an den Bauteilverbund dahingehend angepasst, dass die geometrische Gestaltung besser auf nachfolgende Ultraschalltrennprozesse ausgelegt ist. Mittels Spritzgießsimulationen werden die Anforderungen der optimierten Anbindungsgeometrien und das Füllverhalten im Spritzgießprozess aufeinander abgestimmt. Ebenso wird der Ultraschalltrennprozess verbessert, indem Schneidengeometrien und die Prozessführung weiterentwickelt und auf die optimierte Anbindung angepasst werden.

    Ansprechpartner: Ingo Hoveling

IR-Schweißen
  1. Untersuchungen zur Fügenahtgestaltung für glasfaserverstärkte und mit Ruß gefüllte Thermoplastformteile unter Anwendung des Infrarotschweißens

    In diesem Forschungsvorhaben werden für das Infrarotschweißen neue Fügenahtgestaltungen für glasfaserverstärkte Formteile aus Polyamid entwickelt und untersucht. Die Zielsetzung ist, bei nicht überhöhten Anwärmzeiten deutlich größere Fügewege zurücklegen zu können. Dadurch kann der reale und zumeist unvermeidbare Bauteilverzug sowie Bauteiltoleranzen aus dem Bauteilherstellprozess ausgeglichen werden. Durch eine vergrößerte Oberfläche im Fügenahtbereich können zudem höhere Fügenahtfestigkeiten erreicht werden. Für ruß-gefüllte Formteile soll die erreichbare Schmelzeschichtdicke vergrößert werden. Dazu wird der Zusammenhang zwischen IR-Strahlerabstand und der Temperaturführung während des Anwärmvorganges untersucht und optimiert.

    Ansprechpartner: Wolfgang Kazmirzak

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