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Elektrotechnik und Informationstechnik

Forschung

Auf dieser Seite stellen wir aktuelle Beiträge zur Forschung in der Elektrotechnik und Informationstechnik vor

RWTH-Studierendenteam AixSense erfolgreich im internationalen Wettbewerb SensUs

Die Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik gratuliert den Studierenden Daniyar Kizatov, Jiayi He, Anshul Prashar und Shunjiro Sodei und allen Beteiligten herzlich zu ihrem erfolgreichen zweiten Platz beim internationalen Biosensor-Wettbewerb SensUs! Die vierte Generation des RWTH Aachen Studierendenteams AixSense nahm dieses Jahr am SensUs-Wettbewerb an der Technischen Universität Eindhoven teil.

Bestehend aus vier ambitionierten Studierenden der Fachrichtungen Technische Informatik und Mikro-Nano-Elektronik hat das interdisziplinäre Team in den vergangenen sechs Monaten einen Prototyp eines Biosensors zum Nachweis des Influenza-A-Virus entwickelt. So arbeitete das Team in den Laboren und Reinräumen unseres Instituts für Werkstoffe der Elektrotechnik 1 der RWTH, wo die Chips (siehe Bild rechts) als Schlüsselkomponente für die Technologie hergestellt wurden. Betreut wurde das Team von Prof. Sven Ingebrandt und Dr. Vivek Pachauri.

Daniyar Kizatov, Jiayi He, Anshul Prashar, Shunjiro Sodei | Copyright: IWE1

Bei der Abschlussveranstaltung stellte das AixSense-Team den Biosensor-Prototyp vor und wurde in vier Kategorien für analytische Leistung, Kreativität, Übertragbarkeit des Konzepts und öffentliche Inspiration ausgezeichnet. In der Kategorie „Analytical Performance“ belegte die RWTH Aachen mit leichtem Vorsprung den zweiten Platz.

„Unser Team war noch nie so nah dran, einen der wichtigsten Preise zu gewinnen. Es war sehr knapp und wir sind stolz auf unsere Leistung.“

– Daniyar Kizatov, Teamleiter von AixSense

In diesem Jahr nahmen 14 Studierendenteams aus Dänemark, Ägypten, den Niederlanden, Deutschland, Portugal, der Schweiz, China, Schweden, den USA, Belgien, dem Vereinigten Königreich, Kanada und Spanien an dem Wettbewerb teil.

Spätestens seit der Einführung des Covid-Schnelltests ist der Biosensor in der Öffentlichkeit bekannt – die SensUs-Community unterstützt jedoch seit fünf Jahren junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dabei, ihre Forschung auf dem Gebiet der Biosensoren international zu präsentieren. Jedes Jahr steht eine neue Generation von Teams vor der Herausforderung, einen Biosensor-Prototyp für eine neue Krankheit zu entwickeln. Bisher wurde der Nachweis von Biomarkern für Nierenversagen, Herzversagen, Antibiotikaresistenz, Rheuma und Epilepsie thematisiert.

Im nächsten Jahr zielt der Wettbewerb SensUs auf den Nachweis von Zytokinen als entscheidende Proteine im Immunsystem ab. Die Bewerbungsphase für die nächste Generation des AixSense-Teams beginnt im Dezember 2021 – mehr Informationen zur Bewerbung finden Sie hier.

(Original Artikel Pressemitteilung IWE1)

RWTH bündelt Stärken zum Thema Kreislaufwirtschaft

Die RWTH Aachen bündelt mit der Gründung des Centers for Circular Economy (CCE) ihre Stärken im Bereich des Themenfeldes Kreislaufwirtschaft. Unter den neun Fakultäten der Exzellenzuni ist auch die Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik beteiligt.

Die ausgeprägten technologischen und ökologischen Kompetenzen der Universität im Bereich des Recyclings von Materialien wie Metallen, Mineralien, Textilien, Kunststoffen, Wasser und Kohlenstoffen werden durch das CEE auf eine neue Plattform aufgewertet, wobei hierbei auch Institute für Soziales, Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung integriert sind.

„Die RWTH kann das bereits starke Netzwerk bei der Entwicklung innovativer Lösungen für die Schaffung zukunftsfähiger Geschäftsmodelle weiter ausbauen.“

Professor Bernd Friedrich, Sprecher des Centers und Leiter des Instituts für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling (IME)

Die Kreislaufwirtschaft umfasst nahezu alle gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Bereiche, von der Rohstoffgewinnung bis zum Ende der Nutzung von Konsumgütern. Es zielt darauf ab, den Wert von Gütern und Anwendungen nach der Primär- oder sogar Sekundärnutzung durch Umdenken, Reduzierung, Wiederverwendung, Reparatur, Aufbereitung, Rückgewinnung und Teilrecycling so gut wie möglich zu erhalten.

„Es ist wichtiger denn je, Produkte, Waren und Materialien von Anfang an so zu gestalten, dass eine möglichst hohe Zirkulation erreicht wird. Nur diese ganzheitliche Betrachtung verschiedener Faktoren kann dazu führen, dass Produktkreisläufe geschlossen werden und man zusätzliche alternative Lebenswege ermöglicht.“

Professor Bernd Friedrich, Sprecher des Centers und Leiter des Instituts für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling (IME)

Das könne aber nur im Zusammenspiel von Bürgerinnen und Bürgern, Politik, Wirtschaft und Forschung gelingen.

„Das Thema Kreislaufwirtschaft steht bereits seit Jahrzehnten in direktem oder indirektem Bezug zu Projekten an der RWTH. Angesichts der bestehenden globalen Herausforderung ist es geboten, Synergien zu nutzen und das innerhalb der Universität verteilte Wissen systematisch anzuwenden und unter einem Dach zu vereinen.“

Professor Ulrich Rüdiger, RWTH-Rektor

Erste Großprojekte zielen darauf ab, Abfälle zu minimieren, den Wert von Kreislaufmaterialien zu maximieren, politische Rahmenbedingungen mitzugestalten und deren Akzeptanz in der Gesellschaft zu ermöglichen. Dies geschieht auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene, einschließlich gezielter Lehre.

(Original Artikel Pressestelle RWTH)

MMI gewinnt GAIA-X Förderwettbewerb des BMWi

Die Projektskizze „DWH4.0: Datenraum Wald und Holz 4.0“ hat sich gegenüber hundert weiteren Bewerberskizzen aus Wirtschaft, Wissenschaft und öffentlicher Hand durchsetzen können und gehört nun zu den 16 Gewinnerkonsortien des GAIA-X Förderwettbewerbes des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Wir freuen uns, berichten zu können, dass Prof. Dr. -Ing. Jürgen Roßmann und dem Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) die wissenschaftliche Leitung dieses Projektes übertragen wurde und so die RWTH Aachen und ihre Partner mit überregionaler Strahlkraft zum Aufbau eines Ökosystems auf Basis von Gaia-X beitragen werden.

Im Rahmen des Projektes GAIA-X, welches den Aufbau einer wettbewerbsfähigen und vertrauenswürdigen digitalen Dateninfrastruktur anstrebt, hat sich das Konsortium mit der Skizze „DWH4.0“ das Ziel gesetzt, die Entwicklung und prototypische Umsetzung des offenen, föderierten, vertrauenswürdigen und sicheren „Datenraums Wald und Holz 4.0“ anhand von realen, praxisorientierten Anwendungsszenarien aus der bislang wenig digitalisierten Forstwirtschaft zu erproben. DWH4.0 soll die Basis für die durchgängige Optimierung der Wertschöpfungsnetzwerke vom Setzling bis zum Produkt schaffen, die Mobilisierung von nachhaltig bewirtschaftetem Holz vorantreiben, als Datenlieferant zur Bewältigung des Klimawandels dienen und gleichzeitig eine Referenz für den Einsatz innovativer Datenräume in einem höchst anspruchsvollen Anwendungsumfeld schaffen.

Das Konsortium unter Führung von Materna Information & Communications SE setzt sich zusammen aus Partner*innen des Kompetenzzentrums Wald und Holz 4.0 – der RWTH Aachen (MMI), dem Werkzeugmaschinenlabor (WZL), dem Institut für Arbeitswissenschaft (IAW), RIF e.V. und dem forstlichen Bildungszentrum des Landesbetriebs Wald und Holz NRW – aus zentralen Größen des Clusters Wald und Holz wie den Landesforsten Thüringen und den Firmen ABIES, foldAI, NavLog, HSM sowie LOGIBALL.

 

Die langjährigen Arbeiten des MMI zum Thema „Digitale Zwillinge“ aus den Bereichen Raumfahrt, Industrie und Umwelt werden in diesem Projekt zu einem „Datenraum Wald und Holz 4.0“ zusammengeführt, um den „Waldwandel gegen Klimawandel“ technisch bestmöglich zu unterstützen.

-Prof. Dr. -Ing. Jürgen Roßmann

 

 

Mehr Diversität in der Wissenschaft – Prof. Monti als Scout im Henriette Herz-Scouting-Programm

Mit dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierten Henriette Herz-Scouting-Programm soll das Netzwerk der Alexander von Humboldt-Stiftung ausgebaut und diverser gemacht werden. Als Scouts werden sowohl aufsteigende Wissenschaftler*innen, die erst vor kurzem eine (Junior-)Professur oder eine Gruppenleitung übernommen haben als auch etablierte und erfahrene Forschende ausgewählt, die über ein internationales Netzwerk verfügen. Das Programm ermöglicht den Scouts, bis zu drei Wissenschaftler*innen auszusuchen, die dann direkt ein Stipendium erhalten. Das erste soll an eine Forscherin gehen.

Ziel ist es, internationale Forschende aus dem Ausland, die für eine Bewerbung bei der Humboldt-Stiftung und einen Forschungsaufenthalt in Deutschland bisher nicht in Frage gekommen sind, gezielt anzusprechen und sie zur Durchführung gemeinsamer Forschungsvorhaben an ihre Einrichtungen einzuladen. Mit dem Programm werden so fachlich und regional neue Kooperationspartner*innen für Deutschland gewonnen. Gleichzeitig soll der Anteil der im Humboldt-Forschungsstipendienprogramm geförderten Frauen erhöht werden.

Wir freuen uns sehr darüber, dass Prof. Antonello Monti für das Henriette Herz Scouting Programm ausgewählt wurde.

„The program offers us the possibility to increase our international cooperation by creating new links with universities that are not currently working with us.
What is extremely interesting about this program is the possibility to be really fast in offering the scholarship. By skipping the standard review process, the time between identification of candidates to the start of the scholarship becomes extremely short.“ – Prof. Monti

 

E.ON und RWTH verlängern Kooperationsvertrag Erfolgreiche Arbeit des E.ON Energy Research Centers wird weiter gefördert

E.ON wird die erfolgreiche Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen fortführen und hat den bestehenden Kooperationsvertrag um weitere fünf Jahre verlängert. Professor Rik W. De Doncker, der das E.ON ERC seit der Gründung vor 15 Jahren als Direktor leitet, ist besonders dankbar für den schnellen Ausbau der Infrastruktur und die weltweite Anerkennung, die sich das Center in vergleichsweise kurzer Zeit erarbeiten konnte:

Ohne die Unterstützung durch E.ON hätten wir unser Energieforschungszentrum nicht so schnell aufbauen und zu einem erfolgreichen und wichtigen Bestandteil der internationalen Forschergemeinschaft machen können. Das gilt für die herausragenden baulichen Gegebenheiten ebenso wie für die intensive Zusammenarbeit mit namhaften Wissenschaftlern auf allen Kontinenten. – Professor Rik W. De Doncker

Für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende ist Forschung unverzichtbar. Beispiele aus der Elektromobilität, aus der Photovoltaik oder der Speichertechnik zeigen eindrucksvoll, welche Fortschritte allein in den vergangenen 15 Jahren erzielt werden konnten. An vielen dieser Fortschritte waren und sind die RWTH Aachen und auch das E.ON ERC mit seinen inzwischen sieben Lehrstühlen direkt oder indirekt beteiligt. Dabei können die Forschenden auf ein weitverzweigtes und stetig weiter wachsendes Netzwerk von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unterschiedlichster Fachrichtungen aus aller Welt zurückgreifen. Denn komplexe Herausforderungen wie sie zum Beispiel mit der Energiewende verbunden sind, lassen sich nur noch arbeitsteilig bewältigen.

CARL – Interdisziplinäre Forschungseinrichtung in Aachen

Urheber: KSG

An der RWTH entsteht derzeit ein Zentrum zur grundlegenden Erforschung der Alterung von Batteriematerialien und leistungselektronischen Systemen. Beim „Center for Ageing, Reliability and Lifetime Prediction of Electrochemical and Power Electronic Systems“, kurz CARL, handelt es sich um eine interdisziplinäre Forschungseinrichtung, an der Mitarbeiter*innen von zehn Kernprofessuren und rund 20 weiteren Lehrstühlen und Instituten der RWTH und des Forschungszentrums Jülich wegweisende Forschung betreiben können. Darunter befinden sich Wissenschaftler*innen und der Disziplinen Chemie, Physik, Mathematik, Informatik oder Materialwissenschaft, Maschinenbau und Elektrotechnik. Die Frage der Lebensdauer steht im Mittelpunkt, wenn es um die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit geht. Z.B. ist dies wichtig für Autohersteller, Abschreibungszeiträume, Garantieleistungen und um Zuverlässigkeit als Teil der funktionalen Sicherheit einschätzen zu können.

Mobilfunkexpertise in Nordrhein-Westfalen – BMBF wählt 6G-Forschungs-Hubs aus

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hatte im Rahmen des Konjunkturpakets „Corona-Folgen bekämpfen, Wohlstand sichern, Zukunftsfähigkeit stärken“ die Förderung von Hubs ausgeschrieben. Diese sollen mit der Forschung und Entwicklung von zukünftigen Kommunikationstechnologien einen Beitrag dazu leisten, dass Deutschland als Technologieanbieter eine führende Rolle einnimmt. Ausgewählt wurden vier Hubs. Die RWTH Aachen koordiniert in diesem Rahmen den Forschungs-Hub 6GEM und ist an zwei weiteren Hubs als Projektpartner beteiligt.

Um Datensicherheit zu gewährleisten und Weltmarktchancen in der Digitalisierung diverser Branchen zu eröffnen, ist die digitale Souveränität von drahtlosen Kommunikationstechnologien unerlässlich, was sich bereits in aktuellen Diskussionen zum Mobilfunk der 5. Generation herausstellt.

Das Konjunkturpaket des BMBF verfolgt vor diesem Hintergrund das Ziel, nationale Forschungsaktivitäten zu bündeln, um die technologischen Grundlagen für zukünftige Mobilfunkgenerationen zu legen. Die Forschungen der vier Hubs, an denen ingesamt rund 50 Forschungspartner aus Wissenschaft und Wirtschaft beteiligt sind, legen den Grundstein für die 6G-Forschungsinitiative in Deutschland und werden die Zukunft von 6G auch inernational entscheidend mitgestalten.

6GEM – 6G-Forschungs-Hub für offene, effiziente und sichere Mobilfunksysteme

Ab dem 01.08.2021 arbeitet die RWTH Aachen University gemeinsam mit der Ruhr-Universität Bochum, der Technischen Universität Dortmund, der Universität Duisburg-Essen und vier außeruniversitären Forschungseinrichtungen an zukünftigen Kommunikationstechnologien in der 6G-Mobilfunktechnik. Mitantragstellende waren das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik, das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme, das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik sowie das Max-Planck-Institut für Sicherheit und Privatsphäre.

Forscherinnen und Forscher entwickeln im „6G-Forschungs-Hub für offene, effiziente und sichere Mobilfunksysteme (6GEM)“ ein ganzheitliches 6G-System – von der Hardware bis zur Software -, das eine flexible Netzwerkinfrastruktur bietet. Ziel ist es, einen belastbaren, adaptiven Systembetrieb bei extrem niedriger Latenz und höchster Zuverlässigkeit zu garantieren. Diese neu entwickelten Technologien sollen genutzt werden, um mittels digitaler Zwillinge zukunftsträchtige Anwendungen wie sicheren Straßenverkehr, Hafenlogistik, Intralogistik, Rettungsrobotik und den digitalen Operationssaal zu ermöglichen. Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Arbeit sollen in großem Umfang Patente generieren. Der 6GEM-Hub wird von Prof. Dr. Haris Gačanin vom Lehrstuhl für Verteilte Signalverarbeitung koordiniert.

Auf Landesebene vereint das 6GEM-Konsortium wissenschaftliche Exzellenz und Mobilfunkexpertise auf Netzwerk-, Material-, Komponenten-/Mikrochip- und Modulebene. Die vier universitären Partner sind etablierte Mitglieder von Industrienetzwerk-Allianzen und tragen zur technologischen Entwicklung von Standards bei. Doch auch international ist das Konsortium bestens vernetzt. Wichtige Zukunftsthemen wie erschwingliche Infrastruktur, nachhaltiger Zugang zu Energie, Smart Cities/Urbanisierung, Smarte Mobilität, Klimawandel sowie die Sicherheit von Mensch und Umwelt können durch die 6GEM-Forschungsarbeiten weltweit in die wichtigsten 6G Allianzen und Konsortien einfließen.

Unterstützt wird Professor Gačanin von einem interdisziplinären und standortübergreifendem Leitungsteam und Netzwerk, welches zum Teil an der RWTH Aachen angesiedelt ist. Mit dabei sind Prof. Dr. Mähönen vom Lehrstuhl und Institut für Vernetzte Systeme, Prof. Dr. sc. techn. Renato Negra vom Lehrstuhl für Höchstfrequenzelektronik, Prof. Dr. -Ing. Dirk Heberling vom Lehrstuhl und Institut für Hochfrequenztechnik, Prof. Dr. sc. techn. Bastian Leibe vom Lehrstuhl für Informatik 13 – Computer Vision,  Prof. Dr. -Ing. Lutz Eckstein vom Institut für Kraftfahrzeuge und Prof. Dr. -Ing. Robert Schmitt vom Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen.

Open6GHub – die Anwendungen der vernetzten Gesellschaft von 2030

Zuverlässige und hochperformante Kommunikationsnetzwerke sind ein Innovationsbeschleuniger der digitalen Gesellschaft. Der Open6GHub wird ein ganzheitliches 6G-System designen, welches ressourcenschonend und energieeffizient arbeiten, den Schutz persönlicher Daten gewährleisten und eine hohe Verfügbarkeit der Netze sicherstellen soll. Koordiniert wird das Projektkonsortium, bestehend aus 17 Partnern, vom Deutschen Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI). Die Lehr- und Forschungsgebiete unserer Fakultät „Mobile Communications and Computing“ unter Leitung von Prof. Dr. -Ing. Marina Petrova und „Informationstheorie und Entwurf von Kommunikationssystemen“ unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Anke Schmeink sind zwei der beteiligten Projektpartner.

Das Konsortium betrachtet schwerpunktmäßig Anwendungsfelder mit sehr hohen Anforderungen an Qualität und Sicherheit der Kommunikationstechnik: Hochvernetzte Produktion, zukünftige Mobilitätsszenarien, neue Lernwelten, personalisierte Medizin und vor allem die Interaktion des Menschen mit einer Vielzahl autonomer Fahrzeuge und Geräte sind Beispiele für eine Welt ab dem Jahr 2030, die durch 6G geprägt sein wird.

Im Rahmen des Projekts wird am DFKI ein Living Lab eingerichtet, das gemeinsam mit der TU Kaiserslautern und weiteren Partnern betrieben werden soll. Außerdem steht das DFKI-Living Lab SmartFactory-KL als Testbed zur Verfügung.

6G-RIC – 6G Research and Innovation Cluster

Die Forschungsinitiative „6G Research and Innovation Cluster (6G-RIC)“ verfolgt das Ziel, Mobilfunksysteme der sechsten Generation über alle Technologiegrenzen hinweg zu entwickeln. Neben der eigentlichen Technologieentwicklung steht dabei der Aufbau einer leistungsfähigen Testinfrastruktur im Mittelpunkt. Die Testinfrastruktur soll die Erprobung neuer Technologiekomponenten unter realistischen und offenen Bedingungen ermöglichen, um die direkte Verwertung zu beschleunigen und mittelfristig den Aufbau eines neuen Ökosystems zu unterstützen.

Das 6G-RIC-Konsortium besteht aus einem überregionalen Verbund aus elf Universitäten. Darunter vertreten sind die RWTH Aachen mit dem Lehr- und Forschungsgebiet „Informationstheorie und Entwurf von Kommunikationssystemen (ISEK)“ unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Anke Schmeink, die TU Berlin, TU Braunschweig, TU Chemnitz, TU Darmstadt, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universität Passau, Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität Berlin sowie die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Ebenso beteiligt sind fünf außeruniversitäre Forschungseinrichtungen, darunter die Max-Planck-Gesellschaft, die Fraunhofer-Gesellschaft, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, das Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik sowie das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik. Koordiniert wird die Initiative vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI).

 

 

Kompetenzcluster Batterienutzungskonzepte (BattNutzung)

Urheber: ISEA

Mit der weiteren Verbreitung der erneuerbaren Energien und der Elektromobilität gewinnen leistungsfähige und zuverlässige Energiespeicher immer weiter an Bedeutung. Wann ist die Zweitnutzung von Batteriespeichern möglich und für welche Anwendungen ist sie sinnvoll? Dieser Frage gehen die Projektpartner*innen aus Forschung und Industrie des neuen Clusters Batterienutzungskonzepte (BattNutzung) nach, welches mit rund 20 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung gefördert wird. Koordiniert wird das Cluster von Prof. Sauer vom ISEA. Gemeinsam mit dem Kompetenzcluster greenBatt, welcher die Grundlagen für das nachhaltige Recycling von Batterien und Rohstoffen sowie die Schließung von Stoff- und Materialkreisläufen im Batterielebenszyklus schafft, bildet der Cluster BattNutzung die Querschnittsinitiative „Batterielebenszyklus“ Diese strebt eine ganzheitliche Betrachtung von Zweitnutzungs- und Recyclingkonzepten an, welche durch die Vernetzung der beiden Cluster und einen clusterübergreifenden Austausch ermöglicht werden soll.

RWTH Ausgründung akquiriert – Silexica gehört nun zu Xilinx Inc.

Die RWTH-Ausgründung Silexia, die 2014 am Institut für Communication Technologies and Embedded Systems gegründet wurde, wurde letzte Woche von Xilinx, Inc., der aktuellen Marktführerin im adaptiven Computing akquiriert. Das von Maximilian Odendahl, Johannes Emigholz, Dr. Weihua Sheng, Prof. Jeronimo Castrillon and Prof. Rainer Leupers innerhalb des UMIC-Exzellenzclusters gegründete Start-up wurde zu Beginn über das EXIST-Programm des BMBF gefördert, zu den frühen industriellen Technologiepaten gehörten Huawei und Samsung. Seitdem hat das Unternehmen insgesamt rund 28 Mio. US$ von internationalen Investor*innen eingeworben und sich zu einem führenden Anbieter von C/C++ Programmier- und Analysewerkzeugen für Multicore- und FPGA System-on-Chip Architekturen entwickelt.