Aktuelle Forschungsprojekte
Sie interessieren sich für die Wissenschaft? Erhalten Sie hier einen Überblick über unsere aktuelle Forschungsprojekte:
Ziel des vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur geförderten Projektes 5G4Healthcare ist es, die Machbarkeit, die Möglichkeiten sowie die Grenzen der Verbesserung der Effektivität und Effizienz in der ländlichen Gesundheitsversorgung durch die 5G-Technologie auszuloten und Handlungsempfehlungen für skalierbare Lösungen abzuleiten. Unter Führung der OTH Amberg-Weiden wird der Einsatz von 5G in den beiden Use Cases „Integrierte Versorgung“ und „Homecare“ konzipiert (Phase 1), modellhaft implementiert (Phase 2), erprobt und evaluiert (Phase 3). Der neue Mobilfunkstandard 5G bildet dabei die Grundlage für innovative medizinische Versorgung und Dienste wie beispielsweise EKG-Echtzeitübertragung aus dem Rettungswagen, robotergestützte Operationen und Fernüberwachung und -analyse der Vitaldaten von Patienten. Aus den Ergebnissen des Projektes sollen neue Lösungen entwickelt werden, die als Blaupause eines konsequent Digital-Health-gestützten medizinischen Versorgungsansatzes in ländlichen Regionen dienen sollen.
Der Bedarf an gemeinsamen, skalierbaren und markenunabhängigen Technologieplattformen für die Schlüsselelemente von Elektrofahrzeugen (EVs), wie Wechselrichter-Motor-Getriebe (Antriebsstrang) und Batterie, ist offensichtlich. Das Projekt 1000kmPLUS wird die Überlegenheit der europäischen Automobil-Schlüsseltechnologien in Bezug auf Leistung, Skalierbarkeit und Kosten sicherstellen
Um einen Durchbruch in Bezug auf Energieeffizienz, Reichweite, Aufladung und Kosten zu erzielen, entwickelt das 1000kmPLUS-Projekt eine Scalable European Powertrain Technology Platform (SEPtop@SiC). Darüber hinaus wird ultraschnelles Laden mit bis zu 350 kW für den alltäglichen Gebrauch in einem Elektrofahrzeug demonstriert, welches, basierend auf seiner Batteriekapazität eine anfängliche Reichweite von 500 km aufweist.
Die Ziele des Projekts sind:
- Erhöhung der Attraktivität von Elektroautos durch größere Reichweite
- Validierung auf Teststrecken der Länge 1000, 2000 und 4500km
- Erstellung und Optimierung einer Routing-Applikation unter Berücksichtigung mehrerer Faktoren
(z.B. Batteriestatus, verfügbare Ladestationen)
- Erhöhung der Reichweite durch die Verwendung der Powertrain-Technologie
- Verringerung der Reisedauer durch verkürzte Ladezeiten
Die OTH-AW wird die Routing-Algorithmen für das optimierte Routing-System entwickeln. Das Routing wird an die Batterieladewerte und verschiedene definierte Einflüsse auf die Strecke angepasst. Das Routing-System wird die am besten geeignete Ladestation auswählen, um Ziele innerhalb Europas zu erreichen. Dabei wird die Ladecharakteristik der Batterie berücksichtigt und das System wird Empfehlungen für eine energieeffiziente Strecke für das Fahrzeugsystem geben.
„Integrated Components for Complexitiy Control in affordable electrified cars“ – Förderung der Elektromobilität durch die Erhöhung der Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit hochautomatisierter E-Fahrzeuge.
Serverbasierte über Mobilfunk realisierte Dienste zur Reichweitenoptimierung von E-Fahrzeuge.
Am 01.06.2015 startete das EU-Projekt 3Ccar. Die OTH-AW arbeite bei dem von der Europäischen Kommission geförderten Projekt zusammen mit fast 50 Projektpartner und der Leitung von Infineon. Ziel des Projekts ist es, Elektromobilität auf ein neues technisches Niveau zu heben und die Relevanz der Fahrzeuge im Markt zu erhöhen. Zu den Projektpartnern gehören u.a. Siemens, BMW, Daimler, AVL, TNO und NXP und die Universitäten Dresden, Graz, Brno und die Fraunhofer Gesellschaft. Die Projektlaufzeit beträgt 3 Jahre.
Das Gesamtziel des 3CCar - Projekt ist verbesserte Kontrolle der erhöhten Komplexität durch Anwendung neuer Ansätze auf nanotechnologischen Komponenten. Dadurch sollen Fehlerraten und Fahrzeugkosten reduziert werden.
3Ccar verfolgt zwei parallele gesellschaftliche Ziele: Bedienen der soziale Bedürfnisse und die Erhaltung der globalen Führung. Das Projekt bringt wichtige Auswirkungen für Europas innovationsgetriebene Branchen durch hochqualifizierte Arbeitsplätze. Die Entwicklung und der Einsatz neuer Fähigkeiten, die von der Elektronik, von den Komponenten und den Systemen eingebracht werden, sind der Schlüsselfaktor um diese Ziele zu erreichen, da es Fahrzeuge und Transportsysteme mit der notwendigen Intelligenz ausstatten und gleichzeitig die etablierten Stärken der europäischen Industrie aufbauen und weiter steigern wird.
Die Ziele des Projekts 3Ccar lassen sich in sechs Gruppen unterteilen:
- Wettbewerbsvorteile durch komplexere halbleiterbasierte Systeme
- Kostenreduktion von Automobilkomponenten
- Kontrolle der Komplexität durch Architekturen ermöglicht neue Untergliederung
- Reduktion der Wartungskosten von Fahrzeugen
- Mehr Elektrofahrzeuge auf die Straßen bringen, und dadurch Verbrennungsmotoren ersetzen
- Verbesserung der CO2-Bilanz für den Verkehr
Die Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden (OTH-AW) wird zusammen mit den Projektpartnern einer Erweiterung der C2I (Car-to-Infrastructure) Kommunikation durch eine LTE-Verbindung speziell für Elektrofahrzeuge entwickeln. Das Netzwerk von Elektrofahrzeugen soll durch eine 4G-Verbindung mit hohen Datenraten erweitert werden und wird durch ein LTE-Modul, das mit dem Netzwerk verbunden ist, verwirklicht. Innerhalb des Projekts wird die LTE-Verbindung hinsichtlich der passenden Datenverbindung zur Fahrzeugumwelt evaluiert. Auf das Boardnetz des Elektrofahrzeugs wird über verschiedene Automotive Schnittstellen, wie Ethernet oder CAN zugegriffen, wobei die Architektur die verschiedenen Aspekte von Sicherheit hinsichtlich der Kommunikation von Elektrofahrzeug und Umwelt berücksichtigen muss.
ADACORSA soll die technischen Komponenten (Hardware, Software, Kompetenzen und Verfahren) liefern, die erforderlich sind, um halbautonome Drohnen außerhalb der Sichtweite (BVLOS) sowohl im unkontrollierten (Very Low Level) Luftraum als auch im kontrollierten Luftraum zu betreiben und dass unter einer bisher nicht dagewesenen Preispolitik. Dies soll die deutschen und europäischen Partner für die Anwendung mit teilautomatisierten bzw. voll-autonomen Drohnen im BVLOS Betrieb vorbereiten, um in Zukunft auch diesen Markt mit neuen Geschäftsmodellen gestalten zu können.
Die OTH-AW befasst sich mit der Kommunikation von Drohnen in Hinblick auf BVLOS Szenarien und im speziellen mit den beiden Aspekten Zuverlässigkeit (Reliability, Safety) und Sicherheit (Security). Als Beitrag zur zuverlässigen Kommunikation zwischen Drohne und Operator erforscht und entwickelt die OTH-AW Modelle zur Prädiktion der Mobilfunk-Verbindungsqualität. Auf Basis von realen luftgestützten Messungen sollen verschiedene Algorithmen, aus dem Bereich Machine Learning oder geo-basierte Verfahren, entwickelt und auf ihre Eignung für die Vorhersagemodelle bewertet werden. Die entwickelten Modelle werde dann zum einem vom niederländischen Projektpartner AnyWi herangezogen, um in einer multimodalen Kommunikationsarchitektur eine frühzeitige Auswahl der optimalen Mobilfunkverbindung (Provider) für das Versenden von Nachrichtenpaketen, auf Basis von QoS (Quality of Service) Vorhersagen, zu ermöglichen. Zum anderen untersucht die OTH-AW die Anwendung der Vorhersagemodelle zur Berechnung von QoS-optimierten Flugtrajektorien, um die Robustheit gegenüber möglicher Kommunikationsausfällen durch Zellwechsel oder Funklöcher zu erhöhen.
Der zweite Teilaspekt des Beitrags der OTH-AW zu ADACORSA zielt darauf ab, die Sicherheit von sogenannten „Flyling Ad-hoc Networks (FANETs)“, in denen (autonome) unbenannte Luftfahrzeuge kommunizieren, durch die Erforschung von Authentifizierungs- und Trust-Management-Systeme zu verbessern. Dazu wird die OTH-AW, unter Berücksichtigung von Erkenntnissen aus dem Automobilbereich und anderer mobiler „Ad-hoc“ Netzwerke, ein leistungsfähiges Trust-Management-System für FANETs entwickeln und demonstrieren. In enger Kooperation mit dem französischen Projektpartner CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies) sollen so die vertrauensbasierten Sicherheitsaspekte der FANETs untersucht und Lösungsansätze entwickelt werden.
Artificial Intelligence using Quantum measured Information for distributed real-time systems at the edge of the network
Vision:
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Entwicklung einer Edge Continuum Orchestration for AI
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Bereitstellung einer Energie- und Ressourceneffizienten System Infrastuktur für verteilte Systeme
Ziele:
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Bereitstellung von AI-Methoden für die Autonomie von Multiagentensystemen in unsicheren Umgebungen
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Erhöhung der Erkennungsgenauigkeit, Zuverlässigkeit und Vertrauenswürdigkeit in komplexen Umgebungen mit neuen Sensoren
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Bereitstellung einer Open AI Edge-Kontinuum-Plattform
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Entwicklung von Anwendungen für die digitale Gesellschaft
Auswirkungen:
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Anwendung dreier bahnbrechenden Technologien: Quantensensoren, neuromorphe Beschleunigung, KI in Multi-Agenten-Systemen zum Aufbau eines Edge Kontinuums als digitales Rückgrat der Gesellschaft
Automotive Intelligence for Connected Shared Mobility
Aufbau von europäischen Systemen und Komponenten für ECS 2030 Fahrzeuge um die Produktion für den Massenmarkt zu unterstützen. Das alles basierend auf den Green Deal Prinzipien.
Ziele des Projektes AI4CSM
- Aufbau von europäischen Systemen und Komponenten für ECS 2030 Fahrzeuge um die Produktion für den Massenmarkt zu unterstützen. Das alles basierend auf den Green Deal Prinzipien.
- Entwicklung von Elektronischen Komponenten und Systemen für Connected and shared mobility using trustworthy AI.
- Eine Sektorübergreifende Mission welche sowohl den Automotiven, den Halbleiter Sektor und die Gesellschaft umfasst.
- Automatisierung, Elektrifikation, Standardisierung und Digitalisierung durch neue, KI-gesteuerte Fahrzeuge
Aufgrund des derzeitigen Rückstandes der europäischen Industrie im Vergleich zur anderen Teilen der Welt bei der Integration von künstlicher Intelligenz, legt AI4DI (Artificial Intelligence for Digitizing Industry) den Fokus darauf, konkrete Anwendungsfälle von KI für die Digitalisierung im Industriebereich herauszuarbeiten und einzubringen. Ein Schwerpunkt liegt hierbei in dem Transfer von Machine Learning Ansätzen aus der Cloud, hin zum Anwendungsfeld (Edge), welche Herstellungsprozesse, Mobilität und Robotik beinhaltet.
In insgesamt sieben Zielen werden verschiedene Facetten der KI von den Partnern betrachtet. Hinrunter fallen u.a. die Bereiche verteilte künstliche Intelligenz, Mensch-Maschine Kollaboration und Komponenten für das Internet der Dinge. Diese Ziele werden dabei auf fünf Arbeitsbereiche abgebildet, darunter die Automobilbranche, die Halbleiterherstellung und das Transportwesen.
Als wichtiger Betrachtungspunkt für die Verwendung von KI untersucht die OTH-AW in Zusammenarbeit mit VTT, Linkker und Murata die Verwendung von KI im Bereich von Mobility as a Service.
Professor Dr. Horst Rottmann vom Fachbereich Betriebswirtschaftslehre (Weiden Business School) erforscht im Rahmen einer interdisziplinären Kooperation des ifo Instituts für Wirtschaftsforschung mit dem Institut für Zeitgeschichte (IfZ) für das Forschungsprojekt „Die Krise der Arbeitsgesellschaft 1973 bis 1989“ die Auswirkungen der Arbeitsmarktinstitutionen auf die Entwicklung der Arbeitsmärkte in einem internationalen Vergleich seit 1960. Das Projekt wird von der Leibniz Gemeinschaft finanziert.
Ziele des Projekts
Die zeitgeschichtliche Forschung wendet sich derzeit verstärkt der Phase verlangsamten Wirtschaftswachstums und der Entwicklung der Arbeitslosigkeit in Deutschland und anderen entwickelten Volkswirtschaften seit Mitte der 70er Jahre zu. Der Schwerpunkt der Arbeit der Historiker (IfZ) liegt dabei auf der vergleichenden Analyse der öffentlichen Wahrnehmung der zunehmenden Arbeitslosigkeit in Deutschland, Italien und Großbritannien sowie der Jugendarbeitslosigkeit in Deutschland und Frankreich. Des Weiteren analysiert das Ifz auch die sich daran anknüpfenden politischen Diskussionen in diesen Ländern. Professor Rottmann widmet sich gemeinsam mit Professor Gebhard Flaig von der Universität München im Teilprojekt „Arbeitsmarktentwicklung und Arbeitsmarktinstitutionen“ vor allem folgenden Schwerpunkten:
- Bestandsaufnahme der Arbeitsmarktentwicklung im EU- und OECD-Vergleich für den Zeitraum von etwa 1960 bis zur Gegenwart
- Gemeinsamkeiten wie auch interessante Unterschiede bei der institutionellen Ausgestaltung und Regulierung der Arbeitsmärkte zwischen den betrachteten Ländern
- Ursachen für die langfristige Entwicklung der Arbeitslosigkeit
Methodische Vorgehensweise
Horst Rottmann und Gebhard Flaig bauen eine eigene Datenbasis über die internationalen Entwicklungen der Arbeitsmarktinstitutionen und der Arbeitslosigkeit auf. Für die Arbeitsmarktinstitutionen werden international vergleichbare Indikatoren für den Kündigungsschutz, den gewerkschaftlichen Organisationsgrad, die Modalitäten der Lohnfindung, die Höhe und Dauer der Arbeitslosenunterstützung sowie Steuer- und Abgabesätze herangezogen. Auf dieser Grundlage werden eigene ökonometrische Untersuchungen durchgeführt. Das Ziel der beiden Forscher ist abschätzen zu können, welche Auswirkungen Institutionen und deren Veränderungen durch Reformen auf die langfristige Entwicklung der Arbeitslosigkeit haben.
Methodische Erläuterungen
Internationale Vergleichbarkeit der Arbeitslosenquoten
Aufgrund unterschiedlicher Definitionen und sozialpolitischer Regelungen sind die durch nationale Behörden erhobenen Arbeitslosenquoten international nicht vergleichbar. Deshalb verwenden wir die international standardisierte OECD-Arbeitslosenquote, die auf Haushaltsbefragungen beruht. Generell gilt dabei jeder als arbeitslos (erwerbslos), der nicht arbeitet, aber aktiv nach einer Arbeitsstelle sucht. Die nationalen Definitionen weichen davon im Allgemeinen mehr oder weniger ab. Nach deutscher Definition ist beispielsweise arbeitslos, wer nicht oder weniger als 15 Stunden pro Woche arbeitet, sich bei der Agentur für Arbeit arbeitslos gemeldet hat und eine sozialversicherungspflichtige Beschäftigung von mindestens 15 Wochenstunden sucht. In den meisten Ländern ist die standardisierte Arbeitslosenquote höher als die national definierte, in Deutschland etwas niedriger.
Trendberechnung der Arbeitslosenquoten
Die beobachtete Entwicklung der Arbeitslosenquote folgt zum einen einer langfristigen Trendentwicklung, zum anderen weist sie aber auch starke konjunkturelle Schwankungen auf. Um die Trendkomponente zu extrahieren (und die zyklische Komponente zu unterdrücken) verwenden wir den sogenannten Hodrick-Prescott-Filter (HP-Filter). Der HP-Filter „wählt“ die Trendkomponente einer Zeitreihe so, dass – grob gesprochen – einerseits die Trendkomponente und die ursprüngliche Zeitreihe nicht zu weit voneinander abweichen und andererseits die Trendkomponente relativ glatt verläuft. Dabei muss ein Parameter λ(Lambda) vorgegeben werden, der die „Glattheit“ der extrahierten Trendkomponente beeinflusst. Je größer der Parameterwert gewählt wird, desto stärker wird die Trendkomponente geglättet und desto mehr weicht die ursprüngliche Zeitreihe von dem extrahierten Trend ab. In den Abbildungen verwenden wir, wie bei Jahresdaten in der Literatur üblich, für λ einen Wert von 100, der zumindest nach visueller Inspektion alle zyklischen Elemente eliminiert und plausible Ergebnisse für die Trendkomponente liefert.
Informationsquellen und Downloadbereich
Daten aus öffentlich zugänglichen Quellen (OECD; ILO; andere Forschergruppen) werden auf Vergleichbarkeit geprüft, gegebenenfalls angepasst und zu längeren Datenreihen verbunden.
Download- Bereich
Nach Fertigstellung des Datensatzes wird dieser in Zukunft komplett hier zum Herunterladen bereit stehen.
- Entwicklung und Trend der Arbeitslosigkeit in Deutschland
- Trend der Arbeitslosigkeit: Ländergruppe I
- Trend der Arbeitslosigkeit: Ländergruppe II
- Trend der Arbeitslosigkeit: Ländergruppe III
Finanzierung
Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz e. V.
Publikationen zum Projekt
- Flaig, G. und H. Rottmann (2009), Labour Market Institutions and the Employment Intensity of Output Growth, Jahrbücher für Nationalökonomie und Statistik (Journal of Economics and Statistics), Band 229 (1), S.22-35, 2009
- Flaig, G. und H. Rottmann (2009), Arbeitsmarktinstitutionen und die langfristige Entwicklung der Arbeitslosigkeit - Empirische Ergebnisse für 19 OECD-Länder, Weidener Diskussionspapiere No.17. Download
- Flaig, G. und H. Rottmann (2007), Labour Market Institutions and the Employment Intensity of Output Growth: An International Comparison, CESifo Working Paper Nr. 2175 Download
- Arbeitsmarktinstitutionen und die langfristige Entwicklung der Arbeitslosigkeit: Empirische Ergebnisse für 19 OECD-Staaten, In: (Hrsg.) T. Raithel, T. Schlemmer, Die Rückkehr der Arbeitslosigkeit - Die Bundesrepublik Deutschland im europäischen Kontext 1973 bis 1989, S. 37-53, R. Oldenbourg Verlag, München 2009 (zusammen mit G. Flaig)
Die Bevölkerung im ländlichen Raum ist für die Erfüllung von Grundbedürfnissen, wie Einkaufen, Arzt- und Schulbesuche etc. auf das eigene Fahrzeug angewiesen. Die Zielsetzung des Projektes ist es, ein zusätzliches Mobilitätsangebot auch für die zu schaffen, die nicht selber fahren können. Dazu sollen Techniken entwickelt werden, die einen kostengünstige autonomen Fahrbetrieb in ländlicher Umgebung ermöglichen. Welche Sensorik, welche Kontrolltechnik ist minimal erforderlich? Wie können in Serienfahrzeugen bereits jetzt verfügbare Sensoren (Abstands-Radar, Kameras für die Erkennung von Fahrspuren) genutzt werden? Wie können Straßen, Ampeln, Kreuzungen angepasst werden, um autonome Fahrzeuge mit kostengünstiger, einfacherer Technik die Orientierung zu erleichtern? Komplexe Szenarien und hohe Geschwindigkeiten sollen eher vermieden werden, um das Projektziel der Umsetzbarkeit mit überschaubaren Kosten nicht zu gefährden. Wichtigstes Projektergebnis wird ein fahrbereiter Demonstrator sein.
Hauptaufgabe der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden ist es, die Kommunikationsplattform gemäß den speziellen Anforderungen für autonomes Fahren im ländlichen Raum zu entwickeln, zu realisieren, Kommunikationseinheiten sowohl für die Integration in den automatisierten Bus als auch in intelligente Verkehrszeichen und Ampeln zu integrieren, das gesamte V2X-Kommunikationssystem in Betrieb zu nehmen und im Probebetrieb zu evaluieren. Hierzu werden u.a. relevante Verkehrssituationen und Anforderungen an die Infrastruktur gemeinsam mit den Partnern erarbeitet und eine Probekreuzung sowie eine Probehaltestelle eingerichtet.
Das ECSEL JU Projekt AutoDrive beschäftigt sich mit der angewandten Forschung an der Verbesserung elektrischer Komponenten, Systeme und Architekturen im Umfeld des automonen Fahrens im Bereich der Fehlererkennung, Fehlersicherheit und Fehlerbeseitigung. Ziel ist die Mobilität durch die Ergebnisse sicherer, preisgünstiger und benutzerfreundlich zu gestalten.
In insgesamt zehn Wertschöpfungsketten wird das Forschungsziel bearbeitet mit Fokus das autonome Fahren (SC1) und hochautomatisierte Fahren (SC2). Die restlichen Ketten betrachten hierbei Teildisziplinen, u.a. Fahrzeug-Kommunikation, Umfeldmodellen und Predictive Maintenance.
Die OTH-AW übernimmt Aufgaben aus verschiedenen Wertschöpfungsketten, darunter in Highly automated driving (SAE Level 4) und Safe, secure and low latency communication.
Der Schwerpunkt der Arbeit in SC2 liegt hierbei bei dem Bus Demonstrator, welcher in Zusammen-arbeit mit spanischen Institut Technalia entwickelt wird. Ziel ist es hochautomatisiert auf einer ausgewählten Teststrecke in Malaga, Spanien, zu fahren.
Die OTH-AW wird hierbei eine Hardware-Plattform bereitstellen, welche dem Bus Umfeld-informationen über die gegebene Infrastruktur, u.a. Ampelzustände, zurückgibt
Das Forschungsprojekt AUTOSAFE (Fakultät für Elektrotechnik, Medien und Informatik) wurde im September 2005 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gestartet. Die Projektdauer war bis März 2009. Übergeordnetes Ziel dieser Initiative war die Erforschung eines modularen Systems für die integrale Sicherheit im Straßenverkehr.
AUTOSAFE wurde bearbeitet von Siemens VDO Automotive, Porsche Engineering Group, Infineon Technologies sowie von Siemens Restraint Systems. Der Fachbereich Elektro- und Informationstechnik der Hochschule Amberg-Weiden unterstützte vor allem die Software-Entwicklung des Projekts in denBereichen AutoSAR, Bildverarbeitung, Pre-Crash und Wireless-Connections.
Das Projekt BON-mintan der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden ist eine im Rahmen der Initiative „BayernMINT - kompetent. vernetzt. erfolgreich.“ vom Bayerischen Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst geförderte Maßnahme.
BON-mint zielt darauf ab, jungen Frauen und Männern den Einstieg in ein MINT-Studium zu erleichtern, sie in den ersten Semestern zu unterstützen und somit qualifizierte Nachwuchskräfte für naturwissenschaftlich-mathematisch-technische Berufe auszubilden. Dabei wird bereits vor Studienbeginn, in der Orientierungsphase des Schulabschlusses, angesetzt.
Neue Materialien in der additiven Fertigung
Der Forschungsverbund "Neue Materialien in der additiven Fertigung" stellt einen grenzübergreifenden Zusammenschluss verschiedener Forschungseinrichtungen dar. Materialen im Bereich der additven Fertigung stehen im Fokus der Kooperation.
Im Folgenden werden die teilnehmenden Institute vorgestellt:
OTH Amberg-Weiden
Die OTH Amberg-Weiden wird durch die Fakultät MBUT vertreten und bringt ihre Expertise in folgenden Themengebieten in das Forschungsprojekt ein:
- Eigenspannungsanalyse von Metallpulvern und additiv gefertigten Bauteilen
- Untersuchung von Laserumschmelzprozessen
- Charakterisierung des Korrosionsverhaltens von Oberflächen mit und ohne Laserbehandlung
- Untersuchung der Einflüsse einer Laserwärmebehandlung auf die Oberfläche additiv gefertigter Bauteile
- Bestimmung mechanischer Eigenschaften von additiv gebauten Proben
- Studien zur Betriebsfestigkeit gedruckter Proben
Fraunhofer UMSICHT
Der Institutsteil Sulzbach-Rosenberg des Fraunhofer UMSICHT trägt mit einem hohen Know-How im Bereich des Metallpulvers zum Gelingen des Forschungsprojekts bei. Sowohl die Herstellung als auch die Wiederverwendung von Metallpulvern stehen dort im Vordergrund.
Zur detaillierten Charakterisierung von Standardlegierungspulvern kommen diese Verfahren zum Einsatz:
- Lasergranulometrie
- REM/EDX
- DTA
- XRD
Im Forschungsverbund BTHA werden unter anderem folgende Projekte umgesetzt:
- Bestimmung der Pulverqualität
- Entwicklung von Strategien zur Wiederverwendung von Ausschussmaterial
- Design, Konstruktion und Aufbau einer Testanlage zur Pulverbehandlung in einem Wirbelschichtreaktor unter Gasatmosphäre
UWB Pilsen
Die Westböhmische Universität Pilsen (UWB) ist vertreten durch das RTI (Regional Technology Institute) und stellt hochwertigen 3D-Metalldruck zur Verfügung. Unter anderem werden dort Proben aus dem Werkzeugstahl MS1 (1.2709) gefertigt. An diesen können folgende Tests durchgeführt werden:
- Zugprüfungen
- Korrosionstests
- Oberflächenkontrollen nach dem Druck
- Spannungsmessung des Eingangsmaterials
Am RTI wird zudem in weiteren Disziplinen geforscht:
- Untersuchung mechanischer Eigenschaften von 3D-gedruckten Proben
- Oberflächenbehandlung nach dem Bauprozess
- Numerische Modellierung von Metallpulverschmelzen
- Forschung zu MS1 Werkzeugstahlverarbeitung
- Beurteilung der Oberflächenqualität von gedruckten Probenkörpern
TU Ostrava
Der Forschungsverbund wird abgerundet durch das Institut Werkstofftechnik und Fahrzeugtechnik der TU Ostrava, einem Institut in der Fakultät Metallurgie und Materialkunde.
Dort wurde bereits eine gedruckte Einhausung für die Frontscheinwerfer des Student cars untersucht:
- Überprüfung der Abmessungen
- Bearbeitung der Funktionsflächen und der Spannvorrichtungen
- Messung und Analyse der Anregungssprektren im Fahrzeugtest
- Berechnung von Resonanzfrequenzen und deren Moden
- Untersuchung der mechanischen Eigenschaften der additiv gefertigten Einhausung
F&E-Projekt im Rahmen des EFRE-Programms „Regionale Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung“ 2007 – 2013
Projektträger und Kooperationspartner
Projektträger:
Hochschule Amberg-Weiden
Hetzenrichter Weg 15, 92637 Weiden
Fakultät: Wirtschaftsingenieurwesen
Die Hochschule Amberg-Weiden ist eine der neu gegründeten Fachhochschulen in Bayern. Dafür stehen an der Hochschule in Weiden Laboratorien mit einer auf dem neuesten Stand der Technik befindlichen Ausstattung zur Verfügung. Ziel des Fachbereichs bezüglich der Ausbildung der Studierenden ist es, praxisorientiert Kenntnisse aus ingenieurtechnischen und wirtschaftlichen Wissensbereichen zu vermitteln. Der Beitrag der Hochschule Amberg-Weiden zum Projekt besteht neben der Nutzung der Laboreinrichtungen sowohl in der wissenschaftlichen Betreuung der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten (Rapid Prototyping, Revers Engineering, Scanning und Computertomographie, Computer Aided Engineering, Versuchslabor) als auch solcher Arbeitspunkte, welche die Schnittstellen zwischen technischen und wirtschaftlichen Bereichen darstellen.
Kooperationspartner:
Gerresheimer Regensburg GmbH
Kumpfmühler Straße 2, 93047 Regensburg
Die Gerresheimer Regensburg GmbH gliedert sich in das Hauptgeschäftsfeld „Medical Plastic Systems“ (Pharma, Diagnostik, Medizintechnik, Consumer Healthcare). Das Unternehmen weist umfangreiche Erfahrungen in der gesamten Entwicklungsprozesskette – Produktentwicklung, Werkzeugbau und Kunststofffertigung – vor und nimmt einen weltweiten Spritzenplatz in ihrem Geschäftsfeld ein.
INNOTEC Forschungs- und Entwicklungs-GmbH
Scherdelstr. 2, 95615 Marktredwitz
Die Scherdel-Gruppe mit Hauptsitz in Marktredwitz in Oberfranken ist mittelständisch geprägtes Familienunternehmen und führend in der Herstellung von technischen Federn und Stanzbiegeteilen für die Automobilindustrie. Die Schwerpunkte der Innotec Forschungs- und Entwicklungs-GmbH – dem Entwicklungsbereich der Scherdel-Gruppe – liegen in der Produktentwicklung, der Prototypenfertigung, der numerische Simulation und der Bauteil- und Werkstoffuntersuchung.
Zegla-plast Kunststoffspritzerei GmbH & Co. KG
Dießfurter Str. 5, 92720 Schwarzenbach
Das vom Inhaber Herrn Manfred Glatz geführte innovative Unternehmen bietet die gesamte Prozesskette – von der Entwicklung, der Konstruktion, dem Werkzeugbau und der Fertigung – im Kunststoffsektor an. Der Focus liegt im Bereich der Automobilindustrie, wo das Unternehmen europaweit und im asiatischen Markt als Direktlieferant für namhafte Unternehmen der Automobilindustrie, aber auch als Systemlieferant für die weiterverarbeitende Industrie, auftritt.
Unterlagen
Im Forschungsvorhaben „Technologielösungen für hocheffiziente Zero-Emission H2-Motoren für KWK-Anwendungen“ (CH2P) entwickelt die OTH Amberg-Weiden über das Kompetenzzentrum für Kraft-Wärme-Kopplung (KoKWK) zusammen mit der 2G Energy AG und acht weiteren Partnern KWK-Anlagen der nächsten Generation, die aus reinem Wasserstoff hocheffizient und kostengünstig Strom und Wärme bereitzustellen.
Lehrende stehen regelmäßig vor der Herausforderung, Prüfungsformen zu finden, die alle vermittelten Kompetenzen abprüfen. Für Hochschulen ist dabei der Qualifikationsrahmen HQR maßgebend. Die Eignung klassischer Formate, wie eine mündliche Prüfung oder Klausur, zur Prüfung der vier Kompetenzdimensionen des HQR wird immer wieder kritisch diskutiert.
Inzwischen halten zunehmend digitale Formate Einzug in die Hochschullehre. E-Portfolios beispielsweise haben das Potenzial, verschiedene Kompetenzen umfassender abzubilden als klassische Prüfungsformen. Dennoch sind E-Portfolios an deutschen Hochschulen wenig verbreitet.
Die Innovationsidee besteht daher darin, die TOP10 der Hürden für die Nutzung von E-Portfolios durch Studierende, Lehrende und Stakeholder zu identifizieren, diese Hürden durch zielgruppenspezifische Kommunikation und Angebote zu adressieren, in einem Starterkit für kompetenzorientierte Lehre mit E-Portfolios zu verdichten und durch diesen an unseren Hochschulen und darüber hinaus zu einer Verbreitung von E-Portfolios beizutragen.
Ziel des Verbundprojektes ist es, mit einem Dreiklang aus Theorie & Dokumentation, Kommunikation und der konkreten Anwendung die Potenziale von E-Portfolios fass- und nutzbarer zu machen.
Ganzheitliches Energie Management für Elektrofahrzeuge der dritten und vierten Generation
eDAS steht für efficiency powered by smart Design meaningful Architecture connected Systems.
Im Rahmen einer Kooperation mit den Projekten "iCompose" und "Incobat" soll im Projekt "eDAS" eine technische Lösung zur Reichweitensteigerung und zuverlässigen Restreichweitenvorhersage von Elektrofahrzeugen der dritten und vierten Generation erforscht werden. Das Projekt "eDAS" läuft seit 01.10.2013 und wird 36 Monate andauern. Es wurde von einem Konsortium aus 15 europäischen Partnern aus Forschung und Industrie bei der Europäischen Union beantragt und genehmigt.
Der Hauptfokus des Projekts liegt in der Vernetzung und intelligenten Nutzung der verschiedenen Energiequellen in einem Elektrofahrzeug. Die einzelnen Partner liefern Hard- und Softwarekomponenten, die zusammen die Reichweite eines zukünftigen Elektrofahrzeugs steigern und die Qualität der Reichweitenvorhersage erhöhen sollen. Bei der Entwicklung der nötigen Schnittstellen wird mit den Projekten "iCompose" und "Incobat" kooperiert um eine gemeinsame Hard- und Softwareplattform nutzen zu können, und so den Folgeaufwand für eine Systemintegration zu reduzieren.
Der Aufgabenbereich der OTH Amberg-Weiden liegt in der Entwicklung von Software-Modulen, die auf dem zentralen Steuergerät des Fahrzeugs eingesetzt werden. Im Mittelpunkt steht dabei die Entwicklung eines Energy Resource Schedulers (ERS), der einen Softwarelayer des Energy Management Systems (EMS) bildet. Zusammen mit der zu entwickelnden Hardware, sowie den Applikationsschichten der Controller Software, soll ein System zur intelligenten, routen- und nutzungsabhängigen Energieverwaltung im Fahrzeug aufgebaut werden.
Die Projektverantwortung an der OTH Amberg-Weiden liegt bei Prof. Dr. Höß. Die Bearbeitung wird von Frau Lepke und Herrn Waigel übernommen.
Im Rahmen des Teilprojekts „EffiCool“ im Forschungsverbund Green Factory Bavaria werden ausgehend vom Leuchtturmstandort Siemens Amberg effiziente, innovative Kühl- und Klimatisierungskonzepte für die Industrie erarbeitet. Im Projekt kooperiert die Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden mit der Siemens AG und dem An-Institut für Energietechnik der OTH Amberg-Weiden. Für das Projekt werden 153.500 € als öffentliche Förderung über das Verbundvorhaben Green Factory Bavaria bereitgestellt. Die Laufzeit des Projekts ist vom 01.03.2017 bis 31.12.2018.
Der Bereitstellung von Kälte und der Klimatisierung kommt in der Industrie eine stetig steigende Bedeutung zu. Bei Werksstandorten mit komplexer Infrastruktur, wie z. B. Verwaltung, Produktion und Entwicklung gibt es verschiedene Kühl- und Klimatisierungsaufgaben, die erfüllt werden müssen. Aufgrund einer einfachen Planung, schnellen Realisierung und geringen Investitionskosten werden häufig Standardlösungen umgesetzt, die unter energetischen Gesichtspunkten nicht optimiert sind. Alternative Kühllösungen oder vernetzte Systeme werden in der Praxis bisher kaum angewendet.
Am Beispiel des Leuchtturmstandorts Siemens Amberg soll im Rahmen des Projekts die Kälteversorgungsstruktur erfasst werden. Aufbauend auf dem Ausgangszustand werden spezifisch angepasste Kühllösungen für die unterschiedlichen Aufgabenstellungen (Prozesskühlung, Hallenklimatisierung,…) dimensioniert und berechnet.
Als Ziel dieses Projekts soll ein „Technologiebaukasten“ entwickelt werden, in dem verschiedene Kältetechnologien im Hinblick auf die spezifische Anwendung energetisch, wirtschaftlich und ökologisch bewertet werden. Der „Technologiebaukasten“ soll über den konkreten Betrachtungsfall hinaus auch für andere Werksstandorte und Branchen anwendbar sein.
Projektpartner
Neben der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden sind als Partner aus der Industrie die Siemens AG in Amberg und als Partner aus der Wissenschaft das Institut für Energietechnik GmbH an der OTH Amberg-Weiden beteiligt. Das Forschungsprojekt ist im Verbundprojekt Green Factory Bavaria der FAU Erlangen-Nürnberg angegliedert.
Ansprechpartner OTH Amberg-Weiden
M.Eng. Matthias Koppmann
Kompetenzzentrum Kraft-Wärme-Kopplung
Fakultät Maschinenbau/Umwelttechnik
Telefon 09621/482-3439
m.koppmann
@oth-aw.de
Homepage Forschungsverbund: www.greenfactorybavaria.de
Untersuchung und Vergleich von Echtzeit-Ethernet Systemen für Automotive und Automation
In dem Forschungsprojekt Ether-Cars, mit einer Laufzeit von drei Jahren, werden seit 15.11.2012, zusammen mit der Hochschule Ostwestfalen-Lippe und mit Partnerfirmen aus dem Automotive Bereich, Echtzeit-Ethernet Kommunikationssysteme für den Einsatz als Netzwerktechnologie in Fahrzeugen und in der Automation untersucht. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung- und Forschung (BMBF).
Im Hinblick auf die bereits weite Verbreitung von Echtzeit-Ethernet Systemen in der Automatisierung erfolgt ein bidirektionaler Wissens- und Technologietransfer zwischen den Fachbereichen Automotive und Automation. Einerseits werden Echtzeit-Ethernet Systeme, die im Automatisierungsumfeld bereits integriert sind, auf die Anwendbarkeit im Automotive-Umfeld untersucht, andererseits werden Ethernet-Technologien, die für das Automotiveumfeld spezifiziert werden, in Bezug auf deren Einsatzmöglichkeit im Automatisierungsumfeld betrachtet.
An der Hochschule Amberg-Weiden erfolgt die Evaluierung der Echtzeit-Ethernet Technologien Profinet und Ethernet AVB (Audio Video Bridging). Als Physical Layer für die Ethernet Systeme wird eine ungeschirmte Zweidrahtleitung untersucht. Ziel des Projekts ist es, bestehende Bussysteme im Fahrzeug durch ein Echtzeit-Ethernet System zu ersetzen. Die Untersuchung der Systeme findet anhand eines Ethernet-Backbone Systems statt. An dieses Backbone System können mittels Gateways bestehende Bussystem angekoppelt werden. Neben den Daten der bestehenden Bussysteme können über das Backbone-System weitere Daten, wie z.B. Video- und Audio-Streams, übertragen werden. Zur Integration und Untersuchung der Echtzeit-Ethernet Systeme wird eine Hardwareplattform entwickelt die als Gateway zwischen den bestehenden (Automotive-) Bussystemen (CAN, FlexRay) und den Echtzeit-Ethernet Systemen eingesetzt werden kann.
Das Projekt wird von Prof. Dr.-Ing H.-P. Schmidt betreut und von Herrn S. Fuchs bearbeitet.
Weitere Informationen zu dem Projekt finden Sie unter www.ethercar.org.
Im Rahmen der vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) geförderten Europäischen Klimaschutzinitiative (EUKI) haben sich die Prager Technische Universität (CTU), die OTH Amberg-Weiden und die Association of Energy Service Providers (APES) in einem Projektkonsortium zusammengeschlossen, um Energieeinsparprojekte in Kommunen und Unternehmen voranzutreiben und die in Bayern und Deutschland sehr erfolgreichen Energieeffizienz-Netzwerke auch im Nachbarland Tschechien zu etablieren.
Die Fakultät für Elektrotechnik, Medien und Informatik widmet sich der angewandten Forschung im Bereich Fahrerassistenzsysteme im Forschungsprojekt HAVEit (Highly Automated Vehicles for Intelligent Transport) des 7th Framework Programme der EU FP7. 18 namhafte Firmen und Forschungseinrichtungen richten in HAVEit sieben Versuchträger ein (4 PKW, 3 LKW). Das Projekt gliedert sich in die zwei Bereiche „Highly automated driving“ und „Savety architecture applications“.
Die Hauptaufgabe der Fakultät EMI besteht dabei in der Entwicklung und Implementierung von Algorithmen für ein Netzwerk aus Radarsensoren zur Überwachung des Seiten- und rückwärtigen Fahrzeugbereichs im Subprojekt „Automated Roadwork Assistance“. Ziel dieser Anwendung ist es den Fahrer in Stress-Situtationen hochautomatisiert zu unterstützten, insbesondere während der Durchfahrt von Baustellen auf Autobahnen. Spezielle Herrausforderungen dabei sind z.B. enge Fahrspuren, nicht eindeutige Fahrbahnmarkierungen, wechselnde Geschwindigkeitsbegrenzungen oder andere dicht nebenherfahrende Fahrzeuge.
Email: automotive@oth-aw.de
Im Rahmen des Vorhabens entwickelt das Kompetenzzentrum für Kraft-Wärme-Kopplung (KoKWK) in Kooperation mit dem Standort Garching des Zentrums für Angewandte Energieforschung Bayern e.V. (ZAE) ein Gesamtsystem für eine hocheffiziente Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, bestehend aus einem Blockheizkraftwerk (BHKW) und einer zwei-/einstufigen Absorptionskältemaschine (AKM). Durch die Kopplung beider Systeme ergeben sich sowohl primärenergetische und ökologische als auch wirtschaftliche Vorteile. Die in diesem Projekt entwickelte Systemkonfiguration aus BHKW und AKM ermöglicht folgende Eigenschaften:
- Elektrische Leistung 20 kW
- Wärmeleistung (Heizbetrieb) 40 kW
- Kälteleistung (Kühlbetrieb) 36 kW
- Teillastfähigkeit 25…100 %
- Gleitende Umschaltung zwischen Heizen und Kühlen
Es wird eine innovative Absorptionskältemaschine eingesetzt, welche eine Steigerung der Kälteleistung um 30% gegenüber der bisher eingesetzten Technik erlaubt. Diese Wirkungsgradsteigerung wird ermöglicht durch eine getrennte Auskopplung der Hoch- und Niedertemperatur-Wärmeströme aus dem BHKW, was zu exergetischen Vorteilen führt.
Die Absorptionskältemaschine erhöht die jährliche Ausnutzung des Blockheizkraftwerks da, neben dem wärmeorientierten Betrieb im Winter, im Sommer Klima- oder Prozesskälte bereitgestellt werden kann. Diese Laufzeitverlängerung verbessert den wirtschaftlichen Betrieb von Blockheizkraftwerken im kleinen Leistungsbereich. Durch die Entwicklung eines aufeinander abgestimmten Komplettsystems wird die Anwendung von Kraft-Wärme-Kälte-Systemen erleichtert.
In der ersten Phase soll ein funktionsfähiger Prototyp entwickelt werden. Dabei ist das ZAE für die Entwicklung der AKM zuständig, das KoKWK übernimmt nimmt die Kopplung mit dem BHKW sowie die Erprobung des Prototypen im KWK-Technikum am Standort Amberg.
Die neu entwickelte Technologie soll in einer Vielzahl von unterschiedlichen industriellen und gewerblichen Anwendungen (Hotel, Rechenzentrum, Krankenhaus, Bürogebäude, Kühlung von Werkzeugmaschinen) eingesetzt werden können, bei denen neben der Lieferung von Strom und Heizwärme auch der Gebäudekältebedarf zu decken ist. Durch das Angebot einer ideal an die Daten der KWK-Anlage angepassten Kältemaschine werden die Marktchancen für Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungssysteme entscheidend gestärkt. Dies soll durch Feldtests in einer möglichen zweiten Phase nachgewiesen werden.
Ansprechpartner KoKWK
Ansprechpartner ZAE
Dipl.-Ing.
Christian Wuschig
Telefon
+49 89 329442-44
Christian.Wuschig@zae-bayern.de
Bereich Energiespeicherung
Durch das Pandemiegeschehen sind digitale Tools für die Lehre auch in der Breite an den Hochschulen angekommen. Damit ergeben sich neue Lösungsmöglichkeiten für aktuelle Problemstellungen. An der OTH Amberg-Weiden sind dies:
- eine zunehmende Heterogenität der Studierenden erfordert eine adaptivere Gestaltung der Lehre;
- eine wachsende Zahl internationaler Studierender bedarf eines auch fachsprachlichen Lernens;
- der Dropout in den Ingenieurwissenschaften ist zu hoch;
- Lehre in MINT-Grundlagenfächern adressiert oft nur ein schmales Kompetenzspektrum und
- Lehrende verfügen noch über zu geringe medienbezogene Lehrkompetenzen.
Das Vorhaben adressiert diese komplexe Problemlage durch den Aufbau eines Innovationsnetzwerks, in dem flexibel einsetzbare Lernbausteine für adaptive digitale Lehre entwickelt und produziert werden. Mit einer ganzheitlichen Sicht auf Lehren und Lernen tragen diese allen genannten Problemstellungen Rechnung und nutzen dafür gezielt die Potentiale der Digitalisierung – etwa bezüglich einer adaptiven Lernprozesssteuerung, der Integration von synchronem fachsprachlichen Lernen und der Realisierung formativer Distanzprüfungsformate bei gleichzeitiger Förderung der erforderlichen Lehrkompetenzen.
Ziel des Forschungsprojektes Industry Software Application Center an der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) in Amberg-Weiden ist es, den kleinen und mittelständischen Unternehmen die Vorteile der Industrie 4.0 zugänglich zu machen. Dabei wurden in vier Teilprojekten Problemfelder der Produktion aufgegriffen und Lösungsansätze erarbeitet:
Das erste Teilprojekt befasste sich mit der Entwicklung eines Ansatzes, um direkt aus dem CAD-System per „ISAC-Button“, oder anhand des 3D-Modells die Kosten des Bauteils zu bewerten und so schnell und einfach verschiedene Konstruktionsentwürfe auf ihre Wirtschaftlichkeit hin zu bewerten. Dabei kann auch eine Prozesskette aus mehreren Fertigungsverfahren unter Berücksichtigung der erforderlichen Fertigungsgenauigkeit einbezogen werden.
Um die komplexer werdenden Entwicklungsprozesse auch in Zukunft beherrschen zu können, wird der Einsatz simulationsbasierter Hilfsmittel im Mittelstand immer wichtiger. Das zweite Teilprojekt beschäftigte sich deshalb mit der Entwicklung von Methoden zur Effizienzsteigerung in der Modellerstellung für die digitale Fabrik. Diese Methoden ermöglichen es einfach, schnell und kostengünstig einen digitalen Zwilling zu entwickeln.
Ein wesentlicher Punkt für die Einführung von Industrie 4.0 ist die effiziente Vernetzung dezentraler Intelligenz. Das dritte Teilprojekt untersuchte die industrietaugliche, vernetzte „Low Cost“– Anbindung von Anlagen mit echtzeitfähigem Industrial Ethernet an übergeordnete IT-Strukturen. Mit dieser Architektur wird der Schritt von einer zentralen Fertigungssteuerung in Richtung intelligenter dezentral organisierter Automatisierung einfach möglich. Die exemplarische Realisierung wird vorgeführt.
Im letzten Teilprojekt haben sich die Forscher der OTH am Campus Amberg mit neuartigen Bedienkonzepten beschäftigt, um einerseits, den Einarbeitungsaufwand der Anwenderinnen und Anwender zu verringern und anderseits aus den Daten, die durch die Vernetzung aller Automatisierungskomponenten gewonnen werden können, einen Nutzen zu ziehen.
Die Forschungsergebnisse aus den Teilprojekten werden in der virtuellen Veranstaltungsreihe zum Projektabschluss näher beleuchtet.
Termine aus der ISAC-Veranstaltungsreihe:
11.03.2021 16:00 Uhr
| Neuartige Bedienkonzepte zur Steuerung und Überwachung von digitaler Produktion Prof. Dr. Dieter Meiller / Teilprojekt 4 Aufzeichnungen der Vorträge finden Sie unter: |
25.03.2021 16:00 Uhr | Expertensystem zur Bewertung und Weiterentwicklung innovativer Fertigungsverfahren und Materialien Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Blöchl / Teilprojekt 1 Aufzeichnungen der Vorträge finden Sie unter: |
21.04.2021 16:00 Uhr | Methoden zur Effizienzsteigerung in der Modellerstellung für die digitale Fabrik Prof. Dr.-Ing. Matthias Wenk / Teilprojekt 2 Aufzeichnungen der Vorträge finden Sie unter: |
07.10.2021 16:00 Uhr | Online und Präzenz-Seminar mit Live-Vorführung: Industrie 4.0 Effiziente Vernetzung dezentraler Intelligenz Prof. Hans-Peter Schmidt / Teilprojekt 3 |
Weitere Informationen unter: www.isac-oth.de
Kontakt
Prof. Dr.-Ing.
Wolfgang Blöchl
Professor/in Fakultät Maschinenbau / Umwelttechnik
Amberg, Fakultät Maschinenbau / Umwelttechnik (Geb. D), Raum 157
Telefon
+49 (9621) 482-3307
Fax +49 (9621) 482-4307
w.bloechl@oth-aw.de
https://www.oth-aw.de/bloechl/
Durch KI-ASIC soll die neuromorphe Elektronik aus der akademischen Grundlagenforschung in die automobile Anwendung überführt werden und Lösungen für die zentralen Herausforderungen des autonomen Fahrens bieten. Das Vorhaben leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Innovationsstärke der deutschen Automobilindustrie und des Standortes Deutschland.
Ziele des Projekts KI-ASIC:
- Verwendung neuromorpher Prozessorarchitekturen für die Radarverarbeitung unter Verwendung von Deep Neural Networks (DNN) und Spiking Neural Networks (SNN)
- Akquisition, Aufbereitung und Evaluation von Radar-Signalen als Datenbasis für die Entwicklung von KI gestützten neuromorphen Prozessorarchitekturen
- Senkung der Energiebilanz für Radarsensor
- Erstanwendung der neuromorpher Prozessoren (SpiNNaker 2) für produktiven Automobilbereich
- Wissensgewinn im Bereich der Kodierung und Anwendung von SNN
Gemeinsame, kontaktlose Übertragung von Energie und Daten
Im Forschungsprojekt „KoBus“ (Kontaktloses Bussystem) wird ein neuartiges kontaktloses Bussystem für die gemeinsame Übertragung von Energie und Daten in der Feldebene entwickelt. Das im Rahmen des zentralen Inovationsprogramms Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderte Projekt wird in Kooperation mit der MSF-Vathauer Antriebstechnik GmbH & Co KG durchgeführt. Es startete am 1.8.2013 und hat eine Laufzeit von 2,5 Jahren. Das auf induktiver Übertragung basierende System soll die bereits bekannten Vorteile einer kontaktlosen Übertragung wie eine hohe Flexibilität, einen geringen Wartungsaufwand und eine Beständigkeit gegenüber Korrosion bieten und dabei aber eine Vielzahl von Verbrauchern nicht nur mit Energie sondern auch mit Daten versorgen. Das Projekt wird von Prof. Dr.-Ing H.-P. Schmidt geleitet und von Herrn A. Fuchs, einem Absolventen des Masterstudiengangs IT und Automation an der OTH in Amberg bearbeitet.
Das Forschungsprojekt Ko-HAF (Akronym für: Kooperatives hochautomatisiertes Fahren) der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden (OTH-AW) zielt auf die nächsten Schritte in Richtung hochautomatisiertes Fahren bei höheren Geschwindigkeiten ab. Das Hauptziel ist, die Detektionsreichweite eines Fahrzeugs zu erhöhen. Dabei werden Sensordaten vieler automatisierter Fahrzeuge mittels eines Sicherheitsservers fusioniert und aggregiert. Hierfür ist es notwendig, eine Kommunikation über das Mobilfunknetz aufzubauen.
Um eine zuverlässige Datenübertragung zu garantieren, ist es wichtig, die Kommunikation stetig zu kontrollieren. Hierfür muss einepassende Software entwickelt werden. Diese Arbeit präsentiert verschiedene Ansätze, um ein Netzwerk passiv zu überwachen. Zu Beginn werden verschiedene Algorithmen vorgestellt, um Qualitätsparameter wie Umlaufzeit und Durchsatz einer Verbindung zu bestimmen. Danach wird aufgezeigt, wie verschiedene mobilfunkbezogene Daten erfasst werden können. Zum Ende zeigt die Arbeit verschiedene Anwendungsfälle, um mittels dieser Daten das automatisierte Fahren signifikant zu verbessern.
Der Abschußbericht des Projekts: Ko-Haf Final Report
Das Projekt wurde mit einem Konsortium aus rund 30 europäischen Partnern im Juli 2010 bei ENIAC beantragt. Das Projekt wurde im Frühjahr 2011 bewilligt und läuft seit 1.7.2011. Es zielt auf die Entwicklung eines vollständig elektrischen Antriebs für den Einsatz im Automobil.
Die besonderen Herausforderungen des Projekts stellen der Entwicklung neuartiger energieeffizienter Komponenten und die Steuerung deren Zusammenspiels zur Gewährleistung hoher Sicherheitsstandards dar. Künftige E-Fahrzeuge müssen auch bei Auftreten einiger Fehler funktionsfähig bleiben und wenigstens ein sicheres Verlassen der Verkehrszone erlauben. Der Schwerpunkt der Forschungsarbeiten verschiebt sich von der Einzelkomponentenebene hin zur Gesamtintegration der Teilsysteme zu einem ausfallsicheren, zuverlässigen und hoch effizienten Antriebssystem.
Die Aufgaben der OTH Amberg-Weiden bestehen hier in der Software-Entwicklung für ein Automotive-Steuergerät von Infineon mit Fokus auf Signalgewinnung und Aufbereitung von Sensoren im Rotor einer völlig neuen Elektro-maschine, der geschickten Verwendung von Redundanzen und der Integration von Partner-Software-Modulen auf dieser Plattform gemeinsam mit den jeweiligen Partnern. Das Projekt wird schwerpunktmäßig von Fr. Lepke bearbeitet und von Prof. Höß betreut.
Der Abschußbericht des Projekts: MotorBrain Final Report
Lässt sich mit maschinellem Lernen der Personalbedarf in einer Klinik präzise für die einzelnen Stationen/ Arbeitsplätze vorhersagen? Dieser Frage geht das BMBF-Projekt „Maschinelles Lernen für die Personalbedarfsplanung in der Klinik“ (MALEB) nach. Hierzu muss u.a. das Patientenaufkommen und Personalausfälle (insbesondere Krankheitszeiten) vorhergesagt werden. Als Datenbasis werden in der Klinik vorhandene Daten (z.B. Bettenauslastung, Liegedauer, Personalausfall) und zusätzliche Quellen (z.B. Wetterdaten) verwendet.
Das Projekt steht unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Eva Rothgang und wird in Kooperation mit dem Klinikum Weiden, der infoteam Software AG und dem Lehrstuhl für Machine Learning und Data Analytics der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg durchgeführt.
Das Vorhaben „Das MINT-Mädchen-Projekt“ zielt darauf, Schülerinnen von Gymnasien sowie Fach- oder Oberschulen, die über ein MINT-Interesse oder MINT-Stärke verfügen, für ein MINT-Studium zu gewinnen. Genderspezifische Hürden sollen ab- und Brücken in ein MINT-Studium aufgebaut werden.
Hierzu wird ein Instrument der Früh- und Begabtenförderung für junge Frauen im MINT-Bereich entwickelt und erprobt, das aus den drei Modulen Talent-Scouting, MINT-Coaching und Gendersensibilisierung besteht und bundesweit auf andere Hochschulen übertragbar ist. Dabei steht die enge persönliche Begleitung der Mädchen im Vordergrund.
Im Rahmen des Talent-Scoutings werden die Schülerinnen an den Schulen individuell angesprochen, für das MINT-Mädchen-Projekt gewonnen und in ihrer Entwicklung und Orientierung für den nächsten Schritt der Bildungsbiographie während des Schulabschlussjahres in Form eines Mentorings begleitet. In diesem Zusammenhang erfolgt auch eine Vernetzung der Schülerinnen mit Unternehmen. Das Talent-Scouting wird durch ein MINT-Coaching in Form einer MINT-Akademie mit MINT-Tutorien und –Forschungsworkshops sowie einer Summer-School flankiert, um bestehendes MINT-Wissen und das Interesse an MINT zu vertiefen.
Zudem sieht das Projekt die enge Verzahnung mit einem Gendercoaching der Mädchen vor, um diese für geschlechterstereotypes Rollenverhalten hinsichtlich der Studienwahl zu sensibilisieren. Parallel werden für Lehrkräfte und Eltern als relevante Einflussnehmende auf die Studienentscheidung bzw. den Studienerfolg der Mädchen entsprechende Angebote zur Gendersensibilisierung durchgeführt.
Ein Symposium zur Talentförderung von jungen Frauen im MINT-Bereich rundet das Vorhaben ab.
Im World Wide Web finden Schülerinnen und Schüler heutzutage zahlreiche Erklärvideos zu verschiedensten Themen des Schulunterrichts. Diese bieten manchmal nützliche Erklärungsansätze und können damit den Fachunterricht als informelle Lernressource ergänzen. Allerdings genügen nur wenige Videos grundlegenden medien-, sprach- und fachdidaktischen Qualitätskritierien.
Das Verbundprojekt MuM-Video hat zum Ziel, das Potential von qualitativ hochwertigen, interaktiven Erklärvideos aufzuzeigen und für einen fach- und sprachintegrierten Unterricht sowie für die Professionalisierung von Lehrkräften nutzbar zu machen.
Auf Basis der Bildungsziele des Verbunds der Ostbayerischen Technischen Hochschulen werden die beiden Hochschulen im BMBF-Projekt OTH mind ein über die Region angelegtes Maßnahmenkonzept für lebenslanges Lernen in modularen Strukturen mit verschiedenen Partnern in Behörden, Verbänden und Unternehmen entwickeln.
Damit stellen sich die Hochschulen den grundlegenden Herausforderungen der Hochschulregion:
- Verbesserung der Durchlässigkeit zwischen hochschulischer und beruflicher Bildung,
- Eröffnung von Anschlüssen an hochschulische und berufliche Bildungsmöglichkeiten auf allen Ebenen der beruflichen Entwicklung sowie
- Verbesserung der praktischen Nutzbarkeit von Studienangeboten im ingenieurwissenschaftlichen Bereich an allen Stellen, an denen ein Mismatch zwischen dem individuellen Bildungsstand und der Nachfrage auf dem regionalen Arbeitsmarkt besteht.
Die vorgesehenen Maßnahmen leisten einen entscheidenden Beitrag zum Aufbau offener Hochschulen, mit einem auf die Bedürfnisse der Region abgestimmten Weiterbildungsangebot auf Hochschulniveau und der Beteiligung der relevanten Akteure des Arbeitsmarktes. Bildungschancen für Frauen bilden dabei ein Querschnittsthema, das einerseits aus struktureller Sicht (z. B. Anschlussmöglichkeiten nach beruflicher Auszeit), andererseits auch aus fachlicher Sicht (Frauen in MINT-Berufen) eine zentrale Rolle für das Konzept darstellt.
Zu OTH mind
OPTIBIOSY
Wie können Biogasanlagen nach dem Auslaufen des EEG noch wirtschaftlich betrieben werden?
Mit dieser Frage beschäftigt sich seit September 2018 ein interdisziplinäres Forscherteam der OTH Regensburg, der OTH Amberg-Weiden und des Instituts für Energietechnik IfE GmbH im Rahmen des Projektes OPTIBIOSY.
Bislang profitieren Biogasanlagen stark von den Förderungen aus dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz. Für die meisten Anlagen ist nur durch die staatlichen Zuschüsse ein wirtschaftlicher Betrieb möglich. Durch die sinkenden Strompreise an der Börse können nicht mehr genügend Gewinne erwirtschaftet werden, sodass möglicherweise viele Anlagen nach der 20-jährigen Förderphase stillgelegt werden müssen.
Insbesondere für einen stabilen Betrieb der Stromnetze im Rahmen der Energiewende könnten die Biogasanlagen aber einen wichtigen Beitrag leisten. Verschiedene Systemdienstleistungen, welche bislang aus konventionellen Großkraftwerken erbracht wurden, müssen fortan durch alternative Technologien bereitgestellt werden. Im Projekt OPTIBIOSY wird deshalb die Erbringung von Momentanreserve (Schwungmasse), Blindleistung, die Unterstützung beim Engpassmanagement der Netzbetreiber und ein Beitrag zum zukünftigen Netzwiederaufbaukonzept durch Biogasanlagen untersucht. In dem interdisziplinären Forscherteam arbeiten Mitarbeiter aus dem Bereich Motorentechnik unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Rabl (Labor für Verbrennungsmotoren), aus dem Bereich Netztechnik unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Oliver Brückl (Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher) und aus dem Bereich der Verfahrenstechnik unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Markus Brautsch von dem Kompetenzzentrum KWK an der OTH-Amberg-Weiden sowie dem Institut für Energietechnik an der OTH-Amberg-Weiden zusammen.
In der ersten Projektphase wird eine Bestandsanalyse der derzeitig installierten Technologien sowie der genutzten Vermarktungsstrategien durchgeführt. Außerdem werden die Bedarfe, die monetären Werte und die technischen Anforderungen an die Anlagen der verschiedenen Systemdienstleistungen untersucht sowie deren Nutzen für den Netzbetreiber analysiert. Als Ergebnis soll im Projekt ein Optimierungsmodell entwickelt werden, welches für verschiedene Biogasanlagentypen die optimale Auslegung und Marktteilnahmestrategien für einen wirtschaftlichen Betrieb ermittelt. Unterstützt wird das Forscherteam durch die Assoziation der Unternehmen 2G Drives GmbH, AWITE Bioenergie GmbH, Lechwerke AG und LEW Verteilnetz GmbH.
Das dreijährige Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aus dem Sondervermögen „Energie- und Klimafonds“ mit rund 715.000 Euro, davon ca. 162.000 Euro an der OTH Amberg-Weiden, gefördert. Projektträger ist die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
Ansprechperson
Das übergreifende Ziel von PowerizeD ist die Entwicklung bahnbrechender Technologien für digitalisierte und intelligente Leistungselektronik, die eine nachhaltige und resiliente Energieerzeugung, -übertragung und -anwendung ermöglicht. PowerizeD erhöht den Grad der mechanischen und elektrischen Integration der Steuer-, Treiber- und Schaltfunktionalität in einer Komponente und ermöglicht zum ersten Mal eine gemeinsame Optimierung aller Leistungsschalterfunktionalitäten.
Die Verwendung von neuen Schaltungsmodellen, fortschrittlichen Steuerungsstrategien und künstlicher Intelligenz ermöglicht die Integration von Teilen des Regelkreises, was einen robusten und zuverlässigen Betrieb ermöglicht. Um die gemeinsame Nutzung von Daten entlang der Wertschöpfungskette zu erleichtern, setzt PowerizeD auf den neuartigen Ansatz des Federated Learning. Diese kollaborative Optimierung von spezifischen kompakten Modellen und neuronalen Netzen
Dynamisch geformte zuverlässige Mobilkommunikation für das automatisierte Fahren
Fahrzeuge mit der Automatisierungsstufen 3-5 und einer fehlertoleranten Rundumwahrnehmung, Messung und Prädiktion der Qualität des Mobilfunks während der Autofahrt, Bewertung von mobilen Datenverbindungen.
Bei höheren Automatisierungsgraden (Level 4 und insbesondere Level 5) steht der Fahrer nicht als Rückfalloption zur Verfügung, so dass die Automatisierung in der Lage sein muss, sicherheitsrelevante Situationen selbständig bewältigen zu können. Bei diesen Automatisierungsstufen ist Fehlertoleranz entscheidend, und zwar entlang der gesamten Automatisierungskette, angefangen vom Sensieren über das Planen bis hin zur Ausführung. Genau hier setzt PRYSTINE an: PRYSTINE verfolgt das Ziel, für die Automatisierungsstufen 3-5 eine fehlertolerante Rundumwahrnehmung zu realisieren (engl. Fail-operational Urban Surround perceptION, FUSION), welche auf robuster Radar und Lidar Sensorfusion basiert. Die im Projekt zu entwickelnden Kontrollfunktionen sollen sicheres automatisiertes Fahren in urbaner Umgebung sowie auf Landstraßen ermöglichen.
Ziele von Prystine:
- Fahrzeuge mit der Automatisierungsstufen 3-5 und einer fehlertolerante Rundumwahrnehmung für urbanes, wie auch ländliches Umfeld.
- Messung und Prädiktion der Qualität des Mobilfunks während der Autofahrt.
- Bewertung von mobilen Datenverbindungen.
- Verringerung der Laufzeit von Mobilfunk basierter Kommunikation für das automatisierte Fahren im ländlichen Umfeld.
- Robuste C-V2X Kommunikation für sicheres automatisiertes Fahren.
Das Teilprojekt der OTH Amberg-Weiden setzt sich zum Ziel, abhängig von der Qualität der Mobilfunkverbindung die höchstmögliche Übertragungsgeschwindigkeit bei höchster Zuverlässigkeit und Sicherheit der Mobilfunkverbindung zwischen Backend und Fahrzeug zu gewährleisten.
Urbaner Raum: Benutzergerechte Assistenzsysteme und Netzmanagement
Durch den ständigen Zuwachs an Fahrzeugen weltweit nimmt die Verkehrsdichte auf Straßen und Autobahnen ständig zu. Wurden im Jahr 1998 weltweit ca. 38 Mio. Personenkraftwagen hergestellt, hat sich die Zahl 2014 auf fast 68 Mio. annähernd verdoppelt. Damit verbunden sind steigende Anforderungen, die an das Konzentrations- und Reaktionsvermögen der Verkehrsteilnehmer gestellt werden. Viele Fahrzeugführer sind durch die große Informationsflut oft abgelenkt oder überfordert. [Wai15]
Um den heutigen Herausforderungen im dichter gewordenen Verkehr gerecht zu werden, statten Fahrzeughersteller immer mehr Fahrzeuge serienmäßig mit Fahrerassistenz- und Sicherheitssystemen aus. Diese Systeme sollen den Fahrer entlasten und dafür Sorge tragen, dass sich der Fahrzeugführer auf seine wesentlichen Aufgaben konzen- trieren kann. Trotz der steigenden Anzahl von Unfällen ist aufgrund des höheren Sicherheitsniveaus der Fahrzeuge ein klarer Trend zu immer weniger Verkehrstoten feststellbar. [Wai15]
Besonders im urbanen Raum finden sich viele Herausforderungen, da in diesem Bereich eine hohe Verkehrsdichte auf ein begrenztes Platzangebot in der Verkehrsfläche trifft. Im Forschungsprojekt Urbaner Raum: Benutzergerechte Assistenzsysteme und Netzmanagement (UR:BAN) werden neue Lösungen für diesen Verkehrsraum erforscht. [Wai15]
Die OTH Amberg-Weiden arbeitet in diesem Projekt neben 30 Partnern aus Industrie und Forschung als Unterauftragnehmer für die Continental Teves AG & Co. oHG an Radarsensorik die für den Einsatz in urbanen Einsatzszenarien modifiziert wurde. Das Team des Projektbüros Automotive Engineering um Prof. Dr. Alfred Höß arbeitet an der Charakterisierung der neuen Sensoren und beschäftigt sich im Auftrag der Continental Teves AG & Co. oHG in der Hauptsache mit der Auswertung vermessener Engstellen und Parkszenarien. Dafür wurden im Rahmen des Projektes eigene Messeinrichtungen entwickelt und Auswertungsalgorithmen programmiert. Der Forschungsauftrag der OTH Amberg-Weiden im Projekt UR:BAN endet mit dem Kalenderjahr 2015.
Quelle:
[Wai15] A. Waigel, Analyse und Evaluierung eines W-Band Radarsensors in Nahbereichsanwendungen für das urbane Umfeld, Masterarbeit, Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden, Amberg, Juni 2015
Mit dem Vorhaben VRUIDFUL soll ein klarer Schwerpunkt auf die Erweiterung der bisherigen Forschungsarbeiten der OTH Amberg-Weiden im Bereich Mobilität auf intelligente Infrastruktur (z.B. Sensorik, erweiterte Ampelanlagen) gelegt werden. Konkret soll deren Aufbau in einem realen urbanen Testfeld und deren Einbindung in ein integrales Sicherheitssystem für ungeschützte Verkehrsteilnehmer (VRU) in mehreren Phasen erforscht werden:Im Rahmen dieses Antrags soll ein besonders stark von ungeschützten Verkehrsteilnehmern (VRU) frequentiertes Areal (um Hochschule, KiTa und Kindergarten) in Amberg mit intelligenten Infrastruktureinheiten (IISE) ausgestattet werden. Mit diesen sollen umfangreiche Daten gesammelt und ausgewertet werden.
Die Sensorik in den IISE basiert auf Radar, Lidar, Wärmebild- und Stereokamera, die Intelligenz in den Einheiten zielt auf die Erkennung und Klassifikation von Objekten, insbesondere VRU und Gruppen von VRU.Die gewonnenen abstrahierten Daten (3D Cubes) werden mittels Mobilfunks, ITS-G5 (und z.T. LoRA) an einen zentralen Server übertragen, gespeichert und können für die weitere Auswertung verwendet werden. Da ausschließlich abstrahierte Daten an den Server übertragen und gespeichert werden, ist die Einhaltung des Datenschutzes gewährleistet.Parallel dazu sollen ausgewählte Ampelanlagen im Testfeld mit V2x-Kommunikationseinheiten und Anbindung an den Verkehrsleitrechner ertüchtigt werden, die Ampelphasen vorausschauend auszusenden. Diese Informationen werden zeitsynchronisiert mit auf dem Server abgelegt. Ebenso werden weitere Daten wie Witterung mit aufgezeichnet, um die Einflüsse von Ampelschaltungen und Witterung auf das Verhalten von VRU fundiert auszuwerten zu können.
Auf Basis der dadurch gewonnenen Forschungsdaten sollen in einer zweiten Phase Forschungsprojekte zur Intentionserkennung von ungeschützten Verkehrsteilnehmern und deren Verhalten zusammen mit Partnern (z.B. aus dem bayerischen KI-Mobilitätsnetzwerk „AImotion“) initiiert werden. Aus den daraus resultierenden Erkenntnissen sollen Warnstrategien und Handlungsempfehlungen für Fahrzeuge abgeleitet werden, um potenziell gefährliche Szenarien (etwa Fußgänger oder Radfahrer, die nach längerer „grün“-Phase bei „rot“ werdender Fußgängerampel „noch schnell“ die Straße überqueren möchten, oder unaufmerksam hinter einem Pulk anderer VRUs hinterherlaufende Fußgänger) frühzeitig zu erkennen und Unfälle zu vermeiden.
Aufwand und Nutzen sollen bewertet werden.In einer dritten Phase sollen diese Warnstrategien und Handlungsempfehlungen mit den beteiligten Stakeholdern, d.h. Verkehrsplaner, Fahrzeughersteller, Bürgern etc. diskutiert werden. Zunächst könnte z.B. eine Smartphone-App helfen, die Aufmerksamkeit von Fußgängern zu erhöhen. Gesamtziel wäre aber, das integrale System in gemeinsamen Projekten mit Fahrzeugherstellern und Verkehrsplanern Realität werden zu lassen, also nicht nur die Fußgänger, sondern auch die Fahrzeuge in das Warnkonzept einzubinden.
Im Rahmen der Strukturförderung der Europäischen Union werden aus dem Europäischen Fond für Regionale Entwicklung (EFRE) Projekte mit dem Ziel der Europäischen Territorialen Zusammenarbeit (ETZ) gefördert. In der Förderperiode von 2014 bis 2020 stellt die Europäische Union für alle ETZ-Programme insgesamt 8,9 Milliarden Euro zur Verfügung. Davon fließen 6,6 Milliarden Euro in die Programme zur grenzübergreifenden Zusammenarbeit. Für die Umsetzung grenzübergreifender Projekte zwischen dem Freistaat Bayern und der Tschechischen Republik stehen wiederum in der Förderperiode 2014 bis 2020 Mittel in Höhe von 103,4 Millionen Euro aus dem EFRE zur Verfügung.