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Posts Tagged ‘Forschung’

The catalysis community not only does great research and enables more than 80 % of the products we use in daily life, it’s also very communicative. If you didn’t participate in the 52th Katalytikertagung from 13-15 March 2019 in Weimar, here is what you missed:

Looking forward to the Katalytikertreffen

Here we go!

Exhibition


Science…

… celebrations…

… and fun!

Coming up next…

Where will we meet again? At EuropaCat 2019 – 14th European Congress on Catalysis, EuropaCat 2019, to be held in Aachen,Germany,
from 18 – 23 August, 2019.

  • The major European Conference in the field of catalysis
  • More than 1500 participants from industry and academia
  • Around 200 lectures and 1000 posters
  • Young Scientists meet experienced experts to discuss future challenges in catalysis
  • Attractive social programme with excursions and EuropaCat party
Learn more at http://europacat2019.eu/


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Das US Biomass Research and Development (BR&D) Board hat eine gemeinsame Strategie mehrerer Bundesbehörden vorgestellt, mit der die Entwicklung innovativer Technologien beschleunigt werden soll, um die nationalen Biomasse-Ressourcen besser für die Produktion kostengünstiger Biokraftstoffe, Bioprodukte und Bioenergie zu nutzen. Das Papier mit dem Titel The Bioeconomy Initiative: Implementation Framework wurde vom B&RD Board entwickelt – eine behördenübergreifende Kooperation unter dem gemeinsamen Vorsitz des US-Agrarministeriums und des US-Energieministeriums.

“Die sich entwickelnde Bioökonomie bietet eine Möglichkeit, neue Märkte für Landwirtschaft und Forst zu entwickeln und zu erweitern und gleichzeitig die Nachhaltigkeit der modernen Wirtschaft und Umwelt auf breiter Linie zu steigern“, sagt USDA Deputy Under Secretary for Research, Education, and Economics Scott Hutchins. “Strategische Investitionen aus Bundesmitteln dienen der Entwicklung von Technologien für die Bioökonomie, die Chancenauf erneuerbare Wertschöpfungsketten, Arbeitsplätze und wirtschaftliche Entwicklung versprechen.“

“Ein wesentlicher Nutzen der Bioökonomie-Initiative ist die Möglichkeit, den Effekt von staatlichen Investitionen in Bioenergie zu maximieren und die Innovationen in der Bioökonomie zu beschleunigen“, erklärt Energy Department Assistant Secretary for Energy Efficiency and Renewable Energy Daniel Simmons. “Biobasierte Technologie können vielfältige, bezahlbare heimische Quellen für Energie und andere Produkte erschließen und Verbraucher und Unternehmen so mit zusätzliche zuverlässiger und sicherer Energie versorgen.“

 The Bioeconomy Initiative: Implementation Framework skizziert einen Ansatz, wie die Iniative umgesetzt werden kann. Das Strategiepapier wird als Rahmen für die Mitglieder des BR&D Board dienen, um die Verantwortung der Regierung klarer herauszustellen und innovative und nachhaltige Technologien zu beschleunigen, die zu einer sicheren, zuverlässigen, bezahlbaren und langfristigen Versorgung der USA mit Energie und Gütern beitragen können.

Das Papier formuliert Ziele und Handlungsempfehlungen, um Wissens- und Technologielücken auf diesen Gebieten zu schließen:

  • Fortschrittliche Systeme auf Algenbasis
  • Genetische Optimierung, verbesserte Produktion, Management und Logistik der Rohstoffbasis
  • Biomasse-Konversion und Kohlendioxidnutzung
  • Transport, Verteilungsinfrastruktur und Verwendung
  • Analytische Betrachtung der Bioökonomie
  • Nachhaltigkeit der Bioökonomie

Das Strategie-Papier zählt Handlungen auf, mit denen die Unsicherheit bei der Technologieentwicklung angegangen werden kann und Ressourcen und Fähigkeiten aus Regierung, Wissenschat und Industrie besser genutzt werden können. Außerdem sollen Public-Private-Partnerships initiiert werden und technische Informationen erarbeitet werden, um Entscheidungsträger und Politik besser zu informieren.

Das BR&D Board umfasst Vertreter der DOE, USDA, U.S. Department of Transportation, U.S. Department of the Interior, U.S. Department of Defense, U.S. Environmental Protection Agency, National Science Foundation und das Office of Science and Technology Policy innerhalb des Executive Office of the President.

Quelle: Pressemitteilung des United States Department of Agriculture vom 5. März 2019

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Der Vorsitzende der DECHEMA-Fachgemeinschaft Biotechnologie, Prof. Dr. Roland Ulber, überreicht den DECHEMA-Hochschullehrer-Nachwuchspreis für Biotechnologie an Jun.-Prof. Dr. Alexander Grünberger

Der DECHEMA-Hochschullehrer-Nachwuchspreis für Biotechnologie 2019 geht an Jun.-Prof. Dr. Alexander Grünberger, Universität Bielefeld. Mit seinem Vortrag „Einzelzellbioreaktoren in der Biotechnologie: Science oder Fiction?“ überzeugte er nicht nur die Jury, sondern auch das Publikum der Frühjahrstagung. Drei Kandidaten hatten die Gelegenheit, in einem Vortrag ihre fachliche Exzellenz darzustellen, gleichzeitig ihre Ergebnisse aber auch verständlich und spannend zu vermitteln.

Alexander Grünberger beschäftigt sich in seiner Forschung mit der Entwicklung mikrofluidischer Einzelzellbioreaktoren und deren Anwendung im Bereich Biotechnologie und Bioverfahrenstechnik. Mit solchen „Einzelzellbioreaktoren“ können Prozesse auf der Ebene individueller Zellen statt anhand des statistischen Verhaltens von großen Populationen untersucht werden. So lassen sich Wachstum oder Metabolismus einzelner Zellen räumlich und zeitlich aufgelöst beobachten.

Alexander Grünberger stellte die Möglichkeiten dieser noch jungen Technologie in seinem Vortrag anschaulich dar und verwies dabei gleichzeitig auf die derzeit noch vorhandenen Grenzen. Damit überzeugte er Jury und Publikum nicht nur von seiner wissenschaftlichen Arbeit, sondern auch davon, dass er seine Themen auch Studierenden auf Bachelor-Niveau verständlich nahebringen kann – ein wichtiges Kriterium für die Vergabe des DECHEMA-Hochschullehrer-Nachwuchspreises.

Alexander Grünberger studierte Bioingenieurwesen an der Universität Karlsruhe/KIT, fertigte seine Dissertation am Forschungszentrum Jülich an und promovierte 2014 an der RWTH Aachen. Anschließend war er als Postdoktorand am Forschungszentrum Jülich tätig, bevor er 2017 eine Junior-Professur an der Universität Bielefeld übernahm. Alexander Grünberger erhielt mehrere Auszeichnungen und Stipendien, darunter den Bioeconomy PhD Award 2014 des Bioeconomy Science Center, den VAAM PhD Award 2015 und eine Helmholtz Postdoctoral Fellowship 2016.

Der DECHEMA-Hochschullehrer-Nachwuchspreis für Biotechnologie wird jährlich an eine Wissenschaftlerin oder einen Wissenschaftler vergeben, die im Rahmen eines Vortrags sowohl hohe fachliche Exzellenz als auch die Fähigkeit bewiesen haben,  ihr Fachwissen in hervorragender Weise an Studierende zu vermitteln. Er ist mit 1500 Euro dotiert.

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Neuer Service ermittelt das Marktpotenzial von Biotech-Forschungsprojekten

KETBIO, eine Initiative, um Forschungsergebnisse in den Markt zu bringen, hat ein neues Online-Portal für Biotechnologie als Schlüsselforschung aufgesetzt. Die interaktive Plattform ermöglicht der Biotech-Community nicht nur, sich online zu vernetzen und auszutauschen, sie eröffnet auch die Möglichkeit, sich auf den Markteintritt vorzubereiten: Das wichtigste Angebot von KETBIO ist die Evaluierung des Marktpotenzials von vielversprechenden Biotechnologie-Projekten.

Die Plattform steht allen Industrieexperten und Wissenschaftlern auf den verschiedenen Gebieten der Biotechnologie offen. Mit der kostenfreien Registrierung erhalten sie Zugang zu einer großen Bandbreite an Angeboten – Networking mit Experten und Gleichgesinnten, die Vorstellung von Projektprofilen, Suchen und Finden von Technologien, Marktdaten, Webinare und Kontakt zu Firmen. Hochrangige Vertreter der Biotech-Industrie sind eingeladen, dem Commercial Committee von KETBIO beizutreten, Projektergebnisse zu bewerten und Empfehlungen für die Kommerzialisierung zu geben. Durch die zusätzliche Bewerbung und mehr Sichtbarkeit für vielversprechende Projekte, die auf Industrieveranstaltugnen präsentiert werden, durch Beratung oder Unterstützung bei Lizenzfragen helfen die KETBIO-Technologietransfer-Experten dabei, Forschungsergebnisse schneller in den Markt zu bringen.

KETBIO ist eine EU-finanzierte Coordination Action im Forschungsprogramm HORIZON 2020 für Forschung in Schlüsseltechnologien. Die Initiative soll die europäische Innovationsfähigkeit fördern. Biotechnologie-Forschung ist einer der wesentlichen Treiber für die Kreislaufwirtschaft und bietet Technologie für verschiedene Gebiete wie Bioraffinerien, Meeres- und Süßwassertechnologien, Energie- und Abfallverwertung, Lebensmittel-, Futtermittel- und Textilproduktion, Landwirtschaft und vieles mehr.

Insgesamt umfassen die Schlüsseltechnologien (Key Enabling Technologies, KET) sechs Technologien: Mikro- und Nanoelektronik, Nanotechnologie, Industrielle Biotechnologie, Advanced Materials, Photonik, und fortschrittliche Produktionstechnologien. Die Initiative „Leadership in Enabling and Industrial Technologies (LEIT)“, die die industriellen Fähigkeiten in Europa weiterentwickeln soll, ist Teil des Programms HORIZON 2020. Sie unterstützt die Entwicklung von Technologien, die Innovationen in einer ganzen Reihe von Branchen ermöglichen. Das 2017 begonnene KETBIO-Projekt gehört zur Implementierungsphase. Das Konsortium unter Leitung der DECHEMA vereint Kenner der chemischen Industrie, Wissenschaftler, Innovations- und Technologie-Transferexperten und Kommunikationsfachleute aus sechs europäischen Ländern.

Registrieren Sie sich jetzt auf www.ketbio.eu und gestalten Sie mit! Oder folgen Sie uns auf Twitter: @ketbio_biotech

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Leroy Cronin von der University of Glasgow und sein Team konstruierten ein universelles chemisches Synthesesystem, das ohne den Einsatz eines menschlichen Bedieners funktioniert. Es besteht aus miteinander verbundenen Modulen, die über einen standardisierten Computercode gesteuert werden. Die Module umfassen Reaktor, Filter, und Separator, verbunden durch ein „Rückgrat“ von Sechswegeventilen und Spritzen und Pumpen, die Reaktionsgemische zwischen den Modulen transportieren. Neben der Robotik ist die Integration von Analytik entscheidend, um Reaktionsverläufe zu überwachen und Status von Trennoperationen zu verfolgen. Nach Validierung des Systems erzeugte der Synthesizer gemäß den von den Autoren vorgegebenen synthesespezifischen Computercodes autonom die pharmazeutischen Verbindungen Diphenhydraminhydrochlorid, Rufinamid und Sildenafil.

Zur Publikation

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Walter Leitner, MPI für Chemische Energiekonversion, Mülheim/D

Was ist derzeit die spannendste Entwicklung auf dem Feld der Katalyse?

Wir sehen im Moment zwei Entwicklungen, die die Katalyse-Landschaft fundamental verändern werden. Das Eine ist die Verschmelzung von molekularer und Materialperspektive. Das Verständnis katalytischer Prozesse an festen Oberflächen auf molekularer Ebene entwickelt sich so schnell, und gleichzeitig wird der Blick auf die molekulare Katalyse immer systemischer. So werden ganz neue Reaktivitäten möglich! Der andere Trend ist die Synergie zwischen Experiment und Theorie. Wir erreichen langsam ein Niveau, auf dem die Theorie von der Analyse in die Vorhersage übergeht, und gleichzeitig werden Technologien zugänglich, mit denen riesige Mengen analytischer Daten ausgewertet werden können. In dieser Hinsicht eröffnet das Buzzwort „Digitalisierung“ neue und spannende Möglichkeiten für die Katalyseforschung!

Und was ist derzeit die größte noch ungelöste Herausforderung für die Katalyseforschung?
Die größte Herausforderungen ist die Dynamik, die Veränderungen, die während eines katalytischen Zyklus stattfinden. Das Ziel ist, sie nicht nur zu verstehen, sondern sie auch zu beherrschen und zu kontrollieren. Sie müssen effektiv und graduell angepasst werden, damit katalytische Zyklen erfolgreich verknüpft werden können.

Das ganze Interview in englischer Sprache finden Sie auf http://europacat2019.eu/chairman_interview.html.

Die nächsten Termine für Katalytiker:

52. Jahrestreffen Deutscher Katalytiker, 13.-15. März 2019, Weimar

EuropaCat 2019, 18.-23. August 2019, Aachen

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„Smart Production“, Industrie 4.0 oder „Future Production“ – die Transformation hin zu mehr Digitalisierung und Flexibilität ist in vollem Gange. Wie lässt sich das in bestehenden Anlagen umsetzen, und welche Möglichkeiten haben KMU, dabei mitzuhalten?

Ulrich König, Projektgruppe Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer FIT, betreut gemeinsam mit Prof. Dr. Maximilian Röglinger, Prof. Dr. Nils Urbach, Universität Bayreuth, und Kollegen von der Projektgruppe Regenerative Produktion des Fraunhofer IPA das Forschungsprojekt SmarDe’s@Work .

Was sind die offensichtlichsten Unterschiede zwischen dem, was man sich als „Produktion der Zukunft“ vorstellt und dem, was wir heute schon sehen?

Die Schnelllebigkeit hat in der letzten Zeit extrem zugenommen und der Kundenfokus ist stärker geworden. Automobilzulieferer bekommen wenige Stunden vorab ihre Auftragsplanung und brauchen daher effizientere und flexiblere Prozesse in ihrer Produktion. Darauf fokussieren wir uns im Projekt: Wir möchten die Kommunikation verbessern und wir möchten sicherstellen, dass die Unternehmen für diese Schnelllebigkeit gewappnet sind.

Ein zweiter Aspekt ist die Aus- und Weiterbildung: Gerade in ländlichen Regionen ist es schwer, Personal zu finden. Teilweise gibt es Sprachbarrieren, wenn ausländisches Personal angeworben wird, und es gibt häufige Personalwechsel, so dass immer wieder neue Mitarbeiter angelernt werden müssen. Bei vielen unserer Anwendungsfälle spielen die Aus- und Weiterbildung sowie die Wissensweitergabe deshalb eine wesentliche Rolle. Dafür werden Dokumentationen erstellt, die teils stark grafiklastig sind, und Texte entsprechend gestaltet. Schulungsunterlagen können auch in Form von Videos angeboten werden. Eine weitere Herausforderung ist die Heterogenität der Anlagen mit unterschiedlichsten Digitalisierungsstufen. In der Vergangenheit hat das keine so große Rolle gespielt, weil die Produktionsaufträge und ähnliche Dokumente ohnehin noch als Papier hereinkamen und verarbeitet wurden. Jetzt muss eine durchgängige digitale Kommunikation sichergestellt sein, so dass Maschinen auch automatisch angesteuert werden können.

Was tun Sie in Ihrem Projekt, um den Weg der Unternehmen in die digitale Zukunft zu ebnen?

Ziel unseres Projektes ist, die Kommunikation zwischen Maschinen, Anwendungssystemen und Mitarbeitern über Smart Devices sicherzustellen und damit Produktionsprozesse zu verbessern. Wir entwickeln dafür einen Demonstrator für eine generalisierbare Middleware mit angebundener Client-Applikation, die aus jeder Produktionsanlage und jedem Anwendungssystem Daten erhalten und sie weitergeben kann. Die Fachlogik liegt dabei nicht in der Middleware selbst. Sie enthält nur einfache Operatoren und Gruppendefinitionen, um festzulegen, welches System welche Informationen bekommt. Sie ist mit Excel und XML konfigurierbar und dementsprechend einfach zu warten. Dabei ist die Lösung nicht an eine bestimmte Branche gebunden, sondern übergreifend einsetzbar. Derzeit haben wir im Konsortium Unternehmen aus der Metallverarbeitung, der Stanztechnik und aus dem Kunststoffspritzguss.

Ziel des Forschungsprojekts SmartDe’s@Work ist es, Smart Devices im Produktionsumfeld nutzbringend einzusetzen. Im Vordergrund steht die Vernetzung von Produktionsteilnehmern wie Mensch, Maschine und produktionsnaher IT-Systeme. Die optimale Kombination aus Software- und Hardware-Komponenten soll Produktionsprozesse durch eine interaktive und intuitive Informationsverarbeitung bei der Arbeitsvorbereitung (z. B. Arbeits- und Maschinenpläne, Rüstung von Anlagen) und der Produktion (z. B. Arbeitsanweisungen, Störungen, Echtzeit-Rückmeldung) unterstützen und dadurch Effizienz- und Optimierungspotenziale heben. Das Projekt wird von der Bayerischen Forschungsstiftung gefördert und läuft von Januar 2017 bis Februar 2019. Meht unter http://www.smart-devices.fim-rc.de

Wie sieht der Einsatz in der Praxis aus?

In unserem Projekt konzentrieren wir uns vor allem auf die Middleware und die Client-Applikation. Solange uns eine Anlage auf welche Weise auch immer Daten liefert – das kann sogar das rote Warnlämpchen sein, das sonst dem Mitarbeiter Handlungsbedarf signalisiert –  kann man die Middleware relativ einfach integrieren und die Daten über eine allgemeingültige Schnittstelle erfassen. In der Middleware werden sie weiterverarbeitet und über die Client-Applikation an ein Smart Device oder ein Anwendungssystem (z.B. ein ERP- oder BDE-System) übergeben. Wichtig ist für uns dabei, dass wir uns nicht auf eine Maschine oder einen Ausrüstungsgegenstand spezialisieren, sondern eine allgemeine und möglichst breit einsetzbare Lösung schaffen.

Wie weit ist die Industrie Ihrer Einschätzung nach auf dem Weg zu „4.0“? Ist das bei Großunternehmen nicht längst Alltag?

Große Unternehmen sind schon relativ weit, allerdings auch nicht flächendeckend. Es gibt sicher Werke, die man heute schon als „Industrie 4.0“ bezeichnen kann, aber das ist nur ein kleiner Ausschnitt. Und es gibt nach wie vor viele Insellösungen, etwa mit RFID, die nicht generalisierbar sind, schon gar nicht über Unternehmensgrenzen hinweg. Oft basiert die Industrie-4.0-Kommunikation auf einem homogenen Maschinenpark – die Geräte eines Herstellers können miteinander kommunizieren, aber nicht mit Maschinen anderer Hersteller. Solche Lücken überwinden wir mit unserer Middleware.

Mehr über das Projekt SmartDe’s@Work und viele andere Ansätze zur Digitalisierung und Flexibilisierung erfahren Sie beim PRAXISforum Future Production – werfen Sie einen Blick ins Programm!

Und wo bleiben die KMUs, die keine riesigen Transformationsprogramme stemmen können?

Unser Ansatz eignet sich insbesondere für KMUs. Unser Projekt ist bewusst in einer KMU-geprägten Region angesiedelt. Wir nutzen gängige Geräte, die auf dem Markt einfach erhältlich sind, und erstellen den Middleware-Demonstrator. Die Middleware lässt sich überall einfach integrieren und soll im Laufe des Jahres auch als Open-Source-Lösung angeboten werden. Die meisten Anwendungspartner mussten nur einen zusätzlichen Standard-PC beschaffen und die Anbindung der Maschinen an die Middleware sicherstellen. Die Kosten dafür sind überschaubar und auf jeden Fall günstiger, als im großen Umfang den Maschinenpark zu erneuern. Die meisten ERP-Systeme bieten auch schon Schnittstellen und lassen sich innerhalb weniger Wochen anbinden. Alles ist robust ausgelegt, damit es den Produktionsalltag überlebt, und die Geräte sind leicht zu ersetzen. Wenn etwas zu Schaden kommt, soll alles schnell wieder einsetzbar sein – man nimmt ein Standardgerät, installiert die Client-Applikation, und innerhalb einer Stunde läuft alles wieder.

Am Ende bleibt natürlich immer die Kosten-Nutzen-Frage. Unser Konzept ist aber so gestaltet, dass die Transformation prinzipiell möglich ist. Es gibt andere Ansätze, bei denen zum Beispiel Sensorboxen an Maschinen angeschlossen werden, um Daten zu erfassen und weiterzugeben. Das könnten wir theoretisch auch, die Frage ist nur, welche Daten man dann bekommt. Wir konzentrieren uns vor allem auf transaktionale Kommunikationsdaten: Fällt eine Maschine zum Beispiel in einen Stillstandsmodus, sollen andere Maschinen und Mitarbeiter darüber schnell informiert werden. Die Nutzung von Produktionsdaten für analytische Zwecke haben wir uns für kommende Forschungsprojekte vorgenommen.

Für Rückfragen zum Forschungsprojekt stehen Ihnen Ulrich König (ulrich.matthias.koenig@fit.fraunhofer.de) sowie Prof. Dr. Röglinger (maximilian.roeglinger@fit.fraunhofer.de) Prof. Dr. Urbach (nils.urbach@fit.fraunhofer.de) und Joachim Kleylein-Feuerstein (joachim.kleylein-feuerstein@ipa.fraunhofer.de) gerne zur Verfügung.

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