Als erste Bildungseinrichtung nutzt die Hochschule den Traktor Arion 550
mit dem ersten Traktorassistenzsystem CEMOS vom Landmaschinenhersteller
CLAAS. Er wird auf dem Waldhof eingesetzt, dem landwirtschaftlichen
Versuchsbetrieb der Hochschule.

(Osnabrück, 25.08.2020) Wie lässt sich Kraftstoff sparen und wie die
Flächenleistung optimieren? Im Dialog mit dem Fahrenden gibt das
Betriebssystem CEMOS die passenden Einstellungsempfehlungen für die
individuellen Anforderungen. Für eine offizielle Übergabe des Traktors
trafen sich jetzt Vertreterinnen und Vertreter der Hochschule Osnabrück
und der Firma CLAAS auf dem Waldhof.

„Das Fahrassistenzsystem CEMOS wird erstmalig für Traktoren verwendet“,
erklärt Guido Hilderink, Produktmanager für Traktoren bei CLAAS. Das
System gibt durch einen dialogbasierten Austausch mit dem Fahrenden
Handlungsempfehlungen, um den Traktor für den aktuellen Gebrauch optimal
einzustellen. Das ist für den Einsatz auf dem Versuchsbetrieb wichtig.
Hier kommt es darauf an, exakt und genau zu arbeiten. „Für unsere Arbeiten
benötigen wir den neusten Stand der Technik. Außerdem brauchen wir
Maschinen, die die hohen Erwartungen erfüllen und den Studierenden einen
Mehrwert bieten können“, erklärt Prof. Dr. Dieter Trautz, Professor für
Agrarökologie und umweltschonende Landwirtschaft.

Studierende wenden moderne Lösungen selbst praktisch an

Die Hochschule Osnabrück konnte den Traktor schon vor dem offiziellen
Erscheinungstermin auf dem Feld testen „Wir verstehen uns als
Innovationstreiber. Daher ist es wichtig, dass wir Maschinen als erstes
Testen und diese auch im Dialog weiterentwickeln können“, erklärt Prof.
Dr. Hubert Korte, Professor für Landtechnik. Der Traktor ist nun fester
Bestandteil auf dem Waldhof. Von ihm profitieren nicht nur Mitarbeitende,
sondern vor allem auch Studierende, die bei Versuchen und in Projekten den
Traktor nutzen werden. „Es ist super, dass wir als Studierende moderne und
innovative Lösungen selbst praktisch anwenden können“, freut sich
Landwirtschaftsstudent Benedikt Rösler.

Studierende nutzen zudem die Möglichkeit, beim Landmaschinenhersteller
CLAAS ihre Abschlussarbeiten zu schreiben, Praktika und Praxisprojekte zu
absolvieren und an Exkursionen teilzunehmen. Das Unternehmen fördert an
der Hochschule Osnabrück außerdem mehrere Deutschlandstipendien. „Wir als
Unternehmen profitieren ebenfalls von dem engen Austausch von Wissenschaft
und Praxis“, sagt Annika Andresen, Managerin Corporate Employer Branding
bei CLAAS.

Es kommt Bewegung in den Kraftstoffmarkt für Hochseeschiffe. Vorgaben zur
Reduzierung der Abgasemissionen erfordern neue nachhaltige Wege bei der
Herstellung von Diesel und Schweröl. Wie können diese Wege aussehen? Was
sind die neuen Rohstoffe? Forschenden des Fraunhofer UMSICHT ist es im
Rahmen des Projekts PyroMar gelungen, die gesamte Verfahrenskette zur
Produktion biobasierter Beimischkomponenten abzubilden. Jetzt geht es in
die Testphase.

Weltweit emittieren Schiffe große Mengen an Schwefeldioxid und CO2 in die
Umwelt. Ihr Anteil am weltweiten CO2-Ausstoß beträgt etwa 3 %; das
entspricht dem gesamten CO2-Ausstoß der Bundesrepublik Deutschland. Seit
2015 dürfen Hochseeschiffe innerhalb sogenannter Emission Control Areas
(ECAs) – hierzu zählen u. a. die Sonderzonen Nord- und Ostsee, Bereiche
der nordamerikanischen Küsten und die Küstengewässer rund um Puerto Rico –
nur noch mit Kraftstoffen betrieben werden, deren Schwefelanteil bei
maximal 0,1 Massen-% liegt. Und auch außerhalb dieser Zonen wurden die
Vorgaben verschärft: Seit diesem Jahr gilt ein weltweiter Grenzwert von
0,5 Massen-% Schwefel.

Blends mit biogenen Beimischkomponenten

Die Vorgaben werden Einfluss auf den Schiffskraftstoffmarkt haben,
Experten schließen nicht aus, dass es zu Lieferengpässen für Kraftstoffe
mit niedrigen Schwefelanteilen kommen kann. Drop-in-Fuels auf Basis
nachhaltiger biogener Rohstoffe könnten das Problem lösen und langfristig
erdölbasierte Kraftstoffe zumindest teilweise ersetzen. Noch sind die
Biokraftstoffe allerdings nicht in den geforderten Mengen zu produzieren.
Zudem ist die Herstellung kostenintensiv. »Was bereits in naher Zukunft
ökologisch und ökonomisch Sinn ergibt, ist die Verwendung biogener
Beimischkomponenten in den Blends«, sagt Dr. Volker Heil vom Fraunhofer
UMSICHT. Der Leiter des Projekts PyroMar entwickelt mit seinem Team aus
Oberhausen gemeinsam mit Projektpartnern aus Rostock und Heidelberg die
Technologie zur Herstellung dieser Komponenten.

Als Rohstoff hierfür dient bisher ungenutzte Biomasse, z. B. Stroh, Laub,
Landschaftspflegeheu oder Strauchschnitt. Ihr Vorteil: Im Gegensatz zu
gängigen Energiepflanzen wie Raps oder Mais stehen sie nicht in Konkurrenz
zur Nahrungsmittelproduktion. Mittels ablativer Schnellpyrolyse – ein
Verfahren, mit dem organische Verbindungen bei hohen Temperaturen und ohne
Sauerstoff in höherwertige Produkte umgewandelt werden – entsteht aus der
Biomasse im ersten Schritt Pyrolyseöl. Dieses enthält saure Komponenten,
die in einem nächsten Schritt mit biobasierten langkettigen Alkoholen
verestert werden. Volker Heil: »Dadurch erreichen wir eine bestmögliche
Mischbarkeit mit fossilen Dieselkraftstoffen bzw. Schweröl, und das ohne
Zugabe von Wasserstoff, der häufig in anderen Biokraftstoffverfahren
benötigt wird.« Auch die katalytische Herstellung der langkettigen
Alkohole aus strohstämmigem Ethanol wurde am Fraunhofer UMSICHT
entwickelt, sodass das Institut im Rahmen von PyroMar die gesamte
Verfahrenskette zur Produktion biobasierter Beimischkomponenten abbilden
kann.

Ganzheitliche Marktbetrachtung

Die Erwartungen der Forschenden an die ersten Motorentests sind groß. Im
Labor für Kraft- und Schmierstoffforschung der Universität Rostock wird
aktuell sichergestellt, dass für die biobasierten Beimischkomponenten
keine gesonderten Änderungen am Motor notwendig sind. Begleitend zur
technischen Entwicklung der Beimischkomponenten werden eine Reihe von
Studien erstellt, koordiniert durch das ifeu – Institut für Energie- und
Umweltforschung Heidelberg gGmbH: Unter anderem werden ökologische und
ökonomische Nachhaltigkeitsbewertungen durchgeführt und die
Biomassepotenziale sowie Absatzmärkte analysiert. Ebenfalls blicken die
Beteiligten detailliert auf die rechtlichen Rahmenbedingungen und
erarbeiten Ansätze für den Weg des PyroMar-Konzepts in den Markt. »Wir
sind sehr gespannt auf die Ergebnisse, denn wir wollen eine echte
Alternative zur Lösung der Schwefelproblematik und zur CO2-Einsparung in
der Schifffahrt bieten«, fügt Volker Heil abschließend hinzu.



Förderhinweis
Das Projekt PyroMar wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft
und Energie (BMWi) unter dem Förderkennzeichen 03EI5412 gefördert.

Hochschule      Würzburg-Schweinfurt    erhält  Förderung       für
Mikrologistik-Projekt

Das Projekt „FlowPro“, das die Mikrologistik der Zukunft einleitet, wird
im Rahmen der Förderrichtlinie Modernitätsfonds („mFUND“) mit rund 2,2
Millionen EURO durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale
Infrastruktur gefördert. Ab dem 1. Juli 2020 werden für einen Zeitraum von
drei Jahren sechs bundesweite Projektpartner, unter ihnen die Hochschule
Würzburg- Schweinfurt, die Vernetzung, Fusion und Nutzung von Mobilitäts-,
Verkehrs- und Logistikdaten untersuchen und erproben.

Die FlowPro-Projektpartner analysieren in der Mikrologistik bis zur
Losgröße 1 den flexiblen, auf Künstlicher Intelligenz basierten Einsatz
dezentral organisierter, boden- und luftgebundener autonomer
Fördereinheiten: Dem Wunsch der Kundschaft - weg von der Massenware hin zu
individualisierten Produkten - wird hier Rechnung getragen.

Die Herausforderungen der Logistik-Branche

Mit dem Einzug der Digitalisierung in Wirtschaft und Industrie sind
Lösungen in der Logistik gefragt, die in der Lage sind, nicht nur
Massenware, sondern immer kleinere Stückmengen und Losgrößen zu
transportieren. Heutige, konventionelle Logistiksysteme sind für diese
zukünftigen Anforderungen nicht ausgelegt, da diese mit hohen Kosten
verbunden und wenig flexibel sind. Des Weiteren spielen auch
Umweltfaktoren eine Rolle: Die Verkehrsnetze werden vorwiegend neben dem
Individualverkehr durch die unternehmerische Logistik belastet.

„FlowPro“ entwickelt ein auf Künstlicher Intelligenz basierendes
Logistiknetzwerk, das sich selbst organisiert. Es ermöglicht die
Mikromobilität von Waren in Industrieparks und optimiert die Intralogistik
unternehmensübergreifend auf dem Land- und Luftweg. Zum einen werden
kleine Warenmengen ohne Wartezeit und, ohne auf eine vollständige Beladung
für einen LKW zu warten, zusammengestellt und angeliefert. Zum anderen
zählen auch sogenannte Notlieferungen zu den Anwendungsfällen der
Mikromobilität. Um ein Beispiel zu nennen: In einer Produktion kann es
leicht zu Produktionsstillständen kommen, wenn scheinbar „unwichtige“
Teile für eine Montage fehlen wie z.B. eine kleine Schraube. In einem
derartigen Notfallszenario wäre eine mögliche Lösung: z.B. diese fehlende
Schraube von einem anderen Standort mit einem Taxi oder gar einem
Helikopter direkt ans Produktionsband zu transportieren. In so einem
Szenario können sehr hohe Notfalltransportkosten entstehen. An dieser
Stelle setzt FlowPro an.

In Kooperation werden verschiedene Transporteinheiten wie fahrerlose
Transportsysteme (FTS) und Multicopter-Drohnen weiterentwickelt, um in
unterschiedlichen Netzwerken einzelne, technologische Systemgrenzen zu
überwinden.

Die Logistikeinheiten „kommunizieren“ untereinander, um über ein KI-
gestütztes Angebotssystem die geeigneten Kandidatinnen und Kandidaten für
die anfallenden Transportaufträge zu ermitteln. Der KI-Service soll so
aufgebaut werden, dass alle Kenngrößen im Logistiknetzwerk (wie z.B.
Verkehrsdaten, Umwelteinflüsse,..) die Strategien der beteiligten
Unternehmen einbeziehen und so lokale und globale logistische Ziele (wie
z.B. geringere Kosten, Emissionsreduktion, kürzere Lieferzeiten
Auslastungssteigerung) erreicht werden können.

Dabei soll es jederzeit möglich sein, weitere Transporteinheiten
einzubinden, eigene Einheiten gegen Gebühr zur Verfügung zu stellen und
somit logistische Ziele für alle Beteiligten zu optimieren. Ziel des
Projektes ist es, innerhalb von 5G- Testumgebungen ein dezentrales,
selbstlernendes Logistiknetzwerk mit boden- und luftgebundenen autonomen
Transporteinheiten bereitzustellen, um parallel den Bedürfnissen der
Unternehmen sowie den Wünschen der Kundschaft in der Lieferkette der
Zukunft gerecht zu werden.

„Flow Pro“

Beteiligt am Verbundvorhaben „FlowPro“ sind folgende Partner:
o       Emqopter GmbH
o       Hochschule Würzburg-Schweinfurt
o       Flexus AG
o       Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes
o       InSystems Automation GmbH - ASTI Mobile Robotics
o       Siemens AG

Die Projektlaufzeit erstreckt sich vom 1. Juli 2020 bis zum 30. Juni 2023.
Beschäftigt werden im FHWS-Institut Digital Engineering unter der Leitung
von Professor Dr. Christian Bachmeir drei wissenschaftliche
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie eine studentische Hilfskraft.
Arbeitsschwerpunkte der FHWS liegen in den Bereichen Security und KI.

Über den mFUND des BMVI

Im Rahmen der Forschungsinitiative mFUND fördert das BMVI seit 2016
Forschungs- und Entwicklungsprojekte rund um datenbasierte digitale
Anwendungen für die Mobilität 4.0. Neben der finanziellen Förderung
unterstützt der mFUND mit verschiedenen Veranstaltungsformaten die
Vernetzung zwischen Akteuren aus Politik, Wirtschaft und Forschung sowie
den Zugang zum Datenportal mCLOUD.