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PublicationEntwurfsmethoden für verbesserte robuste Batteriemanagementsysteme. Teilvorhaben(Fraunhofer IIS / EAS, 2016)
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PublicationMethodology guidance - energy profiles and carbon footprint data for passive components and connectors(Fraunhofer IZM, 2015)Requests for environmental component data are passed through the supply chain and component manufacturers face the growing need to serve these inquiries. Whereas the passive components industry learned to handle material declaration requests by developing Umbrella Specifications, the field of CO2 or energy profiles lacks harmonization and clear and credible guidance, how to compile such datasets. There are several thousand different types of passive electronic components and it is neither feasible to compile and maintain datasets for all of them, nor would such level of detail be of much added value for carbon footprint calculations given the general uncertainties of such assessments. An abridged and harmonized model is required and to follow with such a model the approach of the material Umbrella Specifications might lead to an efficient, transparent and manageable solution. The objectives of this guidance document are to reduce the data intensity of environmental assessments for passive components, including connectors.
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PublicationDisassembly analysis of slates: Design for repair and recycling evaluation. Final report(Fraunhofer IZM, 2014)This project was initiated by Fraunhofer IZM, Berlin, to investigate the current status of slate designs with respect to repair and recycling. Following the Energy Star definition, slate computing devices are defined as a type of computer lacking a physical keyboard, relying solely on touchscreen input, having solely a wireless network connection (e.g., Wi-Fi, 3G), and primarily powered from an internal battery (with connection to the mains for charging, not primary powering of the device). EPEAT supported this project. An overarching objective upon request by EPEAT is to create an independent evidence base for future stakeholder discussions on EPEAT criteria for slates. It is not the objective of this study to propose such criteria, nor did the study take into account all facets to def ine such criteria. Definitely, additional aspects and arguments need to be considered thoroughly in the course of the upcoming stakeholder process.
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PublicationDisassembly analysis of slates: Design for repair and recycling evaluation. Final report(Fraunhofer IZM, 2013)This project was initiated by Fraunhofer IZM, Berlin, to investigate the current status of slate designs with respect to repair and recycling. Following the Energy Star definition, slate computing devices are defined as a type of computer lacking a physical keyboard, relying solely on touchscreen input, having solely a wireless network connection (e.g., Wi-Fi, 3G), and primarily powered from an internal battery (with connection to the mains for charging, not primary powering of the device). EPEAT supported this project. An overarching objective upon request by EPEAT is to create an independent evidence base for future stakeholder discussions on EPEAT criteria for slates. It is not the objective of this study to propose such criteria, nor did the study take into account all facets to def ine such criteria. Definitely, additional aspects and arguments need to be considered thoroughly in the course of the upcoming stakeholder process.
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PublicationInnovations- und Technikanalyse Autonomer Verteilter Mikrosysteme( 2009)Autonome Verteilte Mikrosysteme (AVM) sind kleinste, eigenständige funktionale Systeme, die als programmierbare Mikromodule mit sensorischen Eigenschaften universell einsetzbar sind. Sie besitzen zudem die Fähigkeit zur bidirektionalen Kommunikation in einem Netzwerk. Sie besitzen damit ein besonders hohes Einsatzpotenzial für Anwendungen, in denen übliche Sensoren aufgrund ihrer Größe und Kosten nicht oder nur mit großem Aufwand zum Einsatz kommen können. Drahtlose Datenübertragung und die Fähigkeit sich selbst als autarkes Netzwerk zu organisieren und zu kommunizieren bestimmen darüber hinaus Einsatzfelder für AVM: Sie umfassen z.B. den Katastrophenschutz (Ortung von Personen in eingestürzten Gebäuden), Medizintechnik (Zustandsüberwachung von Patienten), Automobilelektronik, Logistik, Landwirtschaft und Überwachung und Steuerung chemischer Prozesse. Ziel dieser Innovations- und Technikanalyse (ITA) ist es, zwei potenzielle, exemplarische Anwendungsfelder von AVM (Landwirtschaft und Überwachung bzw. Steuerung in der Automatisierungstechnik) im Detail zu untersuchen. Mit Hilfe von Szenario- und Roadmappingtechniken werden Anforderungen, ökonomische Randbedingungen, Akzeptanz- und Umweltfragen zukünftiger Anwendungen fundiert analysiert und bewertet. Drahtlose Sensornetzwerke haben das Potenzial, zur Reduktion des CO2-Ausstoßes von mehreren hundert Millionen Tonnen pro Jahr beizutragen. Vernetzte Sensorik für das Precision Farming kann bis 2020 eine Einsparung von 3.6 Millionen m³/a bewirken. Der Markt wird mittel bis langfristig eine Größenordnung im Milliardenbereich err eichen (Stückzahlen). Aus der ITA ergeben sich direkt Handlungsempfehlungen für die weitere Forschung und Entwicklung, einerseits in technologischer Hinsicht: 1. Energieeffizienz und Powermanagement von AVM-Komponenten, da die Energieversorgung häufig limitierender Faktor für Lebensdauer und/oder Miniaturisierung sind, 2. Technologien der Miniaturisierung und Systemintegration; jedoch ist ein hoher Miniaturisierungsgrad bei weitem nicht für alle Anwendungsfälle zwingend erforderlich, 3. Sensorik für (bio-)chemische Analytik mit der Fähigkeit zur Regeneration der reaktiven Flächen und zur Selbstkalibrierung 4. Optimierung der Netzwerkprotokolle für multi-hop Netzwerke und Selbstorganisation, sowie vorausschauende und reaktive Systeme, Netzwerke mit mehreren hundert Sensorknoten Aus der Sicht gesellschaftlicher Anforderungen sind insbesondere Sicherheits- und Akzeptanzfragen als kritisch einzustufen und durch begleitende Maßnahmen zu adressieren. Wesentlicher Handlungsbedarf von Seiten ökologischer Anforderungen lässt sich mit folgenden Schwerpunkten umreißen: 1. Vermeidung von besonders seltenen Basismetallen, sofern Massenanwendungen von AVM adressiert sind, 2. Vermeidung von Schadstoffen in den Komponenten, insbesondere für schwer bzw. nicht rückholbare Sensorknoten, 3. Vorantreiben von Grünen AVM-Anwendungen, d.h. Entwicklung von Lösungen für Anwendungsfelder, in denen Monitoring durch Sensorknoten zu erheblichen Effizienzsteigerungen und Umweltentlastungen führen können.
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PublicationAbschätzung des Energiebedarfs der weiteren Entwicklung der Informationsgesellschaft(Fraunhofer IZM, 2009)
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PublicationSchulungsunterlagen zur Vermittlung der Grundlagen und anwendungsbezogenen Informationen des mikrotechnischen Baukastensystems( 2002)Die Entwicklung der Halbleiterfertigung und der Mikroelektronik führte in den vergangenen Jahren zu einer atemberaubenden Steigerung der Computerleistung, die dank radikaler Fortschritte im Bereich der Molekularelektronik und der dazugehörigen Nanotechnik auch mittelfristig ungebremst scheint. Diese Steigerung der verfügbaren Rechenleistung hat revolutionäre Auswirkungen auf das gesamte Leben der Menschen, ihre Art zu produzieren, zu kommunizieren, zu konsumieren. Durch die Entwicklung der Nanotechnologie und die rasanten Fortschritte in der Computertechnik wird eine Welt erschlossen, die heute noch die Vorstellungskraft des Menschen sprengt. Deutschland ist ein Land des Maschinenbaus und der Feinwerktechnik. Herausragende Produkte im Maschinen- und Anlagenbau, in der Büro- und Kommunikationstechnik, in der Medizintechnik und in der Unterhaltungselektronik fanden lange Zeit weltweiten Absatz und führten zu einer starken Wettbewerbsposition deutscher Unternehmen. Durch das Verkennen der Einsatzpotentiale neuer Technologien, insbesondere der Mikroelektronik, sowie der fehlenden Risikobereitschaft, diese neue Technologien in bestehende und neue Produkte zu integrieren, gingen Märkte verloren, und die Besetzung neuer Märkte wurde versäumt. In der Kombination neuer Technologien mit den Fortschritten der Computertechnik und den traditionellen Stärken deutscher Unternehmen eröffnet sich die Möglichkeit, verlorenes Terrain zurückzugewinnen.
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PublicationVerbundprojekt "Industrieplattform Modulare Mikrosysteme MSTMASCH II"( 2002)Mitglieder des industriellen Lenkungsausschusses im wissenschaftlichen Vorprojekt "Mikrosystemtechnik im Maschinen- und Anlagenbau" (BMBF-Vorhaben im Förderprogramm Mikrosystemtechnik) gründeten nach Projektabschluss die Nutzergruppe Mikrosystemtechnik im VDMA. Das Ziel der Nutzergruppe besteht in der industriellen Umsetzung des MST-Baukastens. Die Nutzergruppe umfasst aktiv mitwirkende Unternehmen, IZM, IPA und VDMA. Zwischenzeitlich gehören der Nutzergruppe 25 Mitglieder an. Die Industrieplattform "Modulare Mikrosysteme" setzt sich zum Ziel das Baukastensystem zu entwickeln und auf dem Markt einzuführen. Der Industrieplattform gehören sowohl Systemanwender, Systemhersteller als auch Bausteinhersteller an, so dass der Kundenregelkreis in diesem Gremium vollständig abgebildet werden kann. Aus den Zielen von Systemanwendern, Systemherstellern und Bausteinherstellern definiert sich für die Industrieplattform eine übergeordnete Gesamtzielsetzung - die begleitende Umsetzung des Baukastensystems und damit verbunden die Verfügbarkeit einer hinreichend großen Anzahl von modularen Bausteinen. Das Projektziel des Vorhabens ist die Überführung des Baukastensystems aus dem vorliegenden Konzeptstadium in am Markt verfügbare Produkte.
