Der bei intraoperativer Laser- und Hochfrequenz-Anwendung freigesetzte „Chirurgische Rauch“ (CR) wurde 2015 als Gesundheitsgefährdung klassifiziert. Auch unter Einhaltung der berufsgenossenschaftlichen Vorgaben (Lokalabsaugung, Raumlufttechnik) inhalieren die Operateure weiterhin hohe Schadstoffkonzentrationen. Auch scheidet medizinischer Mundschutz keine ultrafeinen Rauchpartikel (UFP) ab und dichtsitzende FFP-Masken beeinträchtigen die Atmung.
Dagegen schließt ein dicht sitzende aber mit Druckluft versorgter Gesichtsschutz jede CR-Inhalation sicher aus und der körperlich belastende Atemwiderstand, der beim klassischen Mundschutz durch den Filtereffekt mit jeder Inha-lation auftritt, entfällt. Ein Druckluftanschluss ist in jedem OP-Raum verfügbar und für ambulante Eingriffe mittels dezentral-mobiler Quellen nachrüstbar. Der textile und damit waschbare Gesichtsschutz im System mit einer Druckluft-Regeleinheit basiert auf 2 Patenten und Patentideen der Antragsteller mit dem Ziel, die Anforderungen des OP-Arbeitsschutzes durch eine nachhaltige Produktneuentwicklung zu erfüllen.

Im Verbundprojekt EnsAK soll eine Abwasserbehandlungsanlage entwickelt werden, die für den Einsatz im Rahmen der internationalen humanitären Not- und Katastrophenhilfe optimiert ist. Herzstück der Anlage sind Aufwuchskörper, die mit OSA-Belebtschlamm vorimprägniert sind und so nach Kontakt mit Abwasser sofort ihre Aktivität entfalten. Die benötigte Energie für die Belüftung und Durchmischung wird durch Solarenergie, ohne einen Nachtbetrieb mit Dieselgeneratoren, bereitgestellt.
Um den Überschussschlammanfall zu minimieren und den Strombedarf in die Sonnenstunden zu verschieben, soll die Anlage als OSA-Prozess (Oxic-Settling-Anaerobic-Process) betrieben werden. Tagsüber, wenn viel Abwasser anfällt findet die aerobe Phase und damit die Abwasserbehandlung statt. Nachts, wenn wenig oder kein Abwasser anfällt und kein Solarstrom zur Verfügung steht, findet die anaerobe Phase statt.

Ziel des Projekts LärmLAB ist es,
a) ein lokales Lärm- und Umweltdaten-Netz innerhalb der beteiligten Kommunen, mit dem die tatsächlichen Belastungen an ausgewählten Ortslagen erhoben werden,
b) das bereits vorhandene Bürgerinformations- und Datenbanksystem „Urban.Cockpit“ (https://badhersfeld.urbanpulse.de/#!/tiles/) der Kreisstadt Bad Hersfeld zu erweitern und deren Anwendung auf die Partnerkommunen zu übertragen,
c) moderierte Bürgerbeteiligungen in den Kommunen aufzubauen, die Argumentationspapier mit konstruktiven Lösungsvorschlägen für Lärmschutzmaßnahmen entwickeln und zur Akzeptanz von lokal notwendigen Eingriffen zur Umsetzung der Verkehrswende beitragen.
d) Als hervorzuhebende Innovation ist zur Visualisierung von Lärmursachen und sowie von aktiven Lärmschutzmaßnahmen der Einsatz von „augmented reality“ (AR) und „virtual reality“ VR Anwendungen im Rahmen der Bürgerbeteiligung zur Wissensvermittlung geplant.

Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) stehen heutzutage unter zunehmend hohen Innovationsdruck. Sie operieren mit begrenzten finanziellen und personellen Ressourcen und müssen damit komplexe Fertigungsstrukturen, häufig mit Einzel- und Kleinserienfertigung, betreiben. Effizienzsteigerung in der Produktion besitzt häufig existentielle Bedeutung. Limitierte Kapazitäten zwingen sie darüber hinaus zu einem effizienten Einsatz der vorhandenen Produktionsmittel bei gleichzeitig steigenden Qualitätsanforderungen der Märkte.

Künstliche Intelligenz (KI) in der Produktion kann in einer Vielzahl von Unternehmensprozessen eingesetzt werden und nachhaltige Effekte bewirken. Eine systematische, automatisierte Erhebung von Daten, die während der Fertigung unmittelbar in den Maschinen anfallen, erlaubt eine konsequente Anwendung von KI-Algorithmen und unterstützt genauere Vorhersagen der tatsächlichen Ressourcennutzung. Aus den Daten gewonnene Erkenntnisse können Prognosen von Ausbringungsmengen und -qualitäten oder Maschinenverfügbarkeiten ermöglichen. Unmittelbare Effekte einer solchen intelligenten Maschinen- und Prozessüberwachung sind eine höhere Liefertreue, eine effizientere Auslastung der Ressourcen im Unternehmen (inkl. Energie- und Ressourceneffizienz) und eine erhöhte Transparenz über den Zustand der eingesetzten Fertigungsanlagen.

Um den KI-Reifegrad in KMUs voranzubringen, soll das hohe Potential der Technologie mit Hilfe von Demonstratoren in einer realen Laborumgebung dargestellt werden. Dabei können bereits gesetzte Impulse für die Einführung von KI als Hebel genutzt werden und neben den bereits bekannten Einsatzmöglichkeiten mit der systematischen Umsetzung begonnen werden. So wird neben den Verfahren auch der operative Einsatz in einer Laborumgebung anhand von Demonstratoren gezeigt.

Im Verbundvorhaben RegBioFerm wird ein bis TRL 6 entwickeltes innovatives Verfahren zur Bioabfallvergärung zu einer großtechnischen multi-input Demonstrationsanlage (TRL 8) skaliert und eine hocheffiziente energetische und stoffliche Kaskadennutzung von biogenen Abfällen umgesetzt. Innerhalb des regionalen Wertschöpfungsnetzes leistet das Vorhaben einen signifikanten Beitrag zu einer nachhaltigen zirkulären Bioökonomie durch die um 25-35 % effizientere Bereitstellung regenerativer elektrischer und thermischer Energie aus biogenen Abfallstoffen, den Ersatz fossiler Energieträger zur Beheizung gewächshausbasierter Sonderkulturen, den Einsatz von klimaneutralem CO₂ aus der Biogas-Aufbereitung zur CO₂-Düngung und die kostengünstigere Produktionen von Qualitätskomposten für den regionalen Ökolandbau. Das transdisziplinär angelegte Vorhaben vereint die Expertise von Ingenieurbüros, Unternehmen der Abfallwirtschaft, der Landwirtschaft und von Hochschulen beispielhaft in der hessischen Ökomodell-Region Süd.
Das Teilvorhaben RegBioFerm-TecBil beinhaltet einen technischen und ganzheitlich-(öko)bilanziellen Schwerpunkt. Die technischen Arbeiten im Teilvorhaben umfassen die experimentelle Weiterentwicklung und absichernde Untersuchung des innovativen Fermenters im Modellmaßstab sowie die Unterstützung bei der heißen Inbetriebnahme im Großmaßstab. Im Rahmen der Modellversuche erfolgt die Parametrisierung und Validierung der numerischen Prozesssimulation. Modellversuche und Prozesssimulation bilden zusammen die Basis für die Maßstabsübertragung auf TRL 8 inkl. optimierter Mischvorgänge im Gärtrommelreaktor. Begleitende Vergärungsversuche an der THM ermöglichen es, die Fahrweise des Großreaktors zu optimieren und die ggfs. die Verfahrenstechnik anzupassen. Begleitend zu den technischexperimentellen Arbeiten erfolgt die Ökobilanzierung des kompletten Lebensweges der vorgesehenen stofflich-energetischen Verwertung biogener Abfälle in dem geplanten Wertschöpfungsnetz.

Bei der Vergärung von Bioabfällen entsteht u.a. Schwefelwasserstoff. Diese unvermeidbare Begleitsubstanz ist toxisch und korrosiv und muss daher aus dem Roh-Biogas entfernt werden. Klassischerweise dient dazu die Adsorption an imprägnierter granulierter Aktivkohle. In den letzten Jahren sind die Kosten für Aktivkohle erheblich gestiegen, was sich auf das Kosten-Nutzen-Verhältnis der Biogasverwertung auswirkt. Das Projekt zielt darauf ab, die Entschwefelungskosten zu senken, indem die Aktivkohle durch Adsorbentien auf Abfallbasis ersetzt wird. Deren Filterstandzeit wird in Laborexperimenten mit synthetischem Biogas bewertet. Erfolgversprechende Konfigurationen werden dann skaliert und unter realen Bedingungen getestet. Das Projekt zielt ab auf die Aufklärung des chemischen Entschwefelungsmechanismus, die Entwicklung eines Geschäftsmodells für die Verwendung der alternativen Adsorbentien und die mögliche Verwendung des verbrauchten Bettmaterials als Dünger für schwefelarme Böden.

Der zunehmende Laser- und HF-Einsatz reduziert OP-Zeiten bis ≤ 30 %, emittiert jedoch sehr hohe Konzentrationen „Chirurgischen Rauchs“ (Surgical Smoke: SS), der die Gesundheit von OP-Team und Patienten gefährdet. Auch durch Kombination von TAV-Lüftungssystemen mit mobilen Absauggeräten wird die SS-Last nur unzureichend gesenkt, da mobile Absauggeräte SS lediglich um < 60 % reduzieren – jedoch hohe Lärmpegel und Betriebskosten (ULPA-Filter, Einwegmaterial) verursachen.
Dagegen erlauben zentrale SS-Absaugsysteme > 6-fach höhere Saugleistungen: Jeder OP wird über fest installierte Leitungen sowie aerodynamische Tragarme bis zu einem Medienpanel [EU-Patent-1] nah am OP-Team versorgt. An dieses werden aufbereitungsfähige Saugleitungen angedockt, die über endständige SS-Absaug-Komponenten (-Gurt [EU-Patent-2], -Sauger, -Trokar) SS-Reduktionen > 99 % erreichen, ohne Lärm zu emittieren. Damit werden Arbeitsschutzanforderungen erfüllt und die Lebenszykluskosten gegenüber dem Status quo gesenkt.