Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher bauen Minikraftwerke aus Silizium

23.05.2012
Projekt der Industriellen Gemeinschaftsforschung mit dem InnoMateria Award ausgezeichnet

Ungenutzte Wärme in nutzbare Energie umwandeln – das kann der 18 mm breite, 21 mm lange und 6 mm hohe thermoelektrische Generator aus Nano-Silizium. Dieses Minikraftwerk nutzt erstmalig als Basismaterial das unbegrenzt verfügbare und umweltfreundliche Silizium. Diese Entwicklung aus der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF), die am Institut für Energie- und Umwelttechnik e. V. (IUTA) – einer Forschungsvereinigung der AiF – koordiniert wird, ist so viel versprechend, dass sie am 22. Mai 2012 auf der Kongressmesse InnoMateria in Köln mit dem InnoMateria Award ausgezeichnet wurde.

Thermoelektrische Generatoren sind nicht neu, aber selten. Sie werden vor allem in Raumfahrtprojekten oder in Spezialanwendungen eingesetzt und enthalten meist umweltschädliche und seltene Rohstoffe wie Blei, Selen oder Tellur, die auch nur mit hohem Aufwand entsorgt und recycelt werden können. Das in dem IGF-Projekt verwendete Silizium gibt es dagegen buchstäblich wie Sand am Meer und so konnte eine ökologisch unbedenkliche Technologie entstehen, sowohl in der Herstellung als auch bei der Entsorgung.

Die Forscher am IUTA, der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Gesellschaft für Schweißtechnik International mbH arbeiten nun gemeinsam daran, die neue Technologie so zu optimieren, dass sie bei gleichem Wirkungsgrad kostengünstiger wird und sich für die Massenproduktion eignet. „Neben der Wirtschaftlichkeit ist inzwischen auch die Nachhaltigkeit ein wesentlicher Faktor, damit sich Innovationen am Markt durchsetzen können“, betont Stefan Haep, Geschäftsführer des IUTA, „deshalb und weil der Bedarf an Energieversorgern jeder Art rasant wächst, rechnen wir mit einem großen Interesse seitens der Wirtschaft. Wir eröffnen hier neue Nutzungspotentiale für die Automobilindustrie sowie für die Energie- und Umwelttechnik, aber der Zukunftsmarkt liegt in der Industrie 4.0 – wo drahtlose Netzwerke mit unzähligen Sensoren und Knotenpunkten zu versorgen sein werden.“

Um Silizium für solche kleinen Generatoren zu nutzen, hat das Forscherteam des IUTA zusammen mit dem Institut für Verbrennung und Gasdynamik (UDE) ein Syntheseverfahren für Nanopartikel entwickelt – erstmalig im Kilogramm-Maßstab. Diese wurden anschließend am Institut für Nanostrukturtechnik (UDE) in einem Sinterprozess in die benötigte Form gebracht. Da innovative Materialien auch innovative Fügetechnik erfordern, holte IUTA die AiF-Forschungsvereinigung für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. des DVS in das Projektkonsortium. Die Verbindungsspezialisten orientierten sich an den Technologien aus dem Raumfahrtsektor und entwickelten eine weniger kostenintensive Methode, die in Zukunft auch eine wirtschaftliche Produktion von robusten, stabilen und langlebigen Modulen ermöglichen könnte.

„Wir arbeiten hier an Grundlagen für zukünftige industrielle Anwendungen in allen Bereichen der Energierückgewinnung“, unterstreicht der Projektleiter, Stefan Peil vom IUTA, den interdisziplinären Charakter des IGF-Projekts, „demnächst wird es möglich, wirtschaftlich und ökologisch Strom aus umgebenden Energiequellen wie Strahlung, Umgebungstemperatur, Vibrationen oder Luftströmungen zu erzeugen. Der von uns entwickelte Demonstrator kann als Ausgangspunkt für Produkte dienen, die sich hervorragend in den ‚Green Energy’-Markt einfügen.“

Solche fachübergreifenden Innovationsimpulse sind für die vorwettbewerbliche Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) typisch. Rund 100 branchenspezifische Forschungsvereinigungen sind unter dem Dach der AiF aktiv und vernetzen die am jeweiligen Forschungsthema Interessierten, vor allem mittelständische Unternehmen und Forschungsinstitute. Diese IGF-Vorhaben fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) aus öffentlichen Mitteln.

Ansprechpartner Projekt:
Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V.
Nanomaterial-Synthese & Prozesstechnik
Dr. Stefan Peil, Telefon: +49 0 2065 418-222, peil@iuta.de
Tim Hülser, Telefon: +49 0 2065 418-302, huelser@iuta.de
Über die AiF:
Die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. ist ein 1954 gegründetes, industriegetragenes Innovationsnetzwerk zur Förderung von Forschung und Entwicklung im Mittelstand. Es verknüpft die Interessen von Wirtschaft, Wissenschaft und Politik. Die AiF ist die führende nationale Organisation zur Förderung angewandter Forschung und Entwicklung für den deutschen Mittelstand. Aufgabe ist es, als Dachverband von rund 100 Branchenverbänden die Volkswirtschaft Deutschlands in ihrer Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu stärken. Die AiF als gemeinnütziger Verein ist Träger der Industriellen Gemeinschaftsforschung und betreut gemeinsam mit der AiF Projekt GmbH und der AiF F∙T∙K GmbH, ihren einhundertprozentigen Tochtergesellschaften, weitere Förderprogramme der öffentlichen Hand. Im Jahr 2011 setzte die AiF rund 675 Millionen Euro an öffentlichen Fördermitteln ein.
Pressekontakt:
Anita Widera, Telefon: +49 221 37680-114, anita.widera@aif.de

Anita Widera | idw
Weitere Informationen:
http://www.aif.de/
http://www.iuta.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Flüssiger Treibstoff für künftige Computer
15.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Im Focus: Physiker erzeugen gezielt Elektronenwirbel

Einem Team um den Oldenburger Experimentalphysiker Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ist es mithilfe ultrakurzer Laserpulse gelungen, gezielt Elektronenwirbel zu erzeugen und diese dreidimensional abzubilden. Damit haben sie einen komplexen physikalischen Vorgang steuern können: die sogenannte Photoionisation oder Ladungstrennung. Diese gilt als entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, beispielsweise in Solarzellen. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit haben die Grundlagenforscher kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Das Umwandeln von Licht in elektrischen Strom ist ein ultraschneller Vorgang, dessen Details erstmals Albert Einstein in seinen Studien zum photoelektrischen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit voller Kraft auf Erregerjagd

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie