Alle Neuigkeiten

Geowissenschaften

Geothermieportal für die Wärmewende in Deutschland

Projekt zur Erweiterung von GeotIS gestartet. Das Geothermische Informationssystem GeotIS des Leibniz-Instituts für Angewandte Geophysik (LIAG) bietet mit zahlreichen Daten einen Überblick über die tiefe Geothermie in Deutschland – zum Beispiel in Form von Temperaturprognosen im Untergrund. Im Projekt ArtemIS ergänzen das LIAG, die Georg-August-Universität Göttingen und die Technische Universität Darmstadt GeotIS nun um die mitteltiefe Geothermie und machen die Plattform für Fachfremde noch benutzerfreundlicher. 3-D-Untergrundmodelle sollen zudem eine Abschätzung der geothermischen Leistung einer Dublette in einer Region ermöglichen. Auch…

Energie & Elektrotechnik

Mobiler Teststand für hochaufgelöste Power-to-X-Kinetikanalyse

Im Zuge der Energiewende gewinnt die Umwandlung von erneuerbarem Strom in chemische Energieträger durch sogenannte Power-to-X-Prozesse an Bedeutung. Als langfristige und leicht transportable Energieträger mit großer Kapazität maximieren PtX das Potenzial der erneuerbaren Erzeugung und ermöglichen eine vollständige Transformation aller Sektoren (Strom/ Verkehr/ Gebäude). Zukünftige PtX-Anlagen werden vorwiegend in abgelegenen Regionen mit hohem Potenzial erneuerbarer Energien oder sogar offshore errichtet. Damit die chemischen Prozesse unter diesen herausfordernden Bedingungen realisiert werden können, sind innovative Synthesereaktoren und Betriebsstrategien erforderlich. Am Fraunhofer-Institut für…

Maschinenbau

Rotationssiebdruck – deutlich schnellere Taktzeiten bei der Produktion

Für die Metallisierung von Silicum-Solarzellen sowie vieler anderer elektronischer Bauteile ist aktuell der Flachbett-Siebdruck das Standardverfahren. Forschern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist es nun auf einer gemeinsam mit der ASYS Automatisierungssysteme GmbH entwickelten neuen Fertigungsanlage gelungen, den Durchsatz beim Drucken um den Faktor 1,5 zu erhöhen. Dazu wurde erstmalig der Rotationssiebdruck- und das Flexodruckverfahren eingesetzt. Mit der neuen Anlage realisierte das Forschungsteam eine Taktzeit von nur 0.6 Sekunden pro Solarzelle. Der neue Prozess kann auch für den funktionalen…

Biowissenschaften Chemie

Lungengewebe aus dem Labor

Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, auf einfache Weise Lungengewebe im Labor zu züchten. Diese Organoide könnten in der Diagnose, in der Medikamentenentwicklung und in der Grundlagenforschung eingesetzt werden. „Mit dieser unkomplizierten Methode könnten wir künftig sogar das Gewebe einzelner Lungenpatient*innen im Labor züchten, um hoffentlich schon vorab zu prüfen, ob eine Therapie anschlägt oder nicht“, erklärt Dr. Peter Walentek. Laboruntersuchungen an Lungengewebe erforderten bisher meist die Entnahme größerer Mengen menschlichen oder tierischen Gewebes. Nun ist es Wissenschaftler*innen der Medizinischen…

Biowissenschaften Chemie

Das „Gold“ der Midas-Buntbarsche

Konstanzer Biologen beschreiben ein neues Gen beim mittelamerikanischen Midas-Buntbarsch und identifizieren eine Variante, die durch ein „springendes Gen“ (Transposon) hervorgerufen wurde. Diese Variante des „goldentouch-Gens“ ist mit großer Wahrscheinlichkeit die Ursache für die goldene Färbung, die man bei einem kleinen Prozentsatz der Tiere dieses Artenkomplexes beobachten kann. Alles was er berührte, wurde zu Gold – so eine Sage um König Midas aus der griechischen Mythologie. Weniger magisch, aber dennoch golden geht es bei den mittelamerikanischen Midas-Buntbarschen zu. So entwickeln einige…

Physik Astronomie

Das Rätsel um den „verschwundenen“ Drehimpuls

Einem Konstanzer Forschungsteam gelingt die Lösung eines jahrzehntealten physikalischen Rätsels: der Frage nach dem Verbleib des Drehimpulses bei der ultraschnellen Entmagnetisierung von Nickelkristallen durch Laserlicht. In einem geschlossenen physikalischen System bleibt die Summe aller Drehimpulse konstant – das besagt ein wichtiger Erhaltungssatz aus der Physik. Dabei müssen die Drehimpulse nicht notwendigerweise „echte“ Drehungen sein: Magnetische Materialien besitzen selbst dann einen Drehimpuls, wenn sie von außen betrachtet ruhen. Das konnten die Physiker Albert Einstein und Wander Johannes de Haas bereits 1915…

Ökologie Umwelt- Naturschutz

Spurenelementen auf der Spur

SONNE-Expedition überquert den Südpazifik, um Nährstoffversorgung des Ozeans zu bewerten. Eisenhaltige Flüssigkeiten, die aus hydrothermalen Quellen am Meeresboden austreten, können das Leben im ansonsten nährstoffarmen Oberflächenwasser des offenen Ozeans ankurbeln. Eine Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE durchquert derzeit den Südpazifik und sammelt Daten über die Versorgung mit Nährstoffen und Spurenelementen sowie die daraus resultierende Planktonproduktivität. Mit seinen Messungen will das multinationale Team unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel in Kooperation mit der Jacobs University Bremen auch mehr…

Energie & Elektrotechnik

Lösung für energiesparsame Mobilfunkbasisstationen

Projekt »EdgeLimit-Green ICT« geht in nächste Phase. Das Projekt »EdgeLimit-Green ICT« zur Realisierung von energiesparsamen Mobilfunkbasisstationen ist gestartet. Die Fraunhofer-Institute IAF und IIS wollen mit der Universität Freiburg und Industriepartnern bis 2025 auf der Grundlage AlScN-basierter Komponenten und bedarfsgerechter Steuerung ein energieeffizientes Edge-Cloud-Mobilfunksystem entwickeln und unter Praxisbedingungen testen. Das BMBF fördert das Projekt im Rahmen der »Green ICT«-Initiative. »EdgeLimit-Green ICT« startet nach erfolgreichem Vorprojekt zur Evaluierung innovativer Halbleitertechnologien und Anwendungsansätze beim Innovationswettbewerb »Green ICT – Elektronik für energiesparsame Informations- und…

Maschinenbau

Strategien zur Fertigung von Turbomaschinenkomponenten

In einem einzigen Anlauf fertigte ein Forschungsteam des Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen kürzlich eine Titan-Blisk aus einem 230 Kilogramm schweren Rohteil. Dem Team gelang es in einem 300-stündigen Fertigungsprozess, den hochkomplexen Prototyp fehlerfrei herzustellen. Auf die sonst üblichen und kostspieligen iterativen Schritte bis zur Fertigstellung des Bauteils konnten die Wissenschaftler dank neuer digitaler Verfahren zur Simulation und Prozessauslegung vollständig verzichten. Das Team rund um die Prototypenfertigung des Fraunhofer IPT fertigte kürzlich eine Blisk von rund 650 Millimeter Durchmesser…

Medizin Gesundheit

Operation gegen heftigste Kopfschmerzen

Schwerste Kopfschmerzen, die im Liegen verschwinden, deuten auf einen Unterdruck im Gehirn hin / Studie zur Diagnose und Therapie im Fachmagazin Lancet Neurology / Universitätsklinikum Freiburg weltweit führend in der minimalinvasiven Behandlung. Wie eine scharfe Messerspitze durchsticht bei manchen Menschen ein knöcherner Dorn die Haut im Rückenmark. Dadurch dringt Gehirnflüssigkeit, sogenannter Liquor, ins umliegende Gewebe aus. Der entstehende Unterdruck im Gehirn führt zu schwersten Kopfschmerzen im Stehen, die im Liegen schnell verschwinden. In einer jetzt veröffentlichten Übersichtsarbeit zum sogenannten spontanen…

Physik Astronomie

Tautomere Gemische enträtselt

RIXS an BESSY II liefert klare Aussagen. Ein Team am HZB hat eine Methode entwickelt, um tautomere Gemische zu untersuchen. Mit resonanter inelastischer Röntgenstreuung (RIXS) an BESSY II lassen sich nicht nur die Anteile der jeweiligen Tautomere exakt bestimmen, sondern auch die Eigenschaften jedes Tautomers. Damit liefert die Methode auch detaillierte Informationen über ihre biologische Funktion. In der Studie wurde die Technik auf das Keto-Enol-Gleichgewicht angewendet, das bei vielen biologischen Prozessen eine Rolle spielt. Auf dem Titelblatt weist das “The…

Biowissenschaften Chemie

Die Kubanische Landschnecke ist „Weichtier des Jahres 2022“

Sie ist farbenfroh, lebt an Land und pflanzt sich mit ausgeklügelten Paarungsritualen fort: die Kubanische Landschnecke (Polymita picta) ist „Weichtier des Jahres 2022“. Nachdem der von der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, dem LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik (TBG) und der weltweiten Gesellschaft für Molluskenforschung (Unitas Malacologica) initiierte Wettbewerb bereits in seiner ersten Runde 2021 auf großes Interesse gestoßen war, erfolgte auch in diesem Jahr der Aufruf an Wissenschaftler*innen und Laien, Weichtiere zu nominieren. Anschließend konnten alle Interessierten online ihre Stimme für…

Materialwissenschaften

Ressourceneffizienz: Langzeitlagerung von OLED-Modulen

Displays mit organischen lichtemittierenden Dioden (OLED) sind in zahlreichen modernen Elektrogeräten (z. B. Haushalt, weiße Ware) und Steuerungen von Industrieanlagen (z. B. Kräne, Roboter, Medizinische Geräte) verbaut, weil sie hohe Auflösung und Kontraste ebenso wie geringen Bauraum und Stromverbrauch bieten. Technologische Verbesserungen bringen die Hersteller in immer kürzeren Innovationszyklen auf den Markt, was die Ersatzteilversorgung von OLED-Displays für typische Zeiträume von mindestens zehn Jahren erschwert. Forschende aus dem Fraunhofer LBF haben das Alterungsverhalten von OLED-Displays aus analytischen Daten ermittelt, um…

Biowissenschaften Chemie

Neue Erkenntnisse zur inneren Uhr bei Taufliegen

Ein Team um den Neurobiologen Prof. Dr. Ralf Stanewsky von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster hat bei der Taufliege nachgewiesen, dass ein bestimmtes Ionen-Transportprotein (“KCC”) bei der Steuerung des zirkadianen Rhythmus durch Licht eine Rolle spielt. Die meisten Lebewesen haben eine innere Uhr, die unter anderem den Schlaf-wach-Rhythmus steuert. Der innere Rhythmus dauert ungefähr einen Tag („zirkadian“), also etwa 24 Stunden, und wird durch verschiedene „Uhr-Gene“ getaktet. Außerdem erfolgt ein permanenter Abgleich mit Faktoren wie Licht und Temperatur, um die innere…

Geowissenschaften

Drastische Erwärmung in der Arktis

Die Feldkampagne HALO-(AC)3 untersucht ein beunruhigendes Phänomen. Mitte März 2022 beginnt die großangelegte, internationale Forschungskampagne HALO-(AC)3 zur Untersuchung der Änderung von Luftmassen in der Arktis. Drei deutsche Forschungsflugzeuge werden eingesetzt, Wissenschaftler:innen aus Großbritannien und aus Frankreich werden bei gemeinsamen Flügen mit zwei weiteren Flugzeugen ebenfalls beteiligt sein. Dabei liegt besonderes Augenmerk auf nordwärts gerichtete Warmlufteinschübe in die zentrale Arktis sowie Kaltluftausbrüche aus der Arktis in Richtung Süden. Ziel der Messungen ist die Untersuchung der Prozesse, die zum in den letzten…

Energie & Elektrotechnik

Hohe Speicherkapazität und kurze Ladezeit

Die Nanowelt zwischen Batterie und Kondensator eröffnet neue Perspektiven. Superkondensatoren und Batterien sind Energiespeichertypen mit unterschiedlichen Vorteilen. Während Batterien mit hohen Speicherkapazitäten punkten, überzeugt bei den Superkondensatoren die kurze Ladezeit. Gibt es Schnittmengen bei den zugrundeliegenden Technologien? Lassen sich die Vorteile aus beiden Welten verbinden? Damit beschäftigt sich das Autorenteam um Prof. Volker Presser vom Saarbrücker Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) und Dr. Simon Fleischmann, Helmholtz-Institut Ulm (HIU), in ihrem Perspektivartikel im renommierten Wissenschaftsjournal Nature Energy. Zeit ist ein kostbares…

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