Energie & Elektrotechnik

Geladene Oberflächen, die mit Flüssigkeiten in Kontakt kommen – wie biologische Zellwände oder Batterieelektroden – ziehen entgegengesetzt geladene Ionen aus der Flüssigkeit an. Dadurch entstehen zwei deutlich unterschiedliche, geladene Bereiche: die Oberfläche selbst und ein entgegengesetzt geladener Bereich in der Flüssigkeit: die sogenannte elektrische Doppelschicht. Obwohl sie für die Energiespeicherung von entscheidender Bedeutung ist, war die Geschwindigkeit ihrer Bildung bisher nicht bekannt. Ein Forscherteam hat nun eine lichtbasierte Technik entwickelt, um diesen ultraschnellen Prozess zu beobachten. Ob in den Batterien…

Klassische Grosskraftwerke sorgen für einen stabilen Wechselstromtakt im europäischen Stromnetz. Forschende der ETH Zürich haben nun eine Lösung gefunden, damit Wind- und Solarkraftwerke übernehmen können – und die Energiewende möglich wird. Europa soll mit erneuerbarer Energie versorgt werden. Der Ausbau der Kapazitäten der Wind- und Solarkraft und die Bereitstellung von genügend Strom im Winter sind nur zwei der Herausforderungen, die sich dabei stellen. Weitgehend unbemerkt von der Öffentlichkeit sind fundamentale Folgen auf das Stromnetz: Während bisher die Generatoren der klassischen…

Der Klimawandel veranlasst uns umzudenken – wirtschaftlich und persönlich. Wie viel erneuerbaren Strom beziehen wir aus Quellen wie Wind oder Sonne? Wie umweltfreundlich beheizen wir unsere Wohnung? Und wie wirkt sich die Energiewende auf die Preise aus? Diese und weitere Fragen untersucht Prof. Dr. Florian Ziel von der Universität Duisburg-Essen. Seit Februar forscht er als Professor für BWL, insbesondere Data Science in Energy and Environment an der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften; zuvor war er dort schon als Juniorprofessor tätig. Künftig möchte…

Das EU-geförderte Projekt LUMINOSITY bringt europaweit Forschungs- und Industriepartner zusammen, um Perowskit-Solarzellen auf flexiblen Trägermaterialien weiterzuentwickeln. Der Projektpartner Fraunhofer FEP erzielt mit seiner Expertise in der anodischen Bogenverdampfung vielversprechende Fortschritte bei der Abscheidung von Zinnoxid und Cäsiumjodid. Diese innovativen Technologien bilden die Basis für die Entwicklung flexibler Perowskit-Solarzellen, die umweltfreundliche Solarenergie der nächsten Generation ermöglichen. Das Projekt wird auf der pro flex Konferenz für Rolle-zu-Rolle-Beschichtung flexibler Materialien am 6. und 7. Mai in Dresden vorgestellt. Im EU-geförderten Projekt LUMINOSITY arbeiten…

Aktuelle Forschungsarbeiten unter Federführung der TU Chemnitz tragen zu tiefergehendem Verständnis dazu bei, warum langsame Ladungsträger die Effizienz von organischen Solarzellen vermindern – Veröffentlichungen in den renommierten Fachzeitschriften „Reports on Progress in Physics“ und „Advanced Energy Materials“ Forscherinnen und Forscher der Professur Optik und Photonik kondensierter Materie (Leitung: Prof. Dr. Carsten Deibel) der Technischen Universität Chemnitz und weiterer Partnerinstitutionen arbeiten derzeit intensiv an Solarzellen aus neuartigen organischen Halbleitern, die mit etablierten Druckverfahren hergestellt werden können. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler forschen…

Kann Photovoltaik auf wiedervernässten Moorböden die Flächennutzungskonkurrenz in Deutschland reduzieren und die Wiedervernässung für Landwirtschaftsbetriebe attraktiver machen? Diesen Fragen wollen Forschende der Universitäten Greifswald und Hohenheim zusammen mit dem Johann Heinrich von Thünen-Institut und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE beantworten. Im Projekt „MoorPower“ soll die generelle Machbarkeit von Photovoltaikanlagen auf Moorböden bei gleichzeitiger Wiedervernässung untersucht werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) stellt dafür sieben Millionen Euro für einen Zeitraum von dreieinhalb Jahren bereit. Aktuell sind rund 70…

Mitochondrien sind die Kraftwerke in unseren Zellen. Sie produzieren die Energie für alle lebenswichtigen Prozesse. Mithilfe der Kryo-Elektronentomografie haben Forschende der Universität Basel nun Einblicke in die Architektur der Mitochondrien mit bisher unerreichter Auflösung gewonnen. Sie entdeckten, dass sich die für die Energieerzeugung verantwortlichen Proteine zu grossen «Superkomplexen» zusammenlagern. Diese versorgen die Zelle mit der nötigen Energie. Die meisten Lebewesen auf unserem Planeten – seien es Pflanzen, Tiere oder Menschen – besitzen Mitochondrien in ihren Zellen. Diese stellen die Energie…

Dezentrale Einspeisungen von Strom aus erneuerbaren Quellen ersetzen vermehrt zentrale Kraftwerke. Dies verändert die Anforderungen an die Stromnetze. Am High Power Grid Lab (HPGL) werden künftig neue Netztechnologien in einer Testumgebung untersucht, die das reale Stromnetz so präzise wie möglich nachbildet. Im Fokus stehen Nieder- und Mittelspannungsnetze zur regionalen Stromverteilung. Die Testplattform soll im Jahr 2030 als Teil des Energy Lab am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Betrieb gehen. Ihr Bau wird mit 32,8 Millionen Euro aus Mitteln für…

Um die Versorgungssicherheit unseres künftigen Energiesystems zu gewährleisten, braucht es nicht nur einen Ausbau erneuerbarer Energien, sondern auch ausgeklügelte Kontrollmechanismen, die Produktion, Einspeisung und Verbrauch effizient steuern. Empa-Forschende haben deshalb einen vorausschauenden Kontrollalgorithmus entwickelt, der das Energiemanagement auf Ebene des Gebäudes optimiert – ohne dabei den Komfort der Nutzer einzuschränken. Mit zunehmender Nachfrage nach erneuerbarer Energien steigt auch die Bedeutung von Gebäuden, wenn es darum geht, ein nachhaltiges Energiesystem zu entwerfen. Wo Photovoltaik-Anlagen ihr Potenzial im kleinen Rahmen – für…

Der 7. Regensburger Energiekongress bot Fachleuten und Interessierten die Gelegenheit, sich über aktuelle Trends, Herausforderungen und Best-Practice-Beispiele in der Energieversorgung auszutauschen. Wie kann eine wettbewerbsfähige und klimafreundliche Energieversorgung gelingen? Diese Frage stand im Mittelpunkt des 7. Regensburger Energiekongresses, der Fachleute aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik an der OTH Regensburg zusammenbrachte. Zwei Tage lang diskutierten rund 160 Teilnehmerinnen und Teilnehmer über zukunftsweisende Strategien und innovative Lösungen für die Energiebranche. Die Veranstaltung bot ein breit gefächertes Programm. Namhafte Referentinnen und Referenten aus…

Wie beeinflusst wissenschaftliche Modellbildung die Energiewende und damit unsere Zukunft? Modelle und ihre Darstellung bestimmen das Denken, doch ihre Grundlagen bleiben oft unsichtbar. Das transdisziplinäre Forschungsprojekt „Poetik der Modelle“ am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) untersucht, wie wir mit Energiewende-Modellen Zukunft formen – und wie wir sie verständlicher kommunizieren können. Gefördert als Reinhart Koselleck-Projekt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), hinterfragt es Modellierungspraktiken, um Transparenz, Partizipation und Inklusion bei der Transformation des Energiesystems zu stärken. „Unsere Energiezukünfte werden in Modellen entworfen –…

Mit dem Kohleausstieg gilt es gleichermaßen neue Wärmequellen für Kommunen und Industrie zu erschließen, als auch den Strukturwandel in den Kohleregionen zu gestalten. Das »Fraunhofer Reallabor für Geothermie, Geotechnologien und Georessourcen – Geo³« schafft beides, in dem es in der Städteregion Aachen eine europaweit einzigartige Forschungsinfrastruktur schafft, die das Potenzial der Tiefengeothermie Nordrhein-Westfalens erforscht. Und indem es an dieser Infrastruktur die Entwicklung innovativer Energietechnologien für die Wärmewende ermöglicht. Aus den Mitteln des Kohleausstieges fördern der Bund und das Land NRW…

Bis zum Jahr 2045 soll Deutschland klimaneutral werden. Um die entsprechenden Klimaschutzziele im Industriesektor zu erreichen, müssen verstärkt erneuerbare Energieträger und emissionsarme Technologien eingesetzt werden. In einer neuen Studie zeigt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE kostengünstige Transformationspfade für die Industrie und die damit verbundenen Effekte für das Energiesystem auf. Wesentliche Bausteine einer zukunftsfähigen Industrie sind demnach die direkte Elektrifizierung von Prozessen sowie die Nutzung emissionsfreier Brennstoffe wie Wasserstoff. Die Ergebnisse werden durch eine umfassende Befragung von Unternehmen bestätigt. Die…

Bahnbrechende Thermoschalter auf Basis von Ceriumoxid erreichen bemerkenswerte Leistungen und revolutionieren die Steuerung des Wärmeflusses mit nachhaltiger und effizienter Technologie. Ceriumoxid-Thermoschalter revolutionieren die Steuerung des Wärmeflusses Thermoschalter, die den Wärmeübergang elektrisch steuern, sind entscheidend für die Weiterentwicklung fortschrittlicher Thermomanagementsysteme. Bisher wurden elektrochemische Thermoschalter durch suboptimale Leistung eingeschränkt, was ihre breite Nutzung in den Bereichen Elektronik, Energie und Abwärmerückgewinnung beeinträchtigt. Ein neuartiger Ansatz: Ceriumoxid-Dünnschichten Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Hiromichi Ohta vom Forschungsinstitut für elektronische Wissenschaften der Hokkaido-Universität verfolgte…

Das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst hat die Förderung des Forschungsverbundes „Geothermische Allianz Bayern“ verlängert, wobei die Universität Bayreuth (UBT) für weitere vier Jahre weiterhin als Mitglied beteiligt bleibt. In dieser neuen Förderphase wird sich das Zentrum für Energietechnik (ZET) der UBT auf die Anlagentechnik und Systemoptimierung im Bereich der Geothermie konzentrieren. Gemeinsame Anstrengungen im Bereich erweiterter Geothermiesysteme: Die Geothermische Allianz Bayern Die Geothermische Allianz Bayern besteht aus der Technischen Universität München, der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Hochschule München, der…

TotalEnergies beauftragt Fraunhofer IWES mit umfangreicher Offshore-Messkampagne. Wie genau sind Windmessungen von Dual-Doppler-Scanning-Lidar-Systemen? Und welches Potenzial haben sie für die Offshore-Windenergie? Diesen Fragen geht das Fraunhofer IWES gemeinsam mit Oldbaum Services Ltd und TotalEnergies in zwei parallel laufenden Messkampagnen in Großbritannien und Japan nach. Bei der Dual-Doppler-Scanning-Lidar-Technologie werden zwei Messgeräte an verschiedenen Standorten an Land synchron betrieben. Sie sind so ausgerichtet, dass sich die Laserstrahlen an einem Punkt in bis zu 10 Kilometern Entfernung vor der Küste – auf Höhe…