Energie & Elektrotechnik

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Wärmepumpe mit Propan-Kältekreis für Industrieanwendung entwickelt

Wärmepumpen können nicht nur in Wohngebäuden effizient zum Einsatz kommen, sondern auch in Industrieprozessen mit Wärme- und Kälteanforderungen. Zu diesem Ergebnis kam ein Forschungsteam, an dem das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE im Rahmen des Verbundprojekts »ETA im Bestand« beteiligt war. Die Anwendung einer Wärmepumpe mit Propan-Kältekreis in einer industriellen Reinigungsmaschine führte zu erheblichen Einsparungen an Strom und CO2. Im Fokus des Forschungsprojekts stand die Entwicklung eines modularen Thermomanagementmoduls für eine industrielle Bauteilreinigungsmaschine, für das die beiden Projektpartner Bayerisches Zentrum…

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Warum gleitende Tropfen Schäden verursachen

Forschungsteam der TU Darmstadt veröffentlicht in renommiertem Fachjournal. Forschende der TU Darmstadt entschlüsseln den jahrzehntelang bekannten Effekt, dass gleitende Tropfen Oberflächen elektrisch aufladen. Nun ist es möglich, das Phänomen gezielter zu untersuchen und für Anwendungen zu nutzen. Lässt sich aus Regentropfen Strom gewinnen? Ein seit 30 Jahren bekannter Effekt lässt das vermuten. Wenn ein Flüssigkeitstropfen über eine Oberfläche gleitet, laden sich beide elektrisch auf. Dabei entstehen verblüffend große elektrische Spannungen im Bereich von Kilovolt. Experimentell wird der Effekt seit Jahren…

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Sicherer Wasserstoff für die Energiewende

Neues Forschungsprojekt im April gestartet: Projektkonsortium um Ernst-Abbe-Hochschule Jena (kurz: EAH Jena) beschäftigt sich mit Explosionsschutztechnik in der Wasserstoffwirtschaft. Ein wichtiger Baustein der globalen Energiewende ist die Nutzung von Wasserstoff als Energiespeicher und -träger der Zukunft. Der Umgang mit Wasserstoff entlang der gesamten Wertschöpfungskette kann jedoch zu extremen sicherheitstechnischen Herausforderungen führen. Da Wasserstoff ein hochentzündliches Gas ist, das mit Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bildet, stellt das Medium eine potenzielle Gefahr für Mensch und Umwelt dar, wie beispielsweise die Explosion einer…

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Flexible Meerwasser-Entsalzungsanlage in Betrieb genommen

Erste Tests zeigen: Schwankende Temperaturen beeinflussen Produktionsmenge nur unwesentlich. Das Wasserstoff-Leitprojekt H2Mare des Bundesministeriums für Bildung und Forschung hat erfolgreich eine Testanlage zur Meerwasser-Entsalzung in Betrieb genommen. Künftig sollen Anlagen wie diese direkt auf hoher See Meerwasser für die Offshore-Wasserstoff-Herstellung vorbereiten. Erste Tests zeigen: Schwankende Temperaturen beeinflussen Produktionsmenge nur unwesentlich Für die Herstellung von Wasserstoff ist selbst Leitungswasser zu unrein. Stattdessen ist sehr reines Wasser, reiner noch als destilliertes Wasser, von Nöten. Dieses bereitzustellen ist an Land bereits aufwendig; auf…

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Bildsensor: Mit Perovskit zu besseren Kameras

Dreimal so viel Licht einfangen: Empa- und ETH-Forschende entwickeln einen Bildsensor aus Perovskit, der auch bei schlechten Lichtverhältnissen farbgetreue Fotos liefern soll. Der Trick dabei: Wo die Pixel für Rot, Grün und Blau bei herkömmlichen Bildsensoren nebeneinanderliegen, lassen sich Perovskit-Pixel platzsparend stapeln, was die Bildqualität verbessert. Empa-Forscher Erfu Wu und Ivan Shorubalko (rechts) untersuchen den Bildsensor. Bild: Empa Familie, Freunde, Ferien, Vierbeiner: Heute lichten wir alles ab, was uns vors Objektiv kommt. Digitale Fotografie, ob mit Handy oder Kamera, ist…

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Bewegliche Bauteile im Miniaturformat

Viele technische Bauteile sind im Lauf der Jahre immer kleiner geworden. Die Miniaturisierung kommt jedoch an Grenzen, wenn winzige Systeme sich aktiv bewegen sollen, denn herkömmliche elektromagnetische Motoren werden im Kleinstformat ineffizient. Forschende vom Lehrstuhl für Mikrosystemtechnik der Ruhr-Universität Bochum lassen sich daher besondere Tricks einfallen, um Bauteile in Bewegung zu bringen. Ihre Systeme werden durch die elektrostatische Kraft angetrieben. Anwendungen reichen von Messinstrumenten für die Grundlagenforschung an lebenden Zellen bis hin zum Bau von kompakten Radarsystemen. Das Wissenschaftsmagazin Rubin…

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Entwicklung und Optimierung der innovativen POLO IBC Zelltechnologie

Kalyon PV und ISFH arbeiten gemeinsam an der POLO IBC Zelltechnologie. Kalyon PV und das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) freuen sich, eine bahnbrechende Zusammenarbeit bekannt zu geben, die sich auf die Entwicklung und Optimierung der innovativen POLO IBC (Polycrystalline silicon on Oxide Interdigitated Back Contact) Zelltechnologie konzentriert. Ziel dieser Partnerschaft ist es, die Grenzen der Solarzelleneffizienz und der Produktionsmöglichkeiten zu erweitern. Ersan Tüfekçi, CEO of Kalyon PV, and Dr. Thorsten Dullweber, PV department leader at ISFH, start the colaboration…

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Meilenstein in der Sensorik

Parallele Messung mehrerer Wasserparameter mit nur einem Sensorchip. Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS präsentiert eine wegweisende Integrationstechnologie zur gleichzeitigen Messung verschiedener Wasserparameter mittels ionensensitiver Feldeffekttransistoren (ISFETs). Die neu entwickelte n-Wannen-Integrationstechnologie ermöglicht es künftig, mit nur einem Sensorchip pH-Werte, Nitrat-, Phosphat- und Kaliumkonzentrationen parallel und kontinuierlich zu erfassen. Diese Innovation eröffnet neue Horizonte für die Umwelt- und Bioanalytik. ISFETs zeichnen sich durch ihre Kompaktheit, Robustheit und Integrationsfähigkeit aus. Daher sind sie optimal für die präzise Messung von pH-Werten sowie für…

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Mit Sonnenenergie zu sehr hohen Temperaturen

Statt Kohle oder Erdöl zu verbrennen, um Zement oder Stahl herzustellen, könnte in Zukunft Sonnenenergie dafür genutzt werden. Forschende der ETH Zürich haben eine thermische Falle entwickelt, die Sonnenstrahlung aufnimmt und Hitze abgibt. Sie wird über tausend Grad heiss. We­sent­li­cher Be­stand­teil der ther­mi­schen Fal­le ist ein Zy­lin­der aus Quarz. Er er­reich­te in den Ex­pe­ri­men­ten ei­ne Tem­pe­ra­tur von 1050 Grad Cel­si­us und glüh­te bei die­ser Hit­ze. (Bild: ETH Zü­rich / Emi­lia­no Ca­sa­ti) Für die Herstellung von Zement, Metallen und vielen Chemikalien…

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Mehr Ausfallssicherheit für elektronische Bauteile

TU Graz eröffnet neues CD-Labor. Das „CD-Labor für Elektromagnetisch verträgliche robuste elektronische Systeme“ erforscht die negativen elektromagnetischen Einflüsse auf elektronische Bauteile in Produktion und Betrieb, um Ursachen für Ausfälle zu beseitigen. Elektrische Bauteile, beispielsweise Halbleiter, werden dank technischer Fortschritte immer kleiner. Durch diese Verkleinerung reagieren sie allerdings wesentlich empfindlicher auf äußere Einflüsse wie elektrostatische Entladungen oder elektromagnetische Emissionen anderer elektronischer Komponenten. Das erhöht nicht nur den Ausschuss in der Produktion, sondern es kann auch zu Fehlfunktionen oder sogar Ausfällen innerhalb…

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Batterieforschung mit Synchrotronstrahlung

Batterien auf molekularer Ebene beim Laden zuschauen – das wollen Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Münster mithilfe des neuen Messinstruments NAPXAS am Karlsruhe Research Accelerator (KARA). Es macht Flüssigkeiten für die Synchrotronforschung zugänglich und ermöglicht damit einzigartige Einblicke in Energiespeicherprozesse. Synchrotronstrahlung ist elektromagnetische Strahlung aus Teilchenbeschleunigern, beispielsweise in Form von weicher Röntgenstrahlung. Sie ermöglicht Einblicke in die innere Struktur und Funktionsweise von Materialien und spielt damit bei der Entwicklung von Spitzentechnologien eine wichtige Rolle. Für…

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Ultraschneller Kurzzeitspeicher für effizientere Photovoltaik

Neuer Meilenstein erreicht: Photovoltaikprojekt startet Demonstrationsphase nach erfolgreicher dreijähriger Entwicklung. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Projekt zum Thema „Entwicklung eines netzdienlichen Photovoltaik-Speicher-Systems unter Einsatz von Ultrakondensatoren“, kurz NetPVStore, wurde 2020 gestartet. Unter der Koordination des Center for Applied Energy Research e. V. (CAE) entwickelt ein interdisziplinäres Projektteam aus Wissenschaftlern und Ingenieuren vom CAE, DHG Engineering, Skeleton Technologies, TH Nürnberg, Sunset Energietechnik und der ÜZ Mainfranken eine Wandler-Speicher-Einheit, bestehend aus Photovoltaikmodulen, Kurzzeitspeichern und Leistungselektronik. Eingestrahlte Solarleistung am…

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Supercomputer des KIT ist einer der energieeffizientesten der Welt

Der „Hochleistungsrechner Karlsruhe“ (HoreKa), der seit Juni 2021 am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Betrieb ist, zählt derzeit zu den schnellsten Rechnern Europas. Nach einem kürzlich erfolgten Upgrade belegt er nun außerdem Rang 6 in der halbjährlich erscheinenden Green500-Liste der energieeffizientesten Rechner der Welt. Damit verbessert sich der Supercomputer um sieben Plätze im Vergleich zu 2021. „Hochleistungsrechner ermöglichen komplexe Simulationen, Datenanalysen und Berechnungen, die in der Wissenschaft unverzichtbar sind und dabei helfen, schnelle Antworten auf die drängendsten Herausforderungen unserer…

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Wenn im Labor die Sonne aufgeht

Zum Internationalen Tag des Lichts am 16.5.2024 weist die PTB auf ihre einmalige Ausstattung zur Leistungsmessung von Solarmodulen hin. Ein Sonnensimulator höchster Güte steht in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig bereit, um Solarmodule auf Herz und Nieren zu prüfen: Wie viel Strom kann ein Modul unter verschiedensten Bedingungen erzeugen? Das sind wichtige Informationen für Herstellerfirmen und Käufer*innen, denn wenige Prozente bei der Effizienz machen einen riesigen Unterschied im langfristigen Einsatz. Dabei geht es um viel Geld, aber auch um…

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Transport- und Installationskonzept für schwimmendes Wellenkraftwerk

Vor einem Jahr taufte die FH Kiel ihren Prototyp eines schwimmenden Wellenkraftwerks. Jetzt entsteht in Zusammenarbeit mit Industriepartnern ein Transport- und Installationskonzept mit folgendem Szenario: ZUnächst müsste das Wellenkraftwerk aus der Kieler Förde an Bord eines Spezialschiffs durch den Nord-Ostsee-Kanal bis Helgoland transprotiert werden. Dort würde es zu Wasser gelasssen und anschließend bis in die Nähe von Sylt geschleppt . Vor Ort müsste es dann aufgerichtet, ausbalanciert und verankert werden. Jeder Schritt wird nun an der FH Kiel sorgfältig berechnet….

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Stofftrennung trifft auf Energiewende

Trennkolonnen dienen der Separation von unterschiedlichsten Stoffgemischen in der chemischen Industrie. Die steigende Nutzung erneuerbarer Energiequellen bringt nun jedoch neue Anforderungen für einen flexibleren Betrieb mit sich. Im Projekt ColTray haben sich Forschende des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Technischen Universität München (TUM) des Problems angenommen. Die Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e. V. (GVT) hat jetzt das vom HZDR koordinierte Forschungsvorhaben zum GVT-Projekt des Jahres 2024 gekürt. Destillationsanlagen sind das Rückgrat der Chemie-Industrie. Ganze Produktpaletten, wie etwa die der…

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