Projekt HyFlow: Leistungsfähiges, nachhaltiges und kostengünstiges Hybrid-Energiespeichersystem für moderne Energienetze. In drei Jahren Forschungsarbeit hat das Konsortium des EU-Projekts HyFlow ein extrem leistungsfähiges, nachhaltiges und kostengünstiges Hybrid-Energiespeichersystem entwickelt, das einen hohen Energie- und Leistungsbedarf decken kann. Dafür kombinierten die Forschenden eine Hochleistungs-Vanadium-Redox-Flow-Batterie mit einem Superkondensator mit wässrigen Elektrolyten. Mit einem der in HyFlow entwickelten Demonstratoren können Großverbraucher wie Unternehmen, Stadtwerke, Krankenhäuser oder Rechenzentren optimale Anlagengrößen für den eigenen Bedarf ermitteln. Dabei wird anhand ihres bisherigen Strombedarfs ermittelt, welches Speichersystem mit…
…mit monolithisch-integrierten Terahertz-Detektoren für industrielle Anwendungen. Das Ferdinand-Braun-Institut hat einen Terahertz-Linienscanner für Kunststoff-Bauteile entwickelt, mit dem sich auch größere Scanlinienlängen im industriellen Umfeld kostengünstig realisieren lassen. Der Technologiedemonstrator basiert erstmals vollständig auf monolithisch-integrierten Terahertz-Detektoren. Es gibt wohl kaum eine Person, die ihr noch nicht begegnet ist, denn Terahertzstrahlung (THz) wird routinemäßig an Flughäfen zur Sicherheitskontrolle eingesetzt. Sie durchdringt Kleidung, organisches Gewebe und viele weitere Materialien, wie etwa Kunststoffe, Polymere oder Keramik. In der Industrie eignet sie sich für die zerstörungsfreie…
Welche Faktoren bestimmen, wie schnell sich eine Batterie laden lässt? Dieser und weiteren Fragen gehen Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit computergestützten Simulationen nach. Mikrostrukturmodelle tragen dazu bei, neue Elektrodenmaterialien zu entdecken und zu untersuchen. Für Natrium-Nickel-Manganoxid als Kathodenmaterial in Natrium-Ionen-Batterien zeigen die Simulationen Änderungen der Kristallstruktur beim Ladevorgang. Sie führen zu einer elastischen Verformung, wodurch die Kapazität schrumpft. Die Forschenden berichten in der Zeitschrift npj Computational Materials. (DOI: 10.1038/s41524-024-01258-x) Die Forschung zu neuen Batteriematerialien zielt nicht nur…
… für ultraleichte und kompakte Augmented-Reality-Systeme. Im Rahmen des Projektes HOT („Hochperformante transparente und biegbare Mikro-Elektronik für photonische und optische Anwendungen“) haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS ein semi-transparentes Mikrodisplay entwickelt. Dieses Mikrodisplay ist deutlich leichter als herkömmliche combiner-basierte optical see-through near-to-eye Systeme und bietet eine hohe Auflösung. Auf der SID Display Week 2024 in San José, USA, wird das Mikrodisplay auf dem German Pavillon, Stand Nr. 1124 präsentiert. In der heutigen Zeit drängen immer mehr Augmented-Reality (AR)-Brillen…
Forschungsprojekt HILaM Bei der Fertigung von Leiterplatten werden mikrometerfeine Durchkontaktierungen, sogenannte Microvias, in mehrlagige Leiterplatten gebohrt. Laserbohrer bewältigen diese Strukturierung mit hohem Durchsatz und einer Präzision von wenigen Mikrometern. Ein Messverfahren auf Basis laserinduzierter Plasmaspektroskopie soll dabei in Zukunft die Qualität der Bohrungen inline prüfen und den Prozess regeln. Die Produktion moderner Leiterplatten mit hoher Leiter- und Bauteildichte ist extrem anspruchsvoll. Die Verbindungen zwischen den Schichten werden mithilfe von Lasern gebohrt. Diese Microvias haben Durchmesser von weniger als 200 Mikrometer….
Um die Sicherheit von Brücken, Kränen, Pipelines, Windrädern und vielem mehr zu überwachen, werden Dehnungssensoren benötigt. Eine grundlegend neue Technologie dafür haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Bochum und Paderborn entwickelt. Anders als herkömmliche Systeme verbraucht sie keinen Strom und ist nahezu temperaturunempfindlich. Um die Sensoren marktreif zu machen, bereiten Dr. Philip Schmitt, Dr. Lisa Schmitt und Henning Mays vom Lehrstuhl für Mikrosystemtechnik der Ruhr-Universität Bochum gemeinsam mit Steffen Wittemeier, ehemals an der Universität Paderborn, die Gründung des Start-ups „mechIC“ vor,…
… ermöglichen deutliche Leistungssteigerung elektrischer Antriebe. Überhitzende Komponenten limitieren die Leistungsfähigkeit von Antriebssträngen bei Elektrofahrzeugen erheblich. Wechselrichtern fällt dabei eine große thermische Last zu, weshalb sie unter hohem Energieaufwand aktiv gekühlt werden müssen. Im Projekt Dauerpower entwickelt das Fraunhofer IZM zusammen mit Projektpartnern aus der Autoindustrie einen elektrischen Wechselrichter, der aufgrund eines optimierten Kühlmanagements bei einer geringeren Betriebstemperatur arbeiten kann, wodurch es zu weniger Verlustleistung kommt. Neben einer längeren Volllastnutzung kann dadurch auch die benötigte Halbleiterfläche verringert werden, was die…
Forschungsteam der Frankfurt UAS entwickelt Prototyp für Privathaushalte: Förderzusage vom Land Hessen für 2. Projektphase. Wasserstoff als Energieträger der Zukunft ist nicht frei verfügbar, sondern muss aufwendig hergestellt werden. Das Forschungsprojekt „Smartes Tankgerät für Wasserstoff“ verfolgt die Idee, dessen Herstellung so zu vereinfachen, dass ein Einsatz auch in Privathäusern oder kleinen Gewerbebetrieben gelingt. Es soll möglich sein, grünen Wasserstoff aus reinem Wasser mittels Elektrolyse in einer kleinen Anlage herzustellen, die mit regenerativer Energie, beispielsweise Solarstrom aus der hauseigenen Photovoltaik-Anlage, betrieben…
Im hochaktuellen und innovativen Aufgabenumfeld der MIMO-Technologie-Etablierung in der optischen Datenübertragung ist die Promotion von Jasmeet Singh M. Eng. positioniert. Unter dem Titel „Joint-Transceiver Design for Short Reach Multi-mode Fibre Systems“ verteidigte der 30-Jährige, gebürtige Inder am 9. April 2024 seine Doktorarbeit in Madrid. Jasmeet Singh konnte zur Erstellung seiner wissenschaftlichen Arbeit die Forschungsausstattung am Bereich Elektrotechnik und Informatik der Fakultät für Ingenieurwissenschaften intensiv nutzen. Unterstützung auf dem Weg vom Master direkt zur Promotionsphase „Ich bin sehr stolz auf Jasmeet…
Deutsch-französisches Projekt will mit Licht winzige Magnete manipulieren. Die Spintronik gilt als zukunftsträchtiges Feld in der Physik. Sie verspricht schnellere Elektronikbauteile, empfindlichere Sensoren oder neue Ansätze für den Quantencomputer. Allerdings sind noch grundlegende Fragen offen. Antworten darauf suchen ab April das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und das Interdisziplinäre Zentrum für Nanowissenschaften Marseille (CINaM) im gemeinsamen Forschungsprojekt Nano-PLASMAG. Im Fokus stehen nanometerkleine, regelmäßig geformte Würfel aus purem Gold. Sie sollen als eine Art Dolmetscher dienen und Licht möglichst effektiv an Nanomagnete koppeln,…
Die an der TU Graz entwickelte laserbasierte Technologie ermöglicht die kontinuierliche Echtzeitanalyse von Luftschadstoffen sowie deren Interaktion mit anderen Gasen und Sonnenlicht. Sonnenlicht hat einen großen Einfluss auf chemische Prozesse, vor allem seine energiereiche UV-Strahlung wird von allen Materialien stark absorbiert und löst photochemische Reaktionen der in der Luft vorhandenen Stoffe aus. Ein bekanntes Beispiel ist die Bildung von bodennahem Ozon, wenn UV-Licht auf Stickoxide trifft. Das Team um Birgitta Schultze-Bernhardt (2.v.r.) am weltweit ersten Breitband-UV-Dualkamm-Spektrometer. Helmut Lunghammer – NAWI…
Ein verbessertes Ladeprotokoll könnte die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien deutlich verlängern. Das Laden mit hochfrequentem gepulstem Strom verringert Alterungseffekte. Dies zeigte ein internationales Team unter der Leitung von Philipp Adelhelm (HZB und Humboldt-Universität) in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Berlin und der Aalborg University in Dänemark. Besonders aufschlussreich waren Experimente an der Röntgenquelle BESSY II. Lithium-Ionen-Batterien sind leistungsstark und werden überall eingesetzt, von Elektrofahrzeugen bis zu elektronischen Geräten. Allerdings nimmt ihre Kapazität im Laufe von Hunderten von Ladezyklen allmählich ab. Die…
Tests bestätigen Qualität von gereinigtem Graphit aus alten Lithium-Ionen-Akkus. Lithium-Ionen-Batterien sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Entsprechend hoch ist die Zahl der Altbatterien. In ihnen stecken wichtige Rohstoffe wie Graphit. Dieses Mineral so zu recyceln, dass es mit gleicher Leistung wieder für neue Batterien genutzt werden kann, ist ein wichtiges Ziel. Forschende des Helmholtz-Instituts Ulm und des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) haben nun nachgewiesen, dass eine Graphit-Aufbereitungstechnologie den gewünschten Erfolg hat. Das gereinigte Graphit…
Die Wechselwirkungen zwischen Phosporsäure und dem Platin-Katalysator in Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzellen sind komplexer als bisher angenommen. Röntgen-Experimente an BESSY II in einem mittleren Energiebereich (tender x-rays) haben die vielfältigen Oxidationsprozesse an der Platin-Elektrolyt-Grenzfläche entschlüsselt. Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Feuchtigkeit in der Brennstoffzelle diese Prozesse beeinflusst, so dass sich hier Möglichkeiten bieten, um Lebensdauer und Wirkungsgrad von Brennstoffzellen zu erhöhen. Wasserstoff-Brennstoffzellen wandeln die chemische Energie von Wasserstoff (H2) in elektrische Energie um. Als mikro-stationäre Stromquellen eignen sich vor allem die Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen…
Um den Bau von mehr Windkraftanlagen in der Schweiz zu ermöglichen, optimieren Forschende Modelle mit senkrechten Rotoren. Sie sind kompakter und leiser als klassische Windräder. Die niedrigere Stromproduktion von Solaranlagen und Stauseen im Winter ist eine der grossen Herausforderungen für die Energiewende in der Schweiz. Windkraftanlagen, deren Wirkungsgrad sich in der kalten Jahreszeit verdoppelt, könnten deswegen beim Umstieg auf erneuerbare Energien eine entscheidende Rolle spielen. Da sie allerdings viel Platz benötigen und laut sind, ist es schwierig, neue Standorte für…
– zukunftsträchtige Klimatechnologie Elastokalorik. Gerade mal eine kleine Flasche hat Platz im ersten Kühlschrank der Welt, der mit künstlichen Muskeln aus Nickel-Titan kühlt. Aber der Mini-Prototyp, den das Team der Professoren Stefan Seelecke und Paul Motzki vom 22. bis 26. April auf der Hannover Messe vorstellt, hat es in sich: Er zeigt, dass die Elastokalorik praxistauglich wird. Diese klimaschonende Kühl- und Heiztechnologie ist weit energieeffizienter und nachhaltiger als die heutigen Verfahren. Das Forschungsteam entwickelt die neue Klimatechnik in mehreren Forschungsprojekten…
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