Energie & Elektrotechnik

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Zerstörungsfreie Vor-Ort-Analyse organischer Stoffe

… durch kleine modulare Spektrometerplattform. Kompakte und ultrakompakte Nahinfrarot-Spektralanalysesysteme zur Bewertung organischer Substanzen sind für verschiedene Branchen wie die Lebensmittel-, Textil- oder Pharmaindustrie von entscheidender Bedeutung. Eine zerstörungsfreie Analyse vor Ort schafft Sicherheit in der Qualitätsüberwachung und spart Zeit. Die am Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS entwickelte nicht-resonante Scanning Mirror Micro Spectrometer (SMMS)-Plattform bietet eine kompakte und kostengünstige Alternative zu teuren auf Zeilensensoren basierenden Tischgeräten und ermöglicht darüber hinaus eine individuelle Spektrometerkonfiguration. Auswahl möglicher Messproben der SMMS-Plattform des Fraunhofer…

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Neues Multisensorsystem für die Wasseranalytik

Neue Maßstäbe bei der Beurteilung von Wasserqualität… Mit bahnbrechenden Entwicklungen auf dem Gebiet der chemischen Sensorik setzt das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS neue Maßstäbe bei der Beurteilung der Wasserqualität für Mensch und Umwelt. Neben den entscheidenden Parametern, wie Leitfähigkeit und pH-Wert, spielen künftig auch Nährstoffe wie Nitrat, Phosphat und Kalium als Schlüsselionen eine wichtige Rolle. Ihre Bewertung hat insbesondere in der Umweltanalytik, der Landwirtschaft und der Wasserwirtschaft eine große Bedeutung. Im Geschäftsfeld Chemische Sensorik hat das Forschungsteam des Fraunhofer…

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Intelligentes Lademanagement für E-Busflotten

Seit Dezember 2023 bedient Albus mit sieben E-Bussen Salzburgs erste vollelektrische Buslinien. Weitere E-Busse werden folgen. Die Umstellung von fossil betriebenen Flotten auf E-Busse sowie der Betrieb von großen E-Busflotten sind jedoch mit einigen Herausforderungen verbunden. Salzburg Research entwickelt dafür mit dem Elektrotechnik-Komplettanbieter EQOS Energie, dem Telematik-Anbieter Consilio und dem Busbetreiber Albus ein einzigartiges Lademanagement für E-Busflotten. Die ersten beiden E-Bus-Linien in und um Salzburg zeigen, dass die nachhaltige Mobilitätswende sowohl in der Stadt wie auch im Umland bereits angekommen…

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Pyrolyse von synthetischem Methan

Negative Emissionen trotz enormem Energieaufwand. Aus der Wüste in die Schweizer Industriehalle: Im Rahmen der neuen Empa-Forschungsinitiative «Mining the Atmosphere» verfolgen Forschende das Ziel, erneuerbare Energie im «Sonnengürtel» der Erde zu ernten, einige Male umzuwandeln und über weite Strecken dorthin zu transportieren, wo sie benötigt wird. Ein Blick auf die Energie- und Treibhausgasbilanzen zeigt: Das Konzept benötigt zwar viel Energie, kann aber insgesamt zu negativen CO2-Emissionen führen. Die Industrie ist neben dem Gebäudepark und der Mobilität der drittgrösste Energieverbraucher der…

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Strukturwandel-Projekt will Laserfusion näher an die Anwendung bringen

Die Fusion von Wasserstoffkernen gilt als vielversprechende Option, auf der Erde eine ergiebige und nachhaltige Energiequelle zu schaffen. Das Problem? Um den Prozess der Kernfusion in Gang zu setzen, sind extrem hohe Drücke und Temperaturen erforderlich. Technologisch könnte das mittels Laserblitzen („Laser- oder Trägheitsfusion“) erreicht werden. Dr. Tobias Dornheim vom Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) möchte mit dem Projekt „Röntgenlaser-Optimierung der Laserfusion“ (ROLF) das theoretische Verständnis rund um die Kompression des Wasserstoffs verbessern. Statt der…

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Grüner Wasserstoff braucht Nachhaltigkeitskriterien

Grüner Wasserstoff gilt als einer der wesentlichen Bausteine für eine klimaneutrale Zukunft. Um die Klimaschutzziele zu erreichen, ist Deutschland insbesondere auf Importe von grünem Wasserstoff angewiesen. Doch wie lässt sich sicherstellen, dass bereits während der Produktion Umwelt- und Sozialstandards eingehalten werden? Welche Nachhaltigkeitskriterien sind darüber hinaus essentiell? Und was kann die Politik konkret tun? Antworten auf diese Fragen skizziert die Kurzstudie „Politische Instrumente zur Gewährleistung der Nachhaltigkeit von Wasserstoffimporten“ des Wuppertal Instituts, die im Projekt SUST-H2 im Auftrag von Brot…

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Gute Aussichten für Altermagnete in der spinbasierten Elektronik

Verbindung CrSb zeigt vielversprechende Eigenschaften für elektronische Anwendungen. Altermagnete stellen eine neue Materialklasse im Magnetismus dar, die neue Anwendungen in der spinbasierten Elektronik ermöglichen könnte. Ihr magnetisch geordneter Zustand besteht aus einer antiparallelen Anordnung von mikroskopischen magnetischen Momenten, den Spins, so wie bei Antiferromagneten. Im Gegensatz zum Antiferromagnetismus ermöglicht der altermagnetische Zustand ohne Nettomagnetisierung jedoch die Erzeugung elektrischer Ströme mit einer Spinpolarisation, wie sie in der spinbasierten Elektronik benötigt wird. Damit vereinen Altermagnete die Vorteile von Antiferromagneten, das heißt eine…

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Scale4Edge startet in zweite Projektphase

Zukunftsfähige Spezialprozessoren für die Technologiesouveränität in Deutschland standen auf der Tagesordnung der gemeinsamen Veranstaltung der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekte KI-Mobil, KI-Power und Scale4Edge. Die Auftaktveranstaltung in Kaiserslautern läutete Mitte Februar die zweite Projektphase ein. Zukunftsfähige Spezialprozessoren für die Technologiesouveränität in Deutschland standen auf der Tagesordnung der gemeinsamen Veranstaltung der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekte KI-Mobil, KI-Power und Scale4Edge. In zwei Phasen werden Entwicklungsplattformen für zukunftsfähige Spezialprozessoren (ZuSE) mit Fokus auf Hardware…

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F-HiL Reloaded: Innovatives Testsystem

… für die Prüfung, Verifizierung und Validierung von netzbildenden Anlagen. Das vom BMWK geförderte Verbundforschungsprojekt „F-HiL Reloaded“ widmet sich der Erforschung und Entwicklung eines ganzheitlichen Power-Hardware-in-the-Loop Test-, Prüf- und Validierungssystems für die Integration von netzbildenden Stromrichtern in das Energieversorgungssystem sowie intelligenter Prüfverfahren. Das Konsortium setzt sich zusammen aus der Siemens AG, der OPAL-RT Germany GmbH, der SUMIDA Components & Modules GmbH, der Moeller Operating Engineering GmbH, dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik sowie der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg. Das Projekt wurde Ende…

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Fertigungstechnologien für preisgünstige und sichere Aluminium-Ionen-Batterien

Das Verbundprojekt BALU entwickelt Fertigungstechnologien für Aluminium-Graphit-Dual-Ionen-Batterien (AGDIB). Ziel ist der Transfer der AGDIB-Zellfertigung vom Labormaßstab in industriekompatible Produktionsumgebungen. Zentrale Aspekte sind der Einsatz unkritischer Rohstoffe sowie umweltverträgliche Herstellung und Wiederverwertbarkeit. Die AGDIB-Technologie könnte eine Alternative zu kosten- und materialintensiven Lithium-Titan-Oxid-Zellen sein. Im Verbundprojekt »BALU – Fertigungstechnologie für Batteriezellkonzepte auf Basis der Aluminium-Ionen-Technologie« entwickelt ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen und spezialisierten Industrieunternehmen die Aluminium-Graphit-Dual-Ionen-Batterie (AGDIB) weiter. Aufgrund der hohen Leistungsdichte besitzt die AGDIB-Technologie ein großes Potential im Bereich hochdynamischer Lastanforderungen und…

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Schnelllade-Standorte E-Lkw

E-Lkw: Was gilt es beim flächendeckenden Aufbau von Schnelllade-Standorten zu beachten? Im Projekt »HoLa« werden an fünf Standorten entlang der A2 zwischen Berlin und dem Ruhrgebiet insgesamt acht Hochleistungsladepunkte mit dem Megawatt Charging System (MCS) für Lkw aufgebaut und im realen Logistikbetrieb genutzt. Aus den bisherigen Forschungsergebnissen wurden Handlungsempfehlungen abgeleitet, die wichtige Erkenntnisse für einen flächendeckenden bundesweiten Ladeinfrastrukturausbau beinhalten. Alle Ergebnisse wurden heute auf einer europäischen »HoLa«-Konferenz in Berlin vorgestellt und sind in einem Bericht festgehalten.   Ladepunkte entlang der…

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CO2 aus der Luft filtern bleibt teurer als erhofft

CO2 in gros­sem Stil aus der Luft zu fil­tern, wird zwar mit­tel­fris­tig güns­ti­ger, aber nicht so güns­tig wie bis­her an­ge­nom­men. Zu die­sem Schluss kom­men ETH-​Forschende auf­grund ei­ner neu­en Schät­zung. Die An­stren­gun­gen zur Ver­mei­dung von CO2-​Emissionen soll­ten da­her kei­nes­falls re­du­ziert wer­den, schrei­ben sie. In Kür­ze ETH-​Forschende be­rech­nen, dass es im Jahr 2050 zwi­schen 230 und 540 Dol­lar kos­ten könn­te, ei­ne Ton­ne CO2 aus der Luft zu ent­fer­nen. Bis­her ging man von halb so ho­hen Kos­ten aus. Die For­schen­den ver­glei­chen die po­ten­zi­el­len…

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Schneller laden mit Diamanten

Diamant zeichnet sich durch eine unerreichte Wärmeleitfähigkeit aus. Das Material eignet sich daher ideal zur Kühlung von elektronischen Komponenten mit hohen Leistungsdichten, wie sie etwa in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Forschenden von Fraunhofer USA, einer selbständigen Auslandsgesellschaft der Fraunhofer-Gesellschaft, ist es gelungen, hauchdünne Nanomembranen aus synthetischem Diamant zu entwickeln, die sich in elektronische Bauteile integrieren lassen, wo sie die lokale Wärmebelastung um das bis zu Zehnfache reduzieren können. Auf diese Weise können die Fahrleistung und Lebensdauer von E-Autos gesteigert werden. Auch…

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RISEnergy: Innovationen für die Klimaneutralität beschleunigen

Die EU strebt bis 2050 Klimaneutralität an. Das Projekt RISEnergy (steht für: Research Infrastructure Services for Renewable Energy) soll auf dem Weg dorthin die Entwicklung von Innovationen für erneuerbare Energien bis zur Markteinführung beschleunigen. Ein Schwerpunkt des Projekts ist es, Forschenden und Unternehmen den Zugang zu Forschungsinfrastrukturen in europäischen und nichteuropäischen Ländern zu erleichtern. Das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) geleitete Projekt startet am 1. März 2024. Die Europäische Kommission finanziert RISEnergy mit rund 14,5 Millionen Euro für viereinhalb…

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Neuer Verbund will nachhaltigere Batterien auf Natrium-Basis entwickeln

Die Batterien der Zukunft müssen leistungsfähig und nachhaltig zugleich sein. Ein neues Verbundprojekt, koordiniert von der Uni Würzburg, will Natrium-Ionen-Batterien für diese Anforderungen fit machen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert den Verbund mit gut zwei Millionen Euro. Beteiligt sind das Karlsruher Institut für Technologie / Helmholtz-Institut Ulm und das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC Würzburg / F&E Zentrum Elektromobilität Bayern. Zu den herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien gibt es eine vielversprechende Alternative, und zwar die Natrium-Ionen-Batterien. In ihnen sind es Natrium- statt…

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Entwicklung der ersten Wasserstoff-Straßenbahn Europas

Professur Alternative Fahrzeugantriebe erarbeitet Betankungsstrategie, entwickelt Simulationsmodelle zur Alterung des Antriebstranges und vermisst das Brennstoffzellensystem vor dessen Integration in die Straßenbahn. Die Professur Alternative Fahrzeugantriebe der Technischen Universität Chemnitz (TUC) ist Teil eines sächsischen Konsortiums, das Ende 2026 in Görlitz Europas erste Straßenbahn mit Wasserstoffantrieb auf die Schiene bringen will. Für dieses ehrgeizige Projekt wurden Fördermittel von rund acht Millionen Euro zugesagt, von denen 1,2 Millionen Euro an die TUC gehen. Unter Federführung der Hörmann Vehicle Engineering GmbH in Chemnitz…

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