Energie & Elektrotechnik

Neuartiges Parabolrinnen-Solarmodul entsteht an TU Graz. Mittels Hohlspiegel auf Photovoltaik-Zellen gebündelte Sonnenstrahlen liefern nicht nur Strom, sondern auch thermische Energie zum Heizen oder Kühlen. Drei technologische Innovationen verringern die Kosten erheblich. Ein internationales Team unter der Leitung von Armin Buchroithner vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik der TU Graz hat einen Parabolrinnenkollektor und kostengünstige Photovoltaikzellen entwickelt, mit denen sich Solarstrom und thermische Energie zugleich gewinnen lässt. Der Parabolspiegel bündelt das Sonnenlicht auf die in der Brennlinie angeordneten Photovoltaikzellen. (c)…

Erdwärme-Anlagen zu planen ist aufwendig und teuer. Eine optimierte Planung will die HTWK Leipzig mit einer Open-Source-Software ermöglichen. Seit Januar 2024 erforscht die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft, wie Planer großflächige Anlagen für oberflächennahe Geothermie standortbezogen zuverlässiger dimensionieren können. Dadurch können die Investitions- und Betriebskosten gesenkt und die Anlagen für Bauherren lukrativer werden. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert das Forschungsprojekt mit 2,2 Millionen Euro. Vor dem Bau…

Welches Potenzial haben Mehrfamilienhäuser und Nichtwohngebäude? Für den Markthochlauf der Elektromobilität in Deutschland spielt auch eine gut ausgebaute Ladeinfrastruktur eine wichtige Rolle – gerade in Großstädten mit vielen Mehrfamilienhäusern und Nichtwohngebäuden bleibt das Laden über Nacht aber für viele eine Herausforderung. Eine neue Studie der Fraun-hofer-Institute ISI und ISE im Auftrag von Transport & Environment (T&E) un-tersucht, welche Bedarfe und Potenziale Mehrfamilien- und Nichtwohngebäu-de für die Ladeinfrastruktur bieten – gerade auch mit Blick auf die Novelle des Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetzes (GEIG). Zwischen…

Empa-/ETH-Spin-off möchte Energieeffizienz steigern. Industrielle Abwärme ist eine brachliegende Goldgrube: Sie fällt in grossen Mengen an, wird aber kaum effizient genutzt. Eine neuartige Maschine von Empa-Experten und ihren Partnern, die aus einer innovativen Motorentechnologie entstand, könnte das ändern – auch mit Hilfe eines «Empa Entrepreneur Fellowship», mit dem der Empa-Forscher und Jungunternehmer Andyn Omanovic kürzlich ausgezeichnet wurde. Gute Ideen machen zuweilen überraschende Karrieren. Über Jahre hatten Fachleute der Empa an einer innovativen Ventilsteuerung für Verbrennungsmotoren gearbeitet – mit Hilfe von…

Start-Up und Universität Stuttgart erzielen erste Erfolge. Anfang 2023 startete die Kooperation zwischen dem Druckluft-Start-Up WRS Energie und dem Institut für Energieeffizienz in der Produktion EEP der Universität Stuttgart. Die Zusammenarbeit wird vom Land Baden-Württemberg im Rahmen von Invest BW mit 500.000 € bezuschusst. Nach einem Jahr liegen nun die ersten Ergebnisse vor. Sie haben das Potenzial für bahnbrechende Veränderungen in der Industrie. Druckluft ist der teuerste Energieträger in Unternehmen. Die gute Nachricht: Es gibt große Einsparpotenziale von durchschnittlich 30…

Das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES unterstützt gemeinsam mit der ENERTRAG SE die Planung eines großen Onshore-Windparks als Teil des grünen Wasserstoffprojekts HYPHEN in Namibia. Mit einer Fläche von 4.000 km2 und einer Leistung von vier Gigawatt (GW) stellt allein die Größenordnung erhebliche Herausforderungen an derzeitige Standortbewertungsmethoden dar. Das Fraunhofer IWES setzt daher auf innovative und präzise Ansätze zur Windfeldberechnung, um den Ertrag zu optimieren. Grüner Wasserstoff ermöglicht die Speicherung und den Transport von Solar- und Windenergie in großem Umfang und…

QBlade-Ocean ist effizient, präzise und liefert alles, um Offshore-Windanlagen zu simulieren. Schwimmende Windräder haben das Potenzial, die Ausbeute an Windenergie um ein Vielfaches zu erhöhen. Das EU-Projekt FlOATECH erforscht, wie diese Technologie einem wirtschaftlichen Durchbruch näher gebracht werden kann. Die Technologie der schwimmenden Offshore-Windenergieanlagen hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Offshore-Turbinen werden sie auf schwimmenden Plattformen gebaut, die mit Ankerleinen im Meeresgrund befestigt werden. Sind feststehende Offshore-Windkraftanlagen auf eine Tiefe von circa 50…

Forschungsteam der Universität Freiburg entwickelt 3D-gedruckte pneumatische Logikmodule, die die Bewegungen von Softrobotern allein durch Luftdruck steuern. Diese Module ermöglichen eine logische Schaltung des Luftstroms und können so eine elektrische Steuerung imitieren. Mit den Modulen ist es zum ersten Mal möglich, flexible und elektronikfreie Softroboter vollständig im 3D-Drucker mit konventionellem Druckmaterial herzustellen. Softroboter können in Zukunft Aufgaben übernehmen, an denen herkömmliche Roboter scheitern. Die weichen Roboter könnten in schwer zugänglichem Gelände und in Umgebungen zum Einsatz kommen, in denen sie…

Die oberirdischen Gasleitungen des neuen Forschungsstands im Wasserstoffdorf Bitterfeld-Wolfen werden am 20. März 2024 erstmals öffentlich gezeigt. Auf dem Testfeld erforscht die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft den Transport von Wasserstoff in herkömmlichen Kunststoff-Gasleitungen. Seit Oktober 2023 ist das Wasserstoffdorf um einen Komponenten-Versuchsstand reicher: Zwei oberirdische Rohrleitungen sind mit zahlreichen Komponenten aus dem Erdgas-Transport bestückt. Ein Forschungsteam um HTWK-Professor Robert Huhn testet den Einfluss von Wasserstoff auf verschiedene Absperr-Armarturen…

Fortschrittliches Material für die Solarkraftstofftechnologie. Nachhaltige Kraftstoffe aus Sonnenenergie zu gewinnen, ist ein ambitioniertes Vorhaben und stellt Mensch und Material vor große Herausforderungen. Im Projekt MAfoS entwickeln Forschende des Fraunhofer-Zentrums für Hochtemperatur-Leichtbau HTL Werkstoffe für die erste industrielle Solar-to-Fuel-Demonstrationsanlage. Es klingt fast märchenhaft: In einem hohen, Spiegel-besetzten Turm entstehen aus Wasser, CO2 und Sonnenlicht nachhaltige Kraftstoffe. Zu diesem Plan steuern Fraunhofer-Expertinnen und -Experten ihr Know-how in einem besonderen Projekt bei: »Material Advancements for Solar Fuels Technology«, kurz MAfoS heißt das…

Photovoltaik-Module auf Basis von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen haben das Potenzial deutlich höhere Wirkungsgrade zu erzielen als heutige Silizium-PV-Module. Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE fertigte nun aus Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen von Oxford PV ein PV-Modul mit einem Wirkungsgrad von 25 Prozent und einer Leistung von 421 Watt auf einer Fläche von 1,68 Quadratmetern. Es ist das effizienteste Silizium-Perowskit-Tandem Solarmodul der Welt im industriellen Format. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzten für die Herstellung Anlagen im Module-TEC des Fraunhofer ISE, die bereits in der…

Metallkissen stellen aufgrund ihrer hohen chemischen und thermischen Beständigkeit in vielen Anwendungen eine sinnvolle Alternative zu Elastomerkomponenten dar. Die Elastizität und Dämpfung der Drahtgeflechte beruht auf der Wechselwirkung einzelner Drahtsegmente während der Verformung – ein Mechanismus, der sich auch in der Änderung der elektrischen Eigenschaften widerspiegelt. Am Fraunhofer LBF wurde dieser Effekt nun in Form eines neuen Sensorkonzepts nutzbar gemacht und prototypisch umgesetzt. Die entwickelte Sensorik besticht durch ihre kostengünstige, bauraumneutrale Integration in bestehende Systeme und erlaubt dort die Erfassung…

Forschende entwickeln einen neuartigen Sensor, der auf bestimmte Schallwellen reagiert und dadurch in Schwingung versetzt wird. Der Sensor ist ein Metamaterial, das seine speziellen Eigenschaften durch die Strukturierung des Materials erlangt. Passive schallempfindliche Sensoren könnten zur Überwachung von Bauten, Erdbeben oder gewissen medizinischen Geräten eingesetzt werden und Millionen von Batterien einsparen. Sensoren, die Infrastrukturen wie Brücken oder Bauten überwachen oder die in medizinischen Geräten wie Gehörprothesen eingesetzt werden, brauchen permanent Strom. Die Energie dafür stammt in der Regel aus Batterien,…

Deutlich höhere Speicherkapazität, sicherer Betrieb und Langlebigkeit: Das versprechen sich Industrie und Forschung von künftigen Feststoffbatterien im Vergleich zu konventionellen Lithium-Ionen-Batterien. Ein Verbund, an dem die UDE maßgeblich beteiligt ist, hat sich zum Ziel gesetzt, Prototypen bis hin zum Pilotmaßstab zu realisieren. Das entscheidende Anodenmaterial entstand im Institut für Energie- und Materialprozesse der Uni. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt* für zwei Jahre mit 1,7 Mio. Euro. Feststoffbatterien sind in ihrem Aufbau mit konventionellen Lithium(Li)-Ionen-Batterien vergleichbar. Der namensgebende Unterschied ist der…

…benötigt viel Erneuerbare Energien in Baden-Württemberg. Baden-Württemberg plant bis zum Jahr 2040 klimaneutral zu sein. Der Ausbau der Erneuerbaren Energien muss in dem Bundesland allerdings schneller vorankommen, um den bis zum Jahr 2040 stark steigenden Strombedarf zu decken. Doch selbst wenn die aktuellen Ziele der Landesregierung für den Erneuerbaren-Ausbau umgesetzt werden sollten, bleibt ein erheblicher Import-bedarf für Strom. Das sind zentrale Ergebnisse der »BW-Stromstudie«, die im Auftrag der Industrie- und Handelskammern (IHKs) in Baden-Württemberg durch das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme…

Abhängigkeit von Kohle und Gas könnte als erstes auf dem afrikanischen Kontinent überwunden werden – Studie untersucht Voraussetzungen für postfossiles Szenario. Bis ins Jahr 2040 könnten 80 Prozent der benötigten Energie in Afrika von Solar-, Wind- und Wasserkraft kommen – wenn die Leistung der vorhandenen Kraftwerke voll ausgeschöpft und alle derzeit geplanten Anlagen auch gebaut würden. Zu diesem Schluss kommt eine gemeinsame Studie der Universität Tübingen, der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, der Universität Osnabrück und der University of Rwanda, die…