Energie & Elektrotechnik

Bei Produktionsprozessen Rohmaterial und Energie einzusparen, lautet die Devise der Zeit. So auch beim Schweißen. Künstliche Intelligenz (KI) kann bei dieser Aufgabe helfen – allerdings braucht man die entsprechenden Daten, um die Systeme anzulernen. Daten, die viele Kunden nicht aus der Hand geben wollen. Föderiertes Lernen kann dieses Dilemma lösen: Für die Firma Lorch hat das Fraunhofer IPA ein entsprechendes KI-Konzept entwickelt. Fachpersonal ist rar. Betriebe müssen daher vielfach auf unerfahrenes Personal zurückgreifen. Bedienfehler werden somit wahrscheinlicher – was den…

Im Rahmen einer gemeinsamen Berufung mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), wo sie weiterhin das Institut für Elektrochemische Energiespeicherung leitet, ist Prof. Dr. Yan Lu jüngst an die Friedrich-Schiller-Universität Jena berufen worden. Hier ist die neue Professorin Hybridmaterialien für elektrochemische Energiespeicher und Wandler zudem Ko-Direktorin des 2023 in Jena von Universität und HZB gegründeten Helmholtz-Instituts für Polymere in Energieanwendungen Jena (HIPOLE Jena). „Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien sind zwar sehr leistungsfähig, aber auch teuer, denn sie benötigen neben Lithium auch Metalle wie Nickel und…

BMBF fördert »FB2-SiSuFest« zur Bewertung neuartigen Speichermaterials. Neuartiges Speichermaterial für die Feststoffbatterie steht im Fokus des Projekts »FB2-SiSuFest – Evaluation von Siliziumanoden in sulfidischen Festkörperbatterien«. Siliziumnitridbasierte Partikel könnten als vielversprechendes Anodenmaterial eine hohe Speicherkapazität mit einem stabilen und sicheren Betrieb ermöglichen. Der Forschungsverbund aus renommierten Partnern erhält eine Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in Höhe von 1,7 Mio. Euro im Rahmen der Förderrichtlinie »Clusters Go Industry« als Teil des FestBatt-Clusters. Die Laufzeit des Projekts erstreckt sich von…

Freie Ladungsträger in Perowskit-Solarzellen sind vermutlich in besonderer Weise vor dem Zerfall geschützt, wie Forschende des Forschungszentrums Jülich mittels neuartiger Photolumineszenz-Messungen herausgefunden haben. Hocheffizient und preiswert in der Herstellung – Perowskit-Solarzellen sorgten in den letzten Jahren immer wieder für Überraschungen. Wissenschaftler:innen des Forschungszentrums Jülich sind nun mithilfe einer neuen Photolumineszenz-Messtechnik auf eine weitere Besonderheit gestoßen. Denn auch der Verlust von Ladungsträgern folgt bei diesem Zelltyp anderen physikalischen Gesetzmäßigkeiten, als man es von den meisten Halbleitern her kennt. Womöglich ist dies…

…setzt Maßstäbe für High-Performance Elektronik. Der Platz wird eng auf elektronischen Chips: Hochleistungsfähige Elektronik erfordert immer mehr Verbindungen auf kleinstem Raum, bisherige Verfahren stoßen dabei jedoch an ihre Grenzen. Forschende vom Fraunhofer IZM-ASSID haben gemeinsam mit Partner*innen eine von der NanoWired GmbH patentierte Verbindungstechnologie weiterentwickelt, die auf Kontaktierungen im Nanometer-Maßstab abzielt. Zusätzlich zur Technologie demonstrieren sie, wie diese für die industrielle Fertigung auf 300 mm Wafern angewandt werden kann. Für eine effiziente digitale Zukunft und technologische Souveränität erweisen sich Hoch-…

Kreislaufwirtschaft… Immer mehr Elektroautos werden verkauft, dementsprechend steigt die An-zahl der produzierten Elektromotoren. Diese werden am Ende ihrer Nutzungsdauer geschreddert und anschließend recycelt. Einzelne Komponenten und Baugruppen können nicht mehr wiederverwendet werden. Nachhaltige Werterhaltungsstrategien, um Elektromotoren im Sinne einer modernen Kreislaufwirtschaft aufzuarbeiten und wiederzuverwerten, fehlen bislang. Im Projekt REASSERT verfolgen Forschende am Fraunhofer IPA gemeinsam mit Industriepartnern verschiedene Ansätze, die die Reparatur, Aufarbeitung und erneute Verwendung des Elektromotors ebenso umfassen wie neue Designs für die Kreislaufwirtschaft. Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs…

Südafrika könnte als sicherer Produzent für grünen Wasserstoff – auch als Lieferant für Deutschland – in den kommenden Jahren eine wichtige Rolle spielen. Herausforderungen gibt es aktuell jedoch bei der Speicherung und Verteilung des Rohstoffs. Hier knüpft das kürzlich gestartete Fraunhofer-Verbundprojekt »HySecunda« an, in dem neun Fraunhofer-Institute sowie die Fraunhofer Academy kooperieren. Im Projekt sollen optimierte Lösungen zur Herstellung, Speicherung und Zertifizierung von grünem Wasserstoff gefunden werden, zudem unterstützt das Konsortium beim Capacity Building in der Region und in aktuellen…

Elektrokatalysatoren gezielt optimieren. Keine nachhaltige Energie ohne Elektrokatalysatoren: Geht es um die Herstellung von Grünem Wasserstoff, braucht es Katalysatoren, die den Prozess der Wasserspaltung in Sauerstoff und Wasserstoff steuern. Doch unter angelegter Spannung verändert sich die Struktur des Katalysators, was auch die katalytische Aktivität entscheidend beeinflusst. Dieses Phänomen ist wenig erforscht und verstanden – bisher. Denn ein Forschungsteam unter der Leitung der Universitäten Duisburg-Essen (UDE) und Twente hat die kristallfacettenabhängige Oberflächenumwandlung erforscht und wie diese die Aktivität der Sauerstoffentwicklungsreaktion steuert….

Wie sich die Industrie für günstige, leistungsfähige und nachhaltige Batterien positioniert. Eine neue Roadmap des Fraunhofer ISI zu Lithium-Ionen-Batterien konzentriert sich auf die Skalierungsaktivitäten der Batterieindustrie bis 2030 und betrachtet mögliche technologische Optionen, Ansätze und Lösungen für die Bereiche Materialien, Zellen, Produktion, Systeme und Recycling. In der Studie werden insbesondere drei Trends untersucht: Die Produktion von leistungsoptimierten, kostengünstigen und nachhaltigen Batterien. Der Markt für Lithium-Ionen-Batterien wächst weiter: Im Jahr 2023 könnte der globale Absatz erstmals die Marke von 1 TWh…

Machbarkeitsstudie zur Nutzung von Metallhydridspeichern im Duisburger Hafen gestartet. Die Speicherung von reinem Wasserstoff stellt nach wie vor eine Herausforderung dar: Möglich ist sie nur unter sehr hohem Druck oder bei extremen Tieftemperaturen. Die Lagerung von chemisch gebundenem Wasserstoff in Form von Metallhydriden könnte eine wirtschaftlich und sicherheitstechnisch attraktive Alternative zur Lagerung als Druckgas oder tiefkalte Flüssigkeit darstellen – so das Ergebnis einer vorläufigen Analyse durch das Fraunhofer UMSICHT, die Duisburger Hafen AG und GKN Hydrogen. Im Projekt HYINPORT untersuchen…

Viele Besitzerinnen und Besitzer von Elektroautos, Wärmepumpen oder Smart Homes möchten einen möglichst grünen Strommix nutzen. Die »Stromampel«- App des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, die seit heute für Android-Geräte im App Store verfügbar ist, zeigt für zwölf europäische Länder den aktuellen Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung sowie für 34 Länder den Day-Ahead-Börsenstrompreis an. So können Nutzerinnen und Nutzer ihre Stromverbräuche entsprechend anpassen. Aktueller Grünstrom-Anteil und Prognose (Ansicht Handy-Display). (c) Fraunhofer ISE Der Anteil Erneuerbarer Energien an der öffentlichen…

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE ebnet zusammen mit Partnern den Weg für den Aufbau einer großskaligen Produktion von grünem Wasserstoff und seinen Folgeprodukten in Chile. Kern des vom BMBF geförderten Projekts ist die Forschung zu den Herstellungspotenzialen von Wasserstoff und flüssigen Kraftstoffen aus Solarenergie. Neben den technischen Fragen untersuchen die Forschenden die wirtschaftlichen, logistischen und sozio-ökonomischen Aspekte der Skalierung. Dabei unterstützen sie außerdem die Installation einer Pilot-Produktionsstätte für Methanol und Dimethylether im Land. Deutschland wird seinen Bedarf an…

Am Fraunhofer IZM gelingt die automatisierte Messung von Lichtwellenleitern in Glas. Die Verwendung von Glas als Baugruppenträger in der Elektronikfertigung ermöglicht die zusätzliche Übertragung optischer Signale über das Trägermaterial und kann so zu einer deutlich höheren Datenübertragung bei Anwendungen im Automobil- und Telekommunikationsbereich sowie für KI-Anwendungen beitragen. Forschenden am Fraunhofer IZM ist es jetzt gelungen, im Rahmen des Forschungsprojektes „Integrierte Elektro-Photonische Panelsysteme“ (EPho) eine Anlage zu entwickeln, die automatisiert die Ausbreitungsverluste integrierter Lichtwellenleiter charakterisiert. Die rasant anwachsenden Datenmengen in einer…

Fraunhofer-Institute gründen neue Betriebsstätte in Cottbus. Mehrere Fraunhofer-Institute und die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg arbeiten unter Federführung von Rolls-Royce Deutschland und weiteren Partnern wie die Forschungseinrichtung ACCESS an der Zukunft des hybridelektrischen Fliegens. Gefördert durch das Land Brandenburg sowie das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz forschen die Partner an einem völlig neuen Antriebssystem für Mittelstreckenflugzeuge bis 35 Passagiere. Die Clean-Sky-Programme der Europäischen Union und darin enthaltene Clean Aviation-Perspektiven sind eine wichtige Richtschnur für die Branche, die durch den Luftverkehr verursachten…

Während die Kombination von Solaranlage und Batteriespeicher in Eigenheimen längst Status Quo ist, soll das in Zukunft auch bei Stecker-Solaranlagen wirtschaftlich und ökologisch möglich werden. Das im November an der Bergischen Universität gestartete Projekt „BaSoBa“ – Balkon-Solar-Batterie – untersucht die Speicherung von Überschussenergie und die bedarfsgesteuerte Rückspeisung in die Hausinstallation. Der Prototyp wurde im Mai dieses Jahres durch die Wuppertaler Uni zum Patent angemeldet und kann mit jetzt bewilligten Landes- und EU-Mitteln zur Marktreife gebracht werden. Gegen Ende der 18-monatigen…

Südafrika könnte als sicherer Produzent für grünen Wasserstoff – auch als Lieferant für Deutschland – in den kommenden Jahren eine wichtige Rolle spielen. Herausforderungen gibt es aktuell jedoch bei der Speicherung und Verteilung des Rohstoffs. Hier knüpft das kürzlich gestartete Fraunhofer-Verbundprojekt »HySecunda« an, in dem neun Fraunhofer-Institute sowie die Fraunhofer Academy kooperieren. Im Projekt sollen optimierte Lösungen zur Herstellung, Speicherung und Zertifizierung von grünem Wasserstoff gefunden werden. Zudem unterstützt das Konsortium beim Capacity Building in der Region und in aktuellen…