… verbessern die photoinduzierte Supraleitung in K₃C₆₀. Forschende des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg untersuchen seit langem, wie sich die Eigenschaften von Quantenmaterialien außerhalb des Gleichgewichts durch maßgeschneiderte Laseranregung manipulieren lassen. Eine der eindrucksvollsten Demonstrationen dieser Physik fand in unkonventionellen Supraleitern statt, wo in den resultierenden Nicht-Gleichgewichtszuständen verbesserte elektronische Kohärenzen und supraleitender Transport dokumentiert wurden. Diese Phänomene sind jedoch noch nicht vollständig untersucht oder systematisch optimiert worden, was in erster Linie auf die Komplexität der…
Der bevorstehende Übergang zu „Lebenden Technologien“ erfordert ein völlig neues Verständnis von Nachhaltigkeit. Die mit dem European Centre for Living Technology (ECLT) in Venedig verbundenen Forscher der TU Chemnitz zeigen im renommierten Fachjournal „Advanced Materials“ das Innovationspotential dieser Entwicklung auf. Immer komplexere elektronische Geräte wie Autos, Batterien, Smartphones, Haushaltsgeräte oder Industrieroboter mit immer kürzeren Entwicklungs- und Lebenszyklen stehen im deutlichen Widerspruch zu den Erfordernissen einer Welt mit endlichen Ressourcen. Die Natur zeigt bessere Wege auf, um komplexe Entwicklungen auch in…
Alpine Solaranlagen können im Winterhalbjahr bis zu viermal so viel Strom produzieren wie Anlagen im Mittelland. Dies zeigen Messungen mit einer Versuchsanlage im Skigebiet Davos-Parsenn, welche von der ZHAW während der letzten fünf Jahren durchgeführt wurden. Gegenwärtig werden im Rahmen des sogenannten «Solarexpress» viele alpine Grossanlagen geplant, die vom Bund gefördert werden sollen. Im Hinblick auf die Planung dieser Anlagen haben ZHAW-Forschende die wichtigsten Erkenntnisse aus den Messungen an der alpinen Versuchsanlage Davos-Totalp in einem Bericht zusammengefasst. Oberhalb von Davos…
Großwärmepumpen können die Bereitstellung von Fern- und Prozesswärme in Zukunft CO2-frei übernehmen. Durch die Integration von erneuerbarem Strom in die Wärmeversorgung nehmen sie eine zentrale Rolle bei der Energiewende ein. Für die noch offenen Fragen bei Entwicklung und Betrieb steht in Cottbus am Fraunhofer IEG nun Deutschlands erste öffentlich zugängliche Forschungsanlage für Großwärmepumpen bereit. An der Eröffnung nahmen Jörg Steinbach, Minister für Wirtschaft, Arbeit und Energie des Landes Brandenburg, und Philipp Nimmermann, Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, teil….
Forschungsteam der Universität Tübingen entwickelt neuartige Solarzelle, die dezentrale Herstellung von Grünem Wasserstoff mit sehr hohem Wirkungsgrad ermöglicht. Weltweit arbeiten Forschende an effizienteren Methoden zur Wasserstoffproduktion. Wasserstoff könnte entscheidend dazu beitragen, den Verbrauch fossiler Rohstoffe zu reduzieren, vor allem, wenn er mit erneuerbaren Energien hergestellt wird. Bereits existierende Technologien zur Herstellung von klimaneutralem Wasserstoff sind für eine breitere Anwendung noch zu ineffizient oder zu teuer. Ein Forschungsteam der Universität Tübingen präsentiert nun die Entwicklung einer neuartigen Solarzelle mit bemerkenswert hohem…
Für Menschen, die eine Hand verloren haben, ist eine funktionierende Handprothese eine enorme Erleichterung im Alltag: Fraunhofer-Forschende arbeiten daher im Rahmen eines EU-Forschungsprojekts daran, die Steuerung der Prothese bis hin zu einzelnen Fingern zu verbessern. Statt herkömmlicher Elektroden, die Nervenimpulse im Muskelgewebe des Arms detektieren, setzen sie auf Ultraschallsensoren. Damit lassen sich Befehle viel genauer und feinfühliger umsetzen. Im nächsten Schritt wollen die Forschenden das Konzept bidirektional gestalten, das Gehirn empfängt dann auch sensorische Reize aus der Prothese. Fraunhofer-Forschende haben…
Fraunhofer-Forschende haben ein ultrakompaktes Nah-Infrarot-Spektrometer entwickelt, das sich für die Analyse und Bestimmung von Textilien eignet. Durch die Kombination von Bildgebung, speziellen KI-Algorithmen (KI, Künstliche Intelligenz) und Spektroskopie lassen sich auch Mischgewebe zuverlässig erkennen. Die Technologie könnte das Recycling von Altkleidern optimieren und die sortenreine Trennung von Altkleidern ermöglichen. Eine extrem miniaturisierte Variante des Systems passt sogar in Smartphones. Dadurch könnten sich für Konsumenten zahlreiche neue Anwendungen im Alltag ergeben – vom Kleider-Check beim Shopping bis zur Prüfung auf Plagiate….
Mit dem derzeitigen Stand der Produkt- und Produktionstechnologie wird der Strombedarf aller weltweit geplanten Batteriefabriken im Jahr 2040 mit 130.000 Gigawattstunden im Jahr so groß sein wie der heutige Elektrizitätsverbrauch von Norwegen oder Schweden – zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Forscherteams rund um Dr. Florian Degen von der Fraunhofer FFB. Durch neue Produkt- und Produktionstechnologien kann die Batteriezellproduktion jedoch so optimiert werden, dass bis zu 66 Prozent eingespart werden können, was dem Energieverbrauch von Belgien oder Finnland entspricht….
SURPRISE – Flächenlichtmodulatoren des Fraunhofer IPMS für den Weltraum. Die Erdbeobachtung ist wie ein Superdetektiv für unseren Planeten. Sie zeigt uns, was auf der Erde passiert, und beeinflusst z.B durch genauere Wettervorhersagen sogar unser tägliches Leben. Im Rahmen des EU geförderten Projekts SURPRISE hat ein Experten-Team untersucht, wie Erdbeobachtungssatelliten intelligenter, aber auch sicherer gemacht werden können. Durch den Einsatz von zwei bahnbrechenden Technologien – Flächenlichtmodulatoren und »Compressive Sensing« -hat das Projekt einen Demonstrator für superspektrale Erdbeobachtung mit verbesserter räumlicher Auflösung,…
Forschungsteam entwickelt Akkus für kleinste Dimensionen. Wissenschaftler*innen des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), des Fraunhofer-Instituts All Silicon System Integration Dresden (ASSID), des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) in Berlin und der TU Bergakademie Freiberg arbeiten an einer neuartigen, direkt auf einem Siliciumwafer integrierbaren Festkörper-Lithium-Ionen-Batterie. Damit sollen kleinste elektronische Komponenten mit Strom versorgt und einige den Lithium-Ionen-Flüssigbatterien innewohnenden Nachteile beseitigt werden. „Sensorchips, Wearables oder medizinische Implantate der Zukunft, aber auch im Internet der Dinge eingebettete Geräte benötigen eine autonome und miniaturisierte Energieversorgung“,…
Die Sonne schickt enorme Energiemengen auf die Erde. Doch in Solarzellen geht ein Teil davon verloren. Gerade bei organischen Solarzellen, die für innovative Anwendungen in Frage kommen, ist das eine Hürde für ihre Nutzung. Ein Schlüssel, um sie leistungsfähiger zu machen: Ein verbesserter Transport der im Material zwischengespeicherten Sonnenenergie. Dass sich durch bestimmte organische Farbstoffe regelrechte Autobahnen ausbilden können, hat eine Forschungsgruppe der Technischen Universität München (TUM) nun gezeigt. Diese Energiesammler sind leicht, hauchdünn und schmiegen sich als flexible Beschichtung…
Auf dem Weg zur Klimaneutralität braucht es neue Ideen, wie Stadtwerke ganze Quartiere ohne Kohle und Gas mit Fernwärme versorgen. Die Kombination von Solarthermie, Wärmepumpen und Grubenwasser als Wärmespeicher ist ein weltweit einzigartiger Ansatz, den das Fraunhofer IEG nun als Prototypen in Bochum testet. Die leistungsstarke Wärmepumpe für den Temperaturbereich bis 120 Grad Celsius hat nun ihren Platz im System eingenommen und wird zeigen, wie das lokale Wärmenetz davon profitieren kann. »Fernwärmenetze sind die effizienteste Art viele Haushalte zu versorgen«,…
Das Fraunhofer IPMS entwickelt photonische Mikrosysteme, die durch kleine steuerbare Spiegel Licht modulieren und dadurch einzigartige Bilder und Strukturen erzeugen. Diese sogenannten Flächenlichtmodulatoren (Spatial Light Modulator, SLM) sind Mikrospiegelarrays mit bis zu mehreren Millionen Spiegeln auf einem Halbleiterchip. Sie finden unter anderem Anwendung in der Halbleiterproduktion, der Mikroskopie und der Holografie und haben das Institut international an die Spitze dieses Forschungsbereichs geführt. In eigenen Laboren und dem 1500 m² großen Reinraum entwickelt das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS basierend auf…
Ob zur Stabilisierung der Stromnetze, als Energieträger, Rohstoff für die Industrie oder Kraftstoff für den Transportsektor – Wasserstoff gilt als Schlüsseltechnologie der Energiewende. Doch wo kommen die großen Wassermengen her, die für die Produktion regional benötigt werden? Durch die kritische Wassersituation in vielen Regionen birgt das Thema jetzt und in Zukunft großes Konfliktpotenzial. Eine alternative Wasserquelle könnte die Methanolproduktion bieten – mit gleich mehreren Vorteilen. Die grüne Wasserstoffwirtschaft, also Herstellung, Transport und Nutzung von nachhaltig erzeugtem Wasserstoff, ist ein Element…
Grünes Methan… Durch innovative Technik könnte jede Kläranlage umweltfreundlich Methan aus Kohlendioxid produzieren. Das Methan kann wiederum wie Erdgas in der vorhandenen Infrastruktur genutzt werden. Versorgt man die Mikroorganismen, die in Kläranlagen das Wasser aufbereiten, zusätzlich mit etwas Wasserstoff und Kohlendioxid, stellen sie reines Methan her. Damit kommen Erdgasheizungen und -fahrzeuge klar, ohne dass es technischer Anpassungen bedarf. Die beiden Arbeitsgruppen der Ruhr-Universität Bochum von Dr. Tito Gehring bei Prof. Dr. Marc Wichern und Prof. Dr. Ulf-Peter Apfel haben gemeinsam…
Ein Verbundprojekt unter Leitung der Universität Kiel nutzt die Grundwasser-Vereisung als saisonalen Kältespeicher. Am 18. September informieren die Projektbeteiligten über die Anlage. Ein Eiswärmespeicher verbindet die Vorzüge eines Eisspeichers mit denen einer Wärmepumpe, um energieeffizient Gebäude zu heizen oder zu kühlen. Bisher verfügbare Systeme setzen hierfür große Wassertanks im Boden ein. Mit dem Verbundprojekt GEWS („Entwicklung und Bau eines tiefenhorizontierten Geologischen Eis-Wärme-Speichersystems“) wird erstmalig die Nutzung von Grundwasserleitern als Eisspeicher erprobt. Das GEWS-Konsortium wird vom Kompetenzzentrum Geo-Energie am Institut für…
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