Das Stromnetz wird zunehmend dezentralisiert und digitalisiert, was neue Herausforderungen für die Netzbetreiber mit sich bringt. Lösungen für diese Herausforderungen könnten im Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) liegen. Das Projekt “Data4Grid” der Deutschen Energie-Agentur erforscht die Möglichkeiten des Einsatzes von KI und Datenanalyse in Stromverteilnetzen. Der Expertenbericht ist jetzt online verfügbar und untersucht unter anderem den Umgang mit sensiblen Daten und den rechtlichen Rahmen für KI in der Energiewirtschaft. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystem IEE erstellte ein wissenschaftliches Gutachten…
… im Bereich der erneuerbaren Energien. Von TU Chemnitz bearbeitete Teilprojekte innerhalb des von der EU, dem Bund und den Ländern Sachsen und Thüringen geförderten Verbundprojektes „Power2Power“ erzielten Fortschritte bei der Erforschung der Zuverlässigkeit und Robustheit von Leistungshalbleitern. Leistungshalbleiter befinden sich in vielen elektronischen Geräten und elektrotechnischen Anwendungen. Aufgrund dieser großen Verbreitung hat eine Erhöhung der Effizienz und Robustheit dieser Bauteile – zum Beispiel durch weniger Durchlassverluste oder eine erhöhte Kurzschlussresistenz – enorme Auswirkungen auf die Energiebilanz und Haltbarkeit der…
Robuster Reaktor für reines Methan. Synthetische Energieträger sind kreislaufgerecht bezüglich CO2 und können erneuerbare Energie transportierbar und langfristig speicherbar machen. Künstlich hergestelltes Methan ist einer davon. Das Problem: Dessen Herstellung ist mit relativ hohen Energieverlusten verbunden; zudem machen bisherige Verfahren eine Aufreinigung des Methans erforderlich. Um das zu ändern, haben Empa-Forschende ein neues, optimiertes Reaktorkonzept für die Methanisierung entwickelt. Die Energiewende verlangt nach Energieträgern, die klimaschonend sind; das heisst, dass sie bei Herstellung und Gebrauch möglichst geringe – im Idealfall…
Mikroskopisch kleine Robotiksysteme mussten bisher ohne Arme auskommen. ETH-Forscher entwickelten nun eine mit Ultraschall bewegte Glasnadel, die an einem Roboterarm befestigt werden kann. Damit pumpen und mischen sie winzige Flüssigkeitsmengen und fangen kleinste Partikel ein. Roboter mit beweglichen Armen sind uns allen ein Begriff. Sie stehen in Industriehallen, wo sie mechanische Arbeiten verrichten. Sie lassen sich programmieren, und ein einzelner Roboter kann für vielfältige Arbeiten verwendet werden. Bisher wenig bis gar nichts mit solchen Robotern zu tun hatten Minisysteme, in…
… in der Elektrotechnik und Elektronik. Forschenden des Fraunhofer WKI und des Fraunhofer IAP sind mit Industriepartnern erste Erfolge in der Entwicklung von biobasierten Flammschutzmitteln in Bio-Kunststoffen gelungen. Damit könnten künftig Kunststoffe in der Elektronik und Elektrotechnik eingesetzt werden, die zu 100 Prozent aus biobasierten Materialien bestehen. Die Verarbeitung wurde im Rahmen des Forschungsprojekts mittels Compoundierung, Spritzguss und additiver Fertigung getestet. Damit Bio-Kunststoffe auch im Bereich der Elektrotechnik und Elektronik eingesetzt werden können, müssen sie, wie herkömmliche Kunststoffe, hohe Flammschutzvorgaben…
Bayreuther Forscher*innen entwickeln ultradünnen Festelektrolyten. Betriebssicherheit, Langlebigkeit und hohe Energiedichte: In diesen Punkten sind Festkörperbatterien vom Prinzip her den herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien mit Flüssigelektrolyten überlegen. Ein großes Problem, das industriellen Anwendungen – etwa im Bereich der Elektromobilität – entgegensteht, ist die Kompatibilität der Grenzflächen von Kathode und Elektrolyt. Ein internationales Team unter Leitung von Prof. Dr. Seema Agarwal an der Universität Bayreuth hat hierfür eine Lösung gefunden: einen sehr dünnen Festelektrolyten, der aus einem Polymer-Keramik-Verbundwerkstoff besteht. In der Zeitschrift „Advanced Energy…
… und sektorübergreifende Energienetzplanung. Der Energiemarkt ist im Umbruch – Erneuerbare Energien boomen, Förderprogramme für Solaranlagen, Wärmepumpen und E-KFZ Ladesäulen bewirken einen massiven Anstieg an Anschlussgesuchen. Mit der neuartigen Cloudsoftware retoflow können Energienetzbetreiber die Gesuche automatisiert und effizient prüfen, Strom- und Rohrnetze sektorübergreifend modellieren, simulieren und langfristig planen. Entwickelt wurde das nutzerfreundliche Programm von dem gleichnamigen Startup retoflow GmbH – einer Ausgründung des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE. Wer sich eine Photovoltaikanlage, eine Wärmepumpe oder eine Ladestation fürs E-Auto…
… über optische Resonanzen, die von der Topologie bestimmt werden. Hochkarätige Veröffentlichung in „Nature Photonics“: Forschungsteam um Prof. Dr. Oliver G. Schmidt von der TU Chemnitz und Dr. Libo Ma vom Leibniz IFW Dresden veröffentlichen außergewöhnlichen Beitrag zur Grundlagenforschung am Möbius-Band, der weit über frühere Vorhersagen hinausgeht. In der aktuellen Ausgabe der äußerst renommierten und viel zitierten internationalen Fachzeitschrift „Nature Photonics“ stellen Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Leiter der Professur für Materialsysteme der Nanoelektronik und wissenschaftlicher Leiter des Forschungszentrums für…
Im neuen Projekt »LC R290 – Low charge HP solutions« plant das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE die Entwicklung von einfach anwendbaren und multiplizierbaren Lösungen für den Austausch von Gas- und Ölheizungen in Mehrfamilienhäusern im Bestand. Ein Schwerpunkt liegt auf den Etagenheizungen. Dafür sollen Wärmepumpen zum Einsatz kommen, die auf das natürliche und klimafreundliche Kältemittel Propan (R290) setzen. Für die praxisnahe und schnelle Umsetzung hat das Fraunhofer ISE ein Projektkonsortium mit Unternehmen der Heizungsbranche und der Wohnungswirtschaft gegründet. »Wir brauchen…
Grüner Wasserstoff (H2) aus umweltfreundlichen Quellen gilt als heißer Kandidat als Energieträger der Zukunft. Bestimmte Algen könnten ihn herstellen – wie das in industriellem Maßstab gelingen kann, untersuchen Forschende der Ruhr-Universität Bochum und der Universität Osaka gemeinsam in zwei Projekten, die das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung fördert. Zum einen bauen die beiden Teams in Osaka ein gemeinsames Labor auf. Zum anderen gehen sie der neuen Idee nach, die Wasserstoffproduktionsmaschinerie der Algen in deren Mitochondrien zu verlegen und so von…
Ein neuer Chip für den blinden Fleck im elektromagnetischen Spektrum. Maurizio Burla, neuer Professor an der TU Berlin, bringt einen ERC-Grant mit. Damit will er einen Chip mit optischem Kern bauen, der erstmals Terahertz-Strahlung empfangen, verarbeiten, senden kann – mit Anwendungen in der Medizin und 6G-Mobilkommunikation. Zwischen Radiowellen und Mikrowellen auf der einen und Infrarot- und Lichtstrahlen auf der anderen Seite des elektromagnetischen Spektrums klafft eine Lücke: die Terahertz-Strahlung. Anders als bei elektromagnetischen Wellen mit kleineren oder größeren Frequenzen gibt…
Der aktuelle Weltrekord von Tandemsolarzellen aus einer Silizium-Unterzelle und einer Perowskit-Topzelle liegt wieder beim HZB. Die neue Tandemsolarzelle wandelt 32,5% der einfallenden Sonnenstrahlung in elektrische Energie um. Das Zertifizier-Institut European Solar Test Installation (ESTI) in Italien hat die Tandemzelle vermessen und diesen Wert offiziell bestätigt. Außerdem wurde der Wert in die NREL-Übersicht zu Solarzelltechnologien eingetragen, die vom National Renewable Energy Lab, USA, gepflegt wird. Das HZB konnte die Effizienz von Perowskit/Silizium- Tandemsolarzellen erneut deutlich steigern. „Dies ist ein wirklich großer…
Nach zwei Jahren Entwicklungszeit endete das von der Europäischen Kommission geförderte Projekt INNO4COV-19 (FKZ 101016203), das die Kommerzialisierung neuer Produkte zur Bekämpfung von COVID-19 in Europa unterstützte. Am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP wurde unter anderem ein Prototyp eines handlichen Thermokamera-Systems mit integrierten, stromsparenden Mikrodisplays zur frühzeitigen und kontaktlosen Erkennung von infizierten Personen entwickelt. Dieses System wird auf der CES 2023 in Las Vegas, USA, vom 5. bis 8. Januar 2023, am Stand des Fraunhofer FEP, Nr….
Neues Verfahren steigert Wirkungsgrad «bifazialer» CIGS-Dünnschichtsolarzellen. Bifaziale Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) fangen Sonnenenergie sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite ein – und erzeugen so potenziell mehr Solarstrom als herkömmlichen Solarzellen. Bislang hat ihre Herstellung jedoch nur relativ tiefe Wirkungsgrade bei der Energieumwandlung erlaubt. Ein Empa-Team hat nun einen neuen Tieftemperatur-Produktionsprozess entwickelt, der Rekord-Wirkungsgrade von 19,8% für die Vorderseite und 10,9% für die Rückseite ermöglicht. Zudem haben sie die erste bifaziale Perowskit-CIGS-Tandemsolarzelle hergestellt, wie sie…
Auf klassischen Silicium-Solarzellen eine zweite Solarzelle aus Perowskit aufzubringen, ermöglicht es, das Sonnenspektrum noch besser auszunutzen. Weltweit forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, diese Tandemsolarzellen zuverlässig, langlebig und mit industriellen Herstellungsprozessen zu realisieren. Forschende am Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE entwickelten zwischen 2020 und 2022 gemeinsam mit Industriepartnern im Verbundvorhaben »SWiTch« Technologien zur Herstellung von Perowskit-Silicium-Vollformat-Modulen. Auf Zellebene gelang es dem Team des Fraunhofer-Leitprojekts »MaNiTU« und des durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK geförderten Projekts »PrEsto« Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen von Labor-…
Projekt ProEnergie-Bayern stellt Software-Toolbox vor. Zur Planung und Optimierung der energetischen Gebäudeinfrastruktur von Unternehmen hat das Projektkonsortium von ProEnergie-Bayern eine Software-Toolbox entwickelt. Sie beinhaltet drei Tools, die Energiedaten analysieren, Energiebedarfe voraussagen und darauf basierend individuelle Optimierungsschritte entwickeln. Unternehmen sparen durch die Anpassung ihrer Energiebereitstellung Kosten ein und reduzieren gleichzeitig ihre CO2-Emissionen. Die Toolbox wird der Öffentlichkeit Anfang 2023, nach Beendigung des Projekts, auf der Website www.proenergie-bayern.de kostenlos zur Verfügung gestellt. Die energetische Gebäudeinfrastruktur (EGI) von produzierenden Unternehmen umfasst alle Anlagen,…
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