Ein Jahr nach ihrem letzten Wirkungsgradrekord haben Empa-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler einen neuen Höchstwert von 22,2% für flexible CIGS-Solarzellen auf Plastikfolien erreicht. Solarzellen dieses Typs eignen sich besonders für Anwendungen auf Gebäuden, Fahrzeugen, Satelliten, Luftschiffen und mobilen Geräten. Die Empa-Forschenden haben den Wirkungsgrad von flexiblen CIGS-Solarzellen erneut verbessert. Unabhängig zertifizierte Messungen ergaben einen Wert von 22,2% bei der Umwandlung von Licht in Strom, was eine Verbesserung gegenüber dem bisherigen Rekordwert von 21,4% bedeutet. Zum Vergleich: Der maximale Wirkungsgrad einer starren Solarzelle…
Smart Fabrication, Smart Logistics oder auch Smart Farming: Dezentrale Systeme, bestehend aus verschiedensten Funksensoren, sind für uns täglich im Einsatz. Bisher braucht fast jede Anwendung eine individuelle Konfiguration von der Sensorik bis zur Datenauswertung. Am Fraunhofer IZM haben die Forschenden nun eine Plattform entwickelt, die modular an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann und somit viel Zeit und Geld spart. Funksensoren werden in fast allen elektronischen Geräten verwendet und umgeben uns jeden Tag und jede Sekunde: Von der Wetterstation bis…
Der steigende Anteil erneuerbarer Energien und die Ausweitung der dezentralen Energieerzeugung machen die Modernisierung und den Ausbau der europäischen Netze erforderlich. Das EU-Projekt SCARLET („Superconducting cables for sustainable energy transition“) vereint 15 Partner aus 7 Ländern mit dem Ziel, supraleitende Kabel zu entwickeln und industriell herzustellen. Dadurch soll eine effizientere und kostengünstigere Übertragung von Strom aus erneuerbaren Energien möglich werden. Das Phänomen der Supraleitung entsteht, wenn elektrische Leiter auf so niedrige Temperaturen heruntergekühlt werden, dass eine Energieübertragung ohne Widerstandsverluste möglich…
Billige Sensoren, die in Smartwatches oder Staubsaugerrobotern für die Navigation eingesetzt werden, sind oft ungenau. Kombiniert man aber mehrere davon miteinander, kommen sie an teure Einzelsensoren heran. Dies fand ein vom Schweizerischen Nationalfonds unterstütztes Forschungsteam heraus. Sie befinden sich in Drohnen, Smartwatches, Staubsaugerrobotern und Joysticks. Sogar in U-Booten und Raumschiffen kommen sie vor und messen Bewegungen. Fachleute sprechen von Inertialsensoren für Drehraten und Beschleunigungen. Ihre Eigenschaft: Sie können die Position, die Geschwindigkeit oder die Richtung eines Objekts bestimmen. Die billigeren…
Team des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung und der Technischen Universität Eindhoven untersuchen, wie Eisen zur Speicherung und zum Transport von Energie genutzt werden kann. Nachhaltige Energie kann aus Wind, Sonne und Wasser gewonnen werden. Solche erneuerbaren Energiequellen sind jedoch wetterabhängig: In Spitzenzeiten von Wind und Sonne wird überschüssige Energie erzeugt, die in Zeiten mit weniger Wind und Sonnenschein benötigt wird. Doch wie lässt sich diese überschüssige Energie effizient speichern und transportieren? Bislang gab es keine zuverlässige, sichere und kostengünstige Möglichkeit, eine…
Leistungsstarke Magnete können zur effektiven Kühlung, Wärme- und Stromerzeugung verwendet werden. Sie tragen entscheidend zur Energiewende bei. Ein Verbund unter der Leitung der Universität Duisburg-Essen (UDE) erforscht daher neue magnetische Werkstoffe, die effizient und umweltverträglich sind. Partner im Projekt PUMA sind die Technische Universität Darmstadt und das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Das Bundesforschungsministerium fördert PUMA ab Oktober für vier Jahre mit zwei Millionen Euro. Ob in der Robotik, bei der Datenspeicherung oder der Energieumwandlung: Magnete werden bereits in vielen Bereichen eingesetzt….
… durch Grey-Box-Modelle. Mischt man schwarz und weiß, entsteht grau – und damit eine neuartige Methode, die es ermöglichen soll, dass sich komplexe elektronische Systeme selbst überwachen. Mit sogenannten Grey-Box-Modellen, an denen Forschende des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM arbeiten, können in Zukunft etwaige Verschleißerscheinungen oder Manipulationen in elektronischen Systemen frühzeitig erkannt werden, bevor es zu einem Ausfall kommt. Erstmals ausgearbeitet und getestet wird das neue Verfahren derzeit am Beispiel von sicherheitskritischen Anwendungen im Automobil- und Bahnbereich. Das Grundprinzip…
Eine nachhaltige Energieversorgung erfordert den Ausbau der Stromnetze. Neue Leitungen können aber auch dazu führen, dass Netze nicht wie erwartet stabiler, sondern instabiler werden. Das Phänomen nennt sich Braess-Paradoxon. Dieses hat nun ein internationales Team, an dem auch Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) beteiligt sind, erstmals für Stromnetze im Detail simuliert, in größerem Maßstab demonstriert und ein Vorhersageinstrument entwickelt. Es soll Netzbetreiber bei Entscheidungen unterstützen. Die Forschenden berichten in der Zeitschrift Nature Communications. (DOI: 10.1038/s41467-022-32917-6) Die nachhaltige Transformation…
… auf Kurz- und Langstrecken mit HyFly und Taifun 17 H2. Forschung des Labors für Wasserstofftechnik und des Technologietransferzentrums Elektromobilität an der FHWS. „Über den Wolken muss die Freiheit wohl grenzenlos sein“, sang einst Reinhard Mey: mit einem Brennstoffzellenantrieb ja. Grüner Wasserstoff für die Electric Air Mobility steht als umweltfreundliches, CO2-neutrales Antriebsystem nicht nur bei Fahrzeugen, sondern auch im Flugverkehr hoch im Kurs. An der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (FHWS) wird entsprechend an der Entwicklung, Integration, dem Aufbau und…
Photovoltaik-Ausbau: Ein hoher Durchsatz in der Produktion von Silicium-Solarzellen ist wichtig, um Herstellungskosten zu senken und Lieferengpässe beim Photovoltaik-Ausbau in Deutschland und weltweit abzumildern. Ein Konsortium aus Anlagenbauern, Messtechnikherstellern und Forschungsinstituten erarbeitete deshalb unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE einen Proof-of-Concept für eine innovative Produktionslinie mit einem Durchsatz von 15 bis 20 Tausend Wafern pro Stunde. Das entspricht mindestens einer Verdopplung des aktuell üblichen Durchsatzes. Dafür entwickelte das Konsortium Verbesserungen für zahlreiche einzelne Prozessschritte. Die detaillierten Ergebnisse werden…
Im Frühjahr 2022 haben europäische und Jülicher Forschende mit dem Fusionsexperiment JET einen neuen Fusionsenergie-Rekord aufgestellt. Nun wollen EUROfusion-Wissenschaftler:innen die Anlage im englischen Abingdon bei Oxford nutzen, um die erste Phase des im Bau befindlichen Fusions-Megaprojekts ITER in Südfrankreich vorzubereiten. Die Experimente in JET sollen Aufschluss über das Verhalten von Heliumplasmen geben. Entsprechende Wandelemente für JET wurden zur Vorbereitung an der linearen Plasmaanlage PSI-2 am Forschungszentrum Jülich untersucht. Die Fusionsenergie beruht auf den gleichen Prozessen, die auch die Sonne und…
Grüner Strom vom Acker hat Potenzial, aber seinen Preis. Studie unter Leitung der Uni Hohenheim: 10 % der landwirtschaftlichen Betriebe könnten auf 1 % der Ackerfläche Deutschlands ca. 9 % des bundesweiten Strombedarfs decken. Zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen, das gelingt mit der Agri-Photovoltaik: Auf landwirtschaftlichen Flächen lassen sich so gleichzeitig Nahrungsmittel und Solarstrom erzeugen – ein nicht zu unterschätzender Beitrag zur aktuellen Energie- und Agrarpreiskrise. Berechnungen einer Studie der Universität Hohenheim in Stuttgart und des Thünen-Instituts in Braunschweig…
Bisher war es nicht möglich, Sensoren und andere elektronische Geräte in einem einzigen Arbeitsgang additiv zu fertigen. Genau das ist nun aber einem Forschungsteam vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA gelungen. Eine entscheidende Rolle spielen dabei leitfähige Kunststoffe. Im Forschungsprojekt »Elektronische Funktionsintegration in additiv gefertigte Bauteile« ist es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom Zentrum für Additive Produktion am Fraunhofer IPA gelungen, mit einem 3D-Drucker induktive Näherungssensoren in beliebiger Form herzustellen. Allerdings musste der Druckprozess immer wieder unterbrochen werden, um die…
Um mit Forschung und Entwicklung zur Verringerung des CO2-Fußabdrucks digitaler Technologien beizutragen, bauen die in der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland kooperierenden Fraunhofer- und Leibniz-Institute gemeinsam ein standortübergreifendes Kompetenzzentrum für eine ressourcenbewusste Informations- und Kommunikationstechnik (Green ICT @ FMD) auf. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das am 1. August 2022 gestartete Vorhaben mit einer Fördersumme von 34 Millionen Euro im Rahmen der Initiative Green ICT, die Bestandteil des Klimaschutzprogramms 2030 der Bundesregierung ist. Die Digitalisierung durchdringt im schnellen Tempo die…
Damit die Energiewende gelingen kann, soll die Offshore-Windenergie massiv ausgebaut werden. Das geht nicht ohne genaue Kenntnisse über den Baugrund. Forschende aus der U Bremen Research Alliance haben ein speziell auf die Anforderungen von Nord- und Ostsee zugeschnittenes Verfahren entwickelt, das mithilfe seismischer Messmethoden den Untergrund erfasst und charakterisiert. So kann effizienter und kostengünstiger gebaut werden. Von außen wirkt das armdicke Kabel, das aufgerollt auf einer Trommel auf das Vermessungsschiff „Fugro Searcher“ in Bremerhaven geladen wird, wie eine x-beliebige Leitung….
Projekt »Verteilte Fertigung für neuartige und vertrauenswürdige Elektronik T4T« Ein Verbund aus Fraunhofer-Instituten und namhaften deutschen Industrieunternehmen entwickelt im Projekt »Verteilte Fertigung für neuartige und vertrauenswürdige Elektronik T4T« einen Split-Manufacturing-Ansatz für die Halbleiterfertigung. Damit wird die sichere Montage von Teilsystemen in Deutschland möglich und Lieferketten abgesichert. Die sichere Versorgung mit elektronischen Bauteilen ist von wachsender strategischer Bedeutung für den Industriestandort Deutschland. Durch die zunehmende Verlagerung der Fertigung von integrierten Schaltkreisen (IC) in außereuropäische Regionen steigt die Anfälligkeit für das Einbringen…
Rückmeldung
