Energie & Elektrotechnik

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Grüne Wasserstofftechnologien industriell nutzbar machen

…  deutsch-neuseeländisches Projekt zur Wasserelektrolyse. Die Gewinnung von „grünem Wasserstoff“ durch Elektrolyse aus regenerativem Strom ist eine Schlüsseltechnologie der Energiewende. Ein ungelöstes Problem ist bislang der Bedarf an teuren, schwer verfügbaren Edelmetallen. Hier setzt das zum 1. August 2022 gestartete Projekt „HighHy“ an, in dem die Universität Bayreuth mit dem Fraunhofer IFAM und drei Universitäten in Neuseeland zusammenarbeitet. Gemeinsam wollen die Partner ein kostengünstiges und ressourcenschonendes Verfahren zur Wasserelektrolyse entwickeln, das Nickel und Mangan als Katalysatormaterialien verwendet. Das BMBF fördert…

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Das klimaneutrale Stadtquartier – so könnte es gehen

Die Transformation unseres Energiesystems hin zu 100 Prozent erneuerbare Energie ist drängender denn je. Am Beispiel des Quartiers Rüsdorfer Kamp in Heide entwickeln Forschende aus der U Bremen Research Alliance im Rahmen des Projekts „Quarree100“ Lösungen, die nachhaltig, resilient und übertragbar sind. Von dem Wissen sollen nicht nur möglichst viele profitieren, sondern es auch erweitern können – per Open Science. Der Wind weht meist aus Westen, von der Nordsee kommend, und oft in beachtlicher Stärke über das flache Dithmarscher Land….

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Abbau regulatorischer Hürden führt zu mehr PV-Dachanlagen bis 30 kW

Kurzstudie des Fraunhofer ISE. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat die Neuauflage einer Kurzstudie zum Ausbau der Photovoltaik in Deutschland vorgelegt. Neben leistungsbezogenen Auswertungen beinhaltet die Studie nun auch Auswertungen zum Batteriespeicherausbau. Zu den wichtigsten aktuellen Trends gehört das Wachstum bei den Aufdachanlagen bis 30 Kilowatt sowie der Zuwachs bei den PV-Heimspeichern. Zudem ist der Ausbauanteils großer Freiflächenanlagen gestiegen. Basis der Kurzstudie ist das Marktstammdatenregister (MaStR), in dem seit Januar 2019 alle an das allgemeine Versorgungsnetz angeschlossenen Stromerzeugungseinheiten eingetragen…

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Projekt „SynAgri-PV“ bringt Agri-Photovoltaik raus aus der Nische

Anfang Juli 2022 startete das Projekt „SynAgri-PV: Synergetische Integration der Photovoltaik in die Landwirtschaft als Beitrag zu einer erfolgreichen Energiewende – Vernetzung und Begleitung des Markthochlaufs der Agri-PV in Deutschland“. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierte Projekt wird mit 1,7 Mio. Euro gefördert und hat eine Laufzeit von drei Jahren. Unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE sowie des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) arbeiten neun Partner aus Forschung, Praxis und Industrie gemeinsam an der Entwicklung eines…

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Eine Papierbatterie mit Wasserschalter

Ein Tropfen Wasser genügt: Ein Empa-Forscherteam hat eine durch Wasser aktivierbare Einweg-Batterie aus Papier entwickelt. Damit liesse sich eine breite Palette von kleinen Einweg-Elektronikgeräten mit geringem Stromverbrauch betreiben, etwa intelligente Etiketten zum Tracking von Objekten, Umweltsensoren oder medizinische Diagnosegeräte – und erst noch deren Umweltauswirkungen minimieren. Die «Proof-of-Concept»-Studie wurde soeben in «Scientific Reports» veröffentlicht. Die von Empa-Forscher Gustav Nyström und seinem Team entwickelte Batterie besteht aus mindestens einer, rund einen Quadratzentimeter grossen elektrochemischen Zelle. Drei verschiedene Tinten sind auf einen…

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AVUSpro: Sensor misst Verschmutzungsrate von Solarkraftwerken autonom

Solarthermische Kraftwerke – ob Parabolrinnen oder Turmkraftwerke – werden meist in sonnenreichen Wüstengebieten errichtet. Verschmutzungen durch Sand und Staub führen hier zu hohen Unsicherheiten bei der Ertragsprognose und erhöhten Betriebskosten. Im Projekt »AVUSpro« haben das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, die PSE Instruments GmbH, die TSK Flagsol Engineering GmbH und die Dornier Suntrace GmbH ein vollautomatisches Gerät zur Verschmutzungsmessung entwickelt. Die vier Partner haben das Messgerät erfolgreich in einem solaren Parabolrinnen-Kraftwerk in Kuwait getestet. Mit den gesammelten Daten können Reinigungstechniken…

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Weltweit erste organische Solarzelle aus recyceltem Material

… durch EU-Konsortium FlexFunction2Sustain realisiert. Die Partner des EU-Projektes FlexFunction2Sustain haben sich auf die Fahnen geschrieben, ein Netzwerk für innovative Lösungen für nachhaltige und intelligente Produkte aus Papier und Plastik zu schaffen um KMUs, Start-Ups und der Industrie bei der Entwicklung und Markteinführung zukunftsweisender Produkte zu unterstützen. Nach den ersten zwei Jahren sind eine Reihe von vielversprechenden Ergebnissen und Prototypen entstanden, die auf der Conference on Industrial Technologies IndTech 2022 in Grenoble, Frankreich, vom 27. – 29. Juni 2022 vorgestellt…

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Vertikale Solaranlagen senken Bedarf an Gasimporten und Stromspeichern

Leipziger Forschende zeigen in neuer Studie: Vertikale Solaranlagen auf landwirtschaftlichen Flächen bieten enormes Potenzial für die Energiewende. Solarenergie unterliegt keinen Lieferengpässen, ist günstig und CO₂-neutral. Um einen maximalen Energieertrag zu erzielen, werden Solaranlagen meist in Südausrichtung mit einem Neigungswinkel von 20 bis 35 Grad errichtet. Dadurch wird vorrangig im Sommer sowie mittags viel Strom erzeugt. In Zukunft sollen erneuerbare Energien fossile Brennstoffe vollständig ersetzen – eine große Herausforderung. Denn werden zukünftig weiterhin primär Solarmodule in Südausrichtung zugebaut, bedarf es zusätzlicher…

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Den Energieverbrauch senken

Bayreuther Forscher entwickeln Testsystem für passive Kühlmaterialien. Die passive Tageskühlung ist eine vielversprechende Technologie zur nachhaltigen Senkung des Energieverbrauchs. Sie vermeidet die Aufheizung von Gebäuden durch Sonneneinstrahlung und leitet vorhandene Wärme ohne externen Energieverbrauch ab. Forscher der Universität Bayreuth haben jetzt ein Testsystem geschaffen, mit dem die zur passiven Kühlung verwendeten Materialien zuverlässig charakterisiert und verglichen werden können – unabhängig von Wetterverhältnissen und Umweltbedingungen. Der in „Cell Reports Physical Science“ vorgestellte Messaufbau ist der erste Schritt zu einem standardisierten, weltweit…

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Große Beschleunigeranlagen energieeffizient und nachhaltig gestalten

Beschleuniger sind Schlüsselinstrumente der Forschung etwa in Physik, Chemie, Biologie, Medizin oder in den Materialwissenschaften. Konzepte und Komponenten, die solche Beschleunigeranlagen künftig nicht nur leistungsfähiger, sondern zugleich möglichst energieeffizient und nachhaltig machen, erforscht das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im neuen Testfeld KITTEN. Die Einweihung des Testfelds ist am 21. Juli 2022 ab 15:30 Uhr im TRIANGEL Open Space am Kronenplatz. Dazu sind die Medien eingeladen. Anmeldung bis 20. Juli per E-Mail an presse@kit.edu. Beschleuniger sind Schlüsselinstrumente der Forschung etwa…

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Metallische Mikrostrukturierung in Glas trifft den elektrischen Puls der Zeit

Geschützt vor Umwelteinflüssen, elektrisch und thermisch leitend sowie lithographisch sehr fein aufgelöst: Dünne metallische Mikrostrukturen bieten in Glas hervorragende Eigenschaften für vielfältige Anwendungen. So könnten aus ihnen Sensorelemente hergestellt werden, die unter extrem rauen Bedingungen vor Korrosion geschützt sind, formstabil bleiben und ihre Funktion gewährleisten. Ein am Fraunhofer IZM entwickeltes Verfahren bietet neue Möglichkeiten, elektrisch leitfähige Elemente in Glas zu integrieren, wobei der elektrische Strom mit Hilfe von metallischen Mikrostrukturen in Glas und nicht auf dem Glas geleitet wird. Glas…

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Krankenhäuser als hybride Energiespeicher nutzen

Ob Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) oder Kältemaschinen – in vielen deutschen Krankenhäusern stehen Anlagen, die aufgrund ihrer Größe hervorragend geeignet sind, die Einbindung erneuerbarer Energien zu fördern sowie kurzfristige Strompreisschwankungen zu nutzen. Wie hoch das Potenzial der Lastverschiebung konkret ist, haben das Fraunhofer UMSICHT, die Stadtwerke Bochum GmbH und das Evangelische Krankenhaus Hattingen im Projekt »Hybrider Energiespeicher Krankenhaus (HESKH)« untersucht. Der Startschuss für das Projekt fiel im Oktober 2018. »Wir sind mit der Zielsetzung angetreten, zu ermitteln, welches Potenzial für Lastverschiebungen in…

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Perowskit-Perowskit-Tandem-Solarmodule vollständig skalierbar

Photovoltaik: Einen Prototyp für vollständig skalierbare Perowskit-Perowskit-Tandem-Solarmodule haben Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt. Diese Module haben einen Wirkungsgrad bis 19,1 Prozent auf einer Aperturfläche von 12,25 Quadratzentimetern. Ermöglicht wurde dieses weltweit erstmals gemeldete Ergebnis durch eine Verbesserung des Wirkungsgrads mit gezieltem Lichtmanagement, eine Hochdurchsatz-Laser-Strukturierung und den Einsatz industriell etablierter Beschichtungsverfahren. Ihre Ergebnisse stellen die Forschenden in der Zeitschrift Nature Energy vor. (DOI: 10.1038/s41560-022-01059-w) Sonnenlicht spielt als reichlich verfügbare und vielseitige Energiequelle eine Schlüsselrolle, wenn es um die…

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Intelligente Fertigung von Batteriezellen

Das Zentrum für Digitalisierte Batteriezellenproduktion des Fraunhofer IPA baut zusammen mit seinen Partnern ein virtuelles Produktionssystem für die Batteriezellenfertigung auf. Damit können Optimierungsansätze vor der Umsetzung in den realen Prozessen und Anlagen erprobt werden. Wer ein Elektro-Auto fährt, muss sich auf die Batterie verlassen können. Um deren Qualität zu gewährleisten, sind bei der Fertigung erhebliche Anstrengungen nötig. Denn in jeder der vielen Batteriezellen stecken hauchdünne Elektroden, die sehr empfindlich sind. Eine hochautomatisierte Fertigung könnte die Fehler noch während der Produktion…

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Klebstofffreie Faser-zu-Chip-Anbindung

… durch direktes Laserschweißen für die integrierte Photonik. Aufbau- und Verbindungsstrategien von optischen Glasfasern mit photonischen integrierten Schaltkreisen (PICs) werden üblicherweise mit Klebstoffen realisiert. Doch diese Verbindungstechnik kann langfristig zu optischer Degradation und Übertragungsverlusten führen, welche für Anwendungen in der Medizintechnik oder Life Science, fatal sind. Im Eurostars-Projekt „PICWeld“ entwickelten Forschende des Fraunhofer IZM mit Partnern ein klebstofffreies und robustes Laserschweißverfahren zur Fixierung von Glasfasern an PICs. Mit der Integration des Verfahrens in eine automatisierte Justageanlage wurde die industrielle Reife…

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Rauchmelder „erschnüffelt“ Brandquellen

DLR-Challenge gewonnen: INNOspaceMasters ist ein jährlicher Ideenwettbewerb, mit dem neue Ideen für Raumfahrt- und Erdanwendungen vorgestellt werden. Ein Team des ZARM und des IWT der Universität Bremen hat in Zusammenarbeit mit dem Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Tübingen dabei nun die DLR-Challenge gewonnen – mit einem hochinteressanten Projekt: einem Rauchmelder, der Brandquellen bereits vor Ausbruch des Brandes „erschnüffeln“ kann. Beim INNOspace-Masters-Wettbewerb werden von verschiedenen Organisationen und Firmen insgesamt fünf Challenges ausgeschrieben – die vom DLR (Deutsches Zentrum…

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