Doktorarbeit untersuchte Anwendung eines speziellen Weißlichtlasers für Halbleiterindustrie und Mikrobiologie. Ein neuer leistungsstarker Weißlichtlaser soll die Qualitätskontrolle in der Halbleiterindustrie beschleunigen und in der Mikrobiologie für eine engmaschigere Kontrolle von Toxizitätstests sorgen. In einem Schritt ermöglicht dieser die beidseitige Charakterisierung von Oberflächen und lässt sich in Produktionsketten eingliedern. Die Technologie wurde am Fraunhofer-Anwendungszentrum für Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien (AZOM) und der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) im Rahmen einer Doktorarbeit entwickelt. Die optische Leistung von Weißlichtlaser in der Messtechnik zu erhöhen,…
Bergbauregionen im Wandel: Sechs internationale Partner im EU-Projekt ATLANTIS untersuchen, koordiniert vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ, die Folgenutzungspotenziale ehemaliger Bergbauregionen zur Energiespeicherung. Die geplante Stilllegung des Braunkohlebergbaus in Europa erfordert innovative, wirtschaftliche und klimafreundliche Strategien, um den Strukturwandel für Bergbauregionen nachhaltig zu gestalten. Darüber hinaus spielt die effiziente Speicherung regenerativer Energien eine zentrale Rolle bei der zukünftigen Energiesystem- und Versorgungssicherheit in Europa. Das EU-Projekt ATLANTIS verknüpft diese beiden Aspekte und untersucht die Machbarkeit einer Folgenutzung von stillgelegten Braunkohletagebauen in Form von…
Gemeinsame Roadmap von Helmholtz-Zentren und Fraunhofer-Instituten zeigt Handlungsfelder einer nachhaltigen Wärmeversorgung auf. Die Hälfte der kommunalen Wärme soll bis 2030 aus klimaneutralen Quellen kommen. Zu diesem Ziel der Bundesregierung kann die Tiefe Geothermie einen großen Beitrag leisten, weil sie beständig und witterungsunabhängig lokal Energie liefert und wenig Fläche in Siedlungen belegt. Eine gemeinsame Roadmap von Einrichtungen der Helmholtz-Gemeinschaft, darunter das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), und der Fraunhofer-Gesellschaft zeigt, dass Tiefe Geothermie ein Marktpotenzial in Deutschland besitzt, welches Ausbauziele von…
IOW unterstützt erfolgreichen Einsatz neuer Argo Float-Sensoren. Im Rahmen des Projekts DArgo2025 koordinierte das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH, http://www.bsh.de) erfolgreich Validierung und Einsatz von neuen Sensoren auf automatisierten Treibbojen, sogenannten Argo-Floats. Diese Sensoren können nun weltweit eingesetzt werden und geben so Auskunft über aktuelle Veränderungen des Ozeans, wie die zunehmende Überdüngung, Sauerstoffverarmung und Versauerung. Das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) evaluierte in diesem Rahmen neuartige Nährstoffsensoren, die in der Ostsee getestet wurden. Gefördert wurde das im Dezember 2021…
Im Leitprojekt NeurOSmart der Fraunhofer-Gesellschaft forschen fünf Institute (ISIT, IPMS, IMS, IWU, IAIS)* unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Siliziumtechnologie ISIT in Itzehoe gemeinsam an besonders energieeffizienten und intelligenten Sensoren für die nächste Generation autonomer Systeme. Dabei werden die Brücken zwischen Wahrnehmung und Informationsverarbeitung durch innovative Elektronik neu definiert. Intelligente Maschinen werden zunehmender Bestandteil unseres Alltages. Naheliegende Beispiele sind das autonome Fahren oder etwa moderne Roboter-Staubsauger im Haushalt. Doch auch dort, wo wir nicht direkt mit ihnen in den Kontakt kommen,…
Erster deutsch-österreichischer Sonderforschungsbereich/Transregio bewilligt. TU Darmstadt und TU Graz intensivieren ihre Forschungen, wie sich elektrische Maschinen durch Computersimulation entscheidend verbessern lassen. Dazu wurde jetzt der erste deutsch-österreichische Sonderforschungsbereich/Transregio (TRR) 361 bewilligt. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und der österreichische Wissenschaftsfonds FWF fördern den TRR „Computergestütztes elektrisches Maschinenlabor“ mit insgesamt über 8 Millionen Euro. Elektrische Maschinen spielen seit Jahrzehnten eine zentrale Rolle bei der Energieumwandlung, nicht nur als Generatoren zur Erzeugung elektrischer Energie, sondern auch als Motoren, z.B. für Elektrofahrzeuge. Sie machen…
Von Heinrich Hertz zu Terahertz: High-Tech-Anwendungen in der Optoelektronik arbeiten heute mit ultraschnellen elektrischen Schwingungen und erreichen teilweise Frequenzen bis in den Terahertz-Bereich. Einem Team der Universitäten Bayreuth und Melbourne ist jetzt die Entwicklung eines Mikroskops gelungen, das Videos dieser Schwingungen aufzeichnet. Das Leuchten von Halbleiter-Nanokristallen macht die bisher verborgenen elektrischen Felder sichtbar, die ultraschnelle elektrische Bauteile antreiben. In der Zeitschrift „Light: Science & Applications“ stellen die Forscher*innen ihre Entdeckung vor. Das Mikroskop könnte dafür eingesetzt werden, die treibenden Felder…
Wer Wasserstoff als Energiequelle nutzen will, braucht Elektrolyseure. Doch die sind rar und teuer, weil sie bisher noch weitgehend von Hand gefertigt werden. Damit sie künftig im industriellen Maßstab produziert werden können, entwickelt ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA derzeit eine durchgängig automatisierte Elektrolyseurfabrik. Wasserstoff ist auf der Erde reichlich vorhanden. Allerdings ist er sehr reaktionsfreudig und daher in Molekülen gebunden, in Wasser (H2O) zum Beispiel. Wer das gasförmige Element als emissionsfreie Energiequelle nutzen möchte, muss den Wasserstoff also zunächst aus…
Mickael L. Perrin will winzige Kraftwerke aus Graphen-Nanobändern bauen, die aus Wärme Strom erzeugen. Für sein ehrgeiziges Projekt erhielt er nun einen der prestigeträchtigen «ERC Starting Grants» der EU sowie eines der 32 Eccellenza-Förderungsstipendien des Schweizerischen Nationalfonds (SNF). Er wird eine Assistenzprofessur an der ETH Zürich antreten – und seine Forschung an der Empa fortsetzen. Maschinen und elektronische Geräte erzeugen oft Abwärme, die nur schwer zu nutzen ist. Liesse sich aus dieser Abwärme Strom erzeugen, böte sich ein sauberer und…
Die Eigenschaften von Flüssigkeiten oder Gasen lassen sich mit winzigen schwingenden Plättchen messen. An der TU Wien entwickelte man dafür nun eine Berechnungsmethode. Mikromechanische Sensoren verbinden zwei verschiedene Welten miteinander: Auf der einen Seite die Welt der Elektronik und der digitalen Signale, auf der anderen Seite die physisch greifbarere Welt der Mechanik. Den Zusammenhang zwischen diesen Gebieten zu beschreiben ist oft nicht einfach, und so fehlte bisher ein umfassendes Modell, mit dem man winzige Platten oder Balken exakt beschreiben kann,…
„Den Ausbau der Erneuerbaren Energien drastisch zu beschleunigen“ – das haben SPD, Grüne und FDP im Koalitionsvertrag vereinbart. Viele Windenergie-Ausbauprojekte werden allerdings durch Klagen aus der Bevölkerung verzögert oder gar gestoppt. Damit in Zukunft weniger Projekte scheitern, soll im Forschungsprojekt „WindGISKI“ ein Geoinformationssystem entwickelt werden, das mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz die Erfolgsaussichten vorhersagt. In das System sollen auch demografische und soziologische Daten einfließen. Ein Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft arbeitet im Projekt „WindGISKI“ eng zusammen, beteiligt sind diverse Disziplinen…
Das Empa-Spin-off «viboo» hat einen selbstlernenden Algorithmus zur Regelung des Raumklimas entwickelt. Dadurch lassen sich Gebäude vorausschauend kühlen oder heizen und so rund ein Drittel Energie einsparen. Nach erfolgreichen Experimenten im NEST, dem Forschungs- und Innovationsgebäude von Empa und Eawag, werden nun erste Pilotprojekte mit Industriepartnern umgesetzt. Herkömmliche Thermostate, die heute in vielen Wohngebäuden verbaut sind, reagieren erst, wenn die Temperatur einen gewissen Schwellenwert unter- oder überschreitet. Die Reaktion ist deshalb immer zu spät und erst noch abrupt und heftig,…
Eine neuartige, einfache und extrem kompakte Strahlungsquelle für Terahertz-Wellen wurde an der TU Wien entwickelt. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig. Terahertzstrahlung hat eine Wellenlänge von typischerweise etwas unter einem Millimeter – und das ist ein technisch schwieriger Bereich. Elektromagnetische Wellen mit größerer Wellenlänge kann man mit gewöhnlichen elektronischen Bauteilen (wie Transistoren) und Antennen erzeugen. Kleinere Wellenlängen erhält man mit gewöhnlichen Lichtquellen, etwa mit Lasern oder LEDs. Der dazwischen liegende Terahertzbereich ist allerdings bis heute eine technische Herausforderung. Dabei kann gerade Strahlung…
Die lästige Suche nach Lecks in Druckluftanlagen könnte bald sehr viel einfacher werden: Ein Forscher vom Fraunhofer IPA entwickelt mit der SICK AG einen Leckage-Zusatzservice für einen intelligenten Durchflusssensor. Selbstlernende Algorithmen werten die Messdaten aus und kommen so undichten Stellen auf die Schliche. Die Norm ISO 50001 verpflichtet Unternehmen zum Energiesparen. Sie müssen sich selbst ein Ziel setzen, wie viel Energie sie in den kommenden Jahren einsparen wollen – und dieses dann auch erreichen. Große Einsparpotenziale gibt es beispielsweise bei…
Mehr Sicherheit, größere Speicherkapazitäten, kürzere Ladezeiten – Festkörperbatterien sollen herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien zukünftig in fast allen Leistungsparametern übertreffen. Grundlagen dafür hat das Batterie-Kompetenzcluster FestBatt unter Beteiligung von Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) erarbeitet. In einer zweiten Förderphase werden nun komplette Batteriesysteme und Methoden für die Produktion entwickelt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert mit rund 23 Millionen Euro. Eine Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Batterie könnte der Elektromobilität schon in wenigen Jahren den entscheidenden Anstoß geben. Davon ist Professor Helmut…
Ein innovativer Ansatz kann Nanoteilchen zu einfachen Speichern für Wasserstoff machen. Das leicht flüchtige Gas gilt als vielversprechender Energieträger der Zukunft und soll unter anderem Flugzeuge, Schiffe und Lastwagen klimaneutral antreiben sowie eine emissionsfreie Produktion von Stahl und Zement erlauben. Die Speicherung von Wasserstoff ist bislang allerdings aufwendig: Entweder wird das Gas in Drucktanks bei bis zu 700 bar aufbewahrt oder aber in flüssiger Form, wobei es bis auf minus 253 Grad Celsius abgekühlt werden muss – beide Verfahren kosten…
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