Energie & Elektrotechnik

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Europäische Glas-Glas PV-Module sind besonders klimafreundlich

In einer neuen Studie haben Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE errechnet, dass in der Europäische Union hergestellte Silicium-Photovoltaikmodule 40 Prozent weniger CO2 erzeugen als Module chinesischer Produktion. Mithilfe einer Lebenszyklusanalyse verglich das Forschungsteam die CO2-Fußabdrücke monokristalliner Solarmodule deutscher, europäischer und chinesischer Herstellung. Dabei fanden sie auch heraus, dass Glas-Glas-Module im Vergleich zu PV-Modulen mit Rückseitenfolien unabhängig von ihrem Produktionsstandort eine zusätzliche Emissionsreduktion von 7,5 bis 12,5 Prozent ermöglichen. Auch wenn Photovoltaikmodule Licht emissionsfrei in Energie umwandeln,…

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Maersk-Schiffe ab 2024 mit Methanol-Antrieb

Relevanz von NBS-Forschungsprojekt wird bestätigt. Mit einer diese Woche verkündeten Entscheidung der größten Reedereien der Welt wird de facto die Forschung der NBS Northern Business School nachdrücklich bestätigt, wie Prof. Dr. Sorgenfrei von der NBS Northern Business School in einem Interview erläutert. Konkret geht es dabei um die Beteiligung der NBS am ZIM-Netzwerk “Green Meth” und das im Rahmen dessen initiierte Forschungsprojekt MariTAT. Kürzlich hat die in Kopenhagen, Dänemark ansässige weltgrößte Reederei Maersk bekannt gegeben, dass ein Vertrag mit der…

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Innovativer Versuchsstand zum Testen thermoelektrischer Module

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden ist es gelungen, einen neuartigen Versuchsstand zur dynamischen Charakterisierung von thermoelektrischen Modulen zu entwickeln. Die direkte Umwandlung von Wärme in elektrische Energie steht schon seit längerer Zeit im Fokus der Wissenschaft. Um zum Beispiel Abwärme in der Industrie sinnvoll zu nutzen und die Energieeffizienz zu verbessern, benötigt es spezifische thermoelektrische Module zur direkten Umwandlung von Wärme in Strom. Bei der Entwicklung der Module ist die Charakterisierung unter…

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Das neue PCE-PMI 1BT von PCE Instruments

– ein kompakter kapazitiver Materialfeuchtemesser mit Bluetooth. Der neue kompakte Feuchtemesser PCE-PMI 1BT hat keine Displayanzeige, sondern sendet die Messdaten per Bluetooth an ein Mobilgerät. Mit der kostenfreien App „PCE Smart Measure Environmental“ können die Werte auf einem Mobilgerät angezeigt und bequem gespeichert oder sofort weitergeleitet werden. Damit bietet sich dieser zerstörungsfrei messende Feuchtebestimmer für alle an, die häufiger an Bauwerken oder eingelagerten Materialien die Feuchtigkeit kontrollieren und dies einfach dokumentieren wollen. Zur Messung muss lediglich der Kugelkopf des PCE-PMI…

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Software-Lösung zur Effizienzsteigerung von Photovoltaikanlagen

Schwer zu lokalisierende Störungen an Photovoltaikanlagen sind der Effizienzkiller für diese nachhaltige Form der Stromerzeugung und ein Hemmnis für die Energiewende – ein Problem, für das ein Forscherteam am Campus Minden der FH Bielefeld nun eine herstellerübergreifend funktionierende Lösung finden will. Photovoltaik (PV) spielt für die Energiewende und das Erreichen der Klimaziele eine wichtige Rolle. Erst kürzlich wurde über eine Photovoltaik-Pflicht für Neubauten diskutiert. Ob mit oder ohne Pflicht: Es wird immer mehr PV-Anlagen geben – sowohl auf Dächern, als…

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Internationales Team verbessert Wirkungsgrad von Flüssigmetallbatterien

Um Sonnen-, Wind- und andere regenerative Energien speichern zu können, braucht es ausgeklügelte Systeme. Noch sind die heutigen Speicher zu teuer und schlecht oder gar nicht recycelbar. Wissenschaftler*innen des HZDR-Instituts für Fluiddynamik forschen seit mehreren Jahren an Flüssigmetallbatterien und gelten inzwischen als europaweit führend. Dr. Norbert Weber vom HZDR gelang es, gemeinsam mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) eine neuartige Lithium-Blei-Flüssigmetallbatterie entscheidend zu optimieren. Durch eine verbesserte Elektrolytrezeptur konnte das Team den Stromwirkungsgrad auf nahezu 100 Prozent steigern. Klimaschutz…

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Erste Agri-PV-Anlage für CO2-neutralen Obstanbau im Test

Im Forschungsprojekt »Agri-PV Obstbau« haben BayWa r.e. und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE gemeinsam mit weiteren Forschungspartnern auf dem Bio-Obsthof Nachtwey in Gelsdorf in Rheinland-Pfalz eine Agri-PV-Forschungsanlage für Äpfel und Spalierobst errichtet. Sie ist die erste Anlage dieser Art in Deutschland. Die Gesamtversuchsfläche des Forschungsprojekts umfasst ca. 9100 Quadratmeter, die Agri-PV-Anlage mit einer Leistung von 258 kWp wurde auf circa einem Drittel der Fläche des Areals installiert. Übergeordnetes Ziel des durch das Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, und Mobilität…

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Energiewende auf dem Wasser

FH Kiel entwickelt und erprobt Modell eines Wellenkraftwerks. Während Wind und Sonne als Lieferanten grüner Energie längst etabliert sind, bleiben Potenzial und Kraft der Wellen bislang weitgehend ungenutzt. Eine Forschungsgruppe der Fachhochschule Kiel möchte dies ändern. Aktuell finden Laboruntersuchungen an Modellen eines Wellenkraftwerks statt. Ein Prototyp soll im kommenden Jahr in der Nordsee getestet werden. Gefördert wird das Forschungs- und Entwicklungsprojekt vom Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Arbeit, Technologie und Tourismus des Landes Schleswig-Holstein mit Mitteln der Europäischen Union. Das Energiepotenzial…

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PolySafe: Lithium-Ionen-Batterien sicherer machen

Ziel von PolySafe ist es, die spezifische Energie und Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien durch den Einsatz neuartiger Stromkollektoren zu steigern. Im Fokus stehen dabei Metall-Polymer-Komposit-Stromkollektoren, die das thermische Durchgehen von Batteriezellen deutlich erschweren und damit die Brandgefahr verringern. An dem mit knapp vier Millionen Euro geförderten Projekt sind neben der Battery LabFactory Braunschweig der Technischen Universität Braunschweig Partner aus Forschung und Industrie beteiligt. Neben dem Gewichtsvorteil gegenüber heute eingesetzten reinen Metall-Stromkollektoren erlauben die Metall-Polymer-Stromkollektoren eine Unterbrechung des Stromkreises bei Erreichen einer…

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Energieschub für Unterwasser-Roboter

Fraunhofer IKTS analysiert stark belastete Energiespeicher und kitzelt Missionsreserven heraus. Mit modernen zerstörungsfreien Prüfverfahren analysieren Forschende des Fraunhofer IKTS und der Forschungsgruppe Smart Ocean Technologies (SOT) den Batteriezustand von Unterwasser-Robotern, so genannten Unmanned Underwater Vehicles (UUV). Derartige Unterwasserfahrzeuge sind immer häufiger und länger im Einsatz: Sie inspizieren Bohrinseln, warten Unterwasser-Gasleitungen, suchen nach Rissen an Offshore-Windkraftanlagen, sammeln Meeresdaten oder kartografieren die Fauna und Flora am Meeresgrund. Ein besseres Batteriemanagement soll nun die Einsatzkosten senken und dafür sorgen, dass diese Unterwasser-Roboter länger…

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Neuer Wirkungsgradrekord bei flexiblen Solarzellen

Einen neuen Wirkungsgradrekord von knapp 21,4 % für CIGS-Solarzellen auf flexibler Polymerfolie haben Wissenschaftler der Empa erzielt. Solarzellen dieses Typs eignen sich besonders für Anwendungen auf Dächern, Transportfahrzeugen und mobilen Geräten. Eine Forschergruppe der Empa hat den Wirkungsgrad von flexiblen Solarzellen auf einen neuen Rekordwert angehoben. Unabhängige Messungen ergaben einen Wert von 21,4 %, wenn diese Art von Solarzellen Licht in elektrischen Strom umwandeln. Zum Vergleich: Der beste Wirkungsgrad einer herkömmlichen (nicht biegsamen) Solarzelle aus kristallinem Silizium liegt bei 26,7…

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Innovation: eSpeicher – Nutzung von Speichertechnologie für intelligentes Lademanagement

Die Hochschule Merseburg hat den Einsatz des Energiespeichers mitentwickelt. Damit kann elektrische Energie zur Versorgung der Ladeinfrastruktur zeitversetzt genutzt werden. Einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen und klimagerechten Entwicklung in den kommenden Jahrzehnten kann und soll die Elektromobilität leisten. Für einen erfolgreichen Markthochlauf der E-Mobilität ist allerdings der Ausbau der Ladeinfrastruktur eine der wichtigsten Voraussetzungen. Der dafür notwendige Ausbau wird jedoch mitunter dadurch gehemmt, dass an geeigneten Standorten die Netzkapazitäten nicht ausreichen, um die gewünschte Anzahl von Elektrofahrzeugen gleichzeitig zu…

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Offshore-taugliche Komponenten für Leistungselektronik in Windkraftanlagen

Leistungselektronik sorgt in Windkraftanlagen dafür, dass die fluktuierend erzeugte Energie gleichmäßig ins Netz eingespeist wird. Die dabei eingesetzten Materialien und Komponenten sind extremen Belastungen ausgesetzt. Gemeinsam mit Partnern hat das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS jetzt einen Ansatz für deutlich robustere Lösungen entwickelt. Die auf einem Megawatt-Prüfstand getesteten neuen Komponenten vom Chip bis zur Systemebene verringern Schaltverluste, verbessern Leistungsdichte und Zuverlässigkeit und ermöglichen eine um 50 Prozent gesteigerte Lebensdauer. Mehr als ein Viertel des in Deutschland erzeugten…

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Weiterentwicklung der Elektrodenfertigung

Forschungsfertigung Batteriezelle startet Forschungsbetrieb in Münster. Die Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) hat ihre Forschungsaktivitäten in Münster begonnen. Die Mitarbeitenden der Fraunhofer-Gesellschaft sowie des MEET Batterieforschungszentrums der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster haben im »FFB Workspace« eine Misch- und Beschichtungsanlage zur Erprobung der Elektrodenfertigung in Betrieb genommen. Ziel ist die Weiterentwicklung des vollkontinuierlichen Mischverfahrens in Bezug auf das Elektrodenmaterial, die Prozesse sowie die Digitalisierung. Mit der Infrastruktur im Reinraum des »AlexProWerk« kann die Forschungsfertigung Batteriezelle erste Forschungsaufträge der Industrie ausführen. »Unser Ziel…

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Wasserstofftechnologien: KIT forscht in allen drei Leitprojekten des Bundes

Wasserstofftechnologien tragen wesentlich zum Erfolg der Energiewende bei. Um eine grüne Wasserstoffwirtschaft weiter voranzutreiben, fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) drei Wasserstoff-Leitprojekte mit bis zu 740 Millionen Euro. In alle drei bringen Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ihre Expertise ein. In den Projekten geht es um Möglichkeiten, grünen Wasserstoff und seine Folgeprodukte direkt auf See zu produzieren, um neue Technologien und Lösungen im Bereich Wasserstofftransport sowie um die Serienfertigung von Elektrolyseanlagen zur Herstellung grünen…

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Perowskit-Solarzellen: Was geschieht an SAM-Passivierungsschichten?

Metall-organische Perowskit-Materialien versprechen kostengünstige und leistungsstarke Solarzellen. Einer Gruppe am HZB ist es nun gelungen, verschiedene Effekte genauer zu unterscheiden, die an einer SAM-Passivierungsschicht auftreten und die Verluste an den Grenzflächen verringern. Ihre Ergebnisse tragen dazu bei, solche funktionalen Zwischenschichten zu optimieren. Verluste treten in allen Solarzellen auf. Eine Ursache ist die Rekombination von Ladungsträgern an den Grenzflächen. Zwischenschichten an solchen Grenzflächen können diese Verluste durch sogenannte Passivierung verringern. Besonders gut für die Passivierung von Perowskit-Halbleiteroberflächen eignen sich selbstorganisierte Monolagen…

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