Energie & Elektrotechnik

Qualitätsoffensive für bessere Batterien

Leistungsstark, ausdauernd und sicher: Mit diesen Eigenschaften und einem günstigen Preis könnten Batterien „Made in Germany“ bald zur Weltspitze gehören. Ermöglichen sollen das unter anderem fortschrittliche Ansätze zur Qualitätssicherung und Analytik bei der Produktion, die jetzt am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt und erprobt werden. Die Arbeit im Batterieforschungscluster AQua verläuft in enger Kooperation mit Forschungspartnern in der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiierten „Forschungsfabrik Batterie“. Leistungsstark, ausdauernd und sicher: Mit diesen Eigenschaften und einem günstigen Preis…

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Baubeginn für Rotorblattprüfstand der Superlative

Am Großen Westring startet das Fraunhofer IWES die Bauarbeiten für einen dritten Rotorblatt-Prüfstand, in dem modernste Prototypen von über 120 Meter langen Blätter geprüft werden können. Rund 19 Mio. Euro fließen in dem Projekt „Zukunftskonzept Betriebsfestigkeit Rotorblätter Phase II“ in den Aufbau einer Prüfinfrastruktur mit modularem Prüfblock sowie die Entwicklung neuer Methoden zur Untersuchung von Teilsegmenten. Der Standort am Fischereihafen bietet den Vorteil, dass über den Seeweg angelieferte lange Blätter nur einen kurzen Weg bis zur Prüfhalle haben. In den…

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Batterie plus Superkondensator

Neue Verfahren für die Auslegung und Regelung hybrider Speicher … Batteriespeicher altern schneller, wenn sie immer wieder kurzzeitig hohe Leistungen liefern müssen. Das lässt sich vermeiden, indem man sie mit Superkondensatoren koppelt – diese übernehmen dann die Lastspitzen. Das Fraunhofer IEE entwickelt nun zusammen mit den Industriepartnern Skeleton Technologies als Verbundkoordinator und AVL in dem vom BMWi geförderten Forschungsvorhaben „SuKoBa“ Werkzeuge für die Auslegung solcher hybriden Speicher. Zudem erarbeiten die Partner Verfahren für deren Regelung. Hybride Speichertechnologien dieser Art können…

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Kristalline Superspiegel zur Spurengasdetektion in Medizin und Umweltwissenschaften

In einer internationalen Kooperation mit Partner*innen aus Industrie und Forschung gelang es Physiker*innen der Universität Wien, zusammen mit Thorlabs, dem National Institute of Standards and Technology (NIST) und der Universität von Kansas, nun erstmals Hochleistungs-Laserspiegel im wichtigen Wellenlängenbereich des mittleren Infrarot zu demonstrieren, die weniger als zehn aus einer Million Photonen absorbieren. Hergestellt in einem neuen Verfahren basierend auf kristallinen Materialien, versprechen diese verlustarmen Spiegel völlig neue Anwendungsfelder z.B. in der optischen Atemgasanalyse zur Krebsfrüherkennung oder der Detektion von Treibhausgasen….

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LED-Signalsäulen für mehr Sicherheit

Neue Lösung an der Schnittstelle Mensch-Maschine Die Betriebszustände von Maschinen und Anlagen müssen schnell und klar erkennbar sein. Signalsäulen helfen, um etwa auf Störungen sofort reagieren zu können. Voraussetzung: Sie müssen auch unter anspruchsvollen Industriebedingungen sicher funktionieren und wartungsfrei sein. Für mehr Sicherheit im Industriebetrieb sorgen die neuen Signalsäulen von Rittal. Mit Schutzart IP 65 und wartungsfreier LED-Technik sind sie auch für staubige und feuchte Industrieumgebungen gerüstet. Das Portfolio der Rittal Signalsäulen besteht aus einem anschlussfertigen und einem modularen System….

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Fraunhofer-Institute helfen KMU bei der Entwicklung innovativer Ultraschallsensoren

Viele Überwachungs-, Messungs- und Charakterisierungsaufgaben in der Industrie basieren heutzutage auf klassischen Ultraschallsensoren. Mikromechanische Ultraschall-Wandler (MUT) stellen dabei eine innovative und effektive Weiterentwicklung dar. Die Investitionskosten für die Entwicklung solcher MUTs sind für viele kleine und mittelständische Unternehmen jedoch zu hoch. Daher entwickeln drei Fraunhofer-Institute gemeinsam eine Anwendungsplattform, welche auch KMUs den Einsatz von MUTs ermöglicht. In einem ersten Schritt finden dazu ab Juli Workshops statt, um die gute Integrierbarkeit von MUTs in bereits bestehende Systeme aufzuzeigen. Ob Distanzmessung und…

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Öko-Energie ohne Grenzen?

Auch eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft läuft nicht ohne Energie. Solaranlagen und Windfarmen, Gezeiten- und Erdwärmekraftwerke: Sie alle zweigen Energie aus Energieströmen ab, die zuvor seit Urzeiten unangetastet geblieben waren. Die Frage lautet daher: Welchen Anteil dieser Energieströme darf die Menschheit für ihre Zwecke nutzen, ohne dass das Energiesystem der Erde dabei Schaden nimmt? Empa-Forscher haben einen Ansatz entwickelt, um dies abschätzen zu können. Die Erde hat ihre Belastungsgrenzen, das wird uns angesichts der Klimakrise, des zunehmenden Artensterbens und der Vermüllung der…

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Grüner Strom trifft blaues Wasser

Neuartiger Ansatz zur Entsalzung von Meerwasser mit Wasserstoff … Weltweit gilt Wasserstoff als ein Hoffnungsträger für die Energiewende. Aber um ihn im industriell nutzbaren Maßstab zu gewinnen, muss man auf Meerwasser zurückgreifen. Dessen Entsalzung ist aber bisher nur unter großem Energieeinsatz möglich. Die Energie-Experten Yuan Zhang und Volker Presser haben einen Weg gefunden, dem Meerwasser direkt mit einer Brennstoffzelle das Salz zu entziehen, die bisher „nur“ für die Stromerzeugung genutzt wurde. Das könnte die Herstellung von Wasserstoff im großen Maßstab…

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Neuer Ansatz zur Steigerung der Reichweite und des Komforts im brennstoffzellenbetriebenen Schienenverkehr

Auch auf Schienen wird zukünftig auf Wasserstofftechnologie gesetzt. Regionalverkehrszüge sollen in Zukunft mit Brennstoffzellen ausgestattet sein, die Sauerstoff und Wasserstoff in elektrische Energie umwandeln. In seinem vom BMWI geförderten Projekt „Heat2Comfort“ leistet das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden seinen Beitrag zu dieser Art der emissionsfreien und geräuscharmen Fortbewegungsart. Gemeinsam mit seinen Partnern, der Hörmann Vehicle Engineering GmbH, der Wärmetauscher Sachsen GmbH sowie dem Institut für Luft- und Kältetechnik Gemeinnützige Gesellschaft mbH arbeitet das Institut an einem…

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Mit »Gondel-Lidar« die Innovationskraft der Onshore-Windenergiebranche stärken

Die Fraunhofer-Gesellschaft möchte mit seinem KMU-akut-Programm »Forschung für den Mittelstand« die Innovationskraft von KMU stärken und möglichen wirtschaftlichen Einbußen durch die Corona-Pandemie entgegenwirken. Für die Windenergiebranche initiieren die Fraunhofer-Institute IEE und IWES ein Forschungs- und Entwicklungscluster zusammen mit mehreren KMU zur Entwicklung der Lidar-Technik für den Einsatz auf Gondeln von Onshore-Windenergieanlagen. In einer Online-Auftaktveranstaltung am 19. Mai 2021 können sich interessierte KMU und auch größere Unternehmen über die Möglichkeiten und Randbedingungen der Beteiligung informieren. Auf jeder Windenergieanlage (WEA) befindet sich…

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Desinfektionsroboter: Mehrwert durch Kopplung an Gebäudedaten

Fraunhofer-Anti-Corona-Programm … Der Desinfektionsroboter BALTO – benannt nach einem Schlittenhund, der vor hundert Jahren dringend benötigte Impfseren in ein schwer erreichbares Gebiet Alaskas brachte – kann Türklinken und Co. effizient desinfizieren. Er tut dies selbstständig und reagiert dabei auch auf Menschen in seinem Umfeld. Möglich macht es eine Schnittstelle mit dem Building Information Modeling BIM. Nie stand die Hygiene so sehr im Fokus wie derzeit – schließlich ist sie eine der Waffen, um als Gesellschaft in der Corona-Pandemie zu bestehen….

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Mehr Reichweite für Elektroautos

Siliziumcarbid-basierte Leistungsmodule … Damit E-Fahrzeuge größere Strecken bewältigen können, reicht es nicht, nur die Batterien zu optimieren. Vielmehr muss der ganze Antriebsstrang verbessert werden. Ein Fraunhofer-Team entwickelt daher elektronische Steuergeräte – sogenannte Wechselrichter, die die Energie viel effizienter als bisher zwischen Batterie und Motor umwandeln. Wenn es um die Reichweite von Elektroautos geht, denken viele an die Batterie. Je mehr Energie diese speichern kann, desto weiter kann man fahren. Doch die Batterie ist nicht alles. Tatsächlich lässt sich aus dem…

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Wasserstoffkraftwerk für den Garten

Regenerative Energien und Wasserstofftechnik … Künftig sollen Privatkunden mit kleinen Windrädern Wasserstoff für den Eigen-bedarf produzieren. Leichtbauexperten des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP, der BTU Cottbus und ein Industriepartner entwickeln dafür jetzt die Schlüssel- technologien: kleine effiziente Rotoren und sichere Tanks. Privathaushalte benötigen heutzutage laut Angaben des Bundesumweltamts für die Erzeugung von Strom und Wärme rund ein Viertel der gesamten Energie, die in Deutschland verbraucht wird. Dabei wird gut die Hälfte der Energie aus Erdgas und Erdöl gewonnen. Im Hinblick…

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Gedruckte Schaltungen schützen Sensoren

Elektronische Sensoren können vielen Anwendungen in der Industrie, etwa im Automobilbau, zugutekommen. Doch sie müssen vor Angriffen und Verfälschungen geschützt sein. Das neue Verbundvorhaben „sensIC“ zielt darauf, gedruckte Elektronik und Siliziumkomponenten direkt in Produkte zu integrieren, um Sensoren abzusichern. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickeln Forschende dafür eine zentrale Komponente: gedruckte Sicherheitsschaltungen mit speziellen hardwarebasierten Funktionen, sogenannte Physical Unclonable Functions (PUFs). Das Bundesforschungsministerium fördert sensIC mit insgesamt 2,9 Mio Euro. Die Industriepartner investieren weitere 1,35 Millionen Euro in das…

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Bioraffinerie am Bauernhof der Zukunft

Eine Bioraffinerie-Farm errichten das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Universität Hohenheim. Mit ihrer gemeinsamen Initiative zielen sie auf wirtschaftliche und nachhaltige technische Lösungen zur Verwertung von biogenen Reststoffen: Kleine Bioraffinerien, angesiedelt an Bauernhöfen, liefern Materialien und Energieträger, schließen Kreisläufe vor Ort und tragen dazu bei, Natur und Klima zu schützen. An der Versuchsstation „Unterer Lindenhof“ der Universität Hohenheim bauen die Partner eine bestehende Bioraffinerie-Anlage aus und führen technologische Innovationen zusammen. Eine Bioraffinerie-Farm errichten das Karlsruher Institut für Technologie…

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Energieumwandlung: Forschung und Praxis

Energieumwandlung – ein Wort, das in den vergangenen Jahren an Bedeutung zugelegt hat. Alleine aus dem Begriff selbst lässt sich bereits ein physikalischer Grundsatz ableiten: Denn Energie lässt sich weder zerstören noch erschaffen, sondern nur umwandeln. Seit Einsteins Forschungen ist auch bekannt, dass nicht nur die Umwandlung in andere Energieformen, sondern auch in Masse möglich ist – und umgekehrt. Besonders letzteres ist seit nunmehr über 70 Jahren Gegenstand der Forschung. Wie steht es heute um die Kernfusion und inwieweit wird…

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