Forschende der Empa und des Paul Scherrer Instituts (PSI) haben die gemeinsame Initiative «SynFuels» gestartet. Ziel ist es, einen Prozess zu entwickeln, um Kerosin aus erneuerbaren Ressourcen herzustellen. So sollen aus Kohlendioxid und Wasserstoff aus nachhaltigen Quellen flüssige Treibstoffgemische von höchster Qualität entstehen, die möglichst rückstandsfrei verbrennen und sich damit für den Antrieb von Flugzeugen eignen. Eine Mobilität ohne fossile Treibstoffe – auch im Flugverkehr: Zu diesem Ziel will die neue gemeinsame Initiative «SynFuels» von Empa und PSI einen wichtigen…
Für einen Kraftmesssensor, der bei Materialprüfungen unter Wasserstoffatmosphäre deutlich präzisere Festigkeitskennwerte liefert als bisherige Messmethoden, hat ein Forscherteam der Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart den „ThinKing“, ein Label der Landesagentur Leichtbau BW GmbH erhalten. Dieser Preis wird für innovative Produkte oder Dienstleistungen im Leichtbau aus Baden-Württemberg vergeben. Die Kennwerte des Kraftmesssensors ermöglichen die sichere und materialeffiziente Leichtbau-Konstruktion von Komponenten, was wiederum unabdingbar für beispielsweise die zukünftige Wasserstofftechnologie in der Mobilität ist. Im Leichtbau werden die Belastbarkeitsgrenzen der Werkstoffe ausgereizt, um…
Strömungstechniker und Elektroingenieure entwickeln gemeinsam Turbinenschaufeln mit integrierten Spezialantrieben Durch den Einsatz optimierter Turbinen können künftig umweltfreundliche Gezeiten-Wasserkraftwerke wesentlich effizienter „grünen“ Strom erzeugen. Ingenieure der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg entwickeln dafür Schaufelblätter mit eingebauten Motoren. Die integrierten Antriebe sorgen dafür, dass sich die Turbinenschaufeln während jeder Umdrehung optimal an die Wasserströmung anpassen und verhindern so einen gefährlichen Strömungsabriss. Dieser Begriff beschreibt die Ablösung der Strömung von der Oberfläche von Turbinenschaufeln, Flugzeugflügeln oder Rotorblättern. Die Folge ist, dass die Auftriebskräfte, die die Turbine…
Perowskit-Halbleiter gelten als vielversprechende Materialien für Solarzellen der nächsten Generation. Wie gut geeignet ein Halbleiter für die Anwendung in der Photovoltaik ist, lässt sich unter anderem an der sogenannten Photolumineszenz-Quantenausbeute erkennen. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein neues Modell entwickelt, mit dem sich die Photolumineszenz-Quantenausbeute von Perowskit-Schichten erstmals exakt bestimmen lässt. Darüber berichten sie in der Zeitschrift Matter. (DOI: 10.1016/j.matt.2021.01.019) Photovoltaik trägt wesentlich zu einer nachhaltigen Energieversorgung bei. Entscheidend für den Wirkungsgrad von Solarzellen, die Lichtenergie direkt…
Leitfaden zur Agri-Photovoltaik erschienen Mit der Agri-Photovoltaik (Agri-PV) können Landwirte Ackerflächen doppelt nutzen: Am Boden wachsen die Kulturpflanzen, darüber erzeugen Solarmodule erneuerbaren Strom. Der Ansatz erhöht die Flächeneffizienz und könnte künftig Konflikte um den Gebrauch von landwirtschaftlichen Böden entschärfen. Aktuelle Informationen über die Technologie, ihr Potenzial sowie den aktuellen Entwicklungsstand beleuchtet jetzt ein neuer Leitfaden. Ziel ist, Landwirten, Kommunen und Unternehmen praktische Hinweise zur Nutzung der Agri-PV an die Hand zu geben. Auch Vorschläge für eine Anpassung des rechtlichen Rahmens…
… für Raumtemperaturanwendung. Der Ersatz des knappen Elements Tellur macht thermoelektrische Module in der Herstellung günstiger bei vergleichbarer Leistung. Mehr als 60% der erzeugten Energie werden durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe generiert und gehen als Abwärme verloren, wovon mehr als die Hälfte im Niedertemperaturbereich anfällt (Temperaturen <300°C). Die effektive Nutzung dieser Abwärme zur Stromerzeugung ist entscheidend, um die Kosten der Energieversorgung zu mindern und die Emission von Treibhausgasen zu reduzieren. Thermoelektrische Generatoren, die Wärme in Elektrizität wandeln, zeichnen sich durch…
Wie das Salz in der Suppe Solarzellen, die das Sonnenlicht so effizient wie Silizium in elektrische Energie umwandeln, sich dabei aber einfach und aus kostengünstigen Materialien herstellen lassen – für Materialforscher ist das ein langgehegter Traum. Dem sind Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Berlin nun ein Stück nähergekommen. Sie haben ein Verfahren verbessert, mit dem sich günstige Perowskit-Schichten einfach aus Lösungen auf Trägermaterien aufbringen lassen. Dabei haben sie nicht nur entdeckt, welch entscheidende Rolle eines der verwendeten Lösungsmittel spielt, sondern auch die…
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) errichtet einen Großversuchsstand, um stationäre elektrische Energiespeicher bis 500 Kilowatt im Realmaßstab zu testen. Bislang werden die Speicher, die ein wichtiger Bestandteil der Energiewende sind, meist nur in Laboren untersucht. Die Tests sollen die Technologie noch sicherer machen und die Marktchancen deutscher Produkte verbessern. In Deutschland soll der Anteil an erneuerbaren Energien bis zum Jahr 2030 auf 65 Prozent steigen. Da die Energie aus Solar- und Windkraftanlagen natürlichen Schwankungen unterliegt, werden in Zukunft…
Wer „in die Röhre“ kommt, benötigt möglichst klare Schichtbilder eines Organs oder einer anderen Körperstruktur. Doch je weiter im Innern das mögliche Problem liegt, desto schwieriger ist die hochauflösende Darstellung in der Magnetresonanztomographie. Ein internationales Wissenschaftlerteam unter Federführung der Universität Duisburg-Essen (UDE) hat eine Hochfrequenzspule entwickelt, die eine deutlich bessere Reichweite im Körper ermöglicht – und weitere Vorteile mit sich bringt. Das Fachmagazin „Nature Communications“ berichtet. Die Magnetresonanztomographie (MRT) bei 7 Tesla ist die neueste Generation dieser Technologie und bietet…
Das Deeptech Start-up SmartNanotubes Technologies des Life Science Inkubators geht mit der Ansprache der Kickstarter-Community neue Wege. Für die Weiterentwicklung der digitalen Nase „Smell Inspector“ will SmartNanotubes gemeinsam mit den Anwendern die erste Geruchsdatenbank der Welt aufbauen. Die Kickstarter-Community kann sich freiwillig an diesem Forschungsprojekt beteiligen. Je mehr Daten in die KI-Software eingespeist werden, desto besser lernt diese, Gerüche einzelner Stoffe auch in unterschiedlichen Zusammensetzungen zu identifizieren. Der Smell Inspector ist Entwicklerplattform und Endgerät in einem und nutzt den auf…
Wasserstoff kann zum Wegbereiter der Energiewende werden. Besonders in der Verkehrsindustrie wird über Technologien diskutiert, um künftig Verkehrsmittel wie Lastkraftwagen, Schiffe oder Züge klimaneutral zu bewegen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Elektromobilität mit Wasserstoff und Brennstoffzellen ist lautlos und ermöglicht emissionsfreies Fahren mit großen Reichweiten und schneller Betankung. Wenn es aber so einfach wäre, würden wir alle schon lange nicht mehr Diesel und Benzin tanken. Unser Experte Dr. Stefan Wagner, der schon vor vielen Jahren an der Brennstoffstelle forschte,…
Nanowissenschaftler aus Chemnitz und Dresden entwickeln adaptive Mikroelektronik, die sich auf der Basis von Sensordaten selbständig bewegt und für Tätigkeiten gezielt ausrichten kann – Anwendungsmöglichkeiten in der Biomedizin und als bioneurales Interface Die flexible und adaptive Mikroelektronik gilt als Innovationstreiber für neue und effektivere biomedizinische Anwendungen. Dazu gehört beispielsweise die Behandlung beschädigter Nervenbündel, chronischer Schmerzen oder die Steuerung künstlicher Gliedmaßen. Damit das funktioniert, ist ein enger Kontakt zwischen der Elektronik und dem neuronalen Gewebe für eine effektive elektrische und mechanische…
Grenzüberschreitende Projektgruppe unter Beteiligung der FH Kiel entwickelt Motorensteuerung. Mit einem Online-Kick-Off Meeting starteten die Fachhochschule (FH) Kiel, die Süddänische Universität (SDU) sowie Danfoss Drives und Danfoss Silicon Power in ihr gemeinsames Forschungs- und Entwicklungsprojekt HiCoMMID. HiCoMMID steht für hocheffiziente, kompakte und modulare integrierte elektronische Motorsteuerung für Pumpenantriebe. Eine intelligente, auf die benötigte Leistung abgestimmte Drehzahlsteuerung soll Strom einsparen helfen. Die Steuerung soll miniaturisiert im Motorvolumen integrierbar sein und dank einer modularen Bauweise für unterschiedliche Motoren mit einer Leistung von…
Die helle Seite der Macht Eine Gruppe von Forscher*innen des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft und der Humboldt-Universität zu Berlin hat herausgefunden, dass sich Halbleiter leichter und schneller als bisher angenommen in Metalle und zurück verwandeln lassen. Diese Entdeckung könnte die Rechenleistung vieler technischer Geräte erhöhen und ihr Design vereinfachen. Vom Smartphone bis zum Computerprozessor – ein Großteil der von uns genutzten Technik ist mit Transistoren ausgestattet. Weil Transistoren für jede Art von Datenverarbeitung so wichtig sind, versuchen Wissenschaftler*innen und Ingenieur*innen seit…
Neutronen zeigen tatsächliche Verteilung von Lithium und Elektrolyt in Lithium-Ionen-Zellen. Im Handy, Laptop oder auch im Elektroauto: überall verwenden wir Lithium-Ionen-Akkus. Doch nach einiger Zeit verlieren sie an Kapazität. Daher untersuchte ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam den Aufbau und die Funktionsweise dieser Akkus mit Neutronenbeugung. Dabei fanden Sie heraus, dass Zersetzungsprodukte der Elektrolytflüssigkeit das bewegliche Lithium im Akku abfangen und dass Lithium in der Zelle überraschend ungleich verteilt ist. Die hervorragenden Eigenschaften des Lithium-Ionen-Akkus haben das tägliche Leben wie sonst wenige andere…
Serviceroboter können dazu beitragen, dass Gebäude und Verkehrsmittel regelmäßig und mit gleichbleibend hoher Qualität gereinigt und desinfiziert werden. Seit Oktober 2020 arbeiten zwölf Einrichtungen der Fraunhofer-Gesellschaft an der Entwicklung neuer Technologien für dieses Einsatzfeld. Geleitet vom Fraunhofer IPA bündeln die Partner im Forschungsprojekt »Mobile Desinfektion« (MobDi) ihre Kompetenzen, um zu einem sicheren »New Normal« in Pandemiezeiten beizutragen. Das Projekt ist Teil des Aktionsprogramms »Fraunhofer vs. Corona«. Ein Schlüssel im Kampf gegen COVID-19 besteht darin, die Ansteckungsgefahr zu minimieren. Dieser Herausforderung…
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