Energie & Elektrotechnik

Die Zink-Luft-Batterie gilt als attraktive Energiespeichertechnologie der Zukunft. Doch bisher kämpfte sie mit einer hohen chemischen Instabilität. Mit einem innovativen, nicht-alkalischen, wässrigen Elektrolyten hat ein Forscherteam um den Wissenschaftler Dr. Wei Sun vom MEET Batterieforschungszentrum der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster nun eine neuartige Batteriechemie für die Zink-Luft-Batterie entwickelt, die ihre bisherigen technischen Schwächen überwindet. Die Ergebnisse des internationalen Forschungsprojekts hat das Wissenschaftsteam in dem Fachmagazin „Science“ veröffentlicht. Leistungsstark, umweltfreundlich, sicher und gleichzeitig kostengünstig: Die Zink-Luft-Batterie gilt als attraktive Energiespeichertechnologie der Zukunft….

Terahertz-Licht bietet enorme Potenziale für die Technik von Morgen: Unter anderem könnte es extrem schnelle Mobilfunk-Verbindungen und WLAN-Netze Wirklichkeit werden lassen, etwa als möglicher Nachfolger des 5G-Mobilfunkstandards. Um den dafür nötigen Übergang vom Gigahertz- in den Terahertz-Frequenzbereich vollziehen zu können, mangelt es bislang an effizienten Quellen und Konvertern. Ein deutsch-spanisches Forschungsteam mit Beteiligung des HZDR hat nun ein Materialsystem entwickelt, mit dem sich Terahertz-Pulse deutlich effektiver erzeugen lassen als bisher. Es basiert auf Graphen, das mit einer metallischen Lamellenstruktur beschichtet…

Nachhaltigkeit im Blick Weltweit steigt der Bedarf an Lithium: Vor allem für die E-Mobilität ist der Rohstoff heiß begehrt. Um den tendenziell weiter steigenden Bedarf decken zu können, wird seit einigen Jahren auch die Produktion von Lithium aus Anlagen der Tiefengeothermie diskutiert, vereinzelt sind bereits Pilotprojekte in der Umsetzung – unter anderem im Oberrheingraben. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert nun das Verbundprojekt UnLimited, bei dem die EnBW Energie Baden-Württemberg AG als Kooperationsführer gemeinsam mit dem KIT und den…

Wendeschneidplatten werden in der spanenden Fertigung bisher analog geprüft und gewechselt. Das kostet Arbeitszeit und produziert unnötigen Ausschuss. Hier schafft PoWer Abhilfe: Das digitale Prüf- und Wechselsystem für Wendeschneidplatten aus dem Fraunhofer IPK reduziert Nebenzeiten, indem es den Zustand der Werkzeuge überwacht und den Wechselvorgang automatisiert vornimmt. In der Zerspanung haben Werkzeuge mit Wendeschneidplatten, die durch Aufschrauben der Schneidplatten individuell konfiguriert werden, einen Marktanteil von über 80 Prozent. Ihr großer Vorteil ist, dass sie mehrfach genutzt werden können – verschleißt eine…

Umweltschonender Antrieb erhält Testflugerlaubnis. Heute ist die neueste Generation des klimafreundlichen Wasserstoff-Brennstoffzellen-Flugzeugs, Hy4, am Stuttgarter Flughafen vorgestellt worden. Der innovative Antrieb aus einem Batterie-Brennstoffzellensystem wurde allen voran von Professor Josef Kallo (Universität Ulm/DLR) entwickelt. Jetzt hat die sechste Antriebsgeneration die Testflugerlaubnis erhalten. Zu diesem Meilenstein auf dem Weg zum umweltschonenden, lautlosen Fliegen gratulierten Andreas Scheuer, Bundesminister für Verkehr und digitale Infrastruktur (Videobotschaft), sowie der baden-württembergische Verkehrsminister Winfried Hermann. Klimafreundliches Fliegen könnte schon bald in ganz Europa alltäglich werden. Am Flughafen…

Gerät hilft Schulen ihre Lüftungskonzepte einzuhalten Das Kompetenzzentrum CeMOS (Center for Mass Spectrometry and Optical Spectroscopy) der Hochschule Mannheim entwickelt ein handliches System für die Messung von Aerosolen in Innenräumen. Dabei greift es auf einen Sensor zurück, der ursprünglich für die Bestimmung von Feinstaubkonzentrationen gedacht war und im Rahmen der FH-Impulsförderung M2Aind entwickelt wurde. Der M2Aind-Kooperationspartner, das Unternehmen ProxiVision GmbH in Bensheim, stellt nun unter dem Arbeitstitel ProxiCube die ersten Prototypen her und ist auch schon in Verhandlungen mit den…

In Science berichtet ein HZB-Team, wie es den aktuellen Weltrekord von 29,15 % in einer Tandemsolarzelle aus Silizium und Perowskit erreichen konnte. Die Tandemzelle zeigt selbst ohne Verkapselung über 300 Stunden eine stabile Leistung. Die Gruppe um Steve Albrecht hat dafür physikalische Prozesse an den Grenzflächen untersucht und gezielt den Ladungsträgertransport verbessert. Solarzellen aus zwei Halbleitern mit unterschiedlichen Bandlücken können als Tandem zusammen deutlich höhere Wirkungsgrade erreichen als jede Unterzelle für sich. Dies liegt daran, dass solche Tandemzellen das Sonnenspektrum…

VX SE: neuer System-Einzelschrank von Rittal Anreih-Schaltschränke werden oft auch bei Einzelaufstellungen eingesetzt – sind aber dafür nicht immer die beste Lösung. Bislang noch vielfach unterschätzt sind die Vorteile von Einzelschränken wie dem VX SE. Der Rittal Einzelschrank ist ein ideales Bindeglied zwischen den Rittal AX Kompaktgehäusen und VX25 Anreihschränken. Dabei überzeugt der VX SE durch noch schnellere Bestellung und Montage, einfacheren Aufbau und höhere Sicherheit sowie durch Systemkompatibilität. Auch für Installationen bei engen Platzverhältnissen in der Gebäudetechnik z.B. als…

In den kommenden Jahren drohen die zunehmende Verwendung elektronischer Geräte in Gebrauchsgegenständen sowie neue Technologien im Zusammenhang mit dem Internet der Dinge, die Produktion von Elektronikschrott zu erhöhen. Eine umweltfreundlichere Produktion und ein nachhaltigerer Lebenszyklus sind hier von entscheidender Bedeutung, um Ressourcen zu sparen und Abfallmengen zu minimieren. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ist es erstmalig gelungen, Displays zu produzieren, deren Bioabbaubarkeit von unabhängiger Seite geprüft und bestätigt wurde. Ihre Ergebnisse haben veröffentlichen sie im Journal…

Neues Forschungsprojekt Im Zentrum des von der TU Graz geleiteten Projekts SABATLE stehen die Nachhaltigkeit und Sicherheit von Redox-Flow-Technologien, die für die Stabilisierung des Stromnetzes von immanenter Bedeutung sind. Durch die steigende Nutzung von Batterietechnologien – sowohl am Mobilitätssektor als auch im stationären Bereich – rücken die Themen Betriebssicherheit und Batterierecycling immer stärker in den Fokus der Batterieforschung. Diesen Themen widmet sich nun auch die Gruppe rund um Stefan Spirk vom Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz….

Die Qual der Wahl: Unternehmen, die von niedrigen oder negativen Strompreisen profitieren möchten, brauchen zuverlässige Vorhersagen über den künftigen Stromverbrauch. Weil der Markt für Prognosetools unübersichtlich ist, haben Forscher vom Fraunhofer IPA einen Benchmark entwickelt, der marktverfügbare Lösungen miteinander vergleicht. Wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht, produzieren Solarparks und Windkraftanlagen keinen Strom. Eine solche Dunkelflaute ist zwar eher selten, aber je mehr Strom aus erneuerbaren Energiequellen stammt, desto mehr unterliegt das Stromangebot jahreszeitlichen und wetterbedingten Schwankungen…

Forschungsprojekt »Gas-Effizienz« abgeschlossen Die Qualität von Erdgas unterliegt starken Schwankungen. Nicht nur unterschiedliche Erdgasvorkommen sind dafür verantwortlich, sondern zunehmend auch die Einspeisung von Wasserstoff aus Power-to-Gas-Anlagen. Zur Brenngasanalyse hat Fraunhofer IPM zusammen mit der RMA Mess- und Regeltechnik GmbH & Co KG ein Messsystem entwickelt, das neben den enthaltenen Kohlenwasserstoffen nun auch den Wasserstoffanteil im Gas erkennt. Mit der Zusammensetzung des Gases schwankt auch der Brennwert. Für Verbraucher ist die Gaszusammensetzung eine wichtige Größe, denn der Gaspreis wird auf Basis…

Der Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) koordiniert das Projekt „Kläffizient“, mit dem das Potential von Klärwerken als Strom- und Gasanbieter auf dem Energiemarkt simuliert und experimentell erforscht wird. Das dreijährige Projekt, an dem die Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) und die eta Energieberatung GmbH beteiligt sind, startete im Oktober 2020. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit etwa 400.000 Euro gefördert. Bei der Reinigung von Abwasser fällt Klärgas an, das zu zwei Dritteln aus Methan…

Energiewende Der Ausbau erneuerbarer Energien erfordert zukünftig große Speicherkapazitäten. Insbesondere im Hinblick auf Ressourcenknappheit werden deshalb auch Alternativen zur Lithium-Ionen-Technologie erforscht. Im Projekt „BiFlow“ entwickelt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nun gemeinsam mit Partnern ein neuartiges Hybridspeichersystem, das die spezifischen Vorteile der Lithium-Ionen-Batterie sowie der Redox-Flow-Batterie kombiniert und gleichzeitig als Wärmespeicher dient. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Projekt mit über 1,3 Millionen Euro. Der Ausbau erneuerbarer Energien erfordert zukünftig große Speicherkapazitäten. Insbesondere im Hinblick auf…

Batterie im Fokus Sie sind ungefähr so groß wie ein Schuhkarton, hochtechnisiert und bald zu Zehntausenden in der Erdumlaufbahn unterwegs – sogenannte Nano-Satelliten. Diese können zum Beispiel hochauflösende Fotos unseres Planeten schießen oder Telekommunikations-Netzwerke verstärken. Das kostet jedoch Energie und diese Ressource ist bei den kompakten Hightech-Geräten knapp. Informatiker der Universität des Saarlandes zeigen, wie der Energieverbrauch von Satelliten so geplant werden kann, dass sie stets optimal arbeiten, ohne ihre Batterien jemals zu überlasten. Die Ergebnisse sind auch auf andere…

Europäisches Projekt “Spartacus” gestartet Schnelleres Aufladen, längere Stabilität der Leistung nicht nur bei Elektrofahrzeugen, sondern auch bei Smartphones und anderen batteriebetriebenen Produkten. Was heute noch nach Science-Fiction klingt, könnte in Zukunft machbar sein, nicht zuletzt dank der Innovationen, die das kürzlich gestartete Forschungsprojekt “Spartacus” erreichen will. Durch den Einsatz fortschrittlicher Sensoren und Zellmanagementsysteme will “Spartacus” die Ladezeiten um bis zu 20 % reduzieren, ohne die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Batterien zu beeinträchtigen. Die Europäische Union finanziert “Spartacus” als Teil der…