Forscher der Hochschule Kaiserslautern haben zwei Prototypen für ein kostengünstiges Beatmungsgerät entwickelt. Das Ziel: Jede und jeder mit etwas handwerklichem Geschick soll es im Falle einer Unterversorgung von Beatmungsgeräten mit leicht zu beschaffenden Bauteilen nach Anleitung selbst zusammenbauen können. Nun wird das Projekt auch die Lehre bereichern. Studierende sollen beispielsweise daran arbeiten, die ohnehin schon geringen Kosten weiter zu senken und die Sicherheit weiter zu erhöhen. In der Zeit des Lockdowns wollte Prof. Dr.-Ing. Oliver Maier vom Fachbereich Angewandte Ingenieurwissenschaften…
Ähnlich wie Batterien eignen sich Superkondensatoren für die wiederholte Speicherung elektrischer Energie. TU Graz-Forschende präsentieren in Nature Communications eine besonders sichere und nachhaltige Variante eines solchen Superkondensators. Begrenzte Sicherheit, Nachhaltigkeit und Recyclingfähigkeit sind neben beschränkt verfügbarer Ausgangsmaterialien (z. B. Kobalt) zentrale Nachteile der heutigen Lithium-Ionen-Batterietechnologie. Auf der Suche nach alternativen elektrochemischen Energiespeichern für den Einsatz in der E-Mobilität sowie für die Speicherung von Energie aus erneuerbaren Quellen ist eine Kombination aus Batterie und Kondensator vielversprechend: der „hybride Superkondensator“. Er kann…
Laserlichtpulse ermöglichen schnellere Erzeugung von Skyrmionen in Magneten Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern angeführt vom Max-Born-Institut (MBI), Berlin, und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA, hat herausgefunden, wie Magnetisierungsmuster, die Skyrmionen genannt werden, in einem Ferromagneten schneller erzeugt werden können als bisher bekannt. Die Forscherinnen und Forscher haben aufgeklärt, wie sich die Topologie des magnetischen Systems dabei ändert. Wie sie im Fachjournal Nature Materials berichten, bieten die Ergebnisse fundamentale Einblicke in topologische Phasenübergänge und beflügeln neue Ideen, wie…
Smarte Lösung für Fabriken Die schwankende Stromproduktion von Windkraft- und Photovoltaikanlagen wird für Energieversorger zur Herausforderung. Sie müssen auch dann ein stabiles Versorgungssystem gewährleisten, wenn die Anlagen gerade keinen oder wenig Strom erzeugen. Ein Beitrag zur Lösung liegt in einer Anpassung des Stromverbrauchs von Fabriken an die fluktuierende Stromerzeugung durch Wind und Sonne. Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft haben das innovative Konzept nun in der Modellregion Augsburg getestet. Die Ergebnisse sind ermutigend. Das Konzept der energieflexiblen Fabrik funktioniert auch in der Praxis…
Digitalisierung in der industriellen Fertigung Automatisierte Montageprozesse sind ein Schlüssel zum Erfolg. Sie ermöglichen eine störungsfreie Produktion, eine große Präzision bei der Fertigung und größere Flexibilität je nach den Marktanforderungen. Innovative digitale Mess- und Informationsnetzwerke des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF erhöhen die Transparenz der Fertigungsprozesse des Flugzeugbauers Airbus und optimieren die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine. Wurde die Kabinentür wie geplant geliefert? Hat sie die gleiche Temperatur wie der Flugzeugrumpf? Und funktioniert der Einbau wie vorgesehen? Der Einbau…
Forschende der TU Graz haben einen Weg gefunden, den Aromastoff Vanillin in ein redoxaktives Elektrolytmaterial für Flüssigbatterien zu verwandeln. Die Technologie ist ein wichtiger Schritt in Richtung ökologisch nachhaltiger Energiespeicher. Es ist ein „bahnbrechender Erfolg im Bereich nachhaltiger Energiespeicher-Technologien“, wie Stefan Spirk vom Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz es formuliert. Er und sein Team haben es geschafft, Redox-Flow-Batterien umweltfreundlicher zu machen, indem sie deren Kernelement – flüssige Elektrolyte, deren Komponenten zumeist aus ökologisch bedenklichen Schwermetallen oder…
Als Beitrag zum globalen Klimaschutz muss Deutschland den Einsatz fossiler Energieträger rasch und umfassend minimieren und das Energiesystem entsprechend umbauen. Wie und mit welchen Mitteln das am besten gelingen kann, hat die Forschungsinitiative „Energie System 2050“ der Helmholtz-Gemeinschaft erforscht, an der sich auch das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt. Auf der Abschlusskonferenz in Berlin präsentierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der beteiligten Forschungszentren nun ihre Ergebnisse. Mit der Entscheidung, bis zum Jahr 2050 die Klimaneutralität zu erreichen, steht das Industrieland Deutschland…
Metha-Cycle entkoppelt Windkraft vom Strombedarf Forschende am Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock können bei milden Bedingungen von unter hundert Grad Celsius und Umgebungsdruck aus Methanol Wasserstoff erzeugen, und zwar in der für Brennstoffzellen notwendigen Ausbeute und Reinheit. Dafür optimierten sie ein eigenes Verfahren, das sie seinerzeit in NATURE veröffentlicht hatten. Die katalytische Reaktion ist Herzstück des Projektes Metha-Cycle, eines vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Konzeptes zur Speicherung und Nutzung regenerativer Energien. Erstmals wurden dabei Windkraft, Elektrolyse und CO2-basierte Methanolsynthese sowie die…
Je wichtiger regenerative Methoden der Energiegewinnung werden, umso drängender ist die Notwendigkeit, den auf diese Weise erzeugten Strom zu speichern. Grüne Energie könnte so auch genutzt werden, wenn keine Sonne auf Solarpanels scheint oder kein Luftstrom Windkraftanlagen antreibt. Geeignete Stromspeicher sind dafür unverzichtbar. Forschende der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben nun neue vielversprechende Polymerelektrolyte für Redox-Flow-Batterien entwickelt, welche flexibel einsetzbar, leistungsfähig und umweltfreundlich sind. Über ihren Erfolg informieren sie heute im renommierten Forschungsjournal „Advanced Energy Materials“. Das neue Material der Jenaer Chemikerinnen…
Das Technologieunternehmen LPKF Laser & Electronics AG und das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) haben einen Kooperationsvertrag vereinbart: Gemeinsam werden sie Schattenmasken aus Glas von LPKF zur kostengünstigen Herstellung hocheffizienter Silizium-Solarzellen einsetzen und optimieren. Mit einer in den Laboren des ISFH entwickelten Technologie, die mikrometerschmale Kontaktschichten aus polykristallinem Silizium verwendet, konnte bereits ein Rekord-Wirkungsgrad von 26,1% erzielt werden, allerdings noch mit einem sehr aufwendigen und daher industriell nicht umsetzbaren Prozess für die Strukturierung der polykristallinen Kontaktfinger. Die nächste Technologiegeneration höchsteffizienter…
Die Forschung im Bereich der Organischen Photovoltaik arbeitet mit Nachdruck daran, die Wirkungsgrade weiter zu erhöhen. Neue Materialien aus der synthetischen organischen Chemie haben in den letzten Jahren deutliche Steigerungen des Wirkungsgrads ermöglicht. Eine der Herausforderungen ist dabei, die oftmals auf sehr kleinen Laborzellen erzielten Werte auf größere Flächen zu übertragen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE verzeichnet jetzt zusammen mit dem Freiburger Materialforschungszentrum FMF der Universität Freiburg mit 14,9% einen Rekordwert für organische Solarzellen mit mindestens 1 cm2 Fläche…
TU Graz, ams und Silicon Austria Labs entwickelten einen kompakten und energieeffizienten Messsensor für mobile Endgeräte, der die Nutzerinnen und Nutzer in Echtzeit über den Feinstaubgehalt in der Luft informiert und sie bei erhöhten Werten warnt. Er ist etwas kleiner als zwei aufeinander gestapelte Ein-Cent-Münzen, aufgrund der Größe besonders energieeffizient, benötigt keine Wartung und findet Platz in mobilen Endgeräten: Der kleinste Partikelsensor der Welt. Smartphones, Smartwatches oder Fitnessarmbänder können mit dieser 12 mal 9 mal 3 Millimeter kleinen Innovation erstmals…
Im Flugzeug oder auf hoher See ist Radar seit vielen Jahren Alltag, immer öfter wird Radar zudem auch in Autos im „Nahbereich“ eingesetzt. Die enormen Fortschritte in der Halbleitertechnologie der vergangenen Jahre erlauben nun einen weiteren Schritt der Miniaturisierung. Dafür entwickeln Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) in Freiburg und dem Industriepartner VEGA Grieshaber KG ultra-kompakte Radarsensoren, die modular aufgebaut und exzellent für die vielseitigen Anforderungen der Industriesensorik…
Synthetische Kraftstoffe wie OME können CO2-Emissionen deutlich senken und zugleich die Verbrennung sauberer machen. Im Projekt NAMOSYN demonstrieren Ingenieure am Campus Straubing der TU München die Herstellung von OME als Dieselkraftstoff-Alternative mit einer neu errichteten Syntheseanlage. Der Bau der Anlage ist Teil des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Jahr 2019 gestarteten Projekts „Nachhaltige Mobilität durch synthetische Kraftstoffe“ (NAMOSYN), das von der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. koordiniert wird. Dem NAMOSYN-Konsortium gehören 39 Industrie- und Forschungspartner…
Für ihre Abschlussarbeit haben sich vier Schüler der Technikerschule Maschinentechnik in Wildeshausen etwas Besonderes überlegt und gemeinsam mit dem Fraunhofer IFAM eine Teleskopstange für den Einsatz an Offshore-Windkraftanlagen am CAD-Computer konstruiert und anschließend gefertigt. Der bis zu vier Meter lange Prototyp aus Carbon ist mit einer steuerbaren Kamera an der Spitze ausgestattet, um beispielsweise Beschädigungen aufzunehmen. Somit könnten Servicetechniker auch an schwer zugänglichen Stellen Schäden erkennen und sich gleichzeitig weniger Gefahren aussetzen. Eine Erprobung des Gerätes unter realen Bedingungen durch…
Die Suche nach leistungsstarken neuen Materialien zur Gewinnung von Solarenergie ist ein wichtiger Forschungsschwerpunkt weltweit. Ein solches Material ist Pentacen, da es sich durch seine ultraschnelle “Singulettexzitonenspaltung” auszeichnet – einen potentiell wichtigen Prozess für die Entwicklung neuartiger Solarzellen. Nun hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftlern des MPSD die Singulettexzitonenspaltung in Pentacen bis ins Detail untersucht und überraschende Erkenntnisse erlangt. Die Versuche des Teams zeigen, dass Pentacenmoleküle charakteristische Schaukelbewegungen und spezifische Vibrationen entwickeln, sobald das Material Licht absorbiert….
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