Prof. Dr.-Ing. Christian Haase leitet das neue Fachgebiet „Werkstoffe für die Additive Fertigung“ an der TU Berlin im Rahmen einer Kooperation mit dem Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science. Obwohl das Verfahren des 3D-Drucks seit mehr als drei Jahrzehnten angewandt wird, ist diese Technologie noch jung im Vergleich zu etablierten Fertigungstechniken. Besonders bei den Ausgangsmaterialien, speziell wenn es um metallische Werkstoffe geht, gibt es noch Optimierungsbedarf. Dafür können aber mit Hilfe des 3D-Drucks Produkte mit bisher nicht möglichen, komplexen Stoffzusammensetzungen…
Der 3D-Druck hat großes Potenzial in der Fertigung. So lassen sich mit ihm bionische Leichtbauteile für die Luftfahrt herstellen, die den CO2-Ausstoß deutlich senken können. Im Projekt »Enabl3D« entwickeln Forschende nun eine ausreichende Qualitätssicherung. Bauteile für die Luftfahrt aus dem 3D-Drucker? Für solche und andere hochsicherheits- kritische Teile ist eine Inline-Qualitätssicherung elementar. Schließlich müssen die Bauteile engmaschig überprüft werden, bevor sie in Passagier- und Cargomaschinen verbaut werden. Das Problem: Baugleiche gedruckte Teile können geringfügige Unterschiede aufweisen, die Ergebnisse der Materialprobentests…
– für Wasserstoff-Erzeugung ohne Stromnetz-Anschluss. Das Wasserstoff-Leitprojekt H₂Mare des Bundesministeriums für Bildung und Forschung hat erfolgreich eine Windenergieanlage an zwei Elektrolyseure angeschlossen. Dies ermöglicht es, Wasserstoff direkt an Offshore-Anlagen zu erzeugen. Auf See sorgt stark und stetig wehender Wind für beste Bedingungen zur Erzeugung erneuerbaren Stroms. Wenn sich dieser direkt für die Produktion von Grünem Wasserstoff nutzen ließe, könnte das die Kosten gegenüber der Wasserstoffproduktion an Land deutlich senken. Denn so entfallen nicht nur die Kosten für eine aufwendige Netzanbindung,…
Funktionsintegrierter Leichtbau in der Elektromobilität. Mehr Ladeleistung, mehr Reichweite, mehr Klimafreundlichkeit – im Verbundprojekt COOLBat entwickeln Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU gemeinsam mit Partnern Batteriegehäuse der nächsten Generation für Elektrofahrzeuge. Die zentrale Komponente des E-Autos soll leichter werden, und bei ihrer Herstellung sollen 15 Prozent Kohlendioxid eingespart werden. Durch eine Kombination von Einzelsystemen, mehr Funktionen auf kleinerem Bauraum, neuen Wärmeleitwerkstoffen und biobasierten Flammschutzbeschichtungen wollen die Projektpartner dieses Ziel erreichen. Gehäuse für Batteriesysteme in E-Autos klimafreundlich herzustellen und…
Mehr Sicherheit und Leistung: Ein neuartiges Gel könnte helfen, Lithium-Ionen-Akkus sicherer und leistungsfähiger zu machen. Entwickelt haben es Chemikerinnen und Chemiker der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Das Gel soll das Auslaufen der leichtentzündlichen Elektrolytflüssigkeit verhindern. Erste Studien im Labor zeigen, dass mit dem Konzept auch die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Akkus verbessert wird. Über ihre Arbeit berichten die Forschenden im Journal “Advanced Functional Materials”. Lithium-Ionen-Batterien sind wahre Kraftpakete: “Sie lassen sich schneller laden als herkömmliche Akkus und sind deshalb in nahezu…
Mit einer neuen, für den industriellen Einsatz konzipierten Ultrakurzpuls-(UKP)-Laserstrahlquelle aus dem Hause TRUMPF wird sich das Einsatzspektrum der UKP-Technologie deutlich ausweiten. Das Fraunhofer ILT in Aachen wird das Potenzial der Strahlquelle mit 1 kW mittlerer Leistung in den kommenden Monaten systematisch erkunden. Geplant sind unter anderem Versuche zur Optimierung von Prozessen der Batterie- und Brennstoffzellen-Fertigung, des Werkzeugbaus, der Halbleitertechnik und die Erprobung verschiedener Strahlführungsstrategien. Viele dieser Pilotanwendungen haben ihren Ursprung im Fraunhofer-internen Cluster of Excellence (CAPS), dem 21 Institute der…
ETH-Forschende verwenden Eisen, um Wasserstoff sicher und langfristig zu speichern. Die Technologie könnte in Zukunft für die saisonale Energiespeicherung eingesetzt werden. Bis 2050 soll Photovoltaik über 40 Prozent des Schweizer Strombedarfs decken. Doch Solarstrom fliesst nicht immer dann, wenn man ihn braucht: Im Sommer gibt es zu viel davon und im Winter, wenn die Sonne seltener scheint und Wärmepumpen auf Hochtouren laufen, zu wenig. Gemäss der Energiestrategie des Bundes will die Schweiz die Winterstromlücke mit einer Kombination aus Importen, Wind-…
Modernste Sensorik an einem Elektrolyseur im Industriemaßstab. Das Projekt DERIEL im Wasserstoff-Leitprojekt H₂Giga des Bundesministeriums für Bildung und Forschung hat einen Teststand für ein PEM-Elektrolyseurmodul im Industriemaßstab in Betrieb genommen. Das Besondere: Es handelt sich um einen echten Industriestack, der mit etlichen Analyse-Methoden fortlaufend beobachtet wird. Dadurch wollen Wissenschaft und Wirtschaft die Elektrolyseure im Hinblick auf Kosten und Lebensdauer im Betrieb besser verstehen. Till Mansmann, der Innovationsbeauftragte Wasserstoff im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), hat im Forschungszentrum Jülich einen…
6,26 Millionen Euro für TU Ilmenau und Universität Jena. Das Innovationszentrum für Quantenoptik und Sensorik InQuoSens geht in seine zweite Phase. Das Zentrum, das an der Friedrich-Schiller-Universität Jena und an der Technischen Universität Ilmenau angesiedelt ist, erhielt heute von Wolfgang Tiefensee, Thüringer Minister für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft, einen Fördermittelbescheid über 6,26 Millionen Euro für viereinhalb Jahre. Damit kann das Innovationszentrum Zukunftstechnologien an der Schnittstelle von Photonik und Sensorik weiterentwickeln, die Quantenphänomene nutzbar machen sollen, innovative Anwendungen entwickeln und…
Akkus unterbieten ihre theoretische Kapazität in der Praxis zum Teil deutlich. In einer Lithium-Eisenphosphat-Kathode konnten Forschende der TU Graz nun genau beobachten, wo der Kapazitätsverlust auftritt. Lithium-Eisenphosphat zählt zu den wichtigsten Materialien für Batterien von E-Autos, stationären Stromspeichern oder Werkzeugen. Es ist langlebig, vergleichsweise günstig und neigt nicht zur Selbstentzündung. Auch die Energiedichte macht Fortschritte. Die Fachwelt rätselt allerdings nach wie vor, warum Lithium-Eisenphosphat-Akkus ihre theoretische Stromspeicherkapazität in der Praxis um bis 25 Prozent unterbieten. Hochauflösendes Bild von lithiumreichen (unten…
… ein Beitrag zur Proteinversorgung der wachsenden Weltbevölkerung. Damit Nahrungsmittelproteine trotz extremer Wetterlagen und steigender Umweltbelastungen in Zukunft nicht Mangelware werden, setzen sechs Fraunhofer-Institute im Leitprojekt »FutureProteins« auf Indoor-Farming-Systeme zur Kultivierung alternativer Proteinquellen: Wie können Weizengras, Luzerne und Kartoffeln erdlos, also ohne Substrat, in Innenräumen bei künstlicher Belichtung erfolgreich kultiviert werden? Und sind solche Verfahren nicht nur ökologisch nachhaltig, sondern auch wirtschaftlich? Das Fraunhofer IWU konzentriert sich insbesondere auf diesen Aspekt, denn für die Akzeptanz von Produktinnovationen im Lebensmittelbereich ist…
… durch hochauflösende Analytik für »next generation«-Photovoltaiktechnologien. In der stark umkämpften Photovoltaikindustrie können technische Innovationen entscheidende Vorteile bringen, insbesondere für deutsche und europäische Marktteilnehmer. Voraussetzung dafür sind ein funktionierender Wettbewerb und die Möglichkeit, den Schutz geistigen Eigentums durchsetzen zu können. Hier setzt das neue Projekt »IP-Schutz« an, in dem das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle (Saale) zusammen mit Partnern an präparativen und analytischen Verfahren forscht, um rechtssichere Nachweise von Patentverletzungen erbringen zu können. Für den kontinuierlichen Ausbau der Photovoltaik…
… am ISAT der Hochschule Coburg. Mit Hilfe der so genannten Shadow Mask Lithographie können winzige Muster auf Oberflächen erzeugt werden. Im Institut für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg ist es nun erstmals gelungen, mit dieser Technik plasmonische Nanostrukturen herzustellen – und das hat großes Potenzial für die Entwicklung hochempfindlicher Sensoren. Plasmonische Nanostrukturen: Durch Shadow Mask Lithographie wurde am ISAT der Hochschule Coburg ein sternförmiges Muster aus dreieckigen Silber-Strukturen erzeugt. Illustration: Hochschule Coburg Nano kommt aus dem Griechischen,…
Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben analysiert, in welchen Regionen der Welt Wasserstoff am kostengünstigsten herzustellen wäre, um eine Ökonomie aufzubauen, die auf diesem alternativen Energieträger statt auf fossilen Quellen basiert. Ein Ergebnis: Der Ersatz fossiler Energien durch Strom und Wasserstoff bedeutet keineswegs, dass keine Treibhausgasemissionen mehr auftreten. Die Studie erscheint heute in der Fachzeitschrift Nature Communications. Die Schweiz soll bis 2050 klimaneutral werden. Das heisst, dass der Atmosphäre, um den Klimawandel zu bremsen, ab dann netto keine zusätzlichen…
Manikins: Sensortechnologie für das wohltemperierte Büro. Smarte Dummys erkennen dank Sensortechnologie und mathematischer Modellierung, wie Arbeitsplätze energiesparend auf Wohlfühltemperatur gebracht werden können und Patienten im OP-Saal keine kalten Füsse bekommen. Wenn die Sonne im Hochsommer erbarmungslos auf die Fassaden brennt, heizen sich Innenräume von Gebäuden mit unbeschatteten Fenstern oder schlechter Isolation gnadenlos auf. Bringt selbst das offene Fenster keinen kühlenden Luftzug, beginnt es ab 26 Grad Raumtemperatur unangenehm zu werden. Steigt die Raumtemperatur noch weiter, werden sogar körperlich wenig anstrengende…
Fünf Wasserstoff-Innovationen auf 130 Metern: Das Wasserstoff-Leitprojekt TransHyDE des Bundesministeriums für Bildung und Forschung hat erfolgreich ein Pilot-Wasserstoffnetz in Betrieb genommen. In den kommenden Monaten testet das Projekt hier Elemente für das kommende Wasserstoff-Transportnetz auf seine Praxistauglichkeit. An dem Loop beteiligtes RWE-Team vor Teststand. (c) RWE für TransHyDE Rund 9.700 Kilometer Wasserstoff-Leitung will die Bundesregierung bis 2032 in Betrieb nehmen lassen. 60 Prozent dieser Leitungen sollen umgewidmete Erdgas-Leitungen sein. Klingt einfach, ist es aber nicht. Denn viele Komponenten des künftigen…
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