Eine neue Studie hat untersucht, wie in den so genannten MAPI-Perowskit-Halbleitern Ladungsträger mit unterschiedlichen Defekten wechselwirken. Sie zeigt, dass ein großer Teil der Defekte eingefangene Ladungsträger schnell wieder freigibt. Die Ergebnisse können dazu beitragen, die Eigenschaften von Perowskit-Solarzellen weiter zu verbessern. Zu den spannendsten Materialien für Solarzellen gehören die sogenannten MAPI-Halbleiter. Sie bestehen aus organischen Methylammonium-Kationen und Bleijodid-Oktaedern, die eine Perowskitstruktur bilden. MAPI-basierte Solarzellen haben innerhalb weniger Jahre Wirkungsgrade von 25 Prozent erreicht. Bislang altern die halborganischen Halbleiter jedoch noch…

Studierende der THI testen derzeit in einem Atomkraftwerk ihre Erfindung. Das Team um Prof. Dr. Christian Pfitzner nimmt zum ersten Mal am Roboter-Wettbewerb EnRicH teil. Alle zwei Jahre trifft sich die Gemeinschaft der Rettungs- und Erkundungsrobotik am Atomkraftwerk (AKW) Zwentendorf an der Donau kurz vor Wien. Dieses Mal ist auch das Team roboTHIx der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI) vor Ort und erprobt beim dritten European Robotics Hackathon EnRicH, wie Roboter im Ernstfall Rettungskräfte unterstützen können. Hohe Strahlung und meterdicke Wände…

Es besticht durch ein filigranes, geschwungenes Betondach und eine selbstlernende Gebäudetechnik: das neueste Bauwerk im Forschungsgebäude NEST der Empa und Eawag in Dübendorf. Die innovative Einheit, die vollgepackt ist mit ETH-Forschung, wird heute offiziell eröffnet. In der neuesten NEST-Unit mit dem Namen HiLo treffen Bauprinzipien aus dem Mittelalter auf Baumethoden der Zukunft: Geplant und gebaut wurde das zweistöckige Gebäudemodul mit dem markanten doppelt gekrümmten Betondach mit modernsten Design- und Fabrikationsmethoden. Für die neuartige Leichtbau-Gewölbedecke wurden die Forschenden der ETH Zürich…

Wie lässt sich die Luft in Innenräumen effektiv von Viren befreien? Diese Frage wird nun im Herbst wieder wichtiger, vor allem für Schulen ist eine sinnvolle Luftreinigung essenziell. Im Projekt AVATOR untersuchen und optimieren Fraunhofer-Forschende verschiedene Filter- und Luftreinigungstechnologien. In allen deutschen Bundesländern ist die Schule wieder in vollem Gange – mit gesamter Klassenstärke. Kinder und Jugendliche sitzen dicht gedrängt in den Klassenzimmern, viele von ihnen aufgrund ihres jungen Alters ungeimpft. Um das Ansteckungsrisiko zu minimieren, fördern Landesregierungen und Kultusministerien…

Demonstrator-Hochhaus besticht durch die Integration von aktiven Elementen in Tragstruktur und Gebäudehülle. Auf dem Campus Vaihingen der Universität Stuttgart fand am 5. Oktober 2021 im Beisein der baden-württembergischen Wissenschaftsministerin Theresia Bauer die Eröffnungsfeier für das erste adaptive Hochhaus der Welt statt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen hier unter realen Bedingungen im Maßstab 1:1, wie sich Gebäude aktiv an wechselnde Umwelteinflüsse anpassen können. Der Prototyp entsteht im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereichs 1244 „Adaptive Hüllen und Strukturen für die…

Die M10 Industries AG und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE haben das Matrix-Schindelkonzept für die Verbindung von Silicium-Solarzellen und einen neuen Stringer zur Fertigung von Matrix-Schindelmodulen entwickelt. Die im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten »Shirkan«- Projekts gebaute Anlage ordnet die Schindel-Solarzellen versetzt zueinander an, wie Steine in einem Mauerwerk. Das Ergebnis ist eine erhöhte Effizienz, ein homogenes Erscheinungsbild der Module und eine verbesserte Verschattungstoleranz. Erste Prototypen für Matrix-Schindelmodule zeigt das Fraunhofer ISE auf der…

Grün und smart … Im Projekt „Power2Load“ entwickeln Forschende der FH Bielefeld ein kostengünstiges, nachhaltiges und app-basiertes E-Lademanagementsystem für Unternehmen. Bis zu sechs E-Fahrzeuge können gleichzeitig und mit Grünstrom an einer Ladesäule geladen werden. Katrin Schulte öffnet die Abdeckung einer Ladesäule für E-Autos. Zahlreiche bunte Kabel und Anschlüsse kommen zum Vorschein. Sie schließt ihren Laptop an und liest die Leistung zum Laden der einzelnen E-Fahrzeuge aus: „Das sieht gut aus! Die E-Fahrzeuge werden mit maximalen PV-Strom geladen.“ „Das sieht gut…

55 Prozent der Endenergie in Deutschland werden für die Wärme- oder Kälteerzeugung verbraucht. Andererseits kann viel Wärme nicht genutzt werden, da sie zu unpassender Zeit entsteht. Wärmespeicher aus Zeolith speichern Wärme verlustfrei und langfristig. Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher arbeiten nun daran, die Wärmeleitfähigkeit der Zeolithe entscheidend zu verbessern. Auf zahlreichen Dächern finden sich Solarkollektoren, die die Haushalte mit warmem Wasser versorgen. Im Sommer funktioniert das recht gut – allerdings entsteht der größte Wärmebedarf im Winter für die Gebäudeheizung. Wärmespeicher sollen daher…

Die EU soll bis 2050 klimaneutral werden – über den European Green Deal und eine Abgabe auf CO2-Emissionen. Fraunhofer-Forschende unterstützen Unternehmen dabei, dafür auf Net-Zero-Technologien zu setzen. Diese führen zu einer deutlichen Verbesserung der Energieeffizienz und reduzieren den Ausstoß von CO2. Eine Umweltsteuer auf die Emission von Kohlenstoffdioxid soll für den Wandel sorgen: Sie soll helfen, die EU spätestens bis 2050 klimaneutral werden zu lassen. Ein wichtiges Werkzeug hierfür können Net-Zero-Technologien werden. Sie unterstützen dabei, ein bilanzielles Gleichgewicht aus Energieerzeugung…

EFB-Projektpreis für Alexander Wessel… Die Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) hat Alexander Wessel vom Freiburger Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM ausgezeichnet. Der Wissenschaftler erhielt den EFB-Projektpreis 2020 – wegen Corona ein Jahr später – gemeinsam mit Tobias Willmann vom Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart (IBB) für ihr Forschungsvorhaben »Verbesserte Blechumformsimulation durch 3D-Werkstoffmodelle und erweiterte Schalenformulierungen«. Die beiden Wissenschaftler entwickelten einen neuen 3D-Modellierungsansatz, der eine genauere Simulation von bisher schwer beherrschbaren Blechumformprozessen ermöglicht. Um Blechumformungsprozesse zu simulieren, verwenden…

Es ist das weltweit am häufigsten verwendete Material: Beton. Der Werkstoff aus Zement, Wasser und Gesteinskörnungen ist günstig, lässt sich gut verarbeiten und ist lange haltbar. Aus dem enormen Bedarf des Baustoffs resultiert jedoch ein entscheidendes Problem: Die Herstellung des Zements ist für rund acht Prozent des weltweiten Kohlendioxid-Ausstoßes verantwortlich. Um diesen zu senken, forschen Wissenschaftler*innen der TU Braunschweig daran, wie der immense Materialverbrauch beim Bauen reduziert werden kann. In einem von der Volkswagenstiftung geförderten Projekt gehen sie an die…

Chemikerinnen und Chemiker der Universität Jena entwickeln einen Weg, eigentlich nicht schmelzbare metallorganische Gerüstverbindungen – sogenannte MOFs – zu schmelzen. Dies erlaubt die schmelzebasierte Herstellung von Glasbauteilen für Anwendungen in der Energie- und Umwelttechnik. Gläser sind aus dem täglichen Leben nicht wegzudenken. Einer der wichtigsten Gründe dafür ist, dass Glasgegenstände über den Weg der Schmelze nahezu universell und kostengünstig in den vielfältigsten Formen und Größen hergestellt werden können. Die Verarbeitung in der (zäh-)flüssigen Phase bietet eine Vielfalt, die mit anderen…

Die Entwicklung von dehnbaren, leitfähigen Materialien eröffnet die Möglichkeit der einfachen Integration elektronischer, multifunktioneller Sensorsysteme beispielsweise in Kleidung oder auf dreidimensionalen Oberflächen von Maschinen, menschlicher Haut oder Kunststoff. Mit dieser Tinte konnten leitfähige und zugleich dehnbare Leiterbahnen auf Folien per Siebdruck hergestellt werden. Diese Leiterbahnen sind bis zu 200 Prozent dehnbar. Ein Team des Lehrstuhls für Chemie der Kunststoffe der Montanuniversität Leoben und des Erich-Schmid-Instituts für Materialwissenschaft der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ESI) forscht gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und…

Fraunhofer IWM evaluiert Materialien für Röhrenspeicher. Wasserstoff kommt im Rahmen der Energiewende eine wichtige Rolle zu. Wissenschaft und Industrie arbeiten momentan an Speicher- und Transportsystemen für Wasserstoff. Grundlage dafür ist, das Verhalten von metallischen Werkstoffen, insbesondere Stählen, im Kontakt mit Wasserstoff genau zu beschreiben und zu beurteilen. Im Rahmen des BMBF-Leitprojekts H2Mare wird das Fraunhofer IWM im Verbundprojekt H2Wind Kriterien zur Bewertung von Werkstoffen und Bauteilen für sogenannte Röhrenspeicher entwickeln und evaluieren. Die Erkenntnisse tragen zum unfallsicheren und dauerhaften Betrieb…

Wohnraum, der ressourcenschonend und umweltfreundlich ist und außerdem noch bezahlbar: ja, das gibt es! Gerade wird von 20 Studierenden auf dem Campus Design der Hoch-schule Coburg ein ganz besonderes Tiny House errichtet. Unermüdlich sind die Studierenden der Fakultät Design im Einsatz und bauen unter der Leitung von Architekturprofessor Rainer Hirth und dem Lehrbeauftragten Anders Macht ein kleines Haus. Das Besondere ist, dass es ganz ohne CO2 emittierende Baustoffe auskommt. Auf mineralische Bindemittel wie Beton oder Gips wird verzichtet, dafür werden…

Bayreuther Forscher*innen entdecken neuartige Sensoren. Wegen ihrer schillernden Farben gelten Opale seit der Antike als besonders kostbare Edelsteine. Ursache dieses Farbenspiels sind ihre Nanostrukturen. Eine Forschungsgruppe um Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth hat nach dem Vorbild dieser Strukturen künstliche Kolloidkristalle hergestellt, die sich für den Bau neuartiger Sensoren eignen. Diese Sensoren dokumentieren, kontinuierlich und für das menschliche Auge sichtbar, die Temperatur in ihrer Umgebung während eines definierten Zeitraums. Sie sind daher maßgeschneidert für die dauerhafte Überwachung temperatursensitiver…