Eine neue Klasse von Membranen verspricht hochinteressante Anwendungen bei der Stofftrennung – sei es in der Biotechnologie oder der Wasserreinigung. Doch das theoretische Verständnis über diese Polymermembranen ist nach wie vor lückenhaft. Im renommierten Fachmagazin Chemical Reviews präsentieren zwei Forscher des Helmholtz-Zentrums Hereon und der Universität Göttingen nun eine Studie, die die Wissenslücken identifiziert und vielversprechende Lösungsansätze aufzeigt. Ob bei Entsalzungsanlagen, der Abwasserreinigung oder der Abscheidung von CO2 – Membranen spielen in der Technik eine zentrale Rolle. Seit mehreren Jahren…

Viele Regionen der Welt bieten gute Bedingungen für die Produktion von grünem Wasserstoff sowie regenerativ erzeugten synthetischen Kraft- und Brennstoffen. Wie groß die jeweiligen Potenziale im Detail sind, zeigt der erste globale Power-to-X-Atlas, den das Fraunhofer IEE jetzt vorgelegt hat. Die Bewertung der technischen und ökonomischen Potenziale basiert auf umfangreichen Analysen beispielsweise der Flächenverfügbarkeit und den Wetterbedingungen. Auch Faktoren wie die lokale Wasserverfügbarkeit, den Naturschutz, die Investitionssicherheit oder die Transportkosten haben die Forscher berücksichtigt. Der PtX-Atlas ist online verfügbar ab…

Am Pkw-Markt wirken derzeit ein mittel- und ein langfristiger Mega-Trend. In den nächsten Jahren wird der Marktanteil der E-Flotte massiv wachsen, begleitet von Vorgaben zur Verringerung des Klimagasausstoßes. Zugleich steigt die Bedeutung elektronischer Fahrassistenzsysteme, teil-autonomes und autonomes Fahren zeichnen sich ab. Angewandte Forschung in der Zuse-Gemeinschaft bringt beide Trends zusammen, um Autofahren weniger umweltschädlich zu machen. Teil 2 unserer Serie zum Strommarkt der Zukunft. Benötigt man für E-Pkw momentan einen Stromanschluss, erscheint das Ladekabel in einer Zukunft autonomen Fahrens wie…

Wissenschaftler der Empa und der EPFL haben eine neue Art von Defekten als häufigste Quelle von struktureller Unordnung in auf Oberflächen synthetisierten Graphen-Nanobändern identifiziert, einer neuartigen Klasse von kohlenstoffbasierten Materialien, die sich als äusserst nützlich für elektronische Bauteile der nächsten Generation erweisen könnte. Die Forscher identifizierten die atomare Struktur dieser sogenannten “Biss”-Defekte und untersuchten ihren Einfluss auf die elektrische Leitfähigkeit der Nanobänder. Mit gezielten Biss-Defekten versehene Nanobänder mit Zickzack-Rändern könnten eine geeignete Plattform für bestimmte Anwendungen in der Spintronik darstellen….

Maison Fibre der Universität Stuttgart auf der Biennale Architettura 2021. Als Antwort auf die zentrale Frage der Ausstellung „How will we live together?“ präsentieren das Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung (ICD) und das Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) des Exzellenzclusters IntCDC an der Universität Stuttgart auf der Architekturbiennale Venedig 2021 mit dem „Maison Fibre“ eine vollmaßstäbliche, begehbare Installation, die ausschließlich aus robotisch gefertigten Bauelementen aus Fasern besteht – die erste mehrgeschossige Struktur dieser Art. Es repräsentiert einen…

… laden schneller auf und werden umweltverträglicher. In einem richtungsweisenden internationalen Forschungsprojekt entwickeln Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU neuartige Leichtbaubatterien für Elektrofahrzeuge. Zusammen mit 15 Partnern aus acht Nationen arbeiten sie daran, dass E-Autos zukünftig keine Nachteile bei der Reichweite im Vergleich zu Fahrzeugen mit klassischem Verbrennungsmotor mehr haben. Außerdem sollen die Ladezeiten deutlich sinken. Zugleich werden die neuen Batterieantriebe sicherer und umweltverträglicher. Ein Schlüssel dafür ist recycelbarer Metallschaum, der die Wärmeregulation vereinfacht, das Gewicht der Batterien…

Leistungsstark, ausdauernd und sicher: Mit diesen Eigenschaften und einem günstigen Preis könnten Batterien „Made in Germany“ bald zur Weltspitze gehören. Ermöglichen sollen das unter anderem fortschrittliche Ansätze zur Qualitätssicherung und Analytik bei der Produktion, die jetzt am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt und erprobt werden. Die Arbeit im Batterieforschungscluster AQua verläuft in enger Kooperation mit Forschungspartnern in der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiierten „Forschungsfabrik Batterie“. Leistungsstark, ausdauernd und sicher: Mit diesen Eigenschaften und einem günstigen Preis…

Am Großen Westring startet das Fraunhofer IWES die Bauarbeiten für einen dritten Rotorblatt-Prüfstand, in dem modernste Prototypen von über 120 Meter langen Blätter geprüft werden können. Rund 19 Mio. Euro fließen in dem Projekt „Zukunftskonzept Betriebsfestigkeit Rotorblätter Phase II“ in den Aufbau einer Prüfinfrastruktur mit modularem Prüfblock sowie die Entwicklung neuer Methoden zur Untersuchung von Teilsegmenten. Der Standort am Fischereihafen bietet den Vorteil, dass über den Seeweg angelieferte lange Blätter nur einen kurzen Weg bis zur Prüfhalle haben. In den…

Die mobilen Wärmebildkameras von PCE Instruments können nicht nur an Maschinen und technischen Anlagen sondern auch für schnelle und zerstörungsfreie Untersuchungen an der Gebäudesubstanz eingesetzt werden. Dies gilt sowohl für innen als auch für außen und unabhängig von der Jahreszeit. Ob Sommer oder Winter, Voraussetzung ist lediglich, dass der Bereich von der Thermokamera erfasst werden kann und dass die Temperaturdifferenzen mit der thermische Auflösung der Infrarotkamera erfasst und angezeigt werden können. Egal ob es um das Auffinden von Wärmebrücken, um…

Einzigartige Kombination von experimentellen Techniken offenbart die Phasenumwandlung eines metallischen Glases. Metallische Gläser sind metastabile Materialien mit spezifischer atomarer Anordnung und Eigenschaften. Sie sind in der Regel härter, korrosionsbeständiger und fester als gewöhnliche Metalle. Sie entstehen, indem die natürliche Kristallisation verhindert wird. Dies kann zum Beispiel durch rasches Abkühlen der Schmelze geschehen, so dass den Atomen die Beweglichkeit genommen wird, bevor sie die Kristallanordnung einnehmen können. Der umgekehrte Prozess – rasches Erhitzen von metallischen Gläsern – ermöglicht die Bildung von…

Neue Verfahren für die Auslegung und Regelung hybrider Speicher … Batteriespeicher altern schneller, wenn sie immer wieder kurzzeitig hohe Leistungen liefern müssen. Das lässt sich vermeiden, indem man sie mit Superkondensatoren koppelt – diese übernehmen dann die Lastspitzen. Das Fraunhofer IEE entwickelt nun zusammen mit den Industriepartnern Skeleton Technologies als Verbundkoordinator und AVL in dem vom BMWi geförderten Forschungsvorhaben „SuKoBa“ Werkzeuge für die Auslegung solcher hybriden Speicher. Zudem erarbeiten die Partner Verfahren für deren Regelung. Hybride Speichertechnologien dieser Art können…

Deutsch-finnisches Team aus den Materialwissenschaften entwickelt neuartiges Designermaterial. Ein chemischer Reißverschluss macht es möglich, Molekülfäden zu Kohlenstoffnetzen zusammenzuschweißen, die sich von dem verwandten Werkstoff Graphen deutlich unterscheiden. Das zeigt ein internationales Forschungsteam unter Marburger Leitung im Wissenschaftsmagazin „Science“. Die neue Methode eröffnet Möglichkeiten für weitere maßgeschneiderte Materialien, erwarten die Autorinnen und Autoren um den Chemiker Professor Dr. Michael Gottfried von der Philipps-Universität Marburg. Nanoröhrchen, Fulleren, Graphen – die Ära der maßgeschneiderten Werkstoffe aus Kohlenstoff hat längst begonnen. „In Graphen ist…

Mit der laserinduzierten Plasmaspektroskopie den kleinsten Rückständen auf der Spur. Saubere Oberflächen sind wichtige Qualitätsmerkmale, da sie einen entscheidenden Einfluss auf die Weiterverarbeitung der Bauteile und deren zuverlässige Funktion haben. Mit der laserinduzierten Plasmaspektroskopie kann die elementare Zusammensetzung einer Oberfläche spezifisch analysiert werden und Aufschluss über Kontaminationen geben. Um die Verunreinigungen schon während des Fertigungsprozessen zu erkennen, gilt eine digitalisierte inline Messung als Schlüssel für eine hocheffiziente Prozesssteuerung. Innerhalb des vom BMWi geförderten Projektes »ALASKA« wurde diese Technologie genutzt und…

– neue Fasern mit großem Potenzial für Hochtemperaturwerkstoffe … Hochtemperaturbeständige Keramikfasern – aus diesem speziellen Forschungsbereich haben die DITF schon mehrfach über neue Entwicklungen berichtet. Eine neue Art oxidkeramischer Fasern, die mit ihren Eigenschaften den führenden Standard neu definieren, können nun als Ergebnis intensiver Forschungsarbeit vorgestellt werden. Die herausragenden Fasereigenschaften beziehen sich auf Keramiken aus zirconiumoxidverstärktem Mullit. Diese keramische Klasse konnte erstmals kontinuierlich in Form von Fasern versponnen und gesintert werden. Keramische Fasern setzt man zur Herstellung faserverstärkter Keramikwerkstoffe ein….

In einer internationalen Kooperation mit Partner*innen aus Industrie und Forschung gelang es Physiker*innen der Universität Wien, zusammen mit Thorlabs, dem National Institute of Standards and Technology (NIST) und der Universität von Kansas, nun erstmals Hochleistungs-Laserspiegel im wichtigen Wellenlängenbereich des mittleren Infrarot zu demonstrieren, die weniger als zehn aus einer Million Photonen absorbieren. Hergestellt in einem neuen Verfahren basierend auf kristallinen Materialien, versprechen diese verlustarmen Spiegel völlig neue Anwendungsfelder z.B. in der optischen Atemgasanalyse zur Krebsfrüherkennung oder der Detektion von Treibhausgasen….

Solarenergie spielt im erneuerbaren Energiemix für Deutschland, aber auch weltweit, eine große Rolle. Bereits heute sind verschiedene, mehr oder weniger effiziente Verfahren und Konzepte zum Recycling von ausgedienten PV-Modulen im Einsatz. Um diese zu beurteilen, fehlt es jedoch an Standardisierung und Normung von Recyclingprozessen für PV-Module, damit das volle Potenzial des Recyclings ausgeschöpft werden kann. Diesem Ziel hat sich nun das Projekt »Standardisierung und Normung von Recyclingprozessen für Silizi-umsolarmodule – ReSi-Norm« angenommen. Solarenergie spielt im erneuerbaren Energiemix für Deutschland, aber…