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…

Erfolgreicher Praxistest einer Mehrwegtransportlösung mit eingebautem Ladungsschutz. Nachhaltige Verpackungsmaterialien statt Wegwerfen von Einwegverpackungen sind heute das Ziel einer zeitgemäßen Logistik. Ein neues Konzept für eine vollständig werkstofflich rezyklierbare Mehrwegtransportlösung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und der Berges GbR in Darmstadt wurde gemeinsam mit der G & H GmbH Rothschenk, der TURTLEBOX GmbH und der UVEX SAFETY GROUP GmbH & Co. KG im Praxiseinsatz erfolgreich getestet. Zusätzliche Entwicklungspartner für weitere, individualisierte Anwendung werden gesucht. Die faltbare, robuste Mehrweg-Transportbox aus…

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…

Am Department Architektur der Universität Siegen ist die Entwicklung von Balken aus Riesenchinaschilf gelungen. In Zusammenarbeit mit weiteren Hochschulen arbeitet Prof. Dr.-Ing. Mathias Wirths weiter an dem nachhaltigen Supermaterial. In vielen Gärten findet man Riesenchinaschilf (Miscanthus giganteus). Die Pflanze, die ursprünglich aus Japan stammt, wächst schnell und hoch und eignet sich daher gut als Sichtschutz und zur Begrünung. Aber Riesenchinaschilf hat noch mehr hervorragende Eigenschaften und gilt daher als Supermaterial: ein nachwachsender Rohstoff, der als Baumaterial Holz ersetzen kann. Der…

Simulationssoftware DAMASK 3.0 veröffentlicht. Werkstoffe müssen die hohen Anforderungen für High-Tech-Anwendungen, Sicherheitsstandards und Nachhaltigkeitskriterien erfüllen. Dies macht ihre Entwicklung immer komplexer. Ein Team von Materialwissenschaftler*innen und Softwareentwickler*innen unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Nachhaltige Materialien (MPI SusMat) hat dafür eine aktualisierte Version des Düsseldorfer Advanced Material Simulation Kit (DAMASK) veröffentlicht. DAMASK ist eine kostenlose Software für die Simulation von Kristallplastizität. Sie wird mittlerweile von verschiedenen Forschungsgruppen weltweit weiterentwickelt und von Forschung und Industrie genutzt. „Ich bin begeistert von der enormen Bandbreite…

AlYN verspricht energieeffizientere und leistungsfähigere Elektronik. Forschende des Fraunhofer IAF haben einen Durchbruch im Bereich der Halbleitermaterialien erzielt: Mit Aluminiumyttriumnitrid (AlYN) ist es ihnen gelungen, ein neues und vielversprechendes Halbleitermaterial mit dem MOCVD-Verfahren herzustellen und zu charakterisieren. Aufgrund seiner hervorragenden Materialeigenschaften und seiner Anpassungsfähigkeit an Galliumnitrid (GaN) besitzt AlYN ein enormes Potenzial für den Einsatz in energieeffizienter Hochfrequenz- und Hochleistungselektronik für Informations- und Kommunikationstechnologien. Die verschiedenen Farbnuancen der AlYN/GaN-Wafer resultieren aus unterschiedlichen Yttrium-Konzentrationen sowie Wachstumsbedingungen. (c) Fraunhofer IAF Aufgrund seiner…

Das Unsichtbare mit innovativer Mikroskopie sichtbar machen. Wissenschaftler*innen der Abteilung Physikalische Chemie am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft haben eine bahnbrechende Entdeckung im Bereich der Nanotechnologie gemacht, wie in ihrer neuesten Veröffentlichung in Advanced Materials detailliert beschrieben. Ihr Artikel mit dem Titel „Spectroscopic and Interferometric Sum-Frequency Imaging of Strongly Coupled Phonon Polaritons in SiC Metasurfaces ” stellt eine neuartige Mikroskopiemethode vor, die eine beispiellose Visualisierung von Nanostrukturen und deren optischen Eigenschaften ermöglicht. Kontrolle von Licht mit Nanomaterialien Metamaterialien, die im Nanomaßstab konstruiert…

Lösungskonzepte im Dialog mit den Akteuren… Die Energiewende wird als gesamtgesellschaftliche Aufgabe von dem überwiegenden Teil der Bevölkerung positiv wahrgenommen. Gleichzeitig bestehen Herausforderungen und Konfliktpotenziale innerhalb dieses Transformationsprozesses. Manche Konflikte sind direkt sichtbar, andere sind eher latent, aber für das Gelingen der Energiewende nicht minder von Bedeutung. Bei der Planung von Wasserstoff-Hubs etwa sind die Nutzungskonflikte um die Ressource Wasser bisher nicht als systemische Herausforderung erkannt worden – und damit auch nicht adäquat thematisiert. Die Wechselwirkungen der Wasserstoff- mit der…

… hilft bei Optimierung von Holzheizkraftwerken. Team der Hochschule Rottenburg und der Universität Tübingen entwickelt Verfahren zur Qualitätskontrolle biogener Festbrennstoffe – Einsparung von Ressourcen und verminderte Schadstoffemission. Die Effizienz und Umweltverträglichkeit von Holzheizkraftwerken hängen entscheidend von der Qualität der eingesetzten Brennstoffe ab. Diese wird vom Wasser-, Asche- und Ener-giegehalt und maßgeblich von der chemischen Zusammensetzung des Materials beein-flusst. Um wirtschaftlich zu arbeiten und die Freisetzung von Schadstoffen so gering wie möglich zu halten, muss die Qualität der Brennstoffe optimal auf…

Heidelberger Wissenschaftlerinnen entwickeln erfolgreich neue Generation von biokompatiblen Materialien für die additive Fertigung. Als „Biofabriken“ zur Gewinnung von nachhaltigen Materialien für den 3D-Laserdruck eignen sich aufgrund ihres hohen Anteils an Fetten und photoaktiven Farbstoffen insbesondere Mikroalgen wie die Kieselalge Odontella aurita und die Grünalge Tetraselmis striata. Einem internationalen Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Eva Blasco, Wissenschaftlerin am Institute for Molecular Systems Engineering and Advanced Materials (IMSEAM) der Universität Heidelberg, ist es erstmals gelungen, mit den aus den Mikroalgen gewonnenen…

Neu an der UDE: Stefanie Hanke. Reibung und Verschleiß führen in der Industrie zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten. Die Komplexität technischer Anlagen erschwert es, Schäden präzise vorherzusagen. Dr. Stefanie Hanke, neue Professorin für ‚Werkstofftechnik‘ an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Duisburg-Essen, entwickelt eine KI-basierte Methode, um Materialverschleiß besser vorherzusagen. In einer Studie über Werkstoffverschleiß untersucht Professorin Hanke, wie Abnutzungsmerkmale klassifiziert werden können. Dabei nutzt sie unter anderem Künstliche Intelligenz (KI), da traditionelle Modellierungsansätze an ihre Grenzen stoßen. „Wir sammeln zunächst…

Neues Vorhaben startet… Abfälle von Polyolefinen werden zum großen Teil nur thermisch verwertet. Hierbei dominiert das stoffliche Downcycling. Unter ökonomischen und legislativen Gesichtspunkten ist ein stärkeres Upcycling, die Verwendung in gleich- oder höherwertigen Produktkategorien, dringend geboten. Dafür fehlen bislang Informationen zum molekularen Aufbau von Polyolefin-Rezyklaten (PORez). Diese bestehende Technologielücke wollen Forschende aus dem Fraunhofer LBF mit dem durch das Programm industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekt »Quantitative Molekularcharakterisierung von Polyolefin-Rezyklaten« schließen. Grundlage ist die…

Steuern Kranführer ihre Kolosse künftig per Joystick aus der Ferne? Überwachen Sensoren und Kamerasysteme den Lade- und Hebevorgang und sorgen für millimetergenaue Präzision? Oder wie sieht die Baustelle der Zukunft aus? Mit dieser Fragestellung haben sich Studierende des Bau-Projektmanagements an der Hochschule Biberach befasst. Im Rahmen ihrer Projektarbeit haben sie die Aufgabenstellung erhalten, künftige Szenarien für Baustellen zu entwickeln. Im Mittelpunkt ihrer Überlegung sollten die Möglichkeiten eines „automatisierten Krans“ stehen. Steuern Kranführer ihre Kolosse künftig per Joystick aus der Ferne?…

Die Neuauflage der Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE zu den Stromerzeugungskosten verschiedener Kraftwerke belegt, dass Photovoltaik-Anlagen mittlerweile auch in Kombination mit Batteriespeichern deutlich günstiger Strom produzieren, als Kohle- oder Gaskraftwerke. Das Fraunhofer ISE berechnet die sogenannten Stromgestehungskosten – also die durchschnittlichen Erzeugungskosten pro Kilowattstunde Strom – für Deutschland seit 2010 in regelmäßigen Abständen. Die neue Analyse beinhaltet zum ersten Mal auch die Stromgestehungskosten für Agri-Photovoltaik, Wasserstoffkraftwerke und neue Kernkraftwerke. Neben dem Ist-Stand für 2024 geben die Wissenschaftlerinnen und…

Im Projekt LogIKTram haben die Hochschule Offenburg und ihre Partner erste Voraussetzungen für stadtbahnbasierte Gütertransporte geschaffen. Ziel des über das Programm IKT für Elektromobilität des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekts LogIKTram war es, die heute allein für die Personenmobilität verwendeten Schienennetze und Stadtbahnen in Städten auch für den Gütertransport nutzbar zu machen. Solche Gütertrams könnten den durch Lieferfahrzeuge belasteten Straßenverkehr in Innenstädten reduzieren. Nach dreieinhalb Jahren Forschungsarbeit wurden die Ergebnisse jetzt auf dem Betriebshof West der Albtal…