TH Köln berechnet Potenzial für Wärme- und Kälteerzeugung. Bei der Weinherstellung fallen Reststoffe wie Trester – der feste bis breiartige Rückstand nach dem Pressen der Trauben – und Rebholz nach dem Schneiden der Reben an. Diese bleiben weitgehend ungenutzt. Wie die Biomasse verwertet werden könnte, um Wärme und Kälte für die Weinbauwirtschaft zu erzeugen und so fossile Energieträger zu ersetzen, hat die TH Köln in einem Forschungsprojekt untersucht. „In der deutschen Weinbauwirtschaft werden überwiegend konventionelle Brennstoffe wie Erdgas und Heizöl…

Modelle anders nutzen… Um den komplexen Anforderungen an künftige Gebäude- und Energiesysteme gerecht zu werden, schlagen Empa-Forscher Matthias Sulzer und Berkeley-Lab-Forscher Michael Wetter einen Paradigmenwechsel bei deren Planung vor: Sie fordern einen stärker automatisierten und auf Modellen beruhenden Planungsprozess, wie er in der Computer-Chip- und Autoindustrie längst Alltag ist. Zahlreiche Länder rund um den Globus haben sich verpflichtet, bis 2050 klimaneutral zu sein. Für die Gebäude- und Energiesysteme dieser Länder bedeutet dies einen rapiden Wandel von fossiler hin zu erneuerbarer…

Der Untergrund ist eine wichtige Ressource für die Wärmewende. Abwärme aus dem Gewerbe lässt sich im Sommer dort speichern und für die Heizung von Wohngebäuden im Winter nutzen. Die Erschließung unterirdischer Wärmespeicher benötigt gelegentlich innovative Bohrtechnik. Durch Einsatz des neuartigen Bohrverfahrens »Micro Turbine Drilling – MTD®« konnte das Fraunhofer IEG erfolgreich Wegsamkeiten für Wasser in Gesteinsschichten in bis zu 500 Meter Tiefe schaffen. Die Bohrtätigkeit war Teil einer laufenden Erschließung unter der Schweizer Hauptstadt Bern, die in kommenden Projektphasen zum…

Hereon-Forscher entwickeln erstmals Technik, um Streulicht für die Röntgenbildgebung im Nanometerbereich nutzbar zu machen. Röntgenmikroskope sind für die Untersuchung von Bauteilen und Werkstoffen essenziell, weil sich damit winzige Veränderungen und Details im Material entdecken lassen. Bislang war es aber schwierig, Risse oder kleinste Einschlüsse in den Bildern zu erkennen. Durch die Entwicklung einer neuen Methode können Forschende vom Helmholtz-Zentrum Hereon jetzt solche Veränderungen in der Nanometerdimension sichtbar machen. Davon profitieren unter anderem die Materialforschung und die Qualitätssicherung. Die Qualität muss…

Nachführende Photovoltaik-Anlagen mit Trackern führen zu einem Ertragsgewinn von 20 bis 30 Prozent im Vergleich zu fest montierten PV-Freiflächenanlagen. Zusätzlich könnten sie weitere Kriterien in ihrer Ausrichtung berücksichtigen, beispielweise den Lichtbedarf bestimmter Pflanzensorten unter Agri- und Biodiversitäts-Photovoltaik oder die Höhe der Einspeisevergütung zu bestimmten Uhrzeiten. Die Zimmermann PV-Tracker GmbH, ein Teil der Zimmermann PV-Steel Group, und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE optimieren im Forschungsprojekt »DeepTrack« diese Tracking-Algorithmen mit einem digitalen Zwilling, der durch Deep Learning optimierte Steuerungsansätze berechnet. Lernen…

Normalerweise ist Wärmestrahlung ein Zufallsprodukt und wird durch die Gesetze der statistischen Physik beschrieben. TU Wien und Uni Manchester zeigen: Sie kann auch kontrolliert werden. Wenn man ein Stück Metall zum Glühen bringt, dann hängt seine Farbe bloß von seiner Temperatur ab. Das Material, die Geometrie, die Struktur seiner Oberfläche – all das spielt keine Rolle. Wenn jeder Punkt des Metallstabs dieselbe Temperatur hat, dann strahlt jeder Punkt genau das gleiche Farbspektrum ab. Es geht aber auch anders: Das Forschungsteam…

Die Energiewende in Deutschland, Europa und weltweit sorgt für eine große Nachfrage nach Photovoltaikmodulen. Neben einem hohen Energieertrag spielen dabei auch Ästhetik und Akzeptanz eine zunehmend wichtige Rolle. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat ein neuartiges solares Fassadenelement entwickelt, das sich fast unsichtbar und ohne nennenswerten Wirkungsgradverlust in eine Gebäudehülle integrieren lässt. Mit der Entwicklung der MorphoColor®-Beschichtungstechnologie haben die Experten einen wichtigen Beitrag für den Ausbau der integrierten Photovoltaik in Deutschland geschaffen. Dafür wurden sie mit dem…

Forschungsprojekt zur Modellierung des Materialverhaltens von PEM gestartet. In Brennstoffzellen und Elektrolyseuren kommen Polyelektrolytmembranen (PEM) zum Einsatz, die deren Haltbarkeit maßgeblich beeinflussen. Die Modellierung des Materialverhaltens der PEM unter thermischen und hygrischen Lasten kann einen Beitrag zur Erhöhung der Lebensdauer von Brennstoffzellen leisten. In dem neuen Forschungsprojekt »PEMPAR« entwickeln Forschende am Fraunhofer LBF eine Messmethodik für die Parametrisierung von Modellen zur Simulation der Temperatur- und Feuchtewirkung sowie der mechanischen Belastungen von PEM. Die Test- und Prüfzeiten von PEM, Brennstoffzellen und…

Die Betonherstellung ist eine der Hauptquellen industrieller Treibhausgasemissionen. Um diese zu begrenzen, entwickelt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) einen klimaneutralen Kreislaufbeton. Mit dem Start der Pilotanlage für Belit-Zementklinker wird nun ein wesentlicher Produktionsschritt praktisch erprobt. Die Herstellung von Beton ist weltweit für etwa sechs bis neun Prozent aller vom Menschen verursachten CO2-Emissionen verantwortlich. „Ausschlaggebend dafür ist vor allem die Herstellung des Vorprodukts Zement“, erklärt Dr. Peter Stemmermann vom Institut für Technische Chemie (ITC) des KIT. „Typischer Portlandzement besteht zu…

Noch ist es ein Plan, aber bald schon soll ein neues Teleskop Gravitationswellen messen. Gravitationswellen sind so etwas wie die Schallwellen des Weltalls. Sie entstehen zum Beispiel, wenn schwarze Löcher oder Neutronensterne kollidieren. Im zukünftigen Gravitationswellendetektor, dem Einstein-Teleskop, wird dafür die neueste Lasertechnologie genutzt werden. Ein möglicher Standort für den Bau dieses Teleskops ist das Dreiländereck Deutschland, Belgien und Niederlande. Wie das Universum Gold macht Im Sommer 2017 gab es für Astronomen einen extrem aufregenden Tag: Am 17. August registrierten…

Gemeinsam mit Industriepartnern hat die Universität Bremen im Forschungsprojekt „KISS“ ein innovatives, KI-gestütztes Zustandsüberwachungssystem für Hafenfahrzeuge entwickelt. Das System ermöglicht es durch den Einsatz modernster Technologien, den technischen Zustand der Fahrzeuge in Echtzeit zu überwachen. Diese Entwicklung markiert einen wichtigen Schritt in Richtung einer effizienteren und zuverlässigeren Hafenlogistik. In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Forschungsverbundprojekt „KI-Basiertes Schadens- und Verschleißerkennungssystem zur cloudbasierten Zustandsüberwachung von Hybrid-Container-Fahrzeugen“ – kurz KISS – wurde das Zustandsüberwachungssystem gemeinsam von den Industriepartnern ANEDO…

Leistungsstarke und zugleich energieeffiziente elektronische Bauelemente bilden eine technologische Säule der Energiewende. Sie tragen dazu bei, Anwendungen wie Elektromobilität, Energiewirtschaft oder elektronische Klimatisierungstechnologien flächendeckend alltagstauglich zu machen. Das Fraunhofer IAF unterstützt diese Transformation, indem es neuartige Technologien für laterale und vertikale GaN-Transistoren mit Sperrspannungen über 1200 V entwickelt. Die Vorteile und den aktuellen Entwicklungsstand dieser GaN-Technologien präsentiert das Institut auf der PCIM Europe 2024 vom 11. bis 13. Juni 2024 in Nürnberg. Elektrische Fahrzeuge, Wandler für Ladeinfrastruktur, Energiespeicher, Solar- und…

Die Produktion ist aufwendig, das Recycling schwierig: Komplexe Kunststoffbauteile, die an bestimmten Stellen lichtdurchlässig sein müssen, verlangen Herstellern und Entsorgungsunternehmen einiges ab. Mit einem ausgeklügelten 3D-Druckverfahren ist es Fachleuten vom Fraunhofer IPA und der Universität Bayreuth nun gelungen, diese Bauteile in nur einem einzigen Fertigungsschritt und durchgängig aus demselben Material herzustellen. Ob Armaturenbrett, Zierleisten oder die hinterleuchteten Knöpfe und Schalter für Klimaanlage und Radio – viele Automobil-Komponenten und elektrische Geräte besitzen Lichtelemente oder selektiv beleuchtete Symbole. Beim Autofahren hilft der…

Ein neuartiges sortenreines Kunstleder erfüllt die hohen Anforderungen der europäischen Ökodesignverordnung. Hergestellt aus einem biobasierten Kunststoff ist es biologisch abbaubar und erfüllt die Voraussetzungen für einen geschlossenen Recyclingprozess. Viele Kunstleder bestehen aus einem textilen Trägermaterial, auf das eine Polymerschicht aufgebracht wird. Die Polymerschicht besteht meist aus einem Haft- und einem Deckstrich, der in der Regel noch mit einer typischen Prägung versehen wird. Gewöhnlich handelt es sich beim Textilträger und der Beschichtung um völlig unterschiedliche Materialien. Als Textilträger dienen häufig Gewebe,…

Handlich statt Handarbeit: Das fahrzeugeigene Ladegerät, der On-Board-Charger, ist der Schlüssel zum universellen Laden – und somit ein Kernstück für die Zukunft der E-Mobilität. Dem Fraunhofer IZM ist es nun gelungen, einige der jüngsten Errungenschaften aus dem Bereich der Leistungselektronik für die nächste Generation der On-Board-Charger zu kombinieren. Das Ergebnis: Doppelte Ladeleistung bei halbem Volumen, dazu bidirektional und maschinell gefertigt. Eine günstige Lösung und ein Wegweiser für die Abkürzung in Richtung Zukunft. Wer mit dem E-Auto an eine Schnellladestation fährt,…

Das Forschungsprojekt „Flammenhemmendes Coating: Ökologischer Brandschutz in Schienenfahrzeugen“ (FlamenCo) der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) untersucht ein neues Brandschutzmittel im Schienenfahrzeugbau. Ziel ist die Entwicklung eines Brandschutzlackes, der einen umfassenderen Einsatz holzbasierter Materialien ermöglicht. Holz wird in Schienenfahrzeugen vor allem als Armlehne oder Klapptisch eingesetzt. Kunststoffe und Metalle überwiegen als eingesetzte Materialien beim Innenausbau von Zügen. Dafür bestehen hohe Brandschutzanforderungen, um im Ernstfall sicherstellen zu können, dass die eingesetzten Materialien keine zusätzliche Gefahrenquelle (z.B. Rauchgasentwicklung) für die Passagiere darstellen….