Zum Internationalen Tag des Lichts am 16.5.2024 weist die PTB auf ihre einmalige Ausstattung zur Leistungsmessung von Solarmodulen hin. Ein Sonnensimulator höchster Güte steht in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig bereit, um Solarmodule auf Herz und Nieren zu prüfen: Wie viel Strom kann ein Modul unter verschiedensten Bedingungen erzeugen? Das sind wichtige Informationen für Herstellerfirmen und Käufer*innen, denn wenige Prozente bei der Effizienz machen einen riesigen Unterschied im langfristigen Einsatz. Dabei geht es um viel Geld, aber auch um…

Vor einem Jahr taufte die FH Kiel ihren Prototyp eines schwimmenden Wellenkraftwerks. Jetzt entsteht in Zusammenarbeit mit Industriepartnern ein Transport- und Installationskonzept mit folgendem Szenario: ZUnächst müsste das Wellenkraftwerk aus der Kieler Förde an Bord eines Spezialschiffs durch den Nord-Ostsee-Kanal bis Helgoland transprotiert werden. Dort würde es zu Wasser gelasssen und anschließend bis in die Nähe von Sylt geschleppt . Vor Ort müsste es dann aufgerichtet, ausbalanciert und verankert werden. Jeder Schritt wird nun an der FH Kiel sorgfältig berechnet….

Ein europäisches Forschungsteam hat ein neuartiges spektroskopisches Verfahren entwickelt, mit dem sich ultraschnelle dynamische Prozesse von Elektronen und Schwingungen innerhalb von Molekülen verfolgen lassen – und zwar mit atomarer Auflösung und in Echtzeit. Das experimentelle Team in Barcelona wurde bei der theoretischen Beschreibung der Prozesse durch ein Team der Universität Jena unterstützt. Die Forschenden demonstrieren ihre „Attosekunden-Kernspektroskopie“ am Beispiel des Furan-Moleküls und stellen ihre Methode im Fachmagazin „Nature Photonics“ vor. Chemische Reaktionen sind komplexe Mechanismen. Daran beteiligt sind verschiedene dynamische…

Trennkolonnen dienen der Separation von unterschiedlichsten Stoffgemischen in der chemischen Industrie. Die steigende Nutzung erneuerbarer Energiequellen bringt nun jedoch neue Anforderungen für einen flexibleren Betrieb mit sich. Im Projekt ColTray haben sich Forschende des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Technischen Universität München (TUM) des Problems angenommen. Die Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e. V. (GVT) hat jetzt das vom HZDR koordinierte Forschungsvorhaben zum GVT-Projekt des Jahres 2024 gekürt. Destillationsanlagen sind das Rückgrat der Chemie-Industrie. Ganze Produktpaletten, wie etwa die der…

… für die Aufbereitung komplexer Abwässer. Forschende am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB haben ein biobasiertes und funktionalisiertes Flockungsmittel entwickelt, mit dem sich Abwässer mit komplexen Inhaltsstoffen effizient aufreinigen lassen. Dabei sorgt das Enzym Laccase in einer Matrix aus Chitosan zusätzlich dafür, dass toxische Phenole aus dem Wasser entfernt werden. Das neue abbaubare funktionalisierte Flockungsmittel LaChiPur wird erstmals vom 13. bis 17. Mai 2024 auf der IFAT in München vorgestellt. Mit der Flockung werden in der Abwasserreinigung und Wasseraufbereitung…

Neue Bauweise für automatisierte Produktion des weltweit größten Thermoplast-Flugzeugrumpfs im 1:1-Maßstab demonstriert. Meilensteine für den sauberen und nachhaltigen Flugverkehr von morgen: Clean Sky 2-/Clean Aviation-Projekt »MFFD« weist Potenzial von rund 10 Prozent Gewichtsreduktion und 10 Prozent Kostenersparnis in der Hochratenproduktion auf. Im Rahmen des von der EU geförderten Clean Sky 2-/Clean Aviation-Projekts »Large Passenger Aircraft« (»LPA«) hat die Fraunhofer-Gesellschaft in Stade mit internationalen Projektpartnern jeweils eine maßstabsgetreue Ober- und Unterschale des »Multi Functional Fuselage Demonstrator« (»MFFD«) durch automatisierte Positionier- und…

Täglich kommen wir damit in Berührung: Holz. Kinder toben und spielen auf dem Parkett, und auch beim Arbeiten oder Schlafen spielen Holzmöbel eine wichtige Rolle. Damit das Material nicht vorzeitig altert, ist es wichtig, es vor UV-Strahlung zu schützen. Zugleich sollen Optik und Haptik der Holzoberfläche erhalten bleiben. Transparente Schutzlacke, die im Handel erhältlich sind, enthalten allerdings oft gesundheitsschädliche chemische Verbindungen. Um den Einsatz dieser Stoffe zu vermeiden, entwickelt das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV gemeinsam mit der Naturhaus…

… im Fokus des Fraunhofer WKI. Der Leichtbau gilt als Schlüsseltechnologie der Zukunft. Er leistet einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und zur Erreichung der Klima- und Nachhaltigkeitsziele. Leichte Materialien, Bauteile und Produkte benötigen weniger Transportenergie und oft auch weniger Rohstoffe. Leichtbauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen können besonders nachhaltig sein. Doch auch nachwachsende Rohstoffe werden knapp, wenn immer mehr Produkte daraus hergestellt werden und die Weltbevölkerung weiter wächst. Forschende des Fraunhofer WKI entwickeln ressourceneffiziente Leichtbaulösungen aus nachwachsenden Rohstoffen: von der…

Zwei Schichten für mehr Effizienz: Tandem-Solarzellen auf Perovskitbasis können Sonnenlicht besser einfangen als herkömmliche Solarzellen aus Silicium. Im Labor konnten sich die leichten und flexiblen Zellen bereits beweisen – jetzt arbeiten Empa-Forschende daran, sie zu skalieren und alltagstauglich zu machen. Dachziegel waren gestern: Heute sieht man auf immer mehr Schweizer Dächern grosse schwarzblaue Rechtecke, die Sonnenlicht in Strom umwandeln. Die schwarzblaue Farbe kommt von Silicium-Kristallen, denn auf diesem Halbleitermaterial basiert die Mehrheit der heute erhältlichen Solarzellen. Doch Silicium ist nicht…

Eine neuartige laserbasierte Tauchsonde, die das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen im Zuge BMBF- und EU-geförderter Projekte mit Industriepartnern und Anwendern erprobt, könnte den Weg zu einem fortlaufenden Inline-Monitoring von Wasseraufbereitungsprozessen in Kläranlagen ebnen. Das 2D-Fluoreszenzmessverfahren generiert direkt vor Ort spektroskopische Daten im Klärbecken. Diese sind in Verbindung mit einer intelligenten Auswertesoftware der Schlüssel zu einer energie- und ressourceneffizienten Wasseraufbereitung. Auf der Münchener Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft IFAT 2024 wird das Verfahren erstmals öffentlich präsentiert. Das…

Projekt HyFlow: Leistungsfähiges, nachhaltiges und kostengünstiges Hybrid-Energiespeichersystem für moderne Energienetze. In drei Jahren Forschungsarbeit hat das Konsortium des EU-Projekts HyFlow ein extrem leistungsfähiges, nachhaltiges und kostengünstiges Hybrid-Energiespeichersystem entwickelt, das einen hohen Energie- und Leistungsbedarf decken kann. Dafür kombinierten die Forschenden eine Hochleistungs-Vanadium-Redox-Flow-Batterie mit einem Superkondensator mit wässrigen Elektrolyten. Mit einem der in HyFlow entwickelten Demonstratoren können Großverbraucher wie Unternehmen, Stadtwerke, Krankenhäuser oder Rechenzentren optimale Anlagengrößen für den eigenen Bedarf ermitteln. Dabei wird anhand ihres bisherigen Strombedarfs ermittelt, welches Speichersystem mit…

Gefriergussverfahren sind ein kostengünstiger Weg, um hochporöse Materialien mit hierarchischer Architektur, gerichteter Porosität und multifunktionalen inneren Oberflächen herzustellen. Gefriergegossene Materialien eignen sich für viele Anwendungen, von der Medizin bis zur Umwelt- und Energietechnik. Ein Beitrag im Fachjournal „Nature Reviews Methods Primer“ vermittelt nun eine Anleitung zu Gefriergussverfahren, zeigt einen Überblick, was gefriergegossene Werkstoffe heute leisten, und skizziert neue Einsatzbereiche. Ein besonderer Fokus liegt auf der Analyse dieser Materialien mit Tomoskopie. Die Aufnahme mit einem Rasterelektronenmikroskop zeigt ein komplexes Materialsystem aus…

…mit monolithisch-integrierten Terahertz-Detektoren für industrielle Anwendungen. Das Ferdinand-Braun-Institut hat einen Terahertz-Linienscanner für Kunststoff-Bauteile entwickelt, mit dem sich auch größere Scanlinienlängen im industriellen Umfeld kostengünstig realisieren lassen. Der Technologiedemonstrator basiert erstmals vollständig auf monolithisch-integrierten Terahertz-Detektoren. Es gibt wohl kaum eine Person, die ihr noch nicht begegnet ist, denn Terahertzstrahlung (THz) wird routinemäßig an Flughäfen zur Sicherheitskontrolle eingesetzt. Sie durchdringt Kleidung, organisches Gewebe und viele weitere Materialien, wie etwa Kunststoffe, Polymere oder Keramik. In der Industrie eignet sie sich für die zerstörungsfreie…

Welche Faktoren bestimmen, wie schnell sich eine Batterie laden lässt? Dieser und weiteren Fragen gehen Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit computergestützten Simulationen nach. Mikrostrukturmodelle tragen dazu bei, neue Elektrodenmaterialien zu entdecken und zu untersuchen. Für Natrium-Nickel-Manganoxid als Kathodenmaterial in Natrium-Ionen-Batterien zeigen die Simulationen Änderungen der Kristallstruktur beim Ladevorgang. Sie führen zu einer elastischen Verformung, wodurch die Kapazität schrumpft. Die Forschenden berichten in der Zeitschrift npj Computational Materials. (DOI: 10.1038/s41524-024-01258-x) Die Forschung zu neuen Batteriematerialien zielt nicht nur…

… für ultraleichte und kompakte Augmented-Reality-Systeme. Im Rahmen des Projektes HOT („Hochperformante transparente und biegbare Mikro-Elektronik für photonische und optische Anwendungen“) haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS ein semi-transparentes Mikrodisplay entwickelt. Dieses Mikrodisplay ist deutlich leichter als herkömmliche combiner-basierte optical see-through near-to-eye Systeme und bietet eine hohe Auflösung. Auf der SID Display Week 2024 in San José, USA, wird das Mikrodisplay auf dem German Pavillon, Stand Nr. 1124 präsentiert. In der heutigen Zeit drängen immer mehr Augmented-Reality (AR)-Brillen…

Nachhaltige Architektur mit digitalen Bautechnologien. Die Emissionen im Baugewerbe steigen, ebenso die Rohstoffpreise. Auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft und einer umweltbewussteren Architektur sind innovative Ansätze nötig. Architektinnen und Architekten des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) verbinden daher digitale Entwurfs- und Fertigungsstrategien mit historischer Architektur und neuentwickelten Materialien aus natürlichen Rohstoffen. In einem Demonstratorprojekt haben Forschende und Studierende auf dieser Basis Fachwerkhäuser neu interpretiert: Ihre Kombination aus Holz und einem Weiden-Lehm-Verbund stellen sie auf der Landesgartenschau vor, die vom 26. April…