Die Batterien der Zukunft müssen leistungsfähig und nachhaltig zugleich sein. Ein neues Verbundprojekt, koordiniert von der Uni Würzburg, will Natrium-Ionen-Batterien für diese Anforderungen fit machen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert den Verbund mit gut zwei Millionen Euro. Beteiligt sind das Karlsruher Institut für Technologie / Helmholtz-Institut Ulm und das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC Würzburg / F&E Zentrum Elektromobilität Bayern. Zu den herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien gibt es eine vielversprechende Alternative, und zwar die Natrium-Ionen-Batterien. In ihnen sind es Natrium- statt…

Bessere Haftungseigenschaften von Kunststoffen durch kombinierte Mikro- und Nanostrukturen. Mit einem patentierten Verfahren zur Mikro-Nano-Strukturierung hat das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) signifikante Verbesserungen der Haftungseigenschaften von Polymeren erzielt. Auch für die Benetzbarkeit, optische Reflexion, Hydrophobie sowie die Recyclingfähigkeit bringt das Verfahren, bei dem strukturierte Oberflächen mittels Heißprägens oder Spritzgusses erzeugt werden, erhebliche Vorteile. Wenn ein Gecko die Wände hochklettert, gelingt das durch die große Kontaktfläche der hierarchischen und fibrillären Strukturen seiner Füße mit…

Forschungskonsortium plant Umsetzung für Metall und Keramik. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben die TH Köln und die mz Toner Technologies ein 3D-Druck-Verfahren entwickelt, das Kunststoffpartikel aus einem Toner verdruckt. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bietet die Technologie eine bessere Qualität und einen höheren Durchsatz. Eine Weiterentwicklung soll es nun ermöglichen, auch mit Metallen und Keramik zu drucken. Langfristig ist ein Einsatz in der Raumfahrt denkbar. „Der 3D-Druck von Kunststoffprodukten ist im Prototypenbau, für individualisierte Einzelteile und teilweise auch in Kleinserien…

«Graphene Flagship» nach zehn Jahren erfolgreich abgeschlossen. Die grösste je auf die Beine gestellte EU-Forschungsinitiative ist erfolgreich zu Ende gegangen: Ende letzten Jahres wurde das «Graphene Flagship» offiziell abgeschlossen. Daran beteiligt waren auch Empa-Forschende, etwa der Molekularbiologe Peter Wick, der im «Workpackage Health and Environment» von Anfang an dabei war – und die Erkenntnisse in diesem Bereich soeben mit internationalen Kollegen in einem umfassenden «Review»-Artikel im Fachjournal «ACS Nano» zusammengefasst hat. Nicht kleckern, sondern klotzen. Das könnte man dem 2013…

Professur Alternative Fahrzeugantriebe erarbeitet Betankungsstrategie, entwickelt Simulationsmodelle zur Alterung des Antriebstranges und vermisst das Brennstoffzellensystem vor dessen Integration in die Straßenbahn. Die Professur Alternative Fahrzeugantriebe der Technischen Universität Chemnitz (TUC) ist Teil eines sächsischen Konsortiums, das Ende 2026 in Görlitz Europas erste Straßenbahn mit Wasserstoffantrieb auf die Schiene bringen will. Für dieses ehrgeizige Projekt wurden Fördermittel von rund acht Millionen Euro zugesagt, von denen 1,2 Millionen Euro an die TUC gehen. Unter Federführung der Hörmann Vehicle Engineering GmbH in Chemnitz…

…in technisch anspruchsvollen Bauteilen – neues Projekt. Die ökologische und gesellschaftliche Verpflichtung zwingt uns, Kunststoffabfälle im Kreislauf zu führen, um unseren Konsum ressourceneffizienter und nachhaltiger zu gestallten. Zudem fordern gesetzliche Verpflichtungen eine anteilige Nutzung von Kunststoffrezyklaten in technischen Bauteilen. Mit dem neuen Projekt »Kunststoffrezyklate in technischen Bauteilen zuverlässig einsetzen« wird das Fraunhofer LBF gemeinsam mit Partnern grundlegende Wirkzusammenhänge aus Stoffstrom, Verarbeitung und Langzeitverhalten in hochbeanspruchten Anwendungen betrachten. Ziel ist, Produkte nachhaltiger und haltbarer herzustellen und mehr Kunststoffrezyklate zuverlässig in technischen…

Natrium-Ionen-Akkus haben noch eine Reihe von Schwachstellen, die durch die Optimierung von Batteriematerialien behoben werden könnten. Eine Option ist die Dotierung des Kathodenmaterials mit Fremdelementen. Ein Team von HZB und Humboldt-Universität zu Berlin hat nun die Auswirkung von einer Dotierung mit Scandium und Magnesium untersucht. Um ein vollständiges Bild zu erhalten, hatten die Forscher*innen Messdaten an den Röntgenquellen BESSY II, PETRA III und SOLARIS gesammelt und ausgewertet. Sie entdeckten dadurch zwei konkurrierende Mechanismen, die über die Stabilität der Kathoden entscheiden….

Ein Projekt der Entwicklungszusammenarbeit in Ruanda weist deutlichen Kühlungseffekt von weißen Dächern nach. Wo es eh schon heiß ist, wird die Klimaerwärmung zu einem besonders großen Problem: etwa in vielen Gebieten Afrikas. In Schulen oder Fabriken führt Hitze dazu, dass die Menschen sich krank fühlen und schlecht konzentrieren können. Klimaanlagen benötigen sehr viel Strom. Kühlsysteme sind weltweit für fast zwanzig Prozent des Stromverbrauchs und zehn Prozent der Treibhausgasemissionen verantwortlich – Tendenz steigend. Eine einfache, aber äußerst wirkungsvolle Lösung präsentieren die…

Neuartiges Parabolrinnen-Solarmodul entsteht an TU Graz. Mittels Hohlspiegel auf Photovoltaik-Zellen gebündelte Sonnenstrahlen liefern nicht nur Strom, sondern auch thermische Energie zum Heizen oder Kühlen. Drei technologische Innovationen verringern die Kosten erheblich. Ein internationales Team unter der Leitung von Armin Buchroithner vom Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik der TU Graz hat einen Parabolrinnenkollektor und kostengünstige Photovoltaikzellen entwickelt, mit denen sich Solarstrom und thermische Energie zugleich gewinnen lässt. Der Parabolspiegel bündelt das Sonnenlicht auf die in der Brennlinie angeordneten Photovoltaikzellen. (c)…

BMWSB und BBSR auf der Fachmesse digitalBAU 2024. Vom 20. bis 22. Februar 2024 findet in Köln die Fachmesse digitalBAU 2024 statt. Unter dem Motto „Speed Up Construction“ stellen das Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) und das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) Projekte aus dem Innovationsprogramm Zukunft Bau vor, die zu einem schnelleren Planen und Bauen beitragen können – durch Digitalisierung, Vorfertigung und Automatisierung. Der Messestand von BMWSB und BBSR ist als „Research Prototype 0.24“ selbst…

Weltweit arbeiten Forschung und Industrie an der Kommerzialisierung der Perowskit-Photovoltaik. In den meisten Forschungslaboren stehen lösungsmittelbasierte Herstellungsverfahren im Fokus, da diese vielseitig und einfach anzuwenden sind. Etablierte Photovoltaikfirmen setzen heute jedoch fast ausschließlich auf Vakuumverfahren zur Abscheidung von hochqualitativen Dünnschichten. Ein internationales Konsortium unter der Leitung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des U.S. Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory (NREL, USA) hat diese kritische Diskrepanz zwischen Labor und Industrie analysiert. Sie heben hervor: Industriell erprobte Vakuumverfahren könnten…

Mathematiker der Uni Ulm entwickeln „Digitale Zwillinge“. Sie schlagen eine Brücke zwischen der physischen und der digitalen Welt: sogenannte „Digitale Zwillinge“. Das sind virtuelle Modelle von Objekten, aber auch von Vorgängen. Als digitale Repräsentationen helfen sie bei der Entwicklung und Verbesserung von Materialien und Produkten, aber auch von Herstellungs- und Prüfprozessen. An der Universität Ulm entwickeln Mathematiker unter anderem Modelle für Batteriematerialien, für die Simulation von Prüfverfahren oder die Vorhersage von Abnutzungs- und Alterungsprozessen. Dabei nutzen sie Methoden aus der…

Erdwärme-Anlagen zu planen ist aufwendig und teuer. Eine optimierte Planung will die HTWK Leipzig mit einer Open-Source-Software ermöglichen. Seit Januar 2024 erforscht die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft, wie Planer großflächige Anlagen für oberflächennahe Geothermie standortbezogen zuverlässiger dimensionieren können. Dadurch können die Investitions- und Betriebskosten gesenkt und die Anlagen für Bauherren lukrativer werden. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert das Forschungsprojekt mit 2,2 Millionen Euro. Vor dem Bau…

Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald hat eine neuartige Methode zur Herstellung ultrahydrophober siliziumorganischer Polymerschichten entwickelt. Diese Schichten sind eine Alternative zu per- und polyfluorierten Verbindungen (PFAS), die derzeit noch in vielen Industrieanwendungen und -sparten verwendet werden. PFAS-Verbindungen werden seit Jahrzehnten zur Veredelung einer Vielzahl von Produkten genutzt, darunter in der Medizintechnik, der Halbleiterindustrie und der Textilindustrie. Sie sind außerordentlich wasserabweisend und bieten daher eine Vielzahl von Vorteilen, zum Beispiel eine gute Antihaftwirkung und eine hohe…

Welches Potenzial haben Mehrfamilienhäuser und Nichtwohngebäude? Für den Markthochlauf der Elektromobilität in Deutschland spielt auch eine gut ausgebaute Ladeinfrastruktur eine wichtige Rolle – gerade in Großstädten mit vielen Mehrfamilienhäusern und Nichtwohngebäuden bleibt das Laden über Nacht aber für viele eine Herausforderung. Eine neue Studie der Fraun-hofer-Institute ISI und ISE im Auftrag von Transport & Environment (T&E) un-tersucht, welche Bedarfe und Potenziale Mehrfamilien- und Nichtwohngebäu-de für die Ladeinfrastruktur bieten – gerade auch mit Blick auf die Novelle des Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetzes (GEIG). Zwischen…

Empa-/ETH-Spin-off möchte Energieeffizienz steigern. Industrielle Abwärme ist eine brachliegende Goldgrube: Sie fällt in grossen Mengen an, wird aber kaum effizient genutzt. Eine neuartige Maschine von Empa-Experten und ihren Partnern, die aus einer innovativen Motorentechnologie entstand, könnte das ändern – auch mit Hilfe eines «Empa Entrepreneur Fellowship», mit dem der Empa-Forscher und Jungunternehmer Andyn Omanovic kürzlich ausgezeichnet wurde. Gute Ideen machen zuweilen überraschende Karrieren. Über Jahre hatten Fachleute der Empa an einer innovativen Ventilsteuerung für Verbrennungsmotoren gearbeitet – mit Hilfe von…