Weil Trockenmauern viel Handarbeit erfordern, bleiben ihre Anwendungen bislang limitiert. ETH-​Forschende haben eine Methode entwickelt, um mit einem autonomen Bagger eine sechs Meter hohe und fünfundsechzig Meter lange Trockensteinmauer zu bauen. Trockenmauern sind ressourcenschonend, weil sie mit vor Ort verfügbaren Materialien wie Betonbruchstücken auskommen, sie enthalten also nur wenig graue Energie. ETH-​Forschende haben eine Methode entwickelt, um mit einem autonomen Bagger eine sechs Meter hohe und fünfundsechzig Meter lange Trockensteinmauer zu bauen. Die Mauer ist Teil einer digital geplanten und…

Forschung zum 3D-Druck im Bauwesen an der Technischen Universität Braunschweig und der Technischen Universität München wird für weitere vier Jahre von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert Verbund „Additive Manufacturing in Construction“ (AMC) erschließt neue Zukunftsperspektiven für die Baubranche (SFB/TRR277) 3D-Druckverfahren zum Bauen mit Lehm und für den Hochwasserschutz Herkömmliche Bauprozesse sind geprägt von ineffizienter Materialausnutzung, hoher Umweltbelastung und stagnierender Produktivität. Vor dem Hintergrund einer wachsenden Weltbevölkerung und einem steigenden Bedarf an Wohnraum stößt das Bauwesen an seine Grenzen. Angesichts dieser Herausforderungen…

Durch eine geschickte Kombination verschiedener Materialien lässt sich die Abwärme von technischen Geräten zum Rechnen nutzen. Das zeigen Physiker der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Central South University in China anhand von umfangreichen Berechnungen und Simulationen. Mit dem neuen Ansatz lassen sich Wärmesignale gezielt steuern und für den Einsatz in energieschonender Datenverarbeitung verstärken. Über diese Forschungsergebnisse berichtet das Team im Fachjournal “Advanced Electronic Materials”. Durch alle technischen Geräte fließt elektrischer Strom. Dabei entsteht Wärme und Energie geht verloren. “Seit Jahrzehnten…

…erhöht die Zirkularität und spart CO2. Das Fraunhofer UMSICHT untersuchte in einer vergleichenden Ökobilanzierung (LCA) das Recycling von Altreifen für das Unternehmen Pyrum Innovations. Mit ihrem speziellen Pyrolyseverfahren erzielen sie deutliche CO2-Einsparungen gegenüber thermischen Entsorgungsmethoden und gewinnen Industrieruß zurück, ein wesentlicher Bestandteil von Reifen. Mit weltweit 1,5 Milliarden Altreifen pro Jahr stellt das Recycling von Altreifen derzeit eine große Herausforderung dar. Abgesehen von der Rückgewinnung von Metallen werden derzeit noch keine Materialien für die Reifenproduktion wiederverwendet, wodurch das Altreifen-Recycling zu…

Schwingende Maschinen wie Rüttelplatten, Sortieranlagen und Siebmaschinen können aufgrund hoher Beschleunigungskräfte und rauer Witterungsbedingungen bisher nicht kontinuierlich im laufenden Prozess überwacht werden. Um die vorausschauende Wartung in Zukunft zu ermöglichen, hat die TH Köln in Kooperation mit zwei Industriepartnern ein energieautarkes Sensorsystem entwickelt und erfolgreich im Labor getestet. „Die Überwachung vibrierender Maschinen mit Hilfe von Sensoren, die per Kabel oder Akku mit Strom versorgt werden, ist nicht praktikabel, da zur Wartung der Kabelverbindung oder Wechsel des Akkus ein Stopp der…

Die Heckert Solar GmbH und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE haben ein PV-Modul basierend auf M12-Halbzellen mit einem Wirkungsgrad von 20,5 Prozent entwickelt. Das Fraunhofer ISE übernahm dabei die Konzeption, die Vorentwicklung sowie die Herstellung der ersten Modulprototypen. Für die Produktion des 400-Watt-Solarmoduls setzte Heckert Solar in seinem Stammwerk gemeinsam mit dem Fraunhofer ISE eine komplett neu aufgesetzte Fertigungslinie um. Den Stringer für die Verschaltung der neuen, größeren Solarzellen-Formate entwickelte die teamtechnik Maschinen und Anlagen GmbH. Gefördert wurde die…

Die additive Fertigung hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte in der Produktionsindustrie gemacht. Bauteile können schichtweise erstellt werden, was zu einzigartigen Materialeigenschaften führt. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat jetzt erstmals Referenzdaten zu additiv gefertigten Werkstoffen aus Titan, Nickel und einem nichtrostenden Stahl veröffentlicht. Mit ihnen lässt sich die Qualität und Sicherheit von Bauteilen gewährleisten und die Materialentwicklung im 3D-Druck vorantreiben. Insbesondere in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik ist die Sicherheit der Materialien von…

Bauingenieur-Studentin Leyla Paksoy absolviert berufspraktisches Semester in London bei Europas größtem Infrastrukturprojekt HS2. Der Bau der Hochgeschwindigkeitsstrecke High Speed 2 (HS2) in Großbritannien gilt als Europas größtes Infrastrukturvorhaben. Als Bauingenieur*in an diesem Mega-Projekt beteiligt zu sein, gehört sicherlich zu den eindrücklichsten Berufserfahrungen. Dies kann Leyla Paksoy bestätigen. Die 23-Jährige studiert an der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS) Bauingenieurwesen im 7. Semester und ist kürzlich zurückgekehrt aus London, wo sie auf der HS2-Tunnelbaustelle ein berufspraktisches Semester (BPS) absolviert hat….

… durch PeelPLAS®-Trennfolie aus dem Fraunhofer IFAM. Erfolgreicher Abschluss des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundprojekts »Optimierte Rotorblattfertigung durch trennmittelfreie Prozess- und Materialsysteme« – »OptiBlade«. Durch die Entwicklung trennmittelfreier Prozess- und Materialsysteme im Teilprojekt »Trennfolientechnologie zur optimierten Rotorblattfertigung« des Verbundprojekts »OptiBlade« gelang es den Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM gemeinsam mit ihren Partnern Olin Blue Cube Germany sowie Infiana Germany, die Rotorblattfertigung für Windenergieanlagen zu optimieren und dadurch die Voraussetzung zu schaffen, deren…

Kleiner, leichter und kosteneffizienter durch höhere Taktfrequenzen und reduzierte Verluste. In dem vom BMWK geförderten Projekt »PV-MoVe« haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel gemeinsam mit ihren Industriepartnern Infineon Technologies AG und SUMIDA Components & Modules GmbH von 2019 bis 2023 untersucht, wie sich Methoden zur aktiven Reduktion von Schaltverlusten dazu nutzen lassen, Photovoltaik-Stromrichter kleiner, leichter und kosteneffizienter herzustellen. Durch neuentwickelte Zusatzbeschaltungen konnten in einem 50 kW Photovoltaik-Wechselrichter die Schaltfrequenzen in der DC-Eingangsstufe um den Faktor…

Methoden der Künstlichen Intelligenz zeigen Forschenden den Weg zu verbesserten Herstellungsprozessen für hocheffiziente Solarzellen – Blaupause für andere Forschungsfelder. Tandemsolarzellen auf Basis von Perowskit-Halbleitern können das Sonnenlicht effizienter in Strom umwandeln als herkömmliche Silizium-Solarzellen. Um diese Technologie auf den Markt zu bringen, müssen Stabilität und Produktionsprozesse weiter verbessert werden. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sowie der Plattformen Helmholtz Imaging am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und Helmholtz AI, haben nun einen Weg gefunden, die Qualität der Perowskit-Schichten und damit der…

Textilien im Tiefbau stabilisieren Wasserschutzdämme, erleichtern die Begrünung von erosionsgefährdeten Böschungen und machen sogar Asphaltschichten von Straßen dünner. Bisher werden dafür Textilien aus hochbeständigen synthetischen Fasern eingesetzt, die sehr lange haltbar sind. Für einige Anwendungen wäre es jedoch ausreichend und sogar wünschenswert, dass das Hilfstextil im Boden abgebaut wird, wenn es seinen Dienst erfüllt hat. Umweltfreundliche Naturfasern verrotten wiederum häufig zu schnell. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickeln eine biobasierte Schutzbeschichtung, die deren Lebensdauer verlängert. Je…

Dank einer neuen Laserscanning-​Technik können Forschende nun auch spezielle Kunststoffe mit hervorragender Elastizität 3D-​drucken. So können sie auch menschenähnliche Strukturen herstellen – und eröffnen damit der Soft-​Robotik gänzlich neue Möglichkeiten. In Kürze Forschende machen den 3D-​Druck fit für langsam härtende Polymere, was die Möglichkeiten der Soft Robotik deutlich erweitert. Denn die neuen Materialien sind besser als die bisherigen. Möglich ist dies dank einer neuen Technologie, die den 3D-​Druck mit einem Laserscanner und einem Feedback-​Mechanismus kombiniert. Ein Spin-​off in den USA…

Die additive Fertigung, umgangssprachlich auch als 3D-Druck bezeichnet, wird immer mehr zu einer Alltagstechnologie. Doch wie bei jedem vergleichsweise neuen Verfahren gibt es noch viel Verbesserungsbedarf. Der Rostocker Wissenschaftler und Ingenieur Erik Westphal geht den Verfahrensfehlern auf den Grund. Eingesetzt wird dabei das so genannte Machine Learning, ein Teilbereich der künstlichen Intelligenz (KI). Kaum eine Branche von Wirtschaft und Industrie kommt heute ohne den dreidimensionalen (3D) Druck aus. „Aber es gibt noch deutliche Hemmnisse. Die Qualität der gedruckten Bauteile und…

Offenes Gleichstromnetz für den breiten Einsatz in der Industrie. Hocheffizient und energieflexibel – herstellerunabhängig und standardisiert: Das Fraunhofer IPA hat zusammen mit 39 renommierten Partnern ein Systemkonzept entwickelt, das die Einführung von Gleichstromnetzen in Fabriken ermöglicht. In einer Fabrik besitzen viele Maschinen einen Gleichstrom-Zwischenkreis (engl. Direct Current, kurz DC). Doch das Netz liefert Wechselstrom, sodass viele Antriebe einen Gleichrichter brauchen. Warum nicht von vornherein den gesamten Gerätepark mithilfe eines zentralen Gleichrichters mit Gleichstrom betreiben? Das spart Energie und Ressourcen. Aus…

… erreicht hohe Effizienz für den Einsatz in elektrischen. Die Elektrifizierung von aktuell mit Verbrennungsmotoren betriebenen Land- und Baumaschinen ist ein unumgänglicher Beitrag zur Reduzierung von Emissionen. Durch den voranschreitenden Ausbau von regenerativen Energiequellen können klimaschädliche Emissionen perspektivisch vollständig vermieden werden. Das Ziel des Forschungsprojektes MUSiCel war daher die Erforschung und Erprobung von innovativen Komponenten und Methoden für eine effiziente, lokal emissionslose Energieversorgung von Land- und Baumaschinen. Herzstück des Versorgungssystems ist ein mobiler und kompakter Hochleistungs-Gleichspannungswandler, der in das Fahrzeug…