Gemeinsam mit den Unternehmen Leichtwerk AG und Jowat SE hat das Fraunhofer WKI einen nachhaltigen Multicopter entwickelt. Dank eines effizienten, biobasierten Strukturdesigns sowie modularer Bauweise ist das neue Fluggerät deutlich nachhaltiger als vergleichbare konventionelle Systeme. Am Fraunhofer WKI wurden hierfür funktionale Werkstoffe, Herstellungsverfahren für Formteile sowie passende Beschichtungen entwickelt. Das Multicopter-System aus nachwachsenden Rohstoffen verfügt über 25 Kilogramm Abflugmasse sowie über eine große Nutzlastfläche und kann wegen der modularen Bauweise für spezifische Verwendungsfälle angepasst werden. Das Drohnen-System hat ein wasser-…

Forschungsprojekt legt Verfahrenskonzepte und Tool zur Wirtschaftlichkeitsberechnung vor. Forscher der Fachhochschule Münster (FH Münster) haben gemeinsam mit der Firma PlanET Biogastechnik GmbH ein Verfahren zur effizienten Vergärung flüssiger Rest- und Abfallstoffe aus Landwirtschaft und Industrie entwickelt. Danach kann ein zusätzlich installierter Hochlast-Fermenter an landwirtschaftlichen Biogasanlagen den herkömmlichen Rührkessel-Fermenter ergänzen und so bislang ungenutzte Biomassepotenziale erschließen. Im Projekt wurden praxistaugliche Verfahrenskonzepte für Biogasanlagenbetreiber sowie Tools zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit erarbeitet. Die Vergärung flüssiger Rest- und Abfallstoffe wie insbesondere Gülle stellt Biogasanlagenbetreiber…

Neuer Kunststoff schützt vor Flammen – und vor Verschwendung. Empa-Forschende haben ein Epoxidharz entwickelt, das sich reparieren und recyceln lässt – und zudem schwer entflammbar und mechanisch widerstandsfähig ist. Mögliche Anwendungen reichen von Beschichtungen für Parkettböden bis hin zu Verbundwerkstoffen für Züge und Flugzeuge. Epoxidharze sind widerstandsfähige und vielseitige Kunststoffe. In Kombination mit Glas- oder Kohlenstofffasern werden sie beispielsweise zur Herstellung von Bauteilen für Flugzeuge, Autos, Züge, Schiffe und Windkraftanlagen verwendet. Solche faserverstärkten Kunststoffe auf Epoxidbasis haben auszeichnete mechanische und…

Produktionsmaschinen kommen in die Jahre oder müssen wegen geänderter Anforderungen ausgetauscht werden. Wegen hohen Gewichts und oft beengter Platzverhältnisse in Produktionsstätten, ist es sehr aufwendig, große Maschinen auf- und abzubauen oder neu zu positionieren. Oft passiert das noch per Hand mithilfe von Panzerrollen. Das Spin-Off FORMIC Transportsysteme des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat jetzt ein teilautomatisiertes Transportsystem für den Austausch von Produktionsanlagen entwickelt, das wie ein Schwarm funktioniert. „Unser System besteht aus einer Vielzahl separat angetriebener Fahrzeuge, die im…

Elektronische Geräte und Computer werden immer kleiner. Die in den Geräten verbauten Chips benötigen bei wachsenden Anwendungswünschen hingegen immer mehr Leistungsdichte, erwärmen sich stärker und verbrauchen somit mehr Energie. Deshalb werden Technologien für Hochleistungscomputer mit extrem niedrigem Stromverbrauch immer relevanter. In einem von der EU geförderten Projekt will ein Konsortium aus Forschung und Industrie Änderungen der magnetischen Eigenschaften in Halbleitern nutzen, um den Energieverbrauch von Computern um das 100-Fache zu verringern. Forschende des Fraunhofer IZM klären dabei, wie die winzigen…

Forscher der Universität Bayreuth haben gemeinsam mit Partnern in China und den USA ein Oxidglas mit bisher unerreichter Bruchfestigkeit hergestellt. Unter hohen Drücken und Temperaturen ist es ihnen gelungen, ein Aluminosilikatglas parakristallisieren zu lassen. Die dadurch entstandenen kristallähnlichen Strukturen bewirken, dass das Glas sehr hohen Belastungen standhält, und bleiben unter normalen Umgebungsbedingungen erhalten. Die Parakristallisation erweist sich damit als vielversprechendes Verfahren zur Herstellung extrem bruchfester Gläser. In “Nature Materials” stellen die Forscher ihre Ergebnisse vor, an denen auch das Deutsche…

Sind zellulare fahrerlose Transportfahrzeuge wirtschaftlicher als Gabelstapler? Das untersucht das IPH im Forschungsprojekt “ZellFTF”. Zellulare FTF sind kleine fahrerlose Transporteinheiten, die in der Lage sind, zusammenzuarbeiten und gemeinsam auch größere Transportaufträge auszuführen. Bei kleinen Transportgütern ist die Sache klar: Muss eine Kiste Schrauben vom Lager zur Montage, ist eine kleine und wendige fahrerlose Transporteinheit besser geeignet als ein Gabelstapler. Noch klarer ist die Sache, wenn ein Unternehmen mehrere kleine Transporteinheiten besitzt, die unabhängig voneinander mehrere Ziele anfahren können und so…

Vom Einzelfall zur Marktreife… Immer mehr Menschen suchen nach alternativen Baustoffen, die natürlichen Ursprungs sind und regional erzeugt werden können. Aufgrund seiner guten Ökobilanz und Wärmeleitfähigkeit rückt Strohballenbau daher verstärkt in den Fokus. Fehlende Standards in Produktion und Genehmigung erschweren jedoch die breite Markteinführung. Welche Stellschrauben gedreht werden müssen, wird im Rahmen der »StrohBallenBauTage« am 11. und 12. September 2023 an der Bauhaus-Universität Weimar beleuchtet. Eine Anmeldung zur Fachtagung unter dem Motto »Generation Stroh« ist noch möglich. Im Rahmen der…

Aluminium-Kunststoff-Verbundfolien (APL) werden sehr oft zur Verpackung von Lebensmitteln verwendet, stellen jedoch eine Herausforderung beim Kunststoffrecycling dar. Forscher unter Leitung des Bayreuther Physikochemikers Prof. Dr. Markus Retsch haben jetzt ein Upcycling-Verfahren entwickelt, das derartigen Folien eine innovative Zweitverwendung ermöglicht. Eine einfach aufzutragende Beschichtung verwandelt benutzte APL-Verpackungen in vielseitig anwendbare Kühlfolien, die einem weiteren globalen Problem entgegenwirken: dem hohen Energiebedarf für Kühlsysteme. In „ACS Sustainable Chemistry & Engineering“ und „Advanced Materials Technologies“ werden die Forschungsergebnisse vorgestellt. Aluminium-Kunststoff-Verbundfolien – kurz APL (Aluminum-Plastic…

Laser sind für die Materialverarbeitung unerlässlich. Mit ihnen kann man schneiden, schweißen oder Material abtragen. Mit einer speziellen Art von Lasern, den Femtosekunden-Lasern, lassen sich hochpräzise Mikrostrukturen erzeugen, wie sie beispielsweise für Smartphone-Displays oder Automobiltechnik benötigt werden. Eine günstigere und effizientere Lasertechnik will Prof. Dr. Clara Saraceno von der Ruhr-Universität Bochum in die Anwendung bringen. Zu diesem Zweck erhält sie einen Proof of Concept Grant vom Europäischen Forschungsrat (ERC), der mit 150.000 Euro dotiert ist. Das Projekt „Ultrafast 2.1 µm…

…bereitet den Weg für eine nachhaltige Photochemie. Forschende aus Mainz und Kaiserslautern nutzen eine Molybdänverbindung für Photokatalyse und Photonen-Aufwärtskonversion. Die Art und Weise, wie wir Energie erzeugen und nutzen, bedarf dringend einer Änderung. Daher arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler intensiv daran, nachhaltige und gleichzeitig kostengünstige Materialien für lichtgetriebene chemische Anwendungen zu finden. Die bisherige Forschung konzentrierte sich größtenteils auf Verbindungen der teuren Edelmetalle oder Seltenen Erden, von denen es nur begrenzte Vorkommen gibt beziehungsweise deren Abbau sehr energieaufwendig ist. Große Fortschritte…

…mit unidirektionaler Glasfaserverstärkung. Glasfaser-Polyamid-Tapes für den Einsatz in innovativen und kosteneffizienten Leichtbaustrukturen für die Großserienfertigung haben die DOMO Engineering Plastics GmbH und das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS entwickelt. Die Hochleistungs-Halbzeuge bieten vielseitige Anwendungsmöglichkeiten vom Automobilbau bis zur Raumfahrt. Faserverbundkunststoffe, die metallische Materialien und Konstruktionen ersetzen können, spielen mit Blick auf den Klimaschutz und damit auch auf die Reduktion des CO2-Ausstoßes eine wesentliche Rolle. Mittels Leichtbaus können Roh- und Werkstoffe, Kosten und Energie bei der Herstellung sowie…

BAM entwickelt in einem Gemeinschaftsprojekt Druckspeicher mit besserer CO2-Bilanz. Wasserstoff-Druckbehältern kommt eine zentrale Rolle bei der Dekarbonisierung zu: Sie sollen als „Treibstofftanks“ dienen für emissionsfreie LKWs, Busse, Züge, Schiffe und Flugzeuge sowie für die Speicherung und den Transport von Wasserstoff. Doch die carbonfaserverstärkten Kunststoffe (CFK), aus denen die Speicher gefertigt werden, sind aufgrund ihrer energieintensiven Herstellung mit einem großen CO2-Fußabruck belastet. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) erforscht in einem Gemeinschaftsprojekt, wie sich die Speicher klimaschonender produzieren und über…

…für den afrikanischen Markt. Der Kasseler Produktdesigner Johannes Kastner will im Senegal eine Recyclingwerkstatt gründen, um Plastikmüll zu verringern. Unmengen von Plastikmüll stellt einen klassischen Fall von globaler Umweltverschmutzung dar. Bis zu 13 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle landen jährlich vom Land aus in den Ozeanen. Für den Kunsthochschulabsolventen Johannes Kastner gehen die Bestrebungen zur Eindämmung von Plastikmüll zu langsam vorwärts: „Die Bewegungen rund um die Themen Plastikmüllreduzierung und mehr Recycling empfinde ich als schleppend. Besonders im globalen Süden zeichnen sich die…

Nachwuchsgruppe entwickelt Modelle für industrielle Produktion. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die neue Emmy-Noether Nachwuchsgruppe „Hybride Thermodynamische Modelle“ an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) für sechs Jahre mit rund zwei Millionen Euro. Geleitet wird sie von Carl-Zeiss-Stiftungs-Juniorprofessor Dr. Fabian Jirasek. Die Gruppe entwickelt thermodynamische Modelle, um Stoffeigenschaften von Mischungen vorherzusagen. Das ist etwa für die chemische Industrie wichtig, um Prozesse zu optimieren, aber auch, um neue Produktionsverfahren zu etablieren, die auf nachwachsende statt auf fossile Rohstoffe setzen. Bei der…

Regionale Wärmepumpen-Potenziale und ein Einzelgebäude-Rechner. +++ Wärmepumpen-Ampel, ein Online-Informationsangebot der FfE (Forschungsstelle für Energiewirtschaft), wurde umfangreich weiterentwickelt +++ Die aktualisierte Web-site bietet ab sofort neue Funktionen, die das Potenzial unterschiedlicher Wärmepum-pen-Technologien für Wohngebäude in Deutschland aufzeigen +++ Die Wärmepumpen-Ampel wurde im September 2022 veröffentlicht. Das gleichnamige Modell ermittelt auf Basis frei verfügbarer Daten deutschlandweit und gebäudescharf, ob Wohngebäude im Bestand mit Wärmepumpen versorgt werden können. Über ganz Deutschland hinweg beträgt das Potenzial für die untersuchten Technologien Luft-Wärmepumpe, Erdsonden-Wärmepumpe, Erdkollektor-Wärmepumpe und…