Fundamentale Beobachtung in der Materialwissenschaft. Metallische Gläser sind Legierungen, die bei schnellem Abkühlen nicht kristallisieren. Ihre Atome verleihen dem Material Eigenschaften, die ganz anders sind als die eines Materials aus denselben Grundstoffen, das langsamer abgekühlt wurde. Dieser so genannte Glasübergang steht im Mittelpunkt von Isabella Gallinos Forschungen. Gemeinsam mit einem internationalen Team konnte sie nun herausfinden, dass sich unterschiedlich große Proben aus denselben Grundstoffen anders verhalten – wenn sie eine gewisse Größe nicht überschreiten. Diese Erkenntnis ebnet den Weg für…

Auf Basis des 2020 für die Stromspeicherung nutzbar gemachten Vanillins entsteht in einem internationalen Projekt nun ein mit KI optimierter Prototyp eines umweltverträglichen Stromspeichers. Als „bahnbrechenden Erfolg im Bereich nachhaltiger Energiespeicher-Technologien“ bezeichnete Stefan Spirk vom Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz im Jahr 2020 die Forschungsleistung, mit der es ihm und seinem Team gelungen war, Redox-Flow-Batterien umweltfreundlicher zu machen (https://www.tugraz.at/tu-graz/universitaet/klimaneutrale-tu-graz/einzelansicht/a…). Sie hatten die redoxaktiven Elemente der Batterie durch herkömmliches Vanillin ersetzt, womit keine kritischen bzw. umweltschädlichen Rohstoffe…

Forschungsgruppe erhält 3,7 Millionen Euro für die Entwicklung neuer chemischer Produktionsverfahren. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg arbeiten daran, nachhaltige und ressourcenschonende chemische Produktionsprozesse für Feinchemikalien zu entwickeln. Feinchemikalien sind die Grundlage für die Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe, Kosmetika oder Waschmittelzusätzen. Ziel der soeben durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG bewilligten Forschungsgruppe ist es, Experimente in miniaturisierten Chemieanlagen mit computergestützten Simulationen eng zu verzahnen und so neue Verfahren für eine abfallfreie Herstellung „grüner Chemie“ zu finden. Diese neuen Verfahren könnten künftig Engpässe…

Neues Forschungsprojekt zu netzbildenden Stromrichtern in Verteilnetzen. Mit Fortschreiten der Energiewende hängt die Resilienz des Stromsystems zunehmend vom Verteilnetz ab: Statt der Synchrongeneratoren von Großkraftwerken im Übertragungsnetz müssen künftig vor allem die netzbildenden Stromrichter der Batteriespeicher, Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen in den unteren Netzebenen für die nötige Trägheit – und damit Stabilität – im System sorgen. Das Fraunhofer IEE entwickelt daher jetzt mit der TU Braunschweig, der SMA Solar Technology AG und weiteren Partnern im Forschungsprojekt „Verteilnetz 2030plus“ Lösungen und Produkte,…

… in kontaminiertem Wasser und Abwasser. Aufgrund ihrer besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften sind Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) in vielen zukunftsrelevanten Technologien, aber auch Alltagsprodukten essenziell. Die hohe Stabilität der Verbindungen und ihre allgegenwärtige Verbreitung bergen jedoch Gefahren für Mensch und Umwelt. Die EU plant daher ein Herstellungs- und Einsatzverbot. Im Rahmen eines Informationsaustauschs besuchte NRW-Umweltminister Oliver Krischer die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH, um über die künftigen Herausforderungen bei der Beseitigung von PFAS und im Speziellen über die am Fraunhofer UMSICHT mitentwickelte Aufbereitungstechnologie…

TH Köln erprobt Ansätze für Spritzguss. Mithilfe des Spritzgussverfahrens können Kunststoffprodukte wie Autoteile, Verpackungen oder Gehäuse für Computer und Smartphones schnell in Serie hergestellt werden. Für den Prozess müssen die Werkzeuge je nach Anwendungsszenario gezielt gekühlt oder erwärmt werden, was viel Energie erfordert. Im Forschungsprojekt „OptiTemp“ erprobte ein Team der TH Köln gemeinsam mit Industriepartnern zwei Ansätze, um die Temperierung der Spritzgussteile besser zu regulieren und somit Energie einzusparen. Beim Spritzgießen wird Kunststoffgranulat geschmolzen und in eine Gussform innerhalb eines…

Chemikalienschutzanzüge (CSA) schützen vor Kontakt mit chemischen, biologischen oder radioaktiven Stoffen. Die Anzüge bringen gut und gerne 25 Kilogramm auf die Waage. Neue Materialien und ein verbessertes Design erhöhen den Tragekomfort. Integrierte Sensorik überwacht die Vitalfunktionen. Bei Gefährdungen durch chemische, biologische oder radioaktive Stoffe schützen Chemikalienschutzanzüge (CSA) Menschen vor körperlichem Kontakt. CSA bestehen aus Atemgerät, Kopfschutz, Tragegestellen und dem Anzug selbst. So kommt ein Gewicht von rund 25 Kilogramm zusammen. Der Aufbau aus einem mehrfach beschichteten Gewebe macht die CSA…

Wasserstoff aus der Elektrolyse mit erneuerbaren Energien gilt als Schlüsselelement der Energiewende. Mittels Katalysatoren wird Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Für die elektrochemische Reaktion sind Edelmetalle wie Platin, Iridium oder Ruthenium als Katalysatoren notwendig. Wie das Recycling dieser Metalle verbessert werden kann, prüfte ein europäisches Forschungsprojekt mit Beteiligung der TU Bergakademie Freiberg seit drei Jahren. „Da die teuren Edelmetalle in Elektrolysezellen noch nicht vollständig durch andere ähnlich effiziente Materialien ersetzt werden können, besteht die Herausforderung, sie verlustfrei…

…macht autonomes Fahren sicherer – und kostengünstiger. Dank der Radar-Expertise des Fraunhofer IZM wird die Sensorik für autonome Fahrzeuge künftig nicht nur günstiger, sondern auch im Erkennungsvermögen besser. Zusammen mit Industriepartnern erschufen die Forschenden ein Radarsystem mit einer Trennschärfe von unter einem Grad und einem Erfassungswinkel von 180°. Der Vorteil: Am Fahrzeug muss nur noch weniger als die Hälfte der Radarsensoren verbaut werden. Ermöglicht wurden diese Fortschritte durch eine Kombination aus neuen Elektronik- und Packaginglösungen in Verbindung mit der Nutzung…

PALM-4U: Städteplanung im Klimawandel. Durch den Klimawandel kommt es immer häufiger zu Extremwetterereignissen. Langanhaltende Hitzeperioden, Unwetter und Starkregen sind auch für Städte eine Belastung. Das Stadtklimamodell PALM-4U ermöglicht es Mitarbeitenden von Kommunen sowie Stadtplanerinnen und Stadtplanern, die Auswirkungen geplanter baulicher Maßnahmen auf das urbane Klima zu simulieren. Damit lassen sich die Folgen extremer Wetterlagen im Vorhinein besser einschätzen, die Lebensqualität in der Stadt verbessern und die Gesundheit älterer oder kranker Menschen schützen. Forschende des Fraunhofer IBP haben hierfür die Bedienoberfläche…

Terahertz-Messsystem für Slush-Häute. Über 358 000 Menschen kamen in Deutschland 2022 laut Statistischem Bundesamt bei Verkehrsunfällen zu Schaden. Oft verhindert ein Airbag dabei Schlimmeres. Während der Fahrt liegt er gut verborgen unter einer hochwertigen Kunststoff-Oberfläche: der Slush-Haut. Doch Material und eingebrachte Sollrissstelle müssen optimal aufeinander abgestimmt sein, sodass der Airbag sich im Ernstfall voll entfalten kann. Um dies sicherzustellen, kommt zur Überprüfung der Slush-Häute nun Spitzentechnologie zum Einsatz: Das Fraunhofer ITWM in Kaiserslautern hat ein handgeführtes Terahertz-Messsystem entwickelt, mit dem…

Neue Ladetechnologie soll E-Autos als mobile Stromspeicher massentauglich machen. Bidirektionales Laden ermöglicht es, Elektrofahrzeuge sowohl zu laden als auch nach Bedarf zu entladen. So können E-Autos als mobile Stromspeicher dienen und zur Flexibilisierung des Energiesystems beitragen. Damit das bidirektionale Laden in der breiten Masse genutzt werden kann, erforscht ein Konsortium unter der Leitung vom Fraunhofer IAF innovative Ladetechnologien: Im kürzlich gestarteten Projekt »GaN4EmoBiL« entwickeln die Partner neue Halbleiter-, Bauelement- und Systemtechnologien für die 800-V-Klasse. Durch bidirektionales Laden können Elektroautos mit…

Kick-off-Meeting des Projekts »ScaleH2« Shipping the sunshine – Wie bekommt man grünen Wasserstoff kosteneffizient von Australien nach Deutschland? Dieser Fragestellung geht das Fraunhofer IST gemeinsam mit deutschen und australischen Projektpartnern nach. Das Konsortium plant dabei über Machbarkeitsstudien hinauszugehen und durch validierte Entwicklungen in der Elektrolyse-Technologie und modellbasierte Bewertungen der Wasserstoff-Wertschöpfungskette grünen Wasserstoff aus Australien nach Deutschland zu transportieren. Ziel des Projekts »ScaleH2« der Förderinitiative HyGATE des BMBF ist die Nutzung skalierbarer PEM-Elektrolyse-Stacks mit innovativen Materialien, um erneuerbaren Wasserstoff kosteneffizient zu…

Software plant und optimiert Entwässerungssysteme automatisch. Um Regen- und Abwasser aufzusammeln, gibt es in Deutschland eine gut ausgebaute Infrastruktur mit Kanalnetzen und Kläranlagen. Anders sieht es in Entwicklungsländern aus, in denen dies oft fehlt. Ein Start-up der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) will hier Abhilfe schaffen. Es bietet dazu seine Software „ZIGGURAT“ an, die automatisch Entwässerungssysteme nachhaltig planen und optimieren kann. Die Technik berücksichtigt auch die blau-grüne Infrastruktur, das heißt, mögliche Wasserspeicher und technische Maßnahmen zur Versickerung und Verdunstung von…

Dynamisches Risikomanagement… Eine wichtige Herausforderung für die Akzeptanz des autonomen Fahrens ist es, die Sicherheit der Verkehrsteilnehmenden zu gewährleisten, ohne dabei Einbußen in puncto Geschwindigkeit hinnehmen zu müssen. Ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer IESE, des Fraunhofer IKS und der Universität York hat nun ein dynamisches Risikomanagement als Bestandteil einer Referenzsicherheitsarchitektur entwickelt. Dieses vermittelt dem Fahrzeug ein besseres Verständnis der aktuellen Gefah-ren der Fahrsituation. Dabei werden die Möglichkeiten von KI genutzt, um etwa Einflussfaktoren wie das Fahrverhalten anderer…

Fraunhofer IPA reduziert mit Industriepartnern CO2 über die Wertschöpfungskette. Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit für den Industriesektor Hand in Hand? Dies kann bald zur Realität werden. Das nun abgeschlossene Forschungsprojekt »Climate Solution for Industries« (CS4I) unter Beteiligung des Fraunhofer IPA setzt mit einer digitalen Lösung bereits bei Investitionsentscheidungen an und begleitet entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Um bis 2045 klimaneutral werden zu können, muss Deutschland bis 2030 seine CO2-Emissionen um 65 Prozent im Vergleich zu 1990 reduzieren. Mit einem Anteil von etwa 15…