Polymere sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie stellen aber nur einen kleinen Ausschnitt aus der riesigen Zahl der Polymere dar, die es theoretisch geben könnte. Prof. Dr. Christopher Kuenneth an der Universität Bayreuth hat jetzt mit Forschungspartnern in Atlanta/USA ein digitales System entwickelt, das einen außerordentlich hohen wirtschaftlichen, technologischen und ökologischen Nutzen verspricht: Aus rund 100 Millionen theoretisch möglicher Polymere kann es mit einer bisher unerreichten Geschwindigkeit genau diejenigen Materialien herausfiltern, die für anvisierte Anwendungen am besten geeignet…

…als Modell für ressourceneffizientes Bauen. Wissenschaftler*innen der Universität Freiburg und Stuttgart forschen an dem Pavillon „livMatS Biomimetic Shell @ FIT“ zu neuen Ansätzen für nachhaltiges Bauen. Für den Pavillon in Holzleichtbauweise kamen neue computerbasierte Planungsmethoden, robotische Fertigungs- und Bauprozesse sowie neue Formen der Mensch-Maschine-Interaktion zum Einsatz, die eine deutliche Ressourcenersparnis im Vergleich zum konventionellen Holzbau ermöglichen. Eine thermisch aktivierte Bodenplatte aus Recyclingbeton wärmt und kühlt den Bau, das Gebäudeklima wird zudem durch ein bioinspiriertes Beschattungssystem reguliert, das auf Veränderungen der…

in Südafrika und Namibia. Partnerschaft auf Augenhöhe: In Südafrikas Hauptstadt Kapstadt und nahe der namibischen Hafenstadt Walvis Bay tragen künftig so genannte Microgrids zu einer nachhaltigen und emissionsfreien Stromversorgung bei. In diesen Systemen sind Elektrolyseure zur Erzeugung von grünem Wasserstoff mit Brennstoffzellen zu dessen Rückverstromung kombiniert: Die Microgrids speichern so aus Sonne und Wind gewonnen Strom in Form von Wasserstoff und verwandeln ihn bei Bedarf in Strom zurück. In Walvis Bay wird bei der Elektrolyse anfallender Sauerstoff zudem genutzt, um…

Applied Materials und Fraunhofer IPMS gründen Technologiezentrum für Halbleiter-Messtechnik Das neue Zentrum wird modernste Metrologiesysteme zur Verfügung stellen, um die Halbleiterforschung voranzubringen und Entwicklungsprojekte mit Chipherstellern und Partnern der Branche in ganz Europa zu unterstützen, insbesondere in ICAPS*-Marktsegmenten Zusammenarbeit zur Beschleunigung des Lernprozesses, Entwicklung neuer Methoden und Erprobung neuer Messgeräte, Methoden, Algorithmen und Software Applied Materials, Inc. und das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS, Deutschlands führendes Forschungszentrum für Halbleiter auf 300 mm, gaben heute eine richtungsweisende Zusammenarbeit zur Gründung eines…

Weniger Rauschen, mehr Wirkung: An der TU Wien wurde ein neues Christian Doppler Labor eröffnet, in Zusammenarbeit mit Infineon und Scia Systems. Wie kann man winzige mechanische Kräfte in elektrische Signale umwandeln? Und wie kann man umgekehrt elektrische Signale in mechanische Bewegungen übersetzen? Solche Herausforderungen löst man oft mit Hilfe winziger piezoelektrischer Bauelemente. In ganz unterschiedlichen Arten von Sensoren spielen sie heute eine Rolle – vom Beschleunigungsmessgerät bis zum Mikrophon. An grundlegenden Fragen zu piezoelektrischen Materialien und Bauelementen wird nun…

… die sich an Bewegungen und Umweltbedingungen anpassen. Ein weiches Exoskelett zur Unterstützung von Schlaganfallpatienten oder Pflaster zur kontrollierten Abgabe von Arzneimitteln müssen aus Materialien bestehen, die sich intelligent und selbstständig an die Bewegungen der Träger*innen sowie an wechselnde Umweltbedingungen anpassen. Materialwissenschaftler*innen der Universität Stuttgart und Pharmazeut*innen der Universität Tübingen haben nun gemeinsam autonom schaltbare Polymermaterialien entwickelt, die genau dies leisten können. Über die Forschungsergebnisse berichtet das führende Fachmagazin Advanced Materials Technologies. In der Publikation „Autonomous Adaption of Intelligent Humidity-Programmed…

LZH forscht an Laserverfahren für umformbare Hybridbauteile. Teure Werkstoffe an Hochleistungsbauteilen nur dort einsetzen, wo sie wirklich gebraucht werden: Das ist die Vision des Sonderforschungsbereichs SFB 1153 „Tailored Forming“. Wissenschaftler:innen des Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) forschen dazu an zwei laserbasierten Verfahren. Das LZH fertigt hybride Halbzeuge mittels Laser-Auftragschweißen im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 „Tailored Forming“. Foto: LZH Hybridhalbzeuge können in der Produktion Material und Kosten sparen, wenn nur genau die Stellen eines Bauteils aus einem hochpreisigen Werkstoff gefertigt werden,…

Fraunhofer IPMS treibt die Revolution in der Fahrzeugarchitektur voran. Um sich im Straßenverkehr autonom zu bewegen um Fahrende zu entlasten, sind die Fahrzeuge der Zukunft automatisiert und vernetzt. Dies erfordert neue Fahrzeugarchitekturen und hoch performante Komponenten. Das Fraunhofer IPMS arbeitet an verschiedenen Forschungsprojekten, um die Voraussetzungen dafür zu schaffen. Das automatisierte vernetzte Fahren führt zu einem explosionsartigen Anstieg der Bandbreiten- und Rechenleistungsanforderung in Fahrzeugen. Um dem gerecht zu werden, spielen in der E/E-Architektur von Fahrzeugen zonale Anordnungen mit Zonen-Gateways und…

Für eine Transformation der Energieversorgung, die fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energiequellen ersetzt, bedarf es neuer Technologien zur Speicherung von Solar- und Windstrom. Eine vielversprechende Technologie sind Carnot-Batterien, die Strom in Form von Wärme zwischenspeichern. Ein am 1. Juli 2023 gestartetes Projekt am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse (LTTT) im Zentrum für Energietechnik (ZET) der Universität Bayreuth befasst sich mit den Arbeitsfluiden für diese Energiesysteme. Als Teil des DFG-Schwerpunktprogramms 2403 „Carnot-Batterien: Inverser Entwurf vom Markt bis zum Molekül“ wird es…

Neues Projekt “multiPEM” bewertet Zuverlässigkeit. Nutzfahrzeuge mit elektrifiziertem Antrieb und Brennstoffzellen zur Energiebereitstellung werden eine Schlüsseltechnologie für den CO2-neutralen Transport der Zukunft sein. Für sie gelten hohe Anforderungen an die Betriebsdauer und Zuverlässigkeit. Mit dem gerade gestarteten Forschungsprojekt »Bewertung und Gestaltung der Systemzuverlässigkeit von Brennstoffzellen-Stapeln bei multiphysikalisch-chemischer Beanspruchung in Nutzfahrzeugen – multiPEM« wird ein Konsortium unter Leitung des Fraunhofer LBF in Darmstadt für diese komplexen Sicherheitsanforderungen Analyse- und Testverfahren entwickeln, die eine kosten- und zeiteffiziente sowie sichere Gestaltung von BZ-Stapeln…

IoT-Adapter für Schaltschrank-Kühlgerät. Für das Zielbild der digital integrierten Produktion müssen Maschinen und Anlagen sowie ihre Komponenten bestmöglich vernetzt werden können – nicht immer ist das heute der Fall. Ein entsprechendes Upgrade für Kühlgeräte gibt es jetzt von Rittal. Maschinen, Anlagen und Komponenten müssen für die Industrie der Zukunft in den Datenfluss des gesamten Wertschöpfungsprozesses integriert sein. Doch was tun, wenn sie noch nicht in dieser Industrie-Welt zuhause sind? Für seine Kühlgeräte der Serie Blue e hat Rittal den IoT-Adapter…

Die Entwicklung autonomer Fahrzeuge benötigt wirklichkeitsnahe Testmöglichkeiten und entsprechende Trainingsdaten für die maschinellen Lernverfahren. Da reale Daten, insbesondere solche, die kritische und gefährliche Situationen repräsentieren, Mangelware sind, wurden im Rahmen des abgeschlossenen F&E-Projekts RELAI entsprechende synthetische Prüfszenarien entwickelt. Diese stehen nun Ausrüstern und Zulieferern zur Verfügung. Ein wesentlicher Beitrag von RELAI findet sich im Advanced Occupant Monitoring System des Fraunhofer IOSB zur kameragestützten Aktivitätserkennung im Fahrzeuginnenraum. Ein erfahrener Autofahrer weiß, auf was er im Feierabendverkehr achten muss. Autonom fahrende Fahrzeuge…

Produktionsfirmen von Elektronikequipment, das zum Beispiel in Autos oder Industriemaschinen eingebaut wird, kennen es: Elektronikgeräte fallen früher aus als geplant, wenn in das schützende Gehäuse der Bauteile Feuchtigkeit eindringt. Um das zu verhindern, werden Zuverlässigkeitsanalysen der Elektronik durchgeführt. Nun haben sich Forschende am Fraunhofer IZM in Zusammenarbeit mit dem European Center for Power Electronics (ECPE) auch mit den klimatischen Bedingungen in Elektronikgehäusen beschäftigt. Mit einem Test-Kit aus Simulationen und Analyseverfahren können Umwelteinflüsse so schon in der Konstruktion von Dichtungskonzepten mitgedacht…

Wasserstoff ist für viele nicht nur im Periodensystem, sondern auch als grüne Energiequelle der Zukunft die Nummer 1. Diese Top-Position erfordert energieeffiziente und leistungsstarke Technik, um grünen Wasserstoff zu erzeugen und zu nutzen. Eine wichtige Rolle spielt dabei der Laser, wie aktuelle Aktivitäten des Fraunhofer ILT beweisen. Sie wollen ernst machen in Sachen grüner Wasserstoff: Gleich 28-mal steht der Begriff Wasserstoff im Koalitionsvertrag zwischen SPD, Bündnis 90/Die Grünen und der FDP vom 7. Dezember 2021. Die Ampelkoalition will den Ausbau…

SPP-Einzelprojekte zu Carnot-Batterien bewilligt. Nachhaltige Quellen liefern Energie, wenn die natürlichen Voraussetzungen stimmen – zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung, Gezeiten oder Wind. Nicht immer stimmen Angebot und Bedarf überein, doch noch fehlen effiziente Technologien, um Energie in der Größenordnung von Gigawattstunden zu speichern. Carnot-Batterien bieten eine mögliche Lösung. Im April 2022 wurde ein entsprechendes Schwerpunktprogramm eingerichtet, koordiniert von der Universität Duisburg-Essen (UDE). Kürzlich hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) 17 Einzelprojekte mit einer Gesamtfördersumme von rund 6,5 Mio. Euro bewilligt. Im Schwerpunktprogramm…

Die weltbesten Tandemsolarzellen aus einer Silizium-Unterzelle und einer Perowskit-Topzelle können heute ca. ein Drittel der einfallenden Sonnenstrahlung in elektrische Energie umwandeln. Das sind Rekordwerte, insbesondere für eine potentiell sehr preisgünstige Technologie. Ein Team am HZB liefert nun erstmals die wissenschaftlichen Daten und beschreibt in der renommierten Fachzeitschrift Science, wie diese Entwicklung gelungen ist. „Diese Leistung war nur möglich, weil wir am HZB sowohl Expertise zu Silizium-Hetero-Solarzellen als auch zu Perowskit-Solarzellen aufgebaut haben und sehr eng zusammenarbeiten“, sagt Prof. Dr. Steve…