Mehr Nachhaltigkeit in der Elektromobilität und Co: Die Alterung von Batteriezellen lässt sich unter realen Bedingungen nicht leicht bestimmen. Eine genaue Aussage über den Alterungszustand der Zellen im Betrieb bildet aber die Grundlage für ein besseres Verständnis der Alterungsmechanismen einer Batterie und für eine Verlängerung ihrer Lebensdauer. Um den Zustand der Batteriezellen präziser und ohne Laboraufwand bestimmen zu können, wurde am Fraunhofer IFAM in Bremen die Bestimmung des Wechselstromwiderstands innerhalb der Batterie mittels dynamischer Impedanzspektroskopie weiterentwickelt. So sind Messungen während…

Die Hochschule Fulda und die OsthessenNetz GmbH haben einen intelligenten Second-Life-Batteriespeicher entwickelt, der ebenso umweltschonend wie netzdienlich ist. Mit ihm lässt sich das Angebot an Schnellladesäulen auch bei geringem Netzausbau und geringer Netzanschlussleistung realisieren – in ländlichen Gegenden zum Beispiel. Den Ausbau der Schnellladeinfrastruktur voranbringen und dabei Umwelt und Ressourcen schonen – wie das funktionieren kann, zeigt der Prototyp eines Second-Life-Batteriespeichers, der in dieser Woche im osthessischen Fulda ans Netz gegangen ist. Entwickelt haben ihn Wissenschaftler der Hochschule Fulda in…

Forschende der ETH Zürich erreichten erstmals einen Formgedächtniseffekt bei Objekten, die nur wenige Nanometer dünn sind. Das lässt sich nutzen, um winzige Maschinen und kleine Roboter im Nanomassstab herzustellen. Legierungen, die nach Verformungen zu ihrer Ausgangsstruktur zurückwechseln können, besitzen ein sogenanntes Formgedächtnis. Dieses Phänomen und die daraus resultierenden Kräfte werden in vielen maschinellen Antriebssystemen angewendet, beispielsweise bei Generatoren oder Hydraulikpumpen. Jedoch konnte dieser Formgedächtniseffekt bis anhin nicht im kleinen Nanobereich genutzt werden: Bei vielen Legierungen mit Formgedächtnis wechseln Objekte nur…

Im Februar nahm das estnische Start-up New Standard Oil erfolgreich den ersten großtechnischen Prototyp zur Trocknung und Torrefizierung von biogenen Reststoffen in Betrieb. Die Anlage arbeitet mit Heißdampf bei Atmosphärendruck und damit äußerst energieeffizient. Bei dem Prozess, der am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart entwickelt wurde, entstehen wertvolle Ausgangsstoffe für Chemie- und Energiewirtschaft: Grundchemikalien, Biokohle und Wasser. Pflanzliche Biomasse gilt als klimafreundliche Alternative zu fossilen Rohstoffen. Für die stofflich-chemische Nutzung werden nachwachsende Rohstoffe und Reststoffströme aus Land-…

Projektverbund präsentiert textilbasierte Lösung zur nahtlosen Integration von IoT-Geräten. Sobald die Rollläden morgens selbstständig hochfahren, schaltet sich automatisch das Radio ein und die Heizung dreht hoch – immer mehr Menschen statten ihre Wohnung mit intelligenten, vernetzten Geräten aus. Doch nicht immer befinden sich die benötigten Anschlüsse dort, wo sie gebraucht werden. Die Lösung: Smarte Textiloberflächen, die Wände und Böden im Wohnbereich für kabelbasierte Stromversorgung und Kommunikation nutzbar machen. Entwickelt wurde die innovative Technologie von einem Konsortium unter Koordination des Deutschen…

EU-Projekt SUNREY: Nachhaltige und effiziente Perovskit-Solarzellen mit reduziertem Bleigehalt. Perovskit-Solarzellen nachhaltiger, effizienter und langlebiger machen – diese Ziele, verfolgen 13 europäische Partner im Projekt SUNREY. Das Projekt treibt die Entwicklung hocheffizienter Solarzellen auf der Basis unkritischer Rohstoffe weiter voran und stärkt das Innovationspotenzial der europäischen Industrie. SUNREY wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon Europe der Europäischen Union im Rahmen der Green Deal Initiative mit 4,25 Millionen Euro gefördert. Das dreijährige Projekt startete am 1. November 2022 und wird vom…

Zusammen mit der Cellforce Group hat ein Forschungsteam des Fraunhofer IPA ein mobiles Trockenreinraumzelt entwickelt. Das sogenannte DryClean-CAPE® schafft nicht nur eine hochreine, sondern auch eine Produktionsumgebung mit geringer Luftfeuchte bis ca. -50 °C. Gerade in der Batteriezellen- und Automobilproduktion, aber auch in der Luft- und Raumfahrt spielt dieser Faktor für die Produktqualität eine entscheidende Rolle. Luftreinheit spielt bereits seit Jahren in verschiedensten Branchen der industriellen Fertigung eine bedeutende Rolle. Durch lange Planungs- und Realisierungszeiten, den großen Flächenbedarf und die…

Lithium-Ionen-Batterien sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie funktionieren nur mit einer Passivierungsschicht, die sich beim ersten Ladevorgang an den Elektroden bildet. Wie Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nun anhand von Simulationen festgestellt haben, entsteht diese Feststoff-Elektrolyt-Grenzphase nicht direkt an der Elektrode, sondern wächst aus dem Lösungsmittel. Über ihre Studie berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Zeitschrift Advanced Energy Materials (DOI: 10.1002/aenm.202203966). Ihre Erkenntnisse ermöglichen, Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von zukünftigen Batterien zu optimieren. Lithium-Ionen-Batterien sind aus…

Rittal Gehäusesystem AX: neues Zubehör Kommen Gehäuse etwa als Bedienterminals zum Einsatz, sind Taster und Displays, die an der Außentür eingebaut sind, oft Witterungen und Fremdzugriffen schutzlos ausgesetzt. Mehr Sicherheit für Technik – und auch für das Bedienpersonal – schafft Rittal jetzt mit einer neuen Serienlösung für Innentüren. Die Zubehör-Erweiterung, die es für Kunststoff-Schaltschränke AX und Kompakt-Schaltschränke AX in Stahlblech gibt, lässt sich einfach, schnell – und ganz ohne mechanische Bearbeitung – als zweite Ebene und Bedienfeld in den Schrank…

Die schwankende Leistung von Photovoltaikanlagen ist eine Herausforderung für die flächendeckende Nutzung erneuerbarer Energien. Gerade die Verteilernetze energieintensiver Betriebe stoßen hier schnell an ihre Grenzen. Fraunhofer-Forschende haben eine Lösung entwickelt, die Strom aus erneuerbaren Energien mit Strom aus dem öffentlichen Netz kombiniert und die Schwankungen durch Batterien ausgleicht. Davon profitieren vor allem Unternehmen, die mit Photovoltaik in Nachhaltigkeit investieren und gleichzeitig ihre Stromkosten senken wollen. Industriekunden können Komponenten und Systemlösungen bei Fraunhofer in einem praxisnahen Living Lab erproben. Immer mehr…

Soll die Energiewende gelingen, werden große Mengen an Wasserstoff benötigt. Im Projekt HighHy arbeitet ein internationales Forscherteam aus Deutschland und Neuseeland daran, die noch junge Technologie der AEM-Elektrolyse zur Herstellung von grünem Wasserstoff effizienter zu machen. Dafür setzen Wissenschaftler vom Fraunhofer-IFAM in Dresden auf die gut verfügbaren und ressourcenschonenden Metalle Mangan und Nickel – und wollen das vielversprechende Elektrolyseverfahren so in die großflächige industrielle Anwendung bringen. Neben geringeren Kosten im Vergleich zu den derzeit gängigen Verfahren bietet die neue Technologie…

Projekt »SimPerm« ermöglicht erstmals eine simultane Bestimmung der Permeationsraten von Sauerstoff und Wasserdampf. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS aus Dresden haben im Projekt »SimPerm« eine innovative Messtechnologie zur zuverlässigen Bestimmung der Permeationsrate von Folien entwickelt. Diese ermöglicht es nun erstmals, gleichzeitig die Permeationsrate des Wasserdampfs als auch die des Sauerstoffs zu bestimmen. Produzenten, Anwender und Entwickler von Barrierefolien können damit präziser, realitätsnäher und günstiger als bisher die Gasdurchlässigkeit von Schutzfolien für Organische Leuchtdioden (OLED), organische Solarzellen aber…

Leitungen in Erdgasversorgungsnetzen müssen regelmäßig gewartet und instand gehalten werden. Dazu wird das Erdgas mit Hilfe von Entlastungsfackeln abgelassen. Mit FlareSimulator haben Forschende am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF ein Assistenz-Tool entwickelt, das den korrekten Abstand der Fackeln zu Häusern, Bäumen und anderen Objekten in der Umgebung berechnet. Mindestabstände lassen sich so problemlos einhalten und mögliche Gefahren wie Brände und Explosionen vermeiden. Erdgas ist einer der sichersten Energieträger, Unfälle kommen selten vor – nicht zuletzt da die Erdgasleitungen regelmäßig…

Defekte in Faserverbundmaterialien schon während des Produktionsprozesses entdecken – dies gelingt künftig mit Hilfe eines neuartigen Radarverfahrens, das die Kontrolle des Fertigungsprozesses von Faserverbundwerkstoffen wie Rotorblättern von Windkraftanlagen zerstörungsfrei und automatisch ermöglicht. Bislang erfolgte das Monitoring manuell per Sichtprüfung. Das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR hat das innovative Verfahren zusammen mit den Konsortialpartnern Ruhr-Universität Bochum, Fachhochschule Aachen und der Aeroconcept GmbH im Projekt FiberRadar entwickelt. Bei der Herstellung von glasfaserverstärkten Strukturbauteilen, wie sie etwa in Rotorblättern vorkommen, wird die…

Nano-Isolierung ermöglicht Bauteile für Softrobotik und flexible Elektronik. Klassische Roboter, wie sie in der Industrie eingesetzt werden, können schwere Lasten stemmen und automatisierte Vorgänge präzise wiederholen, zum Beispiel in Fertigungsanlagen. Doch für feinmotorische Tätigkeiten und die Interaktion mit Menschen sind sie zu starr und zu schwerfällig. Das Forschungsfeld der Softrobotik arbeitet an Robotern aus weichen, organischen Materialien und flexiblen technischen Bauteilen. Materialforschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben jetzt ein neuartiges flexibles, elektrisch leitfähiges Material entwickelt. Im Gegensatz zu konventionellen…

Wetterberichte, Klimamodelle oder Raketenstarts – sie alle benötigen präzise Daten aus der Atmosphäre. LIDAR (LIght Detection And Ranging)-Systeme schießen Laserstrahlen in den Himmel. Aus dem rückgestreuten Licht lassen sich Wind- und Temperaturdaten berechnen – in einer Höhe von bis zu 100 km. Ein Team vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT und dem Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik IAP hat ein portables LIDAR-System entwickelt, das autonom arbeitet. In Zukunft sollen solche Systeme in Serie gefertigt werden, um als Netzwerk Klimadaten in einer neuen Qualität…