Billige Sensoren, die in Smartwatches oder Staubsaugerrobotern für die Navigation eingesetzt werden, sind oft ungenau. Kombiniert man aber mehrere davon miteinander, kommen sie an teure Einzelsensoren heran. Dies fand ein vom Schweizerischen Nationalfonds unterstütztes Forschungsteam heraus. Sie befinden sich in Drohnen, Smartwatches, Staubsaugerrobotern und Joysticks. Sogar in U-Booten und Raumschiffen kommen sie vor und messen Bewegungen. Fachleute sprechen von Inertialsensoren für Drehraten und Beschleunigungen. Ihre Eigenschaft: Sie können die Position, die Geschwindigkeit oder die Richtung eines Objekts bestimmen. Die billigeren…

Team des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung und der Technischen Universität Eindhoven untersuchen, wie Eisen zur Speicherung und zum Transport von Energie genutzt werden kann. Nachhaltige Energie kann aus Wind, Sonne und Wasser gewonnen werden. Solche erneuerbaren Energiequellen sind jedoch wetterabhängig: In Spitzenzeiten von Wind und Sonne wird überschüssige Energie erzeugt, die in Zeiten mit weniger Wind und Sonnenschein benötigt wird. Doch wie lässt sich diese überschüssige Energie effizient speichern und transportieren? Bislang gab es keine zuverlässige, sichere und kostengünstige Möglichkeit, eine…

Der Landeanflug von Passagierjets ist für Menschen und Umwelt oft eine Belastung. Das «DYNCAT»-Projekt, in dem Empa-Forschende mit weiteren Partnern in der Schweiz, Deutschland und Frankreich zusammenarbeiten, schafft die Grundlagen für Anflüge, die weniger Lärm und CO2-Emissionen verursachen – dank intelligenter Hilfssysteme für die Piloten. Der Anflug zur Landepiste eines Flughafens ist für Pilotinnen und Piloten eine echte Herausforderung: Reduzierung der Geschwindigkeit, Ausfahren von Landeklappen sowie Klappen auf den Flügeln, «Speed Brakes» genannt, und vieles mehr – und das alles…

Basischemikalien, die als Grundstoffe für vielfältige Produkte wie Medikamente oder Waschmittel benötigt werden, lassen sich bislang nur mit enorm hohem Energie- und Rohstoffaufwand produzieren. Dabei sind häufig noch fossile Energieträger und Rohstoffe im Einsatz. Allein das Gewinnen chemischer Stoffe setzt hohe Temperaturen, teure Katalysatoren aus Edelmetallen und teilweise auch umweltschädliche Ausgangsstoffe voraus. Ziel des vom Karlsruher Institut für Technologie co-geleiteten Zukunftsclusters ETOS ist es, auf Basis von Elektrolyse nachhaltigere Verfahren zu entwickeln. Mit Strom aus erneuerbaren Energien sollen sie eine…

Leistungsstarke Magnete können zur effektiven Kühlung, Wärme- und Stromerzeugung verwendet werden. Sie tragen entscheidend zur Energiewende bei. Ein Verbund unter der Leitung der Universität Duisburg-Essen (UDE) erforscht daher neue magnetische Werkstoffe, die effizient und umweltverträglich sind. Partner im Projekt PUMA sind die Technische Universität Darmstadt und das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Das Bundesforschungsministerium fördert PUMA ab Oktober für vier Jahre mit zwei Millionen Euro. Ob in der Robotik, bei der Datenspeicherung oder der Energieumwandlung: Magnete werden bereits in vielen Bereichen eingesetzt….

Hochwasserschutz bei Regen, Gebäude- und Stadtraumkühlung bei Hitze. Die Glasfassade eines Hochhauses kann so heiß werden, dass man darauf Spiegeleier braten kann – ein wesentlicher Faktor für die Überhitzung unserer Städte. Andererseits produzieren Hochwasserereignisse wie sintflutartige Monsunregen jährlich Schäden in Milliardenhöhe. Eine Lösung für beide Probleme wurde am 4. Oktober 2022 an der Universität Stuttgart vorgestellt: Eine hydroaktive Fassade, die nicht nur Außenwände und das Gebäudeinnere, sondern auch den Stadtraum kühlt. Die textilen Fassadenelemente mit dem Namen „HydroSKIN“ nehmen dafür…

– niederenergetischer Elektronenstrahl. Mit der Elektronenstrahltechnologie können Oberflächen zuverlässig behandelt und funktionalisiert werden. Jetzt gelang am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP die Erzeugung von Antihaftbeschichtungen auf Kunststofffolien durch die Beaufschlagung mit niederenergetisch-beschleunigten Elektronen ohne Einsatz zusätzlicher chemischer Vernetzter. Das Institut stellt diese Folie unter anderem auf der BIOEurope 2022, vom 24. bis 26. Oktober 2022, in Leipzig, auf dem Bio-Saxony-Stand Nr. 100 aus. Antifouling-Beschichtungen verhindern die Ansiedlung unerwünschter Organismen an Oberflächen. Dies ist besonders beim Schiffsbau nötig,…

Karlsruher Forschungsfabrik: Immer kürzere Produktlebenszyklen und volatile Märkte zwingen Unternehmen, qualitativ hochwertige Produkte schnell mit neuen, unreifen Prozessen herzustellen. Vergleichbar mit einer Software, die während der Anwendung durch Updates stetig weiterentwickelt wird, müssen die Produktionsprozesse dafür im laufenden Betrieb verbessert werden: Das ist das Ziel der Forschenden der Karlsruher Forschungsfabrik für KI-integrierte Produktion des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Fraunhofer Gesellschaft. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) wollen sie die Zeit bis diese Produkte auf den Markt kommen, signifikant…

Neu entwickelte intelligente Polymere verfügen über „lebensechte“ Eigenschaften. Auf den ersten Blick nur possierliche Tierchen: Die mikroskopisch kleinen Geckos und Kraken, die in den Laboren des Molecular Engineering der Universität Heidelberg mittels 3D-Laserdruck hergestellt wurden, könnten jedoch in Forschungsgebieten wie der Mikrorobotik oder Biomedizin neue Möglichkeiten erschließen. Die gedruckten Mikrostrukturen bestehen aus neuartigen Materialien – sogenannten intelligenten Polymeren –, die in ihrer Größe und ihren mechanischen Eigenschaften je nach Anforderung mit hoher Präzision angepasst werden können. Entwickelt wurden diese „lebensechten“…

… durch Grey-Box-Modelle. Mischt man schwarz und weiß, entsteht grau – und damit eine neuartige Methode, die es ermöglichen soll, dass sich komplexe elektronische Systeme selbst überwachen. Mit sogenannten Grey-Box-Modellen, an denen Forschende des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM arbeiten, können in Zukunft etwaige Verschleißerscheinungen oder Manipulationen in elektronischen Systemen frühzeitig erkannt werden, bevor es zu einem Ausfall kommt. Erstmals ausgearbeitet und getestet wird das neue Verfahren derzeit am Beispiel von sicherheitskritischen Anwendungen im Automobil- und Bahnbereich. Das Grundprinzip…

Autonomes Fahren … Der Mensch hat Augen und Ohren, mit denen er brenzlige Situationen im Straßenverkehr erkennen kann. Bei autonom fahrenden Autos übernehmen eine Reihe von Sensoren diese Aufgabe. Doch die steigende Anzahl der Sensoren benötigt auch immer mehr Platz, dem in der Regel die Wünsche der Designer entgegenstehen. Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft haben nun einen Weg gefunden, einige der Sensoren unauffällig zu integrieren. Sie bauen diese in den Scheinwerfern ein – und kombinieren dabei optisches Licht, Radar und LiDAR. Fahrzeuge…

… für extreme Bedingungen. Ein innovatives Forschungsprojekt des Lehrstuhls Keramische Werkstoffe der Universität Bayreuth in Kooperation mit dem Kunststoffzentrum SKZ untersucht die Umwandlung von additiv gefertigten Grünkörpern zu hochwertigen Keramiken. In einem jüngst gestarteten Forschungsprojekt wird eine neuartige Prozessroute untersucht, Keramiken kosteneffizienter, nachhaltiger und mit höherer Geometriefreiheit herzustellen. Die Besonderheit im gewählten Ansatz liegt darin, dass ein thermoplastisch verarbeitbares Material zur Grünkörperfertigung genutzt wird. Als Grünkörper bezeichnet man in der Keramik einen ungebrannten Rohling, der sich noch leicht bearbeiten lässt….

Sicherheit für die Mobilität der Zukunft Sie sind praktisch, enorm flexibel und versprechen umweltfreundliche Mobilität. Immer mehr Menschen nutzen einen E-Scooter im Stadtverkehr. Dabei häufen sich auch die Unfälle mit schweren Verletzungen. Das Risiko, das mit den schellen Flitzern verbunden ist, wird vielfach unterschätzt. Nun haben Fraunhofer-Forschende im Projekt »HUMAD« ein typisches Unfallszenario und die damit einhergehenden Verletzungen untersucht. Dabei haben die Expertinnen und Experten auch neuartige Werkstoffe für Helme und Protektoren getestet. Diese könnten viel besser als herkömmliche Produkte…

»Open Lab« im Fraunhofer LBF gibt Einblicke in die Kunststoffforschung. Als erste Stadt in Deutschland erhielt Darmstadt vor 25 Jahren den Ehrentitel »Wissenschaftsstadt«. Auch das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF gehört seit über 80 Jahren zur Wissenschaftslandschaft Darmstadts. Am Freitag, 7. Oktober 2022 können Interessierte zwischen 15 und 18 Uhr im »Open Lab« viel Neues über »gute« Kunststoffe erfahren. Führungen, Kurzvorträge, Exponate, Experimente und Mitmachaktionen rund um Recycling und Kreislaufwirtschaft stehen auf dem Programm. Die Teilnahme ist kostenfrei. Nachhaltige,…

Das Forschungsprojekt „KI4LSA“, welches die Frage beantworten sollte, ob die Steuerung von Ampelanlagen mit künstlicher Intelligenz (KI) den Verkehrsfluss verbessern kann, bringt Fraunhofer im August 2022 zum Abschluss. Über 30 Monate hatten die Forscherinnen und Forscher gemeinsam mit der Stührenberg GmbH, den Stadtwerken Lemgo, Strassen.NRW und CAT Traffic daran gearbeitet, eine ausgewählte Ampelkreuzung in Lemgo mit einem besonderen KI-Verfahren auszustatten: „Reinforcement Learning“ wurde bisher zum ersten Mal weltweit in Lemgo in Ampeln an einer realen Kreuzung erfolgreich in der Praxis…

IfBB entwickelt kreislauffähige Mehrwegprodukte. Nicht nur Einwegprodukte sollen zukünftig recycelt werden, sondern auch Kunststoffe in Pfandsystemen: Das IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe an der Hochschule Hannover forscht in seinem neuen Projekt „Bowl2Bowl“ in Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern am Recycling für Pfandprodukte, um diese kreislauffähig zu machen und Abfall nachhaltig zu vermeiden. Am Beispiel einer Mehrwegschale, die bereits erfolgreich im Pfandsystem für Essen „To go“ eingesetzt wird, soll ein geschlossener Kreislauf entwickelt werden, so dass die Schalen am Ende…