Metallhydride gelten als zukunftweisendes Speichermaterial für Wasserstoff. Noch besser funktionieren sie, wenn die mikrometerfeinen Hydridkörnchen mit einer dünnen Polymerfolie ummantelt sind. Ein Team des Helmholtz-Zentrums Hereon konnte nun erstmals mit einer ausgefeilten Mikroskopietechnik sichtbar machen, wie sich die polymerumhüllten Partikel beim Be- und Entladen mit Wasserstoff im Detail verhalten. Die Ergebnisse sind ermutigend und lassen den praktischen Einsatz der neuen Technik näher rücken. Die Arbeitsgruppe präsentiert ihre Resultate im Fachmagazin Advanced Materials Technologies. Wasserstoff gilt als wichtiger Baustein der Energiewende:…

Glasfaserverstärkte Leichtbaukomponenten ressourcenschonend herstellen. In den Branchen Mobilität, Transport und Bauwesen werden seit einigen Jahren immer häufiger Leichtbaukomponenten eingesetzt, um Betriebskosten zu senken und Energieaufwände zu reduzieren. Der Bedarf an großflächigen Bauteilen aus Faserverbundkunststoffen (FVK) wächst daher ständig. Konventionelle FVK erreichen ihre Endfestigkeit durch energieintensive Wärmezufuhr. Hier setzt das Projekt »C³ – ColdCureComposites« unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen an. Ergebnis aus dem Projekt ist eine neue Produktionsanlage für ein kalthärtendes Faserverbundhalbzeug, die den Produktionsprozess beschleunigt und…

Bergbauregionen im Wandel: Sechs internationale Partner im EU-Projekt ATLANTIS untersuchen, koordiniert vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ, die Folgenutzungspotenziale ehemaliger Bergbauregionen zur Energiespeicherung. Die geplante Stilllegung des Braunkohlebergbaus in Europa erfordert innovative, wirtschaftliche und klimafreundliche Strategien, um den Strukturwandel für Bergbauregionen nachhaltig zu gestalten. Darüber hinaus spielt die effiziente Speicherung regenerativer Energien eine zentrale Rolle bei der zukünftigen Energiesystem- und Versorgungssicherheit in Europa. Das EU-Projekt ATLANTIS verknüpft diese beiden Aspekte und untersucht die Machbarkeit einer Folgenutzung von stillgelegten Braunkohletagebauen in Form von…

Hochleistungsdämmstoffe wie Aerogele sind teuer. Gleichzeitig bieten sie einen schlagkräftigen Vorteil: Je dünner die Dämmung eines Gebäudes, desto grösser dessen Nutzfläche. Ein Forschungsteam der Empa zeigt, wann und wo sich der Einsatz von Aerogel heute schon lohnt und wagt eine optimistische Prognose. Seit Monaten steigen die Schweizer Immobilienpreise und lassen dabei so manchen Traum vom Eigenheim platzen. Besonders in Städten wie Zürich, Genf, Lugano und Basel gehören die Quadratmeterpreise zu den höchsten von ganz Europa. Ein Quadratmeter Nutzfläche ist also…

Grüne Laserstrahlung in der Elektromobilproduktion. Die Automobilindustrie befindet sich im Wandel. Hohe CO2-Emissionen machen die Entwicklung alternativer Antriebskonzepte erforderlich und Elektrofahrzeuge stellen dabei aktuell die vielversprechendste Lösung dar. Eines der relevantesten Fügetechnologien für Komponenten der Elektromobilität ist das Laserstrahlschweißen. Hohe Präzision, kontaktlose Schweißverbindungen und flexible Prozessgestaltungsmöglichkeiten ermöglichen es, hohen Qualitätsanforderungen gerecht zu werden. Aufgrund der guten elektrischen und thermischen Leitfähigkeiten werden häufig Werkstoffe wie Kupfer und Aluminium eingesetzt. Konventionell verwendete Infrarotlaser (IR) werden bei Raumtemperatur jedoch nur zu einem geringen…

Rohbau des weltweit einzigartigen Carbonbetongebäudes steht. Am CUBE, dem weltweit ersten Gebäude, bei dem ausschließlich nichtmetallische Bewehrung vor allem aus Carbon eingesetzt wurde, konnte heute am Campus der TU Dresden das Richtfest gefeiert werden. Bauherr ist Prof. Manfred Curbach, Professor für Massivbau an der TU Dresden und Vorstandsvorsitzender des Verbands C³ – Carbon Concrete Composite. Das C³-Konsortium erforscht und entwickelt eine völlig neue Art des Bauens mit Hilfe des Verbundwerkstoffes Carbonbeton. Der CUBE ist ein Meilenstein für die breite Anwendung…

… für eine optimierte Verklebung von CFK-Bauteilen. Im Rahmen einer Studie haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von INNOVENT e.V. den Einfluss von diversen plasma- bzw. flammbasierten Vorbehandlungsmethoden für die Verklebung von carbonfaserverstärkten Epoxidkunststoffen (CFK) untersucht. Steigerungen in der Verbundfestigkeit verklebter und nachträglich künstlich gealterter CFK-Bauteile von bis zu 45 % wurden dabei beobachtet. Haftungssteigerungen von bis zu 45% In einer kürzlich veröffentlichten Studie haben Wissenschaftler von INNOVENT untersucht, welchen Einfluss Vorbehandlungen mit Plasma oder Flammen auf CFK Verklebungen haben. Die Studie…

Gemeinsame Roadmap von Helmholtz-Zentren und Fraunhofer-Instituten zeigt Handlungsfelder einer nachhaltigen Wärmeversorgung auf. Die Hälfte der kommunalen Wärme soll bis 2030 aus klimaneutralen Quellen kommen. Zu diesem Ziel der Bundesregierung kann die Tiefe Geothermie einen großen Beitrag leisten, weil sie beständig und witterungsunabhängig lokal Energie liefert und wenig Fläche in Siedlungen belegt. Eine gemeinsame Roadmap von Einrichtungen der Helmholtz-Gemeinschaft, darunter das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), und der Fraunhofer-Gesellschaft zeigt, dass Tiefe Geothermie ein Marktpotenzial in Deutschland besitzt, welches Ausbauziele von…

Stahlbeton ist langlebig und stabil, weist jedoch einen großen CO2-Fußabdruck auf. Holz wiederum ist zwar nachhaltig und bindet Kohlenstoff, hat allerdings naturgegebene negative Eigenschaften. Hybride Holzsysteme hingegen vereinen Nachhaltigkeit und Festigkeit. Das Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI entwickelt entsprechende Kleber und testet die Langzeitstabilität der hybriden Baustoffe. Gebäude und andere Bauwerke bestehen heutzutage größtenteils aus Mauerwerk, Stahl und Beton. Insbesondere Stahlbeton garantiert eine hohe Gesamtstabilität – schließlich vereint er die große Druckfestigkeit von Beton mit der hohen Zugfestigkeit von Stahl….

In Oberflächen lassen sich jetzt im Handumdrehen Nano- und Mikrostrukturen per Laser einarbeiten. Die Technologie wird von der jungen Dresdner Firma Fusion Bionic entwickelt und vertrieben – einer Ausgründung aus dem Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS. Bei der Laserstrukturierung sind der Fantasie keine Grenzen gesetzt. Ihr Vorteil: Sie ist schnell und deutlich vielseitiger als Beschichtungen. Oberflächen von Produkten lassen sich durch viele verschiedene Effekte veredeln. Beim Lotuseffekt zum Beispiel sorgt eine Mikrostruktur dafür, dass Schmutz nicht anhaftet, sondern beim…

IOW unterstützt erfolgreichen Einsatz neuer Argo Float-Sensoren. Im Rahmen des Projekts DArgo2025 koordinierte das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH, http://www.bsh.de) erfolgreich Validierung und Einsatz von neuen Sensoren auf automatisierten Treibbojen, sogenannten Argo-Floats. Diese Sensoren können nun weltweit eingesetzt werden und geben so Auskunft über aktuelle Veränderungen des Ozeans, wie die zunehmende Überdüngung, Sauerstoffverarmung und Versauerung. Das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) evaluierte in diesem Rahmen neuartige Nährstoffsensoren, die in der Ostsee getestet wurden. Gefördert wurde das im Dezember 2021…

Der Einsatz doppelschrägverzahnter Planetenradgetriebe macht Flugzeugtriebwerke effizienter: Die Verzahnungen gewährleisten eine hohe Lastaufnahme und eine beständige Laufruhe. Konventionelle Fertigungsverfahren für Verzahnungen können bei diesen Zahnradgeometrien nur mit großen Abstrichen beim Bauteilgewicht eingesetzt werden. Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen hat nun in einem Konsortialprojekt eine neue Prozesskette entwickelt, bei der doppelschrägverzahnte Zahnräder mittels 5-Achs-Fräsen mit anschließendem 5-Achs-Schleifen gefertigt werden. Diese Doppelschrägverzahnungen sind leichter und langlebiger als die bisherigen und damit besser geeignet für den Einsatz in modernen…

Additive Verfahren sind gegenüber herkömmlichen Produktionstechniken auf dem Vormarsch: Flexibler, sparsamer, funktionaler sind sie schon. Nur bei der Produktivität hakt es noch. Ein deutsch-kanadisches Konsortium geht das jetzt mit Künstlicher Intelligenz (KI) an: Mit einer neuen Software zur Prozesssteuerung soll das Laserauftragschweißen automatisch optimiert und erheblich produktiver werden. Verschleißteile effizienter und adaptiv beschichten Kanadische Maschinenbauer erhalten viele Aufträge aus dem Bergbau und der Erdölin-dustrie. So werden zum Beispiel Steinbrecherzähne aus dem Bergbau regelmäßig über-holt. Mit dem Laserauftragschweißen (engl. Laser Material…

Im Leitprojekt NeurOSmart der Fraunhofer-Gesellschaft forschen fünf Institute (ISIT, IPMS, IMS, IWU, IAIS)* unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Siliziumtechnologie ISIT in Itzehoe gemeinsam an besonders energieeffizienten und intelligenten Sensoren für die nächste Generation autonomer Systeme. Dabei werden die Brücken zwischen Wahrnehmung und Informationsverarbeitung durch innovative Elektronik neu definiert. Intelligente Maschinen werden zunehmender Bestandteil unseres Alltages. Naheliegende Beispiele sind das autonome Fahren oder etwa moderne Roboter-Staubsauger im Haushalt. Doch auch dort, wo wir nicht direkt mit ihnen in den Kontakt kommen,…

Mit Hilfe von Hochfrequenzfrässpindeln werden in der industriellen Fertigung unterschiedliche Werkstoffe wie Aluminium oder Kunststoff bearbeitet. Beim Fräsprozess dehnt sich die Spindel aufgrund der thermischen Belastung allerdings aus, was die Bearbeitung ungenau macht. Damit der Prozess präzise bleibt, muss die Temperatur im System konstant bleiben. Im Projekt „SmartSpindle“ entwickeln das Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik der TH Köln sowie die mechatron GmbH daher ein intelligentes und selbstlernendes Steuerungssystem. Dieses soll die Spindel vorausschauend kühlen oder beheizen, so dass sich temperaturbedingte…

FAU-Forschungsteam entwickelt Design für ultralanglebige Perowskit-Solarzellen. Eine Forschungsgruppe der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und des Helmholtz-Instituts Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN) haben ein Design entworfen, mit dem die Betriebsstabilität und die Lebensdauer von Perowskit-Solarzellen deutlich erhöht werden können. Kern ihrer Entwicklung ist eine polymere Doppelschicht, die die Perowskite vor Korrosion schützt und zugleich einen ungehinderten Ladungstransfer ermöglicht. Die Erkenntnisse der Forscher wurden im renommierten Fachjournal „Nature Energy” veröffentlicht*. Um die Nutzung von Sonnenenergie effizienter zu gestalten, wird weltweit mit Hochdruck…