Verfahrenstechnologie

… für die Hochleistungskommunikation. Moderne Hochleistungsnetzwerke in Rechen- und Datencentern übertragen gewaltige Datenmengen. Schlüsselkomponenten der optischen Übertragungsstrecke sind die sogenannten Faserkoppler, die die Glasfaser mit den Schaltkreisen der Servereinheiten verbinden. Diese komplexen Mikrooptiken zu fertigen ist aufgrund hoher Herstellungskosten bisher wirtschaftlich unattraktiv. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen entwickelte deshalb gemeinsam mit Partnern ein Design für leistungsfähige Faserkoppler aus Glas sowie einen Fertigungsprozess, mit dem sich diese Hochleistungsoptiken in hohen Stückzahlen kostengünstig produzieren lassen. Unternehmen, Rechen- und Datenzentren auf…

► Einen Teil des Gasbedarfs, der sich durch Einsparungen auch langfristig nicht vermeiden lässt, können Städte durch selbst hergestellten grünen Wasserstoff und synthetisches Methan ersetzen. ► Ökologische Vorteile: Eine urbane Gasproduktion kann Abfallströme wie Klärwasser und industrielle Abgase verwerten und Treibhausgase reduzieren. Die Abwärme des Herstellungsprozesses kann effizient in der Wärmeversorgung genutzt werden. ► In zwei Studien zeigt das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW), dass sich die Herstellungsverfahren Elektrolyse, Plasmalyse und Methanisierung für Städte nicht nur ökologisch, sondern teilweise bereits…

TH Köln entwickelt neues Verfahren. In Branchen wie der Automobilindustrie oder in der Unterhaltungselektronik kommt immer häufiger der 3D-Drucker zum Einsatz. Bislang können damit unkompliziert mechanische Teile wie Gehäuse oder Halterungen hergestellt werden. Auch aufwändige elektronische Teile wie Antennen oder Leitungen werden mittels 3D-Druck produziert – in der Regel allerdings in einem zweistufigen Prozess. Um dies einfacher, schneller und kostengünstiger zu gestalten, hat ein interdisziplinäres Team der TH Köln ein einstufiges Herstellungsverfahren konzipiert und zum Patent angemeldet. Im Vorhaben „InteSint-3D“…

Wissenschaftler:innen der TU Dresden ist es gelungen, eine neue phosphoreszente, Platin-basierte Emitter-Verbindungsklasse für leuchtstarke und langlebige OLEDs zu synthetisieren. Das Verfahren wurde in dieser Woche in der renommierten Fachzeitschrift „Chemistry – A European Journal“ veröffentlicht. Organische Leuchtdioden (kurz OLEDs, engl. organic light emitting diode) erobern aufgrund ihrer flexiblen Einsatzmöglichkeiten und vergleichsweise günstigen Herstellungskosten mehr und mehr den Elektronikmarkt, zum Beispiel in Handydisplays oder in TV-Bildschirmen. Verglichen mit herkömmlichen (anorganischen) Leuchtdioden, liegen OLEDs aber vor allem in Bezug auf Lebensdauer und…

Die Substitution von petrochemischen Materialien durch solche aus nachwachsenden Rohstoffen ist ein wichtiger Schritt zu mehr Nachhaltigkeit. In nur zwei Jahren intensiver und offener Zusammenarbeit zwischen der Empa und der Dätwyler Schweiz AG im Rahmen eines Innosuisse-Projekts ist es gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, das die Welten von Cellulose und Kautschuk zusammenbringt. Die Substitution von petrochemischen Materialien durch solche, die aus erneuerbaren Rohstoffen gewonnen werden, ist ein wichtiger Schritt zur Steigerung der Nachhaltigkeit. Aus pflanzlicher Cellulose gewonnene Materialien sind vielversprechende…

Ein neues kontinuierliches und kostengünstiges Verfahren hat die Weltmeere im Visier. Forschende des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Shanghai ein neues elektrochemisches Verfahren zur Gewinnung von Lithium-Ionen aus Meerwasser entwickelt. In ACS Energy Letters stellt das deutsch-chinesische Team um Prof. Volker Presser das Verfahren vor, das zum einen mit wenig Energie-Input auskommt und zum anderen eine kontinuierliche Abtrennung von Lithium gewährleistet. Lithium zählt derzeit zu den…

Mit am Max Delbrück Center entwickelten Algorithmen lassen sich nicht nur neue Varianten des Coronavirus im Abwasser rasch aufspüren. Das Verfahren, das ein Team um Altuna Akalin in „Science of the Total Environment“ vorstellt, kommt auch anderen Krankheitserregern leicht auf die Schliche. Nicht nur das Coronavirus verändert permanent sein Gesicht, um sich den Angriffen des menschlichen Immunsystems möglichst zu entziehen. Auch andere Erreger nutzen diese Strategie: Durch winzige Veränderungen in ihrem Erbgut, den Mutationen, bringen sie immer wieder neue Varianten…

Ein Verfahren zur Beschichtung der Oberfläche eines Substrats mit einem nachhaltigen biobasierten thermoplastischen Stärkeester wurde bei INNOVENT entwickelt und erfolgreich zum Patent (DE102020206231B4) angemeldet. Der Clou dabei ist, dass durch zusätzlich eingebrachte Vernetzer und Haftvermittler mit den aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugten Stärkeestern dünne Schichten unter Ausnutzung der thermoplastischen Eigenschaften haftfest aufgebracht werden können und im gleichen Beschichtungsprozess durch eine thermisch oder photochemisch initiierte Vernetzung ebendiese Thermoplastizität verlieren. Über eine Steuerung der Temperatur ist damit zunächst eine an die Geometrie des…

Als Geschmacksverstärker, zur Herstellung von Farbstoffen, pharmazeutischen Produkten und Biopolyestern: Bernsteinsäure ist eine vielseitig einsetzbare Grundchemikalie. Ein Team um die Molekularbiologin Professor Dr. Elke Nevoigt von der Jacobs University Bremen hat ein Verfahren entwickelt, das die Erzeugung von Bernsteinsäure ökonomischer und ökologischer macht – unter anderem durch die effektivere Einbindung von Kohlendioxid (CO2). Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt für weitere drei Jahre. Eine Vielzahl von Produkten der chemischen Industrie basiert auf fossilen Rohstoffen wie Öl, Gas oder Kohle….

BMBF-gefördertes Projekt zur Gewinnung von reinem Wasserstoff gestartet. Wie lässt sich klimaneutral, unabhängig von Sonneneinstrahlung bzw. Windaufkommen reiner Wasserstoff herstellen, der dann zum Betrieb von Brennstoffzellen oder für den Einsatz in der Halbleiterindustrie verwendet werden kann? Dieser Frage widmet sich ein aktuelles Forschungsprojekt, an dem neben dem Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST auch das Fraunhofer-Institut für Umwelt- Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT sowie die Veolia Umweltservice Süd GmbH & Co. KG beteiligt sind. Geplant ist, organische Abfälle als Ausgangsstoff für…

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…

– 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,…

Forschungskonsortium entwickelt neues Verfahren. 3D-gedruckte Medikamente können sehr genau auf das jeweilige Krankheitsbild zugeschnitten werden, was die Wirkung verbessert und Nebenwirkungen verringert. Um die Technologie praxistauglicher zu machen, haben die TH Köln und die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) im Projekt HME 3D ein neues Druckverfahren entwickelt. Durch dieses können mehr Wirkstoffe und Trägermaterialien verdruckt werden. Bei der meistverwendeten 3D-Drucktechnologie wird Kunststoff geschmolzen und zu langen Fäden geformt, den sogenannten Filamenten. Der 3D-Drucker schmilzt diese erneut auf und formt daraus das Endprodukt….

Neue integrierte Reaktortechnologie für die Energiewende. Ammoniak aus grünem Wasserstoff ist ein Energieträger mit hohem wirtschaftlichem Potenzial, der als chemischer Grundstoff, als Schiffstreibstoff oder für die stationäre Stromerzeugung eingesetzt werden kann. Zukünftig wird er in großem Umfang aus Regionen mit hohen Solar- und Windressourcen importiert werden. Im BMBF-geförderten Projekt »PICASO« arbeiten das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, die Universität Ulm und das Fukushima Renewable Energy Research Institute (FREA-AIST) an einem neuartigen Power-to-Ammonia- (PtA) Prozess für die nachhaltige Ammoniaksynthese. Das Verfahren…

Das Fraunhofer IWS hat eine Lasertechnologie entwickelt, um Oberflächen besonders schnell sowie umweltschonend zu reinigen und zu strukturieren. Sandstrahlen war gestern. Präziser, günstiger und umweltschonender als es konventionelle Anlagen vermögen, eignen sich Laserstrahlen, um Oberflächen zu reinigen und zu strukturieren. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden hat dafür die Technologie »LIGHTblast« entwickelt und transferiert sie nun in die Zulieferindustrie des Automobilbaus, in die Halbleiterfertigung und in weitere Branchen. Die Forschenden des Fraunhofer IWS sehen erhebliches ökologisches und…

Mit dem Flugzeug reisen – und trotzdem kein zusätzliches CO2 ausstoßen. Möglich wäre das mit synthetischen Treibstoffen, die mittels erneuerbarer Energien aus Wasser und Umgebungsluft gewonnen werden. Allerdings müssten enorme Mengen produziert werden. Ein neues Herstellungsverfahren aus dem Forschungsprojekt KEROGREEN nutzt eine innovative Plasmatechnologie, mit der dies gelingen könnte. Eine erste Anlage haben die Forschungspartner am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) errichtet. Zum Abschlussevent mit Besichtigung am 27. September 2022, ab 08:45 Uhr, am Campus Nord des KIT, sind die…