Monat: November 2018

Keramiken aus dem „Sand“ des roten Planeten

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Vasen, Ringe und Tabletten aus Marskeramik in unterschiedlichen Brennstadien
© TU Berlin/David Karl

Wissenschaftler des Fachgebiets Keramische Werkstoffe an der TU Berlin haben in Kooperation mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung erstmals komplexe Bauteile aus simuliertem Marsboden gefertigt und die theoretische Möglichkeit gezeigt, stabile Gefäße wie Vasen nur mit Ressourcen des roten Planeten zu fertigen. Mit ihrem Ansatz möchten die Wissenschaftler einen Beitrag für die Forschungen zur Langzeiterkundung des roten Planeten leisten.

Die Ziele sind ambitioniert: In den 2030er-Jahren plant die US-amerikanische Raumfahrtbehörde NASA mit ihren internationalen Partnerinnen und Partnern den ersten bemannten Flug zum Planeten Mars – eine Reise in die Tiefen des Weltalls, die von Forscherinnen und Forschern weltweit begleitet wird. Ein Team der TU Berlin vom Fachgebiet Keramische Werkstoffe am Institut für Werkstoffwissenschaften und -technologien der Fakultät III Prozesswissenschaften befasst sich ebenfalls mit Experimenten, die eine mögliche Reise zum roten Planeten in den Fokus stellen. Weiterlesen

Spezialisierte Wirtschaftsingenieure sind gefragt

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Wirtschaftsingenieure agieren an der Schnittstelle von Technik
und Wirtschaft. Quelle: AdobeStock

Globale Märkte, steigender Konkurrenzdruck und eine immer engere Verzahnung von Expertenpools stellen die Branche vor neue Herausforderungen. Arbeitsabläufe werden komplexer, die technische Entwicklung ist rasant und trotzdem soll das betriebliche Optimum ausgeschöpft werden. Hier setzt der Wirtschaftsingenieur an. Als Projektmanager in der Informations- und Automatisierungstechnik hat er die Abläufe des gesamten Unternehmens im Blick. Globales Denken in komplexen Prozessen ist die spannende Herausforderung an der Schnittstelle zwischen Betriebswirtschaft, Produktion und IT. Der neue Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen von WINGS bündelt diese Themenbereiche in einem umfassenden Fernstudium. Weiterlesen

Begeisterter Techniker mit Visionen

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Patrick E. aus Brafoyaw Cape Coast in Ghana erhielt via Opportunity International Deutschland (OID) die Möglichkeit zu einer Ausbildung zum Automechaniker: „Ich war schon immer von Autos begeistert“ (Quelle: OID)

Während in Deutschland dieser Tage Unternehmen händeringend nach Auszubildenden suchen, finden in afrikanischen Ländern interessierte Azubis nur sehr schwer einen Ausbildungsplatz. Ausbilden ist zu „teuer“ und aufwändig. Dabei lässt sich die komplette dreijährige Ausbildung eines Automechanikers in Afrika z.B. mit rund 1.000 Euro finanzieren. Jugendliche prägen die Zukunft eines Landes. Eine fundierte Ausbildung ist dabei die wesentliche Voraussetzung dafür, dass ein junger Mensch für sich selbst und seine Familie sorgen und in seiner Heimat leben kann.

Allerdings wie ist es für ein deutsches Unternehmen möglich, die Ausbildung eines Afrikaners zu unterstützen? Und wie äußert sich das praktisch? Die Geschichte des heute dreißigjährigen Patrick E. (Bild 1) aus Brafoyaw Cape Coast in Ghana macht es deutlich. „Ich habe mich schon immer für Autos begeistert“, erzählt Patrick. „Bereits als kleiner Junge wollte ich mir jedes Fahrzeug aus der Nähe anschauen. Dass ich heute Automechaniker bin, erfüllt mir einen großen Traum. Ich kann mit dem Reparieren von Autos ganz konkrete Probleme beheben. Gleichzeitig gibt es mir die Möglichkeit, den unterschiedlichsten Menschen zu begegnen. Und natürlich kann ich nun für mich selbst und meine Familie sorgen.“ Weiterlesen

Kohlefasern aus Treibhausgas

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Die Armierung mit Kohlefasern verleiht der Steinplatte eine extrem hohe Festigkeit und ermöglicht damit völlig neue, effiziente Konstruktionen. (Bild: A. Battenberg / TUM)

Zusammen mit Forscherkollegen haben Chemiker der Technischen Universität München (TUM) einen Prozess entwickelt, der nach ersten Berechnungen eine wirtschaftliche Entfernung des Treibhausgases Kohlendioxid aus der Atmosphäre ermöglichen könnte. Der aktuellste Weltklimareport (IPCC Special Report on Global Warming of 1.5 °C) stuft das Verfahren als global relevant ein.

Um die Erderwärmung wenigstens noch halbwegs eindämmen zu können, besteht akuter Handlungsbedarf. In diesem Zusammenhang weist der aktuelle Weltklimabericht auf eine Technologie von Chemikern der TU München hin, die als Möglichkeit einer Netto-Kohlenstoffsenke das Problem der Aufheizung der Atmosphäre quasi an der Wurzel packt. Weiterlesen

Wie beim Regenwurm: Neues atmendes Material schmiert sich bei Bedarf selbst

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Quelle: Iris Maurer

Regenwürmer sind immer sauber, selbst wenn sie aus noch so feuchter, klebriger Erde kommen. Das haben sie einer Schmutz abweisenden, gleitfördernden Schmierschicht zu verdanken, die sich auf ihrer Haut immer wieder selbst bildet. Forscher vom INM haben dieses System aus der Natur nun künstlich nachgebaut: Sie entwickelten ein Material mit einer Oberflächenstruktur, die sich selbst und immer dann mit Schmiermittel versorgt, wenn Druck ausgeübt wird. Da das so geschmierte Material reibungsmindernd ist und auch das Aufwachsen von Mikroben verhindert, können sich die Wissenschaftler zahlreiche Anwendungen in der Industrie und Biomedizin vorstellen. Weiterlesen

Autos der Zukunft sollen sicher, leicht und bezahlbar sein

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Forscher am KIT arbeiten daran, die Autos der Zukunft schlanker zu machen. (Foto: KIT/FAST)

Vorbild Flugzeug: Autos fahren zunehmend automatisiert und elektrisch – Forscher am KIT entwickeln neue Assistenzsysteme und Tests für Zukunftsfahrzeuge

Die Fahrzeuge der Zukunft werden zunehmend elektrisch und autonom unterwegs sein. Dabei sollen sie so sicher und zuverlässig sein wie heutige Autos. Ein Weg, Ausfälle zu vermeiden, besteht darin, wichtige Komponenten wie Fahr- oder Bremsassistenzsysteme, die insbesondere in brenzligen Situationen für mehr Sicherheit sorgen, doppelt bereitzuhalten. Allerdings sind überzählige Elemente teuer und schwer. Gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie suchen Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) im Projekt SmartLoad nach anderen Möglichkeiten. Weiterlesen

Polyurethan-Schäume zuverlässig simulieren

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© Fraunhofer ITWM

Autositze, Matratzen und Dämmstoffe bestehen oftmals aus Polyurethan-Schäumen. Der Aufschäumprozess der flüssigen Polymer-Emulsionen ist komplex. Fraunhofer-Forscherinnen und Forscher können das Aufschäumverhalten nun simulieren und das Material verlässlich charakterisieren. Dies funktioniert auch mit Verbundwerkstoffen, bei denen die Kunststoff-Schäume mit Textilstrukturen kombiniert werden.

Polyurethan-Schäume oder kurz PU-Schäume spielen eine große Rolle in unserem Alltag – auch wenn wir uns dessen nicht bewusst sind. Doch wir sitzen und liegen täglich darauf: So bestehen Autositze und Matratzen beispielsweise aus weichen PU-Schäumen. Harte PU-Schäume setzt man dagegen unter anderem für Dämmstoffe in Gebäuden ein. Die Eigenschaften von Schäumen vorherzusagen und sie zu charakterisieren ist sehr komplex – experimentelle Untersuchungen führen vielfach zu falschen Parametern. Weiterlesen

Pilze als Produzenten für Alltagsprodukte

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© Fraunhofer IGB
Bioreaktor im Labormaßstab zur Optimierung der Fermentationsbedingungen.

Reinigungsmittel, Kosmetik, Kleidung und Co. basieren meist auf Erdöl – ökologisch sind diese Alltagsprodukte nicht. Über Pilze lassen sich biobasierte, CO2-neutrale Basischemikalien für solche Waren herstellen. Fraunhofer-Forscherteams legen Fementationsprozesse und Herstellungsverfahren für die industrielle Produktion aus.

Überzieht ein grün-blauer Film von Schimmelpilzen Brot, Obst oder andere Lebensmittel, landet das Nahrungsmittel zu Recht in der Mülltonne – schließlich sind diese Pilze gesundheitsschädlich. In den Laboren des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB allerdings erfreuen sich Schimmelpilze großer Beliebtheit, genauer gesagt die Schimmelpilze der Gattung Aspergillus. Auch Hefe- und Brandpilze werden dort gern gesehen. Doch warum? »Bei der Herstellung von Antibiotika oder in der Lebensmittel-Branche sind Pilze ja schon lange unverzichtbar. Mit den von uns verwendeten Pilzen können wir verschiedene Chemikalien auf CO2-neutralem Wege produzieren: Diese dienen als Basis für Waschmittel, Emulgatoren, kosmetische und pharmazeutische Wirkstoffe, Pflanzenschutzmittel oder auch Kunststoffe«, sagt apl. Prof. Dr. Steffen Rupp, stellvertretender Institutsleiter des Fraunhofer IGB und Leiter der Abteilung Molekulare Biotechnologie. Weiterlesen

PermaVib – Mit Ultraschall zur Produktivitätssteigerung

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© Fraunhofer IWU »Permavib«

Mit »PermaVib« haben die Wissenschaftler des Fraunhofer IWU ein Ultraschall-Schwingsystem für Bohr- und Fräswerkzeuge entwickelt, das vor allem die Zerspanung von Stahl und Aluminium perfektioniert. Auch Materialien wie faserverstärkte Kunststoffe und Keramiken lassen sich damit wesentlich leichter als bisher bearbeiten. Zudem verringert »PermaVib« drastisch den Werkzeugverschleiß sowie die Kräfte bei der Zerspanung. Im Einsatz zu erleben ist das innovative System am 22. November 2018 während des 4. Produktionstechnischen Gesprächs Dresden. Weiterlesen