Kategorie: Themen

Informative Beiträge zu dem Themen: Fertigung, Forschung, Oberfläche, 3D-Druck, Verbindungstechnik, Lufttechnik, Umwelttechnik, Werkstoffe und viele mehr.

Neuartige Materialien weisen Wasser nahezu vollständig ab

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Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Indian Institute of Technology Guwahati (IITG) haben ein Oberflächenmaterial entwickelt, das Wasser fast vollständig abweist. Mit einem völlig neuen Verfahren veränderten sie metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) – künstlich designte Materialien mit neuen Eigenschaften – mithilfe von Kohlenwasserstoffketten. Die so entstandenen superhydrophoben, also hochgradig wasserabweisenden Eigenschaften sind für den Einsatz als selbstreinigende Oberflächen interessant, die robust gegenüber Umwelteinflüssen sein müssen, beispielsweise bei Automobilen oder in der Architektur.

Links: Poröses Substrat mit geringem Wasserkontaktwinkel: Die Oberfläche nimmt viel Flüssigkeit auf. Rechts: Das neue Material weist einen großen Wasserkontaktwinkel auf und ist somit nahezu völlig wasserabweisend. (Foto: KIT)

Links: Poröses Substrat mit geringem Wasserkontaktwinkel: Die Oberfläche nimmt viel Flüssigkeit auf. Rechts: Das neue Material weist einen großen Wasserkontaktwinkel auf und ist somit nahezu völlig wasserabweisend. (Foto: KIT)

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Mit KI schneller zu besseren Photovoltaik-Materialien

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Perowskit-Solarzellen gelten als flexible und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Solarzellen auf Silizium-Basis. Forschende fanden nun innerhalb weniger Wochen neue organische Moleküle, mit denen sich der Wirkungsgrad von Perowskit-Solarzellen steigern lässt. Zu dem internationalen Team gehören auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN), einer Außenstelle des Forschungszentrums Jülich. Die Wissenschaftler kombinierten dabei geschickt den Einsatz von KI mit vollautomatischer Hochdurchsatz-Synthese. Die entwickelte Strategie ist auf andere Bereiche der Materialforschung übertragbar, etwa auf die Suche nach neuen Batteriematerialien.

Nah am Optimum: Dank geschicktem Einsatz von KI konnten Forschende neue Materialien für hocheffiziente Solarzellen identifizierenCopyright: Kurt Fuchs / HI ERN

Nah am Optimum: Dank geschicktem Einsatz von KI konnten Forschende neue Materialien für hocheffiziente Solarzellen identifizieren
Copyright: Kurt Fuchs / HI ERN

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Biowasserstoff aus Holzabfällen

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© Fraunhofer IGBVon links: Unbehandeltes Altholz, Holz in der Aufschlusslösung, Cellulosefasern (nach Kochung und Waschgang), Zuckerlösung aus Cellulosefasern, anaerober Wasserstoffproduzent (Bakterien), Mikroalgen

© Fraunhofer IGB
Von links: Unbehandeltes Altholz, Holz in der Aufschlusslösung, Cellulosefasern (nach Kochung und Waschgang), Zuckerlösung aus Cellulosefasern, anaerober Wasserstoffproduzent (Bakterien), Mikroalgen

Holzabfälle werden bislang kostenintensiv entsorgt und in Verbrennungsanlagen allenfalls energetisch verwertet. In der Region Schwarzwald nutzen Fraunhofer-Forschende die wertvolle Ressource zur Herstellung von Biowasserstoff. Im Verbundvorhaben H2Wood – BlackForest wurden eigens Fermentationsverfahren mit wasserstoffproduzierenden Bakterien und Mikroalgen zur biotechnologischen Erzeugung des grünen Energieträgers entwickelt. Bereits 2025 soll eine Pilotanlage zur Produktion von Biowasserstoff in Betrieb genommen werden. Eine im Rahmen des Projekts veröffentlichte Untersuchung beleuchtet darüber hinaus die Potenziale, Barrieren und Handlungsmaßnahmen zur regenerativen Wasserstofferzeugung aus Rest- und Altholz in der Region Schwarzwald. Weiterlesen

Perfekte Schweiß- und Kehlschweißnähte dank innovativer Schleiflösungen von LUKAS-ERZETT

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Die Bearbeitung von Kehlnähten gehört zu den anspruchsvollsten Aufgaben in der Metallverarbeitung. Mit dem neuen Kehlnahtschleifset von LUKAS-ERZETT, bestehend aus den Werkzeugen U-Edge Pro, V2 Edge und SLTflex, erhalten Metallverarbeiter innovative Werkzeuglösungen für perfekte Ergebnisse.

Drei Werkzeuge – eine Mission: Präzision und Effizienz

U-Edge Pro: Das zum Patent angemeldete Schleifwerkzeug überzeugt durch eine außergewöhnlich lange Standzeit, seine neu gedachte Schleifkante und präzise Ergebnisse. Dank dem mehrfach gewickeltem Schleifleinen und integriertem Flankenschutz werden Werkstücke effektiv vor Beschädigungen geschützt und effizient bearbeitet – ideal für Schleifen, Korrekturen und optische Verbesserungen von Schweißnähten.

V2 Edge CeramicAd: Entwickelt für härteste Anwendungen, bewältigt dieser Schleiflamellenteller anspruchsvolle Aufgaben auf vergüteten Stählen, Skalen- und beschichteten Oberflächen. Die einzigartige Lamellenstruktur reduziert Lärm und Vibrationen, sorgt für schnelle Arbeitsergebnisse und verbessert die Sicherheit am Arbeitsplatz.

SLTflex CeramicAd: Wo andere Werkzeuge an ihre Grenzen stoßen, zeigt der SLTflex seine Stärken. Mit seiner flexiblen Lamellenkonstruktion und einem großen Überstand passt er sich optimal an unebene Flächen und schwer zugängliche Stellen an. Das Ergebnis: gleichmäßige Schleifbilder ohne Beschädigungen. Weiterlesen

Zukunftssicher und nachhaltig produzieren – dank effizienter Kältetechnik

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Mehr als die Hälfte der 50 Spritzgießmaschinen (250 bis 3.500 kN) sind holmlose Hybrid- Spritzgießmaschinen mit hydraulischer Schließ- und elektrischer Einspritzeinheit.

Mehr als die Hälfte der 50 Spritzgießmaschinen (250 bis 3.500 kN) sind holmlose Hybrid- Spritzgießmaschinen mit hydraulischer Schließ- und elektrischer Einspritzeinheit.

Weg von fossilen Energieträgern: So lautet eines der zentralen Nachhaltigkeitsziele der Burger Group aus Schonach im Schwarzwald. Der traditionsreiche Spezialist für Antriebslösungen setzt dabei konsequent auf umweltschonende Technologien. Ein wesentlicher Baustein auf diesem Weg ist die neue Kühlanlage von technotrans für die Spritzgießfertigung des Herstellers. Sie ersetzt das bestehende System und ist nicht nur wegen des Einsatzes des natürlichen Kältemittels R290 (Propan) eine zukunftssichere Investition. Weiterlesen

IMM Photonics im neuen Gewand – Relaunch der Website rückt die Kernkompetenz in maßgeschneiderten Lösungen ins Licht

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© 2024 IMM photonics

© 2024 IMM photonics

Individual. Innovative. Exceptional. Mit neuem Claim und frischem Erscheinungsbild setzt IMM Photonics ein starkes Zeichen für die Neuausrichtung des Unternehmens. Der neue Website-Auftritt positioniert IMM Photonics als führenden Experten und Full-Service-Partner für maßgeschneiderte Photonics-Lösungen. Weiterlesen

Mühelosere Bewegungen von Robotern

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Im Rahmen eines ERC Advanced Grandes untersucht Prof. Alin Albu-Schäffer seit vier Jahren, wie Roboter Eigenschwingungen nutzen können. (Bildquelle: Andreas Heddergott/TUM)

Menschen und Tiere bewegen sich – ohne bewusst darüber nachzudenken – besonders ökonomisch, indem sie die Eigenschwingungen ihres Körpers nutzen. Ein neues Tool von Forschenden der Technischen Universität München (TUM) ist nun erstmals in der Lage, dieses Wissen für die effizientere Bewegung von Robotern zu nutzen.

Vierbeiner, die sich im Schritt bewegen und langsam schneller werden, fallen irgendwann automatisch in den Trab. Der Grund dafür ist, dass es mehr Energie bräuchte, nicht die Gangart zu wechseln. Dieser Zusammenhang wurde schon vor mehr als 40 Jahren entdeckt. Nun ist es Alin Albu-Schäffer, Professor für Sensorbasierte Robotersysteme und intelligente Assistenzsysteme an der TUM, gelungen, die Methode auf die Bewegung von Robotern zu übertragen.

Experten sprechen von intrinsischer Dynamik, die Menschen und Tiere für ihre energie-effiziente Bewegungen nutzen. Sie passen zum Beispiel die Steifigkeiten ihrer Muskeln an, wenn sie auf einem härteren Untergrund laufen. Diese „intrinsischen“ Anpassungen passieren automatisch und sind schwer zu identifizieren, sowohl im Menschen als auch in komplexen Roboter-Systemen. Weiterlesen

Neue Materialien für eine leistungsfähigere optische Datenübertragung

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ERC Synergy Grant für das ATHENS-Projektteam mit Adrian Schwarzenberger, Professor Stefan Bräse, Professor Christian Koos, Hend Kholeif (v. l. n. r., Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)

© Amadeus Bramsiepe, KIT ERC Synergy Grant für das ATHENS-Projektteam mit Adrian Schwarzenberger, Professor Stefan Bräse, Professor Christian Koos, Hend Kholeif (v. l. n. r., Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT

Enorm wachsende Datenmengen stellen die Informations- und Kommunikationstechnik vor Probleme. Besonders das digitale Trainieren sogenannter Large-Language-Models für KI-Anwendungen ist eine rechentechnische Mammutaufgabe. Der Flaschenhals dabei ist die Kommunikation zwischen tausenden Prozessoren in riesigen Parallelrechnern. Hierbei spielen optische Transceiver eine zentrale Rolle: Sie wandeln elektrische Informationen in optische Signale um, die dann über eine Glasfaser oder über einen Lichtwellenleiter effizient und schnell übertragen werden können. Bisher werden für die Signalumwandlung in den Transceivern in der Regel Silizium-Bauteile eingesetzt. Dieser Ansatz stößt jedoch zunehmend an Grenzen, da reine Siliziumbauteile zu langsam für die immer größeren Datenmengen sind. Dazu kommt ein hoher Energieverbrauch der vorhandenen Transceiver, der zu einem hohen CO2-Ausstoß der KI-Modelle beiträgt. Weiterlesen

Klimafreundlicher Strom aus Ammoniak

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© Fraunhofer IKTSDemonstrationsanlage zur CO2-freien Stromerzeugung mit Ammoniak in Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC)

© Fraunhofer IKTS
Demonstrationsanlage zur CO2-freien Stromerzeugung mit Ammoniak in Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC)

Bei der Stromerzeugung mit Wasserstoff entstehen keine klimaschädlichen Emissionen. Doch Speicherung und Transport des Gases sind technisch anspruchsvoll. Fraunhofer-Forschende nutzen deshalb das leichter handhabbare Wasserstoffderivat Ammoniak als Ausgangsstoff. Im Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Stack wird Ammoniak zerlegt und der entstehende Wasserstoff in Strom verwandelt. Die Abwärme kann beispielsweise als Heizenergie genutzt werden.

Auf dem Energieträger Wasserstoff und seinen Derivaten ruhen große Hoffnungen. In der nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung nehmen sie bei der Energiewende eine zentrale Rolle ein. Insbesondere Ammoniak (NH3) hat dabei ein hohes Potenzial, denn Wasserstoff lässt sich in Form von Ammoniak besser speichern und transportieren.

Ein Forschenden-Team mit Prof. Laura Nousch vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden hat auf Basis eines Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Stacks (Solid Oxide Fuel Cells, SOFC) einen Demonstrator entwickelt, der Ammoniak direkt und mit einem hohen Wirkungsgrad verstromen kann. Strom und Wärme entstehen in einer einzigen kompakten Anlage – ohne CO2-Emissionen oder andere schädliche Nebenprodukte. Weiterlesen

Kühlschmierstoffe im Wandel: Neue Technologien in der Metallverarbeitung

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Die Metallverarbeitungsindustrie strebt ständig nach Maßnahmen, die sowohl effizienter als auch umweltfreundlicher sind, um Produktionsprozesse zu optimieren und gleichzeitig Umweltauswirkungen zu minimieren. Kühlschmierstoffe (KSS) spielen in diesem Zusammenhang eine entscheidende Rolle, da sie dazu beitragen, Werkzeugstandzeiten zu verlängern, Bearbeitungszeiten zu verkürzen und die Werkstückqualität zu verbessern. In den letzten Jahren hat sich ein Trend hin zu nachhaltigeren und umweltschonenderen Alternativen entwickelt. Durch strengere Regularien und Vorschriften wird die Verwendung bestimmter Chemikalien eingeschränkt, was die Entwicklung von neuen KSS vor große Herausforderungen stellt. Dieser Wandel ist eine Reaktion auf die zunehmenden Anforderungen in Bezug auf Umweltschutz und Arbeitssicherheit.
Von immenser Bedeutung in der modernen Metallverarbeitung ist die Maximierung der Effizienz und Qualität – wobei die Auswahl des richtigen Kühlschmierstoffes eine entscheidende Rolle spielt. Die Produkte lassen sich in wassermischbare und nichtwassermischbare KSS unterteilen. Bei den wassermischbaren KSS gibt es wiederum die Unterteilung in mineralölhaltige und mineralölfreie (synthetische) KSS. Diese drei Produktkategorien bringen spezifische Eigenschaften mit sich, welche jeweils für unterschiedliche Anwendungen in der industriellen Fertigung eingesetzt werden können. Weiterlesen