Kategorie: Forschung

Schüttgut ist Massenware in der chemischen Industrie. Das Fraunhofer IKTS schützt die millimetergroßen Partikel jetzt mit einem Metallmantel. Das erhöht ihre Wärmeleitfähigkeit um das Fünffache. © Fraunhofer IKTS

Für die chemische Industrie sind sie Massenware: Aufgeschüttete Füllkörper, die als Katalysator oder Adsorptionsmittel in Reaktoren und Wärmespeichern eingesetzt werden. Fraunhofer-Forscher entwickelten einen Metallmantel für die einzelnen Füllkörper, der ihre Wärmeleitfähigkeit um das Fünffache erhöht.

Viele chemische Reaktionen und Wärmespeicher nutzen aufgeschüttete Füllkörper als Katalysator oder Adsorptionsmittel. Die Industrie setzt mehrere Millionen Tonnen dieser Funktionsmaterialien im Jahr ein, um ihre Grundstoffe herzustellen. Damit die Reaktionen wie gewünscht ablaufen, müssen die Füllkörper besonders wärmeleitfähig sein. Das Problem: Zwischen den nur wenigen Millimeter großen Körpern lässt sich die Wärme nicht optimal weiterleiten. Weiterlesen

Unten – makroskopische Simulation: Stromlinien während des Gießprozesses, bei dem der Keramikschlicker rechts eingefüllt wird und links unten als Folie den Gießkasten verlässt. Oben – mikroskopische Simulation: Ausrichtung der Keramikpartikel an zwei Stellen im Prozess.
© Fraunhofer IWM

Hersteller von Keramikfolien sind bislang auf ihre Erfahrung angewiesen, wenn sie die Eigenschaften der Folien einstellen. Nun hilft erstmalig eine Kombination von makro- und mikroskopischer Simulation: Diese sagt vorher, wie der Ausgangsstoff durch die Maschine fließt und berechnet die Ausrichtung der Keramikteilchen.

Tassen, Zahnimplantate, Waschbecken – all diese Dinge bestehen bekanntermaßen aus Keramik. Weniger bekannt ist dagegen, dass das Material auch in Abgas- und Temperatursensoren im Auto verbaut ist, und zwar in Form von Folien. Hier dienen sie beispielsweise als Trägermaterial für elektrische Leiterbahnen, das extrem hohe Temperaturen aushält. Auch in Filteranlagen kommen pörose Keramikfolien zum Einsatz: So seihen sie etwa in der Lebensmittelindustrie Wasser, Milch, Bier oder Wein. Weiterlesen

In der porösen Trägerstruktur der Membranadsorber sind winzige Polymerpartikel eingebettet, die Wertstoffe aus dem Wasser binden.
© Fraunhofer IGB

Am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart entwickeln Wissenschaftler Membranadsorber, mit denen sich Schad- und Wertstoffe aus Wasser selektiv abtrennen lassen. Diese Technologie kann einerseits zur Wasseraufbereitung eingesetzt werden, ein großes Potenzial liegt aber speziell in der Rückgewinnung von wertvollen Metallen.

Im Zuge knapper werdender Ressourcen gewinnt das Recycling von Rohstoffen immer mehr an Bedeutung. Insbesondere Sondermetalle sind aufgrund ihres Werts (Edelmetalle) oder ihrer Verfügbarkeit (Seltene Erden) für die Industrie enorm wichtig. In industriellen Prozess- und Abwasserströmen sind beträchtliche Mengen dieser metallischen Rohstoffe enthalten. Weiterlesen

Werkstoffeinsatz

Für die Studie „Chancen und Herausforderungen im ressourceneffizienten Leichtbau für die Elektromobilität“ haben Wissenschaftler der – durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten – Forschungsplattform FOREL
240 Wirtschafts- und Wissenschaftsexperten auf dem Gebiet des Leichtbaus und der Elektromobilität aus verschiedenen Branchen befragt. Ziel war es, aktuelle Ansätze und Entwicklungen auf dem Gebiet des elektromobilspezifischen Leichtbaus zu erfassen und Entwicklungs- und Forschungsbedarfe aufzuzeigen. Die Ergebnisse der Befragung wurden jetzt in der FOREL-Studie zusammengefasst und veröffentlicht. Weiterlesen

WPC-Platte ohne (oben) und mit (unten) Flammschutzausrüstung.
© Fraunhofer WKI

Holz ist ein beliebtes Material für Wohnungseinrichtungen. Da es Wasser aufnimmt, können Möbel aus dem Naturstoff in Bädern jedoch fleckig werden oder modern. Fraunhofer-Forscher haben mit Partnern einen Werkstoff aus einem Holz-Kunststoff-Gemisch für den Möbelbau entwickelt. Er ist feuchteresistent und flammgeschützt.

In Gärten sind Holz-Polymer-Werkstoffe der neue Trend. Der ressourcenschonende Materialmix wird dort vor allem für Terrassendielen verwendet. Aber auch für Fassadenverkleidungen und Sichtschutzzäune haben sich diese Wood-Polymer Composites, kurz WPC, etabliert. Im EU-Projekt »LIMOWOOD« entwickeln Forscher des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung WKI in Braunschweig gemeinsam mit Industriepartnern aus Belgien, Spanien, Frankreich und Deutschland  feuchteresistente WPC-Plattenwerkstoffe für Möbel, die im Pressverfahren hergestellt werden. Weiterlesen

Flexibilität bestimmt zukünftig viele Lebensbereiche. Neben dem Einsatz von OLED-Modulen in unterschiedlichen Displays wird das flächige „warme“ Licht, das die Augen nicht blendet, in falt- oder aufrollbaren Bildschirmen schon bald keine Utopie mehr sein. (Abbildung: tesa)

Die drei Technologie-Unternehmen SCHOTT, tesa SE und VON ARDENNE haben sich im Konsortialprojekt KONFEKT zusammengeschlossen, um die Entwicklung von ultradünnem Glas-auf-Rolle für den Einsatz in Applikationsfeldern wie der organischen Elektronik, zum Beispiel in der Fertigung künftiger Generationen von OLED-Anwendungen, voranzutreiben. Ziel des Konsortiums ist es, wickelbares Glas durch Lamination mit funktionalen Klebebändern sowie durch das Aufbringen von speziellen Funktionsschichten zu veredeln. So soll ein einfach weiterzuverarbeitendes Substrat mit einzigartigen Eigenschaften für vielfältige Anwendungen in Rollenform bereitgestellt werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert diese Entwicklung für drei Jahre mit einer Summe von ca. 5,6 Millionen Euro insgesamt.
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Zwei im Fraunhofer WKI gefertigte Platten aus Holzschaum
© Manuela Lingnau / Fraunhofer WKI

Schaumstoffe setzen sich aus petrochemischen Kunststoffen zusammen – und sind damit nicht besonders umweltfreundlich. Abhilfe verspricht ein neuartiges Schaummaterial: Es besteht zu hundert Prozent aus Holz, ist klimafreundlich und recycelbar. Langfristig könnte der Holzschaum herkömmliche Schaumstoffe ersetzen, sei es bei Wärmedämmungen, Verpackungen oder Leichtbaumaterialien.

Schaumstoffe dämmen Häuser, polstern Waren beim Versand und dienen als Leichtbaumaterial. Denn diese Materialien sind leicht, lassen sich günstig produzieren und besitzen gute Dämmeigenschaften. Doch sie haben auch ein Manko: Sie basieren vor allem auf Erdöl oder Erdgas und sind folglich nicht besonders umweltfreundlich. Langfristig sollen Materialien aus nachwachsenden Naturstoffen die erdölbasierten Produkte ersetzen. Weiterlesen