Kategorie: Umwelttechnik

Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Umwelttechnik.

Direkte solare Wasserstofferzeugung

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Dr. David Offenberg, Dr. Ramona Langner, Dr. Diana Freudendahl

Durch eine Bestrahlung mit Sonnenlicht können in einem Halbleiter negative und positive Ladungsträger freigesetzt werden. Bei Solarzellen erzeugt man dadurch elektrischen Strom. Bei der direkten solaren Wasserstofferzeugung nutzt man diese Ladungsträger, um damit direkt an der Oberfläche der Halbleiter Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten. Im Vergleich zur Wasserspaltung durch Elektrolyse mit Strom aus Solarzellen verspricht man sich von dieser direkteren Methode eine deutlich einfachere technische Umsetzung und eine höhere Effizienz. Trotz jahrzehntelanger Forschung ist es bisher aber noch nicht gelungen, konkurrenzfähige Systeme zu entwickeln. In den letzten Jahren sind jedoch vielversprechende Entwicklungen und ein starker Anstieg der Forschungsaktivität zu beobachten. Solarer Wasserstoff könnte in Zukunft in vielen Bereichen fossile Energieträger ersetzen und für industrielle Prozesse aus Erdgas erzeugten Wasserstoff ablösen, um zu einer Senkung der CO2-Emissionen beizutragen. Weiterlesen

Kunststoff aus Abfall

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© Fraunhofer IPK/Andy King Compoundierte und granulierte Polyhydroxybuttersäure (PHB).

© Fraunhofer IPK/Andy King
Compoundierte und granulierte Polyhydroxybuttersäure (PHB).

Ein neuartiger Kunststoff kann aus Abfällen produziert und problemlos in weniger als einem Jahr abgebaut werden. Polyhydroxybuttersäure heißt der Werkstoff, mit dem sich künftig vor allem Einwegprodukte und Wegwerfartikel umweltschonend herstellen und abbauen lassen. Ein neues Produktionsverfahren des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK und seiner Partner ermöglicht die industrietaugliche Herstellung des innovativen Materials. Weiterlesen

WEIMA WKS Einwellen-Zerkleinerer für Kunststoff Recycling

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Bild 1: WEIMA WKS 1800 Einwellen-Zerkleinerer

Bild 1: WEIMA WKS 1800 Einwellen-Zerkleinerer

Der WEIMA WKS Einwellen-Zerkleinerer ist ein wahres Multitalent und als Stand-alone-Lösung oder als Teil einer Produktionslinie nutzbar. Er shreddert nicht nur großvolumige Objekte, sondern auch reißfeste Fasern und Folien auf eine homogene Größe. Der erste Schritt auf dem Weg zur Herstellung von hochwertigem Rezyklat. Weiterlesen

Neues Verfahren ermöglicht Lithiumabbau in Deutschland

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Mit dem minimalinvasiven Verfahren aus dem KIT könnten jedes Jahr tausende Tonnen Lithium aus dem deutschen und französischen Oberrheingraben gefördert werden.

Mit dem minimalinvasiven Verfahren aus dem KIT könnten jedes Jahr tausende Tonnen Lithium aus dem deutschen und französischen Oberrheingraben gefördert werden. (Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT patentieren minimalinvasive Technologie zur Gewinnung von Lithium in Geothermieanlagen

Ob Netzspeicher, Elektromobilität oder tragbare Elektronik – Lithiumionen-Akkus sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Für die Produktion werden jedes Jahr Millionen Tonnen Lithium gefördert – bislang allerdings fernab von Deutschland. Eine Erfindung aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) könnte nun aber auch hierzulande einen wirtschaftlichen Abbau ermöglichen. Lithium soll dabei minimalinvasiv in Geothermieanlagen aus den Tiefengewässern des Oberrheingrabens gefördert werden. Weiterlesen

Bio-basierte Additive für nachhaltige Kunststoffe

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Dr. Diana Freudendahl, Dr. Ramona Langner, Dr. Heike Brandt

Maßgeschneiderte Kunststoffe sind heute extrem vielseitig einsetzbar, ihre Anwendungen reichen von Lebensmittelverpackungen, über dünne feuerfeste Dämmplatten und körperresorbierbare Nahtmaterialien bis hin zu Motorenaufhängungen im Automobil. Um diese Bandbreite an Anwendungen zu erreichen, werden Kunststoffe mit sehr unterschiedlichen, aber auch sehr spezifischen Eigenschaften benötigt. Ermöglicht wird diese Einstellung von Eigenschaften durch das Beimischen von Additiven und Füllstoffen. So werden beispielsweise Farbpigmente zum Einfärben genutzt; zur Erhöhung der Bruchfestigkeit können Glas- oder Carbonfasern sowie Nanomaterialien beigemischt werden, während Öle und Wachse die Fließeigenschaften während der Verarbeitung verbessern. Im Laufe der letzten Jahrzehnte kam es seitens der Verbraucher zu einem deutlich gesteigerten Interesse an Biopolymeren, weshalb zunehmend auch natürliche und biologisch abbaubare Zuschlagstoffe in den Fokus geraten. Auch die Umweltfreundlichkeit der jeweiligen Herstellungsmethoden für Additive, sowie des gesamten Herstellungsprozesses sind zu entscheidenden Aspekten geworden. Weiterlesen

Biotreibstoff für den Schiffstank

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© iStock Für den Treibstoff nutzen die Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer UMSICHT Bioethanol aus Weizenstroh.

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Für den Treibstoff nutzen die Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer UMSICHT Bioethanol aus Weizenstroh.

Die Verbrennung herkömmlicher Kraftstoffe trägt zu einem großen Teil des globalen CO2-Ausstoßes bei. Besonders in der Kritik stehen Kreuzfahrt- und Containerschiffe, die mit ihren schmutzigen Abgasen und gesundheitsschädlichen Treibstoffen die Umwelt stark belasten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT forschen an alternativen klimafreundlichen Kraftstoffen. Sie stellen Biotreibstoff aus nachwachsenden Rohstoffen her, der zu Benzin, Diesel oder sogar Kerosin für Flugzeuge werden kann. Der synthetische Kraftstoff reduziert die Treibhausgas-Emissionen um bis zu 30 Prozent im Vergleich zu fossilem Sprit und verringert zudem Ruß-Emissionen. Weiterlesen

ebacryl: Das maßgenaue Laminatsystem zur Herstellung von Modellen und Reproduktionen.

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ebacryl ist ein umweltfreundliches Laminatsystem, mit dem man sehr maßgenaue Laminate unkompliziert herstellen kann. ebacryl Systeme sind für viele unterschiedliche Einsatzbereiche geeignet, z. B. zum Anfertigen von großen und äußerst maßgenauen Negativformen, wie die zur Herstellung von Tradinno benötigt waren. Mit einer Größe von 15,72 m x 12,33 m x 8,20 m ist der Drache aus Furth im Wald, Oberpfalz, zurzeit als der weltgrößte Roboter auf vier Beinen im Guiness Buch der Rekorde aufgenommen. Weiterlesen

Wasserstofffabrik der Zukunft

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Wasserstofffabrik der Zukunft

© Fraunhofer IFF Wasserstofffabrik der Zukunft

Wasserstoff ist unverzichtbar für das Gelingen der Energiewende und das Erreichen der Klimaziele. Für die Sektorenkopplung ist er der dringend benötigte Baustein. Für die Industrie bietet er die umweltschonende Möglichkeit, mit Strom, Wärme und Mobilität versorgt zu werden. Umweltfreundlich ist der vielseitige Energieträger jedoch nur, wenn er mit regenerativen Energien erzeugt wird. Hier bietet das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF eine bedarfsgerechte, dezentrale, modulare Lösung zur Produktion und Verteilung von grünem Wasserstoff. Weiterlesen

Neue Materialien: Strahlendes Weiß ohne Pigmente

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Nach dem Vorbild des weißen Käfers Cyphochilus insulanus erzeugt ein nanostrukturierter Polymerfilm eine strahlend weiße Beschichtung.

Nach dem Vorbild des weißen Käfers Cyphochilus insulanus erzeugt ein nanostrukturierter Polymerfilm eine strahlend weiße Beschichtung. (Foto: Julia Syurik, KIT)

Nanostrukturierte Polymerfolie erreicht weiße Optik ohne Einsatz von umweltbelastendem Titandioxid – Käferpanzer als Vorbild

Polymerfolien, die extrem dünn sind und eine hohe Lichtstreuung aufweisen, sind das Ergebnis eines neuen Verfahrens aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Das kostengünstige Material lässt sich industriell auf unterschiedlichsten Gegenständen aufbringen, um ihnen eine attraktive weiße Optik zu verleihen. Zudem kann das Verfahren Produkte umweltfreundlicher machen. Weiterlesen

Vom Treibhausgas zum Hightech-Rohstoff

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In der integrierten Versuchsanlage soll ein neuer Prozess zur Reduktion von CO2 in der Atmosphäre erprobt werden.

In der integrierten Versuchsanlage soll ein neuer Prozess zur Reduktion von CO2 in der Atmosphäre erprobt werden. (Foto: Moritz Leg)

Technologien für negative Treibhausgasemissionen: Im Forschungsprojekt NECOC entsteht am KIT eine Versuchsanlage zur Umwandlung von CO2 aus der Umgebungsluft in festen Kohlenstoff.

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht im Forschungsprojekt NECOC eine weltweit einzigartige Versuchsanlage zur aktiven Reduktion des atmosphärischen Kohlendioxids (CO2). Die Anlage im Containermaßstab produziert aus dem in der Umgebungsluft enthaltenen CO2 das hochreine Kohlenstoffpulver „Carbon Black“, welches industriell als Rohstoff genutzt werden soll. Forschungspartner sind die Ineratec GmbH, eine Ausgründung aus dem KIT, sowie Climeworks, eine Ausgründung der ETH Zürich. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Forschungsprojekt über drei Jahre mit insgesamt 1,5 Millionen Euro. Weiterlesen