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Kraftstoffe der Zukunft: Was werden wir tanken?
Auch wenn es gelingt, große Teile des Verkehrs auf Elektromobilität umzustellen, werden Flüssigkraftstoffe mit hoher Energiedichte weiterhin eine Rolle spielen. Doch warum ist das so? Und aus welchen Rohstoffen müssen diese Kraftstoffe hergestellt werden, um dem Klimaschutz gerecht zu werden? Antworten geben Experten des Fraunhofer UMSICHT im neuen Positionspapier »Kraftstoffe der Zukunft«. Der Klimaschutzplan der Bundesregierung gibt für den Verkehrssektor bis 2030 eine Treibhausgaseinsparung von – nach jetzigem Stand – 37 Prozent als Ziel vor [Bund-2016]. Wie jedoch kann dieses anspruchsvolle Ziel erreicht werden? Ein Schlüssel ist die Elektromobilität. Zurzeit bestehen zwar noch große Herausforderungen aufgrund des Ressourcenverbrauchs bei der Herstellung von Batterien und geringer Reichweiten, und es gibt Probleme…
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Erfolgreiche Premiere für E3C: Forschende aus aller Welt diskutierten Zellkonzepte von elektrochemischen Reaktoren
Eine Plattform bieten für den interdisziplinären Austausch auf dem Gebiet elektrochemischer Zellen – mit dieser Zielsetzung startete Jan Girschik die Planung für das erste »E3C – Electrochemical Cell Concepts Colloquium«. Dieses Ziel hat der Wissenschaftler des Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT definitiv erreicht: Über 130 Forschende aus 13 Ländern – darunter Kanada, die USA, Uruguay, Indien, Griechenland, Großbritannien und sieben weitere europäische Nationen – nahmen an der Online-Veranstaltung am 14. Mai teil. Ihre Vorträge und Diskussionen drehten sich um Gemeinsamkeiten und potenzielle Kombinationsmöglichkeiten von Zellkonzepten und Fluidführungen für Flow-Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyse-, Elektrosynthese- und Elektrodialysezellen. »Das Zelldesign elektrochemischer Reaktoren erhält nicht die Aufmerksamkeit, die es verdient – vor allem…
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Gesichtsschutzschilde aus dem 3D-Drucker
Neben den Mund-Nasen-Bedeckungen bieten Gesichtsschutzschilde einen zusätzlichen Schutz vor einer Tröpfcheninfektion mit dem COVID-19-Virus. Das Fraunhofer UMSICHT produziert diese auf Basis eines Open Source-Konstruktionsplans mittels 3D-Druck in seiner offenen Werkstatt DEZENTRALE und unterstützt so Krankenhäuser in der Region. Freiwillige mit fundiertem technischen Wissen haben sich als Online-Bewegung weltweit zusammengeschlossen, um zusätzliche Schutzausrüstung gegen eine Ansteckung mit COVID-19-Erregern zu entwickeln und zu produzieren. Das Fraunhofer UMSICHT fertigt Gesichtsschutzschilde an und nutzt dazu die Produktionskapazitäten der 3D-Drucker in der offenen Werkstatt (»FabLab«) der DEZENTRALE in Dortmund. Basis ist der Open Source-Konstruktionsplan des so genannten »Prusa Shields« der Firma Prusa Printers. Dieses Gesichtsschutzschild besteht aus einer 3D-gedruckten Kopfhalterung mit einem dünnen, transparenten Kunststoffschild.…
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Mit neuen Verfahren zu bakterienfreien Werkstoffen und keimfreien Lebensmitteln
Bakterien tummeln sich gern auf Bauteilen aus Kunststoff wie z. B. Lichtschaltern, in Wasserrohren oder auch auf medizinischen Geräten. Abhilfe schaffen keimtötende Werkstoffe etwa Kupfer, die in die Kunststoffe eingearbeitet werden, oder spezielle antibakterielle Beschichtungen. Das Fraunhofer UMSICHT hat neue Wege entwickelt, das Wachstum von Bakterien auf Oberflächen zu reduzieren: Hierzu werden entweder antimikrobielle Wirkstoffe in oberflächennahe Schichten von Polymeren imprägniert, oder die Entstehung eines Biofilms wird durch die Unterbindung der Kommunikation zwischen den Bakterien verhindert. Die Verfahren werden kontinuierlich weiterentwickelt und in der Anwendung getestet – für den Consumerbereich, die Medizintechnik, für technische Applikationen und die Lebensmittelbranche. Das Fraunhofer UMSICHT forscht seit zehn Jahren an der antibakteriellen Imprägnierung von…
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Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren
Ob Flow-Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyse-, Elektrosynthese- oder Elektrodialysezellen – viele elektrochemische Reaktoren weisen ähnliche Zellkonzepte und Fluidführungen auf. Gemeinsamkeiten und potenzielle Kombinationsmöglichkeiten der Designs verschiedener Zellarten herauszuarbeiten ist Zielsetzung des virtuellen »E3C – Electrochemical Cell Concepts Colloquium« am 14. Mai. Die Veranstaltung findet komplett online statt. Organisator ist das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT. »Das Kolloquium soll vor allem dem fachübergreifenden Wissenstransfer dienen«, stellt Organisator Jan Girschik vom Fraunhofer UMSICHT heraus. »Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus verschiedenen Anwendungsbereichen können dabei ihre Expertisen miteinander verknüpfen, damit die Technologien gegenseitig von ihren Entwicklungen und Neuerungen profitieren und der Stand der Forschung insgesamt vorangebracht wird.« Unter den Referierenden finden sich u. a. die…
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Weltweit einzigartig: Neue Anlage zur Untersuchung von biogener Schwefelsäurekorrosion in Betrieb
Biogene Schwefelsäure greift Mörtel, Beton, aber auch Kunststoffe oder metallische Werkstoffe an. Um die Beständigkeit von Materialien gegenüber einem Angriff durch biogene Schwefelsäure zu prüfen, hat das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen. Diese stellt den Korrosionsfall praxisnah, zeitgerafft und reproduzierbar nach – Voraussetzung, um resistente Werkstoffe entwickeln zu können. Abwasserrohre sollten viele Jahre haltbar sein, denn der Austausch ist zeitaufwändig und kostenintensiv. Doch die Bedingungen für die verbauten Materialien sind extrem: z. B. kann durch die Besiedelung mit Mikroorganismen im Rohr Schwefelsäure entstehen. Dies führt dann zu einem kombinierten chemisch-biologischen Angriff, der sogenannten biogenen Schwefelsäurekorrosion (BSK). Um die Beständigkeit von Materialien…
