Technologie

Informationsdienst Technologie und Innovationen: KW 09

Materialforschung:
1. Stromleitender Kunststoff für die Kunststoff-Elektronik entwickelt
2. Eisfreie Tragflächen für Flugzeuge durch Nanofolie
3. Solarbetriebene „Superhaut“ für Roboter
4. Jülich forscht an der weltstärksten Neutronenquelle in China
5. Neue russische Legierung erhöht Lebensdauer von AKWs

ITK-Technologien:

6. Neues In-Memory Data Management von SAP
7. Höchste Rechendichte an der TU Wien realisiert
8. Blitzstromableiter für WLAN-Antennen

Windenergie:
9. Höhere Energieausbeute für Windturbinen
10. Klebnahtprüfung für Rotorblätter sehr großer Windenergieanlagen

Weiteres:
11. Neue Ladesäule halbiert Ladezeit für E-Autos
12. Vakuumisolationspaneele bei der Altbausanierung
13. Carlsberg entwickelt neues Brauverfahren für alkoholfreies Bier

 

Materialforschung:

 

Stromleitender Kunststoff für die Kunststoff-Elektronik entwickelt
An der University of New South Wales haben australische Forscher des Bereichs Nanoelektronik mittels Ionenstrahl-Technik einen Kunststoff entwickelt, der Strom ebenso gut leiten kann wie Metall. Dafür haben die Forscher eine dünne Zinn-Schicht mittels Ionenstrahl in die Oberfläche eines Polymers eingearbeitet. Theoretisch sei laut den Forschern sogar ein supraleitender Kunststoff denkbar. Das Polymer ist zudem äußerst robust, flexibel und preisgünstig, womit sich vollkommen neue Anwendungsmöglichkeiten in der Kunststoff-Elektronik eröffnen. In einem Demonstrationsversuch wurde ein Widerstandsthermometer gebaut und dabei das bei diesen Werkzeugen bislang verwendete teuere Edelmetall Platin durch den neuen Werkstoff ersetzt. Die Kunststoff-Neuentwicklung war dabei mindestens ebenso genau wie die aktuellen Platin-Modelle.

 

Eisfreie Tragflächen für Flugzeuge durch Nanofolie
Forscher am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB haben eine nanostrukturierte Oberfläche in Form einer aufklebbaren Folie entwickelt, die Wasser abstößt. Dadurch bleiben auch bei tiefen Minusgraden Wassertropfen auf der plasmafunktionalisierten nanostrukturierten Oberfläche immer noch flüssig, wodurch sich nahezu kein Eis mehr bilden kann. Ein großes Anwendungsgebiet ergibt sich in der Luftfahrt, aber auch bei Windenergieanlagen, bei denen ein Vereisen der Rotorblätter einen Verlust an Effizienz bedeutet. Das bisherige Enteisen von Flugzeugtragflächen ist zudem nicht nur kostenintensiv und zeitaufwändig, sondern auch umweltbelastend.

 

Solarbetriebene „Superhaut“ für Roboter
US-Forscher der Universität Stanford haben eine „Superhaut“ für Roboter entwickelt, die einen eigenen Tastsinn mit Chemiesensoren verbindet, so dass die flexiblen Solarzellen auf der Außenhülle die darin integrierte Sensorik selbst mit Energie versorgen. Die Detektoren des Sensoriksystems reagieren dabei sowohl auf Druckreize, wie auch auf chemische Substanzen. Als Basis dienen dabei organische Transistoren aus flexiblen Polymeren und kohlenstoff-basierten Materialien. Der sehr empfindliche Tastsinn beruht auf einer speziell strukturierten Gummischicht, womit der Roboter sogar den Druck durch die Landung einer Fliege spüren kann. Der nächste Schritt bestehe darin, das Sensoriksystem für chemische Substanzen soweit zu optimieren, dass auch bestimmte DANN-Moleküle und Proteine nachgewiesen werden können, so dass der Roboter durch den Nachweis dieser so genannten Biomaker bestimmte Krankheiten diagnostizieren kann.

 

Jülich forscht an der weltstärksten Neutronenquelle in China
Wissenschaftler aus dem Forschungszentrum Jülich (Jülich Centre for Neutron Science / JCNS) haben drei Geräte an dem Forschungsreaktor CARR in Fang Shan bei Peking, der in Kürze in Betrieb gehen wird, installiert. Dabei handelt es sich um zwei Einkristall-Diffraktometer und ein Neutronen-Dreiachsenspektrometer zur Erforschung von Dynamik und Magnetismus kondensierter Materie. CARR wird mit einer Leistung von 60 MW ab seinem Start im Juni die Neutronenquelle mit dem stärksten Neutronenfluss der Welt sein und löst damit den Forschungsreaktor am Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble ab. Jülich kann dabei bis 2017 30 Prozent der Strahlzeit nutzen und ist Mitglied in dem Komitee, das über die Vergabe weiterer 30 Prozent entscheidet.

 

Neue russische Legierung erhöht Lebensdauer von AKWs
An dem russischen Forschungsinstitut Prometej haben Wissenschaftler in einem Experiment eine neue Legierung hergestellt, die die Lebensdauer von Atomreaktoren um bis zu 100 Jahre deutlich verlängern soll. Das neue Material soll bereits für den Bau des nächsten noch in der Planungsphase befindlichen Reaktors bei Kaliningrad eingesetzt werden. Nach den erfolgreichen Experimenten wurde bereits ein Barren von 250 Tonnen hergestellt. Nähere Details liegen allerdings noch nicht vor.

 

ITK-Technologien:

 

Neues In-Memory Data Management von SAP
Prof. Hasso Plattner, Mitgründer des Softwarekonzerns SAP, und Dr. Alexander Zeier haben gemeinsam ein Buch herausgegeben, in dem sie den Entwicklungsstand des bahnbrechenden „In-Memory Data Management“ wiedergeben. Mit der an dem Hasso-Plattner-Instituts (HPI) und der SAP AG entwickelten „In-Memory-Technologie“ lassen sich sehr große Mengen an Daten in Echtzeit verarbeiten. Dadurch werden sich, laut den Autoren, sowohl die Geschäftsprozesse als auch die Art der Unternehmensführung radikal verändern. Aufgrund einer begrenzten Leistungskapazität werden Unternehmensdaten derzeit auf unterschiedliche Datenbanken aufgeteilt. Diese Trennung macht eine Echtzeit-Auswertung aktueller Daten unmöglich. Aktuelle Hardware-Entwicklungen wie Mehrkernprozessoren, riesige Hauptspeicher und Cloud Computing schaffen nun jedoch die Grundlage, dass Unternehmen eine riesige Anzahl an Daten in Echtzeit verarbeiten können. Experten sehen daher in der In-Memory Technologie einen Meilenstein für die Nutzung großer IT-Systeme. Das Fachbuch gibt einen umfassenden Überblick über diese neuen Entwicklungen. Das Buch richtet sich an Studenten, IT-Experten, Manager und Führungskräfte.

 

Höchste Rechendichte an der TU Wien realisiert
An der Technischen Universität Wien wurde der schnellste Parallelrechner von dem österreichischen Server- und Storage Hersteller Novarion installiert. Das Serversystem besteht aus 12 Milliarden Transistoren in einem Server und 2060 Prozessoren auf 4 Höheneinheiten, seine Leistung gehört bislang zur weltweit höchsten Rechendichte überhaupt. Dabei habe sich Novarion auch bei der sehr kurzen Realisierungszeit und einer sehr kurzen Lieferzeit hervorgetan.

 

Blitzstromableiter für WLAN-Antennen
Das Unternehmen Phoenix Contact mit Sitz in Blomberg hat einen „Blitzableiter“ für mobilen Internetempfang (WLAN) entwickelt. Die Ableiter Coaxtrab CN-λ/4-5.9 mit einem Ableitvermögen von 50 kA (8/20 @s) bieten bei Gewittern den nötigen Schutz, damit der Schaltschrank sowie das Endgerät und die darauf enthaltenen Daten nicht durch den auf einen Blitz zurückgehenden Stromschlag beschädigt werden.

 

Windenergie:

 

Höhere Energieausbeute für Windturbinen
Bei Windkraftanlagen ändert sich abhängig von der Stärke des Windes die Drehzahl des Rotors und damit auch des Generators. Allerdings müssen sie jedoch einen Wechselstrom von exakt 50 Hertz einspeisen. Bisher wird der erzeugte Wechselstrom daher zunächst gleichgerichtet, um dann in einem zweiten Schritt in den gewünschten 50 Hertz-Wechselstrom umgewandelt zu werden. An der Technischen Universität München (TUM) wurde nun ein neues Getriebekonzept, ein so genanntes Torque-Vectoring-Getriebe, für Windturbinen entwickelt. Dieses akitve Getriebe macht die doppelte Umwandlung, die einen Verlust von knapp 5% bedeutet, nun überflüssig. Das neuartige Überlagerungsgetriebe funktioniert analog zu einem geregelten Differenzial für Kraftfahrzeuge, wodurch der Generator die exakt benötigte Umdrehungszahl erhält, trotz variabler Eingangsdrehzahl. Das Überlagerungsgetriebe arbeitet dabei mit einem zusätzlichen Elektromotor, der sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden kann und der die vom Rotor ankommende Leistung gezielt unterstützt, oder abzweigt, so dass sich eine konstante Abtriebsdrehzahl am Generator ergibt. Ein weiterer Vorteil ist ein leichterer Triebstrang, wodurch die Gondel der WEA kleiner ausgeführt werden kann, auch die Leistungselektronik zur Frequenzanpassung fällt weg.

 

Klebnahtprüfung für Rotorblätter sehr großer Windenergieanlagen
Windenergieanlagen werden immer größer und leistungsstärker (die nächste Generation 8-10 MW) – dadurch werden auch die Rotorblätter immer größer, wodurch auch immer extreme Anforderungen an die Klebnähte gestellt werden. Nach fünfjähriger Laufzeit ist nun das EU-Forschungsprojekts „UpWind“ erfolgreich ausgelaufen. Das Ergebnis ist eine neue Methode für die Klebnahtprüfung bei der Rotorblattfertigung für die künftigen WEA. Dabei wurde ein Subkomponententest entwickelt, der das Verständnis des Materialverhaltens um die strukturrelevante Dimension ergänzt und damit die Unsicherheiten bei der Skalierung der reinen Materialeigenschaften auf die Struktur-Ebene reduziert. Nun sollen in einem Folgeforschungsprojekt weitere Klebnahtgestaltungen in der Windindustrie untersucht und in einem Detailkatalog zusammengefasst werden. Zudem soll ein vereinfachtes numerisches Balkenmodell entwickelt werden, das die Materialermüdung an der Klebnaht simuliert und dann als Dienstleistung angeboten wird.

 

Weiteres:

 

Neue Ladesäule halbiert Ladezeit für E-Autos
Eine neu entwickelte Ladesäule von Siemens halbiert die Ladezeit für gängige Elektroautos auf eine Stunde. Dafür wurde die Ladeleistung auf 22 Kilowatt verdoppelt. Dank flexibel einstellbaren Stromstärken lassen sich jedoch alle E-Autos mit verschiedenen Akkuleistungen aufladen. Der Ladevorgang selbst wurde weiter vereinfacht und die Sicherheit weiter erhöht. Auch der Bezahlvorgang wurde vereinfacht, in dem berührungslos mittels RFID-Funkchips abgerechnet werden kann. Die neue Ladesäule ist auch bereits für den Einsatz in den künftigen „Smart Grids“ konzipiert.

 

Vakuumisolationspaneele bei der Altbausanierung
Bei der Altbausanierung ist der Stärke der Dämmstoffschichten oftmals durch die räumlichen Gegebenheiten Grenzen gesetzt. Abhilfe schaffen Vakuumisolationspaneele, die bei gleicher Dämmwirkung deutlich dünner sind als herkömmliche Dämmstoffe. Zu diesem Ergebnis kommt eine vergleichende Studie des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR). Dieses hat den Entwicklungsstand der Vakuumdämmung im Bauwesen analysiert und einen entsprechenden Leitfaden herausgegeben, der über die Planung, Konstruktion, Umsetzung und Qualitätssicherung der Vakuum-Dämmtechnologie informiert.

 

Carlsberg entwickelt neues Brauverfahren für alkoholfreies Bier
In einer Zusammenarbeit der TU Berlin und dem Bierbrauer Carlsberg wurde ein innovatives Verfahren zur Herstellung von alkoholfreiem Bier entwickelt. Es soll am 1. April auf den Markt kommen. Prof. Dr.-Ing. Frank-Jürgen Methner, Leiter des Fachgebietes Brauwesen: „Ziel unserer Forschungen war es, vor allem die Sensorik von alkoholfreiem Bier deutlich zu verbessern, also den Geschmack, und ein gesundes Bier zu brauen.“ Es sei frisch, vollmundig, ohne Fehlaromen und mit einer markanten, typischen Bitternote, der Alkoholgehalt liegt bei 0,2 bis 0,4 Volumenprozent – ein fader Geschmack und ein zu starker Geruch nach Würze, wie sie beides bei vielen Alkoholfreien Bieren vorkommen, wurden offenbar vermieden. Zudem ist das Bier isotonisch und reich an essentiellen Vitaminen, Mineralien, Aminosäuren und Polyphenolen (entzündungshemmend und krebsvorbeugend).

 

ElSchnuppero

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