Fraunhofer Dresden
Presseveranstaltung
Early Morning Science mit Fraunhofer
Fraunhofer-Institutszentrum Dresden / 21.09.2022, 09:30–11.30 Uhr
Rückblick Pressekonferenz
Dicke Schlagzeilen schon zum Frühstück schlürfen? Wir präsentieren Ihnen regelmäßig aktuelle Forschungshighlights aus den Dresdner Fraunhofer-Instituten.
Das Pressefrühstück am Fraunhofer-Institutszentrum Dresden (IZD) ging energiegeladen in die nächste Runde. In der achten Ausgabe des #FEMoS am 21. September 2022 sprachen wir über folgende Themen:
»Dünnschichttechnologien für die Energiewende«
Dr. Cindy Steiner | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
»Thermisches Management von Brennstoffzellenzügen«
Dr. André Schlott | Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
»Grüne Landschaften auf Altdeponien und Tagebauhalden – dank neuartiger Rekultivierungsmaterialien aus organischen Reststoffen«
Nico Domurath | Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
»Sandstrahlen mit Licht – Laser reinigt und strukturiert Oberflächen besonders schnell und umweltschonend«
Dr. Patrick Herwig | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS
Unsere Themen
Visueller Vergleich zwischen elektrochromen Fenstern im nichtgeschalteten (unten) und geschalteten (oben) Zustand.
Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
Dünnschichttechnologien für die Energiewende
Referentin: Dr. Cindy Steiner
Die moderne Architektur ist geprägt durch große, nach Süden ausgerichtete Fenster und Glasfassaden. Während im Winter die Sonneneinstrahlung zur Unterstützung der Heizung dient, heizt sich im Sommer das Gebäudeinnere auf und erfordert eine aktive Kühlung. Smarte Fenster können die Sonneneinstrahlung entsprechend der Wettersituation regulieren. Das Fraunhofer FEP forscht an Oberflächenbeschichtungen, die eine dauerhafte Verringerung der Wärmestrahlung durch Fensterglas ins Gebäude ermöglichen und gemeinsam mit Projektpartnern an aktiven, smarten Schichtsystemen, die die Effekte der Elektrochromie (Schaltung des Energiedurchlasses durch Anlegen einer Spannung) und Thermochromie (Schaltung des Energiedurchlasses durch Über-/Unterschreitung einer Temperatur) nutzen. Das Ziel ist die Senkung des Energiebedarfs für Heizung/Kühlung bei gleichzeitigem Erhalt des Komforts im Gebäude. Solche smarten Gläser können mechanische Jalousien überflüssig machen und gleichzeitig den Kühl-und Heizenergiebedarf eines Gebäudes zwischen zehn und in Extremfällen bis zu 60 Prozent reduzieren.
Zellulare Struktur mit integriertem Wärmeträgerrohr als Grundlage für die Optimierung der Oberflächentemperaturverteilung.
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung IFAM
Thermisches Management von Brennstoffzellenzügen
Referent: Dr. André Schlott
Auch auf Schienen wird zukünftig auf Wasserstofftechnologie gesetzt. Regionalverkehrszüge sollen in Zukunft mit Brennstoffzellen ausgestattet sein, die Sauerstoff und Wasserstoff in elektrische Energie umwandeln. In seinem vom BMWK geförderten Projekt »Heat2Comfort« leistet das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden seinen Beitrag zu dieser Art der emissionsfreien und geräuscharmen Fortbewegungsart.
Zentraler Gedanke des Ansatzes ist eine effektive Verwertung der Brennstoffzellen-Abwärme für die Temperierung des Fahrzeuginnenraumes. Damit soll die Mindestreichweite von Brennstoffzellen-Triebzügen um 20 Prozent erhöht werden. Gleichzeitig soll der Komfort der Reisenden dabei sowohl aus thermischer als auch aus akustischer Sicht gesteigert werden.
Links: Auf der mit den neuartigen Rekultivierungsmaterialien behandelten Versuchsfläche auf einer Leipziger Deponie hat sich in kurzer Zeit eine geschlossene Vegetation entwickelt. Rechts: Die unbehandelte Kontrollfläche wirkt dagegen recht kahl. Die Bilder entstanden im Mai 2021.
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Grüne Landschaften auf Altdeponien und Tagebauhalden – dank neuartiger Rekultivierungsmaterialien aus organischen Reststoffen
Referent: Nico Domurath
In Deutschland existieren mehrere zehntausend Deponien und Ablagerungen, die mit sicheren und ökologisch wertvollen Abdeckschichten versehen werden müssen. Um intakte Böden zu schonen, werden hierfür regional verfügbare Bodenmaterialien gesucht. Abraummaterial aus dem Tagebau oder Tiefbau sowie Material aus Bodensanierungsanlagen ist vielerorts in großen Mengen verfügbar, jedoch wächst auf diesen biologisch gestörten Böden kaum etwas.
Mit Hilfe von Reststoffen aus der Speisepilzproduktion und der Abwasserbehandlung haben Forschende des Fraunhofer IKTS zusammen mit regionalen Partnern Abraummaterial aus dem Tagebau aufbereitet. Dieses neuartige Rekultivierungsmaterial kam auf einer sächsischen Deponie nahe Leipzig im Rahmen eines 600 Quadratmeter großen Feldversuchs zum Einsatz. Bereits innerhalb weniger Wochen etablierte sich auf der Versuchsfläche ohne aufwendige Pflege eine dauerhaft geschlossene Vegetation.
Mit Partnern in Sachsen und Thüringen wird nun in mehreren Projekten daran gearbeitet, diesen Ansatz auf weitere regional anfallende Bodenmaterialien zu übertragen. Zudem soll die Technologie bald in größerem Maßstab getestet werden. Im Pressefrühstück erläutert Agrarexperte Nico Domurath vom Fraunhofer IKTS den nachhaltigen Kreislaufansatz und das Potenzial organischer Reststoffe für die Rekultivierung biologisch gestörter Flächen.
Sandstrahlen mit Lichtgeschwindigkeit: Das Fraunhofer IWS setzt statt der Sandkörner energiereiches Licht ein, um zu reinigen und aufzurauen – zum Beispiel die Oberfläche von Bremsscheiben.
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS
Sandstrahlen mit Licht – Laser reinigt und strukturiert Oberflächen besonders schnell und umweltschonend
Referent: Dr. Patrick Herwig
Präziser, günstiger und umweltschonender als konventionelle Sandstrahllösungen reinigen und strukturieren Laserstrahlen Oberflächen. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS hat dafür die Technologie entwickelt und transferiert sie nun in die Zulieferindustrie des Automobilbaus, in die Halbleiterfertigung und in weitere Branchen. Bei herkömmlichen Verfahren beschleunigt ein Druckluftstrahl Sand mit hoher Geschwindigkeit auf die zu bearbeitende Oberfläche. Die scharfkantigen Sandpartikel reißen Teile der Oberfläche mit sich, wobei sich die scharfen Kanten abnutzen und sich mit dem entstehenden Staub vermischen. Mit jedem Einsatz verschlechtert sich das Prozessergebnis kontinuierlich.
Das Fraunhofer IWS setzt statt der Sandkörner energiereiches Licht ein, um zu reinigen und aufzurauen. Dafür entwickelten Forschende ein laserbasiertes Verfahren, das Reinigungs- und Strukturierungsaufgaben deutlich schneller realisiert und das im Serieneinsatz niedrigere Betriebskosten verursachen soll. Der Prozess lässt sich außerdem mit positiven Auswirkungen auf Qualität, Prozesskontrolle sowie Arbeitsschutz leichter automatisieren, arbeitet deutlich präziser als eine Sandstrahlanlage und kommt ohne Chemikalien für die Reinigung aus.