Recycling ist für die Tonne

Ein Austragsbandbefördert dengeshreddertenKunststoffzu einer Sammelstelle

Ein Austragsband befördert den geshredderten Kunststoff zu einer Sammelstelle

Hier beginnt der Kreislauf. Bei der schwedischen Veolia Recycling Plastics Sweden AB werden Mülltonnen und andere HDPE-Kunststoffabfälle aus der Produktion mithilfe eines WEIMA PowerLine 2500 Shredders und einer nachgelagerten Waschanlage zu neuem Rohstoff.

Die ehemalige Hans Andersson Recycling AB startete in den frühen 1980er Jahren als Entwicklungsprojekt zur Rückgewinnung der Abfälle von Verpackungsunternehmen und gehört seit 2017 zur Veolia Gruppe. Mit 171.000 Beschäftigen auf fünf Kontinenten, ist Veolia ein weltweit führendes Umweltunternehmen mit Schwerpunkten auf Ressourcennutzung und Nachhaltigkeit. Ein wichtiger Aspekt, um der Ressourcenverknappung von Wasser, Energie und Rohstoffen entgegenzuwirken, ist die Kreislaufwirtschaft. Weiterlesen

Wasserstoffantriebe für E-Scooter und Co.

© Fraunhofer IFAM POWERPASTE

© Fraunhofer IFAM
POWERPASTE

Wasserstoff gilt als Antrieb der Zukunft. Während bereits erste Wasserstoff-Autos über deutsche Straßen fahren, ist der bisher übliche Drucktank für E-Scooter jedoch nicht handhabbar. Die POWERPASTE liefert eine Alternative: In ihr lässt sich Wasserstoff auf sichere Weise chemisch speichern, einfach transportieren und ohne teure Tankstellen-Infrastruktur nachtanken. Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden hat die Paste entwickelt, die auf Magnesiumhydrid basiert. Weiterlesen

Die „grünen“ Katalysatoren

Bild: Felix Herold Versuchsanlage für katalytische Tests.

Bild: Felix Herold: Versuchsanlage für katalytische Tests.

Arbeitsgruppe entwickelt neue Materialklasse mit Potenzial für Industrieanwendungen

Katalysatoren sind unverzichtbare Helfer in der modernen Industriegesellschaft. Sie ermöglichen es, Rohstoffe selektiv in Wertprodukte umzuwandeln. Bislang kommen häufig Metalle als Katalysatoren zum Einsatz, deren Abbau oft unter umweltschädlichen und ethisch bedenklichen Bedingungen läuft. Eine Alternative können Kohlenstoffkatalysatoren sein. Eine Arbeitsgruppe am Fachbereich Chemie der TU Darmstadt hat nun eine vielversprechende neue Generation von Kohlenstoffkatalysatoren vorgestellt.

Katalysatoren sind Schlüsselmaterialien bei vielen industriellen Prozessen. Sie beschleunigen chemische Reaktionen und dirigieren deren Verlauf. Durch die Wahl eines geeigneten Katalysators können Nebenreaktionen unterdrückt und somit Ressourcen geschont, Abfall vermieden, und Energie eingespart werden. Dabei verbraucht sich der Katalysator selbst während der Reaktion nicht.

Häufig kommen hier Metallkatalysatoren zum Einsatz. Der Nachteil: Die Materialien sind selten, ihr Abbau ruft ethische Konflikte und Umweltschäden hervor, und sie sind zudem oft toxisch für den Menschen. Auch für Strategien zur zukünftigen Einbindung biomassebasierter Rohstoffe in die Wertschöpfungsketten der chemischen Industrie stützen sich die meisten bekannten Katalysatorsysteme auf Übergangsmetalle wie Vanadium, Molybdän, Platin oder Silber.

Neue Generation von Kohlenstoffkatalysatoren

In diesem Kontext konnte jedoch bereits in den 1980er Jahren nachgewiesen werden, dass reiner Kohlenstoff als metallfreier Katalysator für solche Transformationen ebenfalls in Frage kommt und ein hohes Potenzial als nachhaltiges Ersatzmaterial aufweist. In Folge dieser Entdeckung wurden insbesondere Kohlenstoffnanomaterialien – Kohlenstoffe mit Partikelgrößen im Nanometerbereich– extensiv als Katalysatoren für verschiedenste chemische Umwandlungen eingesetzt. Obwohl diese Materialien im Labor vielversprechende Eigenschaften aufwiesen, kam es bis heute nicht zur industriellen Anwendung, da einerseits die Handhabung der feinen Pulver und andererseits die Herstellung in technischem Maßstab Herausforderungen darstellen.

Angesichts des hohen Potenzials von Kohlenstoffkatalysatoren wird im Fachbereich Chemie der TU Darmstadt in der Arbeitsgruppe von Professor Bastian J. M. Etzold bereits seit einigen Jahren an der Herstellung neuer Kohlenstoffklassen gearbeitet. In Zusammenarbeit mit Professor Wei Qi vom Shenyang National Laboratory for Material Science in China, sowie Professor Jan Philipp Hofmann vom Fachgebiet Oberflächenforschung der TU Darmstadt gelang Felix Herold, einem Doktoranden der Arbeitsgruppe Etzold, die Herstellung einer neuen Generation von Kohlenstoffkatalysatoren.

Sie ist den Nano-Kohlenstoffen in vielerlei Hinsicht überlegen. Herold konnte die hervorragenden katalytischen Eigenschaften von Nano-Kohlenstoffen auf Kohlenstoffmaterialien „makroskopischer“ Partikelgröße übertragen. „Dabei ist es auch gelungen, die Herstellung und die technische Handhabbarkeit entscheidend zu vereinfachen“, erklärt er. „Wir haben am Beispiel der Umwandlung von Bio-Ethanol, einem aus Biomasse zugänglichen Rohstoff, zu Acetaldehyd, einem wichtigen Zwischenprodukt der chemischen Industrie, die Leistungsfähigkeit der neuen Katalysatoren demonstriert.“

Neue Materialklasse

Kohlenstoffkatalysatoren seien von großer Bedeutung, sagt Etzold. „Sie öffnen die Tür zu einer neuen Materialklasse, die auch aufgrund der vielfältigen Optimierungsmöglichkeiten der flexiblen Herstellungsmethode ein hohes Potential in einer Vielzahl von Anwendungen aufweist.“

Weitere Informationen: https://www.etzoldlab.de/

 

Energy-Harvesting: Gedruckte thermoelektrische Generatoren für die Energiegewinnung

Durch neu entwickelte Tinten und spezielle Produktionstechniken, wie die Origami-Technik, lassen sich kostengünstig thermoelektrische Generatoren für verschiedenste Anwendungen herstellen. (Foto: Andres Rösch, KIT)

Durch neu entwickelte Tinten und spezielle Produktionstechniken, wie die Origami-Technik, lassen sich kostengünstig thermoelektrische Generatoren für verschiedenste Anwendungen herstellen. (Foto: Andres Rösch, KIT)

Forschende des KIT entwickeln Druckverfahren für kostengünstige, dreidimensionale thermoelektrische Generatoren

Thermoelektrische Generatoren, kurz TEGs, wandeln Umgebungswärme in elektrische Energie um. Sie bieten eine wartungsfreie, umweltfreundliche und autarke Stromversorgung für die stetig wachsende Zahl von Sensoren und Geräten für das Internet der Dinge (IoT) und eine Möglichkeit für die Rückgewinnung von Abwärme. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun dreidimensionale Bauteilarchitekturen mit neuartigen, druckbaren thermoelektrischen Materialien entwickelt. Diese könnten einen Meilenstein für die Nutzung kostengünstiger TEGs darstellen. Weiterlesen

Intec/Z connect – Leipziger Messeverbund 2021 rein digital

Das virtuelle Event Intec/Z connect 2021 lädt vom 2. bis 3. März mit einem Online-Kongress zu aktuellen Themen der Branche, einer Expo mit interaktiven Produktpräsentationen und einer Networking-Plattform zum fachlichen Austausch ein.

Der Messeverbund Intec und Z findet aufgrund der anhaltenden Pandemielage im Jahr 2021 nicht wie gewohnt auf dem Messegelände in Leipzig statt. Damit sich Besucher und Aussteller dieses Jahr virtuell treffen können, wird vom 2. bis 3. März die Intec/Z connect 2021 als rein digitales Event ausgerichtet. Die Leipziger Messe bietet der Metallbearbeitungs- und Zulieferindustrie damit eine effiziente Plattform für den Austausch in der Branche auch in schwierigen Zeiten. Herzstück der Intec/Z connect 2021 ist ein hochkarätiger Online-Kongress zu aktuellen Themen der Branche. Zudem präsentieren Aussteller im Expo-Bereich interaktiv ihre neuen Entwicklungen. Eine digitale Networking-Plattform zum gezielten Knüpfen von Geschäftskontakten rundet das Angebot des Events ab. Die Teilnahme für Besucher an der Intec/Z connect 2021 ist kostenfrei. Interessenten können sich ab sofort auf der Veranstaltungswebseite registrieren.

Nähere Informationen unter www.connect.z.messe-intec.de

Materialdaten für die Simulation – sofort verfügbar

Präzises Wissen über verfügbare Werkstoffe ist elementar für die Entwicklung von Komponenten und Produkten. Sind Materialparameter verlässlich, reproduzierbar und aktuell dokumentiert, ist dies ein Wettbewerbsvorteil in Bezug auf Entwicklungszeit, Qualität und Innovationsgrad des künftigen Bauteils.

Neben den klassischen technischen Merkmalen sind auch Informationen wie Kosten, eingesetzte Produktionsverfahren, Umweltauswirkungen oder weitere Risikofaktoren mögliche Auswahloptionen. Über visualisierte und wiederholbare Auswahlverfahren können Ergebnisse validiert und Konsistenz zwischen unterschiedlichen Entwicklerteams sichergestellt werden.

Wollen Sie wissen wie einfach die Materialauswahl sein kann?

Testen Sie es selbst: Ansys GRANTA Materials Data for Simulation: Materialdaten | CADFEM

METAV digital: Neue Unternehmenskultur in der smarten Fabrik

METAV digital zeigt Lösungen für Arbeitsprozesse nach dem Motto Kontext statt Kontrolle

Die Digitalisierung und Vernetzung ganzer Werkshallen und die neuen Abläufe in Industrie 4.0-Szenarien stellen immer drängender die Frage, welche Rolle der Mitarbeiter in dieser Umgebung spielt und wie sein Vorgesetzter mit ihm umgehen muss. Vor allem die Dynamik in Produktionslinien, die durch Künstliche Intelligenz (KI)-unterstützt werden, bedingt, dass der Mensch an der Maschine mit mehr Entscheidungskompetenz und mehr Verantwortung ausgestattet werden muss, als so manches Organigramm das heute vorsieht. Die Führungskraft, ihrerseits durch Algorithmen von Routinetätigkeiten entlastet, muss Abschied nehmen von den klassischen Kontrollfunktionen und sich mehr in der Rolle des Coachs profilieren. Industrie 4.0 wird weitreichendere Konsequenzen haben, als viele denken. Aber, und da sind sich die Experten einig, das sollte niemanden davon abhalten, mit der Digitalisierung anzufangen – besser heute als morgen. Die METAV digital vom 23. bis 26. März 2021 präsentiert folglich viele Lösungen zu den Themenfeldern Industrie 4.0. und in der Folge Arbeit 4.0. Weiterlesen

Sensoren schnell digital vernetzen

Bild 1: Kompaktes Modulsystem für die digitale Sensor-Einbindung ins Industrial-Ethernet-Konzept moderner Anlagensteuerungen (Urheber: burster)

Bild 1: Kompaktes Modulsystem für die digitale Sensor-Einbindung ins Industrial-Ethernet-Konzept moderner Anlagensteuerungen (Urheber: burster)

Modulares System aus Feldbus-Controller und bis zu 8 Messverstärkern

In modernen Automatisierungskonzepten stellt die Digitalisierung bis hinunter zu den Sensoren besondere Anforderungen. Design und Platz oder raue Umgebungsbedingungen erfordern oft Sensoren ohne integrierte Auswerteelektronik. Intelligente Messverstärker, die die Messwerte solcher Sensoren digital auswerten und über einen Feldbus-Controller ins Automatisierungsnetzwerk übertragen erlauben dann eine durchgehende Digitalisierung. Für diese Datenerfassung bietet burster ein skalierbares, volldigitales, kompaktes Modulsystem. Es besteht aus einem Feldbus-Controller (Typ 9251) für industrielle Ethernet-Standards wie PROFINET, EtherNet/IP oder EtherCAT und flexibel einsetzbaren Messverstärkern. An einen Controller können bis zu acht Messverstärker (Typ 9250) angesteckt werden für Sensoren wie DMS, Potentiometer oder analoge ±10 V bzw. inkrementelle Signale. Weiterlesen

Superkondensatoren statt Batterien

Graphen-Hybride (links) aus metallorganischen Netzwerken (metal organic frameworks, MOF) und Graphensäure ergeben eine hervorragende positive Elektrode für Superkondensatoren, die damit eine ähnliche Energiedichte erreichen, wie Nickel-Metallhydrid-Akkus. Bild: J. Kolleboyina / IITJ

Graphen-Hybride (links) aus metallorganischen Netzwerken (metal organic frameworks, MOF) und Graphensäure ergeben eine hervorragende positive Elektrode für Superkondensatoren, die damit eine ähnliche Energiedichte erreichen, wie Nickel-Metallhydrid-Akkus.
Bild: J. Kolleboyina / IITJ

Einem Team um Roland Fischer, Professor für Anorganische und Metallorganische Chemie an der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, hocheffiziente Superkondensatoren zu entwickeln. Basis des Energiespeichers ist ein neuartiges, leistungsfähiges und dabei nachhaltiges Graphen-Hybridmaterial, das vergleichbare Leistungsdaten aufweist wie aktuell verwendete Batterien und Akkus.
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Thermomagnetische Generatoren wandeln Abwärme auch bei kleinen Temperaturunterschieden in Strom

Die thermomagnetischen Generatoren basieren auf magnetischen Dünnschichten mit stark temperaturabhängigen Eigenschaften. (Foto: IMT/KIT)

Die thermomagnetischen Generatoren basieren auf magnetischen Dünnschichten mit stark temperaturabhängigen Eigenschaften. (Foto: IMT/KIT)

Die Verwertung von Abwärme trägt wesentlich zu einer nachhaltigen Energieversorgung bei. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Universität Tōhoku in Japan sind dem Ziel, Abwärme bei geringen Temperaturdifferenzen in Strom zu wandeln, nun wesentlich näher gekommen. Ihnen ist es gelungen, bei thermomagnetischen Generatoren, die auf Dünnschichten einer Heusler-Legierung basieren, die elektrische Leistung im Verhältnis zur Grundfläche um den Faktor 3,4 zu steigern. Weiterlesen

Hart wie ein Diamant und verformbar wie Metall

TU-Wissenschaftler*innen entwickeln neues Material für die Technik von morgen

Smartphones mit großflächigen Glasgehäusen und Displays überzeugen zwar optisch, sind aber auch sehr anfällig für Risse und Kratzer. Um diese Schäden künftig zu vermeiden, bräuchte es ein Material, das die Härte eines Diamanten und die Verformbarkeit eines Metalls vereint. Ein Material, das dem Fund des heiligen Grals der Strukturmaterialien gleich käme. Professor Gerold Schneider von der Technischen Universität Hamburg und weitere Hamburger Materialforscherinnen und -forscher haben nun gemeinsam mit der University of California, Berkeley ein Hybridmaterial, einen so genannten Superkristall entwickelt, der diesem Ziel näher kommt. Damit könnte die Technik auf Gebieten wie der Elektronik, Photonik oder auch Energiespeicherung künftig kostengünstiger, robuster oder auch funktionaler werden.

Nano-Eindruck mit erzeugten Versetzungen und Verdichtung des Superkristalls. Grafik: TU Hamburg

Nano-Eindruck mit erzeugten Versetzungen und Verdichtung des Superkristalls. Grafik: TU Hamburg

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Renishaw weitet Präsenz in der Europäischen Union (EU) aus

Bildquelle: Renishaw

Bildquelle: Renishaw

Liefersicherheit, noch mehr Kundennähe, vereinfachte Transaktionen – dies sind die wichtigsten Ergebnisse aus den Bestrebungen der letzten Jahre. Damit ist Renishaw startklar für die Zeit nach dem Brexit. EU-Kunden werden von vereinfachten Transaktionen und termingerechten Warenlieferungen aus der EU profitieren. Weiterlesen