Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie Startseite Materialeffizienz & -substitution Ressourcenaufbereitung & -anwendung Fraunhofer ISC Würzburg FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR SILICATFORSCHUNG WÜRZBURG Das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC mit Sitz in Würzburg, zu dem eine Außenstelle in Bronnbach/Wertheim (Baden-Württemberg), eine Projektgruppe in Alzenau und im benachbarten Hanau (Hessen) sowie das Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL in Bayreuth gehören, entwickelt neuartige nichtmetallische Werkstoffe, Prozesse und Verfahren zu deren Herstellung und Verarbeitung. Im Vordergrund steht die verbesserte Funktionalität von Produkten für die Bereiche Energie, Umwelt und Gesundheit. Dabei richtet sich der Fokus der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten auf Umweltverträglichkeit, Rohstoffsicherheit und intelligente, energie- und ressourcensparende Produktionsverfahren. Links Weitere Informationen zum Fraunhofer ISC bekommen Sie hier. Neue Technologie zur Nutzung von Wind- und Wasserenergie - DEGREEN Vollkommen neue Wege bei der Stromerzeugung beschreitet das Fraunhofer ISC mit dem vom bayerischen Wirtschaftsministerium geförderten Projekt DEGREEN. Dabei wird mit speziellen elastischen Kunststofffolien, die wie ein dehnbarer Kondensator funktionieren, mechanische in elektrische Energie umgewandelt. Dezentrale Anlagen zur Nutzung von Wind und Wasserkraft, die schon im Bereich von wenigen Kilowatt (kW) effizient Energie erzeugen, sollen auf dieser Basis entwickelt werden. So können neue Energieversorgungskonzepte entwickelt werden, die eine effektive, umweltschonende und dezentrale Energieversorgung in ländlichen Regionen ermöglichen. Zentrum HTL 24.04.2017 1/4 Fraunhofer-Institut für Silicatforschung Würzburg In Deutschland werden etwa sieben Prozent der Primärenergie für die Wärmebehandlung von Werkstoffen im Temperaturbereich oberhalb 1000 °C aufgewendet. Den größten Energieverbrauch hat die Eisen- und Stahlindustrie. Auch Steine und Erden sowie die Glas- und Keramikindustrie tragen wesentlich zu den hohen Verbrauchswerten im Hochtemperaturbereich bei. Auf der Seite der Energieerzeugung aus fossilen Energieträgern lässt sich die Effizienz im Hochtemperaturbereich steigern. So wächst der Wirkungsgrad von Gasturbinen deutlich mit der Turbineneintrittstemperatur der Gase an. Eine Verbesserung der Energieeffizienz von Hochtemperaturprozessen sowohl auf Seiten der Erzeuger als auch der Verbraucher wirkt sich nachhaltig auf die CO2-Bilanz aus und könnte relativ rasch umgesetzt werden. Das FraunhoferZentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL trägt auf drei Gebieten zu dieser Verbesserung bei: Entwicklung hochtemperaturbeständiger Materialien Bauteile und Systeme für Hochtemperaturanwendungen Charakterisierung und Optimierung von Hochtemperaturprozessen Elektromobilität Voraussetzung für einen breiteren Einsatz von stromgetriebenen Fahrzeugen ist eine sichere und effiziente Batterietechnologie mit hoher Leistung. Das Fraunhofer ISC arbeitet an leistungsfähigen Li-Ionen-Akkus mit nicht brennbaren Fest-Elektrolyten sowie nanostrukturierten Elektroden- und Separatormaterialien für den Einsatz als mobile Speicher oder auch als leistungsfähige stationäre Energiespeicher, zum Beispiel zur Pufferung der Leistungsspitzen bei regenerativer Energiewandlung. Darüber hinaus arbeitet das Institut an zukunftsweisenden Speicherkonzepten, die unterschiedliche Technologien wie leistungsstarke Batterien und schnelle Superkondensatoren zu Hochleistungsspeichern kombinieren. 24.04.2017 2/4 Fraunhofer-Institut für Silicatforschung Würzburg Rohstoffsicherheit – Nutzung von Sekundärrohstoffen Deutschland ist weitgehend abhängig von Rohstoffimporten, insbesondere bei speziellen Metallen zur Stahlveredelung, seltenen Erden für die Halbleiterindustrie, Mikrosystemtechnik und Energietechnik. Die Rückgewinnung von Wertstoffen im eigenen Land vermindert diese Abhängigkeit, verbessert die Rohstoffsicherheit und schafft neue Arbeitsplätze. Für rohstoffintensive Gewerbe wie der Baustoffindustrie ist die Nutzung von Sekundärrohstoffen wie beispielsweise Hochofenschlacken von zunehmender Bedeutung. Das Fraunhofer ISC wird die Forschungsaktivitäten zur wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Nutzung von Sekundärrohstoffen verstärken und Verfahren zum Recycling, zur Rückgewinnung fein verteilter Wertstoffe sowie zur Analyse und Aufbereitung verbessern. Hierbei wird auch die Beratung von Industrieunternehmen bei der Umsetzung von gesetzlichen Richtlinien wie REACH und RoHS eine wichtige Rolle spielen. Effiziente Nutzung von Sonnenlicht Durch die am Fraunhofer ISC entwickelten Antireflex-Schichten für die Firma Centrosolar Glas GmbH, Fürth, wird die Energieausbeute bei der Sonnenergienutzung durch Photovoltaik oder Solarkollektoren um bis zu 6 % erhöht. Aktuelle Forschungen richten sich zudem auf die Verbesserung der Tageslichtnutzung im Gebäudeinneren und damit verbundene positive Effekte auf das Wohlbefinden der Bewohner beziehungsweise Nutzer. Materialien und Verfahren für „Grüne Elektronik“ 24.04.2017 3/4 Fraunhofer-Institut für Silicatforschung Würzburg Die Reduzierung des Einsatzes seltener Rohstoffe und die Vereinfachung von Herstellprozessen in der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik ist Ziel der Entwicklungsarbeiten zu Funktionsmaterialien auf der Basis von hybriden Polymeren. Damit wurden bereits eine deutliche Reduzierung der Prozessschritte und die Einsparung von Reinigungs- und Lösemitteln bei der Herstellung von Lichtwellenleitern in Leiterplatten erreicht. In Zukunft sollen neu entwickelte Barriereschichten energiesparende und flexible Displays und Beleuchtungseinrichtung auf der Basis von Organischen Leuchtdioden (OLED) ermöglichen. 24.04.2017 4/4 Fraunhofer-Institut für Silicatforschung Würzburg
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