Neuland

R2B-Techpitch

Fünf Wissenschaftler/innen stellten dem Publikum ihre aktuellen Forschungsprojekte in dreiminütigen Kurzvorträgen vor. Dabei ging es nicht nur um die Darstellung ihrer Technologien, sondern auch darum, Kooperations- und Industriepartner auf sich aufmerksam zu machen. Alle Vortragenden waren mit einem Stand in der Technologieausstellung vertreten und standen interessierten Besuchern Rede und Antwort.

Die Solarbrille: Photovoltaik mit Durchblick

Organische Solarzellen sind mechanisch flexibel, transparent und leicht – und sie lassen sich in beliebigen Formen und Farben mittels umweltfreundlicher Drucktechnologien herstellen. Dadurch bieten sie eine Fülle von Einsatzmöglichkeiten, die sich mit herkömmlichen Silizium-Solarzellen nicht verwirklichen lassen. Die am Materialwissenschaftlichen Zentrum in der Arbeitsgruppe Organische Photovoltaik entwickelte Solarbrille zeigt anschaulich, wie Sonnenenergie für selbstversorgende mobile Elektronik und in „Smart Wearables“ zukünftig genutzt werden kann. ...

So sind in den Gläsern der Solarbrille halbtransparente organische Solarzellen integriert, die das Auge des Nutzers vor Sonnenlicht schützen und gleichzeitig eine elektronische Schaltung sowie zwei Displays mit elektrischer Energie versorgen. Die organischen Solarzellen ermöglichen den verlässlichen Betrieb auch bei schwacher Beleuchtung ohne dabei Batterien zur Energiespeicherung zu benötigen.

Ansprechpartner:
PD. Dr. Alexander Colsmann, Holger Röhm, Tobias Leonhard
Lichttechnisches Institut (LTI)
E-Mail: alexander.colsmann@kit.edu
Website: www.lti.kit.edu/opv

Effizientere, betriebssichere und langlebige LED-Leuchten

LEDs versprechen effiziente und kostengünstige Leuchten. Derzeit auf dem Markt befindliche Mid-Power-LEDs, LEDs mit moderater Leistungsdichte, erzielen beste Effizienzen bei niedrigen Kosten. Für eine große Leuchte müssen allerdings viele einzelne der kleinen Mid-Power-LEDs verschaltet werden. Bei einer reinen Serienschaltung ist schnell das Limit der Sicherheitskleinspannung erreicht und eine Parallelschaltung benötigt eine aktive Regelung der Ströme in den einzelnen Strängen. Die neue Schaltung teilt den Gesamtstrom einer LED-Stromquelle gleichmäßig auf die einzelnen Stränge der Parallelschaltung auf. ...

Das ermöglicht die Verschaltung sehr vieler kleiner und effizienter Mid-Power-LEDs zu einer großen, lichtstarken Lampe. Die Schaltung verursacht dabei nur geringe Verluste und kann kostengünstig direkt auf der LED-Platine integriert werden. Mit Hilfe der neuen Schaltung können große, lichtstarke Leuchten mit Mid-Power-LEDs aufgebaut werden und deutlich höhere Lichtausbeuten erzielt werden. So konnte die Lichtausbeute einer Straßenleuchte um 40 % gesteigert werden.

Ansprechpartner:
Michael Heidinger
Lichttechnisches Institut (LTI)
E-Mail: michael.heidinger@kit.edu

HTS CroCo – ein supraleitender Hochstromleiter

Supraleiter sind Materialien, deren elektrischer DC Widerstand unterhalb seiner Übergangstemperatur komplett verschwindet. Daher können mit supraleitenden Materialien verlustarme Energieübertragungskabel realisiert werden. Aufgrund der hohen Übergangstemperatur des Supraleiters REBCO und seiner hohen Stromtragfähigkeit bietet sich dieses Material für die energieeffiziente Übertragung hoher Ströme im Bereich von 10.000 Ampere und darüber hinaus an. ...

HTS CroCo ist ein am KIT entwickeltes supraleitendes Hochstrom-Leiterkonzept hoher Stromtragfähigkeit und Stromdichte. Das neu entwickelte Fertigungsverfahren erlaubt die einfache Herstellung großer Längen und unterschiedlicher Größen. Das HTS CroCo kann je nach benötigter Stromtragfähigkeit einzeln oder als mehradriges Kabel eingesetzt werden, um skalierbare Hochstromkabel für den DC Energietransport oder auch kompakte Hochstromleiter für große Hochfeldmagnete herzustellen.

Ansprechpartner:
Dr. Michael Wolf und Dr. Walter Fietz
Institut für Technische Physik (ITEP)
E-Mail: michael.wolf@kit.edu

ProLemo – Produktion effizienter Leichtbaumotoren

Für den Fahrzeugeinsatz sind bisherige Elektromotoren zu schwer, zu groß und zu teuer. Um sie dennoch für den Massenmarkt Elektromobilität einsetzen zu können, wurden im Verbundprojekt ProLemo innovative Serienfertigungs- und Leichtbautechnologien entwickelt. Durch den gezielten Einsatz von Leichtbaumaterialien (faserverstärkte Verbundwerkstoffe, Soft Magnetic Compounds) und eine besonders kompakte, automatisiert hergestellte Kupferdraht-Wicklung konnten gegenüber einem Referenzmotor gleicher Leistungsklasse Gewichtseinsparungen von insgesamt ca. 20 % erreicht werden. ...

Einsparungen wurden dabei vor allem am Rotorgewicht realisiert, wodurch ebenfalls das Trägheitsmoment um ca. 15 % reduziert werden konnte.
Besonders die Entwicklung eines Produktionsprozesses zur Herstellung von CFK-Stahl-Hybridwellen und eines Zwei-Komponenten-Spritzgussprozesses zur skalierbaren Fertigung von Leichtbaurotorscheiben aus Soft Magnetic Compound (SMC) trugen zu den erreichten Gewichtseinsparungen bei.

Ansprechpartner:
Wilken Wößner und Janna Hofmann
Institut für Produktionstechnik (wbk)
E-Mail: wilken.woessner@kit.edu

Hybride Klebverbindungen für Konstruktionsbauteile

An der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine (VAKA) am KIT wurde eine hybride Klebverbindung für Steck- und Überlappverbindungen entwickelt. Durch Kombination von anorganischen mit organischen Klebschichten erschließt die neuartige Klebung neue Dimensionen in der Fügetechnik von Konstruktionsbauteilen aus Stahl, Leichtmetallen oder Kunststoff. Die hybride Klebverbindung ist wesentlich kostengünstiger und tragfähiger sowie einfacher auszuführen als herkömmliche Klebverbindungen. Zudem weist die hybride Klebverbindung den Vorteil der flächigen Lasteinleitung ohne schädlichen Wärmeeintrag (wie beim Schweißen) sowie ohne Querschnittsschwächung (wie beim Schrauben) auf. ...

An der Versuchsanstalt des KIT wurde die hohe Leistungsfähigkeit dieser hybriden Verbindungstechnik in umfangreichen Untersuchungen belegt. Das KIT sucht Kooperationspartner zur Weiterentwicklung und Anwendung der neuen Klebtechnik sowie zum Piloteinsatz. Ansprechpartner

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Thomas Ummenhofer und Dr. Matthias Albiez (VAKA)
E-Mail: thomas.ummenhofer@kit.edu, matthias.albiez@kit.edu