DFI-Magazin lab2industry 2020

Das DFI steht wie kaum ein anderes Institut für eine ausgeprägte »Interdisziplinarität unter einem Dach« und ist bestens aufgestellt, um mit seiner breiten Kompetenz den Wandel unserer Industriegesellschaft mitzugestalten.

Davon können Sie sich wieder mit einem Blick in unsere Labore – der Lektüre der vorliegenden Ausgabe unseres DFI-Magazins – selbst überzeugen.

Sie erfahren dabei unter anderem von verbesserten Werkstoffen für die energetische Biomassenutzung, zukunftsweisenden Batteriekonzepten und neuen biotechnologischen Stoffsynthesen ausgehend von CO2 oder Methanol.

Neue Korrosive Anforderungen durch Biomasse: Veränderte Lebensdauer von Werkstoffen

Dr. Mario Rudolphi

Parallel zur Entwicklung erneuerbarer bzw. alternativer Energiequellen aus Sonnenlicht und Wind wird die Stromerzeugung in Dampfkraftwerken auch in der näheren Zukunft einen wesentlichen Beitrag zur Energiegewinnung leisten. Dabei muss jedoch aufgrund dringender ökonomischer und ökologischer Anforderungen eine kostengünstigere und ökologisch verträglichere Art der Energiebereitstellung erreicht werden.

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Neue Korrosive Anforderungen durch Biomasse: Beschichtungssysteme als wirtschaftliche Lösung

Tobias Meißner

Die Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit unterschiedlicher Werkstoffe unter den geänderten euerungsbedingungen steht im Fokus aktueller Forschungsbestrebungen. Es zeigt sich, dass insbesondere die kostengünstigen ferritischen Stähle mit niedrigen Chrom- und Nickelgehalten unzureichende Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

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Interview »Ein umfassendes Angebot für Korrosion und Korrosionsschutz«

Prof. Dr.-Ing. Wolfram Fürbeth & PD Dr.-Ing. Mathias Galetz

Das DECHEMA-Korrosionszentrum bietet Werkstoff- und Korrosionsforschung aus einer Hand, von der Neuentwicklung von Werkstoffen und Schutzmaßnahmen über die Korrosionsuntersuchung und -prüfung bis zur Schadensaufklärung. Erfahren Sie mehr über das neue Angebot und die Leistungen im Interview mit Prof. Dr.-Ing. Wolfram Fürbeth und PD Dr.-Ing. Mathias Galetz, den Leitern des DECHEMA-Korrosionszentrum.

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Die Zink-Ionen-Batterie: Die heiss ersehnte, elektrisch wiederaufladbare Zelle?

Dr.-Ing. Jean-François Drillet

Neben Blei, Nickel und Lithium gehört Zink mit einer theoretischen Kapazität von 820 mAh pro Gramm zu den etablierten aktiven Materialien für elektrochemische Energiespeichersysteme. Bereits 1866 wurde die erste kommerziell erhältliche Zink-Batterie von Georges-Lionel Leclanché patentiert und kurz darauf für die Energieversorgung des Telegraphen in Belgien eingesetzt. Das galvanische Leclanché-Element besteht aus einer amalgamierten Zink-Anode und einer Mangan-Kohlenstoff-Kathode.

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Langzeituntersuchungen an Flow-Batterien mit neuem Greenlight-Teststand

Dr. Claudia Weidlich

Der von der Bundesregierung geplante Umbau der deutschen Energieversorgung stellt Wissenschaft und Gesellschaft vor große Herausforderungen. Im Bereich Energiespeicher sind signifikante Fortschritte notwendig, um mit dem aus erneuerbaren Energien erzeugten und nur diskontinuierlich verfügbaren Strom eine zuverlässige Energieversorgung sicherzustellen. Hier gewinnen Flow-Batterien als aufstrebende Technologie zur kostengünstigen Energiespeicherung mit einfacher Skalierbarkeit, gutem Wirkungsgrad und geringer Selbstentladung zunehmend an Bedeutung.

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Let the Sunshine in! Batterien direkt im Sonnenlicht aufladen

Dr. Jonathan Bloh

Die kommende Energiewende drängt nach einer Lösung, erneuerbare Energie abrufbar zu machen. Das DFI forscht an einer »All-in-One-Lösung«: Eine Solar-Batterie, die Sonnenenergie eigenständig umwandelt und in Form von Flüssigkeiten speichert.

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BMBF-Projekt »MIKE« vor erfolgreichem Abschluss

Franziska Enzmann, Dr.-Ing. Dirk Holtmann

Die Stromerzeugung durch erneuerbare Energien weist häufig einen entscheidenden Nachteil auf: Sie unterliegt zeitlichen Schwankungen. Daher ist es in Zeiten der Energiewende notwendig, kurz- und langfristige Energiespeicher zu entwickeln, damit Stromspitzen aufgefangen und Zeiten geringerer Stromproduktion überbrückt werden können. In der Power-to-Gas Technologie wird der überschüssige Strom genutzt, um gasförmige Energieträger, beispielsweise Wasserstoff und Methan, herzustellen.

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ElektroDeHalo – Adsorption und Elektrochemischer Abbau von halogenierten Schadstoffen

Robin Kupec

Halogenierte organische Verbindungen finden vom Einsatz als Emulgatoren und Flammschutzmittel in der chemischen Industrie bis zum Pestizid in der Landwirtschaft eine breite Anwendung. Dabei gelangen diese Stoffe in die Umwelt und können sogar im Grundwasser nachgewiesen werden. Konventionelle Kläranlagen sind nicht in der Lage, diese Chemikalien zu entfernen, und die Verbindungen reichern sich in der Umwelt an (Bioakkumulation).

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Methanol-Basierte Biotechnologie

Dr. Markus Buchhauopt, Prof. Dr. Jens Schrader

Methanol ist mit einer weltweiten Produktion von ca. 80 Millionen Tonnen pro Jahr eines der wichtigsten Zwischenprodukte der chemischen Industrie. Hergestellt wird es nahezu ausschließlich mittels eines hocheffizienten Prozesses aus Synthesegas, das momentan noch überwiegend aus fossilen Rohstoffen wie Kohle und Erdgas stammt. An alternativen Prozessen zur Bereitstellung von Synthesegas und damit auch Methanol aus nachwachsenden Rohstoffen oder sogar CO2 wird jedoch in Wissenschaft und Industrie bereits intensiv geforscht.

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Biofilme an Anoden und Extrazelluläre Polymere Substanzen

Dr. Markus Stöckl

Die Arbeiten an bioelektrochemischen Systemen (BES) stellen seit vielen Jahren einen gruppenübergreifenden Forschungsschwerpunkt am DECHEMA-Forschungsinstitut (DFI) dar. Dabei arbeiten die beiden Arbeitsgruppen Industrielle Biotechnologie und Elektrochemie in einem interdisziplinären Team eng zusammen.

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