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Sicherheit von Munition bei Transport und Lagerung
Lange Lagerung, extreme Umwelteinflüsse oder auch Beschuss gefährden die Sicherheit von Munition. Bei eng zusammengelagerter Munition besteht die Gefahr der Massenexplosion, deshalb sind in Krisengebieten Munitions-Depots strategisch wichtige Ziele. Um Raketentreibstoffe und Hochleistungsexplosivstoffe dafür insensitiv, also bei gleicher Leistungsfähigkeit sicherer zu machen, werden neue Formulierungen entwickelt. Neue Materialien und moderne Mischtechnologien erhöhen die Sicherheit Neue polymergebundene Sprengstoffe für fahrerlose Transportsysteme wie zum Beispiel Drohnen, besitzen niedrigere Empfindlichkeiten gegenüber mechanischen oder thermischen Belastungen. Das hat große Vorteile für den Transport und die Lagerung dieser Systeme. Dazu werden in der aktuellen Forschung und Entwicklung befindliche Materialien zum Teil mittels inerter Bestandteile unempfindlicher gemacht, oder komplett auf neue Materialsysteme, wie zum Beispiel TKX-50,…
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Mikroverkapselung – Eine Hülle mit Spezialfunktion
Ob als Säureschutz für Medikamente oder als Umhüllung von Saatgut bieten Mikroverkapselungen einen Schutz vor Umweltbedingungen und führen zu einer kontrollierten Freisetzung von Wirkstoffen. Auch für die Funktionalisierung energetischer Materialien beispielsweise zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit oder zur Optimierung der Abbrandeigenschaften wird das Verfahren eingesetzt. Mikroverkapselung mit Zusatzfunktion gegen Klimawandel Die Beschichtung von Saatgütern zum Schutz gegen Umwelteinflüsse ist seit vielen Jahren Stand der Technik. Aufgrund der in Europa zunehmenden Trockenperioden im Frühjahr, werden im Fraunhofer-internen Projekt SeedPlus zwei Funktionen in die das Saatgut umschließende Mantelstruktur eingebaut. Zum einen wird eine Wasserspeicherfunktion integriert, welche die Keimphase insbesondere dann unterstützt, wenn es zu wenig regnet, beziehungsweise um der zunehmenden Wasserknappheit zu begegnen.…
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Grüne Chemie
Die chemische Industrie ist in Deutschland unverzichtbar in einer Vielzahl industrieller Wertschöpfungsketten und wichtiger Impulsgeber für neue Produktentwicklungen. Die Branche steht vor großen Herausforderungen, um grüner und nachhaltiger zu werden. Dank moderner Prozesstechniken wie der Mikroverfahrenstechnik, lassen sich energieeffiziente Synthesen für neue und bekannte Rohstoffe schnell, sicher, material- und energiearm – und somit kostengünstig – entwickeln. Neben der Reaktionsführung bei gefahrgeneigten Syntheseprozessen, z.B. von landwirtschaftlichen oder Pharma-Produkten, eignen sich diese Verfahren insbesondere auch für die Digitalisierung, z.B. für die Anwendung von Machine-Learning-Algorithmen. Da in kurzer Zeit viele Prozessdaten unterschiedlicher Syntheserouten über integrierte Prozessanalysetools in Echtzeit erfasst werden, können chemische Prozesse deutlich effizienter werden. Produkte für die Landwirtschaft und die Pharmazeutische…
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BayWa r.e., Ampt und Fraunhofer ICT installieren europaweit einzigartiges System aus PV, Wind und Batteriespeicher
BayWa r.e. und Ampt, ein führendes DC-Optimizer-Unternehmen für große Photovoltaik-Systeme, haben erfolgreich ein einzigartiges System zur Direktkopplung von Photovoltaik (PV), Windkraft und Batteriespeicher innerhalb eines Microgrids auf dem Campus des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT in Pfinztal implementiert. BayWa r.e. hat drei neue PV-Dachanlagen sowie eine neue Freiflächenanlage installiert, um die Grünstrom-Nutzung vor Ort zu erhöhen. Die neuen Solaranlagen mit einer Gesamtleistung von 690 kWp sind ohne eigene Wechselrichter, sondern über die bestehende 2 MW-Windenergieanlage mit dem Stromnetz verbunden. Eine 10 MWh-Redox-Flow-Batterie komplettiert das Gesamtsystem. Technisch äußerst anspruchsvoll repräsentiert es eine fortschrittliche Anlagenkombination aus Direktkopplung von Wind- und Solarenergie, einschließlich Batteriespeicher, die in dieser Form in Europa einzigartig ist. Durch…
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Sicherstellung der Rohstoffversorgung bei neuentwickelten Explosivstoffen
Neuentwicklungen von Sprengstoffen, Treibstoffen, Zündstoffen und pyrotechnischen Sätzen sind wichtig, um bei weltweiten Bedrohungslagen in puncto Wirkung und Sicherheit Schritt zu halten. Die Verfügbarkeit von Rohstoffen für Explosivstoffe ist in Europa gering, der Markt ist ausgedünnt. Die Materialqualität von Rohstoffen außerhalb der EU ist unzuverlässig, die Lieferzeiten sind lang. Forschungsmaterialien sind kaum bis gar nicht verfügbar. Aktuelle Fragestellungen zur Erhöhung der Versorgungssicherheit Nitrocellulose (NC) stellt einen der bedeutendsten Ausgangsstoffe zur Herstellung von Treibladungspulvern und Raketenfesttreibstoffen dar. Für die Herstellung von Nitrocellulose wird Cellulose als Rohstoff benötigt. Für die Kleidungs- und Papierherstellung wird Baumwolle – und damit Cellulose – zwar in großen Mengen angebaut, die Hauptlieferanten sind jedoch in China und…
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Anforderungen an das sicherheitspolitische Handeln Deutschlands
Die sicherheitspolitische Lage in der Welt hat sich verändert. Das hat Auswirkungen auf die Nationale Sicherheitsstrategie Deutschlands und die Sicherheits- und Verteidigungspolitik der Bundesregierung. Mit der umfassenden Expertise auf dem Gebiet »Explosivstofftechnik und Sicherheit« trägt das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT seit seiner Gründung im Jahre 1959 zur Sicherung der Analyse- und Bewertungsfähigkeit des Bundesministeriums der Verteidigung BMVg bei. Bei der Entwicklung von Treib- und Explosivstoffen deckt das Fraunhofer ICT als einziges Forschungsinstitut auf deutschem Boden die gesamte Entwicklungskette ab. Diese Expertise prägt damit auch unsere Forschung für das Bundesministerium der Verteidigung. Zudem unterstützen wir die Industrie sowie öffentliche Einrichtungen bei der Bearbeitung aktueller Fragestellungen in den Themenfeldern innere und…
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Auszeichnung für neues Verfahren von Carbon-Recycling
Die Anwendung von Bauteilen aus Carbon, also kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen, nimmt stetig zu. Denn die Kunststoffe sind bei hoher Stabilität extrem leicht. Die Aufbereitung von Altbauteilen ist jedoch schwierig, weil die Carbonfasern für eine Wiederverwertung diese besonderen, positiven Eigenschaften verlieren. Ein Konsortium aus dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT und dem Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) ist es gelungen, aus den Rezyklaten (Altstoffe) einen Vliesstoff zu erzeugen, der zu geometrisch komplexen Bauteilen mit hohen Umformgraden und bei Bedarf mit Versteifungselementen verarbeitet werden kann. Für das neue Verfahren wurde das Konsortium in Salzburg mit dem 3. Platz in der Kategorie Forschung und Wissenschaft des AVK-Innovationspreis 2023 ausgezeichnet. „Das hebt das Anwendungspotenzial für Rezyklate…
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Thermoplastschaum aus dem 3D-Drucker
Das Fraunhofer ICT hat Thermoplastschäume mit sehr geringer Dichte entwickelt. Mittels 3D-Druck könnten daraus individuelle Leichtbauteile gefertigt werden. Weil es bisher problematisch war Schäume bei Additiven Produktionsverfahren einzusetzen, haben Forscher am Fraunhofer IPA eigens dafür eine Verschlussdüse entwickelt. Für Anwendungen kleiner Losgrößen und individuell angepasster Bauteile ist der 3D-Druck oft die wirtschaftlichste Lösung. Entsprechend kommen zunehmend neue Materialien mit neuen Eigenschaftsprofilen für additive Fertigungsverfahren auf den Markt. Gedruckte Schaumbauteile sind so eine neue Anwendung. Stand der Technik sind hier mit chemischen Treibmitteln beladene Filamente, die während des Druckvorgangs aufschäumen. Studien an mit chemischem Treibmittel versetztem Polylacticacid (PLA, zu Deutsch: Polymilchsäure) haben gezeigt, dass damit Schaumbauteile mit einer Dichte von etwa…
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Persönliche Vorlieben, soziale Beziehungen und angebotene Möglichkeiten bestimmen unser Mobilitätsverhalten
Die Mobilitätswende bedarf einer intelligenten Vernetzung aller Mobilitätsangebote. Neben einer besseren individuellen Mobilität bei weniger Verkehr ist die Reduktion der Umweltauswirkungen der Fahrzeuge und Mobilitätssysteme entscheidend. Digitalisierung und KI bieten dabei sowohl bei der Entwicklung, der Erprobung, der Validierung und der Vernetzung eine entscheidende Rolle. In KAMO (Kurzform für »Karlsruhe Mobility«) nehmen wir uns den aktuellen und zukünftigen Herausforderungen für Menschen, Unternehmen, Kommunen und der Umwelt durch Wissenstransfer, Praxisbeispielen und smarten Technologien an. Mobilität muss sich verändern – aber wie? Wie erreicht man Klimaneutralität möglichst rasch, bewahrt dabei die Lebensqualität und geht als Kommune nicht pleite? Um spielerisch den Wandel urbaner Mobilität bis 2050 zu gestalten, haben Fraunhofer, KIT und…
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Sustainable syntheses for the production of fine chemicals
The international research network "MiEl" aims to develop novel synthesis technologies that use renewable and sustainable electricity for the production of pharmaceuticals and other valuable chemicals. Electrochemical synthesis pathways are an efficient use of renewable energies. In the research net-work "MiEl" (Grant Agreement No. 101073003), led by the Fraunhofer Institute for Chemical Tech-nology ICT and funded by the Marie Sklodowska-Curie Program of the European Union, 12 interna-tional PhD students will develop electrochemical synthesis processes for mass production, applying concepts of microfluidic cells. To make the syntheses efficient and powerful, simulations and model-ling will accompany the system development. The technologies will be developed for industrial appli-cations in collaboration with relevant industry.…
