Archiv der Kategorie: Physik, Chemie, Technik

PREFA-Fassade verleiht Berliner Reihenhäusern Hollywood-Flair

PREFA-Fassade verleiht Berliner Reihenhäusern Hollywood-Flair

Architektentrio von GRAFT aus L.A. setzt auf PREFA-Sonderformat

Teltown: 92 Eigenheime mit PREFA
Teltown: 92 Eigenheime mit PREFA
[ Fotos, PDF ]

Marktl (pts006/02.03.2015/09:30) – Man könnte auch
"Vorstadtsiedlung" dazu sagen. Aber eigentlich sind die 92 Wohneinheiten
im brandenburgischen Teltow architektonische Skulpturen auf
internationalem Niveau. Vor den Toren Berlins hat das Architektentrio
von GRAFT 2014 für den Bauherren Deutsche Eigenheim ein Projekt
realisiert, das Siedlungshäuser für einen schmalen Geldbeutel mit einem
gehörigen Schuss Internationalität versieht.

Die deutschen Stararchitekten mit Sitz in L.A. und
Berlin haben schon für Traumfabrik-Hochkaräter wie zum Beispiel Brad
Pitt geplant. In Teltow bauten sie für den deutschen "Otto
Normalverbraucher". Für ihre städtisch coolen, aber gleichzeitig
naturnahen Entwürfe setzen sie auf Materialien, die hohe technische
Performance mit optischem Facetten-Reichtum verbinden. Hauptdarsteller
sind Dachplatte und Wandraute von PREFA, die bei der Fassaden- und
Dachgestaltung der "Teltown"-Module die Hauptrolle spielen.

Teltown: Alles Fassade!

L. A und Berlin: Eine spannende Mischung, aus der GRAFT
Architects – Lars Krückeberg, Wolfram Putz und Thomas Willemeit – mit
experimentierfreudigen Entwürfen und ihrer avantgardistischen
Formensprache eine weltweit erfolgreiche Marke gemacht haben. Das Trio
gründete sein erstes Büro in L.A., 2001 ließen sie sich mit einer
Dependance in Berlin nieder. Einer ihrer neuesten Coups ist die
Reihenhaussiedlung "Teltown" in Brandenburg.

The Oscar goes to Teltown

Das Skulpturale in der Architektur hat die
internationalen Stararchitekten mit Homebase L.A. immer schon
fasziniert. Um diesen Effekt auch im Berliner Vorort Teltow zu
erreichen, haben Lars Krückeberg & Co die 92 Einheiten der "Teltown"
mit einer silber-metallisch anthrazitfarben schimmernden Hülle "made by
PREFA" ummantelt. "Wir haben nach einem Material gesucht, das Dach und
Wand gleichsam zu bekleiden und verbinden vermag."

Gefunden haben sie die Wandraute von PREFA, die in
einem Sonderformat, der Großraute 56 x 56 cm, zum Einsatz kam. Überzeugt
haben die Architekten technische Performance und
Verarbeitungsmöglichkeiten des Materials, die es ermöglichte, die
Fassade quasi "um die Ecke zu wickeln". Die Verarbeitung des Materials
besorgt Firmenchef Peter Ness persönlich, der die Großrauten aus
Coilware eigenhändig gekantet hat.

Vorgehängte, hinterlüftete Fassadenlösung mit PREFA-Sonderformat

Im Fassadenbereich wird eine vorgehängte, hinterlüftete
Fassadenkonstruktion ausgeführt. Dadurch entstand ein optimaler
Witterungsschutz. Der Fassadenaufbau wurde klassisch mit
Verankerungsgrund, Metallunterkonstruktion mit Thermostop, Wandhaltern
und Tragprofilen, Dämmung und Bekleidung, die auf einem
Trapezblechprofil als Tragschicht montiert wurde, ausgeführt.

92 Reihenhäuser: Jedes individuell mit ganz eigener Identität

Krückeberg erklärt die Erfolgsformel von GRAFT: "Es
geht darum, Dinge zusammenzuführen. Für dieses Projekt hieß das, mit
interessanten Materialien zu arbeiten, Wohngesundheit zu schaffen und
einen hohen Bezug zur Natur herzustellen. Das ist das Bodenständige. Das
andere ist gelerntes Wissen darüber, wie Identität und Eigentum
funktionieren." Ziel war es, jedem der 92 Häuser eine eigene Identität
und ein individuelles Erscheinungsbild zu geben – und das mit einem
Budget der Kategorie "Fertigteilhaus".

Was wie die Quadratur des Kreises klingt, ist mit dem
Facetten-Reichtum der PREFA Wandrauten und Dachplatten ein
"oscar-verdächtiges" Stück Städtearchitektur geworden. Denn sie
erlaubten verschiedene Fassadenvarianten – innerhalb einer vorgegebenen
Typologie.

Schönheit macht Sinn

Schönheit ist für die Architekten von GRAFT http://www.graftlab.com kein Selbstzweck, stellt Lars Krückeberg klar: "Wir glauben, dass
Schönheit dazu führt, dass Identität entsteht und damit eine soziale
Nachhaltigkeit." Eine Ansicht, die er mit einem seiner prominentesten
Kunden und Partner teilt: Brad Pitt. Zusammen mit dem Hollywood-Megastar
hat GRAFT das Wiederaufbauprojekt "Make it Right" in New Orleans
gestartet und baut dort 150 neue Häuser. Jedes ein Unikat.

Produktbox PREFA Dachplatte

Material beschichtetes Aluminium, 0,7 mm stark
Größe 600 x 420 mm in verlegter Fläche
Gewicht 2,3kg/m2
Beschichtung Zweischicht-Einbrennlackierung silber-metallic und anthrazit (Pulverbeschichtung nach RAL oder NCS)
Befestigung 2 Stk. Aluminium-Patenthafte pro Dachplatte 0 8 Hafte pro m2
Verlegung Auf Vollschalung mind. 24 mm oder Lattung 30 x 50 mm

Architekten-Empfehlung:

"Wir glauben, dass Schönheit dazu führt, dass Identität entsteht und damit eine soziale Nachhaltigkeit."

Lars Krückeberg

GRAFT Gesellschaft von Architekten
http://www.graftlab.com

PREFA im Überblick

Die PREFA Aluminiumprodukte GmbH ist europaweit seit über 65 Jahren mit
der Entwicklung, Produktion und Vermarktung von Dach- und
Fassadensystemen aus Aluminium erfolgreich. Insgesamt beschäftigt die
PREFA Gruppe über 400 MitarbeiterInnen. Die Produktion der über 6.000
hochwertigen Produkte erfolgt ausschließlich in Österreich und
Deutschland. PREFA ist Teil der Unternehmensgruppe des Industriellen Dr.
Cornelius Grupp, die weltweit über 6.000 Mitarbeiter in über 30
Produktionsstandorten beschäftigt.

Warum Innovationen nichts Neues sein müssen

Innovationen müssen das Rad nicht neu erfinden

Ein riesengroßer
Unterschied zwischen östlicher Philosophie, die teilweise auf Konfuzius
zurückgeht, beseht darin, dass Chinesen, Koreaner und Japaner das Rad
niemals neu erfinden müssen, wenn von Innovation gesprochen wird. Für
diese Völker ist wichtig, dass sie besser werden als ihr Meister. Damit
gewinnt der kreative Asiate mehr Ansehen als wenn er eine völlig neue
Innovation entwickelt. Für ihn ist es wichtig, dort anzusetzen, wo er
das Produkt oder die Technologie verbessern kann.

Der folgende Bericht Warum Innovationen nichts Neues sein müssen von … bestätig meine Beobachtung

Ihr Jean Pütz

Innovation bedeutet NICHT das Rad neu erfinden

Viele Leute verstehen unter Kreativität, etwas ganz und gar Neues zu
schaffen. Demnach wäre eine Innovation dann etwas noch nie Dagewesenes,
das total Neue.

Aus diesem Glauben heraus stammt auch der berühmte Killersatz, den
Sie alle kennen: Sie haben eine gute Idee, die das Unternehmen einen
Schritt voran bringen könnte, doch dann sagt jemand im Brustton der
Überzeugung: „Das ist doch nichts Neues!“ – Ich hasse diesen Satz! Er nervt!

Vielmehr bin ich davon überzeugt, dass Kreativität das Kombinieren
von bereits Gegebenem ist. Das Schöpferische im schumpeterschen Sinne
ist nichts anderes als eine weitere Kombination bestehender Elemente,
die in dieser neuen Mischung einen Wert schaffen.

“Kombinatorische Revolution” oder auch “Recombinant Growth”

Ich bin nicht die Einzige, die auf diesen Punkt hinweist. Erik Brynjolfsson und Andrew McAfee, die Autoren von „The Second Machine Age“, nennen das eine “kombinatorische Revolution”. Schöner Begriff!

Und der Ökonom Martin Weitzman bezeichnet das Ergebnis als „Recombinant Growth“.
Er weist darauf hin, dass Innovationen niemals aufgebraucht sind.
Natürlich, das Penicillin oder die Gravitation kann man nur einmal
entdecken, aber im strengen Sinne ist das eben auch keine Innovation,
sondern eine Entdeckung. Weitzman spricht von „Seed Ideas“, von Ideenkeimen, die unerschöpfliche Neukombinationen ermöglichen.

Auf das beste Rezept kommt es an

Ein Beispiel: Seit es PCs gibt, gibt es auch
digitale Karten. Das ist der erste Baustein. Seit es Navigationsgeräte
gibt, sind GPS-Daten frei verfügbar. Das ist der zweite Baustein.
Soziale Daten und Vernetzungen gibt es weltweit, seit es Facebook und
Twitter gibt. Das ist der dritte Baustein. So, und nun kommen die
Innovatoren von WAZE und schaffen mit ihrer genialen Navigations-App die Kombination aus diesen drei Bausteinen. Daran ist nichts Neues. Aber es ist eine großartige Innnovation!

Die größte Wertschöpfung entsteht immer aus der aktuell besten Mischung von Bestehendem – das heißt: Wir leben im Wettbewerb um das beste Rezept.

Jeder Koch und jeder Künstler weiß das: Die Zutaten, die Noten, die
Farben sind immer die gleichen. Aber das Ergebnis kann immer wieder neu
und einzigartig sein – je nach Qualität von Rezept und Ausführung.

Was für Köche und Künstler gilt, das gilt auch für Unternehmen – und
damit auch für uns alle! Es wird immer wichtiger, uns selbst als
produktive und kreative Wertlieferanten zu positionieren. Das heißt:
Wertlieferant ist nicht derjenige, der die Anweisungen des Chefs am
schnellsten und genauesten ausführt. Vielmehr entsteht echter Wert dann, wenn wir aus der Fülle unseres Wissens und unserer Erfahrung neue Kombinationen entstehen lassen und diese in nützliche Anwendungen übersetzen. In einem Zug!

Entdecker, Abenteurer und Forscher in einem – das wird künftig Alltag sein!

Wärmequelle Luft – Da steckt noch mehr drin

„Wärmequelle Luft – Da steckt noch mehr drin“

Hochschule Luzern stellt Forschungsprojekt zur Effizienzsteigerung vor

Berlin/Luzern, 19. Juli 2011. Der Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V. hat heute Fachjournalisten und Branchenexperten aus Deutschland, Österreich und der Schweiz in Luzern über die Potenziale von hocheffizienten Luft/Wasser-Wärmepumpen informiert. Professor Dr. Beat Wellig, Hochschule Luzern, berichtete dabei über das Forschungsprojekt „Effiziente Luft/Wasser-Wärmepumpen durch kontinuierliche Leistungsregelung“.

„Schon heute überzeugen Wärmepumpen als multifunktionelle Technologie im Alt- und Neubau wie auch in industriellen Anwendungen“, betont Karl-Heinz Stawiarski, Geschäftsführer des BWP. Allerdings laste auf Luft/Wasser-Wärmepumpen vielfach ein negatives Image als „Energiefresser“ – trotz des großen Marktpotenzials. Die Hochschule Luzern erarbeitet daher mit den Projektpartnern von Emerson Climate Technologies GmbH und Ziehl-Abegg Schweiz AG in einem vom schweizerischen Bundesamt für Energie (BFE) geförderten Forschungsprojekt breit anwendbare Auslegungs- und Planungsgrundlagen für effiziente, betriebssichere und wirtschaftliche Luft/Wasser-Wärmepumpen mit kontinuierlicher Leistungsregelung. „Das Projekt liefert beeindruckende Ergebnisse. Diese nehmen wir als Anlass, um ein Zeichen für das enorme Leistungsvermögen der Luft/Wasser-Wärmepumpe zu setzen“, so Stawiarski weiter.

Bei Ein/Aus-geregelten Luft/Wasser-Wärmepumpen hängt die Effizienz vor allem von der ungünstigen Betriebscharakteristik ab, welche aus den Eigenschaften des drehzahlkonstanten Kompressors resultiert. Mit steigender Umgebungstemperatur nimmt die erzeugte Heizleistung zu statt ab, die Temperaturdifferenzen in Verdampfer und Kondensator erhöhen sich und die Effizienz sinkt. Um eine deutliche Effizienzsteigerung zu erreichen, muss die Regelstrategie der Wärmepumpe so geändert werden, dass die erzeugte Heizleistung kontinuierlich an die erforderliche Heizleistung angepasst wird. Die Forscher entwickelten durch Simulationen und Experimente eine Regelung, die je nach Umgebungszustand und Heizbedarf des Gebäudes den Kältemitteldurchsatz und die Ventilatordrehzahl regelt, das jeweils optimale Abtauverfahren (Prozessumkehr, Ventilatornachlauf) auswählt und die Abtauung zum optimalen Zeitpunkt einleitet beziehungsweise beendet.

Erste Testergebnisse mit dem Prototyp einer nach diesem Verfahren leistungsgeregelten Luft/Wasser-Wärmepumpe zeigen nun, dass die kontinuierliche Anpassung der erzeugten an die erforderliche Heizleistung tatsächlich die Effizienz auffällig steigert – und zwar um 20 bis 50 Prozent im Vergleich zu Ein/Aus-geregelten Anlagen. Voraussetzung dafür ist der Einsatz von Kompressoren und Ventilatoren mit geeignetem Teillastverhalten, weiten zulässigen Regelbereichen und hohen Teillast-Wirkungsgraden.

Je höher die Effizienz von Wärmepumpen, desto geringer der Primärenergieverbrauch und die CO2-Bilanz. Hocheffiziente Wärmepumpen sind damit ökologisch zukunftsweisend und helfen zudem, Heizkosten zu sparen. „Die Ergebnisse des Forschungsprojektes sind phänomenal. Das zeigt einmal mehr, wie wichtig es ist, in die weitere Forschung und Entwicklung dieser zukunftsweisenden Technologie zu investieren“, resümiert Stawiarski.

Licht-Tsunami im Supraleiter

Licht-Tsunami im Supraleiter

Supraleiter sind Materialien, die elektrischen Strom ohne Verluste leiten. Einem internationalen Forscherteam um Professor Andrea Cavalleri vom Max-Planck Institut für die Struktur und Dynamik der Materie ist es am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) gelungen, mit einem starken Terahertz-Laser diese widerstandsfreie Leitung gezielt zu beeinflussen. Das sehr präzise Licht des Lasers wird zu einem Wirbel, der sich ähnlich einem Tsunami durch den Supraleiter bewegt. Die Ergebnisse erscheinen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature Materials“.

Bei ihrem jüngsten Experiment untersuchten Prof. Andrea Cavalleri vom Max-Planck Institut für die Struktur und Dynamik der Materie am Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) in Hamburg und Dr. Michael Gensch vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf mit weiteren Kollegen vom HZDR, aus Großbritannien und Japan, ob und wie man die Supraleitung gezielt kontrollieren kann. Das Ziel ihrer Forschungen ist, supraleitende Materialien für neue Technologien besser nutzbar zu machen, beispielsweise für die Verarbeitung von Informationen. Dazu ist es besonders wichtig, die Sprungtemperatur mit einem besseren Verständnis der zugrundeliegenden Phänomene zu erhöhen, wobei Sprungtemperatur bedeutet, dass Materialien unterhalb dieses Wertes supraleitend sind. Die meisten Supraleiter funktionieren auch heute nur bei sehr tiefen Temperaturen.

Moderne Hochtemperatur-Supraleiter sind typischerweise Festkörper, die aus einem Stapel dünner Schichten aufgebaut sind, ähnlich wie die Seiten in einem Buch. Die Schichten sind leitfähig und transportieren Strom. Von Schicht zu Schicht kann jedoch bei Raumtemperatur kein Strom fließen, weil sich die Elektronen, die für den Stromfluss verantwortlich sind, nur in der jeweiligen Schicht frei bewegen können. Wird nun solch ein Schichtstapel tief genug gekühlt, setzt Supraleitung entlang aller Richtungen ein. Doch es gibt einen Unterschied: Während die Elektronen in der Schicht einfach ohne Verluste fließen, können die Elektronen sich nun auch von Schicht zu Schicht bewegen, indem sie durch die isolierenden Zwischenbereiche „tunneln“. Dr. Gensch erläutert: „Schon die Geometrie legt nahe, dass es sich innerhalb der Schicht und zwischen den Schichten um andere Mechanismen von Supraleitung handeln muss. Uns hat interessiert, wie die Elektronen diese Eigenschaft vertikal von Schicht zu Schicht transportieren bzw. ob wir diesen Transport kontrollieren können, ohne die Supraleitung in den horizontalen Schichten zu stören.“

Für ihre Experimente nutzten die Forscher einen der beiden Freie-Elektronen-Laser (FELBE) im HZDR, der Laserblitze einer bestimmten, frei einstellbaren Wellenlänge zwischen dem Infrarot und den Mikrowellen erzeugt. Wenn solch ein kurzer Terahertz-Blitz in der richtigen Frequenz die Materialschichten des Supraleiters durchdringt, schaltet er die Supraleitung sehr gezielt und lokal ab, indem er direkt die Tunneleigenschaften der Elektronen zwischen den supraleitenden Schichten ändert. Im Detail erzeugt das Licht ein Paar von entgegengesetzt drehenden Wirbelströmen, die normal leitend sind. Diese Wirbel bewegen sich dann mit dem Licht durch den Supraleiter. Es formt sich eine sogenannte Soliton-Welle. Das besondere dieser Wellen: Sie behalten unabhängig von Störstellen im Supraleiter immer ihre Form. Dies ist vergleichbar mit dem Verhalten bekannter Soliton-Wellen – wie beispielsweise Tsunamis –, deren Form auch nicht durch Versetzungen oder Unebenheiten am Boden beeinflusst wird.
Die sich durch den Supraleiter bewegenden Wirbel ändern auch die optischen Eigenschaften des Materials – es wird ein wenig durchsichtig. Zwar nicht für sichtbares Licht, aber für Wellenlängen ganz in der Nähe der Terahertz-Strahlung. Die Laserblitze sind jeweils nur einige Pikosekunden, also billionstel Teile einer Sekunde, lang, sodass die Wissenschaftler alle Vorgänge – wie das Aufkommen der Wirbel und deren Soliton-Bewegung – direkt auf dieser sehr schnellen Zeitskala beobachten können. Ähnliches war der Gruppe um Prof. Cavalleri im Prinzip schon einmal vorher gelungen. Allerdings ließ sich die Supraleitung zwischen den Schichten da nur sehr schnell hintereinander komplett aus- und wieder anschalten. Das Experiment in Dresden konnte nun erstmalig die Supraleitung sehr gezielt und vor allem auch lokal abschalten – und diesen Zustand fast zehnmal so lange stabilisieren.

Insbesondere erwarten die Physiker durch die lichterzeugten Wirbel im Supraleiter eine Reihe neuer Anwendungen. Da sie sich durch den Kristall ja wie beim Tsunami unabhängig von Störungen bewegen, eignen sich diese Wirbel hervorragend, um Informationen darin zu speichern und zu transportieren. Ganz ähnlich wie bei Soliton-Wellen verläuft etwa auch der Informationstransport in der DNA. Die in dem Experiment gefundene und demonstrierte Kontrolle der Wirbel mit Laserlicht lässt die Physiker um Prof. Cavalleri jedenfalls schon von neuen Möglichkeiten der Informationsverarbeitung in Supraleitern träumen.

Supraleiter im Dauerfeuer

Intensive Pulse im unsichtbaren Terahertz-Bereich (0,1 – 10 THz) wecken seit einigen Jahren ein enormes Interesse bei Wissenschaftlern, die sogenannte komplexe Materialien wie Hochtemperatur-Supraleiter untersuchen. Der Grund dafür sind die besonderen Eigenschaften dieser langwelligen Strahlung, deren Wellenlängen zwischen 0,03 und drei Millimetern liegen. Erst seit einigen Jahren stehen dafür ausreichend starke Quellen zur Verfügung. Die stärksten Terahertz-Pulse erzeugen Geräte, die durch Elektronenbeschleuniger angetrieben werden.

Auf einen besonders wichtigen Typ für die Materialwissenschaften hat sich das HZDR im ELBE genannten Zentrum für Hochleistungs-Strahlenquellen spezialisiert. Während andere Geräte nach einer kleinen Serie superkurzer Laserblitze eine Pause einlegen müssen, können die ELBE-Quellen auf Dauerfeuer bleiben. Erst diese kontinuierliche Abfolge von Pulsen aber ermöglicht die Genauigkeit, die Forscher wie Dr. Gensch und ihre Messgäste wie Prof. Cavalleri für ihre Analysen brauchen. Um zukünftig den ganzen Spektralbereich bis hin zu 0,1 Terahertz bzw. drei Millimetern Wellenlänge mit noch intensiveren Pulsen abzudecken, baut das HZDR unter der Leitung von Dr. Gensch eine neue, superradiante Terahertz-Quelle namens TELBE auf. Superradianz bedeutet vereinfacht ausgedrückt, dass äußerst intensives Licht in einem lawinenartig kurzen Prozess entsteht, ohne dass dabei – wie etwa bei einem Freie-Elektronen-Laser – Spiegel als Resonatoren benötigt werden. TELBE wird in den nächsten Jahren mit Unterstützung von Nutzern in Betrieb genommen und getestet. Die Forscher hoffen darauf, damit weitere wichtige Ergebnisse auf dem Gebiet der Materialforschung, aber auch der Lebenswissenschaften, zu erzielen.

Quantenpunkt-Spektrometer en miniature

Quantenpunkt-Spektrometer passt jetzt ins Handy

Minigerät ermöglicht schnelle Analyse von Gewebe- und Urinproben

QD-Spektrometer: Illustration des Druckprozesses (Foto: MIT/Mary O'Reilly)
QD-Spektrometer: Illustration des Druckprozesses (Foto: MIT/Mary O’Reilly)

Cambridge (pte002/03.07.2015/06:05) –

Forscher haben ein Spektrometer entwickelt, das so klein ist, dass es in
eine Handy-Kamera passt. Mithilfe der Quantenpunkt(QD)-Technologie ist
es ihnen gelungen, ein winziges Gerät zu erschaffen, mit dem Krankheiten
diagnostiziert werden können, vor allem Hauterkrankungen. Die Forscher
Jie Bao und Moungi Bawendi stammen vom MIT http://web.mit.edu .

Spektrometer sind normalerweise große Geräte, die die
Eigenschaft des Lichts messen und in physikalischer, chemischer und
biologischer Forschung eingesetzt werden. Anwendungsgebiete sind das
Studieren atomarer Prozesse und Energielevels oder die Analyse von
Gewebeproben. Optische Instrumente wie Beugungsgitter nehmen viel Platz
in den Geräten ein. Um Miniaturspektrometer zu entwickeln, mussten die
optischen Elemente ersetzt werden.

Filterfähigkeit der Quantenpunkte ausgenutzt

Bao und Bawendi griffen zu Quantenpunkten, einer Art
von Nanokristallen, die durch unterschiedliche Mischverhältnisse der
Grundkomponenten verschiedene elektrische Eigenschaften annehmen. Diese
Unterschiede werden als Bandlücke bezeichnet, die bestimmt, welche
Wellenlängen des Lichts jeder Punkt absorbiert. Quantenpunkte werden
bereits in der Kennzeichnung von Zellen und in neuen Typen von
TV-Bildschirmen eingesetzt, die lediglich die Fluoreszenz der
Quantenpunkte ausnutzen.

Das Miniaturspektrometer nutzt hingegen die
Filterfähigkeit der Quantenpunkte aus. Diese werden als dünner Film
gedruckt und auf einem Lichtsensor angebracht, wie zum Beispiel einem
ladungsgekoppelten Bauelement, das in Handy-Kameras eingesetzt wird. Mit
einem Algorithmus wird die Anzahl der Photonen, die von jedem Filter
absorbiert werden, berechnet, wodurch die Intensität und Wellenlänge der
ursprünglichen Lichtstrahlen berechnet werden können.

Viele Einsatzmöglichkeiten für winziges Gerät

"Die zentrale Komponente solcher Spektrometer – die
Quantenpunkten-Filterreihe – wird durch lösungsbasierte Verarbeitung und
Druck hergestellt, wodurch eine signifikante potenzielle
Kostenreduktion ermöglicht wird", freut sich Bao. Durch diese
kostengünstige Anwendung könnten die Spektrometer in kleinen
Handheld-Geräten Hautveränderungen oder Urinproben analysieren. Sie
könnten auch die Belastung der Haut durch verschiedene Frequenzen des
ultravioletten Lichts messen, die sich stark in ihrer Schädigungskraft
der Haut unterscheiden.

"Bawendi und Bao haben einen sehr schönen Weg gezeigt,
wie man die kontrollierte optische Absorption von
Halbleiter-Quantenpunkten für Miniaturspektrometer ausnutzen kann. Sie
demonstrieren ein Spektrometer, das nicht nur klein ist, sondern auch
einen hohen Durchsatz und eine hohe spektrale Auflösung hat, was noch
nie zuvor geschafft wurde", lobt der nicht an der Studie beteiligte
Physikprofessor Feng Wang von der University of California at Berkeley http://berkeley.edu .

Hightech-Scheinwerfer dämpfen Lichtstrahl

pte20140916003 Produkte/Innovationen, Forschung/Technologie

"Smart Headlights" verhindern Blenden im Verkehr

Hightech-Scheinwerfer dämpfen Lichtstrahl, sobald sich Fahrer nähert

Pittsburgh/Wien (pte003/16.09.2014/06:10) – Forscher der Carnegie Mellon University http://cmu.edu haben ein "Smart Headlight System" entwickelt, das die Straße
ausleuchtet, ohne dabei andere entgegenkommende Fahrer zu blenden. Wenn
sich ein Auto nähert, werden jene Lichtstrahlen gedämpft, welche die
Augen des Fahrers erreichen würden. Die Technologie besteht aus einer
Kamera sowie einem Strahlteiler, um die Entfernung anderer Fahrzeuge
präzise festzustellen.

Serienreife bis 2030

Geblendet werden ist aus Sicht des VCÖ ein Problem im Straßenverkehr.
"Autofahrer, die vom Entgegenkommenden geblendet werden, sehen für
Sekundenbruchteile nicht, was direkt auf ihrer Fahrbahn passiert. Das
kann fatale Folgen haben", erklärt Christian Gratzer, Sprecher des VCÖ –
Mobilität mit Zukunft http://vcoe.at , im Gespräch mit pressetext.

"Alle Maßnahmen, die dazu führen, dass Scheinwerfer nicht blenden, sind
deshalb zu begrüßen", so der Experte weiter. Das Smart Headlight System
könne wesentlich dabei helfen, das Problem des Geblendetwerdens zu
verringern. "Ich kann mir sogar vorstellen, dass derartige Systeme im
Jahr 2030 der Standard sind", resümiert Gratzer.

Fahrspuren deutlicher

Dieses Hightech-System schont nicht nur die Augen der entgegenkommenden
Fahrer, sondern verbessert auch die Sicht bei schlechten
Wetterbedingungen wie bei Regen oder einem Schneesturm. Zusätzlich
werden Fahrspuren, Markierungen und Gehwege deutlich hervorgehoben. Das
System gibt sogar optische Frühwarnungen ab, wenn sich ein Hindernis
nähert.

Die programmierbaren Scheinwerfer werden seit 2012 an der Carnegie
Mellon University weiterentwickelt. Der aktuelle Prototyp ist zehnmal
schneller als das Originalmodell und ist erstmals mit einem Fahrzeug,
welches sich mit hoher Geschwindigkeit im regulären Straßenverkehr
bewegt, getestet worden. Das Smart Headlight System soll bereits im Jahr
2020 erhältlich sein.

Physiker schießen Mini-Asteroiden mit Lasern ab

Physiker schießen Mini-Asteroiden mit Lasern ab

Experimente sollen Abwehr gefährlicher Brocken aus dem All simulieren

Horror-Szenario: Ein Asteroid rast auf die Erde zu (Foto: pixabay.com/MasterTux)
Horror-Szenario: Ein Asteroid rast auf die Erde zu (Foto: pixabay.com/MasterTux)

Moskau (pte012/14.03.2018/11:30) –

Wissenschaftler der Föderalen Agentur für Atomenergie Russlands, Rosatom http://rosatom.ru , haben gemeinsam mit Kollegen des Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT) http://mipt.ru künstliche Mini-Asteroiden erschaffen, die sie bei Laborversuchen mit
Laserstrahlen beschießen. Zweck der Übung ist die maßstabgetreue
Simulation des Effekts einer gezielten nuklearen Explosion, mit der es
nach Meinung der Forscher möglich sein soll, gefährliche Objekte zu
zerstören, die in direktem Kollisionskurs auf die Erde zusteuern. Der im
Experiment erprobte Ansatz soll genaue Angaben dazu liefern, wieviel
Explosionsenergie notwendig ist, um Asteroiden mit bestimmten Größen
auszuschalten und in ungefährliche kleinere Brocken zu zerschießen.

"Aufprall könnte alles Leben auslöschen"

"In der Wissenschaft werden normalerweise solche
Himmelskörper als Asteroiden bezeichnet, die einen Durchmesser von
mindestens einem Meter haben", stellen die russischen Forscher klar. Auf
der anderen Seite der Skala gebe es aber auch Objekte, die 900
Kilometer groß sind. "Wenn solche Giganten mit einer Geschwindigkeit von
20 Kilometern pro Sekunde durch das All schießen, könnten sie beim
Aufprall auf die Erde alles Leben auf dem Planeten auslöschen", betonen
die Experten.

Um ein solches Schreckensszenario zu verhindern, gibt
es im Prinzip zwei Möglichkeiten: Entweder man kann den Asteroiden
umleiten oder er wird in mehrere kleine Teile zerschossen, von denen die
meisten in der Atmosphäre verglühen. "Wir wollten uns die zweite
Möglichkeit genauer anschauen und haben versucht, die Effekte, die durch
eine starke Schockwelle nach einer Nuklearexplosion auf der
Asteroidenoberfläche entstehen, zu simulieren", so die Wissenschaftler.

Drei Megatonnen für 200-Meter-Asteroid

Für seine Experimente musste das Team aus Rosatom- und
MIPT-Physikern zunächst kleine Mini-Asteroiden kreieren. "Die chemische
Zusammensetzung, Dichte, Porosität und Härte sollte möglichst nahe am
Original von Chondrit-Meteroiten liegen, die gut 90 Prozent aller
Asteroiden im All ausmachen", erläutern die Forscher. Die Nachbildungen
wurden dann in einer Vakuumkammer mit drei verschiedenen Lasern
beschossen, wobei die Stärke und Dauer des Beschusses immer wieder
variiert wurde.

"Unsere Berechnungen zeigen, dass eine Bombe mit einer
Explosionskraft von drei Megatonnen notwendig ist, um einen
nicht-metallischen Asteroiden mit einem Durchmesser von 200 Metern
auszuschalten, der sich auf die Erde zubewegt", fassen die
Wissenschaftler ihre Ergebnisse zusammen. Zum Vergleich: Die stärkste
bislang gezündete Bombe – die "King of Bombs", die 1961 von der
Sowjetunion gebaut wurde – soll eine Explosionsenergie von 58,6
Megatonnen gehabt haben. "Als nächstes wollen wir unsere Versuche auch
auf Asteroiden ausdehnen, die Eisen, Nickel und Eis enthalten", kündigt
das russische Team an.

Sprachniveau von Schülern sinkt durch neue Medien

Sinkende Konzentration und Aggressivität durch Handy und Co

Linz/ Wien (pte/03.09.2005/09:05) – Zwei Drittel der Österreichischen
Lehrer betrachten die neuen Medien als eine Ursache für mangelndes
Sprachvermögen und sinkende Konzentrationsfähigkeit der Schüler. Laut
einer Umfrage des Linzer Market-Instituts http://www.market.at/ sind
fast alle Lehrer davon überzeugt, dass sich das Verhalten der Schüler
in den vergangenen fünf bis zehn Jahren markant verändert hat. Schüler
sprechen nicht mehr in ganzen Sätzen, sind unruhiger, hyperaktiv und
aggressiver, so die Studie. Verantwortlich dafür sei neben dem
intensiven Umgang mit neuen Technologien das mangelnde Engagement der
Eltern.

"Man kann die neuen Medien nicht generell als schlechten Einfluss
bezeichnen, Sie müssen eingesetzt werden und die Schüler sollen den
Umgang damit lernen, es sollte nur klare Regeln zwischen Eltern und
Kindern geben", meint die Vorstandsvorsitzende des österreichischen
Bundesverbandes der Elternvereinigungen, Margit Johannik im
pressetext-Interview. Die Offenheit und der aufgeschlossene Umgang mit
neuen Technologien wird von den Lehrern als positiv betrachtet, die
Kehrseite sei aber ständiges Telefonieren mit dem Handy und zu viel
Zeit vor dem Computer. Eine Folge davon sei eine mangelnde
Ausdrucksweise, die ein Drittel der Lehrer als besorgniserregend
einschätzt.

Laut der Studie haben Handy, TV und Computer einen prägenden Einfluss
auf die Erziehung der Jugendlichen, mehr als die Hälfte der Lehrer
beurteilt diese Medien als eher negativ für die Sprachentwicklung.
Sorgen bereitet den Lehrern vor allem, dass neben dem Umgang mit neuen
Medien zu wenig Zeit für das Lesen von Büchern und die Kommunikation in
der Familie bleibt. Verantwortlich für diese Veränderung liege auch am
mangelnden Engagement der Lehrer, so die Umfrage. "Man kann die
Verantwortung für den Umgang mit neuen Medien schwer den Eltern oder
den Schulen zuweisen. Wesentlich ist, dass die Kinder lernen, die neuen
Technologien kritisch einzuschätzen", meint Roland Zecher, Sprecher von
Bildungsministerin Elisabeth Gehrer.

Kritisch betrachten die Lehrer auch das Handy. Mehr als 80 Prozent
stimmen der Aussage zu, dass intensive Handynutzung dazu führt, dass
die Kinder und Jugendlichen kaum mehr ganze Sätze verwenden, so die
Studie. Die österreichischen Schüler, mit Ausnahme der Volksschülern,
sind fast vollständig mit Mobiltelefonen versorgt, die Lehrer suchen
nach geeigneten Wegen um diese Entwicklung zu stoppen. "Im Unterricht
sind Handys nicht erlaubt, die meisten Landesschulratspräsidenten haben
dazu klare Verbote ausgesprochen. Es gibt auch Ansätze für eine
"Verhaltensvereinbarung", in der der Umgang mit dem Handy zwischen
Schülern und Lehrern festgelegt werden soll", so Zecher im Gespräch mit
pressetext.

Neunzig Prozent der befragten Lehrer klagen, dass ihr Beruf durch die
Veränderungen im Verhalten der Schüler heute schwieriger ist als
früher. "Auch die Medien-Kompetenz der Lehrer müsste perfektioniert
werden. Viele, vor allem ältere Lehrer haben sich den Umgang mit dem
Internet selbst beigebracht. Um zu garantieren, dass die neuen Medien
ideal eingesetzt werden müssten auch die Lehrer professionell
ausgebildet werden", meint Johannik abschließend.

Dezentrale Energieerzeugung beschert Milliardenverluste

Dezentrale Energieerzeugung beschert konventionellen Energieversorgern Milliardenverluste
10.12.2014:
Das stete Wachstum von dezentralen Energieerzeugungsanlagen sowie die
zunehmende Energieeffizienz verursachen Energieversorgern nicht nur
Probleme, sondern in den nächsten zehn Jahren auch gehörige
Einkommensverluste in Höhe von 18 Milliarden bis 48 Milliarden Dollar
(15 bis 39 Milliarden Euro) in den USA sowie 39 Milliarden bis 61
Milliarden Euro in Europa.
Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie des amerikanischen
Marktforschungsunternehmens Accenture. Die Analysten haben dabei drei
Szenarien untersucht, auf welche Weise etwa Photovoltaik,
Energiespeicherung, Energieeffizienz oder die Elektrifizierung von
Transportsystemen das herkömmliche Geschäftsmodell der Energieversorger
beeinflussen. Dazu haben sie auch weltweit deren Geschäftsführer
befragt.
61 Prozent der Kraftwerksmanager erwarten aufgrund des Ausbaus der
dezentralen Stromerzeugung etwa durch Photovoltaik moderate bis
signifikante Umsatzverluste; im vergangenen Jahr waren es laut Accenture
erst 43 Prozent.
Ursache sei, dass die dezentrale Stromversorgung auch ohne staatliche
Unterstützung zunehmend attraktiver werde, weil die Technologiekosten
sänken, was wiederum zu einer stärkeren Marktdurchdringung führe,
während die herkömmlichen Strompreise weiterhin leicht stiegen.
Für Photovoltaik konstatiert man bei Accenture in vielen US-Staaten
bereits jetzt eine Netzparität, will heißen, die Kosten für die
Stromerzeugung liegen gleichauf oder niedriger als die Kosten für den
Strombezug aus dem allgemeinen Netz. Für das nächste Jahr, so die
Prognose, sei die Netzparität auch für Australien sowie viele EU-Staaten
zu erwarten, ausgenommen seien sonnenärmere Länder wie Schweden. In
Spanien werde die weitere Entwicklung des Photovoltaikausbaus
demgegenüber durch staatliche Regulatorien behindert. In Japan käme
Netzparität ebenfalls innerhalb der nächsten Jahre, außerdem in weiteren
Teilen Nordamerikas (mit Ausnahme von US-Bundesstaaten mit niedrigen
Strompreisen sowie Kanada).
Während laut Accenture andere Studien aufgrund dieser Sachverhalte
bereits von einer »Todesspirale« für die Energieversorger sprächen, weil
Verbraucher eine eigene und netzunabhängige Stromversorgung bevorzugten
oder das allgemeine Netz allenfalls als Notreserve vorhielten, sind die
Kraftwerksmanager überzeugt, dass es für eine große Zahl von
Konsumenten schlicht unökonomisch wäre, sich netzautark zu versorgen.
Eine Mehrheit von 79 Prozent ist der Meinung, dass Netzautarkie ohne
staatliche Zuschüsse für die Mehrzahl der Verbraucher bis zum Jahr 2030
und auch darüber hinaus nicht kosteneffizient wäre.

Eine achtseitige Zusammenfassung der Studie »Accenture Digitally Enabled
Grid Research 2014: How can Utilities Survive Energy Demand
Disruption?« kann kostenfrei als pdf auf der Accenture-Homepage
heruntergeladen werden.
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Regenschirm zum Kaputt_lachen

Schwebende Regenschirm-Drohne hält User trocken

Neues Hightech-Gerät passt Flughöhe an genaue Position des Kopfes an

"Free Parasol": schützt vor Sonnenstrahlen und Regen (Foto: it-service.co.jp)

Tokio/Graz (pte013/04.06.2018/11:30) –

Regenschirme könnten dank der Technologie "Free Parasol" bald im Schrank
verstauben – dank einer ungewöhnlichen Kombination mit einer Drohne.
Diese ist vom japanischen Unternehmen Asahi Power Service http://bit.ly/2JbXGS0 entwickelt worden und detektiert den Kopf einer Person, um sich der
Höhe genau anzupassen. Der Hightech-Schirm, der auch vor Sonnenstrahlen
schützen soll, wiegt rund fünf Kilogramm und ist bei voller Ladung etwa
20 Minuten einsetzbar.

Nicht der erste Ansatz

"Vergangenes Jahr wurde eine Phantom 4 vom Unternehmen
DJI mit einem Regenschirm ausgestattet und zum Kauf angeboten. Diese
ist, wie es scheint, aktuell nicht mehr verfügbar", fasst Mathias
Brandstötter von ROBOTICS – Institut für Robotik und Mechatronik der
JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft http://joanneum.at gegenüber pressetext zusammen. "Ich schätze die Alltagstauglichkeit
einer beschirmten Drohne für den Privatbereich als ausgesprochen gering
ein", schildert der Experte. Eine alternative Nutzung zur Beobachtung
und zum Schutz nicht menschlicher, dynamischer Objekte sei allenfalls
denkbar.

Der Prototyp der Drohne hat einen Durchmesser von 150
Zentimetern. Der Preis wird aktuellen Schätzungen zufolge bei 30.000 Yen
(rund 234 Euro) liegen. Mithilfe einer Software, die auf Künstlicher
Intelligenz basiert, ermittelt der Free Parasol die Position des Kopfes,
um sich an regnerischen sowie sonnigen Tagen darüber bewegen zu können.

Längere Anwendung als Ziel

Bei seiner Markteinführung planen die Entwickler das
Gewicht von fünf Kilogramm auf ein Kilogramm zu reduzieren und die
Flugzeit von 20 Minuten auf eine Stunde zu erhöhen. Die Forscher
arbeiten ebenfalls an der Wasserresistenz, damit der Schirm seine
Funktionskraft auch bei Regen nicht einbüßt. Die serielle Produktion
wird bis 2019 angestrebt. Der derzeitige Gesetzeslage stellt eine
weitere Problematik dar, weil sie die Nutzung von Drohnen auf privatem
Gelände beschränkt. Zudem ist in Österreich eine Betriebsbewilligung
erforderlich.